miércoles, 4 de mayo de 2016

SEMANA 8

INTRODUCCIÓN AL SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
Un sistema de información geográfica (SIG) es un sistema empleado para describir y categorizar la Tierra y otras geografías con el objetivo de mostrar y analizar la información a la que se hace referencia espacialmente. Este trabajo se realiza fundamentalmente con los mapas.
El objetivo de SIG consiste en crear, compartir y aplicar útiles productos de información basada en mapas que respaldan el trabajo de las organizaciones, así como crear y administrar la información geográfica pertinente.
Los mapas representan colecciones lógicas de información geográfica como capas de mapa. Constituyen una metáfora eficaz para modelar y organizar la información geográfica en forma de capas temáticas. Asimismo, los mapas SIG interactivos ofrecen la interfaz de usuario principal con la que se utiliza la información geográfica.

Cómo se usan los mapas para aplicar SIG

Existe un nuevo tipo de mapa, el mapa SIG, que es mucho más que una presentación cartográfica estática. Un mapa SIG es una ventana interactiva a toda la información geográfica y datos descriptivos, y a ricos modelos de análisis espacial creados por profesionales de SIG.
Los mapas SIG se usan para:
  • Dar a conocer y compartir el SIG
  • Compilar y mantener el contenido del SIG
  • Diseñar y organizar la información geográfica por medio de capas temáticas
  • Obtener nueva información mediante geoprocesamiento y, posteriormente, visualizar, resumir, analizar, comparar e interpretar los resultados analíticos
  • Compartir la información geográfica para su uso en la Web
En un SIG, el mapa es la interfaz.
A continuación se ofrecen algunos ejemplos que ilustran cómo se utilizan los mapas SIG en diferentes organizaciones.

Los mapas SIG se emplean para la comunicación y la comprensión

Los mapas se utilizan para comunicar y transmitir grandes cantidades de información de una forma organizada. Los humanos pensamos espacialmente, por lo que al ver un mapa, podemos asociar ubicaciones del mapa con fenómenos del mundo real e interpretar y captar información esencial entre infinidad de contenido detallado mostrado en cada visualización de mapa.
Los mapas contienen grandes cantidades de información
Aunque los mapas transmiten una enorme cantidad de información, la comunican de forma muy efectiva y clara. Con el uso de los mapas, podrá empezar a entenderla y familiarizarse con ella.

Los mapas SIG ayudan a identificar patrones

Los mapas se utilizan para descubrir e investigar patrones, como pueden ser las características de una población dentro de una ciudad o las migraciones de los antílopes entre sus hábitats de invierno y de verano. En SIG, se usan mapas interactivos on-line para comparar informes de datos de diversas entidades y los cambios que se producen en los fenómenos a lo largo del tiempo.
Investigar patrones mediante los mapas
Los mapas transmiten patrones de forma visual. Este mapa muestra la distribución por edades de las poblaciones de diferentes partes del sur de California. Los colores más oscuros representan las áreas con unas poblaciones de mayor edad. Puede hacer clic en una entidad del mapa para mostrar la distribución por edades del grupo de bloque seleccionado. De esta forma, utiliza el mapa como ventana a grandes conjuntos de información geográfica y tabular.
Este es un punto clave. Los mapas SIG proporcionan informes interactivos de la información subyacente; no solamente listas de atributos, sino gráficos, informes, fotografías y prácticamente cualquier contenido relevante (por ejemplo, un vínculo a un sitio Web). Definir cómo se informa de las entidades y a qué se accede a través de una entidad de mapa es una de las especificaciones esenciales que se deben diseñar y capturar cuando se crea un mapa SIG.
Como parte de la definición de un mapa SIG, también se podrían definir y capturar propiedades de interacción de mapa para capas dependientes del tiempo. Por ejemplo, aquí se observa un mapa que muestra migraciones de animales desde dispositivos de seguimiento GPS.
  Ubicaciones de GPS para el seguimiento del desplazamiento estival de los antílopes americanos en el sur del Parque Nacional de Grand Teton en EE. UU.
Mapa dinámico on-line que muestra las ubicaciones donde se han detectado antílopes americanos alrededor del Parque Nacional de Grand Teton en Wyoming. Cada punto representa el movimiento diario de un animal específico en un intervalo de 10 meses.

Los mapas SIG permiten obtener nueva información mediante el análisis

El mapa SIG se convierte en una ventana a resultados analíticos muy completos. El mapa SIG se usa fundamentalmente para acceder a modelos de análisis y ejecutarlos, además de mostrar sus resultados como una nueva capa de mapa. El análisis está relacionado con trabajar con resultados de un modelo y evaluarlos. Se realiza empleando los mismos tipos de capacidades de informe, visualización y animación de entidades descritas anteriormente.
Los mapas pueden mostrar capas derivadas
Mapa térmico que muestra la criminalidad. Los colores más cálidos representan la mayor incidencia de delitos. Imagen por cortesía del Departamento de policía de Philadelphia (http://www.phillypolice.com/).
Predicción de casos de malaria
Este mapa ofrece las predicciones de brotes de malaria en África. Los colores más oscuros representan una mayor densidad prevista de casos de la enfermedad. Imagen por cortesía de Adaptation Atlas (http://www.adaptationatlas.org/).
Rutas de flota optimizadas entre redes
Este mapa muestra tres rutas utilizadas para optimizar el tiempo de viaje entre las paradas para tres vehículos de una flota. Generalmente, las organizaciones que utilizan análisis de redes para optimizar las rutas de los vehículos consiguen un ahorro del 20 por ciento o más en sus costes de entrega anuales.
El análisis espacial es uno de los aspectos más interesantes y destacables de SIG. Con él, los usuarios de SIG pueden combinar información de numerosos orígenes independientes y obtener grupos completamente nuevos de datos (resultados), mediante la aplicación de un conjunto amplio y sofisticado de operadores espaciales. Los profesionales de SIG emplean el geoprocesamiento para programar sus propias ideas con el fin de obtener estos resultados analíticos. A su vez, estos resultados se aplican a una gran variedad de problemas.

Los mapas SIG se emplean para dar a conocer y notificar estados

En la Web, los mapas pueden usarse para comunicar un estado y mantener a los equipos al día de los eventos. La información SIG es dinámica y, en el caso de muchas capas, se actualiza con frecuencia. Los mapas dinámicos constituyen un método eficaz para que todo el mundo tenga una visión común de la última información.
Mapa de un tasador del condado sobre el estado de las propiedades
Este mapa de estado de la oficina de un tasador muestra ventas inmobiliarias recientes (en verde), así como ejecuciones hipotecarias (en rojo) y apelaciones de tasación (en amarillo). El tasador puede hacer un seguimiento de las tendencias en los valores de las propiedades, que se usan como base de tasación en los condados de Estados Unidos.
Una aplicación muy común de SIG es el uso de paneles operacionales que presentan fuentes de datos y el estado de un grupo de actividades en particular. Las capas de información en los paneles van destinadas a un público específico y a sus necesidades operacionales, y les permiten trabajar de manera más eficaz y con mayor capacidad de respuesta.
Mapas utilizados para comunicar incidentes y estados
Este es un panel operacional para un servicio hídrico. La información de último minuto, que llega directamente desde el campo, el centro de operaciones y el centro de atención telefónica, se muestra en este panel.

Los mapas SIG se usan para compilar información geográfica

Los mapas permiten compilar y editar entidades y otros datos, que se administran y mantienen en geodatabases. Fundamentalmente, el mapa se usa para incluir los datos en el SIG. Los mejores mapas SIG para edición presentan los tipos específicos de entidades que se desean agregar a los mapas, además de propiedades de atributos y herramientas de edición relevantes.
ArcGIS permite a los usuarios definir y compartir estas propiedades de edición como parte de un diseño de capas.
Edición basada en mapas
Recopilación de datos de campo
Los mapas SIG móviles se suelen emplear para recopilar datos sobre el terreno y para recibir y visualizar informes de estado en un smartphone u otro dispositivo móvil.

Los mapas SIG se usan para comunicar ideas, conceptos, planes y diseños.

Los mapas ayudan a comunicar ideas, planes y alternativas de diseño. La eficaz visualización en capas, combinada con informes de entidad interactivos, constituye un importante mecanismo para visualizar, comunicar y comprender diversas alternativas.
Mapas de diseño SIG
Aquí se ofrecen diversos mapas 2D y 3D utilizados para desarrollar y presentar alternativas de diseño y algunos de los análisis empleados como entradas en las decisiones de diseño.

Los mapas SIG se usan para compartir de forma abierta la información geográfica

Como ilustran estos ejemplos de mapa, los mapas resultan muy efectivos y útiles para mostrar conocimientos geográficos. Los mapas de calidad ayudan a los usuarios de SIG a dar a conocer y compartir la información geográfica.
VIDEO


SEMANA 7

Cartografía análoga y digital

Se considera cartografía análoga, a los mapas obtenidos por procedimientos gráficos, sean los que sean, y por extensión a todo el conjunto de operaciones destinadas a la obtención de la información en “soporte gráfico” con la que se diseña el mapa. En la cartografía análoga el propio mapa impreso o los positivos fotográficos que se emplean para su obtención constituyen los documentos finales donde queda guardada la información cartográfica. Cualquier corrección, modificación o puesta al día de la cartografía análoga se realiza actuando sobre los documentos gráficos que contienen la información.
La Cartografía Digital puede definirse como “el campo que involucra la representación gráfica de elementos espaciales, entrada manipulación y salida de datos geográficos con ayuda del computador”. (Fisher and Linderberg, 1989).

La anterior definición involucra el conjunto de operaciones con las que, partiendo de datos numéricos obtenidos por cualquier procedimiento, se elabora un mapa trabajando con un ordenador con la ayuda de programas específicos de diseño gráfico. En la cartografía digital todo el proceso de elaboración del mapa, desde la captura de datos hasta la obtención de los positivos con los que se lleva a cabo la impresión del mapa en papel, se realiza en “soporte digital”. Con independencia de que la cartografía digital se obtenga un mapa impreso en papel, toda la información del mapa es de tipo numérico, y en este formato es como queda almacenada. Cualquier actuación posterior sobre la información que contiene el mapa se hará sobre su formato numérico.




Ventajas de la cartografía digital sobre la análoga



• Eliminación de procesos laboriosos


• Agilización en la realización de proyectos, actualizaciones, modificación, etc.

• Velocidad de ejecución

• Fácil manipulación

• Indeformabilidad del mapa

• Fácil tratamiento geométrico de la información

• Posibilidad de un uso selectivo de la información

• Fácil paso de la información a cualquier sistema de representación cartográfica

• Fácil realización de copias de seguridad

• Posibilidad de efectuar salidas del mapa en soporte digital (CD-ROM)

• Posibilidad de transferir datos a un Sistema de Información Geográfica (SIG)

• Fácil almacenamiento.



Requerimientos de la cartografía digital sobre la analógica



• Necesidad de costos equipos informativos (“hardware”)


• Necesidad de un soporte lógico (“software”)

• Necesidad de bases de datos cartográficos en formato digital compatible

• Necesidad de operadores con conocimientos cartográficos e informáticos.


Diferencias entre SIG y mapa


Los Sistemas de Información Geográfica son similares en muchos aspectos a los sistemas de información en general, pues comparten funciones similares de recibir, actualizar, analizar, modelar y presentar datos de tipo geográfico, útiles para elaborar productos geográficos.

Una definición podría ser la siguiente:
“Conjunto de métodos herramientas y actividades que actúan a través del tiempo en forma coordinada, para recolectar, evaluar, almacenar, validar, actualizar, manipular integrar, analizar, extraer y visualizar información tanto gráfica como descriptiva de los elementos considerados de nuestro entorno, con el fin de satisfacer los requerimientos planteados por los usuarios”.
Otra definición con enfoque institucional podría ser:
“El SIG, es una entidad institucional que refleja una estructura organizacional, con soporte financiero a través del tiempo que integra usuarios, tecnología y una base de datos con referencia geográfica”.








SEMANA 6

Proyección cartográfica


Diversas proyecciones.
La proyección cartográfica o proyección geográfica es un sistema de representación gráfico que establece una relación ordenada entre los puntos de la superficie curva de la tierra y los de una superficie plana (mapa). Estos puntos se localizan auxiliándose en una red de meridianos y paralelos, en forma de malla. La única forma de evitar las distorsiones de esta proyección sería usando un mapa esférico.
En un sistema de coordenadas proyectadas, los puntos se identifican por las coordenadas caretesianas (x e y) en una malla cuyo origen depende de los casos. Este tipo de coordenadas se obtienen matemáticamente a partir de las coordenadas geográficas (longitud y latitud), que no son proyectadas.
Las representaciones planas de la esfera terrestre se llaman mapas, y los encargados de elaborarlos o especialistas en cartográfia se denominan cartografos.


Propiedades de la proyección cartográfica

Se suelen establecer clasificaciones en función de su principal propiedad; el tipo de superficie sobre la que se realiza la proyección: cenital (un plano), cilíndrica (un cilindro) o cónica (un cono); así como la disposición relativa entre la superficie terrestre y la superficie de proyección (plano, cilindro o cono) pudiendo ser tangente, secante u oblicua. Según la propiedad que posea una proyección puede distinguirse entre:
  • proyecciones equidistantes, si conserva las distancias.
  • proyecciones equivalentes, si conservan las superficies.
  • proyecciones conformes, si conservan las formas (o, lo que es lo mismo, los ángulos).
No es posible tener las tres propiedades anteriores a la vez, por lo que es necesario optar por soluciones de compromiso que dependerán de la utilidad a la que sea destinado el mapa.

Tipos de proyecciones cartográficas

Dependiendo de cuál sea el punto que se considere como centro del mapa, se distingue entre proyecciones polares, cuyo centro es uno de los polos; ecuatoriales, cuyo centro es la intersección entre la línea del Ecuador y un meridiano; y oblicuas o inclinadas, cuyo centro es cualquier otro punto.
Se distinguen tres tipos de proyecciones básicas: cilíndricas, cónicas y azimutales.

Proyección cilíndrica


Esquema de una proyección cilíndrica.


La proyección de Mercator, que revolucionó la cartografía, es cilíndrica y conforme en ella, se proyecta el globo terrestre sobre una superficiecilíndrica. Es una de las más utilizadas, aunque por lo general en forma modificada, debido a las grandes distorsiones que ofrece en las zonas delatitud elevada, lo que impide apreciar a las regiones polares en su verdadera proporción. Es utilizada en la creación de algunos mapamundis. Para corregir las deformaciones en latitudes altas se usan proyecciones pseudocilíndricas, como la de Van der Grinten, que es policónica, con paralelos y meridianos circulares. Es esencialmente útil para ver la superficie de la Tierra completa.

Proyección cónica


Esquema de una proyección cónica.


La proyección cónica se obtiene proyectando los elementos de la superficie esférica terrestre sobre una superficie cónica tangente, situando elvértice en el eje que une los dos polos. Aunque las formas presentadas son de los polos, los cartógrafos utilizan este tipo de proyección para ver los países y continentes. Hay diversos tipos de proyecciones cónicas:

Proyección azimutal, cenital o polar




Esquema de una proyección azimutal gnomónica.
En este caso se proyecta una porción de la Tierra sobre un plano tangente al globo en un punto seleccionado, obteniéndose una imagen similar a la visión de la Tierra desde un punto interior o exterior. Si la proyección es del primer tipo se llama proyección gnomónica; si es del segundo,ortográfica. Estas proyecciones ofrecen una mayor distorsión cuanto mayor sea la distancia al punto tangencial de la esfera y el plano. Este tipo de proyección se relaciona principalmente con los polos y hemisferios. Tipos de proyecciones:

Proyecciones modificadas



En la actualidad la mayoría de los mapas se hacen con base en proyecciones modificadas o combinación de las anteriores, a veces, con varios puntos focales, a fin de corregir en lo posible las distorsiones en ciertas áreas seleccionadas, aún cuando se produzcan otras nuevas en lugares a los que se concede importancia secundaria, como son por lo general las grandes extensiones de mar. Entre las más usuales figuran la proyección policónica de Lambert utilizada para fines educativos, y los mapamundis elaborados según las proyecciones Winkel-Tripel (adoptada por la National Geographic Society1 ) y Mollweide, que tienen forma de elipse y menores distorsiones.

Proyecciones convencionales

Las proyecciones convencionales generalmente fueron creadas para representar el mundo entero (mapamundi) y dan la idea de mantener las propiedades métricas, buscando un balance entre distorsiones, o simplemente hacer que el mapamundi "se vea bien". La mayor parte de este tipo de proyecciones distorsiona las formas en las regiones polares más que en el ecuador:

VIDEO DEL TEMA




La proyección de Robinson fue adoptada por la revista National Geographic en 1988 pero abandonada alrededor de 1997 a cambio de la proyección de Winkel-Tripel.