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Conceptos sobre SIG y Geoprocesamiento

¿Qué es un sistema de información geográfica? Un SIG, sistema de información geográfica, es un sistema de gestión de bases de datos que permite mapear, integrar y analizar información geográfica para resolver problemas en investigación, planificación, ordenamiento y gestión geográfica. El SIG permite integrar distinto tipo de información según sean fotos aéreas, mapas, imágenes de satélite o según sea el nivel de definición en el que se trabaje, el nivel local, regional o nacional sobre la base de una extensión geográfica común y a su vez posibilitando la comunicación de resultados mediante mapas.

¿Qué significan las siglas SIG, GIS, CAD, RS?

SIG Sistema de Información Geográfica

GIS Geographic Information System (Sistema de Información Geográfica)

CAD Computer Assisted Design (Dibujo Asistido por Computadora)

RS Remote Sensing (Teledetección, Percepción Remota o Sensores Remotos)

¿Para qué se usan los SIG?

Evaluaciones ambientales y de recursos naturales

Comprenden problemáticas que requieren combinar información espacial de diverso orígen y con distinto grado de procesamiento. Las evaluaciones ambientales analizan la coincidencia espacial de factores ambientales o su distribución espacial bajo condiciones definidas. Se caracterizan por el empleo intensivo de productos de teledetección (imágenes de satélite y fotos aéreas) y datos de muestreo de campo como fuentes primarias de información. Los estudios combinan los datos almacenados en los SIG con el análisis y modelado numérico. Algunos de los temas de mayor desarrollo son:

Localización probable de minerales en ciertas formaciones geológicas.

Distribución de hábitats potenciales para especies amenazadas, vectores de epidemias o especies de interés económico.

Riesgo de distribución de contaminantes en suelo, agua y aire.

Impacto ambiental de una represa a nivel microclimatico y atmosférico.

Selección de áreas prioritarias para el establecimiento de reservas naturales que maximicen la conservación de la biodiversidad.

Modelización de derrames de petróleo en el mar para establecer mecanismos de alerta y salvataje ambiental.

Evaluación de áreas de catástrofes (deslizamientos, terremotos, vulcanismo, inundaciones, bombardeos) para desarrollo de planes de defensa civil.

Redes de servicios y transporte

Estas aplicaciones se basan en la representación y modelado de redes lineales. Las principales áreas de uso son: vías de transporte, recorridos, tendidos de caños y cables de electricidad, gas, cloacas, agua potable y telefonía. Los SIG se utilizan para resolver los siguientes problemas:

Mantener un inventario de los elementos que integran la red y su estado físico, visualizable por pantalla para su consulta interactiva para elaborar órdenes de servicio.

Establecer circuitos y paradas en los recorridos de colectivos, proveedores de mercaderías y recolección de residuos domiciliarios.

Le permite a un cliente que desea instalar por primera vez el servicio encontrar el poste de luz o teléfono o la distribuidora de agua más cercana

Determinar lugares donde el servicio está interrumpido por desperfectos o mal funcionamiento.

Localizar el emplazamiento de centros de atención al usuario, de reparaciones, de distribución de mercaderías en función de la accesibilidad a rutas, autopistas y avenidas

Determinar áreas servidas por las redes domiciliarias.

Asignar estudiantes a zonas escolares, en función de la población estudiantil que el establecimiento educativo puede albergar y la proximidad para llegar caminando.

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Sistemas catastrales

Estos sistemas mantienen el registro gráfico, geométrico, dominial y valuatorio de los bienes inmuebles. La información parcelaria puede ser consultada en forma interactiva frente a la pantalla a distintas escalas, junto con el despliegue de información territorial sobre recursos naturales, características topográficas, servicios de infraestructura y/o equipamiento urbano. El uso de SIG facilita la producción automatizada de informes como certificados catastrales y de cartografía catastral a pedido de profesionales y público en general.

Geo-marketing

El geo-marketing es el uso de SIG para estudios de comercialización. La información espacial brinda un panorama más comprensivo de las condiciones del mercado, ya sea local, nacional o internacional. Sus usos típicos incluyen la selección de sitios que cumplan con ciertos criterios de maximización de beneficios (location-allocation analysis) y el análisis de estrategias de comercialización y administración para territorios o distritos de ventas o de provisión de servicios.

Producción Cartografica

Es la preparación de mapas para su publicación y posterior distribución y venta. Podemos distinguir tres áreas principales:

Cartografía de base y temática

Son las cartas topograficas, geológicas, batimetrícas, catastrales producidas por diversos organismos oficiales por mandato legal.

Producción de bases de datos espaciales

Para su comercialización directa. Brindan información de calidad adecuada para la confección de cartografía básica, búsqueda de información geográfica general sobre divisiones administrativas y políticas, localidades, estadisticas, distribución de recursos naturales, energéticos y socioeconómicos

Producción de cartografía artística

La gran disponibilidad de bases de datos espaciales, tanto comerciales como de investigación científica, ha permitido una difusión masiva del mapa como medio de comunicación visual. Se destacan la inclusión de mapas ilustrativos de alta calidad gráfica en folletería, libros y publicidad gráfica en general, la producción de mapas de relieve sombreado y cartas satelitales como láminas para enmarcar, y el uso de representaciones de la Tierra a partir de mosaicos de imágenes de satélite en globos terráqueos, láminas y animaciones de video

¿Cuáles son los componentes de un sistema de información geográfica?

Un sistema de información geográfica operativo integra 5 componentes claves:

1. Equipamiento La computadora o red de computadoras sobre la que el sistema de información geográfica opera, con sus periféricos tales como mesa de digitalización, scanner, impresora y plotter.

2. Software El software de gestión de bases de datos geográficos que provee las funciones y herramientas necesarias para almacenar, analizar y presentar información geográfica.

3. Datos Hay diversas fuentes de datos que contienen información espacial. En trabajos de campo, la posición de los límites de una laguna puede ser determinada directamente con un receptor de GPS que va registrando las coordenadas de la línea de costa a medida que uno la va recorriendo. Otros datos espaciales provienen de la interpretación de fotos aéreas e imágenes de satélite. Una fuente común son los mapas topográficos y temáticos convertidos a formato digital. Tradicionalmente el componente más costoso de los SIG fue la adquisición y conversión de datos al formato digital, pero hoy en día se puede acceder a una variedad de bases de datos georeferenciados generadas por organismos oficiales, universidades, institutos de investigación y empresas privadas que pueden ser obtenidas a bajo costo y sólo requieren adaptaciones menores para su utilización.

4. Usuarios Hay distintos tipos de usuarios, desde especialistas técnicos que diseñan y mantienen el sistema hasta las personas que usan sus productos (mapas, tablas, gráficos) para resolver sus tareas cotidianas.

5. Métodos Para un buen aprovechamiento del SIG es necesario combinar distintos procedimientos para realizar la entrada, gestión, mantenimiento y analisis de los datos según las caracteristicas del software y el equipamiento disponibles, los circuitos administrativos de cada organización y las reglas del arte propias de cada disciplina. Estos procedimientos pueden ser integrados en una aplicación de SIG que acelere la obtención de resultados ya sean productos o decisiones.

¿Qué es una base de datos geográficos?

Es un modelo que representa las características de un espacio geográfico en una base de datos. Estas características se denominan en forma genérica elementos geográficos. Los datos almacenados se denominan datos geográficos y se estructuran de tal manera que se pueda recuperar su referenciación geográfica, su información topológica y sus

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atributos:

Referenciación geográfica o localización sobre la superficie terrestre es la información de un determinado territorio describiendo dónde está ubicado sobre la faz de la tierra.

Información topológica es la que describe cómo está organizado espacialmente (si es un todo continuo, si está dividido en unidades adyacentes o si está compuesto por unidades aisladas entre sí).

Atributos es la información que identifica y describe de manera cuali y cuantitativamente lo que se manifiesta en ese espacio geográfico.

¿Qué quiere decir el término información georreferenciada? Se llama así al conjunto de datos que contiene en forma explícita su ubicación sobre la superficie terrestre, expresada en coordenadas de acuerdo a un modelo geodésico y una proyección dada.

¿Cuáles son las diferencias entre datos espaciales y no espaciales? Los datos espaciales describen en una base de datos la geometría y topología de un conjunto de características geográficas pudiendo estar o no georreferenciados. Los datos no espaciales se refieren a cualquier otra base de datos que no contenga información geométrica o topológica.

¿Qué es una estructura de datos raster? Es una organización de base de datos donde se almacenan los datos espaciales como celdas de una matriz bidimensional o malla, que se ve como una imágen. El ejemplo más común son la información de satélites, fotos aéreas escaneadas y también cualquier otro tipo de imágen usada en diseño gráfico (tif, bmp, gif). Cada celda en un set de datos raster tiene información descriptiva dada por el valor almacenado en cada celda.

¿Qué es una estructura de datos vectorial? Es una organización de base de datos donde se almacenan los datos espaciales como puntos, líneas o polígonos a partir de sus coordenadas en un sistema de referencia determinado.

¿Cuáles son las fuentes de información geográfica más comunes?

Fotos aéreas

Cartas topográficas

Catastros urbanos, parcelarios rurales, mineros

Imágenes de satélite

Cartas náuticas

Registro de industrias

Restitución fotogramétrica digital a partir de pares de fotos aéreas

Mapas temáticos de vegetación, geología, usos de suelo

Estudios de impacto ambiental

Redes geodésicas

Directorio de clientes, códigos postales

Catastros mineros

Análisis matricial

Modelo digital del terreno (DTM, DEM)

Listado de coordenadas de estación total o de GPS

¿Qué es el análisis espacial? Es el conjunto de procedimientos de consulta, integración, análisis y modelización de los datos en función de su distribución geográfica. Esto implica que es un procedimiento de interés que estudia las relaciones espaciales entre objetos y elementos geográficos tales como la distancia entre ellos o la zona o extensión geográfica donde los elementos se superponen. Los SIG constituyen una herramienta de primer orden para estudiar simultáneamente los dos aspectos temático y espacial de varias variables y de sus características espaciales.

¿Cuáles son los procedimientos más comunes de análisis espacial?

Superposición espacial

Se basa en las operaciones de superposición manual de mapas. Es la función más característica de los SIG y la que los distingue del resto de los sistemas de información espacial. La operación más común es la superposición de áreas poligonales que se emplea para combinar espacialmente información de distintos temas y realizar luego consultas sobre la distribución conjunta de ciertos atributos. Por ejemplo, al superponer los polígonos representando la ubicación de ecosistemas costeros con los de las áreas afectadas por derrames de petróleo en los últimos 10 años, se

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puede determinar qué tipo de ecosistema ha sido el más afectado y entonces evaluar la presencia de características que los hagan más sensibles a los derrames.

Análisis de proximidad

Se crean buffers o zonas de influencia que son polígonos de búsqueda, generados a una distancia determinada de un punto, línea o polígono. Se utilizan para establecer el área a expropiar en la construcción de una ruta, para modelar la expansión de ondas sonoras en espacios abiertos o para determinar zonas de protección de bosques ribereños en áreas de pendiente pronunciada.

Mediciones espaciales

Permiten determinar las coordenadas de ubicación, calcular distancias entre puntos y determinar o estimar superficies. Estas determinaciones se pueden generar automáticamente para todos los objetos de la base de datos espacial o pueden también realizarse en forma interactiva para elementos dibujados o listados por el usuario en la pantalla.

Modelado de redes Los rasgos geográficos son redes de líneas sobre las que se definen rutas. Se utilizan para establecer recorridos óptimos levantando o entregando mercaderías, analizar los cambios en el flujo de tráfico por las avenidas para evitar embotellamientos o estimar las variaciones de tensión eléctrica de llegada a los clientes de un cierto sector o barrio de la ciudad.

Geocodificación Es el uso de los valores de los atributos para calcular la localización geográfica de un objeto de interés. Los ejemplos más conocidos son el address-matching o ubicación por nombre de calle y altura y la localización de parcelas catastrales por identificadores de coordenadas, geocódigos o por jerarquías jurisdiccionales. También se pueden geocodificar zonas ecológicas

Modelización espacial

Se utiliza para analizar numéricamente los datos geográficos cuando éstos se representan como cuadrículas o mallas regulares.

Modelado bidimensional: Los rasgos geográficos se definen como rasgos de una cuadrícula, sobre cuyos valores se pueden emplear diversos métodos de análisis espacial: numérico, distribuido y estadístico.

Modelado tridimensional: Incorporan la dimensión altitud a mallas y redes de puntos. Se utilizan para generar modelos de elevación digital (DEM) mediante funciones de interpolación espacial; a partir de dichos modelos se pueden generar regiones dadas por atributos tales como pendiente, exposición, cuenca de captación, red de drenaje. Por otra parte se utilizan para desplegar los datos mediante perspectivas tridimensionales que brindan una visión muy realista de los datos geográficos.