Post on 20-Sep-2018
Introducción al Geoprocesamiento
Introducción al SIG y al Geoprocesamiento
Lic. Carlos Gabriel AsatoConsejo Profesional de Geología de Mendoza
2011
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Temas Introductorios
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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”.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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?
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Concepto de SIG
HARDWARE
SOFTWARE
STAFF
DATA
PRODUCT
DATA
MODEL
STANDARS
Estructura del GIS
ROUTINES
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Los Componentes de un SIG
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Funcionalidades de los GIS
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Consulta y Análisis de Datos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Análisis Dinámico por Clasificación de DatosPoblación x Valores Absolutos
Densidad de Población
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Análisis Geo-Espacial (buffer analysis)
Ejemplo:◆ Provisión de servicios en un área rural◆ Objetivo: determinar costos de nuevos tendidos eléctricos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Los Componentes del GISParte por Parte
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Datos, Datos y Datos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Es Decir que que yo pueda analizar mi información geográfica
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Todas estas personas tuvieron que hacer su trabajo!!!
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Los SistemasEstructura de los Softwares Típicos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Flujo de Datos
Entrada de Datos
Procesamiento de la Información
Salida de la Información
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Ej. Explorar la interfaz de un programa SIG
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Estamos trabajando con DATOS
No con gráficos!!!!
Ej. Explorar un archivo shapefile
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Modelos de Integración de Conocimientos y Datos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
¿Qué es lo que hace posible la CONVERGENCIA DE DATOS?
Ej. Listar tipos de datos que queremos tenervinculados geográficamente
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Contexto de Uso del SIG
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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)
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
SIG y su Contexto en el Conocimiento
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Cartografía
Areas Temáticas
Informática
Balance Multidisciplinario
Producto Digital Sensores Remotosy otras Tecnologías
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Estructura del conocimiento en SIG
Duane Marble (1998)
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
El desafío es poder armar grupos de trabajo multidisciplinarios
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
GIS PROYECT & MANAGEMENT
Efectividad y Funcionalidad de los GIS
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Modelo Costo vs. Tiempo
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Resultados vs Tiempo
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
■ 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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Contextos de la InformaciónInterrelación entre Productores y Actores
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Project GIS
Infrastructure GIS
Institutional GISGIS Data Sharing
Schema
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Relaciones entre Tipos de SIG
SIG de Infraestructura
SIG Institucional
Proyecto SIG
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Concepto de NSDI(Infraestructura Nacional de Datos GeoEspaciales)
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
GIS e Informática
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Software Libre
Quantum GISGvSIGUDigOpenJunpGridJGrassPostgisSpatialLiteSAGAGDALGeoserverMapserverEtc,etc,etc,
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Tipos de GIS y su Utilización
Cantidadde
Usuarios
Capacidad de Procesamiento, Complejidad, Prestaciones y Análisis
WEB GIS,GIS CUSTOMIZED
APPLICATIONSGIS de Escritorio GIS Profesional
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Bases de Datos Relacionales
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Estructuras de Datos
en GIS
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Representación en Raster y Vector
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Ejercicio
Objetivo:Comprender la estructura de la información vectorial (elementos puntuales)
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Ejercicio
Objetivo. Comprender la estructura de la información vectorial
0 105
10
5
POLIGONO Pares de Coordenadas X e Y
12
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Ejercicio
Objetivo. Comprender la estructura de la información Raster
Solución al problema anterior
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
¿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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Topología
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Referencias Cartográficas
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Proyecciones Cartográficas. Proyección Gauss Kruger
ProyecciónUnidadesElipsoideParámetros de la Proyección
Escala en el Meridiano de Referencia Meridiano de ReferenciaParalelo de ReferenciaFalso NorteFalso Este
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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)
* EPSG:4694: POSGAR 94
* EPSG:4928: POSGAR 94
* EPSG:4929: POSGAR 94
* EPSG:4960: POSGAR 98
* EPSG:4961: POSGAR 98
http://www.spatialreference.org
* EPSG:22171: POSGAR 98 / Argentina 1
* EPSG:22172: POSGAR 98 / Argentina 2
* EPSG:22173: POSGAR 98 / Argentina 3
* EPSG:22174: POSGAR 98 / Argentina 4
* EPSG:22175: POSGAR 98 / Argentina 5
* EPSG:22176: POSGAR 98 / Argentina 6
* EPSG:22177: POSGAR 98 / Argentina 7
* EPSG:22181: POSGAR 94 / Argentina 1
* EPSG:22182: POSGAR 94 / Argentina 2
* EPSG:22183: POSGAR 94 / Argentina 3
* EPSG:22184: POSGAR 94 / Argentina 4
* EPSG:22185: POSGAR 94 / Argentina 5
* EPSG:22186: POSGAR 94 / Argentina 6
* EPSG:22187: POSGAR 94 / Argentina 7
* EPSG:22191: Campo Inchauspe / Argentina 1
* EPSG:22192: Campo Inchauspe / Argentina 2
* EPSG:22193: Campo Inchauspe / Argentina 3
* EPSG:22194: Campo Inchauspe / Argentina 4
* EPSG:22195: Campo Inchauspe / Argentina 5
* EPSG:22196: Campo Inchauspe / Argentina 6
* EPSG:22197: Campo Inchauspe / Argentina 7
* EPSG:61906405: POSGAR 98 (deg)
* EPSG:61906413: POSGAR 98 (3D deg)
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
GIS y Cartografía
Georeferenciación, Rectificación, Escalas en Cartografía, GIS y Sensores Remotos,
Generalización y Restricciones Espaciales
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Análisis de DatosAnálisis por Consulta
(Querying Analysis)y
Clasificación
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Consultas. Lógica de Boole en Mapas
Uso del AND
Seleccionar provincias tal que:
( Sup_km2 > 30.000 ) AND ( Sup_km2 < 100.000 )
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Consultas. Lógica de Boole en Mapas
Uso del OR
Seleccionar Yacimientos tal que:
( Mena = ‘ORO’ ) OR ( Mena = ‘Cobre’ )
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Consultas. Lógica de Boole en Mapas
Uso del NOT
Seleccionar Yacimientos tal que:
Mena NOT ‘Cobre’
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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!!!!!
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Clasificación
Ejemplos:
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Análisis de Datos
Introducción al Análisis Espacial
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Análisis EspacialAnálisis por Corredores o Proximidad (buffer analysis)
Objetivo: Establecer relaciones de proximidad entre elementos cartográficos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Análisis Espacial por Superposición de Capas
■ Intersección
■ Unión
OR
AND
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Introducción a los Metadatos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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:
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
¿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?)
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
¿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.
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Temas de Cierre del Curso
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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!!!!
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Ejemplos de Integración de Datos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Algunos Ejemplos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Algunos Ejemplos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Algunos Ejemplos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
#
#
#
#
#
#
#
#
#Ì
Ì
Ì
Ì
Ì
Simbolización de Elementos Puntuales
Ubicación Geográfica Clasificación por Sustancias
#
#
#
#
#
#
#
#
#
## #
#
#
Relación entre elementos
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
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)
Lic. Carlos Gabriel Asato
Introducción al Geoprocesamiento
Estudios de Exploración MineraArea Campo Formoso, Estado de Bahía Brasil