Introducción al SIG y al Geoprocesamiento - pirna.com.ar · “Sistema que utiliza una base de...

Introducción al Geoprocesamiento

Introducción al SIG y al Geoprocesamiento

Lic. Carlos Gabriel AsatoConsejo Profesional de Geología de Mendoza

2011

Lic. Carlos Gabriel Asato


Curso de Introducción al GIS, Cartografía Digital y Procesamiento de Datos en Geología

Características del Curso◆ Conceptual

✦ Análisis de la Realidad Institucional Pública o Privada✦ Estudio detallado del Concepto SIG y sus estructuras de datos✦ Curso desarrollado según el enfoque de explotación de datos en sistemas

corporativos✦ Nociones de los conceptos más importantes en cartografía digital✦ Conceptos Generales Aplicables a cualquier software o proyecto

◆ Práctica✦ Quatum GIS y otros✦ Se realizan sobre la base de los datos corporativos✦ Se trabaja sobre los problemas más comunes



Temario◆ Temas Introductorios

✦ ¿Qué es un GIS?✦ Cartografía y Proyectos Realizados con GIS✦ GIS e Informática✦ Estructuras de Datos en GIS

◆ Cartografía Digital y GIS✦ Introducción a las Proyecciones Cartográficas✦ Escala✦ Generalización✦ Restricciones y Dependencias Espaciales

◆ Análisis con GIS✦ Análisis por Consulta (Querying analysis)✦ Clasificación✦ Introducción al Análisis Espacial

◆ Documentación del GIS✦ Clearinghouse y Metadatos

◆ La Necesidad de la Tecnología GIS y el Contexto Corporativo



Temas Introductorios



Que es un Sistema de Información Geográfico

Algunas Definiciones:

Goodchild (1985). “Sistema que utiliza una base de datos espacial para generar respuestas ante preguntas de naturaleza geográfica”

Aronoff(1989). “Conjunto de procedimientos manuales o computacionales utilizados para almacenar y tratar datos referenciados geográficamente”

Star y Estes (1990). “Sistema de información diseñado para trabajar con datos georeferenciados mediante coordenadas espaciales o geográficas”

NCGIA (1990). “Sistema de hardware, software y procedimientos diseñado para realizar la captura, almacenamiento, manipulación, análisis, modelización y presentación de datos referenciados espacialmente especialmente orientado para la resolución de problemas complejos de planificación y gestión”.



Lo que no es un SIG

"An IT system that manages geographic data"

Una definición realizada sobre un concepto debe permitir el avance y entendimiento del mismo, sus posibles implicancias y efectos sobre los elementos relacionados.



Sistema capaz de almacenar, desplegar y analizar información georeferenciada, cuya estructura

esta fundamentada sobre una base tecnológica, bases de datos y un soporte institucional.

Burrough, 1986Dickinson & Calkins, 1988

¿Que es un Sistema de Información Geográfico?



Concepto de SIG

HARDWARE

SOFTWARE

STAFF

DATA

PRODUCT

DATA

MODEL

STANDARS

Estructura del GIS

ROUTINES



Los Componentes de un SIG



El Concepto SIG en organizaciones o instituciones es muy importante dado que la valoración de sus componentes permite planificar las funciones y operaciones de un SIG (no todo es posible de realizar).

Teniendo en cuenta los componentes es posible definir una dimensión de los equipos a utilizar, tipo de capacitación, la necesidad de estándares y metodología de trabajo, etc.

Ej. Para que quiero un SIG



Funcionalidades de los GIS



Como resuelven problemas los GIS

De localización

Realizando la integración entre variables temporales y espaciales con bases de datos.

Análisis de redes, análisis topológico o de relaciones espaciales

Estadísticos, geoestadísticos relacionados a la variable espacio temporal.

Muchos algoritmos utilizan la denominada algebra de mapas.

En otros casos operadores de lógicos aplicados a mapas

Casos más específicos utilizan fuzzy analysis, texture analysis, trend analysis, neuronal networks, etc.



Consulta y Análisis de Datos



Análisis Dinámico por Clasificación de DatosPoblación x Valores Absolutos

Densidad de Población



Análisis Geo-Espacial (buffer analysis)

Ejemplo:◆ Provisión de servicios en un área rural◆ Objetivo: determinar costos de nuevos tendidos eléctricos



En definitiva, la definición de HERRAMIENTA GIS

Además de tener capacidades de bases de datos.... Es un sistema de análisis que tiene la capacidad de evaluar variables

geográficas y temporales Es una herramienta de comunicación poderosa

Puede comunicar resultados complejos en una forma comprensible



Los Componentes del GISParte por Parte



Datos, Datos y Datos



El Gran Problema de los GISLa Toma de Datos

El 70 % de los costos en el armado de un GIS se lo lleva la captura y carga de los datos.



Es Decir que que yo pueda analizar mi información geográfica



Todas estas personas tuvieron que hacer su trabajo!!!



Los SistemasEstructura de los Softwares Típicos



Flujo de Datos

Entrada de Datos

Procesamiento de la Información

Salida de la Información



Organización de los Programas SIG

Entrada de Datos◆ Por conexión◆ Por digitalización◆ Por lectura de archivos◆ Conversión de formatos y estructuras de datos

Gestión de la Información◆ Copia, borrado mantenimiento de archivos o datasets◆ Documentación

Análisis de la Información◆ Análisis por consulta◆ Análisis geoespacial

Salidas◆ Mapas◆ Exportación a formatos gráficos



Ej. Explorar la interfaz de un programa SIG



Que hace que un GIS sea un sistema de información y no una forma de graficar mapas

La estructura de un GIS incluye Datos Espaciales y Datos Descriptivos

◆ La información espacial incluye localización, forma y relación entre objetos gráficos

◆ La información descriptiva define las características temáticas de los objetos gráficos

ID N_EONOTEMAN_ERATEMA N_SISTEMA N_SSISTEMA N_SERIE N_PISO1 FANEROZOICO MESOZOICO TRIASICO TRIASICO1 FANEROZOICO MESOZOICO TRIASICO TRIASICO2 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO LIASICO TOARCIANO2 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO DOGGER AALENIANO3 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO DOGGER BAJONIANO4 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO DOGGER BAJONIANO5 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO DOGGER BATHONIANO5 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO DOGGER CALLOVIANO5 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO MALM OXFORDIANO5 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO MALM KIMMERIDGIANO6 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO DOGGER CALLOVIANO6 FANEROZOICO MESOZOICO JURASICO MALM OXFORDIANO



Estamos trabajando con DATOS

No con gráficos!!!!

Ej. Explorar un archivo shapefile



Modelos de Integración de Conocimientos y Datos



SIG

Cartografía Digital

Gerenciamiento de Bases de Datos

Teledetección y Geofísica Aérea

Modelos de Tratamiento de Datos Digitales

Lynton Jackes, 1992

Modelo de Sistema Integrado de Información Geográfica

http://carto/

http://datos/

http://datos/

http://tele/

http://tele/

http://geof/

http://geomatica/



SIG Herramienta GeológicaModelo de Convergencia de Datos

SIG

Modelo Geológico

Muestras

ImágenesSatelitales

Bases de Datos

Datos Mineros

Mapas Geológicos

Cartográfía

Geofísica

Observaciones

Datos Auxiliares

Sistemas de Bases de Datos

Orientados al Manejo de

Objetos Geográficos



¿Qué es lo que hace posible la CONVERGENCIA DE DATOS?

Ej. Listar tipos de datos que queremos tenervinculados geográficamente



Contexto de Uso del SIG



Contexto de Usos de los GISUtilización de los GIS en Producción

Ambiente Público◆ Visualización de la Información geográfica (Google)◆ Búsquedas de direcciones y ruteo

Ambiente Profesional (Argentina)◆ Cartografía Digital◆ Gestión de la información corporativa◆ Análisis de la información geoespacial◆ Creación de apliaciones especiales (programas)



Industria Minera

Non Experts:1) Base knowledge of geospatial data mangement and GIS that everbody have to know. Included field data collection,

remote sensing, geophysics, spatial data models, querying analysis, basic spatial analysis, mapping.

Experts:1) Mining exploration and GIS. Something for specialists with a master degree on GIS and Mining exploration.

2) GIS for data Management. That means, management of samples, cores, borehole data, field data, maps, etc.

3) GIS for resources estimation. Not only for geologist but also mining engineers.

4) GIS for mining planing and operations.I am not sure but probably only for mining engineers.

5) Development of new GIS based applications.That is something about programming. A kind of Geo-Software Developer.

6) GIS and enviromentl protection.



SIG y su Contexto en el Conocimiento



El Carácter Interdisciplinario de los SIG y la Cartografía Digital

GeografíaGeologíaFotogrametríaAgronomíaEdafologíaAgrimensuraCs. InformáticasIngeniería CivilIngeniería ForestalHidrologíaOceanografíaMeteorologíaComputaciónGeodesiaCartografíaMatemáticas

Cs. AmbientalesPlaneamiento UrbanoDiseño GráficoTeleobservaciónEcologíaFísicaGeofísicaetc.....

Los SIGs tienen un sinnúmero de aplicaciones en diversas ramas del conocimiento.

En muchos casos los estudios y aplicaciones de la herramienta son resultado de un trabajo realizado en un entorno multidisciplinario



Cartografía

Areas Temáticas

Informática

Balance Multidisciplinario

Producto Digital Sensores Remotosy otras Tecnologías



Estructura del conocimiento en SIG

Duane Marble (1998)



Enfoque Profesional y los SIG

Cartógrafos◆ Estudian métodos de presentación de la información◆ Mejora continua de los métodos cartográficos digitales

Profesionales de Ciencias de la Tierra◆ Análisis geoespacial para la exploración y medio ambiente◆ Catastro minero, urbano, etc. Uso la tierra◆ Análisis geosociales, geografía.

Computadores Científicos◆ Metodologías de almacenamiento de la información◆ Compresión de datos, representación digital de datos, métodos de almacenamiento y

acceso a la información.Administrativos

◆ Consulta de datos, informesEspecialistas en Tecnología de la Información

◆ Gestión de datos, mantenimiento de la información, construcción de consultas



El desafío es poder armar grupos de trabajo multidisciplinarios



GIS PROYECT & MANAGEMENT

Efectividad y Funcionalidad de los GIS



Modelo Costo vs. Tiempo



Resultados vs Tiempo



Tiempos de Producción Cartográfica

La construcción de mapas a partir de una base de datos existente puede ser una tarea que demande muy poco tiempo.

Pero aún así, los tiempos de revisión y control del producto final son equivalentes a los que se emplean en revisar el producto manual dado que en los dos casos deben revisarse la misma cantidad de elementos

cartográficos



Disparo de Costos en Planificación de Proyecto

Costos involucrados en cambios de planes$1 - en la etapa de definición de requerimientos$10 - en la etapa de diseño$100 - en la construcción del sistema$1000 - en la implementación



■ Los Datos Ganan Consistencia Espacial■ Información Organizada■ Información Sensible de ser Reutilizada■ Distribución de la Información■ Se Facilita el Acceso a la Información■ Se Agiliza el Manejo de la Información■ Se Logran Mejores y Claras Presentaciones■ Se Potencializa el uso de la Información

LOS PRINCIPALES BENEFICIOS SON INTANGIBLES!!

Los Proyectos y los Beneficios de la Tecnología GIS



Contextos de la InformaciónInterrelación entre Productores y Actores



GIS Databases Classification

Data Infrastructure GIS◆ Basic and general data-sets, small scale.

Institutional Oriented GIS◆ Basic and thematic data. Government projects at country scale. Resources

Catalogs. Gives regional and contextual data framework for project oriented GIS.

Project Oriented GIS◆ Data structure and scale adapted for special and personal problems.

Asato, 1995-2001



Project GIS

Infrastructure GIS

Institutional GISGIS Data Sharing

Schema



Relaciones entre Tipos de SIG

SIG de Infraestructura

SIG Institucional

Proyecto SIG



SIG de Tipo Institucional

Normalizado◆ Norma de la Carta Geológica. ◆ Normativa de Digitalización

Fuente de Datos de Organismos ReconocidosCobertura y Manejo de Gran Volumen de Datos

◆ Todo el país a escala 1:250.000, 1:100.000, etc.◆ Cobertura Provincial a escalas 1:100.000, 1:50.000, etc.

Marco Geográfico Definido◆ Grilla índice del IGM

Estructura de producción de tipo industrial◆ Definición de entrada de datos, procesamiento, análisis y producto

Destinado al Uso GeneralDebidamente Documentado

◆ Norma Metafile FGDC 1984◆ Manuales de Procedimientos y Estructuras de Datos

Asato, 1995-1998



GIS Corporativo

Es un Sistema de Información Geográfico cuyo diseño está adaptado a las necesidades de trabajo de una gran organización comercial

Manejo de gran volumen de datos.Capacidad técnica y material importante.Relación Costo-Beneficio muy influida por el manejo de información.El modelo de representación de datos y su precisión es crítica.



Modelo de GIS CorporativoSus principales elementos son:

◆ Sistemas de Bases de Datos✦ Base de Datos Corporativa✦ Base de Datos Departamental✦ Base de Datos de Trabajo Personal

◆ Sistemas de Soporte Informático✦ Red✦ Servidores de Datos✦ Estaciones de Trabajo✦ Soporte GIS

◆ Actualización y Recolección de Datos ✦ Agrimensura✦ Cartografía Temática✦ Datos Auxiliares

◆ Usuarios de Información✦ Gerentes✦ Técnicos✦ Especialistas GIS



Actores y Responsabilidades

Profesional TemáticoDefine el problema

Diseña los modelos que resuelven problemas

Establece y define los parámetros de los fenómenos físicos que se quieren ingresar en el GIS

Determina la exactitud y precisión de los resultados

Responsable por la recolección de datos y diseño del producto final

Profesional InformáticoDiseño del sistema informático

✦ Plataforma✦ redes✦ Configuraciones

Responsable de la etapa de programación de aplicaciones

Define como hay que usar las máquinas

Mantiene la seguridad

Realiza y define la política de Back-Up

Asato, 1999



Concepto de NSDI(Infraestructura Nacional de Datos GeoEspaciales)



GIS e Informática



Filosofía de Software de Esri■ArcExplorer

■Arc-View

■Arc-Info

■IMS (Internet Map Server)

■SDE (Spatial Database Engine)

■Arc-Field

■Arc-Object

WEB GISHerramienta de visualización y consulta a través de la WWW

GIS de EscritorioAnálisis sencillo a avanzado. Aplication driven GIS

GIS ProfesionalSistema de producción, altamente configurable, análisis complejos, alta capacidad de procesamiento y automatización

Sistema de distribución de datos georeferenciados basados en http. Pequeños sistemas de información

Sistema Corporativo de almacenamiento y distribución de datos georeferenciados.(LIS)

Sistema de toma de datos en el campo

Componentes para programación de aplicaciones GIS



Mercado del Software

GIS Profesional◆ ArcGIS◆ Microstation-MGE◆ SmallWorld (00 GIS, Smalltalk de General Electric)

GIS Corporativo– Oracle– SDEGIS de Escritorio

◆ Arc-View◆ MapInfo

Otros◆ Caris. Muy usado en oceanografía◆ Spans. Análisis tipo raster (quadtree)◆ Idrisi. Learning GIS◆ Grass. GIS Universitario◆ Ilwis. TNT-Mips. Sistemas Integrados de Información Geográfica



Software Libre

Quantum GISGvSIGUDigOpenJunpGridJGrassPostgisSpatialLiteSAGAGDALGeoserverMapserverEtc,etc,etc,



Tipos de GIS y su Utilización

Cantidadde

Usuarios

Capacidad de Procesamiento, Complejidad, Prestaciones y Análisis

WEB GIS,GIS CUSTOMIZED

APPLICATIONSGIS de Escritorio GIS Profesional



Otros Sistemas de Computación y GIS

Los Programas de Procesamiento de Imágenes son como un GIS?

Los Programas de procesamiento de imágenes suelen tener algunas herramientas de análisis espacial de uso común en GIS. Algunas de las herramientas utilizadas en procesamiento de imágenes también tienen su aplicación en GIS, salvo que su aplicación conceptual es diferente.

Se puede trabajar en un CAD como en un GIS?

CAD significa Computer Aided Drafting, los CADs son programas de dibujo técnico y no GIS.

En GIS se trabaja con una gran cantidad de programas, no todos necesariamente tienen que ser programas de GIS o análisis espacial. El

uso efectivo de estas herramientas va a depender de los objetivos de análisis y de tener en claro que es lo que se quiere hacer



Bases de Datos Relacionales



Estructuras de Datos

en GIS



Como guarda los datos un SIGTipos de SIG y sus estructuras de datos.

Formato RASTER■ La información geográfica esta organizada en una matriz definida por

líneas y columnas.■ La unidad gráfica del formato RASTER es la CELDA

◆ El TAMAÑO de CELDA define la RESOLUCION DE LOS DATOS◆ Su PROFUNDIDAD o VALOR NUMERICO DE LA CELDA◆ Por la POSICION en la MATRIZ (ubicación según X o Y)◆ Por las COORDENADAS CARTOGRAFICAS

Formato Vectorial■ La información está organizada en base a una LISTA de COORDENADAS

CARTOGRAFICAS■ Las unidades graficas básicas son el PUNTO, el ARCO, y el POLIGONO



Representación en Raster y Vector



Vector vs Raster. Ventajas metodológicas

Formato Vectorial■Buena representación cartográfica (elegante)■Estructura compacta (ocupa poco espacio en el HD)■Estructura topológica completamente descripta■Análisis de redes y relaciones de contacto entre objetos■Gráficos precisos■Consulta rápida, clasificación de datos sencilla.■Permite relaciones con bases de datos con estructura compleja■Objetos gráficos, bien diferenciados■Apropiado para representar objetos discretos.

Formato Raster■Estructura de datos sencilla■Superposición de información y combinación de datos simple■Análisis espacial sencillo■Tecnología barata, y muy bien desarrollada■Apropiado para representar variables regionales■Permite análisis de vencindad y filtrado.



Vector vs. Raster. Las desventajas metodológicas

Vector■Datos con organización compleja■Combinación de la información compleja■Tecnología muy cara■Despliegue e impresión muy lenta si se usan representaciones complejas

Raster■Tamaño de archivos grande■Los mapas en formato raster no son elegantes■No se puede realizan análisis de redes■Los objetos no están relacionados intrínsecamente



Ejercicio

Objetivo:Comprender la estructura de la información vectorial (elementos puntuales)



Ejercicio

Objetivo. Comprender la estructura de la información vectorial

0 105

10

5

POLIGONO Pares de Coordenadas X e Y

12



Ejercicio

Objetivo. Comprender la estructura de la información Raster

0 105

10

5

Dibuje sobre la grilla los datos, tal cual se organiza la información en formato raster



Ejercicio

Objetivo. Comprender la estructura de la información Raster

Solución al problema anterior



¿Qué es el CAD?

A diferencia de los GIS, los sistemas CAD son sistemas de diseño, sus datos no tienen topología, y las computadoras tratan sus datos como dibujos (estructura espagueti).

Objeto: RectánguloOrigen: 2,2Alto: 3Ancho: 3

Objeto: PolilíneaRegistros: 7X1,Y1:.... .X7, Y7

0 105

10

5



La Topología en Datos Vectoriales

La topología es un método matemático que define las relaciones espaciales entre los objetos geográficos

digitalizadosLas relaciones más comunes son:

◆ Definición Areal◆ Conectividad◆ Contiguidad◆ Adyacencia◆ Estar contenido en..

■ Topology stores the relationships of one spatial element with respect to another.

■ Topology is a mathematical approach that allows us to structure data based on the principles of feature adjacency and feature connectivity. It is in fact the mathematical method used to define spatial relationships. Without a topologic data structure in a vector based GIS most data manipulation and analysis functions would not be practical or feasible.



Topología



El Principio de Superposición de Capas

◆ Los Sistemas de Información Geográficos organizan la información espacial en una serie de capas.

◆ Cada capa de información contiene datos con similares características temáticas y estructura gráfica.

◆ La relación entre las capas es definida por la superposición.

◆ La superposición de la información es posible porque los datos comparten el mismo entorno geográfico

Ej, Modelado de Capas



Formato Shapefile

Ventajas■ Rápida edición■ Mantenimiento sencillo■ Despliegue rápido

Es un formato de archivo geoespacial constituido por una parte gráfica sin topología y una tabla de atributos

Desventajas■ Capacidad de análisis

espacial limitado■ No está en forma

implícita el chequeo de consistencia espacial.

Arcos, puntos, polígonos <shapefile>.shp<shapefile>.ndx<shapefile>.dbf



Referencias Cartográficas



Proyecciones Cartográficas

Las proyecciones proveen de métodos para representar la superficie curva de la Tierra en un plano

Como toda transformación las proyecciones producen deformaciones sobre la geometría de los cuerpos

espaciales que afectan la forma, superficie o la medida de las distancias



Tipos de proyecciones

Conforme◆ Preservación de las formas. Exacta transformación de ángulos. Uso en navegación.

Equivalente◆ Conserva areas. Angulos inexactos. Importante para estudios de distribución de

datos, densidad o población.

Equidistante◆ Conserva las distancias. Estudios de distancia, velocidad.

Dirección Verdadera◆ Las líneas de dirección cruzan las líneas de referencia a ángulo constante o azimuth.

UTM y Gauss Kruger son proyecciones conformes



Proyecciones Cartográficas. Proyección Gauss Kruger

ProyecciónUnidadesElipsoideParámetros de la Proyección

Escala en el Meridiano de Referencia Meridiano de ReferenciaParalelo de ReferenciaFalso NorteFalso Este



Proyecciones Cartográficas. Proyección Gauss Kruger

Campo InchauspeProyección Transversa MercatorUnidades MetrosElipsoide Internacional 1909Escala 1Meridiano Central -66Paralelo de Origen -90Falso Este 3500000Falso Norte 0

WGS 84Proyección Transversa MercatorUnidades MetrosElipsoide wgs84Escala 1Meridiano Central -66Paralelo de Origen -90Falso Este 3500000Falso Norte 0



Estándares de Sistemas de ReferenciaEuropean Petroleum Survey GroupEPSG EPSG fué un grupo de trabajo que trabajó hasta el 2005

en temas relativos a posicionamiento e industria del petroleo, hoy en dìa reemplazada por la OGP (International Association of Oil and Gas Producers)

Sistemas de Referencia más comunes (SRS) * EPSG:4326. Geográficas

* EPSG:2081: Chos Malal 1914 / Argentina zone 2

* EPSG:2082: Pampa del Castillo / Argentina zone 2

* EPSG:2083: Hito XVIII 1963 / Argentina zone 2

* EPSG:4172: POSGAR

* EPSG:4190: POSGAR 98

* EPSG:4365: POSGAR 98 (3D)

* EPSG:4366: POSGAR 98 (geocentric)






http://www.spatialreference.org

* EPSG:22171: POSGAR 98 / Argentina 1














* EPSG:22191: Campo Inchauspe / Argentina 1







* EPSG:61906405: POSGAR 98 (deg)

* EPSG:61906413: POSGAR 98 (3D deg)



GIS y Cartografía

Georeferenciación, Rectificación, Escalas en Cartografía, GIS y Sensores Remotos,

Generalización y Restricciones Espaciales



Registración de datos en Cartografía

■ Error de cartas ~= .02 mm ~= .05

■ Error y Resolución Espacial en la toma de datos◆ Depende de la resolución método

✦ GPS mm - 5 m - 150 m✦ Imagen Landsat TM 30 m✦ Imagen Aster 15 m✦ Spot 10 m



Georeferenciación■ Registración.

◆ Referenciar o alinear una imagen con otra imagen de una misma área.■ Georeferenciación

◆ Establecer una relación entre las coordenadas de la imagen o mapa y las coordenadas del mundo real.

■ Rectificación◆ El proceso de convertir ajustar y alinear geométricamente la imagen o papel a coordenadas

cartográficas◆ Ortorectificacion◆ La corrección de pixel por pixel de las distorsiones geométricas con respecto a la topografía.

■ Error de registración RMS (Root Median Square Error)◆ GCP (Ground Control points), TIC (registration point)

✦ Se establece la relación un punto de coordenadas en el campo y un punto de registración en la cobertura o imagen

✦ La valoración del error de registración se realiza mediante el cálculo del RMS

El RMS debe ser igual a ½ celda



Rectificación

Tipo de transformaciones◆ Lineal ( 1er orden )

◆ Poligonal✦ 2 do orden✦ 3 er orden✦ ....

◆ Rubber Sheeting✦ Ajuste no uniforme en función de

puntos de referencia.

Tolerancias aceptadasraster 2-1/2 pixelsvector 0.03 inch

0.2 mm



Georeferenciación y Rectificación en Sensores Remotos

Nociónes sobre de Métodos de Remuestreo en Datos Raster

Vecino más próximoValor definido en función del valor más proximo

BilinearValores calculados en función de la distancia a los valores

originales

Convolución CúbicaUtiliza un conjunto de pixeles vecinos y una función de

aproximación cúbica



Georeferenciación de datos Rectificados

Construcción de archivo tfw

85.5 tamaño x0 rotación0 rotación-85.5 tamaño y5404664.25 coordenada x6681859.25 coordenada y

Archivo HDR (BIL, BSQ, BIP)nrows filasncols columnasnbands bandasnbits 4,8,14..Byteorder I,Mlayout bil, bip, bsqulxmap coordenada xulymap coordenada yxdim tamaño xydim tamaño y



Imágenes Satelitales y Cartografía Digital

Importancia de las Imágenes ORTORECTIFICADAS

Las imágenes satelitales poseen “distorsiones” generadas por los errores sistemáticos del sensores, la geometría de toma de datos, estado de la plataforma en el momento de la toma de datos (tilt), etc.

La ortorectificación es el proceso necesario para corregir las distorsiones geométricas, y el desplazamiento que se produce en las áreas topográficas más elevadas y las más alejadas del nadir. El proceso de ortorectificación corrige estas deformaciones ubicando los elementos registrados en el plano horizontal.

En países periféricos, las imágenes satelitales son sumamente importantes

dado que pueden ser la única fuente de datos geográficos de calidad disponible



Escala y Generalización

Muchos datos geográficos son dependientes de la escala

Sólo deberían utilizarse a las escalas que fueron tomados

Asociado al concepto de escala está el concepto de generalización

La generalización es un “Modelo de la Realidad”

Son los rasgos más importantes a representar un fenómeno dado a una escala dada



Análisis de DatosAnálisis por Consulta

(Querying Analysis)y

Clasificación



Como hacer consultas. Las Variables

Variables Numéricas■Representan Números■Comparación Matemática

> < <> =

■Se pueden utilizar para hacer cálculos o clasificaciones

Variables Tipo Carácter■No tienen sentido matemático■Definen cualidades■Comparación alfanumérica

◆ equivalente ==, eq, =◆ contiene (Contains)◆ Simililar o como (Like)◆ Distinto NOT, nq



Como hacer consultas. Lógica del Boole

NOT == ~ A (complemento)

A B

U

A B

U

AND == Intersección de A con B

OR == Unión de A con B

A B

U

A B

U



Consultas. Lógica de Boole en Mapas

Uso del AND

Seleccionar provincias tal que:

( Sup_km2 > 30.000 ) AND ( Sup_km2 < 100.000 )




Uso del OR

Seleccionar Yacimientos tal que:

( Mena = ‘ORO’ ) OR ( Mena = ‘Cobre’ )




Uso del NOT

Seleccionar Yacimientos tal que:

Mena NOT ‘Cobre’



Clasificación:Método para agrupar elementos cartográficos en base a un atributo

numérico.

En GIS la clasificación permite generar distintos tipos de representaciones a partir de un mismo conjunto de datos.

La clasificación permite desplegar datos en un mapa de una forma que hace que los datos sean fáciles de interpretar.

La selección del método de clasificación dependerá de los objetivos del análisis.

Análisis a través de Representaciones CartográficasClasificación



Análisis a través de Representaciones CartográficasClasificación

■ Clasificación por valor único■ Clasificación por rangos

◆ Intervalos Arbitrarios◆ Intervalos Fijos

✦ A valor constante✦ Estadísticos

• Desviación estándar1d, 2d, 3d

• CuantilesIgual numero de elementos por clase

• Area equivalenteMisma superficie

SUPER PREELIMINAR!!!!!



Clasificación

Ejemplos:



Análisis de Datos

Introducción al Análisis Espacial



Análisis EspacialAnálisis por Corredores o Proximidad (buffer analysis)

Objetivo: Establecer relaciones de proximidad entre elementos cartográficos



Análisis Espacial por Superposición de Capas

■ Intersección

■ Unión

OR

AND



Introducción a los Metadatos



Metadata

Describe the content, quality, condition, and other characteristics of data.

Major uses of metadata:◆ organize and maintain an organization's investment in data.◆ provide information to data catalogs and clearinghouses.◆ provide information to aid data transfer. Key components:



¿Para qué sirven los metadatos?■ Para organizar los datos y mantener el cuerpo de datos

geoespaciales que le pertenece a una organización. (¿Se da cuenta usted de lo que tiene?)

■ Para proveer a catálogos y a centros de distribución información acerca de los datos que le pertenecen a alguna organización. (¿Podría usted describirle a otra persona lo que posee usted?)

■ Para proveer información durante el traslado de datos. (¿Podrán

darse cuenta ellos de lo que usted ha hecho?)



Ejemplos de Metadatos

IdentificaciónTítulo, área incluido, temas, actualidad, restricciones

Calidad de los datosPrecisión, a qué nivel están completos los datos, integridad de la lógica, linaje

Organización de los datos geo-espacialesIndirecta, vector, raster,tipo de elementos, número

Referencia espacialProyección, sistema de red, datum, sistema de coordenadas

Entidades e información acerca de los atributosDetalles, atributos, valores de los atributos

DistribuciónDistribuidor, formatos, medios, “online”, precio

Referente a metadatosNivel de actualización, institución o persona responsable



¿Que es un Clearinghouse?

Aspecto institucionalPersonas e infraestructura que facilitan el hallazgo de quienes tienen cuál información geográfica.

Aspecto técnicoUn sistema de información basado en una estructura compuesta por computadoras, accesorios (“hardware”), programas (“software”), y redes de telecommunicación que provee de medios de búsqueda y recuperación de datos.



Temas de Cierre del Curso



Metodología de Diseño de un GIS

Definir los objetivos del GISIdentificar el fenómenoIdentificar las propiedades que lo caracterizanIdentificar que estructura de datos es apropiada para modelizar el fenómeno

◆ Base de datos ◆ Formato Vectorial◆ Formato Raster (Imagen, MDE, etc.)◆ Dibujo (CAD, bitmap, etc.)◆ Texto

Una buena estructura permite análisis eficientes!!!!



Temas para Reflexionar y Evaluar

■ De que manera un GIS ayuda a mi organismo?■ Como se reparte el costo de implementación de un GIS?

◆ Equipo, capacitación, personal, datos, insumos, digitalización, etc.■ Cuales son los beneficios de tener un GIS?■ Quienes son los beneficiarios de esta tecnología?■ Es necesario identificar potenciales usuarios de la información que

genere el SIG?■ Cuales son las fuentes de datos del SIG? Hay que pagar la información,

realizar relevamientos o los datos se pueden adquirir por intercamio?■ Que influencia tiene la calidad de la información en el proyecto?

◆ Precisión, confiabilidad, antigüedad, escala.■ Como se pueden compartir e intercambiar datos de un GIS?

◆ Entre los organismos públicos◆ Entre los beneficiarios del proyecto



ARONOFF, S. 1989. Geographic Information Systems. A Management Perspective. WDL Pub., 294 pp., Otawa.ASATO, C.G., y G. MARÍN, 1998.Institutional GIS of the Geological Survey of Argentina. GSA, 1998. Toronto, Canada.ASATO, C.G., y G. MARÍN, 1995. Integración de la Información del Programa Nacional de Cartas Geológicas en el SIG Central del Servicio Geológico. 3ras

Jornadas de Usuarios deArc-Info del Cono Sur, Ed. AEROTERRA, Buenos Aires.ASATO, C.G., F. PEREZ CERDAN, G. MARIN, 1995. Condiciones Técnicas y Administrativas para la Digitalización de Mapas Geológicos. Informe Inédito.

Dirección Nacional del Servicio Geológico, Buenos Aires.BERNKNOPF, R.L., D.S. BROOKSHIRE, D.R. SOLLER, M.J. McKEE, J.F. SUTTER,J.C. MATTI, R.H. CAMPBELL, 1993. Societal Value of Geologic Maps. US

Geological Survey Circular 1111. 53 pp. Whashington D.C.BUREAU OF MINERAL RESOURCES, GEOLOGY & GEOPHYSICS, 1992. Geographic Information Systems, Cartographic and Geoscience Data Standards.

Camberra.BONHAM-CARTER, G.F. 1994. Geographic Information Systems for Geoscientists. Modelling with GIS. En: Computer Methods in the Geosciences. vol. 13.

388 pp.BURROUGH, P., 1986. Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment. Oxford, Oxford University Press.CARA, P. Y CRYAN, S., 1991. The Italian Geological Database: In The Beginning. Second European Conference on Geographical Information Systems,

Bruselas, Bélgica. ProceedingsEGIS´91, EGIS Foundation. Utrech, Then Netherlands. Vol 2 :876-883.CHEN, J., 1976. The Entity Relationship Model: Towards a Unified View of Data. ACM, Transaction on Database Systems, 1.1: 9-36. DICKINSON, H. Y H.W. CALKINS, 1988. The Economic Evaluation of Implementing a GIS. En: International Journal of Geographical Information Systems.

Vol II: 17-22.ESTES, J.E., 1992. Remote Sensing and GIS Integration: Research, Needs, Status and Trends. ITC Journal 1992-1.HANS-DIETER, E., F. LOHMANN, K. NEUMANN, I. RAMM, 1998. A Database Language for Scientific Map Data. Geologidches Jahrbuch. Reihe A. Heft 104.

Construction and Display of Geoscientific Maps Derived from Databases.:139-152. Hannover.HEALEY, R.G., 1991. Database Management Systems. En: Geographical Information Systems. Logman. Vol I: 251-267, Londres, UK.MAGUIRE, D., 1991. An Overview and Definition of GIS. En: Geographical Information Systems. Logman. Vol I: 9-20, Londres, UK.MAGUIRE, D., M. GOODCHILD, D. RHIND, 1991. Geographical Information Systems. 2 Volúmenes. 649 pp, 555 pp., Londres, UK.MARBLE, D., 1988. Aproches to the Efficient Desing of Spatial Databases at a Global Scale. Building Databases for Global Science. Ed. Mounsey y

Tomlinson. Taylor & Francis :49-65. Londres, UK.MARIN, G., y J. MENDIA, 1995. El Programa Nacional de Cartas Geológicas y la Integración de Información en el SIG Central del Servicio Geológico. En:

1er. Congreso Argentino de Geociencias y Geotécnicas. IGM, Buenos Aires.MOREHOUSE, S., 1985. Arc-Info: a Geo-Relational Model for Spatial Information. En: Proc. Auto-Carto 7 : 388-397 , Washington, D.C.NICKLLESS, E.F.P., y I. JACKSON, 1993. Digital geological Map Production in the UK. more than just a cartographic exercise. Thecnical Report.

Information & Data Resources Serires. 18pp, Keyworth, Nottingham, UK.RODRIGUEZ PASCUAL, A., 1993. Proposición de una Definición Profunda de SIG. En: II Congreso de AESIG. Vol. I, : 127-142. Madrid.SHEPHERD, I.D.H., 1992. Information Integration and GIS. Geographical Information Systems. Logman. Vol I :337-360, Londres, UK.

Bibliografía Adicional

Versión preliminar



Ejemplos de Integración de Datos



Algunos Ejemplos



#

#

#

#

#

#

#

#

#Ì

Ì

Ì

Ì

Ì

Simbolización de Elementos Puntuales

Ubicación Geográfica Clasificación por Sustancias

#

#

#

#

#

#

#

#

#

## #

#

#

Relación entre elementos



Simbolización ComplejaMapa Metalogenético de América del Sur

Color

Anillo ExternoDefine el tamaño delYacimiento

Define el tipo desustancia

Yacimiento aurífero mediano en depósitos de placer.

FormaClasificación morfogenética

Zappettini, Asato (2004)

Asato, Siehankiewicz (2006)



Estudios de Exploración MineraArea Campo Formoso, Estado de Bahía Brasil

Introducción al SIG y al Geoprocesamiento - pirna.com.ar · “Sistema que utiliza una base de...

Documents

Transcript of Introducción al SIG y al Geoprocesamiento - pirna.com.ar · “Sistema que utiliza una base de...