Hewlett Packard (1993)

Transcripción

1 CARRERA DE POSGRADO ESPECIALIZACIÓN EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (TIG) MODULO II TEMA 4 SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA RASTER 14 y 15 de noviembre de

2 Temas a desarrollar: QUE ES UN SIG? QUE SE PUEDE HACER EN UN SIG? EL DATO GEOGRAFICO MODELOS DE DATOS DESCRIPCION DEL MODELO RASTER LA ENTRADA DE LA INFORMACION LAS FUNCIONES BÁSICAS EN SIG RASTER LAS FUNCIONES DE ANÁLISIS EN SIG RASTER OPERACIONES LOCALES OPERACIONES DE VECINDAD OPERACIONES ZONALES 2

3 Geógrafo inglés Lic. en Geografía (Nottingham) Lic. en Geología (Acadia) Maestría (McGill) Doctorado (College) Asesor del Gobierno de Canadá en el Departamento de Silvicultura y Desarrollo Rural. Primer SIG del mundo PADRE DEL SIG 3

4 QUE ES UN SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA Michel Goodchild,1985 Peter Burrough, 1986 Un SIG es un potente equipo instrumental para la recolección, el almacenamiento, Sistema que utiliza una Base recuperación, transformación y la Francisco Cebrián, 1986 de datos espacial para representación de datos espaciales generar respuestas de relativos al mundo real (Burrough, 1986). naturaleza geográfica Base de datos computarizada (Goodchild, 1985). que tiene información Roger Tomlinson, 1987 espacial Stan (Cebrián, Aronoff, 1986) Sistema digital para el Bosque Sendra, 1992 análisis y manipulación de todo tipo de datos geográficos a fin de aportar Un sistema de hardware, software y información NCGIA, 1990 útil en la toma de procedimientos Un sistema computarizado compuesto por Un conjunto decisiones diseñado para realizar la captura, Un SIG se puede considerar hardware, software, datos y aplicaciones que es procedimientos (Tomlinson, manuales 1987). o almacenamiento, esencialmente como una usado para registrar digitalmente, editar, computarizados usado para manipulación, análisis, modelización y tecnología aplicada a la modelizar y analizar datos espaciales, y almacenar y tratar datos presentación de datos referenciados presentarlos en forma resolución alfanumérica de problemas y gráfica". referenciados Hewlett Packard (1993) espacialmente Hewlett Packard espaciales (1993) geográficamente para la resolución EspTIG - Introducción de problemas a los Sistemas complejos de de (Bosque Sendra, 1992). 4 (Aronoff, 1989). planificación y gestión. (NCGIA, 1990).

5 Michel Goodchild,1985 Peter Burrough, 1986 Francisco Cebrián, 1986 Roger Tomlinson, 1987 Stan Aronoff, 1989 NCGIA, 1990 Bosque Sendra, 1992 Hewlett Packard (1993) Sistema que utiliza una Base de datos espacial para generar respuestas de naturaleza geográfica (Goodchild, 1985). Un SIG es un potente equipo instrumental para la recolección, el almacenamiento, recuperación, transformación y la representación de datos espaciales relativos al mundo real (Burrough, 1986). Base de datos computarizada que tiene información espacial (Cebrián, 1986). Sistema digital para el análisis y manipulación de todo tipo de datos geográficos a fin de aportar información útil en la toma de decisiones (Tomlinson Tomlinson, 1987). Un conjunto de procedimientos manuales o computarizados usado para almacenar y tratar datos referenciados geográficamente (Aronoff, 1989). Un sistema de hardware, software y procedimientos diseñado para realizar la captura, almacenamiento, manipulación, análisis, modelización y presentación de datos referenciados espacialmente para la resolución de problemas complejos de planificación y gestión. (NCGIA, 1990). Un SIG se puede considerar esencialmente como una tecnología aplicada a la resolución de problemas espaciales (Bosque Sendra, 1992). Un sistema computarizado compuesto por hardware, software, datos y aplicaciones que es usado para registrar digitalmente, editar, modelizar y analizar EspTIG datos - Introducción espaciales, a los Sistemas y presentarlos de en forma alfanumérica y gráfica". 5 Hewlett Packard Información (1993) Raster

6 ELEMENTOS 6

7 COMPONENTES Imágenes CAD/GPS/VIDEOS/ CAMARAS Mapas Sistema de digitalización de mapas Sistema de Tratamiento Digital de Imágenes BASE DE DATOS Espacial / Temática Sistema de Análisis Estadístico Informes Estadísticos Sistema de Análisis Espacial Sistema de Gestión de Base de Datos Estadísticas Tablas Sistema de Representación Cartográfica Información Mapas Raster 7

8 COMPONENTES 8

9 QUE PUEDE HACER UN SIG LOCALIZACION DIRECTA LOCALIZACION CONDICIONADA MODELOS TENDENCIAS PAUTAS RUTAS 9

10 LOCALIZACION DIRECTA QUE EXISTE EN UN LUGAR DETERMINADO DEL TERRITORIO Apuntando con el cursos sobre la pantalla se puede obtener información sobre lo que hay en un lugar determinado. Se trata simplemente de realizar una consulta en la que es necesario relacionar la información cartográfica con la base de datos de los atributos. 10

11 LOCALIZACION CONDICIONADA A partir de unas condiciones previamente especificadas, el sistema debe indicar donde se cumplen o no esas condiciones (por ejemplo, indicar donde encontramos un escurrimiento superficial o ríos situado a menos de 50 km de las ciudades. 11

12 Qué ha cambiado? En esta pregunta lo fundamental es la comparación entre situaciones temporales distintas TENDENCIAS 12

13 Cuál es el camino óptimo? El sistema puede calcular el camino optimo (el más corto, el más barato o el más rápido) entre dos puntos a través de una red (por ejemplo, entre el lugar donde se ha producido una catástrofe y el hospital más cercano). RUTAS 13

14 Pautas: Qué pautas existen? Ciertas regularidades espaciales pueden ser detectadas con la ayuda de un SIG (por ejemplo: que patrones de distribución espacial presentan los casos de cáncer en torno a una central nuclear en la que se ha producido un Accidente) de-distribucion distribucion-espacial espacial-caso.html caso.html PAUTAS 14

15 MODELOS Modelos: Qué ocurriría si? Se pueden generar modelos para simular el efecto que produciría posibles fenómenos o actuaciones en el mundo real (por ejemplo, que sucedería si se construyera un nuevo tramo de autopista o si se produjera un aumento de dos metros en el nivel de las aguas de mar) El poder de la información geográfica 15

16 EL DATO GEOGRAFICO UNIDAD DE ANALISIS VARIABLE POBLACION X VARIABLE INGRESO Y 1 Valor de la variable X 1 Valor de la variable Y 1 2 Valor de la variable Valor de la variable X 2 Y 2 3 Valor de la variable X 3 Valor de la variable Y 3 n. Valor de la variable X n Valor de la variable Y 4 16

17 VARIABLES Variables discretas: Alguno de los números enteros posibles Medidas en escala nominal Medidas en escala ordinal Valores lógicos Variables continuas: Infinitos valores en una escala numérica ininterrumpida. Números reales o floating point Medidos en una escala de Intervalos Medidos en una escala de Razón Valores de clasificación continua

18 VARIABLES DISCRETA Escala nominal Única relación entre las variantes: iguales o diferentes. Posee las propiedades de simetría (si A=B, B=A) y transitividad(si A=B y B=C, entonces A=C). Los números son sólo etiquetas y las operaciones aritméticas entre éstos no son válidas. Carácter exclusivamente cualitativo. Ejemplos: mapas de puntos representados por símbolos (pozos, estaciones meteorológicas), identificadores de unidades de suelos.

19 VARIABLES DISCRETA Escala ordinal Relaciones: igualdad/desigualdad y mayor/menor. Propiedades: simetríay transitividad, asimetría(si A>B y B>C, entonces A>C) No son válidas las operaciones aritméticas entre los números de esta variable,aunque se pueden transformar de manera creciente o decreciente (1, 2, 3 es equivalente a 1, 20, 30) Ejemplo: unidades de aptitud física según la FAO, ciudades clasificadas por su importancia político administrativa (capital del país, capital de estado, capital de municipio), clases de pendiente

20 VARIABLES DISCRETA Valores lógicos Representados por los códigos de números enteros 0y 1. Significando: 0/1, verdadero/falso, si/no, incluido/excluido No pueden ser sumados, restados, etc.,en el mismo sentido que se hace con los enteros 0 y 1 ya que su aritmética sigue la lógica de Boole

21 VARIABLES CONTINUAS Escala de Intervalo Relaciones: igualdad/desigualdad, mayor/menor que, ademásse pueden asignar valores numéricos a las distancias/diferenciasentre dos modalidades de una variable Operacionesaritméticas: sumay resta.la multiplicacióny división sólo son posibles en las diferencias entre valores, más no entre ellos mismos No tiene un cero natural, es asignado por conveniencia La unidad de medida es empírica y arbitraria Transformaciones lineales entre variables con diferentes unidades de medida: Y = ax + b (ejemplo: F = 1.8 C + 32). Ejemplos: temperatura en C o F, latitud y longitud en metros o grados

22 VARIABLES CONTINUAS Escala de Razón Relaciones: igualdad/desigualdad, mayor/menor que, número de unidades contenidas en la diferenciaentre dos valores, además se puede establecer cuántas unidades de medida existen entre un valor y un punto cero u origen absoluto de la variable Cero natural, la razónde dos números en esta escala tiene un significado Se pueden realizar las cuatro operaciones aritméticas básicas Transformaciones del tipo Y=aX, a= constante para cambiar la unidad de medida (Ej. m a cm) Ejemplo: número de habitantes, densidad de población

23 MODELOS DE DATOS El mundo real es enormemente rico y variado. Cada investigador en cada estudio que realiza se propone un objetivo que solo puede ser alcanzado mediante una simplificación de la realidad, es decir UN MODELO QUE ES UN MODELO: Es una representación simplificada de la realidad en la que aparecen algunas de sus propiedades (Joly, 1988:111) Los modelos se construyen para conocer o predecir propiedades del objeto real. Un modelo es un objeto, concepto o conjunto de relaciones que se utilizar para representar y estudiar de forma simple y comprensible una porción de la realidad empírica 23

24 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS EN EL MUNDO DE LOS SIG EXISTEN DOS APROXIMACIONES BASICAS A LA CUESTION DE CÓMO MODELIZAR EL ESPACIO DE ELLAS SURGEN DOS MODELOS DE DATOS: RASTER VECTORIAL 24

25 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS Clasificación de los archivos gráficos Puntos Archivos gráficos Vectoriales Lineas Poligonos Puntos Raster Mapas de bit Mapas de byte Lineas Poligonos 25

26 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS El archivo vectorial Cada arco es un vector con un inicio y con un fin perfectamente definidos 26

27 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS El archivo vectorial Puedo aproximarme para observar que efectivamente se tratan de unidades lineales. 27

28 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS El archivo raster Bit-map Cada arco es un conjunto de niveles digitales 1 28

29 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS El archivo raster Bit-map Puedo aproximarme para observar que efectivamente se tratan de unidades elementales. 29

30 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS Centra su interés más en las propiedades del espacio que en la representación de los elementos que lo conforman. PIXEL = CELDA = TESELA = Picture Element = Objeto de dibujo Identificación = filas y columnas Trigo EL MODELO RASTER Maíz Soja = Trigo 2= Maíz 3= Soja30

31 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS EL MODELO RASTER Ciudades Lago Caminos *Resolución Capa o estrato de información *Valor *Localización (relativa y absoluta) 31

32 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS Es preciso distinguir entre MODELO DE DATOS y ESTRUCTURA DE DATOS. El MODELO hace referencia a los aspectos conceptuales para la organización de los datos. La ESTRUCTURA corresponde a la descripción práctica más detallada y concreta de los fenómenos espaciales 32

33 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS EL MODELO RASTER ESTRUCTURA DE DATOS RASTER SIMPLES Se refiere al almacenamiento de los valores de las celdas en ficheros informáticos A) Enumeración exhaustiva B) Codificación por grupos de longitud variable (run length encoding) *modalidad estándar *modalidad de punto de valor 33

34 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS EL MODELO RASTER A) Enumeración exhaustiva

35 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS EL MODELO RASTER B) Codificación por grupos de longitud variable (run length encoding) *modalidad estándar Longitud y valor de cada grupo

36 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS EL MODELO RASTER B) Codificación por grupos de longitud variable (run length encoding) *modalidad de punto de valor Valor del grupo y número de la posición de la celda donde finaliza el grupo

37 LA REPRESENTACION DE LOS DATOS GEOGRAFICOS EL MODELO RASTER ESTRUCTURA DE DATOS RASTER JERARQUICAS A) Árboles cuaternarios o Quadtrees