Cuarta Unidad

4 MANEJO DE SOFTWARE PARA SIG

4.1 Software para SIG

Muchos son los software de SIG existentes en el mercado que permiten realizar análisis de datos alfanuméricos asociados a una componente espacial y/o realizar operaciones sobre imágenes existentes, los cuales se ofrecen como una herramienta que permite facilitar la toma de decisiones al gestor. Algunos de ellos, se muestran en la tabla siguiente, algunos creados por la comunidad de usuarios y distribuidos bajo una licencia GNU (código abierto) y otros, de carácter comercial, distribuidos con licencia de pago.

La información geográfica puede ser consultada, transferida, transformada, superpuesta, procesada y mostrada utilizando numerosas aplicaciones de software. Hoy por hoy dentro del software SIG se distingue a menudo siete grandes tipos de programas informáticos: SIG de escritorio. Son aquellos que se utilizan para crear, editar, administrar, analizar y visualizarlos datos geográficos. A veces se clasifican en tres sub categorías según su funcionalidad:1. Visor SIG2. Editor SIG3. SIG de análisis.

4.1.1 Software Iris

IRIS es una aplicación informática orientada a cubrir las principales capacidades de los Sistemas de Información Geográfica actuales, con un enfoque dirigido a las necesidades de los productores de información geográfica del país.

IRIS es un desarrollo propio donde participa personal calificado en la elaboración de software orientado a relacionar la información geográfica y estadística que se genera en el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), y en otras unidades productoras y usuarias de información geográfica.

La necesidad de la sociedad mexicana de contar con información estadística y geográfica, ha encaminado al Instituto a cubrir necesidades básicas respecto de la integración de la información estadística referida al espacio que le da origen, con lo cual se construyen modelos que aportan los elementos necesarios para orientar la toma de decisiones.

IRIS, bajo el concepto de un Sistema de Información Geográfica, cuenta con servicios que facilitan el estudio de los objetos geográficos a través del conocimiento de su ubicación espacio-temporal, así como de sus atributos asociados; tales servicios brindan al usuario la posibilidad de:     Dimensionar en forma gráfica la información contenida: acercamientos, selección de capas de información, localizaciones, mediciones, etcétera. Analizar e interpretar los contenidos geográficos y tabulares: operaciones matemáticas, mapas temáticos, gráficos estadísticos, análisis espacial, análisis estadístico básico, etcétera. Integrar información a través de proyectos: incorporación de información vectorial y ráster, asociación de información documental y tabular, administración de propiedades de despliegue. Crear, modificar y exportar objetos geográficos vectoriales y tablas de información, modificar la fuente de los datos, y cambiar las proyecciones cartográficas.   Además, brinda una ventaja estratégica para los usuarios al contener información geográfica y estadística integrada, para su inmediata aplicación.
Objetivo de IRIS
IRIS cristaliza un concepto dinámico al promover y facilitar el uso, análisis, interpretación e integración de la información geográfica y estadística nacional, que contribuya al conocimiento y estudio de las características del territorio, con la finalidad de propiciar la toma de decisiones que coadyuven al bienestar social, al crecimiento económico, al desarrollo democrático y al fortalecimiento de México. Con la finalidad de cumplir con su objetivo, IRIS promueve la integración de información geográfica y estadística del territorio mexicano, generada por diferentes instancias en distintos momentos. Así pues, IRIS, concebido como un Sistema de Información Geográfica , conjunta personas, procedimientos y datos geográficos y estadísticos que, con base en herramientas informáticas, permite analizar de manera profunda y ágil las características y relaciones espaciales así como de atributos, en pro de objetivos variados.
Contenido de IRIS
Iris 4 comprende una aplicación informática acompañada de un conjunto de información denominado Proyecto de Información Básica.
Capacidades de IRIS
El software de IRIS 4 permite: Administración Crear proyectos. Crear vistas Espacio, Tabla y Gráfica. Abrir, copiar, renombrar, insertar, eliminar, cerrar y extraer vistas. Obtener vistas preliminares, configurar impresión e imprimir vistas Espacio y Tabla. Identificar y desplegar proyectos recientes. Desplegar vistas mediante cascada y mosaico. Ofrecer documento de ayuda organizado por barra de menús y barras de herramientas. Vistas Espacio Agregar capas de información ráster y vectorial, y grupos de información. Crear, cortar, copiar, mover y pegar objetos geográficos, capas y grupos de información Buscar y remplazar textos en el árbol administrador de capas y grupos de información. Identificar y modificar datos generales, propiedades de despliegue, metadatos, sistema de coordenadas y proyección de capas de información vectorial. Identificar y modificar datos generales, propiedades de despliegue, metadatos y registro de imagen de capas de información ráster. Identificar y modificar nombres, descripciones y metadatos de grupos de información. Copiar características de despliegue, archivos de metadatos y sistemas de coordenadas, de una capa de información vectorial a otra. Cambiar la proyección cartográfica de capas de información a más de 20 tipos de proyecciones y a más de 100 tipos de datum. Configurar color de fondo, color de selección, unidades de mapa y autoregeneración. Identificar y asociar atributos y documentos de diversos formatos, a objetos geográficos. Acceder a las tablas de atributos y a las tablas asociadas a las capas de información vectorial. Crear y modificar mapas temáticos y multitemáticos cualitativos y cuantitativos. Configurar etiquetas de objetos geográficos para su despliegue. Crear nuevas capas de información a partir de características de capas ya existentes. Medir distancias, obtener la métrica de objetos geográficos, y obtener perímetros y superficies de polígonos virtuales. Editar vértices de objetos geográficos. Agregar símbolos y patrones de relleno para utilizarlos en el despliegue de objetos de capas de información. Seleccionar y deseleccionar objetos geográficos de capas de información vectorial mediante consultas, intersecciones, contenidos y coincidencias, o utilizando diversas herramientas, para su posterior consideración en la ejecución de otras operaciones. Ejecutar diversas herramientas de visualización sobre objetos geográficos y capas de información para realizar acercamientos, alejamientos, acercamientos/alejamientos dinámicos, acercamientos a capas y a objetos, desplazamientos, etc. Realizar selecciones individuales y selecciones múltiples en el árbol administrador de capas. Ejecutar operaciones de análisis espacial: generar buffer, disolver, extraer, intersectar, unir y fusionar capas de información. Vistas Tabla Realizar consultas SQL. Efectuar relaciones entre tablas base y de atributos. Unir, editar, actualizar y exportar tablas. Agregar y eliminar registros. Crear y modificar estructuras de tablas Asociar tablas de descriptores a tablas. Modificar alias de tablas. Buscar y reemplazar datos en tablas. Modificar el orden de registros de tablas. Seleccionar campos de tablas a imprimir. Seleccionar y deseleccionar registros de tablas mediante consulta o utilizando diversas herramientas, para su posterior consideración en la ejecución de otras operaciones. Obtener estadísticos descriptivos básicos de una o más variables contenidas en tablas, así como medir el grado de intensidad de la relación que guardan dos variables. Vistas Gráfica Crear gráficas. Definir valores, títulos y efectos de tercera dimensión. Modificar color de fondo, líneas y etiquetas. Modificar y visualizar configuración.
Aplicaciones de IRIS
IRIS es una herramienta básica para soportar diversos tipos de proyectos, entre los cuales se distinguen:
Análisis de mercados Identificación de clientes potenciales y determinación de zonas óptimas para la instalación de nuevos negocios. Catastro Definición e identificación de colonias y fraccionamientos; información espacial como superficie, límites y localización; identificación del uso del suelo comercial, habitacional, industrial, etc., así como planificación y desarrollo urbano. Medio ambiente y recursos naturales Conservación y explotación del bosque, inventario forestal por familia y especie, prevención y análisis de incendios forestales, inventario y cambios en el uso del suelo, estudios de impacto ambiental. Planificación urbana Planeación urbana de localidades, información de la propiedad raíz de bienes inmuebles, determinación de zonas para impuestos prediales, distribución del servicio de transporte urbano. Protección civil Prevención de riesgos naturales a través de modelos históricos, así como detección de focos rojos y zonas de alto riesgo naturales o aquéllos relacionados con la actividad del ser humano. Redes de infraestructura básica Gestión y planificación de redes eléctricas y telefónicas, distribución de agua, gas, alcantarillado, etcétera. Transporte Mantenimiento y conservación de infraestructura de transporte e inventarios de carreteras, vías férreas, etcétera. Trazado de infraestructura lineal Planeación para la instalación de nueva infraestructura para la comunicación, como carreteras, vías férreas, tendidos eléctricos, etcétera.
Beneficios estratégicos de IRIS
Incluye información geográfica y estadística del país actualizada lista para su análisis, integrada a través del software, lo cual disminuye notablemente las tareas de recopilación y procesamiento. Es de operación amigable. La aplicación y manipulación de sus herramientas y capacidades es intuitiva. Presenta información estadística que puede ser mapeada a nivel nacional, estatal, municipal y por localidad. Ofrece datos geográficos y estadísticos con desagregación nacional, estatal, municipal y por localidad.
IRIS como Sistema de Información Geográfica
Partiendo de la definición de Sistema de Información Geográfica, un equipo de trabajo encaminado a construir un sistema informático debe considerar brindar los elementos necesarios para la gestión de los SIG en la planeación y solución de problemas de diversa índole. Los SIG posibilitan el modelamiento de la realidad, creando imágenes abstractas de una realidad más compleja, permitiendo así su estudio, análisis y gestión. En este sentido, IRIS es un sistema que permite representar un modelo abstracto de la realidad, a través de la integración de capas de información espacialmente referenciadas. IRIS permite a los usuarios, a través de procedimientos metodológicos, determinar el estudio, la manipulación de los datos espaciales y asociados, el análisis de espacio geográfico, el modelado de una tendencia, así como la representación y gestión de propuestas encaminadas a brindar elementos técnicamente sustentados para beneficio de la sociedad mexicana. IRIS 4 es un producto enfocado a los sectores público, académico y privado para facilitar el análisis espacial de datos socioeconómicos y la comprensión de la diversidad geográfica del territorio nacional, sin la necesidad de adquirir un software adicional. Dadas estas características, es un herramienta útil para realizar estudios de ordenamiento territorial, formular planes de desarrollo regional y municipal, implementar políticas sociales y apoyar en proyectos de protección civil en casos de contingencias por desastres, en proyectos de seguridad pública, entre otros.
Requerimientos del sistema
Para su aplicación, IRIS 4 requiere una computadora personal con las siguientes características básicas: Procesador Pentium III. Windows 2000. 256 Mb de memoria RAM. 2 Gb disponibles en disco duro. 64 Mb de memoria de video. Unidad lectora de disco compacto. Monitor SVGA o superior.

4.1.2 ArcGis

Es un software GIS para visualizar, crear, manipular y gestionar información geográfica, estos corresponden a lugares, direcciones, posiciones en terreno, áreas urbanas y rurales; regiones y cualquier tipo de ubicaciones en terrenos determinados. Esta información es trabajada de manera sistémica, lo que representa una diferencia sustancial a lo relacionado al trabajo con información planos y mapas, permitiéndonos explorar, ver y analizar los datos según parámetros, relaciones y tendencias que presenta nuestra información, teniendo como resultado nuevas capas de información, mapas y nuevas bases de datos.

Fácil Uso.
ArcView GIS es el software desktop más usado de los GIS del mundo, porque entrega de una forma fácil el trabajo en datos geográficos. Tiene una interfaz gráfica amigable, en la cual se puede desplegar de manera rápida la información geográfica. El aprendizaje del software es rápido, teniendo algunos conocimientos de Sistemas de Información Geográfica previos, junto a lo anterior, contiene una gran ayuda en línea con muchos recursos disponible en:

http://support.esri.com/index.cfm?fa=software.gateway

Visualización de los datos.
Con ArcView GIS se puede construir los mapas dinámicos e inteligentes que permiten a visualizar patrones, tendencias y singularidades en sus datos. Arc View GIS incluye formas fáciles de levantar mapas, formatos predefinidos de mapas y una librería de elementos extensa, que permiten elaborar mapas de calidad rápidos y como el usuario desee. Los mapas terminados se pueden guardar, imprimir, exportar y ubicar en otros documentos o usos. ArcView GIS también permite visualizar sus datos como cartas, informes, con volumen, con gráficos e imágenes; teniendo la posibilidad de editarlos expeditamente.

Análisis Espacial.
ArcView GIS permite que usted consulte sus datos, realice predicciones y examine relaciones entre estos. Arc View GIS incluye las herramientas y los procedimientos que permiten analizar datos espaciales y que estos análisis puedan visualizarse fácilmente. Arc View GIS tiene la gran capacidad de realizar Geoprocesos lo que permite desarrollar ajustes dinámicos de la información, adaptándola a los requerimientos de análisis del usuario, con esto se tiene la capacidad de construir procesos analíticos y flujos de trabajo.

Gestión de Datos.
ArcView GIS integra fácilmente todos los tipos de datos para la visualización y el análisis. El software contiene herramientas para una óptima gestión de datos geográficos, tabular, la metadata, la creación y la organización de un proyecto GIS. Arc View GIS puede trabajar una variedad amplia de datos, tales como: demográficos, catastro, instalaciones, dibujos CAD, imágenes y multimedia. En Arc View GIS se puede importar directamente más de 70 formatos.

Arc-Gis ArcEditor

Para la edición y gestión avanzada de información. ArcEditor es parte de la familia ArcGIS, con esta modalidad puedes editar, manipular y gestionar datos de naturaleza geográfica. Tiene toda la funcionalidad de Arcview GIS agregando más herramientas que puedan crear, editar y asegurar el proceso de explotación de datos con una calidad a toda prueba.

ArcEditor está hecho para soportar la edición desde múltiples editores como de un sólo editor de datos geográficos. Tiene amplio y variado conjunto de herramientas para trabajar la gráfica y la data alfanumérica.

Con ArcEditor, podrá:

• Automatizar el control de calidad.

• Diseñar mejor bases de datos geográficas.

• Modelar flujos de trabajo multiusuario.

• Generar y editar entidades gráficas geográficas mediante edición visual.

• Crear y editar elementos de topología.

• Diseñar planes de edición, validación y guardar la información tratada.

• Administrar y explorar redes geométricas.

• Mejorar el rendimiento de la edición.

• Desconectar de la base de datos y realizar edición en trabajos de campo.

ArcEditor se utiliza para trabajar con información compleja. El amplio número de herramientas y los diferentes procesos de trabajo con que cuenta permiten generar y mantener la información geográfica de manera sencilla y eficiente.

 

4.2 Base de datos geográficos

Sistemas de gestión de bases de datos espaciales o geográficas (SGBD espacial). Se emplean para almacenar la información geográfica, pero a menudo también proporcionan la funcionalidad de análisis y manipulación de los datos. Una geográfica o espacial es una base de datos con extensiones que dan soporte de objetos geográficos permitiendo el almacenamiento, indexación, consulta y manipulación de información geográfica y datos espaciales.

Servidores cartográficos. Se utilizan para distribuir mapas a través de Internet. Servidor SIG. Proporcionan básicamente la misma funcionalidad que los SIG de escritorio pero permiten acceder a estas utilidades de geoprocesamiento a través de una red informática. Clientes web SIG. Permiten la visualización de datos y acceder a funcionalidades de análisis y consulta de servidores SIG a través de Internet o intranet. Generalmente se distingue entre cliente ligero y pesado. Los clientes ligeros (por ejemplo, un navegador web para visualizar mapas de Google) sólo proporcionan una funcionalidad de visualización y consulta, mientras que los clientes pesados (por ejemplo, Google Earth o un SIG de escritorio) a menudo proporcionan herramientas adicionales para la edición de datos, análisis y visualización. Bibliotecas y extensiones espaciales. Proporcionan características adicionales que no forman parte fundamental del programa ya que pueden no ser requeridas por un usuario medio de este tipo de software. Estas nuevas funcionalidades pueden ser herramientas para el análisis espacial (por ejemplo, SEXTANTE), herramientas para la lectura de formatos de datos específicos (por ejemplo, GDAL y OGR), herramientas para la correcta visualización cartográfica de los datos geográficos(por ejemplo,PROJ4), o para la implementación de las especificaciones del Open Geospatial Consortium (por ejemplo, Geo Tools).SIG móviles. Se usan para la recogida de datos en campo a través de dispositivos móviles. Con la adopción generalizada por parte de estos de dispositivos de localización GPS integrados, el software SIG permite utilizarlos para la captura y manejo de datos en campo. En el pasado la recogida de datos en campo destinados a Sistemas de Información Geográfica se realizaba mediante la señalización de la información geográfica en un mapa de papel y, a continuación, se volcaba esa información a formato digital una vez de vuelta frente al ordenador. Hoy en día a través de la utilización de dispositivos móviles los datos geográficos pueden ser capturados directamente mediante levantamientos de información en trabajo de campo.

4.2.1 Creación de datos

Los modelos de datos son documentos que forman parte de las normas y especificaciones de la base de datos geográficos para la integración del Sistema Nacional de Información Geográfica (SNIG). A través de éstos y los diccionarios de datos se realiza sistemáticamente la incorporación de los diferentes temas cartográficos producidos por el instituto y la información relacionada con la base de datos geográficos.

Según el tipo de datos, el modelo de datos establece la estructura definitiva de manera formal dentro de la cual están representados los datos. Como se mencionó anteriormente, se requiere de un modelo de datos vectoriales, modelo de datos alfanuméricos y modelo de datos raster.

·         Modelo de datos vectoriales

·         Modelo de datos alfanuméricos

·         En proceso de preparación.

·         Modelos de datos raster

·         En proceso de preparación.

 

4.2.3 Gestión de análisis

Contigüidad: Encontrar áreas en una región determinada.Coincidencia: Análisis de superposición de puntos, líneas, polígonos y áreas.Conectividad. Análisis sobre entidades gráficas que representen redes de conducción, tales como:

Enrutamiento: Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red.

Radio de acción: Alcance del movimiento del elemento dentro de la red.

Apareamiento de direcciones: Acople de información de direcciones a las entidades gráficas.

Análisis digital del terreno: Análisis de la información de superficie para el modelamiento de fenómenos geográficos continuos.

Operación sobre mapas: Uso de expresiones lógicas y matemáticas para el análisis y modelamiento de atributos geográficos. Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial) Geometría de coordenadas: Operaciones geométricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores lógicos y aritméticos. Algunas de esas operaciones son: proyecciones terrestres delos mapas, transformaciones geométricas (rotación, traslación, cambios de escala), precisión de coordenadas, corrección de errores.

4.2.4 Sig móviles

SIG móvil extiende el alcance de ArcGIS a una amplia gama de dispositivos móviles (tales como Tablet PC, sistemas montados en vehículos, teléfonos Windows Smartphone y dispositivos Apple con iOS). La solución SIG móvil se puede utilizar para ver, recopilar y actualizar la información geográfica.

Haga clic a continuación para empezar a utilizar:

·         ArcGIS Mobile

·         ArcGIS para iOS

·         ArcGIS para Windows Phone

·         ArcPad

·         SIG móvil -mobile GIS-

Las comunicaciones inalámbricas y la computación móvil lucen como tecnologías claves en siglo 21. Con más de 4 billones de subscriptores de celulares ( ITU 2009), las comunicaciones inalámbricas y la computación móvil tienen ganada la aceptación mundial con una velocidad que ha superado a muchas otras innovaciones técnicas. La proliferación de los teléfonos celulares y otros dispositivos móviles, junto con la necesidad fundamental de la sola conveniencia, ha dado lugar a la proliferación de los SIG móvil. Es decir SIG en dispositivos móviles.

Es importante introducir los SIG móviles en el contexto de los SIG WEB. Los SIG móviles emergen en el medio de los 90 para cubrir las necesidades del trabajo de campo como relevamientos y mantenimiento de redes de infraestructura. Estos sistemas inicialmente operaban principalmente en modo desconectado. Pero con el avance radical en las comunicaciones inalámbricas, especialmente las que operan en redes 3G, los SIG móviles están conectadas crecientemente a la WEB, y los hace parte de los SIG WEB. Los SIG móviles pueden actualizar a los servidores con la última información desde el campo. Los servidores WEB pueden, a su vez, proveer apoyo a los SIG móviles con su rico contenido y análisis avanzado.

Los SIG móviles son necesarios por el público en general como por organizaciones y profesionales que consumen aplicaciones de mapas usados en plataformas móviles proveyendo servicios basados en la ubicación (location-base service-LBS) relativos a la posición del usuario. Ello nos brinda la conveniencia de usar un SIG en el campo – para ubicar cosa que están cercanas, para acceder a lugares y ubicar amigos. Los SIG móviles pueden potencialmente ser usados por cualquiera, para cualquier cosa, en todo tiempo y en cualquier lugar.

4.2.5 Sig temporales

Herramientas colaborativas o gratuitas

Han aparecido varios SIG gratuitos o de código abierto. Es el caso de GRASS (Geographic Resources Analysis Support System), por ejemplo, que puede vincularse con bases de datos libres (MySQL, PostgreSQL, etc.), y utilizar un programa gratuito de estadística, como el programa R. De igual forma, también hemos asistido a la aparición de herramientas de visualización en 3D adaptadas a Linux, como TruFlite. También existen otras herramientas colaborativas, como JMap Imagerie, que permiten interactuar con imágenes de tipo matricial, en concreto con los modelos digitales de terreno (MDT) o las imágenes satelitales con varias bandas. Permite el cálculo del área cubierta, de la pendiente, del volumen de desmonte y terraplén, la vista en sección, la búsqueda de píxeles, así como los estudios de visibilidad. Forma parte de la biblioteca GDAL (Geospatial Data Abstraction Library).