Códigos para la Transmisión de la Información Geográfica.
¿Qué es un SIG?
Un sistema de
información geográfica (también conocido con los acrónimos SIG en español o GIS
en inglés) es un conjunto de herramientas que integra y relaciona diversos
componentes (usuarios, hardware, software, procesos) que permiten la
organización, almacenamiento, manipulación, análisis y modelización de grandes
cantidades de datos procedentes del mundo real que están vinculados a una
referencia espacial, facilitando la incorporación de aspectos
sociales-culturales, económicos y ambientales que conducen a la toma de
decisiones de una manera más eficaz.
En el sentido más
estricto, es cualquier sistema de información capaz de integrar, almacenar,
editar, analizar, compartir y mostrar la información geográficamente
referenciada. En un sentido más genérico, los SIG son herramientas que permiten
a los usuarios crear consultas interactivas, analizar la información espacial,
editar datos, mapas y presentar los resultados de todas estas operaciones.
La tecnología de
los SIG puede ser utilizada para investigaciones científicas, la gestión de los
recursos, la gestión de activos, la arqueología, la evaluación del impacto
ambiental, la planificación urbana, la cartografía, la sociología, la geografía
histórica, el marketing, la logística por nombrar unos pocos. Por ejemplo, un
SIG podría permitir a los grupos de emergencia calcular fácilmente los tiempos
de respuesta en caso de un desastre natural, o encontrar los humedales que
necesitan protección contra la contaminación, o pueden ser utilizados por una
empresa para ubicar un nuevo negocio y aprovechar las ventajas de una zona de
mercado con escasa competencia.
FUNCIONAMIENTO DE
UN SIG
El SIG funciona
como una base de datos con información geográfica (datos alfanuméricos) que se
encuentra asociada por un identificador común a los objetos gráficos de los
mapas digitales. De esta forma, señalando un objeto se conocen sus atributos e,
inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede saber su
localización en la cartografía.
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.
“Códigos para la transmisión de la información geográfica.”
Comunicación Geográfica y lenguajes Geográficos.
En una ciencia como
la Geografía, los contenidos se transmiten también por diferentes códigos
El lenguaje oral, el lenguaje escrito, el
lenguaje gráfico, icónico o simbólico, son algunos ejemplos empleados en la
didáctica de esta disciplina.
Estos códigos
emplean distintos medios de transmisión o canales, como la palabra, la pizarra,
el papel, el libro, el ordenador, las TICs, etc. El contenido informativo de la
comunicación se concreta en el mensaje, que tiene como finalidad la de aportar información
que sea significativa para el sujeto receptor. Éste a su vez tiene la función de
descifrar, decodificar, interpretar y traducir el mensaje expresado por el
emisor, quien a su vez codifica la información para que sea significativa e
interpretable y la transmite. Si la comunicación ha sido eficaz, el emisor y el
receptor comparten el mismo significado del mensaje. Éste sin embargo puede ser
ambiguo y expresar connotaciones que impidan una correcta concordancia de
significados y por tanto dificulten la comprensión y con ello la comunicación.
En una disciplina
como la didáctica de la geografía el emisor se corresponde con el profesor o
docente, el receptor con el alumno o discente, el mensaje con el contenido
propio de esta ciencia (adaptado a las necesidades, intereses y edades del receptor),
y los medios o canales el libro de texto, las fichas, la pizarra, el proyector,
el ordenador, etc. El código, sistemas de signos, señales y reglas que permite
hacer comprensible y significativo el mensaje geográfico, puede adoptar
diferentes formas.
En geografía este
código se suele expresar, entre otros, mediante un lenguaje verbal. Pero
también, y muy especialmente en esta disciplina, por medio de un lenguaje cartográfico,
a través de mapas. A finales del siglo XVIII el cartógrafo y astrónomo E.
Halley expresaba que «mediante el uso de mapas ciertos fenómenos pueden ser comprendidos
mejor que a través de cualquier descripción verbal» (N.J.W. Thrower, 2002:10).
EL LENGUAJE
CARTOGRÁFICO
El mapa como
lenguaje o conjunto de señales que dan a entender una cosa no es exclusivo de
la ciencia geográfica, pero como señalaba R. Hartshorne (1967: 247) «los
investigadores de otros campos coinciden, de forma común y sin discrepancias,
en
que el geógrafo es un experto en mapas». Hay quien considera que «la geografía es
la guardiana de un lenguaje particular, el lenguaje de los mapas, que se nos
aparece como una forma de comunicación distinta a lo que puede ser la
comunicación escrita, oral o numérica y que, de alguna manera, puede ser
comprendida o vislumbrada por los niños a edad muy temprana». (Piñeiro
Peleteiro, M.R. 2003: 350).
El mapa se puede
definir como una representación selectiva, abstracta, simbólica y reducida de
la superficie terrestre en su totalidad o parcialmente. Esta representación incluye
una serie de elementos propios del lenguaje cartográfico, como son la escala,
la orientación, la localización, la distribución y los símbolos, que pueden ser
puntos, líneas y/o polígonos, además de textos. Algunos autores consideran que
un mapa no tiene por qué ser gráfico ni de la superficie terrestre (hay mapas
de la Luna, mapas genéticos, etc.). Según D. Buisseret (2004: 16) «lo que hace
que un mapa sea un mapa es su cualidad de representar una situación local; tal
vez deberíamos llamarlo imagen de situación o sustituto situacional. La función
principal de esa imagen es transmitir información situacional».
El mapa como instrumento
técnico tiene una función concreta como medio para conocer y comprender un
territorio y los diferentes fenómenos geográficos, así como base de datos y de
información territorial y espacial.
El mapa como
instrumento didáctico tiene la función principal de «alfabetizar cartográficamente»,
de enseñar y aprender a leer en este lenguaje, a interpretar y comprender el
lenguaje cartográfico y a construir significados a partir del mismo.
«El estudio del
mapa no es sólo una herramienta geográfica sino un lenguaje que toda persona
educada debe de dominar puesto que es imprescindible para el hombre adulto y,
por ese valor que su conocimiento tiene, el trabajo con el mapa y la manera de
transmitir su lenguaje se ha convertido en una preocupación de los profesores
de geografía en muchos países» (M.R. Piñeiro Peleteiro, 2003: 350).
Por último, el mapa
como instrumento educativo tiene la función de comunicar una realidad que
permita al receptor del mensaje interpretarlo de manera crítica, con el fin de
desarrollar sus capacidades intelectuales, cognitivas, procedimentales y
actitudinales. La educación se produce en un medio concreto, en un contexto geográfico,
natural, social y cultural que proporciona estímulos, valores, actitudes, conductas
y, en definitiva, contenidos educativos. Y puesto que la finalidad
socializadora de la educación es ayudar al educando a integrarse y adaptarse a
su medio, los mapas como instrumento educativo cumplen esa función educadora.
Permiten conocer el mundo en el que viven, los fenómenos que les afectan, sus
relaciones con el medio, etc.
Pero sobre todo el
lenguaje cartográfico permite, a través del uso selectivo, adecuado y apropiado
de mapas:
– desarrollar la
curiosidad
– proponer la
solución de problemas espaciales, ambientales y sociales
– idear soluciones
alternativas
– relacionar la
información cartográfica con la realidad
– pensar de forma
integradora
– localizar la
información necesaria para transformarla en un conocimiento útil, crítico,
válido y aplicado que pueda ser utilizado en la vida cotidiana
– fomentar el
desarrollo de valores ambientales y sociales
Fuentes:
Técnicas de recolección de información Geográfica.
Técnicas utilizadas en los Sistemas de Información Geográfica
La
creación de datos
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.
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.
Interpretación cartográfica vectorial (izquierda) y raster (derecha) de elementos geográficos.
Vectorial
En un SIG, las
características geográficas se expresan con frecuencia como vectores,
manteniendo las características geométricas de las figuras.
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.
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.
Representación de curvas de nivel sobre una superficie tridimensional generada por una malla TIN.
·
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.
