Curso Curs o SIG SIG Generalidades
Defifini nici ción ón de SI SIG Un sist s iste ema de infor mación ge g eogr ográ áfic fica a es es la combinación comb inación de cinc cinco o componente compo nentes: s: personas especi espe cia ali liz zada adas, s, dato datos s descript descr ipt ivo ivos s y espaciales, espaciales, métodos analí analític ticos, os, hardware y software; todo todos s organi or ganiza zado dos s para anali analiza zar, r, mani manipu pular, lar, pr proc ocesa esar, r, almacenar almace nar , generar generar y visualiza vi sualizarr todo to do tip t ipo o de inform inf orma ación refe referenciada renciada geográficamente. geográficamente.
Curso Curs o SIG SIG Generalidades
Defifini nici ción ón de SI SIG Gente Datos
Software
Hardware
Análi An áli s is
Curso Curs o SIG SIG Generalidades (Definición de SIG)
Pers rson ona al esp specializado ecializado •
Usuarios de mapas
•
Productores de mapas
•
Publicadores de mapas
•
Analistas de problemas geográficos (dispersión química, encontrar mejor ruta, ubicación de sitios)
•
Generadores de datos
•
Diseñadores de base de datos
•
Desarrolladores de aplicaciones
Curso Curs o SIG SIG Generalidades (Definición de SIG)
Datos espaciale spacialess y descrip descriptiv tivos os Un SIG procesa cualquier dato que tenga una componente espacial.
Los datos pueden residir en cualquier lugar, cualquier empresa que mantenga una base de datos de clientes, tiene datos geográficos.
Curso SIG Generalidades (Definición de SIG)
Datos espaciales y descriptivos (II) Ejemplos: •
Fotografías aéreas
•
Imágenes satelitales
•
Modelos de terreno, curvas de nivel
•
Parcelas o padrones
•
Hidrografía
•
Rutas
•
Puntos que representan pozos de agua
•
Accidentes carreteros o de ciudad
•
Referencias notables
•
etc
Curso SIG Generalidades (Definición de SIG)
Procedimientos y análisis Los especialistas que operan un SIG emplean funciones, procedimientos, y realizan evaluaciones.
Esta experiencia colectiva humana es una componente indispensable de un SIG.
Curso SIG Generalidades (Definición de SIG)
Procedimientos y análisis (II) Ejemplos:
•
•
•
Ciencia aplicada en un contexto espacial, tal como hidrología, meteorología, epidemiología, etc. Procedimientos para determinar y asegurar la precisión de los datos, y su consistencia. Algoritmos que resuelven consultas espaciales sobre redes lineales, o que integran topología de polígonos.
Curso SIG Generalidades (Definición de SIG)
Procedimientos y análisis (II) Ejemplos : •
•
•
El conocimiento para aplicar principios de diseño de cartografía para realizar presentaciones de mapas del más alto nivel. Elaboración de consultas espaciales y descriptivas combinadas como ser:
etc
▪
Personas que trabajan con SIG en los mayores centros del continente
▪
Centros que están a una distancia de 1000 km uno del otro.
▪
Ruta más corta que pase por ciertos centros
Curso SIG Generalidades (Definición de SIG)
Hardware •
Palms
•
•
Teléfonos celulares
•
•
Pocket PC
•
•
•
Tabletas digitalizadoras
•
Escaners
•
Lentes polarizados
•
GPS
•
etc
PC UNIX Risc computer Ancho de banda de comunicación
Plotters
Curso SIG Generalidades (Definición de SIG)
Software Agrega funcionalidad y extiende un sistema de manejo de base de datos para que almacene eficientemente datos geográficos, produzca mapas, y realice operaciones de análisis espacial; implementa una Geodatabase.
Curso SIG Generalidades (Definición de SIG)
Software (II) •
Manejo de índices espaciales
•
Versioning
•
Referencias espaciales
•
Visualización
•
Funcionalidades de Trace sobre la network
•
Funcionalidades de relaciones de proximidad, adyacencia, superposición, y comparación espacial.
•
Edición.
•
etc
Curso SIG Generalidades Preguntas que un SIG puede responder Por cada aplicación exist en cinco preguntas genéricas:
1.
Qué existe en una ubicación dada? (Ubicación) (Ej: encontrar algo basado en la dirección, o referencia geográfica, o un nombre)
2.
Dónde está algo que cumple con ciertas condiciones? (Condición) (Ej: buscar sección de terreno deforestada de al menos 2000 metros cuadrados, a una distancia de 100 metros de cierto camino, y con suelos aptos para la construcción de edificios)
Curso SIG Generalidades Preguntas que un SIG puede responder (II) Por cada aplicación exist en cinco preguntas genéricas:
3.
Qué cosas han cambiado desde cierto tiempo? (Tendencias) (Ej: incluye las dos anteriores, y busca diferencias en un area en datos de distinto tiempo)
4.
Qué patrones espaciales existen? (Patrones) (Ej: Cancer es la mayor causa de muerte en localidades cerca de centrales nucleares)
5.
Qué ocurre si ...? (Modelado y simulación) (Ej: modelado matemático sobre una red de agua, algoritmos de ruteo sobre una red de transporte)
Curso SIG Generalidades Lo que un SIG no es •
•
Computadora para hacer mapas (SI: es una herramienta analítica, identifica relaciones entre elementos geográficos) No almacena un mapa en ningún formato, ni una imagen particular o vista de un área geográfica (SI: almacena datos para elaborar una vista particular que cumpla con ciertos requerimientos)
El concepto de base de datos es la diferencia fundamental entre un SIG y un sistema de mapeo por computadora.
Curso SIG Generalidades Aplicaciones SIG •
Agricultura
•
AM/FM (electricidad, gas, telecomunicaciones)
•
Manejo de emergencias
•
Manejo ambiental, ecología y conservación
•
Forestación
•
Oceanografía
•
Negocios inmobiliarios, estudios de mercado
•
Procesamiento remoto, fotografías aéreas
•
Transporte
•
Distribución y recursos de agua
Curso SIG Generalidades Aplicaciones SIG (II) Las aplicaciones permiten: •
Visualizar patrones
•
Obtener el estado actual de ambientes naturales y artificiales
•
Predecir cambios basados en el clima, actividad humana, o eventos geofísicos.
En toda aplicación SIG se debe decidir que conjunto de datos debe de modelarse con que modelo de datos lógico.
Curso SIG Generalidades Representaciones del mundo Modelos de representación de datos basados en: Datos vectoriales
Datos raster
Curso SIG Generalidades Representaciones del mundo (II) Modelos de representación de datos basados en (II): Datos de triangulación (TIN)
La implementación de estos modelos se logra hoy en dia al mayor nivel si se basa en la tecnología de GEODATABASE (modelo relacional orientado a objetos).
Curso SIG Generalidades SIG Institucional, Open GIS, Global GIS SIG Coporativo o Institucional Estado, grandes empresas con fuerte componente geográfica (area definida o elementos del sistema): •
DNH (riego)
•
Intendencias
•
Conaprole
•
Empresas forestales
•
DNV
SIG Global •
estándares de datos y funcionalidades
•
comunidades
•
Geography network
Curso SIG Generalidades
SIG Institucional, Open GIS, Global GIS (II) Geography Network (SIG Global) La Geography Networ k (Red Geográfica) es u na comu nidad global de gobiernos y proveedores priv ados de datos, con el pr opósito d e hacer la geografía y lo relacion ado a ella, más fácilmente accesible por todo el mun do, sin i mportar las fronteras.
Curso SIG Generalidades Resumen: ¿Qué se puede hacer con un SIG?
Mapa de Uso de suelo
Válvula para aislar rotura de cañería de red de agua
Curso SIG Generalidades Resumen: ¿Qué se puede hacer con un SIG?
Mapa de caminos para bicicletas
Mapa de patrones de crímenes
Curso SIG Generalidades Resumen: ¿Qué se puede hacer con un SIG?
Mapa de calidad de agua
Impacto de la construcci ón de una represa
Curso SIG Generalidades Resumen: ¿Qué se puede hacer con un SIG?
Curso SIG Generalidades Resumen: ¿Qué se puede hacer con un SIG?
Curso SIG Generalidades Resumen: ¿Qué se puede hacer con un SIG?
CAPTURA DE DATOS RESTITUCIÓN
DIGITALIZACIÓN
+3 +1 +2
1
Base de datos 4 2 1 5
3
MODELO COMPUTARIZADO
MUNDO REAL RELACIONES
Datos Espaciales
Nombre de la vía Largo de la ruta Ancho Estado de la vía Material
Como se define el SIG? •
Conjunto de metodologías, herramientas y personas, que actúan lógica, coordinada y sistemáticamente para almacenar, desplegar, consultar, analizar y modelar datos geo espaciales , de tal manera que sirva como información base para la toma de decisiones.
MUNDO REAL RELACIONES
Datos Espaciales
Nombre de la vía Largo de la ruta Ancho Estado de la vía Material
+3 +1 +2
1
Base de datos 4
2 1
5
3
MODELO COMPUTARIZADO
EL MUNDO PUEDE SER REPRESENTADO COMO UN CONJUNTO DE ESTRATOS REDES VIAS BARRIOS LOTES SUELOS AREAS DE ACTIVIDAD HIDROLOGIA TOPOGRAFIA
Datos Espaciales
Datos Descriptivos Nombre Dirección Ciudad Calle Zip
SI
SIG
G
es la Integración de los Datos Espaciales y Descriptivos “Encuentre todos los puentes de más de 20 años
que estén dentro de un radio de 5 millas de la nueva planta industrial”
Decisiones mas acertadas:
n e a t e n . a a l P e n l í E L
El Mundo Virtual
RECURSOS HUMANOS
RECURSOS TECNOLÓGICOS
USUARIOS INTERNOS Y EXTERNOS PROGRAMAS
Y EQUIPOS
DATOS
P ROCEDIMIENTOS
CAPACIDAD Del SIG
CAPACIDAD DEL SIG 1. LOCALIZACION :
QUE HAY EN?
2. CONDICION :
DONDE HAY?
3. EVOLUCION :
QUE HA CAMBIADO DESDE?
4. PATRONES:
QUE PATRON EXISTE?
5. MODELAMIENTO:
QUE PASA SI?
Consulta 1 -LOCALIZACION¿Qué se encuentra en....? Nombre: Juan Martínez Uso: Residencial
¿Quien es el propietario del predio localizado en la Carrera. 30 # 48-17 y cual e su uso?
Consulta 2 -CONDICIONES¿Dónde están....? # S
# S
# S # S
# # S S # S
# S # S
# S# S
# S
# S
# S S ## S
# S
¿Dónde se localizan los equipamientos? ¿Cuales son escuelas?
Consulta 3 ¿Qué ha cambiado....? 1985
1999
¿Que cantidad de terreno ha cambiado de bosques naturales a otro uso desde 1985?
Consulta 4 Patrones -Información Relacionada-
¿Cuál es el patrón que existe en congestión vehicular? ¿Dónde y a qué hora se presenta?
Consulta 5 Modelaje -Que pasaria si...?-
Tipo: Hotel Nombre: Nayor
Si queremos ubicar un nuevo hotel. ¿Dónde se localizaría?
Tipo: Banco Nombre: Uconal
DATO •
Un dato es un hecho verificable sobre la realidad; un dato informa sobre propiedades de tres tipos –
–
–
Espaciales: ¿dónde está? ¿cuánto mide? Atributivas o Descriptivas: tipo de litología, nombre del propietario,... Topológicas: relaciones geométricas entre los objetos
Entidad Geográfica •
Características: –
–
–
–
Ubicación Absoluta en el espacio Ubicación relativa en el espacio Posee como mínimo una característica que lo describe o define denominada atributo. Puede ser representada a partir de una primitiva Geométrica: Vector: punto, línea, polígono Raster: pixel
-
-
Tanto los usuarios internos como externos son quizá el componente más importante del sistema, sin ellos es imposible que el SIG tenga éxito.
RECURSOS TECNOLÓGICOS
RECURSOS LÓGICOS PROGRAMAS ESPECIALIZADOS EN SIG.
RECURSOS FÍSICOS EQUIPOS PARA EL MANEJO DE INFORMACIÓN CON REFERENCIA GEOGRÁFICA
COMPONENTE LÓGICO - PROGRAMAS
SISTEMAS OPERATIVOS : UNIX, VMS, WINDOWS, LINUX,.... PROGRAMAS DE APLICACIÓN :ARCARC-INFO, SPANS, ERDAS, ILWIS, IDRISI, PCI,.........
COMPONENTE FÍSICO - EQUIPOS EQUIPO: CPU ( CPU ( PROCESADOR, PROCESADOR, MEMORIA DE ACCESO Y SISTEMA DE COMUNICACIÓN) COMUNICACIÓN)
PERIFÉRICOS: ENTRADA ALMACENAMIENTO ALMACENAMIENTO SALIDA
CONTENIDO ➢
INTRODUCCIÓN
➢
CAPA CAPA CIDAD DEL SIg
➢
COMPONENTES DEL DEL SIg
➢
REPRESENTACIÓN Y ESTRUCTURAS DE DATOS
➢
FUNCIONALIDAD DEL SIg
REPRESENTACIÓN DE DATOS
MODELOS DE DATOS CATÁLOGO DE OBJETOS
definiciones •
•
los modelos de datos son el resultado de un proceso de definición y organización de los datos que representan la realidad, para su traducción a una estructura lógica que pueda manejarse con eficacia los modelos de datos son conceptuales y toman una forma concreta como estructuras de datos informáticas –
–
un modelo de datos puede representarse por múltiples estructuras de datos alternativas el modelo de datos debe elegirse por su eficacia para los objetivos del proyecto y para hacer óptima la representación de la información
ESTRUCTURAS DE DATOS
VECTOR
250
L5
200
R
150
P1 L2
L4
100
P5
L1
L7
L3
P2
50
P4
0 0 P L R
50
100
P3 150
200
(x y) (x1 y1) (x2 y2) ... (xn yn) (x1 y1) (x2 y2) ... (xn yn ) (x1 y1)
250
EN EL FORMATO VECTORIAL LOS PUNTOS ESTÁN REPRESENTADOS POR UN PAR DE COORDENADAS CARTESIANAS (X,Y), LAS LÍNEAS POR UNA SERIE DE COORDENADAS, Y LOS POLÍGONOS POR UNA SERIE DE COORDENADAS CON UN ORIGEN Y DESTINO COMÚN
¿Qué es topología? •
•
•
La topología aplicada a SIG hace referencia a las propiedades no métricas Mantiene las relaciones geométricas existentes entre los objetos Disminuye el riesgo de almacenar datos redundantes
ESTRUCTURA VECTORIAL MODELO TOPOLOGICO - ARCOS NODOS A B C
A B C
X X
X
X
X
- INFORMACION ESTRUCTURADA (ARCOS Y NODOS) - TABLAS DE RELACIONES TOPOLOGICAS (NODOS, AREAS, POLIGONOS) - RELACIONES ESPACIALES DE: ADYACENCIA, CONECTIVIDAD Y PERTENENCIA - ANALISIS INDEPENDIENTE DE LAS COORDENADAS
POLY
ARC
1
1,9,10
2
3,10,8,7
4
2
5
5,6,8,9
6
4,6,7
3
2
1,3,4,5,-2
3
1
1
TOPOLOGIA DE POLIGONOS
2
3 4
4
6 7 6
5
8
TOPOLOGIA DE ARCOS ARC
LPOLY RPOLY
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 2 2 2 6 3 3 5 1
2 4 3 6 5 5 6 5 1 3
10
5 9 ANALISIS DE CONTINUIDAD, CONTIGUIDAD, ASIGNACION ATRIBUTOS A POL IGONOS Y VERIFCACION DE POLIGONOS CERRADOS
COORDENADAS DE ARCOS Y VERTICES
PERMITE CUANTIFICAR AREA DE CADA POLIGONO
ARC
X,Y PAIRS
1 2 ...... 10
XY, XY, XY XY, XY, XY ...................... XY, XY, XY
RASTER C
A B
S A L I F
A A A A A A A C C A A A A A A C C C A A A A A B C C C
250 1 2 3 200
100
COLUMNAS
50
REPRESENTA UN PUNTO, UNA LÍNEA, O UN ÁREA COMO UNA O VARIAS CELDAS DENTRO DE UNA MATRIZ. EL TAMAÑO DE CADA CELDA DETERMINA EL GRADO DE RESOLUCIÓN DE LOS DATOS
m
1 2 3 . . n
150
B B B B B B B B B
....
0 0 Zij
50
100 Zi,j+1
150
200 celda
250 300
estructura matricial regular- RASTER
•
•
•
•
•
se construye superponiendo al terreno una matriz regular y asignando a cada celda el valor medio del área que cubre las coordenadas espaciales están implícitas en la estructura y dependen de los valores fila-columna de la celda esta estructura es la utilizada para manejar las imágenes digitales procedentes de teledetección y los modelos digitales del terreno los atributos están contenidos en la estructura como valores de las celdas: no existen tablas asociadas ni estructura topológica propiamente es una estructura simple pero puede ser altamente redundante
RASTER Vs VECTOR
dos estructuras de datos complementarias vectorial •
•
•
•
•
estructuras de datos compacta estructuras de datos eficientes en operaciones topológicas representación idónea de objetos puntuales y lineales representación más comprensible (similar al mapa convencional) tamaño proporcional a la cantidad de información
raster •
•
•
•
•
estructuras de datos simples estructuras de datos eficientes en álgebra de mapas representación idónea de variables con gran heterogeneidad espacial es un modelo de datos necesario para manejar imágenes digitales tamaño proporcional al área representada
CONTENIDO ➢
INTRODUCCIÓN
➢
CAPACIDAD DEL SIg
➢
COMPONENTES DEL SIg
➢
REPRESENTACIÓN Y ESTRUCTURAS DE DATOS
➢
FUNCIONALIDAD DEL SIg
FUNCIONES DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN
F U E N T E
DATOS
TRATAMIENTO
S A L I D A S
INTERPRETACIÓN
D E C I S I O N
SUBSISTEMAS DE UN SIG
E N T R A D A
SUBSISTEMA DE ENTRADA
MAPAS IMÁGENES REPORTES
SUBSISTEMA DE MANEJO
SUBSISTEMA DE ANÁLISIS
SUBSISTEMA DE SALIDA
BASES DE DATOS CELDAS VECTORES ATRIBUTOS
S A L I D A
MAPAS IMÁGENES REPORTES TABLAS
SUBSISTEMA DE ENTRADA DE DATOS
TERMINALES DIGITALIZADORES PERCEPCIÓN REMOTA
BARREDORES
ALMACENAR
MAPAS
TECLADO
DATOS
OBSERVACIONES DE CAMPO
LECTORAS MAGNETICAS LECTORAS LASER
OTROS
ANÁLOGO/DIGITAL
DISPOSITIVOS
METODOLOGÍAS
SUBSISTEMA DE MANEJO DE DATOS - TRASFORMACIONES DE FORMATO DATOS ESPACIALES
- TRASFORMACIONES DE PROYECC - EDICION DE ELEMENTOS - GENERALIZACION DE DATOS
DATOS DESCRIPTIVOS NO ESPACIALES
SUBSISTEMA DE ANALISIS Y MODELAMIENTO
MODELAR ESCENARIOS
PRODUCIR NUEVA INFORMACIÓN
ANÁLISIS INTEGRADO DE DATOS ESPACIALES Y DE ATRIBUTOS
MÚLTIPLES ALTERNATIVAS
OPERACIONES DE CONSULTA RECLASIFICACIÓN MEDICION
OPERACIONES SUPERPOSICION ANALISIS INTEGRADO DE DATOS ESPACIALES Y NO ESPACIALES
OPERACIONES DE VECINDAD
OPERACIONES DE CONECTIVIDAD
FUNCIONES DE ANALISIS
Funciones de búsqueda Línea en polígono y punto en polígono Funciones topográficas Polígonos de Thiessen Interpolacíon Generación de isol íneas Contigüidad Proximidad Redes Esparcimiento Optimización de rutas Intervisibilidad Iluminación
SUBSISTEMA DE SALIDA DE DATOS TERMINALES IMPRESORAS GRAFICADORES MEDIO MAGNÉTICO Otros
MAPAS TABLAS
GRÁFICOS REPORTES
fin del tema
Gracias por su atención .......
