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APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
CURSO
HISTORIA DE LOS SIG• Tecnología ha sido desarrollada de:
Cartografia Digital y CAD.Manejo de Sistema de Base de datos
• 1962: “Canadian Geographical Information System” (CGIS), paramantenimiento de un inventario de recursos naturales.
• IBM, 1° empresa en aportar el hardware necesario.• “Harvard Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis”,
USA:-1960 – 1970: Programa SYMAP (1968), CALFORM (1970).-1970 – 1980: Programa POLYVRT (integra topología).-ODYSSEY (primer SIG: Digitalización, base de datos, interacción)-GRID (formato raster): ERDAS, IDRISI, ARCINFO.
MARCO CONCEPTUALDEFINICION DE SIG• Conjunto de métodos, herramientas y datos diseñados para actuar
coordinada y lógicamente para capturar, almacenar, analizar, transformar y presentar toda la información geográfica y de sus atributos con el fin de satisfacer múltiples propósitos.
OBJETIVO: Ayuda en la Toma de Decisiones
Componentes de un SIG
FUNCIONES DE UN SIG
• CAPTURAR
• ALMACENAR
• CONSULTAR
• ANALIZAR
• DESPLEGAR
• RESULTADOS
Captura de datos
DATOSSIG
Mapas analógicos Coordenadas
GPSInformación Digital
Almacenando datos• Formato Vectoriales
Representación discreta de la realidad.
• Formato RasterUso de celdas para representar la realidad.
Consultas
Identificando elementos específicos Estableciendo condiciones
• La respuesta se brinda tanto en la parte geográfica como en la información alfanumérica.
Análisis
Red Ruta mas corta Ruta mas eficiente
Tipo de vegetación
Hidrografía de la zona
¿A qué provincia pertenece?
• Redes
• Sobreposición
Área de influencia de 100 metros hacia las vías
• Proximidad
Visualización
Mapas
Reportes y Tablas
Gráficos
Resultados
DATOSSIG
Mapas impresosInternet
Documentos(mxd., apr.)
Imagen
Organizando datos espaciales• Un SIG trabaja con capas temáticas de
datos espaciales.
REPRESENTACION DE INFORMACION EN UN SIG
• Mapa tradicional Representación analógica (continua)• Información SIG Representación digital (discreta)• Características:
– Posición espacial.– Representación gráfica y topología– Atributo temático.
Formato VectorialFormato Raster
14
Modelamiento de datos
• OBJETOS
– Edificios– Vías– Tuberías de agua– Red telefónica– Parques
15
Punto
Línea
Polígono
Modelamiento de datos
16
Feature : EdificioObjeto: PolígonoEntidad: Hotel “X”
Modelamiento de datos
17
Nombre : “X”Dirección: Av. “F” 525Ciudad: LimaPropietario: Sr. LopezTel. No: 545 5555Area: 1000 m2
Atributos
18
Datos Geográficos
ID ATTRIB #1 ATTRIB
1 A MEDIO
2 B ALTA
3 C BAJA
4 D NADA
DATOS TEMATICOS
(ATRIBUTOS)
DATOS ESPACIALES
1 2
3 4
SISTEMA VECTORIAL• Representa los objetos espaciales codificando, de modo explícito sus
fronteras.• El elemento fundamental de referencia es el segmento lineal,
delimitado por 2 vértices.
Elementos en datos vectoriales• Las entidades del mundo real son representadas a través de tres formas
básicas.
PUNTOS POLIGONOSLINEAS
Componentes de los datos geograficos• Los datos geográficos tienen tres componentes generales.
- Geometría del objeto.- Atributo temático- Comportamientos o reglas.
Atributos
Geometría
Comportamiento
Vías
SISTEMA RASTER• Representa la información utilizando una rejilla de rectángulos
regulares de igual tamaño (pixel), y en cada uno se registra el valor queel mapa analógico adopta.
• Cuanto mas pequeño sea el píxel, mas precisa será la representacióndel mapa.
Diferencias Vector - RasterVENTAJAS• Menor capacidad de
almacenamiento, dado que cada unidad se define por sus límites.
• Mucho mas exacta, cada zona o región es definida por sus límites.
• Multiples atributos pueden ser fácilmente representados
. DESVENTAJAS• Datos espaciales de variación
continua (como las imágenes por satélites) no pueden ser representados en forma de vector.
• Mas conveniente para llevar a cabo análisis de tipo espacial.
• Adecuados para las entradas en forma de rejillas de celdas como es el caso de las imágenes digitales.
• El tratamiento de los algoritmos es mucho más sencillo y simple de escribir.
• Necesidades de almacenamiento son mucho mayores.
• Representación de un recurso depende del tamaño de la celda.
ENTRADA Y SALIDA DE DATOS• Una de las funcionalidades principales en un SIG• Coleccionar datos, es una de las tareas mas costosas en cualquier
proyecto SIG, puede tomar hasta el 85 % del presupuesto del SIG.ENTRADA DE DATOS• Digitalización ( en pantalla / en tablero)• Escaneo ( raster ) y vectorización.• GPS.• Información digital (internet, imágenes satelitales, etc)SALIDA DE DATOS• En pantalla.• Impresion.• Internet• Documentos.
BASE DE DATOS• Colección de uno o mas datos estructurados que contienen información
espacial y temática, y que pueden ser almacenados y recuperados.• La construcción de una BDG implica un proceso de ABSTRACCION
mundo real representacion simplificada asequible al ordenador.• En la organización de cualquier BD se debe distinguir:
- Organización física- Diseño Lógico
ANALISIS ESPACIAL VECTORIALDistancia y proximidad.
Cambio de tipo de objeto cartográfico
Magnitudes geométricas(longitud, perímetro, área)
Análisis espacial de mapas de puntos• Representación mediante un elemento puntual para indicar un hecho.• Se puede referir a:
– Localización de los hechos.– Hecho temático y sus características intrínsecas.
• Distribución espacial de servicios y comercios.• Distribución espacial de ciudades.• Distribución de potenciales clientes.
Análisis espacial de redes• Representados por segmentos que unen dos o mas vértices.
• RED: Sistema interconectado de líneas , que forman estructuraespacial por la que pueden pasar algún flujo (pèronas, mercancías, energía, información).
• Determinación de rutas óptimas para vehículos.• Localización de servicios e instalaciones en costes de recorrido.• Delimitación de distritos y áreas de influencia.• Asignación de caminos de distribución de productos.
Vías Ríos
Análisis espacial de mapas de polígonos• Serie de coordenadas (x, y), formando segmentos de líneas que cierran
un área• Plantea la definición y medida cuantitativa de: forma, grado de
contiguidad e interconexión del conjunto de polígonos, nivel de autocorrelación.
Superposición• Existen dos fases:
– Fase geométrica de la superposición de polígonos.– Fase temática de la superposición de polígonos.
• “La capacidad de integrar datos usando la sobreposiciónde mapas es quizá la principal función de análisis SIG”.
• Pueden trabajar en base a operadores lógicos: Funciones booleanas
Superposición• INTERSECCION
Operador booleano : “AND”Contiene solo aquellas porcionesde objetos que caen dentro de la intersección de dos capas.
Superposición• UNION
Operador booleano : “OR”Ambas coberturas deben ser polígonos.
Superposición• BORRAR (ERASE)
Mantiene las características del “input”, excepto de las quecomparte con la capa “erase”
Superposición• IDENTIDAD (IDENTITY)
Intersecta dos capas, y el “output”mantiene todas las característicasdel “input”, y solo lascaracterísticas del “identity feature”que intersectan al “input”.
•Clip
•Merge
•Dissolve
ANALISIS ESPACIAL RASTER• Localización (Qué hay en ...?), Condición (Dónde está?), • Tendencias (Qué ha cambiado desde ...?), • Patrones (Que patrones espaciales existen?), y• Modelamiento (Que pasaría si ...?).
.
Reclasificación de mapas• Reemplaza los valores de celdas del entrada con nuevos valores en las
celdas de salida
1
3
1
1
1
3
0
1
2
1
0
3
2
0
2
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
2 1
3 0
Superposición de mapas
• Operaciones lógicas.• Máscaras• Condiciones aritméticas
Analisis de vecindad del pixel• Toma en cuenta las relaciones
espaciales de cada celda con suentorno.
• Dos tipos:– Vecindad “inmediata” (ocho
celdas que tienen una fronteracomún)
– Vecindad “lejana” (establecer unadistancia de referencia)
• Análisis de proximidad.
Distancia
Dirección
Diferencias SIG - CAD• Tienen mucho en común, dado que ambos manejan los contextos de
referencia espacial y topología.
• Las diferencias consisten en el volumen y la diversidad de información, y la naturaleza especializada de los métodos de análisis presentes en un SIG.
• El manejo de la información espacial requiere una estructura diferente de la base de datos, mayor volumen de almacenamiento y tecnología de soporte lógico (software) que supere las capacidades funcionales gráficas ofrecidas por las soluciones CAD.
MODELOS DIGITALES DE ELEVACION
• Representa la topografía del terreno, es decir, las alturas en cada punto(celda).
Representación de MDE.• Se puede representar principalmente, mediante dos modelos de datos:
TIN (Red de triángulos irregulares)
Raster (rejilla de celdas con valores de altitud)
Interpolación• Predice los valores para las celdas de un raster desde un número
limitado de datos puntuales de muestreo.• Datos de entrada: elevación, precipitación, concentraciones de
contaminantes, niveles de ruido, temperatura, etc.
Análisis de SuperficieHILLSHADE ASPECT
VIEWSHED
SLOPECONTOURS
DEM
Visualización 3d
DEM
IMAGEN DE SATELITE
VISTA 3D
Modelamiento Cartográfico• Relacionar técnicas de ánálisis en un solo modelo.• El resultado de un análisis se convierte en “input” para otro análisis.
UsoUso ActualActual
Reclass
UrbanoUrbano
BufferBuffer
Modelamiento Cartográfico• Ejemplo : Zonificación Ecológica
Económica.• Se generan modelos de superposición de
mapas y se les asigna un factor de importancia.
PROYECTO DE APLICACION SIG
Softwares SIG
APLICACIONES SIG
AGRICULTURA
COMERCIO
APLICACIONES SIG
CARTOGRAFIA
SERVICIOS DE LOCALIZACION
APLICACIONES SIG
PRENSA
TV
APLICACIONES SIG
TELECOMUNICACIONES
DEFENSA
APLICACIONES SIG
EDUCACION
INGENIERIA CIVIL
APLICACIONES SIG
TOPOGRAFIA
ELECCIONES
APLICACIONES SIG
DEFENSA CIVIL
CATASTRO
APLICACIONES SIG
CRIMEN
EMERGENCIAS
APLICACIONES SIG
DESARROLLO
SOSTENIBLE
VISUALIZACION
3D
APLICACIONES SIG
SALUD
ARQUEOLOGIA
APLICACIONES SIG
GEOLOGIA
INGENIERIA AMBIENTAL
APLICACIONES SIG
FORESTAL
ZONAS COSTERAS
APLICACIONES SIG
MINERIA
PETROLEO
APLICACIONES SIG
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SERVICIOS
APLICACIONES SIG
TURISMO
CUENCAS
INTRODUCCION AL ARCGIS 9
GENERALIDADES DEL ARCGIS
Productos ArcGIS : ArcView
Productos ArcGIS : ArcEditor
Productos ArcGIS : ArcInfo
Aplicaciones del ArcGIS
ArcCatalog
ArcMap
ArcToolbox
ArcMap
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ARCGIS GEOSTATISTICAL ANALYST
ARCGIS SURVEY ANALYST
ARCGIS NETWORK ANALYST