MODELAMIENTO DE UN SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA

La representacin de un paisaje en BD relacionales se ilustra mediante un MODELO ENTIDAD - RELACIN entendido como el conjunto de entidades, atributos y relaciones relevantes dentro de una BD:MODELO ENTIDAD - RELACIN Conjunto de entidades: los objetos relevantes para la BD. por ejemplo, distritos, municipios, caserios, casas.Conjunto de atributos: las variables o caractersticas de los objetos.Por ejemplo N habitantes/distrito; rea del municipio; Cabezas de ganado por hacienda, etc. Cada atributo posee un conjunto de valores posibles Por ejemplo . 0 - 200 habitantes, 0 - 20 km, etc. este conjunto de valores posibles de un atributo se llama DOMINIO.La tecnologa de los SIG en la mayora de los casos, se ha desarrollado sin una profundizacin terica que sirva de base para su diseo e implementacin; para sacar el mayor provecho de esta tcnica, es necesario ahondar en ciertos aspectos tericos y prcticos que los especialistas no deben perder de vista, partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador.Al iniciar el estudio para disear un SIG, debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad, tienen caractersticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar; por lo tanto, no se puede olvidar en ningn caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real. Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener, se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad, con esto, se convertirn imgenes de fenmenos reales en seales que se manejan en el computador como datos que harn posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacin. Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccin que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos, de la cual dependern los procesos y consultas que se efectuarn en la etapa de produccin.SISTEMA DEINFORMACIONGEOGRAFICOMUNDOREALINTERPRETACIONANALISISCONFRONTACIONCONSERVACIONMODELO DELPAISAJEhttp://www.csr.ufmg.br/dinamica/

MODELAMIENTO EN SIGCuando se propone implementar un sistema de informacin geogrfica como instrumento de gestin en un proyecto que trate de alguna forma con entidades espaciales, es necesario plantear un diseo en trminos de modelamiento. El diseo mismo es un documento que ser la base para la implementacin posterior y que debe incluir el Modelo Interno y el Modelo Funcional.El modelamiento de un SIG siempre va en funcin tanto del espacio geogrfico al que aplica como de los objetivos del proyecto. As, cada proyecto implica un diseo exclusivo y es una inconsistencia grave tratar de "piratear" modelos de un proyecto a otro.

Adems de unos objetivos claros, una justificacin, y otros elementos tpicos de la formulacin de proyectos, un diseo de un SIG considera los siguientes elementos:MODELOINTERNOEl modelo interno hace referencia al diseo de la base de datos del SIG y describe las entidades, atributos y relaciones mediante un Modelo Conceptual o Entidad - Relacin y un Modelo Lgico.MODELO CONCEPTUAL MODELO ENTIDAD - RELACIN Es una representacin de entidades y sus relaciones naturalesMODELO FSICO Es un ajuste al Modelo Entidad - Relacin para que pueda ser implementado fsicamente.MODELO LGICO Describe la estructura de las tablas asociadas a cada entidad.MODELO FUNCIONALTambin conocido como Modelamiento Espacial" y antes llamado Modelamiento Cartogrfico", consiste en un flujograma de operaciones que describe de un modo preciso el conjunto de procesos a ejecutar sobre los niveles bsicos de informacin para obtener consecutivamente un nivel o niveles de informacin que responden a los objetivos planteados 10

REALIDADMODELO CONCEPTUALMODELO LOGICOMODELO FISICOMODELO CONCEPTUALEs la conceptualizacin de la realidad por medio de la definicin de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caractersticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenmenos del mundo real. Para obtener el modelo conceptual, el primer paso es el anlisis de la informacin y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG; el siguiente paso es la determinacin de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan, de acuerdo con el flujo de informacin que los diferentes procesos que se llevan a cabo en la realidad. Existen diversos mtodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los dems modelos, por cuanto este es la base para obtenerlos; entre ellos tenemos:Entidad - Asociacin (E-A)Modelo Entidad - Relacin (M-ER)

En los SIG, sobre todo si tienen algo de complejidad, se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacin de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacin de las cosas como son en la realidad. Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacin, organizacin y documentacin necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estarn manipulando.MODELO LOGICOSe puede definir como el diseo detallado de las bases de datos que contendrn la informacin alfanumrica y los niveles de informacin grfica que se capturarn, con los atributos que describen cada entidad, identificadores, conectores, tipo de dato (numrico o carcter) y su longitud; adems, se define la geometra (punto, lnea o rea) de cada una de ellas.Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje, se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y adems, darles un smbolo para su representacin grfica en la pantalla o en el papel. Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenarn todos los datos, tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente. Se trata de hacer una descripcin detallada de las entidades, los procesos y anlisis que se llevarn a cabo, los productos que se espera obtener y la preparacin de los mens de consulta para los usuarios.En esta parte de diseo del SIG se definen los diferentes tipos de anlisis que se estarn llevando a cabo ms adelante y las consultas que se vayan a realizar comnmente, esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (grficas y alfanumricas) dependen los resultados obtenidos al final; es por lo anterior, que en esta etapa, se hace un diseo detallado de lo que contendr el SIG y de la presentacin que tendrn los productos normalmente.Definiendo los tipos de mapas con sus leyendas, contenido temtico y dems, reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes; con estos se agilizarn los procesos que envuelvan directamente a los usuarios, ya que la mayora de sus consultas podrn ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomarn un poco ms de tiempo.No todas las posibles consultas estarn resueltas desde este momento, por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano, sobretodo en casos como el de catastro, en que debido a la gran variedad de informacin y de usuarios y clientes, los requerimientos diarios son muy diversos. No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas, de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y ms rpido a los clientes.Con la codificacin, se disea Un Modelo Digital del Paisaje, que ser implementado en el computador.La simbolizacion de los elementos genera Un Modelo Cartogrfico Digital representando al paisaje por medio de simbolos

Una vez definido el Modelo Conceptual y el Modelo Lgico, se conoce cuales mapas se han de digitalizar (ingresar datos al sistema) y que informacin alfanumrica debe involucrarse (relacionado directamente con las bases de datos anexas).

Tanto el Modelo Conceptual como el Modelo Lgico, son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcin depende el xito del SIG. NOMBRENombre del campoLLAVETipo de llaveSi es la clave propia de la tabla es PRIMARIA (PK)Si es la clave que conduce a otra tabla es FORNEA (FK)Si no es ninguna clave va como un espacio en blanco (-------)TIPOTipo de campoNumber, String o Caracteres, Date (fechas), Boolean (V o F)Campos con valores que combinan nmeros y letras son tambin del tipo StringLONGITUD MXIMANumero de caracteres mximo incluyendo espacios4,7,10, 50, 100, 250UNICIDADIndica la exclusividad o no del valor del campoSi otra fila puede tener ese mismo valor es NO NICOSi el valor slo puede ir en una fila es UNICOOBLIGATORIEDADSi tiene o no que ir un dato en el campoSi el campo se puede dejar en blanco es NULOSi el dato debe ser conocido es NO NULOEJEMPLOUn ejemplo de cmo seran los datos de este campo o columna.NOMBREID_CARRETERATIPOESTADOCarrilesID_FLUJOMantenimientoConstruccinLLAVEPK----------------FK------------TIPOStringStringStringnumberStringBooleandateLONGITUD MAX.530121518UNICIDADnicono nicono nicono nicono nicono nicono nicoOBLIGATORIEDADNo nulonulonulono nulonulono nulonuloEJEMPLOV-007pavimentadatransitable2T4F20010905Ejemplo: Entidad: CARRETERANtese en la tabla de ejemplo entre otros los siguientes aspectos:El campo ID_carretera es la llave primaria (PK) e identificador UNICO ya que permite diferenciar a todas las carreteras del modelo y cada carretera tendr un ID nico e irrepetible.Si el campo tipo de flujo es una llave externa (FK) significa que conduce a una tabla donde se explican uno a uno los diferentes tipos de flujo incluyendo el tipo T4 del rengln de ejemplo.El campo mantenimiento es Booleano ya que se quiere expresar con verdadero (True) o Falso (False) si cada carretera tiene o no mantenimiento. El campo construccin es del tipo Date ya que refiere a la fecha 5 de agosto del 2001 en el formato AAAAMMDD.Segn este modelo lgico slo se pueden usar hasta 12 dgitos (Long. Mxima) para expresar el estado de cada carretera.(Ej. "Transitable" = 11 dgitos)Como el campo Tipo es No nico significa que habr mas de una carretera que sea del mismo tipo que otra por tanto el valor que tome este campo se podra repetir en dos o mas registros. (p.ej. habrn dos o mas pavimentadas)Como el campo Estado es Nulo significa que esta caracterstica no es un dato que se este obligado a conocer y por tanto podra dejarse en blanco al momento de llenar la BDComo el campo Carriles es No Nulo significa que es un dato que deber ser ingresado y por tanto se est obligado a conocer cuantos carriles tienen todas las carreteras del modelo.

FORMAS NORMALESUna base de datos relacional debe procurar no violar las tres formas normales bsicas que refieren a formas de estructuracin de las tablas:Violacin a la primera forma normal: cuando hay un atributo en una tabla cuyo dominio es conocido conviene definir una tabla aparte para este atributo, p. ej. en una tabla de EDIFICACIONES se puede tener una columna que indique directamente el material de cada edificacin.Pero tambin podra existir una tabla aparte llamada MATERIALES que tuviera una lista de materiales posibles y que se citara desde la tabla edificaciones mediante cdigos.Violacin a la segunda forma normal: cuando se crean llaves compuestas innecesariamente, p.ej. en una tabla de PROPIETARIOS se tienen como identificadores la cedula y el nombre. Este ultimo sobra ya que con la cedula ya se puede diferenciar a cada propietario.Violacin a la tercera forma normal: cuando en la tabla de un objeto se ingresan atributos que no son propios de este tipo de objeto. P. ej. en una tabla de ZONAS BOSCOSAS se tiene el nombre, la especie, y el tipo de semilla de la especie. Este ultimo atributo no corresponde a zonas boscosas sino mas bien a la propia tabla donde se listan las especies.MODELO FISICOEs la implementacin de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones. El Modelo Fsico determina en que forma se debe almacenar los datos, cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especfico a utilizar.MODELO FUNCIONAL O CARTOGRAFICOTambin conocido como "modelamiento espacial" y antes llamado Modelamiento Cartogrfico", consiste en un flujograma de operaciones que describe de un modo preciso el conjunto de procesos a ejecutarse.Este modelo describe las operaciones de anlisis y modelamientos a efectuarse en los mapas digitales a travs de los diferentes programas (softwares) como Arc View, ArcGIS, Idrisi, Ilwis, Spring, etc.MODELO CARTOGRFICO PARA LA EVALUACIN DE PELIGROS DE DESERTIFICACION ETP / PPINDICE DE ARIDESMDTPENDIENTEORIENTACIONTEXTURA DESUELOPRECIPITACIONUSO DE LATIERRACURVAS DENIVELEVAPO_TRANSPIRACIONUNIDADESFISIOGRAFICASPELIGRO DE DESERTIFICACION(Grados de Desertificacin)Matriz-Modelo de Peligrosde DesertificacinRIUUMODELO FUNCIONAL O CARTOGRAFICOR: ReclasificacinS: SuperposicinE: Evaluacin* El modelo se aplica a todos los cultivosTEMPERATURARECLASIFICADAALTURASALTURAS_PRECIPITACIONALTURAS_PRECIPITACION-TEMPERATURARALTURASRECLASIFICADARPRECIPITACIONRECLASIFICADASRMDEMDEMDEPRECIPITACIONSSREQUERIMIENTOSDE LOS CULTIVOSEAREAS APTASTEMPERATURASUELOSMDE: Modelo de Elevacin DigitalOPERACIONESMODELO CARTOGRFICO FUNCIONAL PARA LA ZONIFICACIN AGROECOLGICA DE CULTIVOS GRACIAS Y BUEN PROYECTOElaboracin del modelo E-R: Se definen las entidades relevantesSe ilustran las entidadesSe reconocen identificadores y atributos son propios de cada entidadSe definen las relacionesConjunto de relaciones: los aspectos que permiten relacionar a cualquier nivel una entidad con otra. P. ej.El distrito X posee muchas escuelas;Cada escuela solo esta en un distrito; La carretera F cruza muchas propiedades; Una propiedad puede tener varias carreteras.GRADO DE LAS RELACIONESUNO - UNO:Un registro en una tabla slo tiene relacin con un registro en otra tabla. Ejemplo: Un municipio tiene un rea rural y esa rea rural slo le corresponde a ese municipio.UNO - MUCHOS:Un registro en una tabla puede relacionarse con varios registros en otra pero cada uno de esos registros slo se relacionan con esa tabla. Ejemplo: Un rea rural tiene varios caseros pero cada uno de esos caseros slo pertenecen a esa rea rural.MUCHOS - MUCHOS:Muchos registros en una tabla se relacionan con muchos registros en otra tabla. Ejemplo: Una parcela puede tener varios dueos y cada dueo puede tener varias parcelas.

Uno a Uno

Muchos a Uno

TIPO DE RELACIONESA su vez las relaciones pueden ser OBLIGATORIAS u OPCIONALES y obedecen a s la relacin entre dos entidades debe darse o puede darse.Ejemplo:Un LOTE puede estar CONSTRUIDO (relacin opcional)Un PROPIETARIO debe tener un PREDIO (relacin obligatoria)

Modelo Entidad Relacin simplificadoPaisaje de una zona de aprovechamiento forestal Ntese en el modelo de ejemplo, entre otras, las siguientes caractersticas El campamento posee varios caminos y no todos los caminos conducen a un campamento. Al menos un bosque cruza muchos polgonos de suelos y no todos las unidades de suelos poseen bosque. No todo bosque tiene cable areo pero todo cable areo ingresa a un bosque. Un mismo camino conecta ms de un centro de acopio y todos los centros de acopio poseen camino. Un cable areo debe conectar a un centro de acopio pero no todo centro de acopio tiene cable areo.OBSERVACIN AL MODELO E-R Aunque es el mas usado debido a la alta expansin de las BD relacionales, el modelo E-R no muestra claramente los procedimientos que tienen lugar sobre los objetos. Aqu definitivamente el modelo y sus tablas estn por un lado y las operaciones por otro. (ejemplo incrementar registros, borrar atributos, alterar registros, etc).