UNIDAD 2 EDUCACIÓN GEOGRÁFICA
SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
"CÓDIGOS PARA LA TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOGRÁFICA"
Definición de los sistemas de
información geográfica
Los SIG han surgido como una tecnología muy
poderosa porque permiten integrar datos y
métodos de análisis geográfico tradicionales (como
el análisis de superposición de mapas), con nuevos
tipos de análisis como el georreferencial y la mode-
lación matemática.
Un SIG se define como un conjunto de métodos,
herramientas y datos que están diseñados para
actuar coordinada y lógicamente en la captura,
almacenamiento, análisis, transformación y presen-
tación de toda la información geográfica y sus atri-
butos, con el fin de satisfacer múltiples propósitos.
Los SIG son una tecnología que permite gestionar y
analizar la información espacial y surgió de la nece-
sidad de disponer rápidamente de información,
para resolver problemas y contestar a preguntas de
modo inmediato.
Componentes de los SIG
Para comprender mejor cómo se trabaja en un sistema de información
geográfico, es importante conocer cuáles son los elementos que lo
constituyen. Los principales componentes de un SIG son el hardware,
el software, la información, los recursos humanos y las metodologías
para resolver los problemas.
En conjunto, los componentes de un SIG permiten representar de
manera digital los datos geográficos (adquisición, codificación y alma-
cenamiento), manejar de manera eficiente la codificación para editar,
actualizar, manejar y almacenar los datos, brindarlos eficientemente
para consultas complejas y crear formas de salida compatibles para
diferentes usuarios, como puede ser con tablas, gráficas, etc.
Cómo trabaja un SIG
Un SIG almacena información real en capas temáticas, que pueden ser
vinculadas junto con la geografía (Fig. 2). A cada objeto contenido en
una categoría se le asigna un número único de identificación. Cada
objeto está caracterizado por una localización (atributos gráficos
con relación a unas coordenadas geográficas) y por un conjunto de
descripciones (atributos no gráficos), relacionados por un modelo
de datos. El análisis espacial de datos se realiza mediante numerosas
operaciones (lógicas y matemáticas) ejecutadas por los SIG y entre
ellas los procesos más comunes son la superposición y la reclasifica-
ción de mapas.
Conceptos generales de los datos geográficos
La información geográfica contiene una referencia explícita, tal como
una coordenada geográfica (longitud y latitud) o coordenada UTM
(x,y), y una referencia implícita tal como una dirección, código postal o
nombre de extensión de censo. Estas referencias geográficas permiten
ubicar aspectos del mundo real, tales como un bosque, ríos, ciudades,
etc., y sucesos o eventos naturales, tales como un sismo o huracanes.
Estos elementos se consideran datos espaciales o geográficos y se
localizan utilizando mapas de la tierra en dos y tres dimensiones.
Coordenadas geográficas
Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas
en el cual, la localización de un elemento está dado por los valores
de latitud y longitud en unidades de grados, minutos y segundos. La
longitud varía de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180
grados en el hemisferio Oeste, de acuerdo con las líneas imaginarias
denominadas meridianos (Fig. 3). Mientras que la latitud varia de 0 a
90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio
sur, de acuerdo con las líneas imaginarias denominadas paralelos o
líneas ecuatoriales. El origen de este sistema de coordenadas queda
determinado en el punto donde se encuentran la línea ecuatorial y el meridiano de Greenwich.
Coordenadas UTM
El Sistema de Coordenadas UTM o Universal Transversal de Mercator, es un sistema
de coordenadas basado en la proyección geográfica transversa de Mercator, que se
construye como la proyección de Mercator normal, pero en lugar de hacerla tangente
al Ecuador, se la hace tangente a un meridiano. A diferencia del sistema de coorde-
nadas tradicional, expresadas en longitud y latitud, las magnitudes en el sistema UTM
se expresan en metros. En el sistema de coordenadas UTM, la tierra se divide de Este a
Oeste en 60 husos (separados 6o y numerados del 1 al 60) y de sur a norte en 20 bandas
(designadas por letra de la C a la W, separadas 8o y la X por 12o). En el sistema UTM se
realizan proyecciones sobre un cilindro transversal hipotético que gira alrededor del eje
Norte-Sur. Debido a que la deformación crece a medida que nos separamos del Ecuador,
la proyección queda limitada entre los paralelos 84o N y 80o S y se completa con una
proyección polar estereográfica para las regiones septentrionales del planeta (UPS).
Proyecciones
La superficie de referencia más usada para la descripción de localizaciones geográficas
es una superficie esférica. Esto es válido aun sabiendo que la figura de la tierra se puede
modelar más como un elipsoide que como una esfera. Se sabe, sin embargo, que para la
generación de una base de datos que permita la representación de elementos correcta-
mente georreferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kilómetros,
debe ser construida una representación plana.
Las propiedades especiales de forma, área,
distancia y dirección son conservadas o distorsio-
nadas, dependiendo no sólo de la superficie de
proyección (Fig. 4), sino también de acuerdo a su
superficie geométrica, entre las que se encuentran
las cónicas, cilíndricas y planas. Puesto que cada
tipo de proyección requiere de una forma diferente
de transformación matemática para la conversión
geométrica, cada método debe producir distintas
coordenadas para un punto dado.
Funcionamiento de los SIG
La construcción e implementación de un SIG es
una tarea siempre progresiva, compleja, laboriosa
y continua. Los análisis y estudios anteriores a la
implantación de un SIG son similares a los que
se deben realizar para establecer cualquier otro
sistema de información. Sin embargo, en los SIG hay
que considerar las características especiales de los
datos utilizados y sus correspondientes procesos de
actualización.
Los datos geográficos están organizados precisamente en bases de datos, considerados normalmente
como la unión de datos referenciados junto a una descripción especifica, que actúan como un modelo de
la realidad. Estas bases de datos están compuestas por dos elementos esenciales: la posición geométrica y
sus atributos o propiedades.
Los atributos son los datos descriptivos numéricos o alfanuméricos de los elementos geográficos, que
representan el mundo real. Mientras que los datos geométricos o datos espaciales permiten modelar
los elementos del mundo real, cuya posición es única en un sistema de coordenadas específico. Las
formas más usadas para modelar los elementos del mundo real son los puntos, líneas y polígonos en surepresentación más básica (datos vectoriales). Sin embargo, existen elementos avan-
zados para la modelación del mundo real, como son los modelos de superficies (TIN y
GRID), elementos CAD, LATTICE e imágenes. Las superficies constituyen una cobertura
temática muy importante en las bases de datos geográficas. Estas superficies se pueden
utilizar para muchas aplicaciones como son: estudios de visibilidad, cálculos volumé-
tricos, contornos, trazos de relieves sombreados, vistas de perspectiva de modelos 3D,
etc.
Definición de los sistemas de información geográfica
Los SIG han surgido como una tecnología muy
poderosa porque permiten integrar datos y
métodos de análisis geográfico tradicionales (como
el análisis de superposición de mapas), con nuevos
tipos de análisis como el georreferencial y la mode-
lación matemática.
Un SIG se define como un conjunto de métodos,
herramientas y datos que están diseñados para
actuar coordinada y lógicamente en la captura,
almacenamiento, análisis, transformación y presen-
tación de toda la información geográfica y sus atri-
butos, con el fin de satisfacer múltiples propósitos.
Los SIG son una tecnología que permite gestionar y
analizar la información espacial y surgió de la nece-
sidad de disponer rápidamente de información,
para resolver problemas y contestar a preguntas de
modo inmediato.
Componentes de los SIG
Para comprender mejor cómo se trabaja en un sistema de información
geográfico, es importante conocer cuáles son los elementos que lo
constituyen. Los principales componentes de un SIG son el hardware,
el software, la información, los recursos humanos y las metodologías
para resolver los problemas.
En conjunto, los componentes de un SIG permiten representar de
manera digital los datos geográficos (adquisición, codificación y alma-
cenamiento), manejar de manera eficiente la codificación para editar,
actualizar, manejar y almacenar los datos, brindarlos eficientemente
para consultas complejas y crear formas de salida compatibles para
diferentes usuarios, como puede ser con tablas, gráficas, etc.
Cómo trabaja un SIG
Un SIG almacena información real en capas temáticas, que pueden ser
vinculadas junto con la geografía (Fig. 2). A cada objeto contenido en
una categoría se le asigna un número único de identificación. Cada
objeto está caracterizado por una localización (atributos gráficos
con relación a unas coordenadas geográficas) y por un conjunto de
descripciones (atributos no gráficos), relacionados por un modelo
de datos. El análisis espacial de datos se realiza mediante numerosas
operaciones (lógicas y matemáticas) ejecutadas por los SIG y entre
ellas los procesos más comunes son la superposición y la reclasifica-
ción de mapas.
Conceptos generales de los datos geográficos
La información geográfica contiene una referencia explícita, tal como
una coordenada geográfica (longitud y latitud) o coordenada UTM
(x,y), y una referencia implícita tal como una dirección, código postal o
nombre de extensión de censo. Estas referencias geográficas permiten
ubicar aspectos del mundo real, tales como un bosque, ríos, ciudades,
etc., y sucesos o eventos naturales, tales como un sismo o huracanes.
Estos elementos se consideran datos espaciales o geográficos y se
localizan utilizando mapas de la tierra en dos y tres dimensiones.
Coordenadas geográficas
Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas
en el cual, la localización de un elemento está dado por los valores
de latitud y longitud en unidades de grados, minutos y segundos. La
longitud varía de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180
grados en el hemisferio Oeste, de acuerdo con las líneas imaginarias
denominadas meridianos (Fig. 3). Mientras que la latitud varia de 0 a
90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio
sur, de acuerdo con las líneas imaginarias denominadas paralelos o
líneas ecuatoriales. El origen de este sistema de coordenadas queda
determinado en el punto donde se encuentran la línea ecuatorial y el meridiano de Greenwich.
Coordenadas UTM
El Sistema de Coordenadas UTM o Universal Transversal de Mercator, es un sistema
de coordenadas basado en la proyección geográfica transversa de Mercator, que se
construye como la proyección de Mercator normal, pero en lugar de hacerla tangente
al Ecuador, se la hace tangente a un meridiano. A diferencia del sistema de coorde-
nadas tradicional, expresadas en longitud y latitud, las magnitudes en el sistema UTM
se expresan en metros. En el sistema de coordenadas UTM, la tierra se divide de Este a
Oeste en 60 husos (separados 6o y numerados del 1 al 60) y de sur a norte en 20 bandas
(designadas por letra de la C a la W, separadas 8o y la X por 12o). En el sistema UTM se
realizan proyecciones sobre un cilindro transversal hipotético que gira alrededor del eje
Norte-Sur. Debido a que la deformación crece a medida que nos separamos del Ecuador,
la proyección queda limitada entre los paralelos 84o N y 80o S y se completa con una
proyección polar estereográfica para las regiones septentrionales del planeta (UPS).
Proyecciones
La superficie de referencia más usada para la descripción de localizaciones geográficas
es una superficie esférica. Esto es válido aun sabiendo que la figura de la tierra se puede
modelar más como un elipsoide que como una esfera. Se sabe, sin embargo, que para la
generación de una base de datos que permita la representación de elementos correcta-
mente georreferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kilómetros,
debe ser construida una representación plana.
Las propiedades especiales de forma, área,
distancia y dirección son conservadas o distorsio-
nadas, dependiendo no sólo de la superficie de
proyección (Fig. 4), sino también de acuerdo a su
superficie geométrica, entre las que se encuentran
las cónicas, cilíndricas y planas. Puesto que cada
tipo de proyección requiere de una forma diferente
de transformación matemática para la conversión
geométrica, cada método debe producir distintas
coordenadas para un punto dado.
Funcionamiento de los SIG
La construcción e implementación de un SIG es
una tarea siempre progresiva, compleja, laboriosa
y continua. Los análisis y estudios anteriores a la
implantación de un SIG son similares a los que
se deben realizar para establecer cualquier otro
sistema de información. Sin embargo, en los SIG hay
que considerar las características especiales de los
datos utilizados y sus correspondientes procesos de
actualización.
Los datos geográficos están organizados precisamente en bases de datos, considerados normalmente
como la unión de datos referenciados junto a una descripción especifica, que actúan como un modelo de
la realidad. Estas bases de datos están compuestas por dos elementos esenciales: la posición geométrica y
sus atributos o propiedades.
Los atributos son los datos descriptivos numéricos o alfanuméricos de los elementos geográficos, que
representan el mundo real. Mientras que los datos geométricos o datos espaciales permiten modelar
los elementos del mundo real, cuya posición es única en un sistema de coordenadas específico. Las
formas más usadas para modelar los elementos del mundo real son los puntos, líneas y polígonos en surepresentación más básica (datos vectoriales). Sin embargo, existen elementos avan-
zados para la modelación del mundo real, como son los modelos de superficies (TIN y
GRID), elementos CAD, LATTICE e imágenes. Las superficies constituyen una cobertura
temática muy importante en las bases de datos geográficas. Estas superficies se pueden
utilizar para muchas aplicaciones como son: estudios de visibilidad, cálculos volumé-
tricos, contornos, trazos de relieves sombreados, vistas de perspectiva de modelos 3D,
etc.
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