Sistemas de Información Geográfica
Unidad 4. Estructura de datos en los SIG. Modelo de datos en malla regular o raster: características principales, resolución. Modelo de datos vectoriales: “spaghetti”, topológicos, “shapefile” o formas.
UNIDAD 4
Topología: definición, elementos topológicos, tablas de topología, el modelo topológico de ArcInfo. Información temática, atributos. Estructura de una base de datos.
Estructuras de datos en SIG
Métodos de representación de la información geográfica
CARACTERÍSTICAS TEMÁTICAS Atributo asociado a localización espacial (modo terreno)
Fenómenos Cuerpos Objetos
Base de datos (Tablas con atributos) (modo objeto)
3
3 3
3 3
3 2
GEOMETRÍA 2
Raster (modos terreno / objeto)
Vectorial (modo objeto)
• Adquisición de datos mediante percepción remota
2 1 1 1 1 1 1 1
• Conceptos básicos en percepción remota
Sol
Satélite
1. Resolución espacial: es la medida de los objetos Atmósfera
más pequeños que pueden ser registrados por un sensor. 2. Resolución espectral: intervalos específicos dentro del Espectro Electromagnético donde el sensor registra los datos. 3. Resolución radiométrica: rango dinámico o valores de brillo en que se graban los datos registrados por el sensor. P.ej.: una imagen de 8 bits tiene 256 tonos de grises.
4. Resolución temporal: periodicidad entre un registro y otro de la misma porción de superficie terrestre.
1
• Adquisición de datos mediante percepción remota Ejemplo: imagen multiespectral del sensor TM LANDSAT
Banda 1 Banda 2 Banda 3 Banda 4
Banda 5 Banda 7
Banda 6
• Adquisición de datos mediante percepción remota
Espectro electromagnético m 0.4 Visible 0.6 0.8 Infrarrojo 1.0 Cercano 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 Infrarrojo Medio 2.4 2.6 3.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Infrarrojo 12.0 Térmico 14.0
• Adquisición de datos mediante percepción remota LANDSAT 123 RGB 123 RVA
Res. esp. 30 m
• Adquisición de datos mediante percepción remota LANDSAT 432 RGB 432 RVA
Res. esp. 30 m
Banda 5
Banda 4
Landsat TM Composición Falso color 543 RGB B5 en rojo B4 en verde B3 en azul
Banda 3
Formación de una imagen color: ej. combinación de bandas espectrales del sensor TM Landsat – Producto: 543-RGB /543RVA
• Adquisición de datos mediante percepción remota LANDSAT 321 RGB 321 RVA
Res. esp. 30 m
• Adquisición de datos mediante percepción remota LANDSAT 453 RGB 453 RVA
Res. esp. 30 m
2
• Adquisición de datos mediante percepción remota
El modelo de datos en malla regular o
LANDSAT 543 RGB 543 RVA
"Raster“
Mapas raster
Res. esp. 30 m
El modelo de datos en malla regular o "Raster“ – Mapas raster
Características generales de la estructura RASTER En un modo de representación Raster el espacio geográfico se divide según una malla regular imaginaria. La celda es el elemento más simple de la estructura. Cada celda representa un área. El tamaño de la celda determina la resolución espacial del mapa raster. A cada elemento de la estructura se asocia un valor de la variable geográfica representada. 2 2 2 1 1 1 1 1
2 2 2 1 1 5 5 1
2 3 3 1 2 5 5 1
3 3 1 3 5 5 5 4
1 1 3 4 2 2 4 4
4 5 3 4 2 2 2 4
4 5 4 4 2 2 2 4
4 5 4 1 2 1 3 1
5 5 4 1 1 1 3 3
5 5 4 1 1 1 3 3
Características generales de la estructura RASTER
Características generales de la estructura RASTER
Efecto de la resolución espacial: A mayor tamaño de celda menor resolución espacial y viceversa.
Todos los tipos de fenómenos u objetos se representan como áreas. Puntos
Líneas Res. 1 m
Res. 5 m
Polígonos
Res. 10 m
3
Representación de Objetos en RASTER
Representación de Objetos en RASTER
En un mapa Raster a cada elemento de la estructura se asocia un valor de la característica representada 1
Cultivos
2
Bosques
1
Del 1
Bosques
2
Del 2
Cultivos
3
Del 3
Bosques
4
Del 4
Bosques
5
Del 5
Cultivos
• El conjunto de celdas con un mismo valor forman una Unidad Cartográfica. Estas celdas no tienen porqué estar conectadas. • De esta forma las delineaciones individuales o grupos de cada Unidad Cartográfica no son reconocidas como tales (no tienen identificador propio, sólo el código de la unidad cartográfica). • Esto implica que, por ejemplo, no se pueda conocer el área de cada delineación o grupo (“inicialmente”, ver siguiente diapositiva), solamente el área de toda la unidad cartográfica.
Relaciones espaciales en RASTER
• Si el valor asociado a la celda es el identificador de cada delineación, se podrá reconocer explícitamente algunas características específicas de cada uno de estos grupos de celdas.
• A cada delineación se podrá asociar información sobre la clase a la que pertenece, el área y otros atributos.
RASTER - Reclasificaciones Reclasificación: nuevo ordenamiento de los datos iniciales según otro esquema de agrupamiento
VECTORES: relaciones espaciales
El problema de reconocer explícitamente las Relaciones Espaciales entre Objetos •Usuario: Relaciones espaciales a nivel de Objeto
La unidad B11 es adyacente a la unidad B32
Usuario
4
El problema de reconocer explícitamente las Relaciones Espaciales entre Objetos
El problema de reconocer explícitamente las Relaciones Espaciales entre Objetos
• Hay que crear una estructura de datos consistente y capaz de registrar las Relaciones Espaciales a nivel de Objeto
2, B34 1
4
5
5, B32 7 3
6 8
6
2
3, B13 3
2
Espacio a la derecha Objeto de Clase B
Modelo Vectorial Topológico - Tablas de Topología
1
1
•DEFINICIÓN DE ÁREAS: Los arcos que se conectan rodeando un área definen un polígono.
•Estos tres tipos de relaciones se registran en tablas: •TABLAS DE TOPOLOGÍA (Nodos, Arcos y Polígonos)
4
9
5, B32 7
•ADYACENCIA: Los arcos tienen dirección, determinada por el nodo inicial y el nodo final, que define el espacio a la derecha y el espacio a la izquierda del arco.
Tabla de Topología de Arcos
5
4
9 5
Inicio
1
2, B34 •CONECTIVIDAD: Los arcos se conectan entre ellos en los nodos. Un arco no puede conectarse a un vértice de otro arco.
4
4
4
TABLAS DE TOPOLOGÍA
1
4, B11
Fin
B
Modelo Vectorial Topológico Conceptos fundamentales de la Estructura Vectorial Topológica
4
2
9
3
1
Espacio a la izquierda
A
4, B11 2 5 5, B32 7 6 6 2 3 8 3, B13
2, B34
Objeto de Clase A
2
3
1
5
4
Registro de la relación de adyacencia
3
4, B11 6 8
2
5 6
2
3, B13 3
Arco
Nodo ini
Nodo fin
Pol Izq
Pol Dcha
1
1
2
0
2
2
3
2
3
0
3
3
1
0
5
4
1
4
2
5
5
4
5
2
4
6
5
6
3
4
7
4
6
4
5
8
6
3
0
5
9
5
2
2
3
Nodo
Arcos
1
1, 3, 4
2
1, 2, 9
0
1, 2, 3
3
2, 3, 8
2
1, 4, 5, 9
4
5, 4, 7
3
2, 6, 8, 9
5
5, 6, 9
4
5, 6, 7
6
6, 7, 8
5
3, 4, 7, 8
Tabla de Topología de Nodos
Tabla de Topología de Polígonos
Polígono
Arcos
5
Modelo Vectorial NO Topológico El caso de los SHAPEFILES (ArcView GIS - ESRI) Concepto WYSIWYG
Modelo Vectorial NO Topológico El caso de los SHAPEFILES (ArcView GIS - ESRI) SHAPEFILE almacena Geometría NO Topológica + Atributos GEOMETRÍA: Es almacenada como un conjunto de coordenadas que comprende la forma a representar (puntos, líneas o polígonos)
ATRIBUTOS: Son almacenados en una tabla *.DBF. Cada registro de la tabla tiene una relación uno-a-uno con su registro en el fichero SHAPE. Parcela.dbf
Modelo Vectorial NO Topológico El caso de los SHAPEFILES (ArcView GIS - ESRI)
FID
SHAPE
GRIDCODE
0
Polygon
3
4,614
10,300
1
Polygon
1
AREA
79,928
PERIMETER
34,223
2
Polygon
1
56,573
31,585
3
Polygon
1
84,937
41,257
4
Polygon
3
56,931
34,879
5
Polygon
1
1,225
4,381
6
Polygon
3
5,136
12,827
7
Polygon
1
0,552
2,941
8
Polygon
1
73,491
49,721
9
Polygon
1
9,747
14,742
Geoinformación: su comprensión El desafío para el usuario de los SIG: “pensar espacialmente/geográficamente”
Ejemplo de creación (edición) de Shapefiles en ArcView
Geoinformación: su comprensión
VENTAJAS DE LA GEOINFORMACIÓN:
(“thinking geospatially”)
Geoinformación: su comprensión ¿Creció el uso agropecuario en la provincia de Santiago del Estero en el período 70s-2002?
¿Cómo se distribuyen las EAPs en la prov. de Santiago del Estero según información del Censo Nacional Agropecuario del año 2002?
¡COMPONENTES! Pensar espacialmente…
6
Geoinformación: su comprensión
Tabla de atributos: estructura de una base de datos (modelo vectorial) Identificador
Considerando la estructura básica de una base de datos…
Atributos o campos
FID
REFPLA
CLASE
SUPERFICIE
PROPIETARIO
19
BG824A
Residencial
240
12458667A
20
BG824A
Residencial
420
23488947R
21
BF001C
Servicios
510
P18020969Z
22
BF001C
Servicios
290
P18020969Z
Valor del atributo
Registro
Pensar espacialmente…
Geoinformación: su comprensión
Geoinformación: su comprensión
¿Creció el uso agropecuario en la provincia de Santiago del Estero en el período 70s-2002? Esa información esta contenida en esta tabla.
¿Creció el uso agropecuario en la provincia de Santiago del Estero en el período 70s-2002? Esa información esta contenida en esta tabla.
Geoinformación: su comprensión
Geoinformación: su comprensión
¿Creció el uso agropecuario en la provincia de Santiago del Estero en el período 70s-2002? Esa información esta contenida en estos mapas.
¿Creció el uso agropecuario en la provincia de Santiago del Estero en el período 70s-2002? Esa información esta contenida en estos mapas.
7
Geoinformación: su comprensión
Geoinformación: su comprensión # # # ## # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # ## # # # # # # # # # # # ## ## # # # # # # # # # # ## # # # # # # # ## # # # # # # # ### # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # ## # # # ## # # ## # # # # # # # # # # # ## # # # # ## # # ## # # # # ## # # # # # # # ## # # ## ## # ## # # # # # ## ## ## # # # # # ## # # # # # # # # # # # # ### # # # # # # # # # # # # ## # # ## ## # ## # # # # # # ## # # # ## # # # # # # # # ## ## # # # # # # # # # # # ## # ## ### # # # # #### # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## ## # # # # # # # ## # ### # # # # # # # # # # # # # # # # ## # ## ## # # # # ## # # # # # ## # # # # # # # ## # # # # # # # ### # # # # ## # # # # # ## # # # # # ## # # # # ## # # # # # # ### # # ## # # # # ### # # ## # ## ## # # # ## ## ### ## # # # # # # # ## # # # # # # # ## ## # ## # ## # # # # # # # # # ## # # ## # ## # ## # # ## ## # # # # # # #### # # # # ## ## # # ## # # # # # ## # # ## # # ## # # ## ## # ## # # # # # # ## # # # # # ## # # # ## # ### # # ## # # ## ## # # # #### # # # ## # # # ## ## ## ## ## ## # # ## # ### # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # ## # # # # # # # ### ## # # # # # ### ## # # # ## # # ## # # # # ## # # # # ## ## ## #### ## # ## # # # # ### # ## # ## # # # ## # # # ## ## ## ### # ## # # # # # # # # ## # ## # # #### # # # # ##### # # # # # ## #### ## ## # # ## # # ## ### ## # ## # # # # # # ## ## # # # # # # # # # # ## # # # # ## ## # # # ### ### # # ### # # ## # ### # # # #### ## ## # # # ## # # # # ### ## ## # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # ### # # # # # ## ### ### # ## # # # # # ## # # # ## # # # # # # # # # # ## # ### # ## # # # # # # # # ## # ## # # # # # # # #### # ## # # ## # # ## # ## # # # ## # # # ## # ## # # # # # # # # # # # # # ## ### # # # # # ## ## # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # ## # ## # # # # # # # ## # # # ## ## # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # ## # # # ## # # ## # # # # # # # # # # # # # ## # # # ## ## ## # ### # # # # # # # # ## # ## # # ### ## # # ## ## ## # ## # ## # ## # #### # ## #### ## # ## # ### # # # # # ## # ## # # ## ## # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # ## # # # # # ## ## # ## # ## # # # ## # # # # # # # ## # # # # # ### # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## ## # # # ## ## # # # # # # ## # # # ## # # # ##### # ##### # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # ## # # # ## ## # ## # # # # # # # ## # ## # # # ## # # ## ## # # # ## # # # # # # # # ## # # # ## # # # # ### # # # # # ## # # ## # # # # ### ## ## # # # ## # ## # ## # # # #### # ### # # # # ### # # # # # # # # ### # # # ## # # # # # # # # ## # # # # ## ## ## # # # # # # # ## ## # # # # # ## # ## ## ## # # # # # # # ## # # ## # ### ## # # # # ## # # ### ## ## # ## # ##### ## # # # ## # # ## ## # # # # ## ## # # # # # # # # ### # ## # # ## ### ## # ## # # # ## # ## ## ## ### # ## # # # # # # ### # # # # # # # # # ## ## # # # # # # # # ## # ## # # # # ## # # # ## # # # # # # ## # # # # # # # # ## # # ## # # # ## # # ## # ## # # # # # # # # # # # # ## # # # ## # # # # ## # # # ## # # # # # # # # # # # # # # ## ### # # ## # # # # # ## # # # ## # # ### ### # # ## ## # ### # # # # # # # # # # # # # ## # # ### # ## ## # ## # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # ## # # # # ### ### ## # ## # # # # # ## ##### # ## ## # # # # # # ## # # # ## # ## # # # ## # # # # # # # # # # # # # # ### # # # # # # # ## #### # # # # # # # # # # # # # # # # ## # ## # # # # # # # # # # # ### ### # # # # # # # # ### # # ## # # # # # ## # # ## # # ## # # #### ## # ## # # # # ## # # # # #### # # # # # # # # ## # ## ## # # # # # # # # # # #
N
¿Cómo se distribuyen las EAPs en la prov. de Santiago del Estero según información del Censo Nacional Agropecuario del año 2002? Esa información esta contenida en esta tabla.
#
##
# # #
¡Esa información esta contenida en este mapa!
¡SIG permite pensar el problema espacialmente!
Distribución espacial de las EAPs (CNA 2002) #
# # # # # #
1 Punto = 10 EAPs 0
50
# ## # # #
100 kilóm etros
8
