Upload
elena-vega-cruz
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Capítulo ICapítulo I
1.- Técnicas, principios y conceptos básicos 1.1.- Los sistemas de información geográfica 1.1.1 Definición Fig. 1.1 Fig. 1.2 Fig. 1.3 1.1.2. Componentes de un SIG Fig. 1.4 1.1.2.1 Equipo (Hardware) 1.1.2.2 Programas (Software) Fig. 1.5 Fig. 1.6 Fig. 1.7 1.1.2.3 Datos 1.1.2.4 Personal 1.1.2.5 Métodos y procedimientos 1.1.3 Clasificación y estructura de la información en los SIG 1.1.3.1 Datos geográficos Fig. 1.8 Fig. 1.9 Fig. 1.10 Fig. 1.11 Fig. 1.12 1.1.3.2 Fuentes de datos geográficos Fig. 1.13 1.1.3.3 Información no-geográfica 1.1.3.4 Topología Fig. 1.14 Fig. 1.15 Fig. 1.16 Fig. 1.17 Fig. 1.18 Fig. 1.19 Fig. 1.20
Fig. 1.21 Fig. 1.22 Fig. 1.23 Fig. 1.24 Fig. 1.25 Fig. 1.26 Fig. 1.27 Fig. 1.28 1.1.4. Funciones operativas de un SIG 1.1.4.1 Entrada de datos Fig. 1.30 1.1.4.2 Manipulación Fig. 1.29 Fig. 1.31 1.1.4.3 Administración 1.1.4.4 Búsquedas o consultas. Funciones de recuperación, clasificación y medición 1.1.4.5 Análisis espacial Fig. 1.32 Fig. 1.33 Fig. 1.34 Fig. 1.35 Fig. 1.36 1.1.4.6 Diseño y visualización de mapas Fig. 1.37 Fig. 1.38 1.1.5 Potencial de aplicación de los SIG en el transporte 1.2 El Sistema de Posicionamiento Global, definiciones conceptuales y principios operacionales 1.2.1 Componentes Fig. 1.39 Fig. 1.40 Fig. 1.41 1.2.2 Funcionamiento Fig. 1.42 Fig. 1.43 1.2.3 Aplicaciones en el transporte Fig. 1.44
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Introducción Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.1 Definición
Figura 1.1 El espacio real es desagregado en capas de información.
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Introducción
Figura 1.2 Aplicaciones. Los SIG pueden apoyar la compra-venta en el mercado inmobiliario.
Calle: Felipe ÁngelesColonia: PorvenirPropietario: Jesús VélezÁrea: 250 m2Valor: $ 850,000Clave: 140100128002005
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.1 Definición
Introducción
Figura 1.3 Los SIG son herramientas indispensables tanto en la prevención de desastres como en la atención de emergencias por fenómenos naturales, como los sismos.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.1 Definición
Introducción
Figura 1.4 Los 5 componentes fundamentales de un SIG.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.2. Componentes de un SIG
Introducción
1.1.2.2 Programas (Software)
Figura 1.5 Cuadro comparativo de algunos de los programas de SIG más usuales. (1/2) (2/2)
Software Desarrollador Costo Funcionalidad Características principales
Arc Info Environmental Systems Research Institute (ESRI)
Alto Alta Modular, con facilidades para desarrolladores de sistemas y usuarios de nivel profesional (Fig.1.6). Construcción de topología. Manejo de grandes volúmenes de datos. Manejo de información en formato vectorial y raster. Interfaz gráfica mejorada. Altamente flexible. Curva de aprendizaje lenta. Soportado para plataformas Unix, Windows y Windows NT.
ArcView Environmental Systems Research Institute (ESRI)
Medio Alta Modular. Manejo de grandes volúmenes de datos. Manejo de información en formato vectorial y raster. Interfaz gráfica muy amigable. Altamente flexible. Curva de aprendizaje rápida. Soportado para plataformas Unix, Windows y Windows NT.
Genasys Genasys Inc Alto Alta Plataforma para servicios de localización con terminales móviles. Modular. Manejo de grandes volúmenes de datos en formato vectorial y raster. Excelentes índices espaciales. Aceptable interfaz gráfica. Curva de aprendizaje lenta. Soportado para múltiples plataformas Unix y Windows NT.
GeoMedia yModular GISEnvironment (MGE)
Intergraph Corp. Alto Alta Modular. Manejo de grandes volúmenes de datos. Manejo de información en formato vectorial y raster. Buena interfaz gráfica. Soportado para Windows NT y para las máquinas propietarias de Intergraph con sistema operativo Unix propietario.
Mapinfo Mapinfo Inc. Medio Medio Muy usado en aplicaciones urbanas para estadística demográfica. Buena interfaz gráfica. Soportado para Windows.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I IIIIntroducción
Figura 1.5 Cuadro comparativo de algunos de los programas de SIG más usuales. (1/2) (2/2)
Software Desarrollador Costo Funcionalidad Características principales
Erdas Imagine Erdas Inc. Alta Alta Modular. Es un SIG raster. Muy usado en procesamiento de imágenes de satélite y radar. Integra datos vectoriales en formato nativo Arc Info. Excelente interfaz gráfica. Soportado para Unix y Windows NT.
EASI/PACE PCI Remote Sensing Corp
Alta Alta Modular. Es un SIG Raster. Muy usado en procesamiento de imágenes de satélite y radar. Soportado para Unix y Windows NT.
Ilwis International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences, ITC
Medio Medio Manejo de información raster. Permite digitalización y cálculo de áreas. Soportado para DOS y Windows.
ArcCAD Environmental Systems Research Institute (ESRI)
Medio Medio SIG vectorial. Necesita de Autocad. Soportado para DOS y Windows.
PC-Arcinfo Environmental Systems Research Institute (ESRI)
Medio Medio SIG vectorial. Soportado para DOS, Windows y Windows NT. Modular. Manejo de grandes volúmenes de datos. Manejo de información en formato vectorial y raster. Interfaz gráfica mejorada.
Idrisi Escuela de Geografía de la Universidad de Clark
Bajo Bajo SIG raster. Muy usado para educación e investigación en sensores remotos.
GRASS Armada de los EEUU Bajo Bajo SIG raster. Fue desarrollado para cumplir funciones muy específicas.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.2.2 Programas (Software)
Introducción
Figura 1.6 Clasificación de los principales programas de SIG, basada en su funcionalidad y tipo.
Tipos de SIG Autodesk ESRI Intergraph MapInfo GE Smallworld
Internet MapGuide ArcIMS GeoMedia Web Map,GeoMedia Web Enterprise
MapXtreme, MapXsite Smallworld Internet Application Server
Explorador o visualizador
Autocad LT ArcExplorer GeoMedia Viewer ProViewer Por Especificación o Customized
Biblioteca para desarrollo o Component
Incluido en diversos paquetes
MapObjects Parte de GeoMedia MapX, MapJ Parte de Smallworld GIS
Portátil o Hand-held
OnSite ArcPad En desarrollo MapXtend Scout
SIG de escritorio o Desktop
World ArcView GeoMedia MapInfo professional Spatial Intelligence
Professional Autocad/World ArcInfo GeoMedia Pro MapInfo professional Smallworld GIS
Servidor de Bases de Datos
Vision ArcSDE Utiliza Oracle Spatial SpatialWare Parte de Smallworld GIS
CAD Autocad MAP Arccad Incluido en diversos paquetes Incluido en diversos paquetes Parte de Smallworld GIS
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.2.2 Programas (Software)
Introducción
Figura 1.7 Ejemplo de SIG portátil con interfaz de operación con receptor GPS, (ArcPad de ESRI con Garmin 12XL).
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.2.2 Programas (Software)
Introducción
1.1.3.1 Datos geográficos
Figura 1.8 Estructura vectorial de la información geográfica.
Entidad Geométrica
Representa Ejemplos
PUNTOS Fenómenos puntuales en los cuales se desea conocer la posición x, y.
Alcantarillas, casetas, bancos de material, pozos, señales, postes, hidrantes, etc.
ARCOS Fenómenos lineales en los cuales se define su posición y longitud.
Vías, drenajes, oleoductos, líneas eléctricas, etc.
NODOS Fenómenos puntuales en la intersección de arcos.
Intersecciones o entronques, semáforos, entregas de aguas en redes de drenaje, etc.
POLÍGONOS Fenómenos superficiales definidos por regiones homogéneas acotadas por una frontera.
Lotes, usos del suelo, cobertura vegetal, manzanas, barrios, derechos de vías, etc.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I IIIIntroducción
Figura 1.9 Tablas de atributos distintos ligadas por campos comunes de elementos espaciales vectoriales únicos.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.1 Datos geográficos
Introducción
Figura 1.10 Resolución espacial según tamaño de celda en formato raster.
Malla: 3x3Lado celda: 400 mÁrea: 640,000 m2
Malla: 6x6Lado celda: 200 mÁrea: 720,000 m2
Malla: 12x12Lado celda: 100 mÁrea: 670,000 m2
Área real del polígono : 679,707 m2Celda pequeña = Alta resolución
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.1 Datos geográficos
Introducción
Figura 1.11 Componentes de una malla o rejilla de celdas en el formato raster de información.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.1 Datos geográficos
Introducción
Figura 1.12 Esquema de conversión de datos vector-raster.
Una malla debe estar referenciada a coordenadasdel mundo real por una proyección.
Si todas las mallas están referenciadas por una proyeccióncomún, estarán referenciadas entre ellas.
Convertir datos vector referenciados a raster es más fácil y rápido que en el sentido inverso.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.1 Datos geográficos
Introducción
1.1.3.2 Fuentes de datos geográficos
Figura 1.13 Sistema de Posicionamiento Global por satélite, GPS Modelo Magellan Meridian Line Marine. En el recuadro a la derecha, estación total Trimble 5600.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I IIIIntroducción
1.1.3.4 Topología
Figura 1.14 Relaciones topológicas de los elementos espaciales.
Relaciones espaciales Propiedades espaciales
Cada arco tiene un nodo inicial y un nodo final Establece una dirección y una longitud del arco
Arcos conectados entre si por medio de nodos Establece conectividad definiendo rutas
Arcos conectados formando fronteras de polígonos Establece áreas y perímetros
Arcos con polígonos a la izquierda y a la derecha Establece adyacencia
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I IIIIntroducción
Figura 1.15 Topología de arco-nodo. Dos arcos estarán conectados siempre y cuando compartan un nodo.
9
1 2
3 4 5 6 7 8
10 11
12
13 14 15 16
FNODE TNODE LPOLY RPOLY LONG ARC-ID
1 2 0 0 10.0 1
9 2 0 0 7.0 2
2 3 0 0 4.0 3
10 3 0 0 5.0 4
3 4 0 0 5.0 5
12 4 0 0 5.0 6
11 4 0 0 6.0 7
4 5 0 0 5.5 8
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.16 La topología de polígono-arco. Dos polígonos son adyacentes si comparten un arco.
12
3
4
5
6
7
8 9
1
2
3
4
5
1
23
45
3 1,6,5
4 1,2,3,4
3 7,8,3
4 4,8,9,5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 2 Arco Polígono izquierdo Polígono derecho
3 2
5 2 5 1
3 4 5 4 3 5
Polígono # de arco Lista de arcos
4 6,9,7,2
3 1
4 2
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.17 Esquema de las relaciones topológicas de los elementos espaciales en un SIG.
Contener
Intersección
Proximidad
Adyacencia
2 km
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.18 Adyacencia o contigüidad. Diagrama esquemático.
Polígonos izquierda-derecha
1
3
2
6
5
1 2
6
5 47 9
104
8
32 Número de
polígono
6 Número de arco
5
5432454632
1111522243
12345678910
Polígonoderecho
Polígonoizquierdo
Arconúmero
Polígonos izquierda-derecha
5,3 5,5 8,58,5 20,5 ...20,4 20,1 ...18,1 5,1 5,37,4 8,57,4 6,3 .........
12345678910
Pares de coordenadas( x, y )
Líneanúmero
Coordenadas de los Arcos
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.19 Adyacencia. Lotes de terrenos contiguos destinados a diversos usos (departamentos, oficinas, parques, tiendas, etc.).
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.20 Ejemplo de utilización del principio topológico de adyacencia. Selección de los estados contiguos a Yucatán.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1. 21 La diferenciación de flujos de viajes entre ciudades se ve condicionada por la proximidad.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.22 Proximidad. Creación de un buffer de 60 m equivalente al derecho de vía.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.23 Contención. Los elementos puntuales (aeropuertos) contenidos en polígonos (entidades federativas).
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.24 Contención. Polígonos (lagos) contenidos completamente en otro polígono (Jalisco).
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.25 Conectividad. Esquema diagramático de la conexión topológica de arcos y nodos.
1 2
3
4 56
78 9
11
12
1
2 3 4
5 67
8
1
2
Número de arco
Número de nodo
143336767887
211243456268
123456789
101112
Al nodo
Del nodo
Arco número
Nodos de los Arcos
3
9
55,5 5,7 8,78,7 11,7 11,58,7 9,55,5 9,511,5 9,5.........
12345678..
12
Pares de Coordenadas
( x, y)
Arconúmero
Coordenadas de los Arcos
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.26 Conectividad entre distintos tipos de carreteras.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.27 Intersección. Puntos (puentes) que se intersectan con polígonos (llanuras de desborde) en el estado de Guanajuato.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
Figura 1.28 Intersección. Autopistas que se intersectan con áreas de clima seco en el país.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.3.4 Topología
Introducción
1.1.4.2 Manipulación
Figura 1.29 Diagrama de las funciones operativas de un SIG.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I IIIIntroducción
Figura 1.30 Funciones operativas de entrada y salida de un SIG.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.4.1 Entrada de datos
Introducción
1.1.4.2 Manipulación
Figura 1.31 Fuentes y formatos diversos de ingreso de datos a un SIG.
Querétaro
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I IIIIntroducción
Figura 1.32 Análisis de proximidad.
¿Cuáles propiedades ¿Cuáles propiedades estánestána 30 metros de la a 30 metros de la carretera?carretera?
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.4.5 Análisis espacial
Introducción
Figura 1.33 Superposición de diferentes temas de información geográfica.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.4.5 Análisis espacial
Introducción
Figura 1.34 Esquema del proceso de generación de contornos, contouring.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.4.5 Análisis espacial
Introducción
Figura 1.35 Contouring. Riesgo de deslizamientos de suelo sobre pendientes ocasionado por lluvias en San Francisco, Cal.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.4.5 Análisis espacial
Introducción
Figura 1.36 Contouring. Probabilidad de riesgo sísmico en California.
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.4.5 Análisis espacial
Introducción
1.1.4.6 Diseño y visualización de mapas
Figura 1.37 Múltiples niveles de escala.
Densidad de población en México
Áreas de influenciaR e d u r b a n aR e d u r b a n a
Densidad de población en Oaxaca
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I IIIIntroducción
Figura 1.38 Los SIG cuentan con funciones de visualización y representación multivariada del espacio geográfico.
Imagen de satélite en falso color de la
Ciudad de Querétaro
Mapa Planimétrico de la Ciudad de Querétaro
Fotografía Aérea Digital Georreferenciada
de la Ciudad de Morelia, Michoacán
Modelo Digital de Elevación. Cumbres volcánicas
Popocatépetl
Iztaccíhuatl
Transporte y Espacio GeográficoTransporte y Espacio Geográfico Una aproximación geoinformáticaUna aproximación geoinformática
Capitulo II BibliografíaCorolario I III
1.1.4.6 Diseño y visualización de mapas
Introducción
1.2.1 Componentes
Figura 1.39 Constelación de satélites GPS.