Los Sistemas de Información Geográfica (SIG / GIS)

 

                         Con el desarrollo de las tecnologías orientadas al almacenamiento, análisis y salida gráfica de la información espacial aparecen los Sistemas de Información Geográfica (SIG) o en vocablo anglosajón Geographic Information Systems (GIS). Son programas informáticos que almacenan, gestionan y representan gráficamente datos con algún componente espacial. Es decir, que la información está georreferenciada y puede relacionarse de formas muy diversas. Este software facilita la resolución de múltiples operaciones que por los medios convencionales resultaría muy difícil de resolver: generalización cartográfica, integración de variables espaciales, modelado del relieve, análisis de áreas urbanas, gestión de recursos naturales, gestión de riesgos, planificación, uso militar, arqueología, etc. 

                          El SIG en su concepción actual es una herramienta integradora que busca abarcar en su ámbito todas las funcionalidades que se requieren para el trabajo con variables y elementos espacialmente localizados, incorporando para ello capacidades variadas La tecnología SIG permite incorporar las características del espacio geográfico a todo estudio como categorías fundamentales desde un punto de vista interdisciplinario. Constituyen así bases de datos geográficos digitales actualizadas con fines diversos.

                         Un SIG ha de permitir la realización de las siguientes operaciones:

      q       Lectura, edición, almacenamiento y, en términos generales, gestión de datos espaciales.

 

q       Análisis de dichos datos. Esto puede incluir desde consultas sencillas a la elaboración de complejos modelos, y puede llevarse a cabo tanto sobre la componente espacial de los datos (la localización de cada valor o elemento) como sobre la componente temática (el valor o el elemento en sí).

 

 

 

q       Generación de resultados tales como mapas, informes, gráficos, etc.

 

                            El origen de SIG se remonta a 1964 cuando se realizó Canadian Geographic Information System (CGIS) un inventario de los recursos forestales de Canadá bajo la dirección de Dr. Roger Tomlinson y ese mismo año el geógrafo Brian J. L. Berry propuso “la matriz de datos geográfica” para organizar los datos que sistematizaban distintas perspectivas del estudio del espacio geográfico.

 

SIG y práctica docente

                             A fin de lograr un aprendizaje geográfico significativo en los estudiantes el área de trabajo debe ser un espacio cercano y comprometido como el barrio donde habita o el de la escuela a la que concurre y luego avanzar con otras escalas locales, regionales o nacionales. Es importante que usen también mapas, fotografías aéreas e imágenes satelitales. Es prioritario incentivar la construcción de cartografía digital para tratar las problemáticas territoriales, sociales, económicas o ambientales del espacio geográfico que habitan los estudiantes con el objetivo de desarrollar un espíritu crítico y proponer posibles soluciones que se deberían elevar a las autoridades de gobierno a fin de colaborar con la administración local.

                            El hardware y software que se usan con fines educativos deben ser gratuitos de organismos estatales y académicos. La característica más destacable del software libre para SIG es su modularidad, un hecho inherente al propio tipo de software. Ello favorece las interrelaciones entre proyectos, que se conectan unos con otros y reutilizan elementos de otros proyectos con mucha mayor frecuencia que en el caso del software privativo, ya que la licencia bajo la que se liberan así lo permite. La principal fortaleza de las soluciones libres en el entorno SIG las encontramos en el acceso a datos, ya que éstas presentan una mayor interoperabilidad y respetan en mayor medida los estándares. Existen aún algunas áreas donde las soluciones SIG libres no alcanzan el nivel de las soluciones privativas, como por ejemplo en lo relativo al procesado de imágenes y productos de la teledetección. En otras, como por ejemplo las relacionadas con análisis, encontramos soluciones libres perfectamente capaces de reemplazar a las privativas, mientras que existen elementos como los clientes Web donde las soluciones libres incluso se muestran superiores.

 

 

 

                       En la actualidad la visualización tridimensional es una de las tendencias más importantes dentro del ámbito SIG. Aunque el SIG de escritorio sigue siendo fundamentalmente una herramienta 2D, las aplicaciones con capacidades 3D van ganando relevancia al tiempo que incorporan cada vez más funcionalidades que las acercan a las del SIG de escritorio completo. Además de su mejor capacidad para incorporar de forma realista los elementos geográficos (que son tridimensionales, así como los fenómenos que los originan), una de las razones indudables del  éxito y la popularidad del SIG 3D es su gran atractivo visual. La tercera dimensión hace más sencillo interpretar buena parte de la información representada, ya que permite mostrarla de un modo más asequible y fácil de entender, especialmente para el observador no especializado. Frente al mapa impreso o la representación bidimensional en pantalla, la representación en tres dimensiones resulta mucho más intuitiva y real. Al ser más natural y cercano al objeto que se representa, un mapa tridimensional se percibe menos como un elemento simbólico y más como una realidad.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Algunas preguntas clave para resolver el análisis socioterritorial en la práctica docente con SIG

 

      q       ¿Cuál es la configuración espacial del paisaje?

q       ¿Cuántas categorías pueden distinguirse en esta estructura?

q       ¿Qué superficie /porcentajes abarca cada una?

q       ¿¿Cuál es la superficie de crecimiento de cada categoría entre cada año o entre períodos temporales?

q       ¿Cómo impactan las actividades socio-económicas en la evolución de la estructura territorial?

q       ¿Dónde deberían ubicarse las nuevas instalaciones de infraestructura para satisfacer con mayor capacidad la demanda distribuida?

q       ¿Cuáles son las zonas de aptitud locacional para la expansión física del área urbana?

q       ¿Cuáles son las zonas para ser conservadas como áreas naturales?

q       ¿Dónde se ubican las mejores locaciones para el desarrollo de un determinado uso del suelo?

q       ¿Qué porcentaje del área de estudio tiene potencialidad de conflicto ante la evolución espacial de usos de suelo?

 Los componentes de un SIG son:

El modelo o estructura de datos raster

                   Facilita la división del espacio a través de una matriz cuadriculada en donde cada una de las celdas contiene la información correspondiente a la categoría del espacio geográfico dominante en ella. Es una estructura de datos simple y la primera que se utilizó. Se organiza por capas temáticas (layers) superpuestas que permiten el análisis de forma rápida y precisa a partir de la combinación de temas del mismo lugar. Cada una de éstas es un tema diferente (vegetación, tipos de clima, suelos) o diferentes tiempos históricos de un mismo tema (un espacio rural en 1930, 1970 y 2010) o distintas bandas de reflectancia de un mismo lugar (infrarrojo cercano, medio y lejano). Tiene mayor aptitud para las aplicaciones en estudios ambientales como incendios forestales, inundaciones, sequías o erupciones volcánicas.

Algunos ejemplos de sistema raster son: OSU MAP, Idrisi, ILWIS, ERDAS, ERMapper.
 

El modelo o estructura de datos vectorial

                       Este sistema se basa en la existencia de un mundo real definido por objetos que permite diseñar cartografía de mejor calidad digitalmente mediante puntos, líneas y áreas cerradas (polígonos). Los datos se almacenan en bases de datos asociadas que guardan la información con la misma precisión con las que se las ha obtenido. Se utiliza con mayor frecuencia en aplicaciones de estudios en áreas urbanas como catastro, redes de servicios o movimiento del tránsito automotor.

Algunos ejemplos de sistema vectorial son: ARC/INFO, Arc View, ArcGIS, ArcExplorer Java Edition for Education, ESRI, Mapinfo y MGE.
 

 

Otras aplicaciones

                             Se conoce como mashup o aplicación Web híbrida a una aplicación que basa sus contenidos en los de otras páginas Web, integrándolos y creando una nueva página que ofrece un servicio distinto. Un mashup accede a los servicios que otras páginas proporcionan de forma pública dando un uso distinto a estos en un nuevo contexto. Por lo general, la creación de un nuevo mashup resulta sencilla, mucho más que lo que sería el desarrollo desde cero de esa misma aplicación. Los mashups suponen una extensión de los conceptos de la Web 2.0 al terreno de la programación, ya que permiten una participación mayor por parte de los usuarios en los contenidos de la propia Web. Los mashups hacen sencillo aportar a la Web contenidos interactivos en forma de nuevas aplicaciones, sin requerir unos elevados conocimientos de programación o tecnologías Web a bajo nivel. De este modo, los mashups favorecen sobre todo la creatividad, y cuando una aplicación Web pone sus servicios a disposición de otros para que los empleen en la creación de algún tipo de mashup, ello no va enfocado a programadores expertos, sino a cualquiera que sea capaz de tener una idea relevante para utilizar esos servicios y sea capaz de ponerla en práctica. Tanto los servicios en sí como los datos en los que éstos pueden basarse, y que son empleados para la creación de un mashup, alcanzan así a un público mayor, rompiendo las barreras que anteriormente restringían el uso de esas tecnologías a entornos profesionales especializados. De entre los muchos existentes en la actualidad, Google Maps es el servicio más popular para la creación de mashups, y el que ha supuesto una verdadera revolución en este sentido.

 SIG nacional

                     El Instituto Geográfico Nacional de la República Argentina en el año 1997 incursionó en el área de los Sistemas de Información Geográfica, con la producción del “SIG-250” nombre asignado por tratarse de información con escala de captura 1:250.000, sus capas temáticas contenían información geográfica extraída de la cartografía oficial producida por el organismo. Este producto fue el resultado de la labor del Instituto realizada en el marco del Proyecto de Apoyo al Sector Minero Argentino (PASMA). El proceso consistió básicamente en la conversión de la cartografía en formato CAD al formato SIG. Los datos se referenciaron en coordenadas geográficas, utilizando el Sistema de referencia WGS 84 y el Marco de referencia POSGAR 07.

                    Enmarcada en un contexto nacional, regional y global del desarrollo de las infraestructuras de datos espaciales (IDE), nace en el año 2012 la iniciativa para la conformación de una IDE Institucional para el Instituto Geográfico Nacional (IGN) de la República Argentina. Esta nueva línea de trabajo busca brindar las capacidades para el almacenamiento, documentación, edición y distribución de los datos geográficos manejados en el ámbito del Instituto, así como también para la distribución de los mismos y sus productos derivados como Argenmap a usuarios externos, instituciones y organismos del estado.

                    Actualmente, el Instituto avanza también hacia la adecuación a las normas surgidas de las diferentes iniciativas IDE en las que participa, como la Infraestructura de Datos Espaciales de la República Argentina, IDERA, que ha establecido su perfil de metadatos, la norma para publicación de servicios Web y una primera versión de su catálogo de objetos. El visualizador o mapa navegable, es una aplicación Web que permite ver y consultar las capas provenientes de los servicios WMS de todos los nodos de la IDERA. De la misma manera, el IGN participa activamente en la definición del catálogo de objetos del COSIPLAN, Consejo Suramericano de Infraestructura y Planeamiento, que define y estructura los objetos geográficos que serán utilizados para la planificación regional de las grandes infraestructuras.



 

Para profundizar en el tema se recomienda la lectura:

 

q       Buzai, G. D. 2000. La exploración geodigital. Buenos Aires: Lugar.

q       Buzai, G. D. 2004. Geografía global. Buenos Aires: Lugar.

q       Buzai, G. D. - Baxendale, C. A. 2006. Análisis socioespacial con Sistemas de Información Geográfica. Buenos Aires: Lugar.

q       Buzai, G. D. 2008. Sistemas de Información Geográfica y cartografía temática. Métodos y técnicas en el aula. Buenos Aires: Lugar.

q       Buzai, G. D. 2011. Análisis socioespacial con Sistemas de Información Geográfica. Perspectiva científica de base raster y vectorial. Tomo 1 y 2. Buenos Aires: Lugar.

q       Chuvieco Salinero, E. 2002. Teledetección ambiental. La observación de la Tierra desde el espacio. Barcelona: Ariel Ciencia.

q       Gómez Delgado, M. – Barredo Cano, J.I. 2006. Sistemas de Información geográfica y evaluación multicriterio en la ordenación del territorio. México: Alfaomega- Ra-Ma.

q       Legg, C.A. 1994. Remote sensing and Geographic Information Systems. Chichester: John Wiley & Sons.

q       Mather, P.M. 1995. Terra 2. Understanding the terrestrial environment. Remote sensing data systems and networks. Chichester: John Wiley & Sons.

q       Moreno Jiménez, A. 2006. Sistemas y análisis de la información geográfica. Manual de autoaprendizaje con ArcGIS. México: Alfaomega- Ra-Ma.

q       Tomlinson, Roger 2007, Pensando en el SIG. Redlands: ESRI Press.