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1 Introducción a los Sistemas de Información Agustín Rudas arudasl@unal.edu.co Laboratorio de Teledetección y SIG. Junio de 2008 Primera Parte: Que es un SIG (Teórico) Segunda Parte: Trabajando con ArcView (Práctico) Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 1

2 Principios de convivencia Qué es un Sistema de Información? Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 2

3 Sistemas de Información Programas y/o Rutinas automatizadas + Información relacionada espacialmente + Capacidad de Almacenamiento, Despliegue y Análisis Planeación y Toma de Decisiones( 1 ) 1 Navarro-P. & Lagorreta, Capacidaes del SIG Organización, sistematizacióny síntesisde grandes volúmenes de datos Modelamientoespacial, a diferencia de un sistema de cartografía automatizada (CAD) Particularidades del SIG Información geográfica es el elemento diferenciador de un SIG (frente a otro tipo de Sistemas de Información) Naturaleza Espacialy Temáticade los datos geográficos Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 3

4 Limitantes SIG La información resultante depende de la capacidad del usuariode investigar e integrar las técnicas de análisis ( 2 ) Análisis de datos geográficos Transformación de datos en información, útil para satisfacer cierto objetivo o requerimiento del usuario Análisises el componente más importante de un SIG, supone el conocimiento experto de los especialistas temáticos 2 Barredo-C., Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 4

5 FUNCIONAMIENTO de un SIG Trabajo simultáneode los componentes geográfico y temático: cartografía + bases de datos base de datos geográfica Capacidad de asociaciónentre la bases de datos temáticas con la descripción espacial: objetos geográficos y sus relaciones Topología Esquema de análisis integrado SIG 1. Captura y entrada de Datos Percepción remota, Cartografía, Datos de campo (georeferenciados) 2. Análisis y modelamiento Recuperación, Clasificación, Sobreposición Análisis de vecindad, distancia y conectividad 3. Salida y Presentación de la Información Mapas, Tablas, Figuras Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 5

6 Construcción de bases de datos geográficas Abstracciónde la complejidad del mundo real a una representación simplificada (digital) 1. Concepción de la estructura de la base de datos, generalmente en capas temáticas 2. Reducción de la realidad a puntos, líneaso polígonos. 3. Relaciones espaciales entre los objetos geográficos (topología), que corresponde al modelo matemático-lógico. 4. Modelar lasrelacionesentre los objetos geográficos: Topología Vectorial Topología Raster Topologías y modelos de datos SIG Vectoriales Descripción de los objetos geográficos con vectores definidos por pares de coordenadas. Con un par de coordenadas y su altitud gestionan un punto, con dos puntos generan una línea, y con una agrupación de líneas forman polígonos. SIG Raster Retícula o mallaregular de celdas (pixeles) con un valor numérico de cada celda como representación de su valor temático. Dada su configuración, los pixeles están georeferenciados. Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 6

7 Vector Puntos Líneas Areas Raster Vector: puntos, líneas y polígonos Datos espaciales Raster: cuadrículas(grids) e imágenes Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 7

8 Modelo de Datos Raster-Vector Raster Vector Mundo Real Ciclo de Información SIG Manejo y Análisis Información para toma de decisiones Salida Entrada de datos Colección de datos Acciones Mundo real Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 8

9 Metodología para elaborar una aplicación SIG DISEÑO CONCEPTUAL Conceptualización del Problema Planteado CONSTRUCCIÓN DE LA BASE DE DATOS GEOGRAFICA Ingreso de la Información al Sistema DISEÑO LÓGICO-FÍSICO Diseño y Estructuración de las Bases de Datos MODELAMIENTO ESPACIAL CON OPERACIONES SIG Procesos al interior del Sistema para obtener Productos para su posterior Análisis Diseño Conceptual: cinco fases que responden para qué?, con qué?, y cómo? 1. Identificación de las necesidades de un usuario particular, con un problema específico. 2. Reconocimiento de los datos requeridos, para resolver el cuestionamiento propuesto. 3. Planeación de una aplicación SIG, con la que se pueda llegar a las respuestas. 4. Establecer los criterios adecuadoscon los que se pueda resolver el problema planteado 5. Determinar las relaciones existentes entre todas las entidades involucradas en el proceso. Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 9

10 Diseño Lógico-Físico: modelo Entidad-Relación 1. Representación de las relaciones entre el conjunto de datos. Incluye: Entidades(Objetos), Atributos y Relaciones. 2. Describe la información de la base de datos partiendo de colecciones de entidades relacionadas entre sí. 3. Cada entidad tiene características asociadas (atributos) con rangos posibles de valores. 4. Tipo de relaciones: una a una, o una a varias. Modelo Entidad - Relación GEOLOGÍA ELEMENTO FÍSICO RED HIDROGRÁFICA Id_geología GEOLOGÍA Id_rio RIO vincular coincidencia vincular GEOLOGÍA.xls Id_geología Edad Material litológico RIO.xls Id_rio Nombre rio D E CLIMA SUELO RELIEVE ESTACION METEOROLOGICA.xls SUELO CURVA DE NIVEL Código estación Longitud Latitud Nombre estación Municipio Evapotranspiración potencial anual Id_suelo vincular SUELO.xls Id_curva Altura Id_suelo Tipo Descripción A B C Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 10

11 Construcción de la Base de Datos Mapas existentes Observaciones de Campo Sensores Terminales Interactivas Digitalizadores Archivos de Texto Escáner Medios magnéticos ENTRADA DE DATOS Construcción de la Base de Datos (cont.) COLECCIÓN DE DATOS ATRIBUTOS NO ESPACIALES unión por medio de identificadores únicos DATOS ESPACIALES incorporación a base de datos digitalización y vectorización construcción de polígonos y asignación de identificadores BASES DE DATOS TABULARES unión de datos espaciales y no espaciales MAPAS GRAFICOS DIGITALES BASE VECTORIAL DE POLÍGONOS Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 11

12 Estructura de Tablas de una Base de Datos relacional TIPOS DE VEGETACIÓN Id. del Tipo de Vegetación Término y Descriptivo de la Vegetación Descripción estructural de la Vegetación Id. de las Especies dominantes REGISTROS FLORÍSTICOS Id. dela Especie Atributos taxonómicos (Género, Familia, Clase) DISTRIBUCIÓN DE LA VEGETACIÓN Id. del Tipo de Vegetación Paisaje asociado (aspectos fisiográficos) Ambiente asociado (habitat) Id. Localidad asociada Límites mín.-máx. altitud del registro DISTRIBUCIÓN DE LA FLORA Id. dela Especie Id. de la localidad asociada Límites mín.-máx. altitud del registro LOCALIDADES Id. de la Localidad Descripción de la localidad Georeferencia (Lat/Long) Modelamiento Espacial El concepto de sobreposición lógica y aritmética El mundo real es representado por una serie de capas en cada una de las cuales un aspecto de la realidad es registrado: topografía, tipo de suelo, carreteras, ríos, etc. Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 12

13 Sobreposición condicional Ejemplo: si (Bosque=nulo) y (Suelos= arenas) y Pendiente= plano entonces Nueva clase= plantación Productos Despliegue y Presentación Terminales de despliegue visual Impresoras Plotter Medios magnéticos SALIDA DE DATOS Mapas Tablas Figuras Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 13

14 Bibliografía SIG Barredo, J. I Sistemas de Información y Evaluación Multicriterio, en la ordenación del territorio. Ra-Ma Editorial. Madrid. Bernardsen, T Geographic Information System. Jonh Wiley and Sons, Inc. Arendal. Norway. ESRI ArcViewGIS software. Environmental System Research Institute, Inc. Redlands, California. USA. Agustín Rudas. Instituto de Ciencias Naturales 14

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