Porque SIG

Por que Sistemas de InformaciónSistemas de Información

Geográfica ?Geográfica ?

Franklin Calderon Flores

Agenda

•Introducción•Introducción•Historia•Partes de un SIG•Partes de un SIG•Que es un SIG?•Relación con otros sistemas•Relación con otros sistemas•Preguntas que un SIG puede responder•Algunas aplicaciones de SIG•Algunas aplicaciones de SIG•Componentes de un SIG


1.- Introducción

•Administrar, regular, controlar y planificar las acciones que se d ll t it i d t i d tit tdesarrollan en un territorio determinado constituye una tarea muy compleja.•Para justificar la importancia de los Sistemas de InformaciónPara justificar la importancia de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y el papel que estos juegan hoy en día, es aproximadamente un 70% de la información que manejamos en cualquier tipo de disciplina esta georreferenciada. (Información a la cual puede asignarse una posición geográfica).


1.- Introducción

•El SIG es una tecnología horizontal por la variedad de li ió i d t i l i t l t laplicación industrial e intelectual.

•Las organizaciones usan información respecto a diversos campos. Ej. Inventarios, finanzas, costumbres, habilidades, etc.campos. Ej. Inventarios, finanzas, costumbres, habilidades, etc.•La información geográfica se relaciona con todos estos campos y tiene gran impacto en muchas decisiones sobre ellas.

oEnviar carros bomberos por rutas mas optimasoProgramas sociales son aplicados en áreas donde una necesidad se identificooEstudio de enfermedades por áreas y su propagación

•La geografía es parte de nuestro mundo cotidiano.


1.- Introducción

•Un SIG describe objetos del mundo real como:•Su posición respecto a un sistema de coordenadas•Su posición respecto a un sistema de coordenadas•Sus atributos: Características no espaciales•Su topología: Relaciones espaciales y como están unidos los objetos

áfigeográficos•Un SIG es capaz de dar respuestas de tipo espacial y topológico relacional de acuerdo a la Base de Datos espacial ytopológico relacional de acuerdo a la Base de Datos espacial y alfanumérica.


2.- Historia

•La distribución espacial es inherente a los fenómenos propios d l t t t l f ó tifi i lde la corteza terrestre, como a los fenómenos artificiales y naturales que sobre ella ocurren. •Todas las sociedades que han gozado de un grado deTodas las sociedades que han gozado de un grado de civilización han organizado de alguna manera la información espacial o geográfica.•Los fenicios fueron navegantes, exploradores y estrategas militares que recopilaron información en un formato pictórico,

d ll t fí " i iti “y desarrollaron una cartografía "primitiva“•Los griegos adquirieron un desarrollo político, cultural y matemático, refinaron las técnicas de abstracción con susmatemático, refinaron las técnicas de abstracción con sus descubrimientos geométricos y aportaron elementos para completar la cartografía utilizando medición de distancias con


un modelo matemático

2.- Historia

•Representación y manejo de mapas en forma manualL D t f id i áfi f•Los Datos referidos a un espacio geográfico fueron

representados en puntos líneas y áreas dibujadas en papel.•Esta información contiene su propia simbología, colores,Esta información contiene su propia simbología, colores, figuras, texturas para diferenciar datos, de acuerdo a las características que representa.•Surgen consecuencias para la recolección y codificación

–Perdida de datos: mapas extraviados, quemados, etc.–Consumo de tiempo para obtener un mapa de un lugar geográficoConsumo de tiempo para obtener un mapa de un lugar geográfico–Dificultad en la Recuperación –Combinación con otros datos espaciales: La escala

•Resumen: El manejo de mapas en forma manual no es fácil y barata, ni confiable


barata, ni confiable

2.- HistoriaSOLUCION:•Durante las décadas (60 y 70) se empezó a aplicar la tecnología del•Durante las décadas (60 y 70) se empezó a aplicar la tecnología del computador, la mayoría de programas estuvieron dirigidos hacia la automatización del trabajo cartográfico.•En 1960 (década) surge la Cartografía Automatizada•El proceso de recuperar grandes cantidades de Información Espacial proveniente de diferentes mapas es costoso y difícilproveniente de diferentes mapas es costoso y difícil.•En 1969 LAN MACHARG libro “Design with Nature” lanza una técnica SCA (Análisis de Aptitud y capacidad de la tierra)•Los programas SCA son usados para comparar tipos de datos mediante el uso de modelo datos (mapa general.)•Esta simple técnica dio origen al SIG manual o SIG AnalógicoEsta simple técnica dio origen al SIG manual o SIG Analógico.•Incluye elementos de datos como mapas, hojas transparentes, fotografías aéreas.A í l S G i d d l id d d li


•Así el SIG computarizado responde a la necesidad de analizar grandes volúmenes de Información Geográfica

2.- HistoriaExisten 2 desarrollos claves:1 Hardvard1. Hardvard

•Se producen en el seno del Harvard Laboratory•Arq. Howard T. Fisher en 1964Arq. Howard T. Fisher en 1964•Usar computadoras para hacer mapas simples•SYMAP “Symagraphic Mapping Sys”, sobre pone múltiples datos, que permite la entrada de información en forma de puntos, líneas y áreas


2.- HistoriaExisten 2 desarrollos claves:2 Canadá2. Canadá

•Departamento Federal de Energía y Recursos.•Este sistema, denominado CGIS (Canadian GeographicalEste sistema, denominado CGIS (Canadian GeographicalInformation Systems), realiza mapas de “Rehabilitación y Desarrollo de las Tierras Agrícolas de CANADA”•Fue desarrollado a principios de los 60 por Roger Tomlinson: Padre del SIG, •Quien dio forma a una herramienta que tenia por objeto el•Quien dio forma a una herramienta que tenia por objeto el manejo de los datos del inventario geográfico canadiense y su análisis para la gestión del territorio rural.su análisis para la gestión del territorio rural.•Primer SIG formalmente desarrollado y hace uso de una base de Datos


3.- Partes de un SIG•Un SIG convierte datos en información útil mediante un análisis


4.- Que es un SIG

•Desde el principio de la historia el hombre necesito estudiar la fí l t d t b l tigeografía: recolectar datos sobre la tierra,

•Definición de Geografia:•Geografía del Griego: Geo = Tierra, Grafía=Diseñog g ,•Por lo tanto inicialmente se define la palabra Geografía como “La ciencia que estudia el diseño que sobre la tierra ha trazado el hombre”, u otra definición de la palabra geografía es “escribir acerca de lau otra definición de la palabra geografía es escribir acerca de la tierra”.

•Definición de Información GeográficaE b t ió t ió d l lid d•Es una abstracción o representación de la realidad

geográfica o también conocido como paisaje


4.- Que es un SIG•Definición de SIG•Se han desarrollado muchas definiciones de SIG:•ESRI: Union•Se han desarrollado muchas definiciones de SIG:

“Es una colección organizada de Hardware, Software y datos

áfi l i d

Son la clave para elpoder de SIG

geográficos y personal asignado para la captura, almacenaje, actualización, manipuleo, análisis

Visualizacion del analisis de los datosactualización, manipuleo, análisis

y despliegue de todas las formas de Información

analisis de los datos

Ubicación Geográficareferenciada geográficamente”.


5.- Operaciones Espaciales•Muchos programas de computación como ser: Excel, o paquetes de dibujo (auto CAD) pueden manejar datos simple geográficos odibujo (auto CAD) pueden manejar datos simple geográficos o espaciales.•Y Por que no son tratados como SIG ?•Un SIG es solamente un SIG si este permite operaciones espaciales•Un SIG es solamente un SIG si este permite operaciones espaciales sobre los datosA) Consultas no espaciales:

•No requiere almacenar valores de Lat. y Long•No describe lugares que se relacionan•Ej.: Cual es el numero promedio de gente que trabaja con SIG en j p g q juna localización?

B) Consultas espaciales:•Solamente son respondidas usando latitud y longitud•Solamente son respondidas usando latitud y longitud•Solo un SIG puede responder estas consultas•Ej. Cuanta gente trabaja en SIG en la parte norte de la Ciudad de S t C ?


Santa Cruz?

6.- Union de Datos

•Un SIG encadena datos de diferentes conjuntos

Emparejado No ExactoEmparejado Exacto p j

Emparejado

p jCIUDAD POBLACIONA 100B 200C 50

CIUDAD COSTO CASAA 80B 50C 40

Emparejado EmparejadoBorroso -SIG

CIUDAD POBLACION COSTO CASAA 100 80B 200 50C 50 40

Emparejado Jerárquico

ACB

CIUDAD POBLACION COSTO CASAA 100 80B 200 50C 50 40

E DC


C 50 40D 44 70E 61 100

6.- Union de Datos – Emparejado Borroso

•Varias capas de datos relacionados pueden representar las muchas geográfias del mundo realmuchas geográfias del mundo real.

•En el emparejado borroso el factor de relación entre las diversas capas de información espacial es la Referencia


Geográfica.

7.- Preguntas que un SIG puede responder

Al SIG se ha descrito en dos formas:•A través de definiciones formales•A través de definiciones formales.•A través de la habilidad de realizar operaciones espaciales,

d d d d l l li ió llencadenando datos usando la localización como llave común.

Puede también distinguirse un SIG listando los tipos de preguntas que este puede ser capaz de responderresponder.

Existen 5 preguntas genéricas que un SIGExisten 5 preguntas genéricas que un SIG sofisticado puede responder



Localización o Posición Geográfica (What is at ..?)•Que existe en una localización particular•Una localización puede ser descrita en muchas formas•Una localización puede ser descrita en muchas formas

•Nombre del lugar•Código postal o telefonoR f i G áfi L tit d l it d•Referencia Geográfica: Latitud, longitud

Condición (Where is it ..?)•Requiere de análisis espacial para responder al•Requiere de análisis espacial para responder, al contrario de la anterior.•Esta pregunta necesita saber la localización que

i f i di isatisface ciertas condiciones. •Ej. Una sección deforestada < 2000m3



Tendencia (What has changed since ...?)•Involucra las dos primeras

Patrones (What spatial patterns exist?)

•Involucra las dos primeras•Desea encontrar las diferencias dentro un área con el tiempo

Patrones (What spatial patterns exist?)•Pregunta mas sofisticada•Cuantas anomalías existen que no se ajustan a los patrones y d d á l li ddonde están localizadas •Ej. Si el cáncer es una causa mayor de muerte entre residentes cercanos a una Planta Nuclear

Modelamiento (What if ...?)•Preguntas propuestas para determinar que pasa

•Ej. Si un nuevo camino es adicionado a una red Si una substancia tóxica se filtra a la red de agua local.

•Para responder este tipo de preguntas se requiere geografía así


como otra información

8. Relación con otros sistemas de Información

Cartografía computarizada DBMSCartografía computarizadaProducen mapas con buena salida vectorial (formato), lo importante es el despliegue de los datos. No

Un DBMS trabaja sobre todo con datos no espaciales, incluyendo datos geográficos. Tiene li it i l d li áfies importante el manejo y análisis

de los datoslimitaciones al despliegue gráfico, a realizar el análisis de tipo espacial. Los SIG manejan sus tablas de datos no espaciales en un SIG

CAD y AM/FM Sistemas Remotos

pnivel básico.

(Automatic mapping/FacilityManagement)Los elementos básicos de datos de los CAD son: Line Circles and arcs lines

Sistemas RemotosSe definen como la técnica de adquisición y procesamiento digital posterior de los datos de la

fi i d dCAD son: Line, Circles and arcs, lines, symbols, text y otros. Estos están referenciados a un sistema de coordenadas (GRILLA).

superficie terrestre desde sensores instalados en plataformas espaciales, en virtud de la interacción electromagnética


Los datos en un CAD están organizados en “Layers”

e acc ó e ec o ag é caexistente entre la tierra y el sensor

9.- Aplicaciones de un SIG

•Gobiernos•Planificación zonificación seguridad publica valoración de•Planificación, zonificación, seguridad publica, valoración de tierras

•Administración de Recursos•Pesca y planificación de la fauna, agricultura•Manejo de recursos minerales y energéticos

•Actividades diariasActividades diarias•Electricidad, agua, gas, petróleo, telecomunicaciones, TV cable

•DemografíaA áli i d d S l d•Análisis de mercado, Salud

•Educación•Universidades, laboratorios, bibliotecas, Institutos de investigación, , , g

•Un SIG es una herramienta de propósito general.


10.- Componentes de Un SIG

Abstracción o

SIGSoftware Base de o

simplificación+Software

ToolsBase dedatos

Mundo Real

R lt dResultados


10.- Componentes de Un SIG


10.- Componentes de Un SIG:

PRODUCTOS INFORMATIVOSEs lo que se quiere obtener del SIGEs lo que se quiere obtener del SIG

Puede tomar la forma de mapas,

informes, gráficos, listas, información

digital que puede transmitirse o cualquier

combinación de estos elementos.

Lo importante es tener bien

identificados estos productos con

suficiente claridadsuficiente claridad


10.- Componentes de Un SIG:

DATOSDATOSEs uno de los componentes más importantes

de los SIG y los más difíciles de adquirir, pues

se requiere de un largo y costoso proceso

Al saber que productos informativos quiere

puede planificar la adquisición de datos que

necesite.

Que puede obtener que ya existaQue puede obtener que ya exista

Que puede crear a partir de fuentes

existentes

Que grados de precisión y escala requerirá

para los mapas


Formato de los datos es un factor para elegir

el software

10.- Componentes de Un SIG: Software

SOFTWARELos software proporcionan las

funciones necesarias para realizar el

análisis, almacenamiento y creación de

flos productos informativos que se desea

Tiene dos procesos: ingreso de datos

espaciales y codificación de atributosespaciales y codificación de atributos

Una interfaz gráfica de usuario para

facilitar el acceso a las herramientas


10.- Componentes de Un SIG: Hardware

HARDWAREDar una ojeada seria a los recursos

i f ti d l i ióinformativos de la organización y

actualizarla adecuadamente

ServidoresServidores

Computadores

Red

Ancho de banda de conexión a

internet


10.- Componentes de Un SIG: ProcedimientosProcedimientos

PROCEDIMIENTOSPROCEDIMIENTOSUn SIG debe de operar de acuerdo a

un PLAN (Metodos) bien definido y a

estándares de la empresa, las cuales son

modelos y prácticas de operación únicas

en cada organización

Se refieren a la manera como las

personas realizan sus trabajos y lospersonas realizan sus trabajos y los

cambios que tendrán que adoptar para

trabajar con el nuevo SIG.

Plan de migración para facilitar la

transición del método antiguo al nuevo


Tener en cuenta como los sistemas

existentes coexistirán con el SIG.

10.- Componentes de Un SIG: Gente

RECURSOS HUMANOS

Requiere de un recursos humano adecuado

y con conocimientos especializados para crear

o usar el sistemao usar el sistema

Sin el personal experto, la información se

desactualiza y se maneja erróneamente.

El hardware y el software no se manipula en

todo su potencial.

Entre los usuarios del SIG se encuentran

especialistas técnicos, que diseñan y

mantienen el sistema para los que utilizanmantienen el sistema para los que utilizan

diariamente en su trabajo.

interviene mucha gente con diferentes


especialidades como ser geógrafos,

urbanistas, geólogos y de medio ambiente.

11.- Cómo funcionan los SIG

•El Sistema de Información Geográfica almacena la información gráfica en g gcapas temáticas que pueden enlazarse geográficamente,

•cada capa se encuentra enlazada además con una base de datos utilizando elcada capa se encuentra enlazada además con una base de datos, utilizando el concepto relacional para la consulta de los mismos


12.-Las tareas de un SIG

Ingreso de la inf. y verificación•Entrada de datos Espaciales (Construcción de la base de datos•Entrada de datos Espaciales (Construcción de la base de datos geográfica)

•Este proceso de abstracción tiene diversos niveles, comienza con la ió d l d l b d d lconcepción de la estructura de la base de datos, generalmente en capas

•Existen cinco métodos básicos de entrada de datos Espaciales:oCoordenadas usando Coordenadas Geometricas

C ió d I f Di it l i t toConversión de Inf. Digital existenteoScanneroDigitalizador ManualoDigitalización Automáticog

•Entrada de datos no espaciales•Ingreso de datos de atributos en archivos texto o un motor de base de datos, previamente modelado y diseñado el modelo de datos descriptivopreviamente modelado y diseñado el modelo de datos descriptivo

•Unión de datos espaciales y no espaciales•se enlazan los datos espaciales con los datos alfanuméricos o de atributos o descriptivos


descriptivos. •También se verifican la exactitud de la relación entre los datos espaciales y no espaciales

12.-Las tareas de un SIG

Transformación y manipulación de la informaciónE l b d l d iEngloba dos clases de operaciones

• Transformación necesaria para corregir errores de la Información para actualizarla o para adecuarla a otro conjunto p p jde Información

• Transformaciones que se deben realizar, según el método de áli i l d t l i t tanálisis que se emplee para dar respuestas a las interrogantes

previamente plantadas

Estas transformaciones pueden operar en los aspectos espaciales y no espaciales de la Inf. Por separado o conjunto.

S C bi d l bi d i- Son: Cambios de escala, cambios de proyecciones, recuperación lógica de la Inf. , formatos, área y perímetros.


12.- Las tareas de un SIG

Integración y modeladoL SIG i l i f ió i d d i l•Los SIG integran la información existente de datos espaciales y

no espaciales formando modelos que representan el mundo real.•El modelado en los SIG se realiza sobreponiendo informaciónEl modelado en los SIG se realiza sobreponiendo información espacial (Superposición de Mapas).• Implica:p

Proceso geométricoTopológicoI t ió d d I fIntegración de capas de Inf.

•-El producto es un mapa nuevo.

•La superposición de mapas o modelado además de ser una herramienta analítica, también es usada para una serie de


procesos de manipulación de información


Manejo/ AdministraciónManejo/ Administración•En proyectos pequeños puede que sea posible almacenar la información geográfica como archivos simples. g g p•Sin embargo, llega un punto en el que el volumen de los datos aumenta, en esos casos es mejor la utilización de un i d d i i ió d b d d (DBMS)sistema de administración de base de datos (DBMS).



Análisis de consultas • Espaciales y no espaciales• Espaciales y no espacialesRecuperación y Presentación de la Información• Se refiere a la forma de extraer y mostrar los productos

) E ifi ió G é ia) Especificación Geométrica:Se determina un área específica, de forma cualquiera y se pide toda la información de esa área.

b) Especificación de condiciones Geométrica:De una determinada área se pide toda la información o ítems que cumplan una condición.pEj. Bloques de SCZ > de un valor.

c) Especificación Descriptiva:Se elige una BD referente a un área y se pide toda la información oSe elige una BD referente a un área y se pide toda la información o atributos de los registros.

d) Especificación de la condición descriptiva:De una BD elegida de un área se seleccionan aquellos registros que


De una BD elegida de un área se seleccionan aquellos registros que cumplan con determinadas condiciones


Análisis de consultas Operaciones EspacialesOperaciones Espaciales

BUFFERBUFFER


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