“Introducción a la Geoinformación” UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales Curso: “Introducción a la Geoinformación” MODULO 2: SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA SIG 14 setiembre 2016

Contenido: UNIDAD 7: DEFINICIÓN Y FUNCIONALIDAD DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA UNIDAD 8: EL PROCESO DE ADQUISICIÓN Y CAPTURA DE DATOS GEOGRÁFICOS UNIDAD 9: OPERACIONES DE ANÁLISIS ESPACIAL. Modalidad: Clase teórica.

Conjunto de herramientas para capturar, guardar, Que es un SIG Hay tantas definiciones como quien las de, en función de su formación y punto de vista Conjunto de herramientas para capturar, guardar, chequear, transformar, integrar, manipular, analizar y desplegar datos espacialmente referenciados En esencia, el SIG es un sistema de gestión de base de datos (DBMS), específicamente diseñado para el tratamiento simultáneo de datos espaciales e información descriptiva conexa

GIS Componentes de un SIG Área de aplicación Hardware Gente Software - Planificación - Implementación - Operar - Tomar decisiones con los resultados Periféricos GIS Hardware Gente Software Manejo de Datos Datos espaciales Datos geográficos Atributos no espaciales

Un GIS bien diseñado debería proveer: Fácil y rápido acceso de grandes volúmenes de datos 2) Habilidad para: Seleccionar por área o tema Juntar un conjunto de datos con otro Analizar características espaciales Buscar por alguna característica particular Actualizar datos rápidamente Modelar datos y evaluar alternativas 3) Capacidad de Salida

Básicamente, el SIG permite obtener una gran cantidad de información de distinto tipo, tratarla para convertirla en conjuntos de datos compatibles, combinarlos y exponer los resultados sobre un mapa.  Algunas de las operaciones estándar del SIG son:  integración de mapas trazados a escalas diferentes, o con proyecciones o leyendas distintas; cambios de escala, proyecciones, leyenda, inscripciones. etc. en los mapas. superposición de distintos tipos de mapas de una determinada zona para formar un nuevo mapa en el que se incluyen los datos descriptivos de cada uno de los mapas.  Por ejemplo, un mapa de vegetación podría superponerse sobre un mapa de suelos. Este a su vez podría colocarse sobre un mapa donde figure la duración del periodo vegetativo a fin de conseguir un mapa de idoneidad de la tierra para un determinado cultivo; creación de zonas intermedias o próximas en torno a las líneas o polígonos de un mapa.  Esta técnica se utiliza para buscar zonas a una distancia dada de las carreteras, ríos, etc., o de ciertas condiciones temáticas.  Estas zonas intermedias pueden a su vez utilizarse como otra capa de superposición;  preguntas de carácter espacial e informativo a través de bases de datos.

GIS “layer-approach”

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

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

Datos Datos Espaciales Primarios: Secundarios: 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 Tanto los primarios como los secundarios tienen 3 modos o Dimensiones: Temporal cuando Temática que Espacial donde

Naturaleza 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.

Topología Consiste de 3 elementos: Adyacencia: Un borde en común Se refiere a las características geométricas de una entidad Son independientes del sistema de coordenadas o escala y no cambian con las transformaciones (como estirar o curvar) Consiste de 3 elementos: Adyacencia: Un borde en común Contención: Una entidad contenida por otra Conectividad: en una red vial GIS y CAD están muy relacionados pero se diferencian en que el CAD no almacena las relaciones topológicas!

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

Base de datos, Tablas Numérico Texto Fecha ID Atributo1 Atributo 2 Record Clave Única Field o Campo Para relacionar dos tablas deben tener un Campo en común. Ese campo debe ser igual en las dos tablas: Numérico Texto Fecha Aunque el campo puede tener diferente nombre, los atributos deben coincidir

Relaciones entre Tablas Relaciones 1 a 1 Relaciones muchos a 1

Esta relación de muchos a 1 se usaría además en la entrada de datos, tratando de evitar redundancia y errores ID Código Suelo Atributo1 etc 1 1 2 2 3 1 4 3 5 2 6 1 Campo común Código Suelo 1 Argiudoles 2 Hapludoles 3 Natracuoles Estas dos tablas se crean separadamente y luego pueden Juntarse o Ligarse

Análisis de datos Terminología usada en el análisis de datos Entidad: un punto, línea o polígono en la base de datos Atributo: Dato de la entidad. En Vector el atributo es almacenado en la base de datos, ej el nombre de una línea que representa una ruta En Raster, el valor de una celda es un código numérico que representa el atributo, ej valor 2 podría ser “ruta nacional”, valor 3 “camino de tierra” Capa de datos: (Layer) cada capa contiene solo un tipo de identidad (líneas, puntos o polígono) Celda: un pixel individual en una imagen raster Función u operación: Procedimiento de análisis en un GIS Algoritmo: la implementación en computadoras de una secuencia de acciones designadas para resolver un problema

Ilustración simple de cómo funciona la superposición Ilustración simple de cómo funciona la superposición. Un mapa con tres polígonos (áreas) y 3  clases, por ej. 1, 2 y 3 se sobreponen con otro mapa con otros 3 polígonos y 3 clases A, B, y C. El resultado de la superposición consiste de 8 polígonos con los nombres: A1, A2, A3, B1, B2, B3, C2 y C3.

Operadores Booleanos de consulta Hoteles de Categoría Hoteles con mas de 20 habitaciones A OR B A AND B A NOT B A XOR B

Superposición de capas (Vector Overlay) Hay 3 formas: Punto en Polígono Línea en Polígono Polígono en Polígono Punto Uso B NB 1 Bosque 2 + = + A) 3 Estaciones meteorológicas Uso Suelo . 1 Viejo ID Nuevo ID Uso 1 B 1 2 NB 2 3 B 4 NB 5 NB 1 Bosque . . . B) + = + 2 2 3 4 3 5

C) Matemática: Unión Boolean: OR = + Identidad NOT + = + Intersección AND =

Superposición de capas (Raster Overlay) Es diferente de la superposición con vectores. En raster se llama Álgebra de Mapas. Suma, Diferencia, Multiplicación y División Se opera Celda por celda de 2 o mas capas de datos. Por esto es muy importante usar códigos apropiados en las entidades Estación meteorológica 1 Otras áreas 0 Resort 10 Otras áreas 0 = + 0= Ni resort ni Estación 1= Estación en otras áreas 10= Resort sin Estación 11= Resort con Estación

Zonas Buffer, Distancias desde Puntos, Líneas o Polígonos

Ejemplo de un GIS aplicado al estudio de Erosión Potencial

*Lejos de centros de alta Densidad de Población Ejemplo: Encontrar Ubicación para un Deposito de Basura Nuclear Criterios a Cumplir: *Adecuada Geología *Fácil acceso *Lejos de centros de alta Densidad de Población *Afuera de áreas de conservación Adecuada Geología Densidad De Población Áreas de Conservación Caminos Seleccionar Caminos ppales Reclasificación Alta Población Buffer Proximidad a Caminos ppales Adec Geol/ Sin alta densidad Adec Geol/ No Alta densidad Lejos caminos ppa Superposicion1 Superposicion3 Adec geol No alta dens pob Lejos caminos ppales Fuera de areas de conser Superposicion2 Mapa Final