Sistemas de Información Geográfica (SIG): Una guía completa

Sistemas de Información Geográfica (SIG)

SIG (Sistema de Información Geográfica): Integración de hardware, software y datos geográficos diseñados para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la información geográficamente referenciada con el fin de resolver problemas complejos de planificación y gestión. El SIG permite al usuario crear consultas interactivas, analizar la información espacial, editar datos, mapas y presentar los resultados de todas esas operaciones. Cuando se georeferencia una imagen de escala grande (1:5000, 1:1000, etc.) a partir del uso de una cuadrícula, el error medio cuadrático no debería superar un pixel de extensión.

Funcionamiento de un SIG

Funciona como una base de datos con información geográfica que se encuentra asociada por un identificador común a los objetos gráficos de un mapa digital. La razón 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.

Estructura del SIG

Vectorial

(ArcView, ArcGIS, MapInfo): Se mantienen las características geométricas de las figuras, centrándose en la precisión de localización de los elementos geográficos sobre el espacio y donde los fenómenos a representar son discretos, es decir, de límites definidos.

Raster

(IDRISI, ILWIS, GRASS): Es cualquier tipo de imagen digital representada en malla, centrándose en las propiedades del espacio. Divide el espacio en celdas regulares donde cada una representa un único valor. Estos datos se componen de filas y columnas. Los datos pueden ser imágenes (imágenes ráster), con un valor de color en cada celda (o pixel).

Los SIG operan en conjunto con tablas que obedecen a su vez al concepto de “base de datos”, los cuales corresponden a archivos bidimensionales estructurados en forma de filas y columnas. En estas bases de datos se alberga la información inherente a las entidades geográficas que han sido digitalizadas a través de distintas alternativas y estructuradas en forma de puntos, líneas y polígonos.

En sistemas de información como ArcView, ArcGIS, etc., las bases de datos corresponden a archivos independientes respecto de los archivos gráficos con una extensión DBF (database file).

Las tablas de SIG se denominan “relacionales” debido a que es posible vincular dos o más tablas por medio de un campo común a ambas en la cual se da la relación “uno a uno”. En la teoría de bases de datos relacionales existen relaciones de carácter más complejo como “uno a muchos”, “muchos a muchos” y “muchos a uno”, situación que es analizada bajo el concepto de normalización de bases de datos. Los SIG poseen dentro de sus funciones de base de datos los comandos propios de SQL, lenguaje de consulta diseñado para responder a datos específicos contenidos en la base de datos.

Tipos de datos

• Número: cualquier dato numérico (enteros, decimales, exponenciales)
• Cadenas (Strings): datos alfanuméricos que incluyen letras, números y signos.
• Booleano: Datos que tienen como resultado la afirmación o negación de una premisa.
• Fechas (Dates)

Error medio cuadrático (RMSE)

Es un estimador de carácter estadístico que permite evaluar la calidad de la georeferenciación, actuando con el conjunto de los residuales. En términos estadísticos, la probabilidad del error medio cuadrático oscila entre un 63% a un 68% del universo de observaciones; en otras palabras, si se realiza la georeferenciación de 100 puntos, teniendo la premisa que el RMSE debe ser menor o igual a un pixel, hasta 68 puntos de los georeferenciados podrían tener residuales menores que un pixel, y un 32% (o puntos) superan este valor.

Actualización de cartografía

La actualización de cartografía se puede realizar con: planos topográficos, imágenes de alta resolución, fotogrametría, GPS o LiDAR. Cada uno de ellos posee estándares de posición.

Consideraciones sobre las tablas de SIG

Los SIG utilizan habitualmente tablas del tipo “plano” en donde la redundancia de datos es habitual. Con ellos también aparecen problemas de desigual denominación para un mismo dato, ausencia de información, redundancia y confusión respecto a la naturaleza de la información.

En una tabla, la llave “primaria” corresponde a un valor único que no debe contener datos vacíos o nulos (ej: en la entidad curso, esta llave sería el número de matrícula). La llave “externa” es la que permite la unión con dos o más tablas.

La primera forma normal de una base de datos consiste en que las filas de esta base sean de carácter atómico (sin repeticiones), en otras palabras, se elimina cualquier redundancia de la base de datos original.