Conceptos básicos sobre Sistemas de Información Geográfica Geoinformación Objetos geográficos
Geoinformática
Geoinformación
Informática
Geoinformación
Todo tipo de información que tradicionalmente
se representa mediante mapas
Informática
Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores. Real Academia Española
Geoinformática: conceptos • Variadas disciplinas incorporan el espacio geográfico* a través de los SIG • Se obtiene una visión más completa del mundo real • Impacta el contexto científico y social • Si bien existe el SIG especialista la tendencia es el SIG multidisciplinario • Buzai destaca: “es el momento de acceder a una nueva síntesis”
Algunos términos y conceptos importantes • El espacio geográfico es un concepto utilizado por la ciencia geográfica para definir el espacio organizado por la sociedad. • Es el espacio en el que se desenvuelven los grupos humanos en su interrelación con el medio ambiente, por consiguiente es una construcción social.
• Se estudia como concepto geográfico de paisaje en sus distintas manifestaciones (paisaje natural, paisaje humanizado, paisaje agrario, paisaje industrial, paisaje urbano, etc.). • Aquellas porciones del espacio geográfico que se encuentran bajo un orden administrativo llevan el nombre de
Algunos términos y conceptos importantes Territorio organización escalas - Municipios - Provincias - Regiones - Países - Continentes - Planetaria/global Recientes ciencias planetarias: exobiología y astrogeología permitirán en algún momento los estudios geográficos interplanetarios.
Algunos términos y conceptos importantes Según Jean Tricart*, “en su sentido más amplio, el espacio geográfico es la epidermis del planeta Tierra”.
El espacio geográfico posee dos dimensiones fundamentales, la locacional y la ecológica. De allí se definen dos grandes sistemas que interactúan entre sí y que conforman el espacio geográfico.
(1920-2003) Geógrafo francés. Desde 1955 profesor en la Universidad de Estrasburgo. Experto del Consejo de Europa y consultor de la UNESCO y de la FAO. Especializado en geomorfología, ha trabajado en África y Asia, especialmente en cuencas hidrográficas y recursos naturales. De sus numerosos libros y publicaciones destacan: Compendio de geomorfología (3 vols. 1968-1981), La Tierra, planeta viviente (1972) y La ecografía y la ordenación del medio natural (1979).
Geoinformática: otros conceptos… • Necesidades para la nueva síntesis: • Superar barreras de transferencia tecnológica • Superar barreras de formación local *
• Incorporación efectiva en el nivel “secundario” • Incorporación en cursos de grado universitario • Incorporación en cursos de posgrado
DEFINICIONES Para comprender la naturaleza y características de los SIG se presentan las siguientes definiciones: - Poderoso conjunto de herramientas para colectar, almacenar, recuperar y visualizar datos sobre el mundo real (Burrough, 1986). - Un conjunto manual o computacional de procedimientos utilizados para almacenar y manipular datos georeferenciados (Aronoff, 1989). -El Centro Nacional para Información Geográfica y Análisis (NCGIA, 1990) define a los SIG como: un sistema de hardware, software y procedimientos elaborados para facilitar la obtención, gestión, manipulación, modelado, representación y salida de datos espacialmente referenciados, para resolver problemas complejos de planificación y gestión. . Aronoff, S., 1989. Geographic Information Systems. A management perspectiva. WDL Publications, Ottawa, Canadá. 294 págs. . Burrough, P.A., 1986. Principles fo GIS for land resource assessment. Clarendon Press. . NCGIA, 1990. Introduction to GIS, Core curriculo, Vol. I. National Center for Geographic Information and Analysis. University of California, Santa Barbara,California, USA.
COMPONENTES DE LOS SIG según Câmara y Queiroz (2004) pueden indicarse las siguientes componentes de los SIG: - interfaz con el analista, - entrada e integración de datos, - funciones de consulta y análisis espacial, - visualización e impresión,
-almacenamiento y recuperación de datos (organizados en forma de un banco de datos geográficos). Según esta concepción sistémica de los SIG, los subsistemas se encuentran en un orden jerárquico, vinculados mediante diversos tipos de funciones, que permiten ingresar informaciones, analizarlas y expresar resultados mediante cartografía y otros tipos de gráficos y tablas.
ESTRUCTURA DE LOS SIG
Por qué los SIG ?
• LOCALIZACIÓN EN EL ESPACIO de la información geográfica y REALIZACIÓN DE OPERACIONES ESPACIALES con esos datos. •Necesidad de ALMACENAR, ACTUALIZAR, GESTIONAR, ANALIZAR y VISUALIZAR grandes cantidades de datos relativos al territorio.
Para qué son útiles los SIG ?
• Qué hay en ...?
Para qué son útiles los SIG ?
• Dónde está ...?
Consulta por atributo
Para qué son útiles los SIG ?
• Dónde está ...?
Consulta espacial
Para qué son útiles los SIG ?
• Dónde está ...?
Consulta espacial
Para qué son útiles los SIG ?
Después Antes
• Cuáles son los cambios desde ...?
Para qué son útiles los SIG ?
Distribución enfermedad
Antenas telefonía
• ¿Cuál es el patrón o la tendencia de distribución espacial de los objetos o fenómenos? Patrón: distribución/diseño espacial que se repite. También puede haber un patrón temporal.
¿Para qué son útiles los SIG? • ¿Cuál es el patrón o la tendencia de distribución espacial de los objetos o fenómenos?
Patrón: distribución/diseño espacial característico
¿Para qué son útiles los SIG? GeoL@b - UCSE
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N
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Puntos calientes
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70 N
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0
40
80
120
60
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160 kilómetros
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LEYENDA
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enero 97 marzo 97 abril 97 mayo 97 junio 97
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julio 97
# diciembre 97
agosto 97
Ríos
septiembre 97
Límite provincial
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octubre 97
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noviembre 97
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Frecuencia
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50 40 30 20
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40
80
120
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160 kilómetros
10 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1997
5
0
2
1
1
1
69
45
20
15
4
1
1998
2
0
0
1
0
0
1
6
25
31
8
16
LEYENDA
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Diciembre 98
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Agosto 98
Ríos
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Noviembre 98
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Julio 98
Límite provincial
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Octubre 98
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Abril 98
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Septiembre 98
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Enero 98
• ¿Cuál es el patrón o la tendencia de distribución temporal de los objetos o fenómenos? Patrón temporal: distribución o comportamiento temporal característico
Meses
Para qué son útiles los SIG ? • Qué pasaría en ... Sí ...? • MODELIZACIÓN Intensidad de lluvia Tipo de suelo Pendiente Cultivo / vegetación
EROSIÓN
+
Estimación de Pérdidas de Suelo
Precipitación Mapa Suelos 1950 - 1992 1:50000 (1992)
RUSLE
MDE (DEM)
Usos Suelo
1957 1992
1957 1992
Prácticas C. 1957 1992
Pérdidas de Suelo
LS1957 x C195 R
x
K
x
A7 199 2
P1957 = A195 7
7
LS1992 x C199 A195
x
2
Cambios en las Pérdidas de Suelo
x
P199 2
= A199 2
Modos de Representación de la Información Geográfica en los SIG
RASTER
VECTORIAL
Variables geográficas continuas y discretas Continuas
Discretas
Fenómenos que son continuos por naturaleza. Los cambios de la variable son graduales.
Fenómenos que también adquieren un valor de la variable para cada punto del espacio. La variación del valor de un punto a otro puede ser brusca.
Ejemplo: Altitud, temperatura.
Ejemplo: Clasificaciones de vegetación, usos del suelo, suelos. (Áreas mutuamente excluyentes).
Objetos geográficos Fenómenos que no ocurren de manera continua en el espacio. Ocurren de manera puntual, lineal o también areal. Se pueden considerar como objetos o conjunto de objetos geográficos.
Modo terreno: Extensión a todo un territorio Fundamento modelo Raster
y
X •En la práctica: imposibilidad de obtener información de un fenómeno con continuidad espacial en cada punto del terreno. •Se recurre a técnicas de muestreo e interpolación.
Cotas Curvas de nivel Líneas de ruptura
Interpolación mediante delimitación de áreas
Descripción de suelos en campo y observaciones
Polígonos Thiessen
Delimitación de unidades homogéneas (la variabilidad se produce en los límites)
Delineaciones del Mapa de Suelos
• Matrices regulares (MDT Raster)
Representación bidimensional de un Modelo Digital del Terreno (MDT)
Cuando la variable representada son coordenadas Z = cotas, será un Modelo de Digital de Elevaciones (MDE)
• Redes irregulares de triángulos (TINs)
Adyacentes y sin recubrimiento Vértices: X Y Z conocidas
• El tamaño de los triángulos se ajusta a la complejidad del terreno: Más densos en zonas con mayor relieve o más complejo
MDE - Resolución curvas de nivel 1 m
• Polígonos de Thiessen / Red de Voronoi
• Polígonos de Thiessen / Red de Voronoi
Tabla de atributos de un mapa de encuestas.
Zonificación de la densidad de encuestas mediante polígonos de Thiessen/red de triángulos de Voronoi.
• Polígonos de Thiessen / Red de Voronoi
Transformación de puntos a áreas
Objetos geográficos Fenómenos que no ocurren de manera continua en el espacio. Ocurren de manera puntual, lineal o también areal. Se pueden considerar como objetos o conjunto de objetos geográficos.
Objetos geográficos Modo Objeto
Punto
Representación mediante Puntos, Líneas y Áreas/Polígonos
Modelo de datos en formato vectorial
Línea
Área/Polígono
Métodos de representación de la información geográfica
Modo Objeto
• Identificación de objetos, que tienen información geométrica, topológica y temática.
• La información no se asocia a coordenadas individuales sino a todo el objeto
• Puntos • Líneas • Áreas
• Los objetos son individuos que pertenecen a clases.
• Todos los objetos de una clase se describen mediante la misma lista de atributos o campos
Características del Modo Objeto - PUNTOS
Características del Modo Objeto - LÍNEAS
Características del Modo Objeto - POLÍGONOS
INFORMACIÓN TEMÁTICA – Tipos de escalas de valores Los valores que se asocian a la localización espacial
O los que se utilizan para describir objetos Zona verde
2 2
3
3 3
Residencial
Zona de servicios
Pueden ser de diferentes tipos o medirse en diferentes escalas: NOMINAL, ORDINAL, INTERVALO, RAZÓN
Métodos de representación de la información geográfica
Atributos Ejemplo: Cultivos / Uso del Suelo
y
·
Cereal
· Pastos
· Bosque
· Frutales
Los atributos se asocian con la posición del terreno donde se localizan
· Cereal
Atributo o característica: Tipo nominal X
Métodos de representación de la información geográfica
Atributos Ejemplo: Erosión hídrica del suelo
y
·
Baja
· Muy alta
· Moderada
· Moderada
· Moderada Atributo o característica: Tipo ordinal X
Métodos de representación de la información geográfica
Atributos Ejemplo: Altitud
y
·
245 m
· 250 m
· 200 m
· 225 m
· 180 m
Atributo o característica: Tipo intervalo X
Métodos de representación de la información geográfica
Atributos Ejemplo: Grado de la Pendiente
y
·
10 º
· 10 º
· 7,0 º
· 11,5 º · 7,5 º
Atributo o característica: Tipo razón X
