introducción a los datos espaciales ms fernando bordignon
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Introducción a los Datos Espaciales
Ms Fernando Bordignon
Sistemas de infomación y SIG
• Los sistemas de información comunes trabajan, en general, con datos de tipo texto y numérico. Los registros, alternativamente, pueden tener asociados objetos multimedia.
• Un Sistema de Información Geográfica (SIG) trabaja a la vez con dos partes de información: representación espacial y atributos temáticos asociados (los convencionales)sobre un único espacio de almacenamiento de información denominado “geodatabase”
Datos espaciales y datos convencionales
Datos espaciales básicos
• Vectoriales: Utilizan vectores, elementos puntuales, lineales o poligonales para delimitar a los objetos geográficos.
• Raster: utilizan una retícula regular para documentar los elementos geográficos que tienen lugar en el espacio. Representan variables continuas.
Datos espaciales básicos
Datos espaciales básicos
Datos espaciales básicos- Datos raster
• Ejemplo de imagen de satélite
Datos espaciales básicos: Datos raster
• Datos raster pueden ser
• Imágenes de satélites (MODIS, LANDSAT, METEOSAT, SPOT, SAC-D (Argentino)).
• Imágenes radar (en tierra o en altura)• Altimetría• Fotografía aérea
Datos espaciales básicos: Datos vectoriales
• Se usan para definir objetos espaciales. En general son un conjunto de vectores definidos por pares de coordenadas relativas a algún sistema de coordenadas.
Ejemplos• Un par de coordenadas (x,y) determinan un
objeto geográfico punto. • Dos puntos generan una línea.• Por medio de una agrupación de líneas
forman polígonos.
Datos espaciales básicos: Datos vectoriales
• Ejemplo de imagen vectorial
Capas de información
• Los SIG modelizan los sistemas objetos en distintas capas temáticas de información. Cada capa está compuesta por elementos geográficos semejantes a los que se les asocian atributos convencionalesque representan sus características.
• La potencia de un SIG reside en que permiten relacionar y combinar distintas capas entre sí para determinar en dónde se cumplen determinadas condiciones que en general son la solución a un problema dado.
Datos Convencionales
• Aparte de los datos espaciales un SIG almacena utiliza en sus tareas de procesamiento de consultas datos convencionales. Ejemplos de estos son:
• Información de catastro• Información estadística socioeconómica.• Información estadística sobre recursos: Cobertura
vegetal y uso del suelo a varios niveles.• Información sobre estudios de mercado.• Información sobre tipos de suelo, agua,
atmósfera, procesos biológicos, riesgos de desastre, etc.
Consultas a un SIG
El poder de las consultas es la característica
más importante de un SIG
Tipos de consultas
• Localización ¿Qué hay en ?• Condición ¿Dónde sucede que ?• Tendencias ¿Qué ha cambiado ?• Rutas ¿Cuál es el camino optimo ?• Pautas ¿Qué pautas existen ?• Modelos ¿Qué ocurriría si ?
Ejemplos de consultas
• ¿Dónde está el objeto A? • ¿Cuál es el valor que toma la función Z en la
posición X? • ¿Cuál es el camino mas corto (menor resistencia o
menor costo) sobre el terreno desde un punto (X1, Y1) a lo largo de un corredor P hasta un punto (X2, Y2)?
• ¿Qué hay en el punto (X, Y)? • ¿Que hay en el área A? • ¿Qué objetos están próximos a aquellos objetos
que tienen una combinación de características? • ¿Cuál es el resultado de clasificar ? • Utilizando un modelo definido, simule el efecto del
proceso P en un tiempo T dado un escenario S.
PostgresSQL y PostGIS
• Es un módulo que añade soporte de objetos geográficos a la base de datos objeto-relacional PostgreSQL, convirtiéndola en una base de datos espacial para su utilización en SIG.
• PostGIS ha sido certificado en 2006
por el Open Geospatial Consortium
(OGC) lo que garantiza la
interoperabilidad con otros sistemas .
PostGIS
• PostGIS almacena la información geográfica en una columna del tipo GEOMETRY, donde se pueden almacenar la geometría en formato WKB (Well-Known Binary), aunque hasta la versión 1.0 se utilizaba la forma WKT (Well-Known Text).
• El identificador de referencia espacial (SRID) especifica en qué sistema de coordenadas está representado un objeto espacial. Dos instancias con SRID diferentes son incomparables.
PostGIS y los objetos espaciales
• Representaciones WKT:
• POINT(0 0)
• LINESTRING(0 0,1 1,1 2)
• POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1, 2 1, 2 2, 1 2,1 1))
• MULTIPOINT(0 0,1 2)
• MULTILINESTRING((0 0,1 1,1 2),(2 3,3 2,5 4))
• MULTIPOLYGON(((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)), ((-1 -1,-1 -2,-2 -2,-2 -1,-1 -1)))
• GEOMETRYCOLLECTION(POINT(2 3),LINESTRING((2 3,3 4)))
Creando una tabla (atributo punto)
CREATE TABLE "arg-reti-puntos"
( gid serial NOT NULL,
"temmax-pro" double precision,
"temmin-pro" double precision,
"hume-pro" double precision,
"tipo-agua" character varying(1),
the_geom geometry,
CONSTRAINT "arg-reti-puntos_pkey" PRIMARY KEY (gid),
CONSTRAINT enforce_dims_the_geom CHECK (ndims(the_geom) = 2),
CONSTRAINT enforce_geotype_the_geom CHECK (geometrytype(the_geom) = 'POINT'::text OR the_geom IS NULL),
CONSTRAINT enforce_srid_the_geom CHECK (srid(the_geom) = (-1)) ) WITH (OIDS=FALSE);
ALTER TABLE "arg-reti-puntos" OWNER TO postgres;
CREATE INDEX inx_arg-reti-puntos ON arg-reti-puntos USING gist (the_geom);
Creando una tabla (atributo polígono)
CREATE TABLE departamentos
( gid serial NOT NULL,
provincia character varying(19),
departamto character varying(29),
cabecera character varying(50),
perimetro double precision,
sup__has_ double precision,
the_geom geometry,
CONSTRAINT departamentos_pkey PRIMARY KEY (gid),
CONSTRAINT enforce_dims_the_geom CHECK (ndims(the_geom) = 2),
CONSTRAINT enforce_geotype_the_geom CHECK (geometrytype(the_geom) = 'MULTIPOLYGON'::text OR the_geom IS NULL),
CONSTRAINT enforce_srid_the_geom CHECK (srid(the_geom) = (-1))) WITH (OIDS=FALSE);
ALTER TABLE departamentos OWNER TO postgres;
CREATE INDEX inx_departamentos ON departamentos USING gist (the_geom);
Cargando datos
INSERT INTO arg-reti-puntos (gid, "temmax-pro", "temmin-pro", "hume-pro", "uso-suelo", "tipo-agua", the_geom) VALUES (1, 30, 15, 78, 'M', 'A', '0101000000F803DA37C24452C00E2386710F4649C0')
INSERT INTO departamentos (ggid, provincia, departamto, cabecera, perimetro, sup__has_, the_geom) VALUES (1, JUJUY, SANTA, CATALINA, SANTA CATALINA, 316145.48, 2851030608.86, '010600000001000000010300000001000000FA010..')
INSERT INTO RUTAS_GEOM (ID,GEOM,NOMBRE ) VALUES (6,GeomFromText('LINESTRING(198231 263418,198213 268322)',-1),'R6 - tramo A');
Consultando datos
• Filas en tabla de puntos
SELECT gid, "temmax-pro", AsText(the_geom)
FROM "arg-reti-puntos-05x05-v2"
Consultando datos
• Puntos existentes en un área
SELECT gid, asText("the_geom") FROM "arg-reti-puntos-05x05-v2"
WHERE distance( the_geom, GeomFromText( 'POINT(-71.5743541363771 -43.047346296784)', -1 ) ) < 1
Consultando datos
• Departamento del país de mayor extensión
SELECT departamto, provincia, area(the_geom) AS area
FROM departamentos ORDER BY area DESC LIMIT 1;
• Cuál es el largo de todas las rutas
SELECT sum(length(the_geom))/1000 AS km_rutas FROM rutas_nacionales
Visualizando datos
• SIG libres que operan con una geodatabase PostgreSQL
Quantum GIS http://www.qgis.org/
Udig http://udig.refractions.net/
GRASS http://grass.itc.it
OpenJUMP http://www.openjump.org/wiki/show/HomePage
gvSIG http://www.gvsig.gva.es/
Kosmo http://www.opengis.es/
Servidores web de mapass
GeoServer http://geoserver.org/display/GEOS/Welcome
MapServer http://mapserver.org/
Ejemplos de SIG en la web
• GeoINTA - SIG de Estadísticas Agroclimáticas. (1971-2000)
http://geointa.inta.gov.ar/SIGAGROC
Ejemplos de SIG en la web
• GeoINTA – Visualizador integradohttp://geointa.inta.gov.ar/sig/mapa
Ejemplos de SIG en la web
• Proyecto ECOATLAS – SIG de Mendozahttp://www.ecoatlas.org.ar
SIG - Sistema de Información Geográfica
Como herramienta es:
• “Una tecnología informativa que almacena, analiza y muestra tanto información espacial como no espacial” (Parker 1988).
• “Un poderoso juego de herramientas para colectar, almacenar, obtener, transformar y recuperar información espacial del mundo real” (Burrough 1986).
Como una BD es:
• “Un sistema en el cual la mayor parte de la información está indexada espacialmente, sobre la cual opera una serie de procedimientos que permiten responder a preguntas sobre entidades espaciales en la base de datos” (Smith et al. 1987).
• “Cualquier serie de procedimientos manuales o computarizados utilizados para almacenar y manipular información geográficamente referenciada” (Aronoff 1989).
Desde la visión de una organización es:
• “Una entidad institucional que refleja una estructura organizacional que integra la tecnología con bases de datos, experiencia y apoyo económico continuo en el tiempo” (Carter 1989).
• “Un sistema de apoyo a la toma de decisiones que incluye la integración de información espacial en un ambiente de solución de problemas” (Cowen 1988).
SIG - Sistema de Información Geográfica
Sintetizando:
“Un SIG es un sistema compuesto por hardware, programas, información, personas,
organizaciones y arreglos institucionales para colectar, almacenar, analizar y difundir
información sobre regiones de la Tierra” (Dueker and Kjerne 1989).
De dónde se obtiene la información para un SIG?
Sensores remotos (percepción remota)Información publicada (cartas temáticas)
Censos, encuestas, entrevistasInformación recopilada directamente en el campo
Aplicaciones de los SIG
• Cartografía básica. • Planificación y administración. de servicios públicos • Tratamiento de emergencias (incendios, terremotos, etc) • Ciencias sociales, estratificación socioeconómica. • Castastro, regulación del uso de la tierra. • Inteligencia de negocios (marketing, planificación de
negocios)• Control ambiental • Evaluación de áreas de riesgos, prevención y atención de
desastres• Formulación de planes de desarrollo social• Salud de personas, animales y vegetales.
Aplicaciones de los SIG
• Consulta de objetos
Aplicaciones de los SIG
• Evaluación de áreas de riesgos, prevención y atención de desastres
Documentos y enlaces útiles
“What is PostGIS”. http://postgis.refractions.net/
“PostGIS Manual”. http://postgis.refractions.net/docs/
“Neogeografía: Usuarios Creando y Compartiendo Mapas.” Bordignon F. y Mercuri P., UNLu, INTA. http://geointa.inta.gov.ar/sites/docs/neogeografia-v4.pdf
“MapServer - Guía de Configuración y Uso Básico”. Bordignon F. , UNLu, INTA, http://geointa.inta.gov.ar/sites/docs/INTA-Configuracion-Mapserver-v3.pdf
“Blog Apuntes son solo Apuntes”. http://ferbor.blogspot.com