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Una introducción fácil a SIG

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Objetivos:

Comprendiendo lo que es un SIG y para qué puede ser usado.

Palabras clave:

SIG, Computadora, Maps, Datos, Sistemas de Información, Espacial, Análisis

Descripción general

Así como usamos un procesador de texto para escribir documentos y tratar con palabras en una computadora, podemos usar una Aplicación SIG para tratar con información espacial en una computadora. SIG es sinónimo de ‘Sistemas de Información Geográfica’.

Un SIG consiste de:

  • Datos Digitales –– la información geográfica que verá y

    analizar el uso de hardware y software.

  • Hardware —- equipos que se utilizan para almacenar datos, mostrar datos y procesar datos.

  • Software —- programas que corren en el hardware de la conputadora y permite que trabaje con datos digitales. Un software que forma parte de los SIG es llamado aplicación SIG.

Con una aplicación SIG, se puede abrir mapas digitales en la computadora, crear nueva información espacial para añadir a un mapa, crear mapas impresos personalizados a las necesidades y trabajar análisis espacial.

Vamos a ver un pequeño ejemplo de cómo el SIG puede ser útil. Imagine que es un trabajador de salud y toma nota de la fecha y lugar de residencia de todos los pacientes tratados.

Longitud

Latitud

Enfermedad

Fecha

26.870436 -31.909519

Paperas

13/12/2008
26.868682 -31.909259

Paperas

24/12/2008
26.867707 -31.910494

Paperas

22/01/2009
26.854908 -31.920759

Sarampión

11/01/2009
26.855817

-31.921929

Sarampión

26/01/2009
26.852764

-31.921929

Sarampión

10/02/2009
26.854778 -31.925112

Sarampión

22/02/2009
26.869072 -31.911988

Paperas

02/02/2009
26.863354 -31.916406

Varicela

26/02/2009

Si se fija en la tabla anterior, verá rápidamente que había muchos casos de sarampión en enero y febrero. El personal de salud registró la ubicación de la casa de cada paciente señalando su latitud y longitud en la tabla. Usar estos datos en una aplicación SIG, se puede entender rápidamente mucho más sobre patrones de enfermedades:

Figure Patterns of illness:

../../_images/patterns_of_illness.png

Un ejemplo ilustrativo de los registros de enfermedad en una aplicación SIG. Es fácil ver que todos los pacientes con paperas viven cerca uno del otro.

Más información acerca de SIG

SIG es un campo relativamente nuevo — comenzó en los 70’s. Solía ser que los SIG computarizados sólo estaban disponibles para empresas y universidades que tenían equipo de computo caro. Hoy en día, cualquier persona con una computadora personal o laptop puede usar software SIG. Con el tiempo las aplicaciones SIG también se han vuelto más fáciles de usar —- que solía requerir una gran cantidad de entrenamiento para usar una aplicación SIG, pero ahora es mucho más fácil para iniciarse en SIG, incluso para aficionados y usuarios ocasionales. Como se describió anteriormente, SIG es más que software, se refiera todos los aspectos de gestión y uso de datos geográficos digitales. En los tutoriales siguientes nos centraremos en software SIG.

¿Qué es software SIG / una aplicación SIG?

Se puede ver un ejemplo de lo que es una Aplicación SIG parece como figure_gis_application. Las aplicaciones SIG son normalmente programas con una interfaz de usuario gráfica que puede ser manipulada usando el ratón y el teclado. La aplicación proporciona menús en la parte superior de la ventana (Proyecto, Editar etc.) que cuando se hace clic con el ratón, muestra un panel de acciones. Estas acciones proporcionan una forma para que pueda decirle a la aplicación SIG lo que quiere hacer. Por ejemplo se puede usar los menús para decirle a la aplicación SIG que agregue una nueva capa a la pantalla

Figure Menus in GIS Application:

../../_images/menus.png

Menús de la aplicación, cuando se hace clic con el ratón, expandirá para mostrar una lista de acciones que se pueden llevar acabo.

Barra de Herramientas (hileras de pequeñas imágenes que pueden ser pulsadas con el ratón) normalmente están situadas debajo de los menús y proporciona una manera más rápida de utilizar acciones necesarias frecuentemente .

Figure Toolbars in GIS Application:

../../_images/toolbars.png

Las barras de herramientas proporcionan acceso rápido a funciones más utilizadas. Mantener el ratón sobre una imagen por lo general dice lo que va a pasar cuando haga clic sobre el.

Una función común de aplicaciones SIG es mostrar las Capas del mapa. Las capas del mapa se almacenan como archivos en un disco o como registros en una base de datos. Normalmente cada capa del mapa representará algo en el mundo real —- una capa de carreteras por ejemplo tendrá datos sobre el sistema vial.

Cuando se abre una capa en la aplicación SIG, aparecerá en la vista de mapa. La vista de mapa muestra la representación gráfica de la capa. Cuando se agregan más de una capa a la vista del mapa, las capas se superponen. Mirar la figura figure_map_view_1, figure_map_view_2, figure_map_view_3 y figure_map_view:4 para ver una vista de mapa que tiene varias capas que se añaden a la misma. Una función importante de la vista de mapa es permitir hacer un acercar zum para ampliar, alejar zum para ver un área mayor y moverse (desplazar mapa) en el mapa.

Figure Map View 1:

../../_images/map_view_towns.png

Una vista de mapa con varias capas que se añadieron. Una capa de pueblos añadida a la vista de mapa.

Figure Map View 2:

../../_images/map_view_schools.png

Una vista de mapa con varias capas que se añadieron. Una capa de escuelas añadida a la vista de mapa.

Figure Map View 3:

../../_images/map_view_railways.png

Una vista de mapa con varias capas que se añadieron. Una capa de vía férrea añadida a la vista de mapa.

Figure Map View 4:

../../_images/map_view_rivers.png

Una vista de mapa con varias capas que se añadieron. Una capa de ríos añadida a la vista de mapa.

Otro elemento común de las aplicaciones SIG es la leyenda del mapa. La leyenda del mapa proporciona una lista de capas que han sido cargadas en la aplicación SIG. diferente a una leyenda de mapa impreso, la leyenda o ‘lista de capas’ en la aplicación SIG dispone de una forma de re-ordenar, ocultar, mostrar y grupo de capas. Cambiar el orden de la capa se hace al hacer clic sobre la capa en la leyenda, mantener el botón del ratón presionado y después arrastrar la capa a una nueva posición. En la imagen figure_map_legend_1 y figure_map_legend_2 la leyenda del mapa se muestra como el área a la izquierda de la ventana de la aplicación SIG. Al cambiar el orden de la capa, la forma que las capas se dibujan puede ser ajustado —- en este caso, por lo que los ríos se dibujan sobre las carreteras en lugar de por debajo de ellas.

Figure Map Symbology 1:

../../_images/symbology1.png

El software SIG permite cambiar fácilmente la simbología — la información se visualiza.

Figure Map Legend 1:

../../_images/map_legend_before.png

Cambiar el orden de la capa permite ajustar la forma que las capas se dibujan. Antes de cambiar el orden de la capa, los ríos se dibujan debajo de las carreteras

Figure Map Legend 2:

../../_images/map_legend_after.png

Cambiar el orden de la capa permite ajustar la forma que las capas se dibujan. Después de cambiar el orden, los ríos se dibujan sobre las carreteras

Conseguir una aplicación SIG para su computadora(s)

Hay muchas aplicaciones SIG diferentes disponibles. Algunos tienen muchas características sofisticadas y cuestan decenas de miles de Rands por cada copia. En otros casos, se puede obtener una aplicación SIG libre. Decidir qué aplicación SIG usar es una cuestión de cuánto dinero puede permitirse y las preferencias personales. Para estos tutoriales, vamos a utilizar la aplicación QGIS. QGIS es totalmente gratuito y se puede copiar y compartir con amigos tanto como guste. Si ha recibido este tutorial de forma impresa, debería haber recibido una copia de QGIS. Si no, siempre puede visitar http://hub.qgis.org/projects/quantum-gis/wiki/Download para descargar una copia gratuita si tiene acceso a Internet.

Datos SIG

Ahora que sabemos qué es un SIG y qué puede hacer una aplicación SIG, hablemos acerca de Datos SIG. Dato es otra palabra para Información. La información que se usa en un SIG normalmente tiene un aspecto geográfico. Piense en el ejemplo anterior, sobre la trabajadora de salud. Ella creó una tabla para registrar las enfermedades que se veían así:

Longitud

Latitud

Enfermedad

Fecha

26.870436 -31.909519

Paperas

13/12/2008

Las columnas de longitud y latitud guardan datos geográficos. La columna de enfermedad y fecha se guardan en datos no geográficos.

Una característica común de los SIG es que permiten asociar información (datos no geográficos) con los lugares (datos geográficos). De hecho, la aplicación SIG puede almacenar muchos datos que están asociados a cada lugar —- algo que los mapas de papel no son muy buenos. Por ejemplo, nuestro agente de salud podría almacenar la edad y sexo de la persona en su mesa. Cuando la aplicación SIG dibuja la capa, se puede decir que dibuja la capa basada en el genero, o basada en el tipo de enfermedad, y así sucesivamente. Así que con una aplicación SIG tenemos una manera de cambiar fácilmente la apariencia de los mapas que hemos creado basados en los datos no geográficos asociados a los lugares.

Los sistemas SIG trabajan con diferentes tipos de datos. Datos vectoriales se almacenan como una serie de par coordenadas X, Y dentro de la memoria de la computadora. Los datos vectoriales suelen usarse para representar puntos, lineas y áreas. La ilustación figure_vector_data_shows muestra diferentes tipos de datos vectoriales se esta viendo en una aplicación SIG. En los tutoriales que siguen vamos a explorar los datos vectoriales en mayor detalle.

Figure Vector Data 1:

../../_images/vector_data.png

Datos vectoriales suelen representar puntos (p. ej. pueblos), lineas (p. ej. ríos) y polígonos (p. ej. límites municipales).

Datos ráster se almacenan como una rejilla de valores. Hay muchos satélites que orbitan la tierra y las fotografías que toman son un tipo de datos ráster que se pueden ver en un SIG. Una diferencia importante entre datos ráster y vectoriales es que si te acercas demasiado en una imagen ráster, empezará a aparecer ‘en bloque’ (ver ilustración figure_raster_data_1 y figure_raster_2). De hecho, estos bloques son las células de la red de datos que forman la imagen ráster. Estaremos viendo con mayor detalle los datos ráster en posteriores tutoriales.

Figure Raster Data 1:

../../_images/raster_data.png

Los datos ráster son a menudo imágenes tomadas por satélites. Aquí podemos ver las montañas en el Cabo Oriental

Figure Raster Data 2:

../../_images/raster_data_zoomed.png

El mismo dato ráster, pero esta vez acercar zum. La rejilla natural de los datos se puede ver.

¿Qué hemos aprendido?

Vamos a terminar hasta lo que cubrimos en esta hoja de trabajo:

  • Un SIG es un sistema de hardware, software y datos geográficos.

  • Una aplicación SIG permite que vea datos geográficos y es una parte importante de los SIG

  • Una aplicación SIG normalmente consiste de una barra de menú, barra de herramientas, una vista del mapa y una leyenda.

  • Los datos vectorial y ráster son datos geográficos usados en una aplicación SIG.

  • Los datos Geográficos pueden tener asociados datos no-geográficos.

¡Ahora intenté!

Aquí están algunas ideas para que intente con sus alumnos:

  • Geografía: Describir el concepto de SIG para sus alumnos como se indica en este tutorial. Pida que traten de pensar en 3 razones por las que podría ser practico usar un SIG en lugar de los mapas en papel. Éstos son algunos que se nos ocurren:

    • Las aplicaciones SIG permiten crear diferentes tipos de mapas a partir de los mismos datos.

    • SIG es una gran herramienta de visualización que puede mostrar cosas de sus datos y cómo se relacionan en el espacio (por ejemplo, los brotes de enfermedades que vimos antes).

    • Los mapas de papel deben ser archivados y verlos consume mucho tiempo. El SIG puede contener una gran cantidad de datos de los mapas y es rápido y fácil de encontrar un lugar de interés.

  • Geografía: Puede usted y sus estudiantes pensar en ¿cómo los datos ráster de los satélites podrían ser útiles? Aquí están algunas ideas que teníamos:

    • Durante desastres naturales, los datos ráster pueden ser útiles para mostrar donde están las áreas afectadas. Por ejemplo, una imagen de satélite reciente tomada durante una inundación puede ayudar a mostrar donde las personas pueden necesitar rescate.

    • A veces la gente hace cosas malas al medio ambiente, como residuos químicos peligrosos que matan plantas y animales. Usar datos ráster de satélites puede ayudar a monitorear este tipo de problema.

    • Los urbanistas pueden usar datos ráster de satélites para ver donde están los asentamientos informales y ayudar en la planificación de la infraestructura.

Algo para pensar

Si no se tiene una computadora disponible, muchos de los temas cubiertos en este tutorial pueden ser reproducidos usando una sobrecarga y transparencia, ya que utiliza la misma técnica de capas de información. Sin embargo para entender al SIG adecuadamente, siempre es mejor aprender a usar una computadora.

Otras lecturas

Libro: Desktop GIS: Mapping the Planet with Open Source Tools. Autor: Gary Sherman. ISBN: 9781934356067

La guía de usuario de QGIS tiene información más detallada sobre el trabajo con QGIS.

¿Qué sigue?

En las siguientes secciones vamos a entrar en más detalle, mostrar cómo usar una aplicación SIG. Todos los tutoriales se harán usando QGIS. El siguiente, ¡vamos a ver vectores!