¿Para qué sirve aprender el sistema de información geográfica?

Los objetos procesados ​​y gestionados por el sistema de información geográfica son una variedad de datos de entidades espaciales geográficas y sus relaciones, incluidos datos de posicionamiento espacial, datos gráficos, datos de imágenes de teledetección, datos de atributos, etc., que son Se utiliza para analizar y procesar información en un área geográfica determinada. Diversos fenómenos y procesos distribuidos dentro de la región para resolver problemas complejos de planificación, toma de decisiones y gestión.

A través del análisis y la definición anteriores, se pueden presentar los siguientes conceptos básicos de SIG:

1. La capa física de SIG es un sistema técnico computarizado, que se compone de varios. subsistemas interrelacionados, como el subsistema de recopilación de datos, el subsistema de gestión de datos, el subsistema de procesamiento y análisis de datos, el subsistema de procesamiento de imágenes, el subsistema de salida de productos de datos, etc. La calidad y estructura de estos subsistemas afectan directamente la plataforma de hardware y las funciones de. SIG, eficiencia, método de procesamiento de datos y tipo de salida del producto.

2. El objeto de operación de los SIG son los datos espaciales, es decir, entidades geográficas con elementos tridimensionales como puntos, líneas, superficies y cuerpos. La característica más fundamental de los datos espaciales es que cada dato está codificado según coordenadas geográficas unificadas para lograr su posicionamiento, descripción cualitativa y cuantitativa. Esta es la señal fundamental de que los SIG se diferencian de otros tipos de sistemas de información, y también lo es su carácter técnico. dificultad.

3. La ventaja técnica de los SIG radica en sus capacidades de síntesis, simulación, análisis y evaluación de datos. Puede obtener información importante que es difícil de obtener mediante métodos convencionales o sistemas de información ordinarios, y realizar la simulación y. Predicción de la evolución de procesos geoespaciales.

4. Los SIG están estrechamente relacionados con la topografía y la geografía. La geodesia, los estudios de ingeniería, los estudios de minas, los estudios catastrales, la fotogrametría aérea y la tecnología de detección remota proporcionan datos de posicionamiento de diversas escalas y precisión para entidades espaciales en velocímetros electrónicos, tecnología de posicionamiento global GPS, fotogrametría analítica o digital. El uso de topografía y cartografía modernos; Las tecnologías como las estaciones de trabajo y los sistemas de procesamiento de imágenes de teledetección pueden obtener directa, rápida y automáticamente productos de información digital de objetivos espaciales, proporcionar a los SIG fuentes de información ricas y en tiempo real y promover el desarrollo de los SIG a un nivel superior. La geografía es la base teórica de los SIG.

Algunos académicos afirman que "los sistemas de información geográfica y la geografía de la información son las principales herramientas y medios de la segunda revolución en la ciencia geográfica. Si el surgimiento y el desarrollo de los SIG son la clave para la revolución de la información en la ciencia geográfica, Entonces, el surgimiento y desarrollo de la geografía de la información será una puerta a la revolución de la información en la ciencia geográfica y definitivamente abrirá un nuevo mundo para el desarrollo y mejora de la ciencia geográfica". Los SIG se conocen como el lenguaje de geociencia de tercera generación: utilizan formas digitales para describir entidades espaciales. Clasificación de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) Los SIG se pueden dividir en globales, regionales y locales según el alcance de la investigación; se pueden dividir en integrales y temáticos según los diferentes contenidos de la investigación; Se pueden reunir varios sistemas de aplicaciones profesionales del mismo nivel para formar un sistema integral regional del mismo nivel en la región correspondiente. Al planificar y establecer sistemas de aplicación, el desarrollo de estos dos sistemas debe planificarse de manera uniforme para reducir la duplicación y el desperdicio y mejorar el intercambio de datos y la practicidad. Extensión: Sistema de Información Geográfica de Distribución El Sistema de Información Geográfica (SIG) es una parte importante del sistema de automatización de distribución: dado que la red de distribución tiene muchos nodos y equipos dispersos, su trabajo de operación y gestión a menudo está relacionado con la ubicación geográfica, por lo que la introducción del Sistema de Información Geográfica de Distribución, que permite una gestión de operación más intuitiva; sus contenidos incluyen principalmente: Gestión de Equipos (FM), que refleja los datos técnicos de subestaciones, alimentadores, transformadores, interruptores, postes y otros equipos en el mapa de fondo geográfico; Sistema (CIS), se refiere al uso de SIG para procesar una gran cantidad de información del usuario, como nombre de usuario, dirección, número de cuenta, número de teléfono, consumo y carga de energía, prioridad del suministro de energía, registros de cortes de energía, etc., para determine rápidamente el alcance del impacto de la falla y el consumo de energía y la carga. La información estadística también se puede utilizar como base para el análisis de la red. El sistema de gestión de cortes de energía (OMS) se refiere al SIG que llama a las funciones CIS y SCADA para realizar rápidamente; identificar la ubicación de la falla y el alcance del impacto después de recibir una queja por corte de energía y seleccionar una secuencia y ruta de operación razonables. Mostrar el progreso en el proceso de procesamiento y transferir automáticamente información relevante al sistema de respuesta telefónica de quejas del usuario. tienen la función de ayudar en la planificación y diseño del desarrollo de la red de distribución. El desarrollo del sistema de información geográfica en mi país El sistema de información geográfica de mi país comenzó un poco tarde, pero su impulso de desarrollo es bastante rápido y se puede dividir aproximadamente en las siguientes tres etapas.

La primera es la etapa inicial. A principios del decenio de 1970, mi país comenzó a promover la aplicación de computadoras electrónicas en los campos de la medición, la cartografía y la teledetección.

Con el desarrollo de la tecnología internacional de teledetección, mi país comenzó a introducir imágenes satelitales de Recursos Terrestres de EE. UU. en 1974 y llevó a cabo el procesamiento e interpretación de imágenes de teledetección. La primera reunión de planificación de tecnología de teledetección se celebró en 1976, creando una nueva situación de vigoroso desarrollo de experimentos y aplicaciones de tecnología de teledetección. Se llevaron a cabo experimentos de teledetección por infrarrojos en la región de Beijing-Tianjin-Tangshan. Experimentos aéreos de teledetección en la región de Hami en Xinjiang, investigación de teledetección ambiental en la región de la Bahía de Bohai en Tianjin e inventario de teledetección de recursos de tierras agrícolas en la región de Tianjin. Durante mucho tiempo, la Oficina Estatal de Topografía y Cartografía ha llevado a cabo sistemáticamente una serie de fotogrametría aérea y cartografía topográfica, sentando una base sólida para el establecimiento de una base de datos del sistema de información geográfica. También se llevan a cabo simultáneamente la investigación y el uso de cartografía analítica y digital, cartografía asistida por máquinas y modelos digitales de elevación. En 1977, se produjo el primer mapa con elementos completos generado por computadora. En 1978, la Comisión Estatal de Planificación celebró el primer simposio académico nacional sobre bases de datos en Huangshan. Todos ellos han realizado preparativos técnicos para el desarrollo y aplicación de SIG.

La segunda es la etapa experimental. Después de entrar en la década de 1980, nuestro país implementó el "Sexto Plan Quinquenal" y el "Séptimo Plan Quinquenal", y la economía nacional se desarrolló de manera integral y pronto respondió con entusiasmo a la "revolución de la información". Mientras se desarrollan vigorosamente las aplicaciones de teledetección, los SIG también han entrado en la etapa experimental. En experimentos típicos, se estudian principalmente especificaciones y estándares de datos, construcción de bases de datos espaciales, algoritmos de procesamiento y análisis de datos y desarrollo de software de aplicaciones. Centrándonos en la agricultura, estudiamos modelos y software relacionados con la evaluación de la calidad y el análisis y pronóstico dinámico, y los utilizamos para investigaciones experimentales sobre muchos temas, como la pérdida por inundación de embalses, la estimación de recursos hídricos, el inventario de recursos terrestres, la evaluación de la calidad ambiental y el análisis de tendencias poblacionales. . En términos de experimentos y aplicaciones especiales, basados ​​en el establecimiento de estudios geodésicos nacionales y modelos terrestres digitales, un sistema nacional de bases de datos de retención de tierras de 1:1 millón y un sistema nacional de información sobre tierras, un sistema nacional de información ambiental y de recursos de 1:4 millones y Se ha construido un sistema de información ambiental y de recursos nacionales de 1:4 millones: un sistema de información sobre conservación de suelos y agua de 2,5 millones, y se han llevado a cabo experimentos de investigación especiales, como el sistema de información de Loess Plateau y el sistema de pronóstico y análisis de desastres por inundaciones. Varios pequeños sistemas de información utilizados para ayudar a la planificación urbana también han ganado reconocimiento en los departamentos de planificación y construcción urbana.

Se han logrado grandes avances en el intercambio académico y la formación de talentos. En China se han celebrado muchos seminarios académicos internacionales sobre SIG. En 1985, la Academia de Ciencias de China estableció el "Laboratorio Abierto Nacional Clave de Sistemas de Información Ambiental y de Recursos". En 1988 y 1990, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Topografía y Cartografía de Wuhan estableció la "Especialidad en Ingeniería de la Información" y la "Clave Nacional". Laboratorio Abierto de Ingeniería de la Información Topográfica, Cartográfica y de Teledetección". Muchas universidades de nuestro país han abierto cursos y talleres de RS en diferentes niveles, y han capacitado a un gran número de doctores y maestrías en investigación y aplicación de SIG.

La tercera es la etapa de desarrollo integral de los SIG. Desde finales de los años 1980 hasta los años 1990, el SIG de mi país entró en una etapa de desarrollo integral con el desarrollo de la economía de mercado socialista. La Administración Estatal de Topografía y Cartografía está estableciendo una industria de información topográfica y cartográfica digital a nivel nacional. La base de datos de mapas 1:1.000.000 se puso a la venta al público y también se completó la base de datos de mapas W:250.000. Las oficinas provinciales de topografía y cartografía están intensificando sus esfuerzos. establecer bases de datos cartográficas 1:10.000 a nivel provincial. Las aplicaciones de fotogrametría digital y teledetección están pasando gradualmente de experimentos típicos a sistemas operativos, que pueden garantizar un suministro continuo de información temática y del terreno a los SIG. Desde la década de 1990, el desarrollo de zonas de desarrollo económico costeras y ribereñas, el uso remunerado de la tierra y la introducción de capital extranjero han requerido con urgencia servicios SIG, que han promovido efectivamente el desarrollo de sistemas de información geográfica urbana. En muchas ciudades de mi país se han establecido sistemas de información urbana utilizados para la planificación urbana, la gestión territorial, el transporte, la electricidad y la gestión de diversas infraestructuras.

En materia de investigación básica y desarrollo de software, el Ministerio de Ciencia y Tecnología ha incluido "la aplicación integral de la teledetección, los sistemas de información geográfica y los sistemas de posicionamiento global" en el "Noveno Plan Quinquenal" científico. y el plan de investigación tecnológica como un importante proyecto nacional de investigación científica y tecnológica de Zhongzhi del "Noveno Plan Quinquenal", en el que se invierte una cantidad considerable de fondos de investigación para apoyar a la Universidad de Tecnología de Topografía y Cartografía de Wuhan, la Universidad de Pekín, la Universidad de Geociencias de China, La Academia China de Ciencias Forestales, el Instituto de Geografía, la Academia China de Ciencias y otras unidades para desarrollar el software básico del sistema de información geográfica independiente con derechos de autor de mi país. Después de varios años de arduo trabajo, la brecha entre el software básico SIG de China y los países extranjeros se ha reducido rápidamente, y han surgido varios software de sistemas de información geográfica que pueden participar en la competencia del mercado, como GeoStar, MapGIS, OityStar, ViewGIS, etc.

En términos de teledetección, con el apoyo de este proyecto, se ha establecido un sistema nacional de información de monitoreo de la dinámica terrestre basado en los resultados de clasificación de la tierra de imágenes de teledetección IK4. La implementación de este importante proyecto nacional ha promovido efectivamente el desarrollo de sistemas de información geográfica y sensores remotos en China. Los expertos nacionales y extranjeros tienen diferentes definiciones de sistemas de información geográfica (algunas definiciones extranjeras de sistemas de información geográfica están tomadas de David J. Maguire, 1991). ).

1. DoE (1987:132)

un sistema de captura, almacenamiento, verificación, manipulación, análisis y visualización de datos referenciados espacialmente en la Tierra.

2. Aronoff(1989:39)

Cualquier conjunto de procedimientos manuales o informáticos utilizados para almacenar y manipular datos referenciados geográficamente.

3. Carter (1989:3)

una entidad institucional, que refleja una estructura organizacional que integra tecnología con una base de datos, experiencia y apoyo financiero continuo a lo largo del tiempo.

4. Parker (1988:1547)

una información. tecnología que almacena, analiza y muestra datos tanto espaciales como no espaciales.

5. Dueker (1979:106)

un caso especial de sistemas de información donde la base de datos consta de observaciones. sobre características, actividades o eventos distribuidos espacialmente, que se pueden definir en el espacio como puntos, líneas o áreas. Un SIG manipula datos sobre estos puntos, líneas y áreas para recuperar datos para consultas y análisis ad hoc.

6. Smith et al. (1987:13)

un sistema de base de datos en el que la mayoría de los datos están indexados espacialmente, y sobre el cual opera un conjunto de procedimientos para responder consultas sobre entidades espaciales en la base de datos.

7. Ozemoy, Smith y Sicherman (1981:92)

un conjunto automatizado de funciones que proporciona a los profesionales capacidades avanzadas para el almacenamiento, recuperación, manipulación y visualización. de datos ubicados geográficamente.

8. Burrough (1986:6)

un poderoso conjunto de herramientas para recopilar, almacenar, recuperar a voluntad y transformar.

9. Cowen (1988:1544)

un sistema de apoyo a la toma de decisiones que implica la integración de datos espacialmente referenciados en un entorno de resolución de problemas.

10. Koshkariov, Tikunov y Trofimov(1989:256)

un sistema con capacidades avanzadas de geomodelado.

11. 18 )

una forma de MIS [Sistema de información de gestión] que permite la visualización en mapas de la información general.

12. Declaración Peng et al (1999, "Introducción a los sistemas de información geográfica". "):

Se compone de sistemas informáticos, datos geográficos y usuarios. A través de la integración, almacenamiento, recuperación, operación y análisis de datos geográficos, genera y genera diversa información geográfica, proporcionando así información para la tierra. uso, gestión de recursos y monitoreo ambiental, transporte, construcción económica, planificación urbana y gestión administrativa del departamento gubernamental para proporcionar nuevos conocimientos para el diseño y planificación de ingeniería, servicios de toma de decisiones de gestión. Algunas cosas a tener en cuenta al registrarse para la especialización en SIG en la universidad. examen de ingreso Actualmente, muchos colegios y universidades ofrecen especialidades en sistemas de información geográfica, pero al registrarse para el examen de ingreso a la universidad, tenga en cuenta que las especialidades científicas de Cartografía y Sistemas de Información Geográfica pertenecen a la geografía y se centran en la investigación teórica aplicada en geografía; Las carreras de Cartografía e Ingeniería de Información Geográfica pertenecen a la topografía y la cartografía y se enfocan en la topografía. No existe una diferencia esencial entre los dos al presentar la solicitud, puede elegir según sus propias preferencias. Las carreras de ingeniería generalmente se ofrecen en facultades de ciencias e ingeniería, mientras que las carreras de ciencias generalmente se ofrecen en universidades integrales o universidades normales. En cuanto a ciencia, el sistema de información geográfica de la Facultad de Recursos y Ciencias Ambientales de la Universidad de Wuhan es bastante bueno, especialmente en el campo de la cartografía. Antecedentes del desarrollo de los SIG Hace 35.000 años, los cazadores franceses de Cro Magnon pintaron imágenes de los animales que cazaban en las paredes de las cuevas cerca de Lascaux. Asociados con estos dibujos de animales hay líneas y símbolos que describen rutas y trayectorias de migración. Estos primeros registros se ajustaban a la estructura de dos elementos de los sistemas de información geográfica modernos: un archivo de gráficos correspondiente a una base de datos de atributos. El siglo XVIII vio la llegada de técnicas topográficas modernas para la cartografía topográfica, así como las primeras versiones de cartografía temática, por ejemplo, datos científicos o censales. A principios del siglo XX se desarrolló la "fotolitografía", que dividía las imágenes en capas. Hasta principios de la década de 1960, el desarrollo de hardware informático, impulsado por la investigación de armas nucleares, condujo a la aplicación del "dibujo" informático de uso general.

El primer sistema SIG operativo del mundo fue desarrollado en Ottawa, Ontario, en 1967 por el Departamento federal de Energía, Minerales y Recursos. Este sistema fue desarrollado por Roger Tomlinson y se llama "SIG canadiense" (CGIS). Se utiliza para almacenar, analizar y procesar datos recopilados del Inventario de Tierras de Canadá (CLI). CLI determina la capacidad de la tierra en las zonas rurales de Canadá mediante el mapeo de una variedad de información sobre suelos, agricultura, recreación, vida silvestre, aves acuáticas, silvicultura y uso de la tierra a una escala de 1:250,000 y agrega factores de clasificación jerárquica para el análisis.

CGIS es el primer "sistema" del mundo y mejora la aplicación de "mapeo". Tiene las funciones de cobertura, topografía, digitalización/escaneo de datos y admite un sistema de coordenadas nacional transcontinental. están codificados como "arcos" con una verdadera topología integrada, y la información sobre atributos y posiciones se almacena en archivos separados. Su desarrollador, el geógrafo Roger Tomlinson, es conocido como el "padre de los SIG".

CGIS no se completó hasta la década de 1970, pero tomó demasiado tiempo para competir con proveedores de software de aplicaciones de mapas comerciales como Intergraph en sus primeras etapas de desarrollo. Los avances en hardware de microcomputadoras han permitido a proveedores como ESRI y CARIS incorporar con éxito la mayoría de las funciones CGIS y combinar el enfoque de primera generación para la separación de información espacial y de atributos con el enfoque de segunda generación para el método de generación de datos de atributos organizacionales en la estructura de la base de datos. El crecimiento industrial en las décadas de 1980 y 1990 estimuló el rápido crecimiento de las estaciones de trabajo UNIX y las computadoras personales que utilizan SIG. A finales del siglo XX, su rápido crecimiento en varios sistemas había llevado a su consolidación y estandarización en un pequeño número de plataformas relevantes. Y los usuarios comenzaron a proponer el concepto de ver datos SIG en Internet, lo que requiere la estandarización del formato y la transmisión de datos. Las técnicas utilizadas en SIG obtienen información relevante de diferentes fuentes

Si pudieras correlacionar las precipitaciones en tu estado con fotografías de los cielos sobre tu condado, podrías saber qué humedales estaban húmedos en ciertas épocas del año. arriba. Un sistema SIG puede realizar dicho análisis y puede aplicar información de diferentes fuentes en diferentes formas. El requisito básico para los datos fuente es determinar la ubicación de las variables. Las ubicaciones pueden representarse mediante coordenadas x, y y z de longitud, latitud y altitud, o mediante otros sistemas de codificación geográfica, como códigos postales o marcadores de millas de carreteras. Cualquier variable que pueda localizarse y almacenarse puede retroalimentarse al SIG. Varias agencias gubernamentales y organizaciones no gubernamentales están produciendo bases de datos informáticas que pueden acceder directamente a los SIG. Se pueden importar al SIG diferentes tipos de formatos de datos de mapas. Los sistemas SIG también pueden convertir información digital que no está en forma de mapa en una forma reconocible y utilizable. Por ejemplo, al analizar imágenes digitales de satélite generadas por sensores remotos, se puede generar una capa de información digital similar a un mapa sobre la cubierta vegetal. Asimismo, los datos tabulares censales o hidrográficos se pueden convertir en forma de mapa como una capa de información temática en un sistema SIG.

Presentación de datos

Los datos SIG representan objetos objetivos del mundo real (carreteras, uso del suelo, elevación) en forma de datos digitales. Los objetos objetivos del mundo real se pueden dividir en dos conceptos abstractos: objetos discretos (como casas) y campos de objetos continuos (como lluvia o altitud). Los dos métodos principales para almacenar datos en sistemas SIG son: ráster (cuadrícula) y vectorial. Los datos ráster (cuadrícula) constan de filas y columnas que contienen celdas de almacenamiento de valores únicos. Es similar a una imagen rasterizada (cuadrícula). Además de utilizar los colores apropiados, el valor registrado en cada unidad también puede ser un grupo de clasificación, como el estado de uso de la tierra, un valor continuo o lluvia, o un valor nulo registrado cuando. los datos no están disponibles. La resolución del conjunto de datos ráster depende del ancho de la cuadrícula de las unidades terrestres. Normalmente, las celdas de memoria representan áreas cuadradas del suelo, pero pueden usarse para representar otras formas. Los datos ráster se pueden utilizar para representar un área o un objeto físico, que se almacena como... Los datos vectoriales utilizan figuras geométricas como puntos, líneas (una serie de coordenadas de puntos) o superficies (la forma está determinada por la línea) para representar objetos objetivos. Por ejemplo, en una subdivisión de viviendas, se utilizan polígonos para representar los límites de la propiedad y puntos para representar ubicaciones con precisión. Los vectores también se pueden utilizar para representar áreas de variabilidad continua. Los contornos y las redes irregulares trianguladas (TIN) se utilizan para representar la elevación u otros valores que cambian continuamente. Los registros TIN se evalúan frente a puntos conectados en una cuadrícula irregular de triángulos. La cara sobre la que se encuentra el triángulo representa la superficie del terreno. Existen ventajas y desventajas al utilizar modelos de datos rasterizados o vectoriales para representar la realidad. Los datos ráster están configurados para registrar el mismo valor en todos los puntos de la superficie, mientras que el formato vectorial sólo almacena datos cuando es necesario, lo que hace que los primeros requieran más espacio de almacenamiento que los segundos. La operación de superposición se puede implementar fácilmente para datos ráster, pero es mucho más difícil para datos vectoriales. Los datos vectoriales se pueden mostrar como gráficos vectoriales en un mapa tradicional, mientras que los datos rasterizados tendrán límites borrosos cuando se muestren como una imagen. Además de los datos espaciales expresados ​​en coordenadas vectoriales geométricas o posiciones de celdas ráster, también se pueden almacenar otros datos no espaciales. En datos vectoriales, estos datos adicionales son atributos del objeto objetivo. Por ejemplo, un polígono de recursos forestales podría contener un valor de identificador e información sobre las especies de árboles.

Los valores de celda en datos ráster pueden almacenar información de atributos, pero también pueden servir como identificadores relacionados con registros en otras tablas.

Recuperación de datos

La recuperación de datos (ingresar datos en el sistema) ocupa la mayor parte del tiempo de los profesionales de SIG. Hay varias formas de ingresar datos en un SIG donde se almacenan en formato numérico. Los datos existentes impresos en papel o mapas Mylar se pueden digitalizar o escanear para producir datos digitales. El digitalizador genera datos vectoriales a partir del mapa como puntos de trayectoria del operador, líneas y límites de polígonos. Escanear el mapa puede producir datos ráster que pueden procesarse aún más para generar datos vectoriales. Los datos de medición se pueden ingresar directamente al SIG desde el sistema de recopilación de datos digitales del instrumento de medición. Las ubicaciones obtenidas del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), otra herramienta de medición, también se pueden ingresar directamente en un SIG. Los datos de teledetección también desempeñan un papel importante en la recopilación de datos y constan de múltiples sensores conectados a la plataforma. Los sensores incluyen cámaras, escáneres digitales y lidar, mientras que las plataformas suelen consistir en aviones y satélites. La mayoría de los datos digitales provienen ahora de la interpretación de imágenes y fotografías aéreas. La estación de trabajo de copia electrónica se utiliza para digitalizar características obtenidas directamente de pares estéreo de imágenes digitales. Estos sistemas permiten capturar datos en dos o tres dimensiones, midiendo sus elevaciones directamente a partir de pares estéreo utilizando principios fotogramétricos. Hoy en día, las fotografías aéreas analógicas se escanean y luego se introducen en sistemas de copia electrónica, pero a medida que las cámaras digitales de alta calidad se vuelven más asequibles, este paso puede omitirse. La teledetección por satélite proporciona otra fuente importante de datos espaciales. Aquí los satélites utilizan diferentes paquetes de sensores para medir pasivamente el coeficiente de reflexión de la porción del espectro electromagnético o de las ondas de radio emitidas por sensores activos como el radar. Las colecciones de teledetección se pueden procesar aún más para identificar objetos y clases de interés, como la cobertura del suelo, en datos ráster. Además de recopilar e ingresar datos espaciales, también se ingresan datos de atributos en el SIG. Para datos vectoriales, esto incluye información adicional sobre los objetos representados en el sistema. Una vez que los datos se ingresan en el SIG, generalmente se editan para eliminar errores o para su posterior procesamiento. Los datos vectoriales deben ser "topológicamente correctos" para realizar algunos análisis avanzados. Por ejemplo, en una red de carreteras, las líneas deben conectarse a nodos en las intersecciones. También se deben eliminar errores como el contragolpe o el sobreimpulso. Para mapas escaneados, es posible que sea necesario eliminar las manchas en el mapa de origen del ráster resultante. Por ejemplo, motas de suciedad pueden conectar dos líneas que no deberían estar conectadas.

Operaciones de datos

GIS puede realizar reconstrucción de datos para convertirlos a diferentes formatos. Por ejemplo, los SIG pueden convertir imágenes de satélite en estructuras vectoriales generando líneas alrededor de todas las celdas con la misma clasificación y al mismo tiempo determinando las relaciones espaciales de las celdas, como la adyacencia y la inclusión.

Debido a que los datos digitales se recopilan y almacenan de diferentes maneras, es posible que las dos fuentes de datos no sean totalmente compatibles. Por tanto, los SIG deben poder transformar datos geográficos de una estructura a otra.

Sistemas de proyección, sistemas de coordenadas y transformaciones

Los mapas de propiedad y los mapas de distribución del suelo pueden mostrar datos a diferentes escalas. Los datos cartográficos en un SIG deben poder manipularse para alinearse o ajustarse a los datos obtenidos de otros mapas. Antes de poder analizar los datos digitales, es posible que se sometan a otros procesamientos para integrarlos en un SIG, como proyección y transformación de coordenadas. La Tierra se puede representar mediante una variedad de modelos, y cada modelo puede proporcionar un conjunto diferente de coordenadas (como latitud, longitud, altitud) para cualquier punto determinado de la superficie de la Tierra. El modelo más simple supone que la Tierra es una esfera ideal. A medida que se acumulan más mediciones de la Tierra, los modelos de la Tierra se vuelven más complejos y precisos. De hecho, algunos modelos se aplican a diferentes regiones de la Tierra para proporcionar una mayor precisión (como el Sistema de Coordenadas de América del Norte, 1983 - NAD83 - sólo apto para su uso en Estados Unidos, no en Europa).

La proyección es una parte fundamental de la creación de mapas. Es un método matemático para convertir información de un modelo de la Tierra. Convierte una superficie curva tridimensional en un medio bidimensional (como el papel o el papel). una pantalla de computadora). Los diferentes tipos de mapas requieren diferentes sistemas de proyección, ya que cada sistema de proyección tiene sus propios usos apropiados.

Por ejemplo, una proyección que refleje con precisión la forma de un continente distorsionaría el tamaño relativo de los continentes (traducido de la Wikipedia en inglés)

Análisis espacial SIG

Las capacidades de análisis espacial son las principales Función del SIG, que es también la característica principal que distingue al SIG del software de mapeo por computadora. El análisis espacial consiste en estudiar cosas espaciales desde la posición espacial y la conexión de los objetos espaciales, y hacer descripciones cuantitativas de cosas espaciales. En términos generales, solo responde preguntas como qué (¿qué?), dónde (¿dónde?), cómo (¿cómo?), etc., pero no (puede) responder por qué (¿por qué?). El análisis espacial requiere herramientas matemáticas complejas, las más importantes de las cuales son la estadística espacial, la teoría de grafos, la topología, la geometría computacional, etc. [1]. Su tarea principal es describir y analizar la composición espacial para lograr la adquisición, descripción y cognición espacial. datos; comprensión y explicación del proceso subyacente de patrones geográficos; simulación y predicción de procesos espaciales; regulación de eventos que ocurren en el espacio geográfico, etc.

La tecnología de análisis espacial está relacionada con muchas disciplinas, y disciplinas especializadas como geografía, economía, ciencia regional, atmósfera, geofísica e hidrología proporcionan conocimientos y mecanismos.

Además del módulo de análisis espacial incluido con el software SIG, también hay algunos programas de análisis espacial dedicados, como GISLIB, SIM, PPA, Fragstats, etc.

Modelado de datos

Es difícil relacionar los mapas de humedales con las precipitaciones registradas en diferentes lugares, como aeropuertos, estaciones de televisión y escuelas. Sin embargo, los SIG pueden describir las características bidimensionales y tridimensionales de la superficie, el subsuelo y la atmósfera.

Por ejemplo, los SIG pueden mapear rápidamente líneas pluviómetros que reflejan la lluvia.

Un gráfico de este tipo se llama gráfico lineal de lluvia. El método de estimar las características de toda la superficie midiendo un número limitado de puntos ya está bien establecido. Un gráfico de líneas de lluvia bidimensional se puede superponer y analizar con otras capas en la misma área en SIG.

Modelado topológico

¿Han operado gasolineras o fábricas cerca del humedal en los últimos 35 años? ¿Existen instalaciones de este tipo que cumplan con el criterio de estar dentro de 2 millas o más de los humedales? Los SIG pueden identificar y analizar esta relación espacial en datos espaciales digitales. Estas relaciones topológicas permiten un modelado y análisis espacial complejo. Las relaciones topológicas de las entidades geográficas incluyen conexión (qué está conectado con qué), inclusión (qué está dentro de qué) y proximidad (la distancia entre los dos).

Modelado de redes

Si todas las fábricas cercanas a los humedales vierten productos químicos al río al mismo tiempo, ¿cuánto tiempo tardará la cantidad de contaminantes vertidos en el humedal en alcanzar un nivel perjudicial para el medio ambiente? ¿cantidad? Los SIG pueden simular la trayectoria de difusión de contaminantes a lo largo de una red lineal (río). Se pueden incorporar al modelo valores como pendiente, límites de velocidad y diámetros de tubería para que la simulación sea más precisa. El modelado de redes se usa comúnmente para la planificación del transporte, el modelado hidrológico y el modelado de redes de tuberías subterráneas.