Sistemas
de Información Geográficos (SIG)
Son considerados Sistemas de
Información (SI) que contemplan sus propios métodos, técnicas y herramientas,
considerándolos herramientas tecnológicas muy útiles para el análisis y
manipulación de los datos espaciales o georeferenciados, los cuales que integra y relaciona diversos componentes que
permiten la organización, almacenamiento, manipulación, análisis y modelización
de grandes cantidades de datos procedentes del mundo real que están vinculados
a una referencia espacial, facilitando la incorporación de aspectos
sociales-culturales, económicos y ambientales que conducen a la toma de
decisiones de una manera más eficaz.
La tecnología de los SIG puede ser utilizada para investigaciones científica, la gestión de los recursos, la gestión de activos, la arqueología, la evaluación del impacto ambiental, la planificación urbana, la cartografía, la sociología, la geografía
histórica, el marketing, la logística, entre otros.
Historia de los Sistemas de Información Geográficos (SIG)
La
aparición de los SIG se encuentra desde algunos años antes de esa década de los
sesenta, con el desarrollo de nuevos enfoques en cartografía que parecen
predecir las necesidades futuras que un manejo informatizado de esta traerá.
La primera experiencia relevante la
encontramos en 1959, cuando Waldo Tobler define los principios de un sistema
denominado MIMO (map in--map out) con la finalidad de aplicar los ordenadores
al campo de la cartografía. En él, establece los principios básicos para la
creación de datos geográficos, su codificación, análisis y representación
dentro de un sistema informatizado. Estos son los elementos principales del software que integra un SIG, y que habrán de
aparecer en todas las aplicaciones desarrolladas desde ese momento.
En 1854 el pionero de
la epidemiología, el Dr. John Snow,
proporcionaría otro clásico ejemplo de este concepto cuando cartografió, en un
ya famoso mapa, la incidencia de los casos de cólera en
el distrito de Soho en Londres. Este protoSIG,
uno de los ejemplos más tempranos del método geográfico, permitió
a Snow localizar con precisión un pozo de agua contaminado como la fuente
causante del brote.
Si bien la cartografía
topográfica y temática ya existía previamente, el mapa de John
Snow fue el único hasta el momento, que, utilizando métodos cartográficos, no
solo representaba la realidad, sino que por primera vez analizaba conjuntos
de fenómenos geográficos dependientes.
El comienzo del siglo XX vio
el desarrollo de la "foto litografía"
donde los mapas eran separados en capas. El avance del hardwareimpulsado
por la investigación en armamento
nuclear daría lugar, a comienzos de los años 60,
al desarrollo de aplicaciones cartográficas para computadores de propósito
general.
El primer Sistema de Información
Geográfica formalmente desarrollado aparece en Canadá, al auspicio del
Departamento Federal de Energía y Recursos. Este sistema, denominado CGIS
(Canadian Geographical Information Systems), en 1963 por Roger Tomlinson, quien
dio forma a una herramienta que tenía por objeto el manejo de los datos del
inventario geográfico canadiense y su análisis para la gestión del territorio
rural. El desarrollo de Tomlinson es pionero en este campo, y se considera oficialmente
como el nacimiento del SIG. Es en este momento cuando se acuña el término, y
Tomlinson es conocido popularmente desde entonces como «el padre del SIG».
Los 80 y 90 fueron
años de fuerte aumento de las empresas que comercializaban estos sistemas,
debido el crecimiento de los SIG en estaciones de trabajo UNIX y ordenadores personales. Es el periodo en el que
se ha venido a conocer en los SIG como la fase comercial. El interés de las
distintas grandes industrias relacionadas directa o indirectamente con los SIG
crece en sobremanera debido a la gran avalancha de productos en el mercado
informático internacional que hicieron generalizarse a esta tecnología.
En la década de los
noventa se inicia una etapa comercial para profesionales, donde
los sistemas de información geográfica empezaron a difundirse al nivel del
usuario doméstico debido a la generalización de los ordenadores personales o microordenadores.
A finales del siglo XX principio del XXI el
rápido crecimiento en los diferentes sistemas se ha consolidado,
restringiéndose a un número relativamente reducido de plataformas. Los usuarios
están comenzando a exportar el concepto de visualización de datos SIG a Internet,
lo que requiere una estandarización de formato de los datos y
de normas de transferencia. Más recientemente, ha habido una expansión en el
número de desarrollos de software SIG de código libre,
los cuales, a diferencia del software comercial, suelen abarcar una gama más
amplia de sistemas operativos, permitiendo ser
modificados para llevar a cabo tareas específicas.
Funcionamiento de Los Sistemas de Información Geográficos (SIG)
El SIG funciona como una base de datos con información geográfica (datos alfanuméricos) que se encuentra asociada por un identificador común a los objetos gráficos de los mapas digitales. De esta forma, señalando un objeto se conocen
sus atributos e, inversamente, preguntando por un registro de la base de datos
se puede saber su localización en la cartografía.
La razón fundamental para utilizar un
SIG es la gestión de información espacial. El sistema permite separar la
información en diferentes capas temáticas y las almacena independientemente,
permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y sencilla, facilitando al
profesional la posibilidad de relacionar la información existente a través de
la topología geoespacial de los objetos, con el fin de generar otra nueva que no podríamos obtener
de otra forma.
Las principales cuestiones que puede
resolver un sistema de información geográfica, ordenadas de menor a mayor
complejidad, son:
1. Localización: preguntar por las
características de un lugar concreto.
2. Condición: el cumplimiento o no
de unas condiciones impuestas al sistema.
3. Tendencia: comparación entre
situaciones temporales o espaciales distintas de alguna característica.
4. Rutas: cálculo de rutas
óptimas entre dos o más puntos.
5. Pautas: detección de pautas
espaciales.
6. Modelos: generación de
modelos a partir de fenómenos o actuaciones simuladas.
Por ser tan versátiles, el campo de
aplicación de los sistemas de información geográfica es muy amplio, pudiendo
utilizarse en la mayoría de las actividades con un componente espacial. La
profunda revolución que han provocado las nuevas tecnologías ha incidido de
manera decisiva en su evolución.
La representación de los datos
Los datos SIG representan los objetos del mundo real (carreteras, el uso
del suelo, altitudes). Los objetos del mundo real se pueden dividir en dos
abstracciones: objetos discretos (una casa)
y continuos (cantidad de lluvia caída, una
elevación). Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG: raster y vectorial.
Raster: Un tipo de datos raster es cualquier tipo de imagen digital representada en
mallas. El modelo de SIG raster o de retícula
se centra en las propiedades del espacio más que en la precisión de la
localización. Divide el espacio en celdas
regulares donde cada una de ellas representa un único valor. Se trata de un
modelo de datos muy adecuado para la representación de variables continuas en
el espacio.Los datos raster se compone de filas y columnas de celdas, cada
celda almacena un valor único. Los datos raster pueden ser imágenes (imágenes
raster), con un valor de color en cada celda (o píxel). Otros valores
registrados para cada celda puede ser un valor discreto, como el uso del suelo,
valores continuos, como temperaturas, o un valor
nulo si no se dispone de datos. Si bien una trama de celdas
almacena un valor único, estas pueden ampliarse mediante el uso de las bandas
del raster para representar los colores RGB (rojo,
verde, azul), o una tabla extendida de atributos con una fila para cada valor
único de células. La resolución del conjunto de datos raster es el ancho de la
celda en unidades sobre el terreno.
El almacenamiento en bases de datos, por lo general permiten una rápida
recuperación de los datos raster, pero a costa de requerir el almacenamiento de
millones registros con un importante tamaño de memoria. En un modelo raster
cuanto mayores sean las dimensiones de las celdas menor es la precisión o
detalle (resolución)
de la representación del espacio geográfico.
Vectorial: En un SIG, las características geográficas se expresan con frecuencia como
vectores, manteniendo las características geométricas de las figuras. En los
datos vectoriales, el interés de las
representaciones se centra en la precisión de la localización de los
elementos geográficos sobre el espacio y donde los fenómenos a representar son
discretos, es decir, de límites definidos.
Cada una de estas geometrías está
vinculada a una fila en una base de datos que describe sus atributos. Además,
las diferentes geometrías de los elementos también pueden ser comparadas.
Los elementos vectoriales pueden crearse respetando una integridad
territorial a través de la aplicación de unas normas topológicas tales como que "los
polígonos no deben superponerse". Los datos vectoriales se pueden utilizar
para representar variaciones continuas de fenómenos. Las líneas de contorno y
las redes
irregulares de triángulos (TIN) se utilizan para representar la
altitud u otros valores en continua evolución. Los TIN son registros de valores
en un punto localizado, que están conectados por líneas para formar una malla
irregular de triángulos. La cara de los triángulos representan, por ejemplo, la
superficie del terreno
El SIG es importante
porque permite, recopilar, almacenar, procesar y visualizar información
geográfica por medio de elementos tan simples como lo son: puntos, líneas y
polígonos que en conjunto representan entidades geográficas y variables
espaciales mesurables y georreferenciados (ubicados).
En la medida en que podamos conocer y entender mejor el medio físico y natural donde nos desenvolvemos por medio del SIG, así también se podrá planear y planificar nuestras acciones y por consiguiente optimizar la toma de decisiones.
Así mismo permite:
v Integran información espacial y de otros tipos.
v Ofrecen un marco consistente de análisis para los datos geográficamente
referenciados.
v Ofrecen nuevas y novedosas formas para manipular y desplegar datos.
v Permiten la visualización y el análisis de datos con base en las relaciones
y proximidad geográficas.
