Los Sistemas de Información Geográfica
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Los Sistemas de Información Geográfica . introducción y antecedentes. Por: Roy Cruz Morales. C.R. Anécdota interesante.

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Presentation Transcript


Los sistemas de informaci n geogr fica

Los Sistemas de Información Geográfica

introducción y antecedentes

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Anécdota interesante

En 1850 la enfermedad de cólera no era muy bien entendida. En 1854 hubo un brote de cólera en el distrito SOHO de Londres. El Dr. John Snow había concebido la hipótesis que el cólera era una enfermedad transmitida por beber agua contaminada en vez de ser transmitida por el aire como se creía comúnmente.

El noto que todo se centraba en una bomba de agua localizada en la calle Broad y si su hipótesis era correcta el patrón mostrado en un mapa reflejaría la localización de las personas que bebían de esta agua. Así que produjo un mapa de las calles de Londres y la localización de las 578 muertes por cólera. Además de esto se agrego la posición de 13 bombas de agua incluyendo la de la calle Broad.

Doctor en Medicina

Aparentemente había anomalías ya que habían muertes que estaban localizadas cerca de otra bomba de agua, pero él confirmo que ellos llevaban el agua desde la bomba de la calle Broad. Al final el Dr. Snow hizo que quitaran la palanca de la bomba y los enfermos empezaron a disminuir proveyendo evidencia de la hipótesis que el había planteado. Este se puede decir es el primer ejemplo de análisis espacial.

Pero después nadie le hizo mucho caso.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Mapa confeccionado por John Snow de las muertes por cólera ocurridas en el área de BroadStreet. La bomba de agua (pump) se ubica en la intersección de Broad y Cambridge Street. Las barras negras corresponden a muertes.

John Snow, la epidemia de cólera y el nacimiento de la epidemiología moderna

http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0716-10182007000400014

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Sistemas de Información:

Programas diseñados para representar y gestionar grandes volúmenes de datos acerca de ciertos aspectos de mundo real.

Sistemas de Apoyo a Decisiones:

Conjunto de procesos informáticos que permiten producir, a partir de datos no tratados, información útil en la toma de decisiones.

Sistemas de Información territorial

Información parcelaria o sea del catastro..

Cartografía automatizada/Gestión de Facilidades

Sistemas de Información Geográfica:

Gestión de redes públicas: agua, electricidad, aguas, teléfono, etc.

Permiten integrar y analizar información geográfica y temática, permitiendo visualizar los datos obtenidos en un mapa.

Sistemas de Información Ambiental

Para la gestión ambiental.

Sistemas de Información para la Gestión de los Rec. Nat.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Afinidad con otros sistemas informáticos:

Los SIG han evolucionado a partir de sistemas anteriores por ello es que tienen muchos rasgos en común pero también ciertos rasgos diferentes.

El CAD(Diseño Asistido por Computadora):

  • El SIG maneja mayor volumen y métodos de análisis espacial.

  • Capacidad del SIG para integrar datos georeferenciados, y realizar operaciones de análisis espaciales (algebra espacial)

La Cartografía Automática:

  • Genera cartografía de alta calidad pero no en el análisis (No generan topologías).

  • Los mapas son simplemente dibujos.

  • Son dibujos son como transparencias que se pueden superponer.

  • Sus bases de datos son básicas.

Los Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGDB):

  • Sistemas que manejan grandes volúmenes de información pero sus capacidades gráficas son muy limitadas.

  • Diseñados para almacenar y tratar información alfanumérica.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Afinidad con otros sistemas informáticos:

Los SIG han evolucionado a partir de sistemas anteriores por ello es que tienen muchos rasgos en común pero también ciertos rasgos diferentes.

La Teledetección:

  • Son sistemas para el tratamiento de imágenes de satélite o aéreas.

  • Sistemas desarrollados para tratar información proveniente de sensores remotos.

  • Son especiales para clasificar datos pero sus capacidades de análisis suelen ser reducidas.

Diferenciación según el objetivo de cada uno:

CAD:

Producir un dibujo a escala de un objeto (casa, producto, área)

Su producto es un mapa de alta calidad a base de herramientas y bibliotecas de símbolos para cartografía.

Cartografía automática:

Tratamiento de datos en forma de tablas.

SGBD:

Interpretación de la radiación electromagnética captada por sensores remotos

Teledetección:

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Qué es y que no es un SIG:

Un SIG no es sólo un sistema informático para dibujar mapas a escalas diversas, con distintas proyecciones y con varios colores.

Es una herramienta de análisis que permite identificar relaciones espaciales entre la distinta información que puede proporcionar los datos.

Un SIG no almacena un mapa.

Guarda datos a partir de los cuales genera mapas .

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Utilidad de un un SIG:

Su utilidad deriva de su capacidad de responder a pregustas de tipo espacial.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Componentes de un SIG:

Datos

Usuarios

Un SIG es un sistema de: hardware, software, métodos, personas y datos que facilita la:

obtención, gestión, manipulación, análisis, modelado, representación y salida de datos espacialmente referenciados, para resolver problemas complejos de planificación y gestión.

Métodos

Hardware

Software

National Center for Geographic Information Systems and Analysis), 1990


Los sistemas de informaci n geogr fica

Componentes de un SIG:

Hardware

Software

Usuarios

  • Computadora

  • Servidores

  • Periféricos

  • Redes

  • Satélites

  • GPS

  • Software SIG

  • Sistemas Administradores de Bases de Datos

  • Sistemas operativos

  • Software para redes

  • Administradores

  • Gerentes

  • Programadores

  • Técnicos en SIG

  • Gestores ambientales

  • Hidrogeólogos

  • Usuarios finales, etc.

Datos

Métodos

  • Vectores

  • Raster

  • Atributos

  • Fotografías, etc.

  • Guías

  • Especificaciones

  • Estándares

  • Procedimientos

  • Manuales, etc.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Preguntas a las que puede responder un SIG:

Estas cuestiones son primordiales en la planificación.

Localización: ¿Qué hay en …?, Obtener información de un lugar determinado

Condición: ¿Dónde se cumplen esas condiciones … ?, ¿Dónde hay algo con A y B condiciones?

Tendencias: ¿Qué ha cambiado desde … ?, ¿Cambios con respecto al tiempo (Dos mapas) pasado?

Rutas: ¿Cuál es el camino óptimo… ?, ¿Cual es la ruta más rápida o la más corta?

Pautas: ¿Qué patrones espaciales existen… ?, Búsqueda de anormalidades o regularidades espaciales

Pautas: ¿Qué patrones espaciales existen… ?, Patrones de distribución espacial asociada a una variable

Modelos: ¿Qué pasaría si … ?, Hacer simulaciones a futuro


Los sistemas de informaci n geogr fica

Los Datos Geográficos

Conocer la naturaleza de los datos geográficos supone una tarea previa al manejo de cualquier sistema

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Abstracción de la realidad:

La construcción de una base de datos geográfica implica un proceso de abstracción para pasar de la complejidad del mundo real a una representación simplificada en capas temáticas que pueda ser procesada por el lenguaje de las computadoras actuales.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Matriz geográfica:

Se compone de:

Datos espaciales describen la ubicación y el tipo de dato

Datos no espaciales o atributos temáticos son las características de estos rasgos.

Datos espaciales

Datos no espaciales o atributos temáticos

Tipo X Y ID Nombre NCanton Suelo etc

Punto 345214 394732 32 casa1 Heredia fértiles …

Filas (Registros) Rows

Columnas (Campos) Fields

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Componentes de los datos geográficos:

  • Existen tres componentes que definen a los datos geográficos:

  • Espacial

  • Temático

  • Temporal

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Componentes de los datos geográficos:

Espacial

  • Hace referencia a la ubicación de los componentes espaciales:

  • La localización geográfica: Se expresa mediante un sistema de coordenadas (X y Y)

  • Las propiedades espaciales de los objetos: Los objetos que representan la realidad tienen ciertas propiedades espaciales según su naturaleza:

  • Líneas: Longitud, forma, pendiente y orientación.

  • Polígonos: Superficie, perímetro, forma, pendiente y orientación.

  • Las relaciones espaciales (Topología).: Los objetos espaciales mantienen ciertas relaciones entre si basadas en el espacio.

  • Conectividad

  • Contigüidad

  • Proximidad

  • Dentro de

  • Entre, etc.

Azul está adyacente a verde

Rojo está cruzado con naranja

Rojo esta adyacente a verde y azul

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Componentes de los datos geográficos:

Temático

  • Hace referencia a las características del componente espacial:

  • Autocorrelación espacial y temporal:

  • Autocorrelación Espacial: Màs cercanos espacio màsautocorrelaciòn.

  • Autocorrelación Temporal: Igual al anterior pero temporal .

  • Tipos de variables:

  • Continuas: Poseen decimales. (Ej.: 23,58 ó Altura de una persona)

  • Discretas: No poseen decimales. (Ej.: 20 ó Numero de estudiantes en la clase.)

  • Fundamentales: Se pueden establecer con facilidad. (Ej.: Numero de estudiantes de la clase)

  • Derivadas: Son producto de alguna operación aritmética. (Ej.: Promedio de estudiantes en la EDECA)

  • Escalas de medida:

  • Nominales: No tienen un orden específico. (Ej.: Naranjo, Heredia, Alajuela, Cartago, Barva, …)

  • Ordinales: Poseen un orden específico. (Ej.: Lunes, martes, miércoles, jueves,… Enero, febrero,…)

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Componentes de los datos geográficos:

Temporal

  • El tiempo juega un papel especial en los SIG, muchos de los análisis tienen que ver con la interpretación que se les de a los datos espaciales desde dos perspectivas:

  • Cambio en los componentes espacial-temático:

  • "Villa Vieja de la Inmaculada Concepción de Cubujuquí de Heredia" paso de ser con el tiempo un pequeño poblado a ser una gran provincia llamada " Heredia".

  • Representación de los componentes espacial-temporal:

  • Secuencia de mapas: Sucesión de instantáneas de mapas en diferentes momentos temporales (+ de 2).

  • Mapas de diferencias temporales: Diferencia entre sólo 2 momentos temporales.

  • Mapas animados: Muchos mapas de diferentes momentos para hacer la animación.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Criterios para asegurar la Calidad de los datos geográficos:

Se refiere a la calidad de la información que usted recoge sea espacial o temática:

Exactitud posicional

Es la exactitud de los componentes en el mapa con respecto a la realidad.

Cuan real son las características de los datos recopilados: Censos poblacionales por año, que tan exactos son esos censos.

Exactitud temática

Consistencia lógica

Errores en las formas.

Temporalidad

La información debe ser lo más actualizada posible y referida al mismo tiempo.

Criterios que se deben definir para que la base de datos se homogénea y coherente. Ej: Casa - Vivienda (sólo usar vivienda)

Integridad

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Tipos de errores en los datos geográficos:

Errores que podemos cometer al recolectar y presentar datos geográficos:

Nivel de error estadístico que se supone tendrá el mapa o la base de datos.

Errores inherentes a la recogida de información

Derivados de la captura de información

Puede ser un error de la equipo, del software, del proceso, del método o por error humano.

La precisión de las coordenadas o de los atributos numéricos. (A mayor decimales mayor precisión pero mayor consumo de memoria)

Derivados del almacenamiento

Derivados de la manipulación y el análisis de los datos

Cuando los polígonos no calzan bien se crean huecos o polígonos ficticios.

Salidas cartográficas

Se debe por la impresora, el medio en donde se imprime, la calidad de la tinta, el monitor

Errores debido a la utilización de los resultados

Conclusiones equivocadas aunque la información sea veridica

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Modelos y Estructuras de Datos

RASTER y VECTORIAL

http://outsidetheneatline.blogspot.com/2009/08/did-you-know-6-raster-vs-vector.html


Los sistemas de informaci n geogr fica

Los datos en SIG representan los objetos del mundo real (carreteras, el uso del suelo, altitudes). Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG: raster y vectorial.

Los SIG que se centran en el manejo de datos en formato vectorial son más populares en el mercado.

No obstante, los SIG raster son muy utilizados en estudios que requieran la generación de capas continuas, necesarias en fenómenos no discretos; también en estudios medioambientales donde no se requiere una excesiva precisión espacial (contaminación atmosférica, distribución de temperaturas, localización de especies marinas, análisis geológicos, etc.).

Los objetos del mundo real se pueden dividir en dos abstracciones: objetos discretos (una casa) y continuos (cantidad de lluvia caída, una elevación).

Recopilado por: Roy Cruz Morales. CR


Los sistemas de informaci n geogr fica

Los Modelos de Datos

Base de datos

Mundo real

ENTIDADES

OBJETOS ESPACIALES

Elementos visibles

línea

línea

polígono

polígono o punto

Elementos no visibles

polígono

polígono

línea

Elementos visibles

Río

Camino

Pasto

Propiedad

Elementos no visibles

Cantidad de habitantes

Área de influencia

División administrativa

Se ven afectados por la escala

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Los Modelos de Datos

Una base de datos espacial es un modelo del mundo real representado por formas georeferenciadas

Modelo de datos

Estructura de datos

Conceptualización de los datos

Formas de implementación de esos modelos de datos

Detalles prácticos referidos al almacenamiento de los datos geográficos mediante procedimientos en la base de datos

RASTERVECTORIAL

POLIGONO

PUNTO

LINEA

CELDA

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

Vectorial

Raster

Cada objeto puede manejar muchos atributos

Cada pixel puede manejar solo un atributo

Rasterización: Paso de vector a raster.

Vectorización: Paso de raster a vector

Recopilado por: Roy Cruz Morales. CR


Los sistemas de informaci n geogr fica

El Modelo de datos

RASTER

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

El modelo de datos RASTER está compuesto por celdas, pixeles o teselas

El conjunto de celdas regulares se le da el nombre de rejilla, malla o red (Grid)

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Identificación de las celdas por su número de fila y columna

1 2 3 4 5 6 7 8

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Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Valores que pueden representar las celdas

1 2 3 4 5 6 7 8

1

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5

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3

1

1

1

1

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3

USOS DEL SUELO

1 = Pastos

2 = Vivienda

3 = Cultivos

1

3

1

1

1

1

3

3

2

3

1

2

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3

3

3

1

1

1

1

1

3

3

3

1

2

2

1

3

3

3

1

A cada celda se le asigna solamente un valor que puede ser continuo o discreto y este representa una característica, nada más

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Valores que pueden representar las celdas

1 2 3 4 5 6 7 8

1

2

3

4

5

1

3

1

1

1

1

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USOS DEL SUELO

1 = Pastos

2 = Vivienda

3 = Cultivos

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1

A cada celda se le asigna solamente un valor que puede ser continuo o discreto y este representa una característica, nada más

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Modelo RASTER

Representación en la realidad

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Principales conceptos que se aplican a una capa SIG raster:

RESOLUCIÓN:

ORIENTACIÓN

ZONA Y CLASE

VALOR

LOCALIZACIÓN

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Principales conceptos que se aplican a una capa SIG raster:

A. RESOLUCIÓN:

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Principales conceptos que se aplican a una capa SIG raster:

B. ORIENTACION:

Es el ángulo formado por el norte y la dirección de las columnas de la cuadrícula. Lo habitual es que el ángulo sea 0 ya que los mapas se suelen orientar hacia el norte pero algunas veces no sucede eso.

N

N

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Principales conceptos que se aplican a una capa SIG raster:

B. ORIENTACION:

Es el ángulo formado por el norte y la dirección de las columnas de la cuadrícula. Lo habitual es que el ángulo sea 0 ya que los mapas se suelen orientar hacia el norte pero algunas veces no sucede eso.

N

N

Afecta en la cantidad de celdas en blanco que debe mostrar por lo que la imagen se hace más grande

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Principales conceptos que se aplican a una capa SIG raster:

  • C. ZONA Y CLASE:

  • Cada zona es un conjunto de celdas contiguas que presentan el mismo valor.

  • Varias zonas que muestran el mismo valor constituye una clase.

Hay dos ZONAS A y B en el dibujo formado por las cuadriculas verdes cada una es un remanente de bosque.

Entre las dos forman la CLASE: Bosques.

Hay tres zonas de pastos (crema).

Entre todas forman la CLASE: Pastos.

A

Zona 1

B

Hay una zona para lago (celeste).

Ella sola conforma la CLASE: Lagos.

Zona 2

Tres zonas para caminos (naranja).

Ellas conforman la CLASE: Caminos.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Principales conceptos que se aplican a una capa SIG raster:

  • D. VALOR:

  • Es el valor almacenado en una celda. Las celdas de la misma zona tienen almacenado el mismo valor.

  • Pueden ser números enteros (sin decimales) o reales (con decimales) pero estos últimos consumen más memoria pues se necesitan más colores.

1

1

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2

1

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2

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2

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2

2

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2

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1

1

1

1

1

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Principales conceptos que se aplican a una capa SIG raster:

  • E. LOCALIZACIÓN:

  • El número de fila y de columna se utiliza para identificar la celda y situarla en relación con las demás (relaciones topológicas en raster).

Ubicación:

columna 2, fila 2.

Relaciones:

Arriba: 1,2

Abajo: 3,2

Izquierda: 2,1

Derecha: 2,3

Encima de: 3,2

Debajo de: 1,2

Etc.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Algebra RASTER:

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

SUMA:

-1

-2

5

5

5

8

5

1

3

3

2

2

2

3

2

3

3

3

-

+

-1

0

0

3

2

2

3

3

1

1

2

2

3

3

2

2

0

0

RESTA:

0

0

1

1

1

8

2

0

1

6

0

0

1

0

1

0

7

7

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Máximo:

5

3

5

5

2

3

3

2

3

3

2

2

2

2

3

3

3

3

Min

Max

0

0

1

2

0

2

3

0

1

2

3

2

0

1

2

3

2

0

Mínimo:

0

0

1

1

1

1

1

4

1

1

0

0

1

1

0

0

7

4

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Promedio:

5

3

2

2

3

2,5

3

3

2,5

0

Prom

1

2

3

2

0

1,5

1,0

1,5

0

1

1

1

0

7

4,0

1,0

0,0

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Condición AND (Y):

Si los dos se cumplen la respuesta es 1

5

0

1

5

1

1

1

1

3

3

2

2

2

2

3

3

3

3

A > 2

or

B > 1

A > 2

AND

B > 1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

2

3

2

0

1

2

3

2

0

Condición OR (O):

0

0

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

1

0

7

7

Si por lo menos 1 de los dos se cumple entonces la respuesta es 1

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Aplicaciones:

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Aplicaciones:

Mapa de uso del suelo:

Tipo de suelo:

Pendiente:

5

5

8

5

3

2

2

3

3

+

0

3

2

3

1

2

3

2

0

0

1

1

8

2

0

1

0

7

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: RASTER

Aplicaciones:

Mapa de aptitud del terreno para la construcción:

Tipo de suelo:

Pendiente:

1

0

1

0

0

1

0

1

0

and

1

0

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

0

0

1 = Apta

0 = No apta

1 = Apto

0 = No apto

1 = Apto

0 = No apto

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos VECTORIAL

Recopilado por: Roy Cruz Morales. CR


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: VECTORIAL

En el modelo de datos vectorial los datos geográficos se representan en forma de coordenadas.

Las unidades básicas de información geográfica en los datos vectoriales son:

puntos, líneas (arcos) y polígonos.

Cada una de éstas se compone de uno o más pares de coordenadas, por ejemplo, una línea es una colección de puntos interconectados, y un polígono es un conjunto de líneas interconectadas.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: VECTORIAL

La localización de un punto viene dada por un único par de coordenadas,

con sus atributos temáticos almacenados en un archivo separado.

Archivo 1

Coordenadas (x,y)

Archivo 2

Atributos temáticos:

Casa

Alajuela

325C

Urbanización La Gestora

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: VECTORIAL

La localización de una línea viene dada por la localización de una serie de puntos conectados por segmentos de líneas.

Archivo 1

Coordenadas (x,y), (x,y), (x,y), (x,y), (x,y)

Archivo 2

Atributos temáticos:

Carretera

San José-Limón

Ruta32

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: VECTORIAL

Las superficies se describen por las líneas interconectadas que las delimitan. Además la coordenada final es igual a la coordenada inicial

Archivo 1

Coordenadas (x,y), (x,y), (x,y), (x,y), (x,y) , (x,y) , (x,y)

Archivo 2

Atributos temáticos:

Potrero

Provincia Limón

Área

Perímetro, etc.

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: VECTORIAL

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: VECTORIAL

Puntos

Líneas

Polígonos

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


Los sistemas de informaci n geogr fica

El modelo de datos: VECTORIAL

Relaciones topológicas

La topología es el campo de las matemáticas que estudia las relaciones de los elementos en el espacio. “La topología de un mapa es el conjunto de relaciones que describen la posición relativa de sus componentes en el sistema de coordenadas X Y”

La topología estructura las figuras desde los nodos (Inicial y final), estos se unen mediante líneas para formar arcos(estos arcos pueden tener vértices) y los arcos forman polígonos:

Nodos: inicios o comienzos de un

arco, o identifican la intersección

entre dos o más arcos.

• Arcos: puntos intermedios en

un arco indicando un cambio de

dirección.

• Vértices: objetos similares a una

línea. Un conjunto de arcos

definen estructuras lineales más

complejas.

• Polígonos: Conjunto de arcos

conectados que contienen un área

cerrada.

1, 2, 3, 4, 5…

a, b, c, d…

I, ii, iii, iv, v, vi, …

I, II, III, IV…

A, B, C, D…

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


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El modelo de datos: VECTORIAL

  • Relaciones espaciales

  • Basadas en conjuntos: Union, Interseccion, Inclusión, Exclusión

  • Orden espacial: Delante, arriba, cerca_de

  • Métricas: Distancias

  • Direccionales: Relativas a los puntos cardinales

  • Topólogicas: Limita, no tiene punto de contacto, se superpone, etc.

  • Ejemplos:

  • Basadas en conjuntos: Heredia está integrada por Santa Barbara, Barvay Belén

  • Orden espacial: Puente está encima del río

  • Direccionales: Monte de la Cruz está al norte de San Rafael

  • Metricas: Alajueladista a 72 km de Cartago

  • Topológicas: Heredia limita con Alajuela

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


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El modelo de datos: VECTORIAL

Relaciones topológicas

  • Las relaciones topológicas más importantes son:

  • Adyacencia ( polígonos a izquierda o derecha de un arco)

  • Pertenencia(arcos a polígonos)

  • Dirección (define la propiedad “desde” que nodo “hasta” que nodo de un arco)

  • Conectividad (cuales arcos están conectados a cual nodo)

  • Anidación o inclusión (punto, línea o polígono en un polígono).

  • Entre las muchas relaciones topológicas entre las figuras de la imagen arriba están:

  • Los polígonos II y III son adyacentes al arco i

  • Pertenencia entre el polígonoII y los arcos a, b, i

  • Conectividad entre los arcos b, d, h y i al nodo 3

  • Inclusión del polígonoV, arco g y nodo 6 dentro del polígono IV

  • El arco a va desde el nodo 1 al 2

Además las coordenadas de los nodos es importante pues así el software sabe donde se ubica cada dato para hacer la relación

Recopilado por: Roy Cruz Morales. CR


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Los Modelos de Datos

¿ Cuándo utilizar un modelo RASTER y cuando utilizar uno VECTORIAL ?

VECTORIAL

Elementos resultantes de la acción del hombre que suelen tener bordes nítidos. (Vías, límites, divisiones, etc)

RASTER

Los elementos naturales del paisaje que no poseen bordes marcados sino zonas de transición

  • Ventajas:

  • Es una estructura de datos simple.

  • La superposición de mapas se hacen de forma más rápida y eficiente.

  • Es más eficiente para representar datos con alta variación espacial

  • Se necesita para un eficiente tratamiento y realce de imágenes digitales.

  • Desventajas:

  • La estructura de datos es poco compacta. (técnicas de compresión)

  • Difícil para representar relaciones topológicas.

  • La salida de los gráficos es cuadriculada. (Resolución)

  • Ventajas:

  • Es una estructura de datos compacta.

  • Trabaja las relaciones topológicas de manera eficiente y por ende los análisis.

  • Es más eficiente para generar mapas de calidad parecidos a los dibujos a mano.

  • Desventajas:

  • Posee una estructura de datos muy compleja.

  • La superposición de mapas es más difíciles de implementar.

  • Poco eficiente cuando hay una alta variación espacial de los datos.

  • El realce de imágenes no es eficiente.

Estas son recomendaciones no son la norma

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


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El modelo de datos: VECTORIAL

  • En general, el modelo de datos vectorial es adecuado cuando trabajamos con objetos geográficos con límites bien establecidos, como pueden ser fincas, carreteras, etc.

  • RECOMENDACIONES PARA EL USO DE LAS ESTRUCTURAS DE DATOS VECTOR Y RASTER EN SIG

  • Use las estructuras de datos vector cuando la información este más relacionada al concepto de área.

  • Use métodos vector para análisis de redes, como redes telefónicas, redes de transporte, redes hídricas, etc.

  • Use métodos vector para ploteo de alta calidad y definición

  • Use métodos raster para superposición rápida y análisis espacial

  • Use los métodos raster para la simulación y el modelamiento cuando es necesario trabajar con superficies

  • Preferiblemente use estructuras vector compactas (como los TIN) para los modelos digitales de terreno

Por: Roy Cruz Morales. C.R.


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ArcView es un sistema de Información Geográfica (S.I.G)

El mismo ha sido desarrollado por E.S.R.I. (EnvironmentalSystemResearch

Institute) en California, Estados Unidos


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Este programa responde a la necesidad de

manejar, gestionar y analizar volúmenes de

datos espaciales junto con sus atributos temáticos asociados,

todos ellos relacionados a un sistema de coordenadas terrestres.

Ejemplo:

Dato espacial:

Punto = Casa

Atributos temáticos:

La casa es verde, portones negros, la dueña es María Granados, etc…

Coordenadas


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Los Proyectos (projects)

  • Todos los componentes («documentos») están asociados entre ellos en una especie de índice.

  • Todos los archivos son indexados en un archivo con extensión .apr

  • Los componentes son actualizados dinámicamente: o sea el cambio de una parte, produce la actualización de las otras partes.

  • Se vuelve a abrir en forma idéntica a cuando fue cerrado.

  • Está compuesto de cinco tipos de documentos:

  • Vistas (views),

  • Tablas (tables),

  • Gráficos (graphs),

  • Diseños (layouts),

  • Secuencias de comandos (scripts)

  • Cada documento tiene un conjunto de herramientas para trabajar con él.


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Los Proyectos (projects)

Project = .apr

salida

Base de datos

Layout

Chart

Table

Gráficos

paranegocios

View

Característicasgeográficas

(un mapa con uno o mástemas)

scripts

(proveenautomatizaciónpara

Procesosespeciales)


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Las vistas (views) y los temas (themes)

  • Una vista es esencialmente un mapa que se puede observar (ver) en la pantalla.

  • Contiene uno o más temas ( coberturas(vectores) / redes(grids) ), que son capas de datos espaciales con características similares (ej. calles, hydrología, provincias)

  • Sólo puede tener una vista activa en un momento.

  • Los temas agrupados en la “Tabla de contenidos de ArcView” le permite a usted controlar los temas que desea ver.

VISTA

Caminos

Tema

Hidrología

Tema

Topografía

Tema

Los datos son organizados por capas, coberturas o temas (layers, coverages, themes) cada uno representando una característica en particular.


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Los Diseños (Layouts)

Título

Rosa de los vientos

Mapa

Leyenda

Coordenadas

Marco

Escalas

Localizador

Gráficos

Autor

Fuentes


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La tabla de contenidos (projects)

  • Projects (proyectos)

    • Todos los componentes están asociados .

    • Compendio de vistas, tablas, gráficos, diseños o secuencias de comandos

  • View (vistas)

    • Una vista es esencialmente un mapa que se puede observar (ver) en la pantalla

    • contiene uno o más temas

  • themes (temas)

    • Capas de datos espaciales con características similares (ej. Calles, hydrología, provincias)

    • En ARC/INFO se le llama cobertura si es vector, red (grid) si es raster

  • Tables (tablas)

    • Filas (record) (son usualmente locaciones geográficas, vinculadas por un ID a las características del tema)

    • Las columnas (Fields) describen sus atributos (caracteristicas) de esas locaciones

  • Chart (Gráficas)

    • Gráficos en barras o de pastel que muestran información geográfica.

    • Layout (Diseño)

    • Muestra la salida en pantalla de las tablas, vistas o gráficos. En otras palabras es la vista previa del producto final.

  • Script (Secuencia de comandos)

    • Personalización y automatización de secuencias de acciones.


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El archivo de formas o shapefile

El archivo de formas (shapefile)

Un Shapefile es un formato vectorial de almacenamiento digital donde se guarda la localización de los elementos geográficos y los atributos asociados a ellos.

Un shapefile es generado por varios archivos. El número mínimo requerido es de tres y tienen las extensiones siguientes:

.shp - es el archivo que almacena las entidades geométricas de los objetos.

.shx - es el archivo que almacena el índice de las entidades geométricas.

.dbf - el dBASE, o base de datos, es el archivo que almacena la información de los atributos de los objetos.

Además de estos tres archivos requeridos, opcionalmente se pueden utilizar otros para mejorar el funcionamiento en las operaciones de consulta a la base de datos, información sobre la proyección cartográfica, o almacenamiento de metadatos.

Estos archivos son:

.prj - Es el archivo que guarda la información referida a sistema de coordenadas.


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El archivo de formas o shapefile

El archivo de formas (shapefile)

Ejemplo:

Usted integro en la tabla de contenido del arcview la vista de provincias el cual está formado por varios archivos (shp, shx, dbf), pero usted necesita crear un mapa que solo incluya a San José.

Pero como hace para crear una vista que contenga sólo a San José, pues creando una nuevo shapefile (archivo de formas) que contenga los datos de San Jose.

O SEA CADA TEMA QUE USTED ABRE EN UNA VISTA ESTÁ GUARDADO EN FORMATO SHAPE, ASÍ COMO UNA IMAGEN ESTA EN JPG

Provincias.shp

Provincias.shx

Provincias.dbf

San Jose.shp

San José.shx

San José.dbf


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El archivo de formas o shapefile

El archivo de formas (shapefile)

En el caso de mover la información a otra maquina o si queremos compartir información se debe tomar en cuanta que debemos copiar todos los archivos (*.apr, *.shp, *.shx, y *.dbf).


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El archivo de formas o shapefile

Extensiones incluidas en el ArcView

Display & Mapping

  • Permite la creación de Leyendas de mapa y Tabla de contenido

  • Añade la redde coordenadas

  • Añade líneas para marcos

  • Etc.

  • Manejo de proyecciones.

  • Análisis Espacial

    • Proporciona la capacidad de realizargeoprocesamiento

    • Muchas extensiones adicionales está disponibles vía:

    • Descarga de extensiones creadas por usuarios de ArcView y que han sido puestas para su descarga en el sitio de ESRI.

    • Extensiones vendidas por un tercero (No ESRI)


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    El archivo de formas o shapefile

    Extensiones opcionales para el ArcView

    • 3D Analyst (Analista 3d)

      • Análisis 3D de superficies

      • TINS, GRIDS, DEMs

    • Spatial Analyst (Analistaespacial)

      • Análisis 2D de datos raster

      • GRIDS, contornos

    • Network Analyst (Analista de Redes)

      • Enrutamiento de redes, etc

    • Image Analyst (Analista de imágenes)

      • Análisis de imágenes de sensoresremotos

    • Business Analyst (Analista de negocios)

      • Suite de herramientasparanegocios

      • Incluye Network Analyst and Streetmap

      • Incluyeanálisis de datos demographic

    • ArcViewStreetMap 2000

      • Mejoras en geocodifgicación

    • Tracking Analyst

      • Entrada de datos del GPS en tiempo real

    • Internet Map Server

      • Colocarmapas en Internet

    • ArcPress for ArcView

      • Mejoras en impresiones


    Los sistemas de informaci n geogr fica

    Lecturas complementarias:

    • ArcView 3.2 y 3.3 (Ya no se vende, funciona solamente en sistemas 32bits, no ha sido liberado)

    • Desde el 2000 aparece el ArcGis 8.

    • El ArcGis se divide en tres modelos:

    • ArcView $

    • ArcEditor$$

    • ArcINFO $$$


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    VISTA


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    VISTA


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    VISTA


    Los sistemas de informaci n geogr fica

    VISTA


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    TABLA


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    TABLA


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    LAYOUT


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    LAYOUT


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