ÍNDICE

1. Introducción

1. ¿Qué son los GIS?

2. ¿Para qué sirven?

3. Sistemas de Coordenadas, Datums y Elipsoides.

4. Tipos de datos: Ráster y Vectorial.

5. Bases de datos y Geodatabases.

6. Test fin de capítulo (En la web).

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INTRODUCCIÓN

Este tema va a ser una introducción a los Sistemas de Información Geográfica, sobre todo para

aquellos que no estéis familiarizados con la materia para que podáis seguir el curso sin

problema, con las explicaciones de algunos conceptos básicos que son necesarios.

En este curso no vamos a ser muy académicos, y vamos a intentar ser lo más prácticos que nos

sea posible, por lo que la mayoría de conceptos solo los introduciremos de pasada y posteriores

niveles del curso –ya tenemos en mente hacer un nivel medio si este funciona- tendremos

tiempo de poder entrar con mayor detalle si fuese necesario en algunos de los temas.

De hecho, este primer capítulo de introducción va a ser el más corto de todos y el único que no

cuente con un video tutorial.

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¿QUÉ SON LOS SIG?

Los Sistemas de Información Geográfica (O GIS, por sus siglas en inglés) son sistemas

informáticos que nos permiten capturar, editar y representar datos geoespaciales, es decir,

datos que tienen unas coordenadas geográficas dadas como propiedad fundamental.

Pero no solo eso, el poder de los SIG los lleva mucho más allá porque además de eso nos permite

realizar multitud de análisis sobre estos datos, crear modelos y almacenar toda esa información

para que sea fácilmente accesible.

Con los avances que han ocurrido en la informática en los últimos 20 años, tanto en velocidad

de procesamiento como en la capacidad de almacenamiento, hemos experimentado un

verdadero boom a la hora de usar los SIG, pero no solo eso, la cantidad de información que hay

disponible en la actualidad de manera gratuita para cualquier usuario es realmente

espectacular, desde imágenes de satélite hasta datos catastrales.

De los SIG se pueden beneficiar prácticamente todas las ramas del conocimiento, desde la

geología a la física, pasando por la meteorología, la planificación urbana, la medicina, la biología,

etc…

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SISTEMAS DE COORDENADAS, DATUMS Y ELIPSOIDES DE REFERENCIA.

Diferencia entre el elipsoide y la topografía real. En este curso no hablaremos del geoide.

Los sistemas de coordenadas geográficos son sistemas de coordenadas (es decir, un conjunto

de uno o más números que nos permiten determinar la posición de un punto u otro elemento

en el espacio) que nos permite definir cada lugar de la Tierra u otros cuerpos con un conjunto

de números. Un ejemplo de sistema de coordenadas geográficas estaría compuesto por la

latitud y la longitud.

Un datum o un sistema de referencia geodésico es un sistema de coordenadas y un conjunto de

puntos de referencias que usamos para poder asignar coordenadas a los distintos puntos de un

objeto geográfico, ya sea la Tierra u otros planetas. Hay datums horizontales, para referirse a la

posición horizontal, y verticales cuando nos queremos referir a la elevación.

Los elipsoides de referencia son superficies matemáticas que aproximan la forma de la Tierra o

cualquier otro cuerpo. Estos elipsoides nos sirven como base para generar los sistemas de

coordenadas.

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TIPOS DE DATOS: RÁSTER Y VECTOR

Ráster y vector son los dos tipos principales de datos que manejaremos en las aplicaciones de

SIG. Ambos tienen sus ventajas e inconvenientes según que queramos representar.

En este sencillo ejemplo se puede ilustrar perfectamente cual es la diferencia entre una capa vectorial y una ráster. Arriba tenemos un mapa de Google Maps en el que se pueden apreciar las carreteras, pueblos y algunos accidentes geográficos y que está confeccionada mediante datos vectoriales. Obviamente, se pueden hacer mapas de carreteras también en ráster, pero la resolución tendría que ser muy alta para que fuesen útiles, lo que aumentaría mucho las necesidades de almacenamiento y haría más costosa su actualización. Abajo, en cambio tenemos una imagen de satélite de la misma zona (también extraída de Google Maps), y que por lo tanto es un ráster.

Los datos ráster son, por definirlo de una manera sencilla, una imagen. Están compuestos de

una malla regular de píxeles en los que cada uno tiene un único valor. Hay datos ráster, por

ejemplo las imágenes de algunos satélites, en los que en realidad no hay una sola imagen, sino

varias superpuestas, o bandas, que contienen información de distintas longitudes de onda que

son capaces de captar sus sensores.

En algunos casos, las bandas simplemente serán para, por ejemplo, componer una imagen a

color real (Rojo, Verde y Azul), pero en otras aplicaciones podremos tener distintas longitudes

de onda que nos ayuden a observar determinados aspectos, desde la vegetación al calor que

emite una erupción volcánica. Si todavía queremos incluir más datos, podemos enlazar los

píxeles del ráster a una tabla que contenga los campos que creamos oportunos.

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En estas dos capturas de pantalla os mostramos un ejemplo del uso de las bandas a la hora de

formar una imagen. Aunque parezcan dos imágenes distintas, en la primera hemos cogido una

combinación que nos permite diferenciar por los colores la vegetación (verde), el hielo (azul), y

cosas muy calientes, en este caso la lava del volcán Kliuchevskoi (rojo brillante), mientras que

en la imagen inferior hemos mezclado solo tres bandas que nos muestran la misma zona en

color natural, como la veríamos con nuestros propios ojos. Obviamente, estas imágenes tienen

usos diferentes de los que hablaremos más adelante. La imagen fue tomada por el satélite

Landsat 8.

En los ráster, la localización geográfica de cada pixel viene dada implícitamente por su posición,

y solo necesita de conocer las posiciones de las esquinas del ráster para que los píxeles estén

totalmente referenciados. ¿Qué datos podemos representar en este tipo?: Elevaciones,

imágenes de satélite, Modelos matemáticos (por ejemplo, la modelización del movimiento de

las aguas subterráneas)… datos que sean continuos en el espacio.

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Los datos vectoriales son una representación que hace uso de puntos, líneas y polígonos y que

nos permite representar cosas concretas que tengan límites definidos, como fronteras o la

cartografía geológica. Los vértices de los datos vectoriales son los encargados de guardar las

coordenadas geográficas. Son datos más fáciles de mantener, puesto que solo hay que sustituir

los datos que queramos cambiar, mientras que en un ráster tenemos que cambiarlo por

completo a la hora de querer actualizarlo.

Como sugerencia, y que podemos discutir en los foros si os apetece, incluimos un listado de

aplicaciones de ejemplo en las que podríamos usar un tipo u otro de datos.

Datos Tipo recomendado de datos

Cartografía geológica Vectorial

Elevaciones Ráster

Imágenes Ráster

Mapas de isolíneas Vectorial

Carreteras, calles, cartografía urbana… Vectorial

Datos de puntos concretos, por ejemplo, buzamientos u otras medidas

Vectorial

Se pueden transformar datos vectoriales a ráster y viceversa, pero hay que estudiar la

conveniencia de la transformación en cada caso y cual va a ser su utilidad final.

BASES DE DATOS Y GEODATABASES

Las geodatabases no son más que un tipo de base de datos espacial que encontraremos en

ArcGIS y que nos permite administrar y mantener ordenados conjuntos de datos espaciales, ya

sean tablas de datos, archivos ráster o capas vectoriales bajo un lugar común. A lo largo del curso

veremos cómo crear y gestionar estas.

Las bases de datos son conjuntos de datos organizados. En nuestro caso, usaremos datos

organizados en tablas que podremos confeccionar fácilmente en cualquier gestor de bases de

datos e incluso en Excel ya que nos permitirán un análisis y edición más fácil de los datos e

incluso crear nuevas capas de información en ArcGIS a partir de los datos insertados en las

tablas.

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Por ejemplo, en esta hoja de Excel tenemos una lista de terremotos con sus magnitudes y

profundidades y que posteriormente puede transformarse en una capa de puntos en ArcGIS

para representarlos sobre un mapa.