Módulo Didáctico I: Construyendo nuestro ‘SIG de escritorio’Revisión final: 2007-09-29Autor: Aguayo Canela, FJ

Curso de Introducción a gvSIG 1.2Módulo didáctico –1.

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1. Módulo Didáctico I: Construyendo nuestro ‘SIG de escritorio’Si nos centramos en la denominación del término Sistema de Información Geográfica (SIG), la palabra "sistema" hace referencia a un conjunto de partes o componentes interrelacionados entre sí.

En un Sistema de Información Geográfica estos componentes son los siguientes:

• El hardware. Equipos informáticos formados por ordenadores y sus periféricos (monitor, escáner, dispositivos de almacenamiento de datos, impresoras, trazadores, etc., también por los dispositivos de captura de la información como estaciones totales, GPS, sistemas fotográficos instalados en satélites, etc.).

• El software. Programas informáticos con funciones para visualizar, consultar y analizar los datos geográficos y que pueden presentar una Estructura modular o una Estructura integrada en otros sistemas de información al cual ofrecen funciones especializadas como Subsistema integrado.

• El liveware. Es el componente vivo del sistema. Comprende a los usuarios del sistema (dependiendo de su especialización tendrán un mayor grado de exigencia del sistema) y a los datos geográficos (Geoinformación), que son la información digital que representa el territorio y que debe mantenerse actualizada ya que, de otro modo, todo análisis posterior sería erróneo.

En los SIG el componente Usuarios está formado por todo el personal de una Corporación, como por ejemplo, por todos los técnicos de un Ayuntamiento y sus oficinas de servicios municipales asociadas (Bomberos, Limpieza municipal, Transporte público, etc.) que construyen y explotan la información geográfica para la coordinación de cada uno de sus recursos. Este tipo de SIG adquieren el carácter de SIG Corporativos y ese es el tamaño habitual de este tipo particular de sistemas de información.

En esta ocasión, -y a lo largo del curso-, cada uno de nosotros individualmente constituirá el componente Usuarios del SIG. Emplearemos como único hardware un ordenador personal en vez de grandes sistemas de almacenamiento, distribución e impresión cartográfica. Como Datos se empleará Geoinformación disponible en Internet y como software utilizaremos gvSIG. Estos serán los componentes del ‘SIG de escritorio’ que nos vamos a construir. Será de gran utilidad para acercarnos a esta tecnología, objetivo que -de otro modo- sería imposible sin estar introducidos en un Departamento o Servicio destinado a la producción o explotación de información geográfica.

1.1. Modelo funcional de un SIG

Cuando hablamos sobre SIG, a un público no iniciado en estas tecnologías de la información, cada persona imagina de manera distinta en su mente aquello que representa esta palabra. No se pretende ahora ser exhaustivos sobre los distintos significados que este concepto puede presentar, pero se insistirá durante el curso, la necesidad de que analicemos el contexto donde se encuentre la palabra SIG para comprender a qué se refiere exactamente.

Este apartado, con un enunciado aparentemente inocente: ‘Modelo Funcional de un SIG’ pretende enumerar y describir el Modelo de las funciones del ‘componente software’ de los SIG. Vea que fácil es confundirse leyendo bibliografía o documentos que tratan de SIG. Para ser correctos debía haberse enunciado como: ‘Modelo Funcional Abreviado del Componente Software de los Sistemas de Información Geográfica’. Pero todo se va simplificando, el mal uso del lenguaje lo convierte en jerga y finalmente esta tonta costumbre nos lleva a errores.

Es difícil, si no imposible, encontrar bibliografía en el mercado que tenga en cuenta este problema y esté redactada correctamente. Tampoco aquí, observando lo que nos rodea, alzaremos la espada de la ortodoxia lingüística en este campo de manera que, es importante tener siempre presentes los componentes que forman intrínsecamente los SIG (repasando el apartado anterior, para unos autores son cuatro; usuarios, hardware, software y datos, para otros autores, tres; software, hardware y livewire), y durante ese instante de la lectura que encontramos el término SIG, incorporar la muletilla ‘componente software de los SIG’, componente hardware de los SIG’, etc. allá donde el contexto lo solicite.

Volviendo al asunto de este apartado, el Modelo Funcional está formado por las funcionalidades principales exigibles al componente software de los Sistemas de Información Geográfica. Son al menos las siguientes:

• Funciones de captura de la información. Funciones que permiten adquirir y depurar de errores tanto la información geográfica espacial como temática preparándola para que pueda ser tratada por el ordenador.

• Funciones de gestión. Con ellas es posible la estructuración de la información original en diferentes capas de información coherentes. Después podemos extraer la porción de información que interesa en cada momento para analizarla y consultarla de forma más eficiente.

• Funciones de análisis. Son las que confieren a un SIG su mayor potencialidad. Facilitan el procesado de los datos, permitiendo extraer información no presente a simple vista, generar nuevos datos y realizar simulaciones de comportamientos basados en modelos del territorio. Esto supone una inestimable ayuda en la planificación del territorio puesto que podemos saber qué pasará cuando se produzca un determinado fenómeno antes de que ocurra.

• Funciones de salida. Permiten mostrar al usuario tanto los propios datos incluidos en el sistema como el resultado de las consultas y análisis sobre ellos. El formato será muy diverso, permitiendo mapas, gráficas, tablas, listados, etc.

Una representación (ilustrada) del Modelo Funcional del un SIG

1.1.1. Una soluciones arquitectónica de un SIG

Estas agrupaciones de Funcionalidades del componente software de los Sistemas de Información Geográfica se solventan mediante la construcción de paquetes o aplicaciones software.

Para describir la solución constructiva, en su conjunto, se emplean esquemas y diagramas donde se representan los Paquetes de Software. Hoy en día se emplea un modelo de arquitectura de “n-capas” más una capa de Servicios Web con funcionalidad geográfica.

El conocimiento de la información existente, -tanto la geográfica como su información subyacente asociada a cada elemento geográfico-, así como su disponibilidad, llega a los usuarios a través del catálogo de metadatos y, de forma mucho más resumida, mediante la consulta de la tabla de contenidos (ToC Table of Content) que permite acceder a cada uno de los atributos de cada una de las Capas de información geográfica. Ambas funciones se tratan con más detalle en los apartados 2.2.2 y 2.2.9 del curso.

Respecto del mantenimiento de la información geográfica, existen perfiles de actualización y mantenimiento con la responsabilidad de mantener la información de su competencia de acuerdo a los protocolos establecidos.

Con el paso del tiempo, estos Paquetes de Software que forman el componen software de los SIG, han ido aumentando en número al igual que la consolidación tecnológica de las comunicaciones ha permitido el aumento de flujo de información que manejamos.

Las Funcionalidades Comunes de los SIG (ver el apartado anterior), pueden ser accedidas directamente por interacción directa con el Software Base del SIG o bien embebidas en aplicaciones verticales de gestión (como el caso de MOSAICO), donde el acceso a los servicios SIG están controlados directamente por las propias aplicaciones.

Los servicios SIG comunes se ofrecen como Servicios Web (WebServices) de funcionalidad geográfica, accesibles mediante protocolos de comunicaciones estándar. Existe una organización internacional, conocida como Open Geoespatial Consortium, (OGC) que estableció un estándar de facto para la interrogación de este tipo de servicios web geográficos. Los servicios web de funcionalidad geográfica más conocidos son:

• Servicio Web cartográfico que entrega imágenes planas: WMS• Servicio Web cartográfico que entrega geometrías (líneas, puntos, ...): WFS• Servicio Web cartográfico que entrega modelos 3D del terreno: WCS• Servicio Web cartográfico que permite búsqueda de metadatos: CSW

Existen otros, pero estos son básicos y debe reconocerlos. Serán material de evaluación en el examen.

Las Aplicaciones Software que acceden al Software Base del SIG son conocidas como Clientes SIG y presentan las siguientes naturalezas:

• Clientes en estaciones de trabajo para operaciones de edición avanzada y operaciones complejas. Conocidos en argot SIG como ‘Clientes SIG Pesados’.

o ArcGIS-ArcVIEW 9.xo ArcGIS-ArcEDITOR 9.xo gvSIG con Extensiones de Análisis de Redes y Análisis Territorial o Udig

• Clientes en equipos PC (Arquitectura Intel), para operaciones de visualización, consulta y maquetación de salidas impresas. Conocidos como ‘Clientes SIG de escritorio’.

o Qsig.o ARCVIEW 3.x sin ninguna Extensión instalada. Aunque es una aplicación

informática cercana a cumplir 10 años, sigue presentando un comportamiento y velocidad de ejecución en sus funciones de visualización y consulta de datos excelente).

o gvSIG sin ninguna Extensión instalada.

• Clientes ligeros consumidores de servicios Web. Conocido como ‘Clientes WebMapping ligeros’. La ventana de GoogleMaps integrada en una página Web es una aplicación Cliente WebMapping ligera. Para que estas aplicaciones WebMapping funciones necesitan de la existencia de un canal de comunicaciones (Internet en este caso), y de un Servidor Cartográfico que le entregue la imagen en el encuadre y la escala solicitados por el Clientes WebMapping ligero que se ejecuta sobre el Navegador Web del Usuario.

o Aplicaciones Web-Mapping integradas en el navegador Webo Aplicaciones Web-Mappling de representación 2D y 3D embebidas como

componentes dentro de el navegador Web.o Utilidades y librerías en lenguaje propio de navegadores Web para interrogar

servicios de mapas.

• Son aplicaciones de software SIG similares a los Clientes WebMapping Ligeros, pero operan sobre dispositivos móviles. Hoy en día se reparten entre las arquitecturas internas de los distintos móviles del mercado. Todos los fabricantes de SIG, desde Microsoft hasta ESRI, permiten la descarga gratuita de este tipo de aplicaciones de software que acceden a sus servidores cartográficos para obtener información geográfica.

o La Consejería de Medio Ambiente ha desarrollado ENEBRO, una aplicación para PDA que permite además la generación y envío de geometrías dibujadas sobre la pantalla de estos dispositivos. Está desarrollada en JAVA.

• Aplicaciones verticales con funcionalidades SIG embebidas.o Sistemas de información de gestión que acceden a funciones del Software base del

SIG y las integran en sus procesos internos para obtener y producir nuevos datos.

1.1.2. Los Clientes de escritorio ‘SIG’Esta denominación ‘Clientes de escritorio’ es resultado de una mala traducción y, posiblemente, del mal uso continuado en publicaciones y foros. Es conveniente que tengamos claro que ‘Desktop GIS Client’, es un eslogan comercial de final de los años 90, empleado en el lanzamiento de un paquete de software llamado ArcVIEW 3.0 de la empresa ESRI. Fue una revolución en su tiempo y con él se han formado al menos dos generaciones de técnicos y geógrafos.

El conjunto de funcionalidades que contenía aquel paquete de software (ArcVIEW 3.0) se limitaba a la visualización de la información geográfica en formato vectorial y en formato Ráster, sin aportar las funciones de geoprocesamiento mínimas para solventar sencillos problemas de inter-visibilidad espacial con modelos digitales, análisis de pendientes, etc. Dichas funciones se vendían en módulos aparte, como extensiones que suponían triplicar el coste del propio paquete base. De aquella carencia surgieron de nuevo con fuerza Clientes de escritorio ‘SIG’ especializados en el manejo de información geográfica ráster como: IDRISI y MIRAMON.

Más tarde surgió otro eslogan ‘Desktop GIS application’ que también ha permanecido hasta hoy y se traduce habitualmente con la expresión ‘Cliente SIG Pesado’ para hacer referencia a aplicaciones que requieren instalación en un equipo de usuario final y que son capaces de acceder a todos los tipos de Geoinformación y que entregan entre un 60% a 80% de las posibles funciones de análisis de geoinformación existentes en la actualidad.

Indicar que este aumento de funcionalidades hacia el análisis geográfico (conocidas en argot como funciones de Geoprocesamiento), supone una encrucijada para los constructores de software y cada ‘Cliente SIG Pesado’ presenta una clara tendencia a desarrollar sus Funcionalidades SIG orientando sus capacidades de análisis de datos geográficos hacia el tratamiento de formato Ráster o hacia el formato vectorial.

Hoy existen tres productos destacados dentro del mundo OpenSource de los SIG, son:

En el bloque de ‘Software de Base SIG’ están:

• Degree • GeoServer

En el apartado de los ‘Cliente SIG Pesados’• gvSIG con sus Extensiones instaladas• uDig

En el apartado de los ‘Cliente SIG de escritorio’• QGis• Kosmo• y otros...

Sí surge la pregunta ¿y entonces qué es MapServer? indicar que MapServer no es un Software de Base para un Sistema de información geográfica, es un servidor especializado en generar y en prestar Servicios Web de Mapas. Es muy completo y dentro del esquema de funcionalidades de un

Sistema de Información geográfica es capaz de cubrir simultáneamente el 80% de las funciones requeridas para las aplicaciones software de la Capa de Servicios Web.

El ‘Cliente SIG de escritorio’ conocido como gvSIG es desarrollado por la Generalitat Valenciana y la empresa IVER, con la colaboración de la Universidad Jaume I. Es una Herramienta orientada al manejo de información geográfica. Se caracteriza por una interfaz amigable, siendo capaz de acceder a los formatos más usuales de forma ágil tanto Ráster como vectoriales, e integra en una ‘Vista’ datos tanto del disco local como datos remotos a través de servicios WEB que cumplan los estándares WMS o WFS, e incluso del Servidor ArcIMS. La incorporación de extensiones y de la Librería de análisis territorial SEXTANTE lo convierte en un ‘Cliente SIG Pesado’ con funciones para análisis experto de información geográfica.

1.2. Datos geográficos

Los Sistemas de Información Geográfica miden su potencia empleando tres indicadores de su capacidad de cálculo en operaciones de:

• Consulta, • Manipulación y • Análisis de datos geográficos.

Los datos geográficos son la materia prima que permite a los SIG realizar análisis espaciales o simulando el comportamiento de los fenómenos del mundo real. Para comprender y mejorar los Sistemas de Información geográfica es necesario conocer la naturaleza de estos datos geográficos, así como aspectos que van desde su captura y almacenamiento hasta la detección y corrección de los errores que se pueden cometer al trabajar con ellos.

Los datos geográficos se diferencian en un aspecto fundamental respecto de los datos alfanuméricos al expresar la ubicación, la forma y el comportamiento de un objeto en el territorio.

Para aquellas personas que han crecido en el paradigma de la programación orientada a objetos la afirmación anterior les resultará muy familiar. Para el resto de nosotros, todos los que nacimos en el mundo alfanumérico, necesitamos un ejemplo:

Los datos alfanuméricos los imaginamos con esta estructura tabular:ID-Catastral FechaAlta Propietario Num-Portal Nom-Calle938376 20060130 Antonio 16 Lejanía188378 20010324 José 21 Lagos verdes188379 19991210 Eduardo 2 San José

Cada registro de la tabla anterior está compuesto de los distintos campos que conforman el dato alfanumérico.

Los datos geográficos, asimilando la misma estructura tabular anterior, se representarían así:Parcela ID-Catastral

☺ 938376☺ 188378☺ 188379

Cada dato geográfico es un registro en la Tabla anterior. Lo que existe dentro del campo ‘Parcela’ es la forma de la parcela. Se conoce como la Geometría. Pero no nos precipitemos en sacar conclusiones. Lo que hay dentro de dicho campo es forzosamente el plano de la parcela catastral pero puede estar almacenado como relación de coordenadas, empleando una estructura vectorial, o puede ser una imagen resultado de una fotografía desde una posición elevada sobre la parcela.

En ambos casos se trata del mismo objeto, de la misma parcela, pero empleando métodos de almacenamiento de la información distintos que veremos en el próximo apartado. Los Sistemas de Información Geográfica deben permitir a los Usuarios interrogar y Analizar la información contenida dentro de ese tipo de campo mediante un leguaje de Consulta que entregue información sobre su Contorno (forma), su tamaño (Área), la proximidad con las parcelas adyacentes (Comportamiento), distancia al hipermercado más próximo (Localización).

También es posible incluir en cada registro información alfanumérica acerca del ‘objeto-geometría’. En el ejemplo, este campo alfanumérico es la ID-Catastral. Por el momento basta saber que un

identificador en cada registro nos permite establecer la Conexión con tablas externas para conocer, además el nombre del propietario, la fecha de alta del inmueble, el tipo de cultivo que soporta, etc.

Bien comprendido esto, ya podemos continuar con el curso de Introducción a gvSIG. En resumen:

• Los Datos Geográficos son registros de una tabla.• Las Tablas contienen un único Campo de tipo Geometría donde se almacena el Objeto

Geográfico.• Dentro del Campo Geometría se almacena la información sobre la entidad geográfica

con una estructura vectorial o en estructura Ráster• Los SIG permiten interrogar estos Campos de tipo Geometría con un lenguaje de

Consulta que amplia las funciones del lenguaje clásico de interrogación de bases de datos.

La manera en que la Ingeniería del Software ha solucionado el almacenamiento se verá dentro de este mismo tema en próximos apartados. No es habitual introducir dentro de un campo de una tabla una estructura Ráster para almacenar la forma de una geometría, siendo más habitual encontrar una solución mixta de ‘puntero hacia’ la posición y nombre del archivo gráfico que contiene la imagen.

1.2.1. Naturaleza y componentes del dato geográficoAntes de abordar el modelo de almacenamiento veamos otros aspectos, como la naturaleza y los componentes del dato geográfico. El dato geográfico representa Entidades Espaciales que, pueden estar directamente condicionadas por causas naturales o por la acción humana.

Se establece esta clasificación de estas Entidades en:

• Entidades naturales• Entidades artificiales

Por ejemplo: la línea de demarcación administrativa que separa dos Municipios, es una Entidad Geográfica Artificial. No existe desde una imagen de satélite, sólo como elemento geográfico de gestión administrativa.

En cuanto a la naturaleza del propio dato geográfico, diremos que el dato geográfico tiene una naturaleza dual, estando integrado por dos componentes:

• la componente espacial y • la componente temática

La componente espacial vendrá dada por la entidad geográfica a la que se refiere el dato geográfico (expresada como un conjunto de coordenadas en un mapa o como conjunto de píxeles de una imagen fotográfica), mientras que la componente temática será la parte descriptiva del dato geográfico y estará formada por los atributos o información asociada a la entidad geográfica. En la tabla adjunta del ejemplo, el campo ID-Castastral es sólo el ‘conector’ que permite enlazar con la parte alfanumérica cada uno de los distintos datos geográficos.

Parcela ID-Catastral☺ 938376☺ 188378☺ 188379

Es indistinto que la componente temática se encuentre ‘encapsulada’ dentro de la definición del dato geográfico o en un campo adjunto, pero por convenio y por la gran dificultad que entraña producir datos geográficos, los datos geográficos presentan su componente temática separada en un campo alfanumérico de forma extrínseca y visible, para que sean los Usuarios quienes decidan con qué, cómo y cuándo conectarlos.

A partir de esta última idea podemos decir que dentro de un SIG es posible tratar la información geográfica de tres formas:

• Analizando únicamente la parte temática (como haríamos en una base de datos corriente). • Analizando únicamente la parte espacial, estudiando sus características geométricas. • Analizando de forma conjunta ambos componentes, siendo esta forma la más útil y

potente desde el punto de vista de la filosofía de trabajo de los SIG.

Por último, diremos que un aspecto muy importante del dato geográfico son las relaciones existentes entre las diferentes entidades geográficas -de subconjuntos temáticos distintos-, debido a que ocupan posiciones espaciales idénticas.

Esta posibilidad de enlace entre dos Tablas empleando el Campos tipo Geometría de dichas tablas se llama UNIÓN ESPACIAL. Con esta funcionalidad de los Sistemas de información geográfica se derivan otras funciones para extraer conocimiento que, de otra forma, sería imposible obtener.

Georreferenciación

La primera componente del dato geográfico es la componente espacial, (dicho de otro modo: el primer campo de la tabla donde se almacena el dato geográfico es el campo de tipo geometria espacial, conocido como FDO Feature Data Object (objeto de datos de la entidad)), el cual contiene la forma de cada una de las entidades geográficas. Gracias a esta componente (campo FDO), podemos contestar a preguntas como ¿cómo se relaciona una entidad geográfica con el resto de entidades?

Parcela ID-Catastral☺ 938376☺ 188378☺ 188379

Pero algo está oculto detrás de las propiedades de este Campo Geometría de la entidad geográfica, -ya se encuentre éste en formato Vectorial o en formato de imágenes-, y es su posición espacial con respecto al planeta Tierra. Sí dicha información está embutida dentro de las Entidades Geográficas entonces puede responderse a preguntas del tipo: ¿qué entidad se encuentra en una posición determinada? o ¿qué entidades forman parte de una entidad geográfica mayor?

Esa información es la Georreferencia o de manera más precisa: esa información es la referencia espacial de localización geográfica de la entidad geográfica.

Definimos entonces que: Georreferenciación es la acción y efecto de Georreferenciar o de establecer una localización espacial a un objeto empleando un sistema de referencia espacial preestablecido. Atención: al establecer una localización espacial es necesario también definir antes un sistema de posicionamiento. (Todos esperamos que se incorpore pronto al Diccionario de la RAE).

Surge la idea entonces de clasificar los distintos tipos de información que se almacenan o encapsulan dentro del campo de geometría de cada Entidad Geográfica en:

• Información sobre su forma• Información sobre su posición espacial respecto al planeta• Información sobre el sistema de posicionamiento empleado

Pero parece que está incompleta... Más adelante se detalla esta carencia.

Existen dos tipos de georreferenciaciones: la denominada georreferenciación directa y la georreferenciación indirecta.

La georreferenciación directa, consiste en la utilización de una red de coordenadas establecidas a nivel global o terrestre (Sistema de Referencia Espacial SRS), lo que además tiene la ventaja de mejorar la integración entre diferentes datos geográficos ya existentes, pues coexisten bajo el mismo sistema de coordenadas.

La georreferenciación indirecta tiene un carácter menos global que la directa. Podemos decir que es una georreferenciación relativa, puesto que los elementos se localizan en relación con un elemento dado que sí tienen una posición conocida. Así por ejemplo la dirección postal de una persona tendría una posición asignada, referida al número de puerta de una calle situada en un código postal de una ciudad determinada y en un país determinado. Este tipo de georreferenciación tiene bastantes aplicaciones para estudios de marketing, sociología, economía, etc. y es necesario cuando surge la necesidad de localizar espacialmente a personas o a bienes muebles que son móviles y que por tanto sólo mediante georreferenciación indirecta puede ser geoposicionados. Realizar georreferenciación indirecta se conoce normalmente como Geocodificar direcciones, o sencillamente Geocodificación.

Topología

Es una rama de la matemática que estudia las propiedades de la figuras con independencia de su tamaño o su forma. Si los Sistemas de Información Geográfica almacenasen información topológica sobre la propiedad de las geometrías, entonces sería posible analizar el comportamiento entre las Entidades Geográficas. No todos los Software Base de SIG son capaces de calcular y almacenar en el dato geográfico este tipo de relaciones.

De esta manera contamos con las funciones de comportamiento espacial y con posibilidades de hallar patrones de comportamiento espacial de las entidades geográficas: pueden estar contenidas en otras, o comparten límites con otras o están conectadas a otras. Preguntas como ¿qué colegios se encuentran dentro de este distrito?, ¿qué parcelas son colindantes a mi propiedad? o ¿qué propietarios se verán afectados por el corte de una determinada tubería? se resuelven teniendo en cuenta estas relaciones topológicas.

De manera concreta los SIG deben contar al menos con funciones de análisis topológico de:

• Contigüidad o adyacencia: permite determinar qué polígonos son colindantes a otro dado. Así pues, un polígono será contiguo o adyacente a otro cuando comparta una parte de su contorno.

• Conectividad: permite recorrer una red de entidades lineales que están conectadas entre sí. Una entidad lineal (arco en terminología SIG) está conectada a otra cuando comparte uno de sus puntos extremos (nodo en terminología SIG).

• Inclusión: permite determinar qué entidades se encuentran en el interior de otras entidades.

• Proximidad: permite el cálculo analítico de la proximidad de dos entidades.

Se completan ahora los distintos tipos de información que se almacena dentro del campo-geometría de cada Entidad Geográfica en:

• Información sobre su forma• Información sobre su posición espacial respecto al planeta• Información sobre el sistema de posicionamiento empleado

Y finalmente

• Información topológica o de comportamientos sobre sus propiedades

La información topológica, una vez almacenada de forma apropiada, va a ayudarnos a automatizar determinados procesos como el cálculo de áreas, caminos críticos entre dos puntos de una red, grado de achatamiento o índices de esbeltez entre otros muchos acerca de la forma y la relación con otras entidades geográficas de una manera eficiente.

1.2.2. Modelos de almacenamiento del dato geográficoLos SIG deben ser capaces de almacenar y representar las entidades geográficas. Existen básicamente dos maneras de recopilar la información geográfica y almacenarla dentro de los sistemas informáticos. Estos dos modelos son el modelo RÁSTER y el modelo VECTORIAL.

Básicamente, la diferencia estriba en la manera que cada modelo almacena la información de las entidades gráficas. Mientras que en el modelo Ráster el almacenamiento emplea una matriz de posiciones que adoptan el valor de la entidad que discurre por una posición concreta, el sistema Vectorial almacena las coordenadas de cada entidad geográfica.

Un ejemplo de utilización del Modelo Vectorial lo tenemos en los programas de diseño asistido por ordenador (CAD) que manejan gráficos vectoriales. Los programas de retoque fotográfico emplean el Modelo Ráster para manipular las imágenes. El algoritmo que empleen para dicho modelo de almacenamiento dará lugar a los distintos formatos de datos que existen en el mercado.

Desde hace varios años se trabaja intensamente para llegar a estándares que permitan emplear algoritmos de almacenamiento, tanto del Modelo Vectorial como del Modelo Ráster, que nos permitan compartir la información de una manera eficiente y con una actitud planetaria.

Modelo VectorialEn este modelo las entidades geográficas son almacenadas las coordenadas que definen su geometría. Así, para elementos puntuales se almacenaría un par de coordenadas, para objetos lineales un conjunto de pares de coordenadas y para entidades poligonales, el conjunto de pares de coordenadas que definen el contorno de dicho polígono.

Esta es la manera más básica de almacenar la información en un modelo vectorial. Existen múltiples formas de almacenar las relaciones topológicas, aunque la más extendida es la estructura denominada Arco-Nodo, basada en los siguientes elementos:

• Arco: sucesión de segmentos rectos conectados siguiendo el mismo sentido que se comportan como un único elemento. En otras palabras, sería la línea definida entre dos puntos extremos con un número indefinido (0 a n) de vértices intermedios.

• Nodo: Son los puntos inicial y final de un arco y el punto donde conectan tres o más arcos. Los nodos de un arco marcan el sentido de dicho arco (según fueron capturados los arcos).

Modelo RásterEn este modelo, el espacio geográfico es dividido en sectores de forma regular denominada comúnmente píxel. De esta forma se establece una malla coordenada (con el origen en la esquina superior izquierda) de píxeles en la que cada píxel va a tomar el valor de la información geográfica que se encuentre en la posición del píxel.

Cuanto más pequeño sea el tamaño de píxel más precisa será la representación de la información.

El propio hecho de que el píxel tenga un tamaño que puede ser mayor que el elemento geográfico que ha de almacenarse, puede hacer que los elementos geográficos sean "desplazados" de su posición real a posiciones "enteras" que son las que ocupan los píxeles, lo cual redunda en su precisión.

En cuanto a la forma de almacenamiento de la información Ráster se basa en almacenar los valores asociados a la posición de cada píxel. Entre los métodos más utilizados para el almacenamiento de la información Ráster podemos citar que los hay que almacenan los valores de la imagen (método exhaustivo) o almacenan posiciones que sustituyen a conjuntos de píxeles del mismo valor, es decir, comprimiendo la imagen Ráster.

Comparación entre modelos

Modelo Vectorial Modelo Ráster Ventajas Ocupa menos espacio de memoria Precisión elevada en la definición de entidadesEl cálculo de magnitudes geométricasRepresentación adecuada de las relaciones topológicas Mejores salidas gráficas

Facilidad de captura Estructura de datos simple Sencillez en la manipulación y gestión de la información Es más barato para una misma extensión Tienen un amplio conjunto de aplicaciones

Inconvenientes Captura de datos más costosa Estructura de datos más compleja Mayor dificultad a la hora de realizar ciertas operaciones (Comparación de mapas)

Menor precisión en el cálculo de áreas y longitudes Ocupan mayor espacio de memoria Dificultad de representar ciertas relaciones topológicas

1.2.3. Soluciones de almacenamiento del dato geográficoLos datos geográficos en formato Ráster se presentan en archivos de imágenes. Cada uno de ellos emplea algoritmos distintos de compresión para paliar el tamaño que alcanzan en disco estos archivos. Sin embargo, cuando estos archivos de imágenes son presentados o impresos sobre nuestras Pantallas o en el Plotter, es bueno recordar que la CPU de nuestro equipo o del Servidor Cartográfico -que los ha leído- tuvo que expandir dicha información con el algoritmo inverso de descompresión y colocarlo íntegramente en su memoria RAM antes de presentarlo en estos dispositivos (pantalla o plotter), o antes de realizar cualquier función de análisis espacial.

Formatos más habituales de almacenamiento de datos geográficos

Modelo Vectorial Modelo Ráster En archivos ESRI Shapefiles (SHP) MapInfo Files (TAB/MID/MIF) Geography Markup Language (GML) TIGER Files Microstation Design Files (DGN) National Transfer Format (NTF)

En directorios ESRI Binary Coverages (ADF)

En BasesDeDatos PostGIS / PostgreSQL Database ORACLE + Oracle Spatial Virtual Spatial Data (ODBC/OVF) ESRI ArcSDE (SDE) MySQL + Spatial para MySQL

En archivos Tiff JPEG, WMF, BMP, JPEG200, GIF, etc. MrSID

En directorios Realmente no existen. Aunque podría decirse que

las Librarians de ArcINFO o los archivos de TILES (Mosaicos de ortofotos) son una solución tipo mixta, pues se trata de una tabla con punteros a localizaciones en directorios o Workspaces.

En BasesDeDatos Campos tipo BINARIO del Gestor de bases de

datos. (No se suele emplear con grandes archivos, pero existen SIG que tratan huellas digitales, perfiles faciales, etc. con gran eficiencia. Utilizan formatos como MrSID que se han popularizado y se emplean en formatos públicos, aunque su uso está restringido bajo Licencia)

Ahora que ya conocemos el nombre de alguna de las soluciones de almacenamiento de los datos geográficos recomendaremos el trabajo con información Ráster cuando:

• Trabajemos con grandes extensiones de terreno y a pequeñas escalas.• No requiramos precisiones muy altas para nuestros cálculos.• Requiramos análisis periódicos.

Estas condiciones se dan en casos de estudios sobre recursos naturales, impacto medioambiental, estudios regionales y globales sobre climatología, cálculo de superficies afectadas por incendios, análisis del paisaje, etc.

Por el contrario, se recomendará trabajar con información vectorial cuando:

• Necesitemos altas precisiones en cálculos y definición de entidades. • Necesitemos tener reflejadas complejas relaciones topológicas.

Estos criterios se dan en casos como la gestión catastral, planificación urbana local, arqueología, etc. Sin embargo, debe destacarse que la Arqueología no es un buen ejemplo, porque debe utilizar el modelo Ráster para encontrar patrones de comportamiento en el terreno empleando fotografías del

terreno realizadas mediante vuelos (ortofotos), o fotografías en distintas longitudes de onda y en el espectro de los Rayos-X que le muestran materiales y edificios a distintas profundidades sin necesidad de realizar excavaciones. Al igual que la Arqueologías otras disciplinas presentarán unos requisitos mixtos que exigirán al Sistema de Información Geográfica elegido, que soporte adecuadamente todos los modelos de almacenamiento y análisis de la información geográfica en distintos formatos de almacenamiento.

Captura de información geográficaCuando trabajamos con SIG, el coste más alto, en tiempo y dinero, recae sobre la captura y el mantenimiento (actualización) de la información geográfica. Los datos son "materia viva" y deben ser mantenidos en estado de "óptima calidad", tanto desde el punto de vista geométrico (adecuada exactitud posicional, exentos de errores topológicos, etc.), temático (fiabilidad de la información temática, asociación adecuada con los datos gráficos, etc.) como temporal (los datos han de ser lo más recientes posibles y estar catalogados por series continuas y comparables en le tiempo).

Por lo tanto debemos ser capaces de conocer de qué tecnologías y metodologías disponemos para capturar la información geográfica y qué errores podemos cometer en este proceso. Esto será un indicador fundamental de la calidad de nuestros datos y por extensión, de la calidad de nuestros análisis y resultados al trabajar sobre el SIG.

Fuentes de error Los tipos de errores que podemos encontrarnos al trabajar con información geográfica dentro del entrono de los SIG pueden ser de dos tipos:

• Los errores propios debidos al método de captura de los datos.• Errores debidos a la manipulación de la información original por aplicación de sucesivos procesos

de análisis y transformación dentro del propio SIG.

Ambos tipos de errores pueden aplicarse tanto a la información gráfica como a la información temática e influir directamente sobre la calidad final de los datos.

1.2.4. Soluciones de acceso al dato geográficoAhora veremos las soluciones para leer y escribir, esto es, las soluciones de mantenimiento de los datos geográficos. El Mantenimiento implica funciones de edición y consulta, pero se va a diferenciar entre Soluciones de Acceso y Soluciones de Edición.

El mejor lugar donde están representadas estas Soluciones de Acceso es en la Ventana de carga de capas de los ‘Clientes SIG de escritorio’ convencionales, porque están especializados en funciones de acceso a todo tipo de datos geográficos para su posterior representación e impresión.

Las Soluciones de Edición comienzan a entrar en el grupo de funciones avanzadas con las que no cuentan los ‘Clientes SIG de escritorio’ y pertenecen habitualmente a los ‘Clientes SIG Pesados’.

Ésta es la ventana de gvSIG para cargar Capas de información geográfica.

El acceso a la información geográfica contempla si el dato geográfico se encuentra en:

• El sistema de ficheros. Ya sean estos,o Imágenes Ráster o o Archivos vectoriales o o Directorios de Coverturas ArcINFO.

• Sobre un servidor que entrega entidades en formato vectorial, esto es, tipo WFS.• Sobre un servidor que entrega entidades en formato vectorial 3D, o sea, tipo WCS.• Sobre un gestor de Bases de Datos, donde existe una tabla que contiene las geometrías.• Sobre un servidor que entrega imágenes en formato Ráster, conocidos como servidores WMS.• Y si ha ampliado, el conjunto de fuentes de datos a los que es posible acceder desde gvSIG con

Extensiones, también podrá cargar datos geográficos en formato imagen desde servidores ArcIMS de ESRI.

1.3. IDE (Infraestructuras de Datos Espaciales)

La historia de las infraestructuras de datos espaciales (IDE) (acrónimo en inglés SDI), comienza con el entonces presidente norteamericano William J. Clinton, al publicar en el año 1994 una orden presidencial para poner en marcha la Infraestructura Nacional de Datos Espaciales de EEUU conocida como la (NSDI).

Puede consultarse en: http://www.archives.gov/federal-register/executive-orders/pdf/12906.pdf

Executive Order 12906: COORDINATING GEOGRAPHIC DATA ACQUISITION AND ACCESS: THE NATIONAL SPATIAL DATA INFRASTRUCTURE, signed by President Bill Clinton on April 11, 1994, launched the initiative to create the NSDI. President George W. Bush amended EO 12906 by issuance of Executive Order 13286 on March 5, 2003.

Una de las fuentes de información importantes en esta área es: Comité Federal de Datos Geográficos (The Federal Geographic Data Committee FGDC).

El Comité Federal de Datos Geográficos es un comité interdepartamental que promueve el desarrollo coordinado, utilización, compartición, y distribución de datos geoespaciales de la Cartografía Nacional Base. En la dirección de Internet: http://www.fgdc.gov/

Desde entonces hubo una serie de salidas en falso en Europa, intentando seguir el modelo americano, pero existía una dificultad adicional: la necesidad de soportar una comunidad de proveedores y usuarios mucho más diversa, por las diferencias obvias de nacionalidad, cultura, política, idioma, etc.

Después de varios intentos fracasados (el más llamativo, GI2000) de crear una normativa oficial europea sobre el tema, por fin, en el mes de julio de 2004, la Comisión Europea consiguió la admisión a debate parlamentario europeo del borrador “DIRECTIVA DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO por la que se establece una infraestructura de información espacial en la Comunidad (INSPIRE)”. La documentación se encuentra en: http://inspire.jrc.it

Sin embargo, antes de la aparición de aquel borrador de 2004, los representantes de la comisión europea y expertos medioambientales y de la información geográfica de todos los estados miembros, habían estado redactando documentos, diseños, y recomendaciones sobre el contenido y la forma de construir las IDE’s con el objetivo de poder publicar, en forma de la directiva INSPIRE, las ‘reglas de juego’ que aseguren que las IDE’s locales y nacionales puedan formar algún día piezas de un único puzzle

El borrador fue el apoyo definitivo para impulsar una serie de iniciativas de IDE’s a varios niveles:

• Nacional (IDEE), Infraestructura de datos espaciales Española• En las CCAA (destacándose Cataluña, Galicia, Andalucía, Navarra y la Comunidad Valenciana),

• A nivel de Gobierno Local (la pionera IDE de Zaragoza) • Y algunas diputaciones y grandes municipios.

Todos con el mismo objetivo: maximizar el acceso a los datos geográficos a los usuarios, minimizando así la duplicación de esfuerzo e inversiones.

Definición de IDE

Una definición, entre varias posibles, de una IDE es la del recetario de la iniciativa global sobre IDE’s, GSDI ( Global Spatial Data Infraestructure) traducido por el grupo Mercator de la UPM (Universidad Politécnica de Madrid)

http://www.gsdi.org/pubs/cookbook/recetario_es0515.pdf

“Se suele usar el término "Infraestructura de Datos Espaciales" (IDE) para indicar la acumulación importante de tecnologías, normas y planes institucionales que facilitan la disponibilidad y el acceso a datos espaciales. La IDE provee una base para el descubrimiento de datos espaciales, con evaluación y aplicación para usuarios y proveedores a todos los niveles gubernamentales, para el sector comercial, instituciones no lucrativas, sector académico y público en general.” (p. 7)

Y en la misma página matizan:

“Una IDE tiene que ser más que una serie única de datos o una base de datos; una IDE incluye datos y atributos geográficos, documentación suficiente (metadatos), un medio para descubrir, visualizar y valorar los datos (catálogos y cartografía en red) y algún método para proporcionar acceso a los datos geográficos. Además, debe haber servicios adicionales o software para permitir aplicaciones de los datos. Para hacer funcional una IDE, también debe incluir los acuerdos organizativos necesarios para coordinarla y administrarla a escala regional, nacional y transnacional.”

¿Cuál es el fin de una IDE?

Es notable que la orden Clinton, comience destacando los beneficios que una IDE aporta a los usuarios finales de la información geográfica. Dice:

“La información geográfica es crítica para promover el desarrollo económico, mejorar la preservación de nuestros recursos naturales, y proteger el medio ambiente.”

En este sentido la IDE es comparable con otras infraestructuras más conocidas, como por ejemplo las de transporte de electricidad o gas ya que estas se trazan por el beneficio del desarrollo económico en general, no por el beneficio sólo de la industria eléctrica. Por otro lado hay una diferencia clave entre esas otras infraestructuras y las IDE’s: mientras que las primeras suministran un producto consumible y finito, las IDE’s transportan información digital, la cual no se gasta y se puede duplicar con facilidad y repartir a múltiples consumidores de forma simultánea.

Para ilustrar la idea, preguntamos:

“¿Porque rehacer una cartografía digital a escala 1:10.000 de una zona de Andalucía, cuando estos datos ya existen en la base de datos (asequible en Internet) del Instituto Cartográfico de Andalucía?”

En este ejemplo la IDEAndalucia de la Comunidad Autónoma de Andalucía, facilitaría:

1. El descubrimiento de la existencia de estos datos2. El acceso a sus descripciones detalladas o metadatos3. En muchos casos, (donde además se encuentre configurado un visor cartográfico), una vista

preliminar a los datos y las cartografías 4. Y finalmente, podría dar acceso directo a la base de datos a través de un sistema de

e-comercio.

Para poder llegar a la implementación de esta visión de la IDE, que facilite una variedad de posibilidades para mejorar el acceso a, o compartir, datos geográficos, hay que plantear cuáles son los componentes básicos que habrá que poner en marcha.

Puede visitar la IDE de Andalucía en: http://andaluciajunta.es/IDEAndalucia/IDEA.shtml

Realice ahora la Práctica 1ª del Curso: Buscar y Clasificar Geoinformación. Estos datos se descargarán desde el portal de la Consejería de Obras Públicas y Transporte, Instituto de Cartografía de Andalucía.

http://www.copt.junta-andalucia.es/obraspublicasytransportes/www/jsp/estatica.jsp?pma=3&ct=8&e=cartografia/servicios_gratuitos.html&pmsa=9

1.4. Metadatos

La definición más habitual de los metadatos es la que dice que son “datos sobre los datos”.

Describen el contenido, la calidad, la condición y otras características de los mismos. Ayudan a una persona a localizar y entender los datos espaciales disponibles. En definitiva, se debe pensar en los metadatos espaciales como en una leyenda, mucho más detallada que la del mapa en formato papel, que describe a las personas que han producido los datos, las fuentes documentales utilizadas en la producción, los atributos que poseen los datos, la fecha de publicación, el sistema de referencia, la frecuencia de mantenimiento.

INSPIRE menciona que los metadatos han de ser mantenidos al día por una autoridad responsable de los datos, y han de presentar un perfil compatible con el estándar de metadatos ISO19115 (obligatorio dentro de INSPIRE).

Los metadatos que los describirán son creados y almacenados en formato de texto (XML). Cada texto de descripción de metadatos pertenece a una fuente de datos espacial (llamadas datasets en la documentación en inglés).

Principales usos de los metadatos

1. Invertir en organización y mantenimiento de los datos.

Los metadatos ayudan a que la inversión de las organizaciones en los datos sea segura. A medida que se produce un cambio de personal o el tiempo pasa, la información sobre los datos de una organización se pierde y los datos pueden perder su valor.

2. Proporcionar información a catálogos de datos y GeoPortales.

Las aplicaciones de sistemas de información geográfica a menudo requieren muchos tipos (categorías de temas) de datos. Pocas organizaciones pueden permitirse crear todos los datos que necesitan. A menudo los datos creados por una organización también pueden ser usados por otras. Haciendo disponibles los metadatos a través de catálogos de datos y “geoportales”, las organizaciones pueden encontrar datos para usar y colaboradores con quien compartir colecciones de datos y esfuerzos de mantenimiento, así como potenciales consumidores de sus datos.

Los comités centrales están dirigiendo el desarrollo de las Infraestructuras de Datos Espaciales Global y Nacional de modo que los productores de datos puedan proporcionar metadatos a otros usando Internet. Los gobiernos regionales están haciendo lo mismo, en el tercer nivel del conjunto geográfico, creando IDE’s regionales que, si están construidas siguiendo los estándares internacionales, podrán encajar entre ellas como las piezas de un puzzle, siendo posible cubrir las necesidades locales y al mismo tiempo ayudar a la creación de la IDE Nacional.

3. Proporcionar información para ayudar a la transferencia de los datos.

Los metadatos deberían acompañar la transferencia de un conjunto de datos. El metadato ayudará a la organización receptora de los datos a procesar e interpretar los datos, a incorporarlos a su dominio y a actualizar los catálogos internos que describen los datos de su dominio.

Niveles de metadatos Los metadatos pueden usarse a diferentes niveles:

1. Metadatos de descubrimiento¿Qué conjuntos de datos contienen la clase de datos en que estoy interesado?

Esto habilita a las organizaciones a conocer y publicitar qué posesiones de datos tienen.

2. Metadatos de exploración¿Contienen suficiente información los conjuntos de datos como para permitir hacer un análisis sensato para mis propósitos?

Esta es documentación a proveer con los datos para asegurarse de que otros los usan correcta y juiciosamente.

3. Metadatos de explotación¿Cuál es el proceso por medio del cual se obtienen y utilizan los datos que se requieren?

Esto ayuda a los usuarios finales y a las organizaciones proveedoras a almacenar, volver a utilizar, mantener y archivar con efectividad sus posesiones de datos.

1.4.1. Software para generar Metadatos Ha venido siendo habitual utilizar la herramienta ArcGIS ArcCatalog de ESRI, basada en el estándar ISO 19115 para la generación de MetaDatos. Así se comenzó la tarea de documentar los datos en algunos de los centros productores de cartografía digital de la Junta de Andalucía.

Posteriormente, con motivo del mayor interés por las IDE, se dieron a conocer otras herramientas y se consideró realizar un análisis de las ventajas e inconvenientes de utilizar la herramienta de libre distribución que el Instituto Geográfico Nacional estaba desarrollando para la IDE Española, el CatMDedit, frente a ArcCatalog.

Como principales ventajas:

• CatMDEdit tiene una mayor interoperabilidad con otras IDE que utilicen la misma herramienta (entre ellas la IDE española). Esta interoperabilidad está entendida en cuanto a que cualquier cambio en los estándares ISO 19139 e ISO19115-2 (todavía no definitivos) que pudiera repercutir en la herramienta, será cambiado en un corto plazo de tiempo, y los mismos inconvenientes que podamos tener en la catalogación, serán encontrados en otras comunidades. Por otro lado, ArcCatalog utiliza actualmente una versión desfasada del estándar ISO19115, lo que significaría que los metadatos creados con dicha herramienta no serán entendidos por otras herramientas con la versión actualizada del estándar.

• La herramienta CatMDEdit aporta tesauros, con un interfaz amigable para su utilización. ArcCatalog, aunque dispone de un apartado para introducir palabras clave y especificar los tesauros de donde proceden (cuando proceden de alguno), no aporta ningún tesauro en la herramienta, teniendo que realizar una búsqueda en Internet o en otras bases de datos, lo que ralentiza el proceso de creación de metadatos.

• Esta herramienta es muy extensa y recoge la mayoría de los metadatos de la norma ISO19115, resultando, por lo tanto, muy precisa.

Como principales inconvenientes:

• No hay una relación directa de los datos con los metadatos. En ArcCatalog hay algunos metadatos que se actualizan automáticamente según son actualizados los datos.

• Esta falta de relación directa entre los datos y los metadatos hace que en la versión simple de la herramienta CatMDEdit (la que se distribuye desde el IGN), no se pueda extraer automáticamente cierta información de los datos, como las coordenadas límite, el sistema de referencia y el sistema de coordenadas, los conjuntos de caracteres de los datos y de los metadatos, etc.

• El CatMDEdit resulta una herramienta complicada en cuanto a la diversidad de campos que hay para completar, mientras que el editor de ArcCatalog contenía menos campos de información, y además no mostraba la información que extraía directamente de los datos.

La versión actual, (septiembre de 2007) presenta notables mejoras. Puede descargarse en:http://sourceforge.net/services/project_services.php?project_id=120326

1.5. Introducción a gvSIG

gvSIG se presenta como un Cliente pesado de escritorio para explotación de Sistemas de Información Geográfica. Es multiplataforma y desarrollado como software libre. gvSIG va más allá de los proyectos desarrollados hasta la actualidad, convirtiéndose en una potente herramienta de gestión de información geográfica, desarrollado bajo los estándares internacionales y que garantiza su interoperabilidad.

El proyecto gvSIG

gvSIG es un proyecto que surge por iniciativa de la Generalitat Valenciana (gobierno local), a través de la Conselleria de Infraestructuras y en el que participan la Universidad Jaume I realizando las tareas de supervisión, con el objetivo de que el desarrollo siga todos los

estándares internacionales (Open Geospatial Consortium) e IVER Tecnologías de la Información S.A., empresa ganadora del concurso y que lleva el peso del desarrollo

Arquitectura del proyecto

El proyecto tiene tres partes claramente diferenciadas:

1.- ANDAMI: Aplicación base extensible mediante "plugins". Se encarga de crear las ventanas, cargar y gestionar las extensiones, seleccionar el "look & feel" adecuado, habilitar el inicio de la aplicación mediante "Java Web Start", inicializar el idioma de la aplicación, etc. Esta aplicación es totalmente genérica, y sirve como semilla a cualquier aplicación MDI (MDI son aplicaciones que presentan ventanas hijas contenidas dentro de una ventana principal de la aplicación).

2.- FMAP: Librería de clases que permite crear aplicaciones GIS a medida. Incluye un núcleo interno ("core") con los objetos de bajo nivel necesarios para su funcionamiento (entidades JTS (Java Topology Suite) y entidades Java2D modificadas) + los conversores adecuados y un conjunto de objetos para trabajar con esas entidades. Dentro de esta librería encontramos clases para leer y escribir los formatos soportados, dibujar los mapas a las escalas adecuadas, asignar leyendas, definir simbologías, realizar búsquedas, consultas, análisis, etc. Los "drivers" (lectores/escritores) de formatos se incluyen dentro de este apartado.

3.- GUI: Extensiones a la aplicación base que contienen además todo lo necesario para interactuar con el usuario. En esta librería de clases encontraremos la mayor parte de cuadros de diálogo que utiliza la aplicación final, así como las clases de soporte a esos cuadros de diálogo. Por ejemplo, aquí se encuentran los formularios para asignar leyendas, crear mapas, definir escalas, etc.

Descripción técnica (lenguaje de desarrollo, librerías utilizadas...) de gvSIG

• Propósito: Cliente avanzado SIG de consulta, edición y creación de planos.• Lenguaje de desarrollo: Java 100 % + algunas librerías externas para el acceso a formatos

propietarios como ECW o MrSid.• Multiplataforma: Funciona en sistemas Windows, Linux, Mac… etc. (Siempre y cuando esté

instalada la máquina virtual java adecuada).• Licencia GNU GPL• Multilingüe. Soporta internacionalización de manera nativa, y es muy fácil crear nuevas

traducciones del programa.

1.5.1. ¿Qué es gvSIG y qué podemos hacer con gvSIG?El programa gvSIG está orientado al manejo de información geográfica. Se caracteriza por una interfaz amigable y sencilla, con capacidad para acceder a los formatos más usuales (ráster y vectoriales). gvSIG además es capaz de integrar datos en una vista, tanto locales como remotos, a través de un origen WMS (Web Map Service), WFS (Web Feature Service) WCS (Web Coverage Service) O JDBC (Java Database Connectivity).

¿Quién puede usarlo?

Está orientada tanto a usuarios finales de información de naturaleza geográfica, sean profesionales o de administraciones públicas (ayuntamientos, diputaciones, consejerías o ministerios) como a posibles desarrolladores que gracias a la extensibilidad el proyecto, puedan ampliar las funcionalidades de la aplicación, así como desarrollar aplicaciones totalmente nuevas a partir de las librerías utilizadas en gvSIG (siempre y cuando cumplan la licencia GPL).

¿Qué licencia tiene?

gvSIG está licenciado con la licencia GNU GPL (General Public License) con la intención de garantizarle la libertad de compartir y modificar el Software para asegurar así de que se trata de Software libre para todos los usuarios. GNU GPL es una licencia registrada por la Free Software Foundation, allí puedes encontrar todos los aspectos que recoge esta licencia.

Está orientado a usuarios finales de información geográfica, profesionales o personal de Administraciones Públicas (Ayuntamientos, Diputaciones, Consejerías o Ministerios). También resulta de especial interés para los ambientes universitarios, debido a su componente I+D+I (Investigación+Desarrollo+Innovación).

La aplicación es de código abierto, con licencia GPL (General Public License o licencia pública general) y gratuita. Se ha hecho especial hincapié desde sus inicios, en que gvSIG sea un proyecto extensible, de forma que los desarrolladores puedan ampliar las funcionalidades de la aplicación fácilmente, así como desarrollar aplicaciones totalmente nuevas a partir de las librerías utilizadas en gvSIG (siempre y cuando cumplan la licencia GPL).

1.5.2. Instalación de gvSIGA lo largo del curso se empleará la versión gvSIG 1.0.2

Todos trabajaremos con la misma versión durante el curso. De esa forma no habrá incompatibilidades para compartir y corregir las prácticas.

Deben descargar esta versión desde:

http://www.gvsig.gva.es/fileadmin/conselleria/images/Documentacion/descargas/ficheros/10/gvsig_update-1_0_2-windows-i586-withjre.exe

Su tamaño ronda los 64 MBytes y son necesarios Privilegios de Administrador Local de la Máquina para poder realizar una instalación correcta.

1.5.3. Interfaz de gvSIGEl Interfaz de gvSIG proporciona los elementos necesarios para comunicarnos con el programa.

El interfaz de gvSIG se compone de una ventana principal en la que se sitúan las distintas herramientas y ventanas secundarias que conforman los documentos propios del programa, tal y como veremos en los siguientes puntos. Antes de conocer los distintos documentos y herramientas es necesario conocer la interfaz de gvSIG, cuanto más familiar te resulte la misma, más fácil será orientarte en los temas siguientes.

1 Barra de título: se encuentra en la parte superior de la ventana de gvSIG. Contiene el nombre del programa, en este caso “gvSIG” y el nombre del proyecto una vez salvado.

2 Casillas con las que poder maximizar o minimizar la ventana activa del programa, o bien cerrarlo completamente.

3 Ventana principal: Espacio de trabajo, donde encontrar las distintas ventanas que nos muestran el “Gestor de proyectos” y los distintos documentos propios de gvSIG.

4 Barra de menús: Aquí podemos encontrar agrupadas en forma de menús y submenús algunas de las funciones que gvSIG puede realizar.

5 Barra de herramientas: contiene los iconos de los comandos más usuales. Es la forma más fácil de acceder a ellos. Haciendo clic y arrastrando, podemos mover de su posición inicial las barras de herramientas, siendo flotantes. No es necesario memorizar el significado de cada uno de los iconos, con situar el puntero sobre ellos aparecerá inmediatamente una casilla con la descripción de su función. Se trata simplemente de una casilla de información rápida.

6 Barra de estado: proporciona información sobre coordenadas y distancias.

1.6. Configuración de preferencias de gvSIG

Antes de realizar la configuración de Preferencias de gvSIG, debes completar las prácticas 1ª y 2ª.

Práctica 1ª: Buscar y clasificar Geoinformación

Práctica 2ª: Organizar nuestro ‘escritorio SIG’

Continuemos...

Ventana de Preferencias de gvSIG 1.0.2La ventana de preferencias le permite personalizar gvSIG. Puede acceder a la ventana de preferencias mediante dos formas. Desde la barra de menús “Ventana/Preferencias”

o mediante el botón de la barra de herramientas “Preferencias”.

Esta es la ventana de preferencias.

CarpetasA lo largo del Curso, emplearemos estas carpetas para alojar los proyectos y los datos geográficos. Configure estos valores tal y como aparecen en la imagen.

Firewall/PROXY Si se conecta a través de un proxy puede establecer aquí los parámetros de conexión para que gvSIG los utilice. Confiemos que no tenga que configurar esta pantalla. En el FORO le daremos toda la ayuda necesaria. Tiene un Botón de comprobación de conexión a Internet en la página anterior.

VISTASLas vistas son documentos de gvSIG que permiten añadir capas. Por favor, configure el valor EPSG como 23030, de esa forma trabajaremos todos en el sistema de referencia espacial ED50 y en con la Proyección UTM en el Huso 30 Norte.

Ya tienes preparado el ‘SIG de escritorio’

Y con esto has terminado de configurar, no sólo gvSIG por completo, sino un mini Sistema de Información Geográfica con Información Geográfica y con Acceso a cientos de servidores cartográficos repartidos por todo el planeta. Y todo ello en tu propio escritorio.

Nos será de una gran utilidad para realizar las prácticas y para entrar adecuadamente en el Mundo de los Sistemas de Información Geográfica.

Notificada la conclusión de las prácticas 1ª y 2ª puedes realizar el examen del primer módulo didáctico del Curso: introducción a gvSIG: software OpenSource para tratamiento de Geoinformación.

1.7. Extensión de funciones de gvSIG

Este apartado queda fuera del objetivo marcado en este curso de Introducción a gvSIG, pero resultaba incompleto si no se indicaban las extensiones más importantes que se pueden añadir a gvSIG para extender sus funciones.

Indicar que, ninguna parte del material de este apartado será objeto de examen parcial ni final en este curso.

Encontrará información completa en: http://www.gvsig.gva.es/index.php

Funciones de Análisis territorial con SEXTANTE

La versión 1.0.2 con la que se desarrolla el curso puede ejecutar Análisis territorial con las Librerías de SIG SEXTANTE (Sistema Extremeño de Análisis Territorial) ©Junta de Extremadura, 2007Funcionalidades de análisis Ráster y vectorial para gvSIG.

Pueden encontrarlo en: http://www.sextantegis.com/Descargas.htm

Funciones de gestión de Sistemas Espaciales de Referencia con Extesión JCRS V 0.1Extensión para el manejo de Sistemas de Referencia de Coordenadas:

Nuevos repositorios de CRS: EPSG, IAU2000Transformaciones EPSGTransformaciones por fichero Rejilla

Se ha incluido en el núcleo, en la versión de 21 de septiembre de 2007

A partir de la versión de 21 de septiembre, está extensión ha quedado incluida dentro del núcleo de gvSIG, por lo que no será necesario instalarla como extensión de funcionalidades.

Función de acceso a servidores ArcIMS para gvSIGAcceso a servidores ArcIMS. Permite añadir capas a las Vistas. http://www.prodevelop.es

Funciones de acceso a ORACLE como Cliente JDBC Oracle Spatial para gvSIGProdevelop S.L. ha mejorado y ampliado la extensión extJDBC y ha añadido el driver para el acceso a información geográfica en bases de datos Oracle. http://www.prodevelop.es