TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
La razón fundamental para
utilizar un SIG es la gestión de información espacial. El sistema permite
separar la información en diferentes capas temáticas y las almacena
independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y sencilla,
facilitando al profesional la posibilidad de relacionar la información
existente a través de la topología geoespacial de los objetos, con el fin de
generar otra nueva que no podríamos obtener de otra forma.
Las principales cuestiones que
puede resolver un sistema de información geográfica, ordenadas de menor a mayor
complejidad, son:
- Localización: preguntar por las
características de un lugar concreto.
- Condición: el cumplimiento o no de
unas condiciones impuestas al sistema.
- Tendencia: comparación entre
situaciones temporales o espaciales distintas de alguna característica.
- Rutas: cálculo de rutas
óptimas entre dos o más puntos.
- Pautas: detección de pautas
espaciales.
- Modelos: generación de modelos a
partir de fenómenos o actuaciones simuladas.
Por ser tan versátiles, el campo de aplicación de los sistemas de
información geográfica es muy amplio, pudiendo utilizarse en la mayoría de las
actividades con un componente espacial. La profunda revolución que han
provocado las nuevas tecnologías ha incidido de manera decisiva en su
evolución.
La razón fundamental para
utilizar un SIG es la gestión de información espacial. El sistema permite
separar la información en diferentes capas temáticas y las almacena
independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y sencilla,
facilitando al profesional la posibilidad de relacionar la información
existente a través de la topología geoespacial de los objetos, con el fin de
generar otra nueva que no podríamos obtener de otra forma.
Por ser tan versátiles, el campo de aplicación de los sistemas de
información geográfica es muy amplio, pudiendo utilizarse en la mayoría de las
actividades con un componente espacial. La profunda revolución que han
provocado las nuevas tecnologías ha incidido de manera decisiva en su
evolución.
La creación de datos
La teledetección es una de las
principales fuentes de datos para los SIG. En la imagen artística una
representación de la constelación de satélites RapidEye.
Las modernas tecnologías SIG
trabajan con información digital, para la cual existen varios métodos
utilizados en la creación de datos digitales. El método más utilizado es la
digitalización, donde a partir de un mapa impreso o con información tomada en
campo se transfiere a un medio digital por el empleo de un programa de Diseño Asistido por Ordenador (DAO o CAD) con capacidades
de georreferenciación.
Dada la amplia disponibilidad
de imágenes orto-rectificadas (tanto de satélite y como aéreas), la
digitalización por esta vía se está convirtiendo en la principal fuente de
extracción de datos geográficos. Esta forma de digitalización implica la
búsqueda de datos geográficos directamente en las imágenes aéreas en lugar del
método tradicional de la localización de formas geográficas sobre un tablero de
digitalización.
La representación de los datos
Los datos SIG representan los
objetos del mundo real (carreteras, el uso del suelo, altitudes). Los objetos
del mundo real se pueden dividir en dos abstracciones: objetos discretos (una casa) y continuos (cantidad de lluvia caída,
una elevación). Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG: raster y vectorial.
Los SIG que se centran en el
manejo de datos en formato vectorial son más populares en el mercado. No
obstante, los SIG raster son muy utilizados en estudios que requieran la
generación de capas continuas, necesarias en fenómenos no discretos; también en
estudios medioambientales donde no se requiere una excesiva precisión espacial
(contaminación atmosférica, distribución de temperaturas, localización de
especies marinas, análisis geológicos, etc.).
Raster
Un tipo de datos raster es, en
esencia, cualquier tipo de imagen digital representada en mallas. El modelo de
SIG raster o de retícula se centra en las propiedades del espacio más que en la
precisión de la localización. Divide el espacio en celdas regulares donde cada una de
ellas representa un único valor. Se trata de un modelo de datos muy adecuado
para la representación de variables continuas en el espacio.
Interpretación cartográfica
vectorial (izquierda) y raster (derecha) de elementos geográficos.
Cualquiera que esté
familiarizado con la fotografía digital reconoce el píxel como la unidad menor de
información de una imagen. Una combinación de estos píxeles creará una imagen,
a distinción del uso común de gráficos vectoriales escalables que son la base
del modelo vectorial. Si bien una imagen digital se refiere a la salida como
una representación de la realidad, en una fotografía o el arte transferidos a
la computadora, el tipo de datos raster reflejará una abstracción de la
realidad. Las fotografías aéreas son una forma de datos raster utilizada
comúnmente con un sólo propósito: mostrar una imagen detallada de un mapa base
sobre la que se realizarán labores de digitalización. Otros conjuntos de datos
raster podrán contener información referente a las elevaciones del terreno (un Modelo Digital del Terreno), o de la reflexión de la luz de una particular longitud de onda (por ejemplo las obtenidas por el satélite LandSat), entre otros.
Los datos raster se compone de
filas y columnas de celdas, cada celda almacena un valor único. Los datos
raster pueden ser imágenes (imágenes raster), con un valor de color en cada
celda (o píxel). Otros valores registrados para cada celda puede ser un valor
discreto, como el uso del suelo, valores continuos, como temperaturas, o un valor nulo si no se dispone de datos. Si
bien una trama de celdas almacena un valor único, estas pueden ampliarse
mediante el uso de las bandas del raster para representar los colores RGB (rojo, verde, azul), o una tabla extendida de
atributos con una fila para cada valor único de células. La resolución del
conjunto de datos raster es el ancho de la celda en unidades sobre el terreno.
Los datos raster se almacenan
en diferentes formatos, desde un archivo estándar basado en la estructura de TIFF, JPEG, etc. a grandes objetos
binarios (BLOB), los datos almacenados directamente en Sistema de gestión de base de
datos. El almacenamiento en bases
de datos, cuando se indexan, por lo general permiten una rápida recuperación de
los datos raster, pero a costa de requerir el almacenamiento de millones
registros con un importante tamaño de memoria. En un modelo raster cuanto
mayores sean las dimensiones de las celdas menor es la precisión o detalle (resolución) de la representación del
espacio geográfico.
Vectorial
En un SIG, las características
geográficas se expresan con frecuencia como vectores, manteniendo las
características geométricas de las figuras.
Representación de curvas de
nivel sobre una superficie tridimensional generada por una malla TIN.
En los datos vectoriales, el interés de las
representaciones se centra en la precisión de la localización de los elementos geográficos sobre el espacio y
donde los fenómenos a representar son discretos, es decir, de límites
definidos. Cada una de estas geometrías está vinculada a una fila en una base
de datos que describe sus atributos. Por ejemplo, una base de datos que
describe los lagos puede contener datos sobre la batimetría de estos, la calidad del agua o el nivel de contaminación. Esta
información puede ser utilizada para crear un mapa que describa un atributo
particular contenido en la base de datos. Los lagos pueden tener un rango de
colores en función del nivel de contaminación. Además, las diferentes
geometrías de los elementos también pueden ser comparadas. Así, por ejemplo, el
SIG puede ser usado para identificar aquellos pozos (geometría de puntos) que
están en torno a 2 kilómetros de un lago (geometría de polígonos) y que tienen
un alto nivel de contaminación.
Dimensión espacial de los
datos en un SIG.
Los elementos vectoriales
pueden crearse respetando una integridad territorial a través de la aplicación
de unas normas topológicas tales como que "los polígonos no deben superponerse". Los
datos vectoriales se pueden utilizar para representar variaciones continuas de
fenómenos. Las líneas de contorno y las redes irregulares de triángulos (TIN) se utilizan para
representar la altitud u otros valores en continua evolución. Los TIN son
registros de valores en un punto localizado, que están conectados por líneas
para formar una malla irregular de triángulos. La cara de los triángulos
representan, por ejemplo, la superficie del terreno.
Para modelar digitalmente las
entidades del mundo real se utilizan tres elementos geométricos: el punto, la línea y el polígono.9
- Puntos
Los puntos se utilizan para las entidades geográficas que
mejor pueden ser expresadas por un único punto de referencia. En otras
palabras: la simple ubicación. Por ejemplo, las localizaciones de los pozos,
picos de elevaciones o puntos de interés. Los puntos transmiten la menor
cantidad de información de estos tipos de archivo y no son posibles las
mediciones. También se pueden utilizar para representar zonas a una escala pequeña.
Por ejemplo, las ciudades en un mapa del mundo estarán representadas por puntos
en lugar de polígonos.
- Líneas o polilíneas
Las líneas unidimensionales o polilíneas10 son usadas para rasgos lineales como ríos,
caminos, ferrocarriles, rastros, líneas topográficas o curvas de nivel. De
igual forma que en las entidades puntuales, en pequeñas escalas pueden ser
utilizados para representar polígonos. En los elementos lineales puede medirse
la distancia.
- Polígonos
Los polígonos bidimensionales se utilizan
para representar elementos geográficos que cubren un área particular de la
superficie de la tierra. Estas entidades pueden representar lagos, límites de
parques naturales, edificios, provincias, o los usos del suelo, por ejemplo.
Los polígonos transmiten la mayor cantidad de información en archivos con datos
vectoriales y en ellos se pueden medir el perímetro y el área
