UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales Curso: “Introducción a la Geoinformación” UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN A LAS GEOCIENCIAS 23 de setiembre de 2014 Objetivo: La finalidad de esta unidad didáctica es la de introducir al alumno en el ciclo de las ciencias de la geoinformación: Fuentes para la captura de datos georeferenciados, representación para el modelado espacial y las dimensiones de los datos.

La información geográfica. Características, componentes y modelado espacial. Datos e información geográfica. La información espacial y la descriptiva. Diferencias entre datos e información. Dimensiones de los datos: temática, temporal y espacial. Datos analógicos y datos digitales. Sistemas de referencias: Proyecciones cartográficas. Entidades básicas de representación: punto, línea, polígonos. Concepto de topología. Fuentes de datos espaciales: GPS, fotos aéreas, imágenes satelitales, mapas, datos de campo. Manipulación de datos espaciales: interpolaciones, operaciones geométricas y transformaciones. Concepto de modelo. Representación de los datos espaciales: Datos raster y vector. Modelado de superficies y redes. Modelo Digital de elevación (DEM). Modelado de la tercera y cuarta dimensión. Contenido: Modalidad: Clase teórica.

Que significa Geoinformación? Esta disciplina nace de la unión de Ciencias de la Tierra y de la Informática, Consiste en una integración de datos, métodos y tecnologías para estudios del espacio geográfico. Incluye levantamiento o adquisición de datos; su revisión, validación, corrección y posicionamiento en el territorio; su almacenamiento e integración con otros datos e información; su análisis, síntesis, modelado y simulación; y finalmente como resultado, la representación y distribución de información digital geográficamente referenciada. Su campo de acción abarca a aquellos profesionales que toman decisiones relativas al territorio, a científicos que producen conocimiento y a la sociedad en general.

La Geomática es el conjunto de ciencias y técnicas que se encargan de la generación, administración y uso de la información referida al territorio o al espacio. Entre los temas más comunes que se manejan en Geomática se encuentran los Sistemas de Información Geográfica, la fotogrametría, las imágenes de satélite, los GPS, la geodesia y la cartografía entre otros. Geoinformación = Geomática

“es un término científico moderno que resulta de la unión de las Ciencias de la Tierra y la Informática para expresar una integración sistémica de técnicas y metodologías de adquisición, almacenamiento, procesamiento, análisis, presentación y distribución de información geográficamente referenciada”. Definición de Geoinformación = Geomática

En Geografía, lo decisivo es que las observaciones son objetos situados en el espacio. Una cuestión importante es especificar cuáles son los componentes de esta situación espacial de un objeto geográfico. Se puede considerar que, a su vez, tiene dos aspectos: la localización geométrica o absoluta en relación a algún sistema de referencia exterior y las relaciones « topológicas» cualitativas que mantiene con otros objetos espaciales. Características de los Datos Espaciales

1 - POSICIÓN es fundamental y responde a la pregunta « ¿Dónde está localizada la entidad A?» o bien « ¿Qué entidad hay en la posición x,y?». La localización es comúnmente referida como georreferenciación porque una entidad se localiza en relación al geoide terráqueo. 2-ATRIBUTOS, los cuales responden a la cuestión «¿Qué es?» 3-RELACIONES ESPACIALES, con las cuales determinamos las interrelaciones geométricas de las entidades espaciales. 4-MOMENTO O ETAPA TEMPORAL que representan los datos. Características de los Datos Espaciales

Visualización del cultivo de soja de primera a campo y sobre imágenes Landsat TM (RGB:4,5,3 ) según el estado fenológico Calendarios Agr í colas

Los datos son la representación concreta de los hechos y constituyen el antecedente necesario para el conocimiento exacto de un fenómeno..La información se obtiene de la base de datos para una finalidad determinada y es fruto de un proceso interpretativo conducido por el usuario que añade valor. La información no es aparente por sí misma en la base de datos, sino que debe ser obtenida a través de varios medios, habilidades o técnicas basados en nuestro conocimiento. Datos, Información y Conocimiento DatosInformación Análisis (Conocimiento)

Datos Espaciales Los datos en un SIG son representaciones (simplificaciones) de algún aspecto del mundo real Modelo: Representación de la realidad. Contiene los datos necesarios para resolver un problema determinado Los Datos son hechos, números, anotaciones de campo se transforman en Información al darles un Sentido y Contexto, a través del Conocimiento

Datos Espaciales (cont) Las entidades básicas para representar el mundo real en 2 dimensiones son: Punto Línea Polígono o Área Casos especiales: Redes Superficies Ejemplo: -A escala mundial las ciudades se podrían representar con PUNTOS - A escala nacional esos puntos son mucha simplificación, mejor usar POLIGONOS -En esta escala los PUNTOS podrían ser por ejemplo los teléfonos

Atributos de los datos espaciales Son las características Temáticas de los datos espaciales Dato No espacial asociado a una entidad (línea, punto o polígono) Una característica importante de los atributos es la escala de medida Las escalas pueden ser: Nominal Establecen identidad. No se procesan matemáticamente, No representan orden (ej números de teléfono) o suelo arcilloso: 2 y suelo arenoso: 3 Multiplicarlos no tiene sentido! Ordinal Representan orden, pero no medidas relativas (ej orden de los 10 primeros, no significa que el 1 sea el doble del 2) Intervalo Las escalas no tienen origen real. Tienen sentido las diferencias entre números (ej temperaturas) Ratio Tienen un cero real (ej profundidad)

Modelado espacial La representación con estas entidades depende de cómo se conceptualice el mundo real

Modelado espacial: Estructura de datos Las computadoras despliegan las entidades en 2 formas: RASTER VECTOR En los sistemas a base de vectores, las lineas se representa mediante una serie de segmentos rectos llamados vectores. Las coordenadas X, Y del final de cada vector se digitalizan y se almacenan de forma explícita, y las conexiones se indican mediante la organización de los puntos en la base de datos. En los sistemas a base de raster, cuadrículas o de celdas, el mapa se representa en formato rectangular o en células rectangulares o cuadradas, a cada una de las cuales se le asigna un valor.

La mayoría de los SIG tienen la capacidad de transformar los datos a partir de un formato al otro. Las figuras siguientes ilustran la conversión de vector a raster Con raster no es posible tener mas de un determinado dato en la misma capa, se superponen los valores!

Representaciones Básicas Especiales

Efecto de la resolución en raster y Numero de puntos en Vector

Ejemplo: Partido de Olavarria Suelos Escala 1: Vector Raster o Grid Tamaño celda 100m

Detalle Vector Celdas 100 m Celdas 500 m

Imagen Landsat 30m x 30 m Google Earth

Fuentes de Datos Espaciales GPS Fotos aéreas Imágenes satelitales Mapas analógicos Datos de campo

Datos Primarios: Datos directamente del sensor a la computadora (Imagen satelital, Modernos instrumentos de campo) Secundarios: Datos que requieren conversión para introducirlos en la computadora (Fotos aéreas, digitalización de mapas) Datos Espaciales (cont)

Manipulación de Datos Espaciales Interpolaciones Operaciones geométricas Transformaciones

Tres diferentes métodos de interpolación aplicados a puntos de precipitación.

DEM Imagen satelital

Vista de la imagen en 3D DEM con la imagen superpuesta