8.SIG Conceptos

Introducción a los Sistemas de Información Geográfica

Programa 1. Generalidades sobre Sistemas de Información Geográfica (SIG) 2. Explorando ArcCatalog y Arc Map 3. Explorando Datos SIG 4. Planeando un Proyecto SIG 5. Organizando la Base de datos del proyecto 6. Preparando datos para el análisis 7. Ejecución del Análisis 8. Presentación de resultados

DEFINICION DE UN SIG (GIS) Conjunto organizado de:

Computadores Programas Datos Geográficos Personal

Designados para :

Capturar, Almacenar, Manipular Analizar y Desplegar

Información Georeferenciada

COMPONENTES DE UN SIG

COMPUTADORES - HARDWARE

SCANNER

PLOTTER

MESA o TABLETA DIGITALIZADORA , VECTORIZADORES IMPRESORA

COMPONENTES DE UN SIG

PROGRAMAS - SOFTWARE • SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA : ArcGIS ( Arc/Info, Arc View, ArcEditor) Intergraph, Ilwis, Smallworld, Grass •SISTEMAS MANEJADORES DE BASES DE DATOS : Oracle, Sybase, Informix, Dbase, SQLserver, Access • LENGUAJES DE PROGRAMACION : AML, Visual BASIC, html, etc. • SISTEMAS OPERATIVOS : Dos, Windows, Unix, etc.. •EDITORES DE TEXTO

COMPONENTES DE UN SIG

DATOS GEOGRAFICOS

Localización real sobre Elementos geográficos la superficie terrestre

Representación Abstracta Mapas

COMPONENTES DE UN SIG

Grupo Interdisciplinario de personas

TOMA DE DECISIONES

ELEMENTOS GEOGRAFICOS Representados por dos tipos de datos

Nombre de la vía Dirección Largo de la ruta Destino de ruta Tipo de vía

Datos Espaciales

Atributos

DATOS ESPACIALES

A Ca ven ra id ca sa

Puntos Líneas

Polígonos Texto

ATRIBUTOS Identificación poste Tipo de Poste Diámetro Largo Nombre de la vía Dirección Largo de la ruta Destino de ruta Tipo de vía Código Catastral Propietario Estrato Uso Tipo de material Avaluo comercial

Postes

Vías

Predios

BASE DE DATOS GEOGRAFICA

SIG GEOLOGIA SUELOS Nombre de la vía Dirección Largo de la ruta Destino de ruta Tipo de vía

GEOMORFOLOGIA

DBMS

HIDROLOGIA TOPOGRAFIA

Es una colección de datos localizados dentro del mismo espacio, y organizados de tal forma que sirven a una o más aplicaciones.

Los datos espaciales y los atributos están “conectados“ mediante un identificador común IDENTIFICADOR

TIPO

NOMBRE

25

25 Los identificadores son valores únicos que facilitan el almacenamiento separado de los datos y el acceso a ambos al mismo tiempo.

BASE DE DATOS GEOGRAFICA La base de datos geográfica es el corazón de un SIG. Su exactitud y completez afectarán todas las aplicaciones a las cuales soporta. La base de datos debe ser mantenida por un conjunto de procedimientos bien documentados y administrados.

FUNCIONES BASICAS DE UN SIG Entrada de datos Despliegue de datos Manipulación y análisis Manejo o administración de los datos

FUNCIONES DE UN SIG

ENTRADA DE DATOS Digitalización Escaneo Teclear coordenadas Mapas

Conversión

xxxreirier 1234 56 hdhdfdf -1323 hdhdfdf -1323 hdhdfdf -1323 vxxcxchs 478349 hdhdfdf -1323 vxxcxchs 478349

Listados y reportes

Teclear Atributos

Datos Espaciales

xxxreirier 1234 56 hdhdfdf -1323 hdhdfdf -1323 hdhdfdf -1323 vxxcxchs 478349 hdhdfdf -1323 vxxcxchs 478349

Conversión Atributos

FUNCIONES DE UN SIG

DESPLIEGUE DE DATOS

PLOTTER

Mapas

Datos Espaciales xxxreirier 1234 56 hdhdfdf -1323 hdhdfdf -1323 hdhdfdf -1323 vxxcxchs 478349 hdhdfdf -1323 vxxcxchs 478349

xxxreirier 1234 56 hdhdfdf -1323 hdhdfdf -1323 hdhdfdf -1323

IMPRESORA

Atributos DESPLIEGUE EN PANTALLA

vxxcxchs 478349 hdhdfdf -1323 vxxcxchs 478349

Listados y reportes DESPLIEGUE EN PAPEL

FUNCIONES DE UN SIG

MANIPULACION Y ANALISIS

ZONAS SUCEPTIBLES A INUNDACIONES

FUNCIONES DE UN SIG

MANIPULACION Y ANALISIS

RUTA OPTIMA PARA IR DE UN SITIO DE ACCIDENTE A UN HOSPITAL

FUNCIONES DE UN SIG

ADMINISTRACION DE LOS DATOS • ALMACENAR • ELIMINAR • RECUPERAR • ACTUALIZAR • CONTROLAR ACCESO

PREGUNTAS QUE PUEDE RESPONDER UN SIG • LOCALIZACION •

Qué se encuentra en ........ ?

• CONDICIONES •

En dónde están ................ ?

• TENDENCIA •

Cómo ha cambiado........... ?

• PATRONES •

Qué relación hay entre ..... ?

• MODELOS •

Que tal si ......................... ?

ESTRUCTURA TÍPICA DE LOS DATOS SIG • Se almacenan datos geográficos asociados temáticamente, en unidades separadas, pero a la vez relacionadas, llamadas LAYERS

GEOLOGIA SUELOS

• No existe límite en tamaño de área que se pueda representar en un layer.

GEOMORFOLOGIA

HIDROLOGIA

• No hay límite en número de elementos que se puedan almacenar en un layer La escala de la fuente de información puede influir en la determinación de que un fenómeno del mundo real sea representado por uno u otro elemento (puntos, líneas, polígonos).

TOPOGRAFIA

• PUNTOS : Fenómenos geográficos con localización aislada. y 10 Identificador

X

Y

8

24 6

6.0 7.0

24

4 Identificador item_a item_b item_c

2

x 2

4

6

Ejemplos : Bombas de agua Pozos Casas Postes, Pueblos, etc.

8

24

10

Característica espacial : UBICACION

• LINEAS (Arcos) : Fenómenos geográficos cuya ubicación se puede definir por medio de elementos lineales. y

10 Identificador Pares (x,y)

8

35

6

35 4 2 Identificador Longitud nodo_i nodo_f items

x 2

4

6

8

10

35

Ejemplos : Carreteras Ríos Cableado eléctrico Tubería de acueducto

Características espaciales : UBICACION y LONGITUD

• POLIGONOS : Fenómenos geográficos que tienen un área definida por un borde. Identrificador

y 10

X

Y

10

36

8

Identificador

x

10

6

Area

Perimetro

10

Identificador Arcos

4

35 Identificador Pares (x,y)

2

10

2

4

6

8

Ejemplos : Parcelas, Suelos, Usos de tierras, Divisiones de censos.

35,36

35 36

10

Características espaciales : UBICACIÓN, PERÍMETRO Y ÁREA

item_a

Otros elementos de Arc/Info para representar datos geográficos :

REDES : Puntos y Líneas. REGIONES : Grupos de polígonos. TIN / GRID : Modelado de Superficies

COMPLEJIDAD DE LOS SIG ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Volúmenes de información y diferentes representaciones de los datos Polígonos con un gran número de vértices Compatibilidad con B.D. comerciales Seguridad y transacciones Topología : Definición y mantenimiento Integración Raster - Vectorial Capacidad de personalización a través de lenguaje estándar. Acceso a lenguaje SQL de consulta

NUEVAS TENDENCIAS OPEN GIS

Consorcio de fabricantes que suministran datos y estándares a un enorme mercado SOFTWARE LIBRE

SIG ORIENTADO A OBJETOS

Acorta distancia entre abstracción e implementación. Conceptualmente potente pero aún no tan eficiente.

USO DE INTERNET INTEROPERABILIDAD VIRTUAL :

Máquinas virtuales, componentes y agentes móviles.

Aplicaciones

Configuración típica SIG ESCRITORIO ANALISIS ESPACIAL, DE IMÁGENES, DE REDES, 3D, MODELAMIENTO

ARC/GIS GRASS

RED / INTERNET SIG SERVIDOR WEB MAP SERVICES ArcIMS, Map Server

COMPONENTE ESPACIAL ArcSDE, PostGIS

Datos Espaciales Datos satelitales Datos de campo Datos estaciones Archivos etc...

GEODATABASE

SQL Archivos Shapefiles, coberturas, txt

ORACLE

Hidrología Meteorología Geomorfología Ecosistemas Asentamientos, etc

Explorando datos Arc/GIS

Modelos de datos geográficos ¾VECTORIAL ¾RASTER ¾TIN

(Triangulated Irregular Network)

¾Datos

Tabulares

VECTORIAL ¾

¾

¾

Representa el mundo mediante elementos construidos basados en coordenadas x, y, z Útiles para representar y almacenar elementos o características discretas Puntos, líneas y polígonos

RASTER ¾

¾

¾ ¾

Representa el mundo como superficie dividida en una grilla o arreglo regular de celdas. Útil para almacenar datos contínuos a través de un área. Ej: modelos de elevación Imágenes : fotos aéreas, de satelite, de radar, etc GRID Datos derivados a partir de puntos por interpolación o basados en una clasificación de imagen.

TIN Triangulated Irregular Network ¾

¾ ¾ ¾

Mundo representado mediante una red de triángulos dibujados entre puntos irregularmente espaciados con valores x,y,z Eficiente forma de manejar y analizar superficies irregulares. Más puntos en sitios irregulares Menos puntos en sitios regulares

ArcGis soporta modelos basados en : ¾

Archivos : Coberturas, Shapefiles

¾

GEODATABASE: ¾Cada elemento una fila ¾Cada tabla un feature class ¾Grupo de feature class Feature dataset ¾Permite almacenar rasters, tablas de datos ¾Todo almacenado en una sola BD

Proyecto SIG ¾Paso 1. Identificar Objetivos ¾Paso 2. Crear una base de datos del proyecto ¾Paso 3. Analizar los datos ¾Paso 4. Presentar los resultados

Paso 1. Identificar Objetivos ¾

¾ ¾ ¾

Cuál es el problema a resolver? Cómo se resuelve actualmente? Hay formas de resolverlo utilizando SIG? Cuáles son los productos finales del proyecto? Reportes? Mapas de trabajo? Mapas finales? A quien van dirigidos estos productos? Los datos serán útiles para otros propósitos? Cuáles son los requerimientos para estos?

ALCANCE DEL PROYECTO

Paso 2. Crear base de datos del proyecto ¾

Diseñar la Base de datos: Identificar datos espaciales necesarios (requeridos) ¾ Determinar atributos requeridos, ¾Establecer el alcance del área de estudio (límites y escala) ¾ Seleccionar el sistema de coordenadas a utilizar. ¾

¾

Automatizar la Base de datos Digitalizar o convertir datos de otros sistemas y formatos en un formato utilizable. ¾ Verificar los datos y corregir errores. ¾

¾

Verificar la Base de datos : Verificar Sistema de coordenadas y sobreposición de layers

¾

Paso 3. Analizar los datos Puede ir desde un simple mapeo a crear modelos espaciales complejos. ¾ Un modelo es una representación de la realidad utilizada para simular un proceso o analizar un problema. ¾ Un modelo espacial involucra una o más de tres categorías de funciones GIS a algunos datos espaciales. ¾

¾

Funciones de Modelamiento Geométrico: Calculo de distancias, generación de buffers o áreas de afectación, cálculo de áreas y perímetros.

¾

Funciones de modelamiento de coincidencias Sobreponer capas de información para encontrar lugares donde los valores coincidan.

¾

Funciones de modelamiento de adyacencia Encontrar rutas, geocodificar direcciones

Paso 4. Presentar los resultados Mapas ¾ Cuadros y reportes de los datos seleccionados ¾

Problema Una prestigiosa entidad internacional desea crear un nuevo proyecto con el fin de brindar recursos a los municipios que se verían afectados por inundaciones ocasionadas por el desbordamiento del Río Cauca, con el fin de realizar obras de prevención. El monto de los recursos dependerá del área del municipio afectada (1000 Euros por cada m2). Se dará un auxilio adicional de 100000 Euros para municipios que posean o estén cercanos a puertos importantes sobre el río o que tengan parques nacionales naturales en su jurisdicción. NO se asignarán recursos a los municipios a los que se haya asignado recursos por otros proyectos con vigencia del año 2006.

Municipios Intersect Rio Cauca

Buffer 500m-1Km Area Afectación rio

Completar rio Asignar distancia afectación

Puertos

Select By Location

Municipios Afectados por rio Afectado = SI

Calcular Area Monto asignado = areaafec * 1000

Municipios

Buffer 500m-2Km

Select By Location

Area Afectación Puertos

Municipios Afectados con Puerto cercano

Convertir coordenadas a shape

Con_Puerto = SI

Municipios Select by Location Parques

Con_puerto = SI o con_parque = SI

Municipios con PNN Con_Parque = SI

Monto asignado = Monto asignado + 100000 Municipios Join TAB2006

Municipios con Presupuesto Asignado 2006

Monto asignado = 0

Con_recursos_2006 = SI