Yeisy Legrá Matos / yeisy.legra@gtm.jovenclub.cu
Los SIG comenzaron a utilizarse como herramienta de mapeo y análisis en Geografía en la década de los 60 en Canadá. A partir de los 70 se produce una revolución de la tecnología SIG condicionada por diversos factores relacionados con el surgimiento, accesibilidad y bajo costo de las minicomputadoras, el desarrollo del software libre y la amplia disponibilidad de bases de datos en mapas digitales.
Los SIG son un tipo especializado de sistemas que se distinguen por su capacidad de manejar información espacialmente referenciada y que permiten además su representación gráfica. De ahí que cuando se aprovechan de manera eficiente funciones como el almacenamiento, la representación y georreferenciación de la información entre otras tareas que integradas lo convierten en una potente y prometedora herramienta que ayuda a la formación de elementos de juicio para la toma de decisiones.
Almacenamiento de la información en los SIG
Una base de datos es una colección de información organizada de forma que un programa de ordenador pueda seleccionar rápidamente los fragmentos de datos que necesite. Las bases de datos se utilizan normalmente para almacenar una variedad de información dependiendo del dominio de la aplicación elegida. Los datos necesitan a menudo ser periódicamente actualizados tanto dentro de su estructura y valor, como de los cambios en el dominio de la aplicación.
Probablemente el componente más importante de un SIG son los datos siendo así un aspecto fundamental dentro de los SIG la forma de almacenar la información. Si bien en el inicio de estos sistemas era habitual que la gestión de esta información se realizara mediante programas propios, la tendencia actual es la de desligar el producto SIG del gestor de la base de datos utilizado, de forma que sea posible utilizar cualquiera de los productos que para este fin existen en el mercado.
Las bases de datos de los SIG contienen datos gráficos y alfanuméricos, integrados para formar una completa fuente de información. La exactitud y el nivel de resolución son elementos importantes en el desarrollo de una base de datos de un SIG y vienen determinados por el uso al que va destinado el sistema. Así, un SIG diseñado para aplicaciones de ingeniería requerirá, en general, un alto nivel de exactitud y una gran resolución. Sin embargo, sistemas pensados para planificaciones o análisis parcelarios no requieren ese alto nivel de exactitud y detalle, sobre todo teniendo en cuenta que el precio de una base de datos gráfica aumenta exponencialmente cuando se incrementa el nivel de resolución.
Tipos de datos trabajados en un SIG
Los datos en un Sistema de Información Geográfica pueden ser clasificados en: gráficos y alfanuméricos. Los datos gráficos son descripciones digitales de las entidades del plano. Suelen incluir las coordenadas, reglas y símbolos que definen los elementos cartográficos en un mapa. El SIG utiliza esos datos para generar un mapa o representación gráfica en una pantalla de ordenador o bien sobre papel. Los datos alfanuméricos son descripciones de las características de las entidades gráficas. Generalmente son almacenados en formatos convencionales para este tipo de información y se han comenzado a utilizar junto con los sistemas de información geográfica los sistemas de gestión documental, que gestionan estos datos como imágenes gráficas en formato raster. La información alfanumérica y gráfica se encuentra completamente integrada, siendo esta integración, junto con la capacidad de gestión de ambos tipos de datos, lo que caracteriza a los Sistemas de Información Geográfica.
La información geográfica puede estar principalmente en formato raster y vectorial:
Formato raster: La información geográfica también puede estar representada en conjuntos de unidades regulares constituido por celdillas o píxeles, en forma de mosaico. El píxel es la forma más simple y la malla regular en forma de mosaico se conoce como estructura raster. Cada uno de estos píxeles contiene un valor numérico que expresa una determinada característica del terreno en esa localización. Es un formato muy apropiado para la descripción de datos espaciales continuos como altitud, contaminación, temperatura, precipitación.
Formato vectorial: Es el formato de datos que utiliza puntos, líneas y polígonos para representar la información geográfica. Las unidades vectoriales están caracterizadas por el hecho de que su localización geográfica puede ser definida independientemente y de forma muy precisa, mediante sus relaciones topológicas. Las capas vectoriales son útiles para describir los distintos elementos de terreno, tales como carreteras, red hidrográfica, límites administrativos, y otros.
Georreferenciación en los SIG
La georreferenciación se puede definir como aquel proceso mediante el cual se identifica una posición en la superficie terrestre. Existen dos tipos de georreferenciación: la georreferenciación indirecta o discreta y la georreferenciación directa, esta última se basa en el uso de un sistema de coordenadas establecido para un determinado sistema de proyección. Su objetivo es resolver el problema de proyectar la superficie curva de la tierra en un sistema plano. Aunque todo sistema de proyección distorsiona la realidad, se puede mantener sin distorsión el área, (proyecciones equivalentes), las distancias (equidistantes) o los ángulos (conformes). Entre los sistemas de proyección globales (válidos en todo el globo terráqueo), el más utilizado es el correspondiente a la proyección UTM (Universal Transversal Mercator), que se obtiene proyectando sobre un cilindro cuya directriz es un meridiano terrestre (a lo largo del cual la distorsión es nula). En este caso, la georreferencia se expresa mediante un identificador de zona y dos coordenadas (x, y) en metros, según los ejes Este-Oste y Norte-Sur.
La georreferenciación indirecta o discreta se fundamenta en asociar al elemento que se representa una clave o índice, normalmente con significado administrativo dirección, código postal, etc.), que puede ser usada para la determinación de una posición, naturalmente con una precisión no siempre equivalente a la obtenida con georreferenciación directa. La virtud de este sistema es poder aprovechar de forma inmediata la gran cantidad de información disponible con georreferenciación directa.
Acceso y Representación de la información
Para mejorar el acceso a la información se establecen normalmente dos tipos de mecanismos: Índices geográficos: Se utilizan en un SIG para seleccionar, relacionar y recuperar datos en función de su localización geográfica, de forma similar a como actúan los índices en una base de datos tradicional; no constituyen información en sí y únicamente sirven para mejorar los accesos.
Relaciones espaciales: Proporcionan la información sobre las relaciones entre las distintas entidades gráficas, como son la conectividad entre las líneas o la adyacencia en el caso de los polígonos. Esta información va a ser fundamental para determinadas aplicaciones tales como el análisis de redes, ya que proporcionan información sobre las interconexiones de los distintos elementos de la red. Este tipo de relaciones es otro de los aspectos diferenciadores de los SIG, que no suelen encontrarse en otros sistemas gráficos.
Representación de la información
Un modelo de datos es un sistema formal y abstracto que permite representar la información del problema a resolver según reglas y convenios predefinidos. Los más usados en los SIG son:
Modelo relacional: En este modelo la tabla (filas y columnas) es la estructura de datos básica. Se crean diferentes tablas de datos sobre los elementos del territorio que se almacenan por separado en función de criterios temáticos. Las tablas se relacionan mediante identificadores. Este modelo de datos es muy versátil y permite por ejemplo, realizar consultas según criterios, a varias tablas a la vez.
Modelo orientado a objetos: Este modelo toma como base la idea de objeto definida en el paradigma de programación orientada a objetos. Ahora, los objetos geográficos, además de unos atributos tienen unas operaciones que los definen. A este modelo se le pueden aplicar todas las características de la programación orientada a objeto como son la herencia, el polimorfismo, etc.
Las funciones de captura, almacenamiento, análisis y visualización de la información de los SIG lo han convertido en un campo multidisciplinario que contribuye a la planificación territorial, al marketing y a las investigaciones geológicas y climáticas, entre otras. Sin dudas constituyen un poderoso conjunto de herramientas para adquirir, almacenar, recuperar a voluntad, transformar y desplegar datos espaciales para determinados propósitos. La integración de los datos gráficos y alfanuméricos que almacenan las bases de datos de los SIG constituye una potente fuente de información. Además la exactitud y el nivel de resolución de los datos almacenados pueden ser adaptados al propósito del sistema a desplegar permitiendo disminuir el costo del mismo y aumentar la aceptación por parte de los usuarios. Todas las funciones integradas de los SIG lo convierten en una potente herramienta para la toma de decisiones.
Referencias
1- Serpa, Ivette Molina. Los Sistemas de Información Geográfica en Epidemiología. La Habana, Cuba: Instituto de Medicina Tropical «Pedro Kourí», 2001.
2- Bover, Miguel García. «Construcción de un SIG para la Gestión de Rutas en Caminos no Cartografiados.» Trabajo final de carrera, 2007.
3- Torres., Alexander Rodríguez. Sistema de Información Geográfica de la UCI basado en. Ciudad de la Habana: Universidad de la Ciencias Informáticas, 2005.
4- http://www.ecured.cu/index.php/Archivo:Sigcomponentes.jpg
5- http://bojuliekamiel.wordpress.com
6- http://grupo07fi2010.blogspot.com/2010/07/iv-componentes-de-un-sig.html