Esta la primera de una serie de entradas de un tutorial que estaremos compartiendo: Introducción a los Sistemas de Información Geográfica con software libre. El objetivo es apoyar a los nuevos usuarios que se suman cada día y que quieren aprender a usar esta poderosa herramienta.
Las entradas de este manual se organizan de la siguiente manera:
– ¿Qué es un Sistema de Información Geográfica?
– Entorno de trabajo y manejo de datos vectoriales en software libre
– Edición de capas vectoriales, tablas de atributos y diseño de mapas de salida
Con esto abordaremos algunas de las acciones básicas que se realizan en un software SIG y que nos ayudan a generar, desplegar, manipular y analizar información espacialmente explicita.
¡Esperamos qué les sea de utilidad!
¿Qué es un Sistema de Información Geográfica?
Un Sistema de Información Geográfica (SIG), también habitualmente citado como GIS por las siglas en inglés (Geographical Information System), es un conjunto de herramientas que integra y relaciona diversos componentes que permiten la organización, almacenamiento, manipulación, análisis y modelización de grandes cantidades de datos procedentes del mundo real vinculados a una referencia espacial, facilitando la incorporación de aspectos sociales-culturales, económicos y ambientales que conducen a la toma de decisiones de una manera más eficaz.
En un sentido más genérico, los SIG son herramientas que permiten a los usuarios crear consultas interactivas, analizar la información espacial, editar datos, generar mapas y presentar los resultados de todas estas operaciones.
Los SIG, no solo es un software, se compone de cinco partes fundamentales:
- Tecnología
- Datos
- Métodos
- Organizaciones y
- Red
Según el libro Geographic Information Systems and Science (Longley, 2005), actualmente el principal componente de un SIG es la Red, sin la que el intercambio de información o la rápida comunicación no sería posible. De hecho, las ventajas de las redes en el campo de los SIG son numerosas, al permitir la visualización, consulta y análisis de información espacial sin necesidad de instalar ningún software o descargar grandes cantidades de datos.
Tecnología
La segunda pieza de la anatomía de un SIG es la tecnología, que viene definida por el software y el hardware. Mediante el hardware, el usuario interactúa directamente con el sistema, al permitir llevar a cabo las distintas operaciones SIG de entrada y salida de información (se incluyen aquí los aparatos de lectura convencionales que permiten la transferencia de archivos, los mecanismos de red, aparatos de salida como las impresoras, los monitores y un largo etcétera). A su vez, el software actúa como soporte lógico que organiza, dirige y da consistencia a todo el sistema.
Datos
Dentro de la estructura de un SIG los datos son la parte mediante la cual se representa la realidad, a la vez permiten enlazarla a situaciones y aplicaciones específicas. Comas y Ruiz (1993), para explicar el concepto de datos espaciales, proporcionan una definición concisa y útil: los datos son la representación concreta de hechos y constituyen el antecedente necesario para el conocimiento.
Métodos
Para llevar a cabo las distintas tareas relacionadas con el diseño, creación y funcionamiento de los SIG, se requiere de un cuerpo metodológico específico. Los métodos tienen, en última instancia, la finalidad de establecer la estructura de un SIG y, en concordancia con ello, implementar aplicaciones que sustenten la toma de decisiones. La adopción de un buen método determinará el éxito o fracaso del proyecto.
Organización
El hecho de que la organización forme parte de los componentes de todo SIG explica su claro objetivo de llegar a ser un elemento clave en ella. Y es que un SIG solamente tiene sentido en el contexto de una organización, entendida como la estructura que establece procedimientos, líneas de información, puntos de control, y otros mecanismos que aseguren el presupuesto, mantengan una elevada cualidad de los trabajos realizados y garanticen las necesidades de la organización (Longley, 2005).
Al trabajar con los SIG lo primero que vamos a necesitar será información, la cual resultará del proceso de abstracción-simplificación de la realidad, pues cada fenómeno o aspecto de un determinado territorio puede ser modelizado en capas de información. Según lo que nos interese representar o analizar, recurriremos a unas u otras capas de información.
Al trabajar con los SIG lo primero que vamos a necesitar será información, la cual resultará del proceso de abstracción-simplificación de la realidad, pues cada fenómeno o aspecto de un determinado territorio puede ser modelizado en capas de información. Según lo que nos interese representar o analizar, recurriremos a unas u otras capas de información.
Una característica común de estos sistemas es que permiten asociar información (datos no geográficos) con los lugares (datos geográficos). De hecho, la aplicación SIG puede almacenar muchos datos que están asociados a cada lugar. Con una aplicación SIG tenemos una manera de cambiar fácilmente la apariencia de los mapas que hemos creado basados en los datos no geográficos asociados a los lugares.
Los sistemas SIG trabajan con diferentes tipos de datos; Datos vectoriales que se almacenan como una serie de par coordenadas X, Y dentro de la memoria de la computadora. Los datos vectoriales suelen usarse para representar puntos, líneas y áreas. Por su parte, los Datos ráster se almacenan como una rejilla (grilla) de valores. Una diferencia importante entre los datos ráster y vectoriales es que, si te acercas demasiado en una imagen ráster, empezará a aparecer “en bloque”. De hecho, estos bloques son las celdas individuales de la rejilla (grilla) de valores de los datos que se están representando.
Tipos de datos
Datos Vectoriales
Los datos vectoriales proporcionan una forma de representar las entidades del mundo real dentro del entorno SIG. Una entidad es cualquier cosa que pueda con una localización geográfica. Imagina que estás parado en la cima de una colina, mirando hacia abajo puede ver casas, carreteras, árboles, ríos, etc., cada una de estas cosas sería una entidad cuando las representemos en una aplicación SIG, las entidades vectoriales tienen atributos, que consisten en texto o información numérica que describe las características de esa entidad.
Una entidad vectorial tiene su forma representada usando geometría. La geometría está formada por uno o más vértices interconectados. Un vértice describe una posición en el espacio utilizando un eje X, Y y opcionalmente Z.
Cuando la geometría de un objeto espacial consiste en un solo vértice, se conoce como un elemento punto. Cuando la geometría consiste en dos o más vértices y el primer y último vértice no son iguales, un elemento polilínea se forma. Cuando tres o más vértices están presentes, y el último vértice es igual a la primero, un elemento polígono se forma. Cada una de las entidades que pueden ser representadas por un punto, línea o polígono, en formato vectorial pueden contener una gran cantidad de información asociada de cada una de sus características.
Datos Ráster
Mientras que las entidades vectoriales utilizan geometría (puntos, polilíneas y polígonos) para representar el mundo real, los datos ráster toman un enfoque diferente. Los ráster se componen de una matriz de píxeles (también llamadas celdas), donde cada una contiene un valor que representa las condiciones de la zona cubierta por dicha celda.
Los datos ráster se utilizan en una aplicación SIG cuando se desea mostrar información que es continua a través de un área y no puede ser dividido fácilmente en entidades vectoriales. Las entidades de punto, línea y polígono funcionan bien para representar objetos espaciales, como árboles, carreteras, huellas de edificios, etc. Otros objetos espaciales de un paisaje pueden ser más difícil representarlos utilizando entidades vectoriales. Por ejemplo, las praderas que se muestran tienen muchas variaciones en color y densidad de cobertura. Sería bastante fácil hacer un solo polígono alrededor de cada pradera, pero mucha de la información se perderá en el proceso de simplificación de los objetos espaciales a un solo polígono. Esto es porque cuando se da un valor de atributo de entidad vectorial, se aplica a toda la entidad, por lo que los vectores no son buenos representando entidades que no son homogéneas.
Utilizar datos ráster es una solución a estos problemas. El ojo humano es muy bueno al interpretar imágenes y es por lo que se utiliza una imagen detrás de capas vectoriales, esto resulta en mapas con mucho más significado. Los datos ráster no solo son buenos en imágenes que representan la superficie del mundo real (por ejemplo, imágenes de satélite y fotografías aéreas), también son buenos en representar ideas más abstractas. Por ejemplo, los ráster se pueden utilizar para mostrar tendencias de lluvia sobre un área, o para representar riesgos de incendio en un paisaje. En estos tipos de aplicación, cada celda representa un valor diferente en el ráster, por ejemplo, riesgo de incendio a una escala de uno a diez.
Hasta aquí te mostramos qué es un SIG y los tipos de datos que se utilizan. En las siguientes entradas podrás comenzar a conocer el entorno de trabajo de una plataforma SIG (QGIS) y le manejo básico de datos vectoriales. Ir