Cartografa y los

Sistemas de Informacin

Geogrfica

Ing. Salom De la torre Ramrez

Universidad Nacional de Cajamarca

Facultad de Ingeniera

Por qu el Geoprocesamiento

Digital?

Necesidad de una coleccin de informacin sobre la distribucin geogrfica de recursos de la tierra y su forma.

Los mapas en papel no permiten un anlisis combinatorio al incluir informacin de diversos mapas.

La tecnologa en informtica ha avanzado en las ltimas dcadas, posibilitando el manejo y representacin de informacin georeferenciada de gran volumen y apareciendo el geoprocesamiento digital.

Qu es Geoprocesamiento?

El geoprocesamiento denota la

disciplina del conocimiento que

utiliza las tcnicas matemticas y

computacionales para el tratamiento

de informacin geogrfica y que

viene influenciando de manera

creciente en la Cartografa, Anlisis

de Recursos Naturales, Transportes,

Comunicaciones, Energa y

Planeamiento Urbano y Regional,

entres otros campos.

Herramientas para el

Geoprocesamiento

Las herramientas computacionales para el Geoprocesamiento son los Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG o GIS), que permiten realizar anlisis complejos, integrar datos de diversas fuentes, crear bancos de datos geo-referenciados y permiten la automatizacin de generacin de documentos cartogrficos.

Breve historia - Geoprocesamiento

50s - USA y UK, objetivo: reducir los costos de produccin de planos.

60s - Aparecen los primeros SIGs: Canad, inventario de recursos

naturales, limitaciones, almacenaje, monitores, muy especializado,

excesivamente caro, cada usuario programaba sus necesidades.

70s - Aparecen los programas comerciales CAD y SIG y desarrollo de

geometra computacional.

80s Desarrollo de la micro-informtica genera el crecimiento de

programas comerciales. Geoprocesamiento como disciplina

independiente, desarrollo de los DBMS.

90s Abaratamiento de estaciones de trabajo y aparicin de programas

SIG con muchas capacidades. Aprovechamiento de los sensores

remotos.

Geoinformacin

Trabajar con geoinformacin significa

utilizar los sistemas informticos para la

representacin de datos espaciales

referenciados.

Convergencia de diferentes disciplinas

cientficas para el estudio de fenmenos

ambientales y/o urbanos bajo un lenguaje

comn.

Geoinformacin

Universo

Mundo Real

Universo

Matemtico

Universo

Representacin

Universo

Implementacin

Interfase de Usuario

Entidades y

fenmenos a ser

representadas

Definicin

matemtica de

las entidades a

representar, ej.

Temas, MDT.

Mapeo,

representaciones

geomtricas y

alfanumricas en el

computador. Escala,

proyecciones

Estructuras de datos

y algoritmos son

seleccionados.

Programas

comerciales,

lenguajes de Prog.

Paradigma de los 4 Universos

Necesidades de geoinformacin

Un planeador urbano necesita saber el crecimiento de una ciudad y el por qu el desarrollo de una determinada zona (tiempo);

Un analista en mitigacin de desastres quiere identificar reas de alto riesgo (lluvias);

Un ing. gelogo quiere identificar los mejores lugares para la construccin de edificaciones; (calidad de suelos)

Un ing. de minas podra estar interesado en explotar minas de cobre (extensin)

Un ing. de comunicaciones quiere saber las mejores ubicaciones para las antenas (MDE)

Un ing. hidrulico quiere estudiar algunos parmetros de una cuenca (caudal) Informacin de posicin

Qu es un Sistema?

Conjunto de herramientas que trabajan

dentro de un entorno.

Procesa datos para conseguir informacin

aprovechable.

Provee herramientas para: almacenar,

recuperar, evaluar datos dentro de un

contexto espacial.

Definiciones de un Sistema de

Informacin Geogrfica

Sistema computarizado que facilita las fases de entrada de datos, anlisis de los datos y representacin de datos, especialmente cuando se trabaja con informacin georeferenciada y representando una realidad.

Es la combinacin de personas, datos espaciales y descriptivos, mtodos analticos, hardware y software organizado para automatizar, administrar y entregar informacin a travs de una representacin grfica.

Conjunto de programas y aplicaciones informticas que permiten la gestin de datos organizados en bases de datos, referenciados espacialmente y que pueden ser visualizados mediante mapas (F. J. Moldes, 1993)

Modelo informatizado del mundo real, descrito en un sistema de referencia ligado a la tierra, establecido para satisfacer unas necesidades de informacin especficas respondiendo a un conjunto de preguntas concretas (Rodrguez Pascual, 1993)

Componentes de un SIG

SIGHardware

Datos

SoftwareProcedimientos

Personal

Etapas en el manejo de

informacin geogrfica

Preparacin y entrada de datos: Los datos del fenmeno a estudiar son coleccionados y preparados para ser ingresados al sistema.

Anlisis de los datos: Los datos ingresados son revisados cuidadosamente, para descubrir algo.

Presentacin de Informacin: Los resultados del anlisis previo son presentados en algn medio.

Preparacin y entrada de datos

Qu se debe medir? (datos a adquirir)

Dnde se debe medir? (lugar)

Cunto tiempo? (horas, das, meses, aos)

Qu tipos de planos? (papel, raster, vectorial)

A qu escala? (1:100000, 10000, 5000)

Ingreso de datos Qu software usar? (comercial, desarrollo de uno propio)

Anlisis de los datos

Por dnde comenzar el anlisis? (definir los alcances)

Georeferenciar la informacin (mismo sistema de coordenadas)

Procedimientos de anlisis (visuales, estadsticos, geo-anlisis)

Produccin de mapas (representacin, interpolacin espacial)

Presentacin de la Informacin

Qu mensaje queremos dar? (informacin a resaltar)

A quin presentamos esta informacin?(profesionales del rea, otros)

Qu medio se va a utilizar? (mapas, libros, presentaciones)

Hay reglas de esttica? (norte, cuadrculas, smbolos)

Tcnicas de representacin (Colores,isolneas)

Un SIG almacena informacin sobre el mundo como una coleccin de niveles temticos que pueden relacionarse por geografa.

Referencia Geogrfica explicita

La informacin geogrfica

Contiene: Referencia Geogrfica implcita

En la Informacin geogrfica explicita se

puede encontrar

Latitud y longitud o una coordenada de un

sistema nacional.

Referencia implcita se encuentran:

Domicilio, cdigo postal, nombre de rea

censal, identificador de stand de bosque,

o nombre de calle. Las referencias

implcitas pueden ser derivadas de

referencias explicitas utilizando un

proceso automatizado llamado

geocodificacin.

Funciones de entrada de informacin.

Funciones de gestin de la informacin espacial.

Funciones analticas: Elemento ms caracterstico de los Sistemas de Informacin Geogrfica. Tareas analticas propias de los SIG son la clasificacin, la superposicin de coberturas, determinacin de zonas de influencia.

Funciones de salida de la informacin: Mapas, grficos, tablas de datos numricos, etc.

Sensores remotos (percepcin remota).

Informacin publicada (cartas temticas).

Censos, encuestas, entrevistas.

Informacin recopilada directamente en

el campo.

- Mapas topogrficos: Organismos gubernamentales

y compaas privadas.

- Catastro.

- Hidrografa.

- Organizaciones Militares.

- Compaas de percepcin remota y

agencias satelitales.

- Estudios sobre recursos naturales:

Gelogos; Hidrlogos; Gegrafos y

Edaflogos; Eclogos y Biogegrafos;

Meteorlogos y Climatlogos;

Oceangrafos.

Mapas topogrficos en una gran variedad de escalas.

Fotografa area.

Imgenes de satlite.

Informacin estadstica socioeconmica.

Informacin estadstica sobre recursos:

Cobertura vegetal y uso del suelo a varios

niveles.

Informacin sobre estudios de mercadeo.

Informacin sobre servicios pblicos (gas,

electricidad, agua) y su ubicacin.

Informacin sobre tipos de suelo, agua,

atmsfera, procesos biolgicos, riesgos

de desastre en un amplio rango de

resolucin espacial y temporal.

- Basan su funcionalidad en una concepcin

implcita de las relaciones de vecindad entre los objetos geogrficos. dividen la zona de afeccin de la base de datos en

una retcula o malla regular de pequeas celdas (pixels) y atribuir un valor numrico a cada celda como representacin de

su valor temtico.La malla es regular (el tamao del pixel es constante) se puede decir que todos los pixels estn

georreferenciados.

- el tamao del pixel ha de ser reducido (en funcin de la escala), lo que dotar a la malla de una resolucin alta. Sin embargo, a mayor nmero de filas y columnas en la malla (ms resolucin), mayor esfuerzo en el proceso de captura de la informacin y mayor costo computacional a la hora de procesar la misma.

Est basado en la representacin vectorial de la componente espacial de los datos geogrficos, representando los objetos mediante las coordenadas de los puntos o vrtices que los delimitan.

Tipos de Puntual (dimensin topolgica 0)

Dimensiones Lineal (dimensin topolgica 1)

Topolgicas Los polgonos (dimensin topolgica 2)

- En la puntual cada punto se define por un par de

coordenadas X,Y a las que se le puede asociar una cota

como atributo.

- En la lineal cada lnea viene definida por las

coordenadas de un punto origen y un punto final.

- los polgonos quedan definidos por lneas que se

juntan en vrtices.

En un SIG vectorial el elemento ms

caracterstico es la lnea, definida por

las coordenadas de sus puntos

extremos. Un punto puede considerarse

como una lnea de longitud cero.

En los ltimos aos, y debido a la excesiva

especializacin de cada tipo de GIS en tareas

concretas, se ha empezado a hablar de

Los SIG mixtos o hbridos.

Son capaces de integrar datos estructurados de forma

vectorial y datos estructurados en forma Raster,

y realizar conjuntamente sobre ellos anlisis espaciales.

El concepto de hbrido en un Sistema de Informacin Geogrfica es bastante relativo. Ms bien suele tratarse de Sistemas vectoriales que que trabajan en modo raster y son capaces de integrar capas de informacin vectorial.

La capacidad de integrar imgenes en los SIG vectoriales, por s sola,no debe conferirles la propiedad de denominarse SIG mixtos.

Muchos Sistemas de Informacin

Geogrfica de tipo raster con

posibilidad de visualizar capas

vectoriales sobre las imgenes,

tampoco deberan calificarse como

hbridos.

En este sentido existe demasiada

confusin en el mercado, potenciada

por las estrategias comerciales de las

grandes empresas.

Los SIG corren en un amplio rango de

tipos de computadores desde equipos

centralizados hasta configuraciones

individuales o de red, una organizacin

requiere de hardware suficientemente

especfico para cumplir con las

necesidades de aplicacin.

Los programas SIG proveen las

herramientas y funcionalidades

necesarias para almacenar, analizar y

mostrar informacin geogrfica,

Actualmente la mayora de los

proveedores de software SIG distribuyen

productos fciles de usar.

Existen organizaciones pblicas y

privadas que distribuyen software SIG

libre.

Los componentes principales del software SIG son:

- Sistema de manejo de base

de datos

- Una interfase grafica de usuarios (IGU)

- Herramientas para captura y manejo de

informacin geogrfica-

- Herramientas para soporte de consultas,

anlisis y visualizacin de datos geogrficos

Actualmente la mayora de los

proveedores de software SIG distribuyen

productos fciles de usar.

Existen organizaciones pblicas y

privadas que distribuyen software SIG

libre.

Dispositivos de Exploracin

Capturan gran cantidad de informacin cartogrfica

utiliza sistemas automatizados de digitalizacin.

Estos minimizan el trabajo manual y aseguran

resultados coherentes y repetibles cada vez que se

examina un mapa.

El componente ms importante para un SIG.

Se requieren de buenos datos de soporte para que el

SIG pueda resolver los problemas y contestar a

preguntas de la forma mas acertada posible.

- La consecucin de buenos datos generalmente absorbe entre un 60 y 80 % del presupuesto de implementacin del SIG.

- La recoleccin de los datos es un proceso largo que frecuentemente demora el desarrollo de productos que son de utilidad.

- Una informacin incorrecta o insuficiente introducida en el SIG producira respuestas incorrectas o insuficientes, por muy perfeccionada o adaptada al usuario que pueda ser la tecnologa.

- Los datos geogrficos y alfanumricos pueden obtenerse por recursos propios u obtenerse a travs de proveedores de datos.

Sin el personal experto en su desarrollo,

la informacin se desactualiza y se

maneja errneamente, el hardware y el

software no se manipula en todo su

potencial.

Monitoreo y manejo a

varios niveles, desde

una parcela y/o granja

hasta estudios

regionales y/o

nacionales.

Descripcin de sitios y

evaluacin de

escenarios.

Monitoreo, modelaje y manejo

para evitar degradacin

ambiental; planificacin

rural; zonas de riesgo;

deforestacin y

desertificacin; calidad y

cantidad de agua; plagas;

calidad de aire; prediccin y

modelaje del clima.

Ubicacin de

enfermedades

relacionadas con

factores ambientales

y/o actividades

humanas.

Planificacin, manejo y

optimizacin de

actividades de

extraccin de madera;

reforestacin.

Optimizacin de rutas

para servicios de

ambulancia, bomberos

y polica; mejor

entendimiento de zonas

conflictivas (crmenes).

Transporte areo,

martimo y terrestre.

Ubicacin de sitios y de

grupos objetivo

(targets); optimizacin

de servicios de entrega.

Aspectos legales de

catastro (propiedad);

valor de las

propiedades con

relacin a su ubicacin;

seguros

Desarrollo de planes,

costos, mantenimiento,

manejo.

Localizacin, planificacin

y manejo.

Anlisis de dinmicas

demogrficas.

Localizacin y manejo de

facilidades y

atracciones

Ubicacin, manejo y

planificacin de

servicios de agua,

drenaje, gas,

electricidad, telefona y

televisin por cable.

PROGRAMAS Y VISORES GIS

EN LA ACTUALIDAD

Visores WMS:

Otros visores:

http://earth.google.com/index.htmlhttp://earth.google.com/index.html