http://bibliotecadigitalsagyp.magyp.gob.ar/files/original/fb144c1dd41fff168e5f3587cc3f8a8e.jpg 4b4c3aec8d7839e899debc72dc9a14d6 http://bibliotecadigitalsagyp.magyp.gob.ar/files/original/12a51f1512d78121399de59cd9cef2d8.pdf a00320523ed723865be4baf82b17e2cf PDF Text Text // SIG // SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA APLICADOS A LA ACTIVIDAD AGROPECUARIA VERSIÓN I / MAYO 2014 �// SIG // SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA APLICADOS A LA ACTIVIDAD AGROPECUARIA VERSIÓN I Autora: Lic. Nora Lucioni Edición: Mariana Esnoz Diseño Gráfico: Antonela Cárpena MAYO 2014 Realizado por el SIIA, Sistema Integrado de Información Agropecuaria. Subsecretaría de Agricultura. SIIA DIRECCIÓN NACIONAL DE INFORMACIÓN Y MERCADOS �Autoridades Presidenta de la Nación Dra. Cristina Fernández de Kirchner Ministro de Agricultura Ganadería y Pesca Ing. Agr. Carlos Casamiquela Secretario de Agricultura, Ganadería y Pesca Dr. Gabriel Delgado Subsecretario de Agricultura Ing. Agr. Marcelo Yasky Coordinador Ejecutivo de la Unidad para el Cambio Rural Lic. Jorge Neme Director Nacional de Información y Mercados Lic. Alejandro Persano �SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA APLICADOS A LA ACTIVIDAD AGROPECUARIA FUNDAMENTACIÓN El contexto general en el que surgen los Sistemas de Información Geográfica (SIG) es dentro del nuevo paradigma tecnológico constituido por la microelectrónica, que se inició a fines de los años setenta. El rasgo distintivo primordial del nuevo paradigma tecnológico es que las nuevas tecnologías centrales están concentradas en el procesamiento de la información. En este sentido, los SIG constituyen una herramienta eficiente para la construcción de indicadores biofísicos, ecológicos, ambientales y socioeconómicos, con la finalidad de colaborar en la elaboración de planes de ordenamiento territorial agropecuario. En el marco del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca (MAGyP) se inserta el Proyecto Sistema Integrado de Información Agropecuaria (SIIA) que tiene como propósito optimizar en cantidad, calidad, relevancia, cobertura y accesibilidad la información agropecuaria relevada y brindada por el Ministerio y los Organismos provinciales. El Proyecto SIIA se constituyó como un centro de almacenamiento, sistematización y publicación de información, que interactúa con diferentes dependencias del Ministerio y con dependencias provinciales agropecuarias. En este sentido y a lo largo de los años, el Proyecto SIIA se ha dedicado a perfeccionar el desarrollo de esas tareas y a ofrecer nuevos servicios que permitan el uso eficaz de la información disponible. En la actualidad, uno de los principales ejes de trabajo es el desarrollo de una Infraestructura de Datos Espaciales (IDE), que permite brindar y disponer de toda la información agropecuaria del país de forma remota en un mismo estándar geográfico. Asimismo, esta infraestructura facilita la articulación con otros Organismos y usuarios de estas tecnologías de la información geoespacial, con la misión de colaborar en la elaboración de planes de ordenamiento territorial agropecuario. �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA CONTRIBUCIÓN ESPERADA Por medio de la capacitación se espera que el participante que se encuentra involucrado en la generación y gestión de la información espacial de los recursos naturales dentro de la estructura del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación (MAGyP), logre conceptos básicos para construir, desarrollar y fortalecer las capacidades técnicas en el manejo de herramientas de los SIG. El curso tiene como finalidad brindar los contenidos necesarios para llegar a conocer los conceptos básicos en las herramientas de los SIG, otorgando información y técnicas de procesamiento para la generación de productos que ayuden en la interpretación sensata y eficaz del problema bajo estudio. A la vez, la capacitación provee, por medio del abordaje sistémico, conceptos para que el alumno realice a futuro análisis integrados, difícilmente visibles con otros medios tradicionales. Se espera por medio de la capacitación del personal que el organismo público se vea beneficiado por la elevación de los estándares de calidad de los productos SIG que serán generados en las distintas áreas del MAGyP. PERFIL DEL PARTICIPANTE OBJETIVOS Que los participantes logren: • Comprender los componentes físicos y lógicos de un Sistema de Información Geográfico para la representación de los modelos de datos geoespaciales. • Apropiarse de los conocimientos básicos sobre las funciones y representación de los elementos geográficos para el manejo relacional de la información. • Fortalecer la capacidad de manipulación y de análisis relacional de la información geoespacial. • Conocer las nuevas tendencias sobre la manipulación de los datos geoespaciales en Plataformas web. Personal técnico interesado en el conocimiento, manejo y uso de bases de datos geoespaciales integrados en un Sistema de Información Geográfico. Requisitos: todos los inscriptos deberán tener acceso a internet y una dirección de correo electrónico. 6 7 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA CONTENIDOS Unidad 1: Introducción a los Sistemas de Información Geográfica (SIG). - Aspectos generales de los SIG. - Componentes físicos (Hardware) y lógicos (Software) de un SIG. - Modelos de datos: vectorial y raster. - Definición de bases de datos geoespaciales. - Discusión de las nuevas tendencias en la visualización de los datos geoespaciales en servidores de mapas web. - Introducción a la Infraestructura de Datos Espaciales. - Aspectos generales de estándares cartográficos nacionales e internacionales. - Introducción a los gestores de metadatos públicos. - Catalogación de la información geoespacial para la publicación en gestores de Metadatos. - Importancia de los metadatos en el marco de la publicación masiva de datos en la web. - Actuales desarrollos de Infraestructura de Datos Espaciales en Argentina e inserción tecnológica en los diferentes portales del mundo. Unidad 2: Componentes y funciones de un SIG. - Componentes de un SIG: base de datos gráfica y la base de datos alfanumérica. - Funciones básicas de un SIG: creación, ingreso, despliegue, manipulación, análisis y administración de datos geoespaciales. - Formas de representación de los elementos geográficos. - Topología de los elementos geográficos. - Relaciones espaciales. Unidad 3: Dado que la modalidad será semipresencial, se alternará entre encuentros presenciales y actividades no presenciales a realizar mediante la participación en una plataforma educativa virtual, accesible a través de Internet (http://elearning.siia.gob.ar/). Herramientas básicas de un SIG para el manejo y análisis de bases de datos geoespaciales. En los encuentros presenciales y en el trabajo no presencial, se desarrollarán actividades individuales y grupales en las cuales se obtendrán diferentes producciones que den cuenta de: - Herramientas básicas de un SIG. - Procedimientos de manipulación relacional de los datos geoespaciales. - Formas de representación temática de los datos geoespaciales. - Métodos de clasificación cualitativa y cuantitativa de la información. • La comprensión de los componentes físicos y lógicos de un Sistema de Información Geográfico para la representación de los modelos de datos geoespaciales. Unidad 4: • La apropiación de las nuevas funcionalidades y representación de los elementos geográficos para el manejo relacional de la información. Nuevos desarrollos tecnológicos sobre la visualización remota de la información geoespacial. 8 ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS y RECURSOS DIDÁCTICOS 9 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA • El fortalecimiento de prácticas de manipulación y de análisis relacional de la información geoespacial. • El conocimiento de nuevas herramientas de visualización remota de la información geoespacial. Se espera que los participantes adquieran nuevas técnicas para la manipulación y el análisis de bases de datos geoespaciales. Para ello, la estrategia incorpora diferentes técnicas: exposición dialogada, análisis y discusión de textos y actividades no estructuradas. En la plataforma educativa, la interacción se promoverá, principalmente, a partir de los foros de discusión, resolución de ejercicios derivados de las clases presenciales, del uso de la mensajería interna y del correo electrónico. Actividades introductorias: • Presentaciones personales de los participantes y relatos de sus experiencias dentro del ámbito de trabajo. Actividades de desarrollo: • Ejercitaciones prácticas con la finalidad de que se apliquen los contenidos de las discusiones y exposiciones. • Análisis de casos prácticos, generación de plenario y resolución de casos. • Exposiciones de casos de estudio por grupos, análisis y conclusiones de las distintas metodologías. Actividades de integración: • Elaboración de un proyecto de trabajo que incluya bases de datos geoespaciales que incorporen los nuevos estándares cartográficos y de catalogación de la información documental para poder visualizarlo en una Plataforma de Infraestructura de Datos Espaciales (IDE). • Análisis, debates y reflexiones sobre el contenido de videos. Recursos y materiales didácticos • Exposición, por parte del capacitador, de los objetivos y los contenidos del curso. • Selección de bibliografía actualizada. • Exposición de técnicas de SIG mediante software de aplicación. • Presentación en powerpoint (ppt). • Familiarización con la plataforma e-learning, con enlaces web de búsqueda sobre sitios oficiales de información geoespacial. • Debate y reflexiones sobre los contenidos y los objetivos alcanzados. 10 • Internet: links a sitios y a plataformas IDE y documentos de interés. • Bibliografía actualizada. • Recursos de la plataforma educativa: correo electrónico, foros de discusión, páginas web sugeridas, anuncios del tutor, mensajería interna, propuesta de actividades, wikis, bases de datos geoespaciales. 11 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD Semipresencial. Cuatro encuentros presenciales. Cada encuentro será de tres horas. Se prevén distintas actividades no presenciales de elaboración de trabajos prácticos parciales y de participación en una plataforma educativa e-learning según lo expresado en el apartado “Estrategias metodológicas y recursos didácticos”. Evaluación de aprendizajes La evaluación de los aprendizajes será de proceso y de producto. Evaluación de proceso Los participantes deberán cumplir con la realización de las actividades individuales y/o grupales propuestas en los encuentros presenciales y en la plataforma educativa. Es decir, se propondrán actividades centradas en el debate de situaciones problemáticas similares a las que se presentan en la actividad laboral. Para ello se suministrarán los materiales que simulan casos reales acompañados de bases geoespaciales con la finalidad de que los participantes apliquen los conocimientos alcanzados. Las actividades serán planteadas al cierre de cada unidad temática. Evaluación de producto Los participantes deberán resolver una evaluación final domiciliaria, la cual propone la elaboración de un proyecto de trabajo que incluya bases de datos geoespaciales que incorporen los nuevos estándares cartográficos y de catalogación de la información documental para poder visualizarlo en una Plataforma de Infraestructura de Datos Espaciales (IDE). 12 Criterios de evaluación Los criterios de evaluación de las actividades presenciales, proyecto o examen final son: comprensión de los componentes físicos y lógicos de un SIG para la representación de los modelos de datos geoespaciales (30%); apropiación de los conocimientos básicos sobre las funciones y representación de los elementos geográficos para el manejo relacional de la información (20%); análisis de la aplicabilidad de los temas al puesto de trabajo (30%); aplicación de diferentes estrategias metodológicas para la resolución de problemas enmarcados en las nuevas tendencias de entornos de trabajo web (20%). Los criterios de evaluación de las actividades presenciales, proyecto o examen final del encuentro son: ajuste a los contenidos especificados en el Cuadernillo de actividades teórico-prácticos sobre el manejo de datos geoespaciales (30%); completitud (30%); coherencia interna (20%); aplicabilidad al ámbito laboral (30%). Instrumentos para la evaluación • Instrumentos elaborados para la evaluación de los trabajos parciales y finales. • Informes de la plataforma del Campus Virtual sobre el trabajo de los participantes. • Cuadernillo de actividades teórico-prácticos sobre el manejo de datos geoespaciales. • Encuesta de relevamiento de opinión de los participantes y de los docentes sobre el desarrollo de la actividad, elaboradas por la Oficina de Capacitación del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca. 13 �// SIG // Requisitos de asistencia y aprobación • Cumplir con el ochenta por ciento de asistencia obligatoria a los encuentros presenciales. • Cumplimiento de la asistencia obligatoria. • Entrega de los trabajos prácticos presenciales y finales, en tiempo y forma y con ajuste a los criterios de evaluación formulados. • Participación en la plataforma educativa, particularmente, en al menos el 60% de los foros. Duración (hs) 30 horas. Detalle sobre la duración Duración total en horas: 30 (treinta); 24 (veinticuatro) horas presenciales y 6 (seis) horas de trabajo en plataforma virtual y de realización de actividades no presenciales de aprendizaje y de evaluación. Duración en horas presenciales: veinticuatro horas reloj, distribuidas en 6 (seis) encuentros de cuatro horas cada uno. 14 SIG MÓDULO I �SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Cuadernillo de actividades teórico-prácticos sobre el manejo de datos geoespaciales El contexto general en el que surgen los Sistemas de Información Geográfica (SIG) es dentro del nuevo paradigma tecnológico constituido por la microelectrónica iniciado a fines de los años setenta. El rasgo distintivo primordial del nuevo paradigma tecnológico es que las nuevas tecnologías centrales están concentradas en el procesamiento de la información. En este sentido, los SIG constituyen una herramienta eficiente para la construcción de indicadores biofísicos, ecológicos, ambientales y socioeconómicos con la finalidad de colaborar en la elaboración de planes de ordenamiento territorial agropecuario. DEFINICIÓN DE SIG El término de SIG actualmente está ampliamente difundido, especialmente entre los profesionales que trabajan en la planificación territorial o resolución de problemas socioeconómicos y ambientales. La definición de SIG que adopta este curso es la propuesta por el Centro Nacional de Información y Análisis Geográfico (National Center For Geographic Information and Analisis) de Estados Unidos : “un SIG es un sistema de información compuesto por hardware, software y procedimientos para capturar, manejar, manipular, analizar, modelizar y representar datos georreferenciados, con el objetivo de resolver problemas de gestión y planificación” (Comas y Ruiz, 1993). Podemos considerar, entonces, a los SIG como un conjunto de procesos de trabajo que conforman un todo integrado de información espacial. Desde este punto de vista reside el análisis acerca de cómo habitualmente se trabaja la información espacial dentro de una organización de trabajo y en especial, organismos públicos. A grandes rasgos se consideran tres tipos de problemáticas relacionadas entre sí, a fin de conseguir una integración eficiente de la información para contribuir a la vez, a una gestión eficiente del territorio. 17 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA El uso de herramientas SIG sin teoría La problemática del manejo de información geoespacial reside en el conocimiento integral de la composición de un SIG. La posibilidad de que el manejo de la información geoespacial sea multidisciplinario abre a la vez un abanico de problemas si se desconocen algunos de los componentes que integran un SIG. Tales como conceptos básicos de cartografía, de bases de datos, de estadística y de los principios básicos de la informática. Es decir, no puede modelizarse una problemática territorial si se desconocen algunos de sus componentes. Aún menos si se desconocen los procedimientos para capturar, manejar, manipular y analizar la información espacial. En este sentido, el desconocimiento integral de las herramientas ha generado la precarización de la información. Esto da como resultado productos de mala calidad geométrica y de débil respaldo documental (metadatos), es decir, una subutilización de los SIG. El manejo de software SIG licenciados vs. software SIG libres Otra particularidad encontrada en la actualidad es la utilización de diferentes tipos de software geográficos. Esta situación ha sido motivada por diferentes causas: i) la utilización de software líderes en el mercado, principalmente productos ESRI, gracias a que algunas áreas de trabajo de organismos públicos han recibido financiamiento externo para adquirirlas; ii) la utilización de diferentes interfaces de usuario más amigables en cuanto al contenido menos exigente de conocimientos teóricos en SIG; y iii) la utilización de paquetes tecnológicos simuladores de SIG. La mencionada variedad de herramientas utilizadas dentro de los organismos públicos reforzó la circulación de información espacial con inconsistencias geométricas y/o topológicas. Por otra parte, la “libre” elección de herramientas y de manejo de información espacial carente de estándares geográficos y documental favoreció al manejo indiscriminado de información espacial desconociendo el origen, autoría y temporalidad de las mismas. La necesidad de implementación de una Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) En la actualidad, uno de los principales objetivos de las organizaciones del Estado Nacional y de los Provinciales, es el desarrollo de Plataformas IDE, que permitan brindar y disponer de toda la información geoespacial de forma remota en un mismo estándar geográfico con el fin de articularla entre sí. 18 Operativamente una IDE consiste en un conjunto articulado de tecnologías, políticas, acuerdos institucionales, recursos informáticos y procedimientos estandarizados de trabajo, cuya meta principal es asegurar la cooperación para hacer accesible la información geográfica. Principalmente, una IDE ofrece motores para la búsqueda, la evaluación y el aprovechamiento de toda la información geográfica y estadística disponible desde la web. Por otra parte, el término “infraestructura” enfatiza el concepto de entornos de bases de datos solventes, permanentes y bien mantenidos. En este este sentido, concebir una IDE dentro de un organismo exige que los dos problemas antes enunciados se encuentren superados, puesto que una IDE aloja datos y atributos geográficos estandarizados lo suficientemente bien documentados como para asegurar su aplicabilidad y confiabilidad. En suma, un IDE proporciona un medio sencillo para el análisis espacial de entidades geoagropecuarias y territoriales. Modelos de representación espacial Existen dos formas de representación de las unidades espaciales: el modelo raster (según se atienda a las propiedades de objeto) o la aproximación vectorial (individualización producida en base a determinadas coordenadas espaciales). Un Sistema de Información Geográfica (SIG) raster consiste en un conjunto de mapas individuales, todos referidos a la misma zona del espacio, y todos ellos representados digitalmente en forma de una grilla de rectángulos regulares (celdas) y de igual tamaño. En cada uno de estas celdas un número codifica el valor que alcanza en ese punto del espacio la variable cartografiada en el mapa. Con esta representación no se consideran explícitamente los objetos geográficos (sus fronteras no aparecen de manera manifiesta), sino que éstos surgen de forma implícita de la ordenación espacial de los valores en la rejilla o cuadrícula. Del mismo modo, la topología de los objetos está contenida en la regularidad de la rejilla, la cual permite saber, de modo inmediato, cuáles son los vecinos de cada uno de los puntos del mapa y, de este modo, tener una cierta idea de las relaciones espaciales existentes entre los elementos representados en el mapa. En cambio, una aproximación vectorial consiste en un SIG basado en la representación vectorial del componente espacial de los datos geográficos. De acuerdo con las características de este modelo de datos, los objetos espaciales están representados de modo explícito y, junto a la descripción digital de sus características espaciales, llevan asociados un conjunto de aspectos temáticos (Bosque Sendra, 1997). 19 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Una de las ventajas más importantes es que los SIG son organizados en un sistema de capas, de tal forma que toda la información genérica común está incluida dentro de una única capa. A partir de una información geográfica de base (capa topográfica), se pueden realizar superposiciones de diferentes capas cada una referida a un tema (mapa temático), todas georreferenciadas en un mismo Sistema de Coordenadas y Sistema de Referencia e incluir, además, relaciones topológicas y no de forma jerárquica, así como sus atributos. La superposición de diferentes capas permite conseguir un nuevo nivel de información, y esto permite llegar a un sistema tridimensional para su utilización en cualquier ámbito espacial y temporal. COMPOSICIÓN DE UN SIG Está compuesto por dos tipos de datos, base gráfica (representación geométrica de los objetos en el espacio) y base alfanumérica (tabla de atributos). • DATOS ESPACIALES O BASE GRÁFICA: son representados por puntos, líneas y polígonos. • BASE ALFANUMÉRICA O ATRIBUTOS DE DATOS: se encuentran en la tabla asociada a la base gráfica. La misma está compuesta por campos (columnas) y registros (filas). • ASOCIACIÓN DE LAS BASES: los datos espaciales y los atributos están ligados por un identificador único o común (ID) y su localización geográfica. La unión de ambas se la puede denominar BASE DE DATOS GEORREFERENCIADA o COBERTURA. A su vez el despliegue de datos geográficos están referenciados en un sistema de coordenadas, así pueden ser especificadas con valores de coordenadas X e Y. Esta representación mantiene las propiedades espaciales, es decir, incluyen el área, forma, distancia y dirección. 20 FUNCIONES DE UN SIG INGRESO DE DATOS: Base de datos gráfica: la construcción de una base gráfica involucra la ejecución de distintos procesos de trabajo: digitalización, edición, ingreso de coordenadas, geocodificación, georreferenciación de imágenes satelitales o fotografías aéreas. Base de datos alfanumérica: ingreso de datos en la tabla, proceso de importación de bases de datos. DESPLIEGUE DE DATOS: en pantalla, en impresiones, etc. MANIPULACIÓN Y ANÁLISIS: relaciones espaciales entre las capas. ADMINISTRACIÓN DE DATOS: manejo de datos (almacenar, borrar y recuperar información) y conocimientos de los archivos. PREGUNTAS QUE RESUELVE UN SIG: • localización (¿qué se encuentra a…?), • condiciones (¿en dónde existe…?), • tendencias (cómo ha cambiado…?), • patrones (¿qué relación existe entre datos…?) • modelos (qué tal si…?). 21 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA (direcciones) que era necesario seguir para ir de un puerto a otro, estos eran los portulanos. MODELO VECTORIAL MODELO RASTER Volumen de almacenamiento más compacto. Necesita menos espacio de almacenamiento + Gran volumen de almacenamiento, si es necesario una representación muy precisa. En algunos casos las técnicas de compresión de datos pueden solucionar el problema. - + Determinadas relaciones topológicas son más difíciles de representar. - + La representación en celdas es poco adecuada para representar entidades lineales (Ej. Vías, redes de servicios, etc.) - Gen operaciones que requieren información topológica, como el análisis de redes. Es la representación más adecuada para la realización Tiene, en general, poca precisión en los cálculos de forma más precisa + Reconoce explícitamente la existencia de objetos - imposible utilizar celdas muy pequeñas, por lo que el modelo raster es válido para análisis globales a pequeñas escalas (grandes áreas) + No reconoce explícitamente la existencia de objetos o tanto en aplicaciones en que sea esencial su empleo, este modelo tiene pocas posibilidades de ser utilizados. - Estructura de datos más compleja. - Representación simple de datos, que permite realizar con facilidad procesos de análisis. + Las operaciones de superposición de mapas son más difíciles de implementar. - Las operaciones de superposición de mapas se + El tratamiento y realce de las imágenes digitales no - Este mode tratamiento y realce de las imágenes digitales. + - Permite con facilidad la representación de entidades complejas. + precisos a la base de datos. No permite representar en forma satisfactoria entidades complejas, tales como fotografías, paisajes, árboles, fachadas, etc. La exactitud en la representación de las tierras emergidas se consideraba accesoria, y se consideraba fundamental la exactitud en rumbos y distancias entre puertos. Las cartas náuticas actuales mantienen un esquema similar aunque la generalización de los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) ha revolucionado los sistemas de navegación. En los inicios del período colonial ya no bastaba con poder llegar a puerto, sino que había que medir distancias y superficies sobre los nuevos territorios para conseguir un mejor dominio de estos. Por otro lado se hace necesario representar los diversos elementos, recursos y factores ambientales de la superficie terrestre para conseguir una mejor visión de la distribución de los fenómenos naturales y asentamientos humanos sobre la superficie terrestre. En el siglo XVII, cartógrafos como Mercator demostraron que un sistema de proyección geométrico, junto con un sistema de localización basado en coordenadas cartesianas o métricas, es decir, basadas en un par de ejes ortonormales (1) (x e y), formando una cuadrícula, mejoraba la fiabilidad de distancias, áreas o ángulos medidos sobre los mapas. Al finalizar el siglo XVIII, los estados europeos habían alcanzado el grado de organización suficiente como para establecer sociedades geográficas cuyo cometido era representar sobre mapas la superficie terrestre, sus características y los elementos físicos y humanos situados sobre ellas. Coordenadas geográficas INTRODUCCIÓN A CONCEPTOS DE CARTOGRAFÍA Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) pueden definirse también como sistemas que permiten almacenar datos espaciales para su consulta, manipulación y representación. La representación de datos espaciales es el campo de estudio de la Cartografía, por tanto es necesario comenzar introduciendo algunos conceptos básicos de esta ciencia. A lo largo de la historia, el hombre ha sentido la necesidad de representar la superficie terrestre y los objetos situados sobre ella. El objetivo de los primeros mapas era servir de apoyo a la navegación, e indicaban, por tanto, los rumbos 22 El sistema de coordenadas natural de un esferoide, y por tanto, de un datum, es el de coordenadas angulares (latitud y longitud), que suele denominarse de coordenadas geográficas. Para definir latitud y longitud, debemos identificar el eje de rotación terrestre. El plano perpendicular al eje de rotación que corta la Tierra atravesándola por su centro define el Ecuador en su intersección con el esferoide. El resto de las líneas de intersección con la superficie terrestre de los infinitos planos perpendiculares al eje de rotación definen los diferentes paralelos o líneas de latitud constante. Finalmente, los meridianos pueden definirse como las líneas de intersección con la superficie terrestre de los infinitos planos que contienen al eje de rotación. Paralelos y meridianos se cruzan siempre en ángulo recto. 1. Un par de ejes son ortogonales si se cortan en ángulo recto, son normales si tienen la misma escala, y se denominan ortonormales cuando cumplen ambas condiciones. 23 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA La longitud (λ) es la distancia angular entre el meridiano de un lugar y el de Greenwich, se expresa en grados, minutos y segundos de arco y se mide de 0 a 180º hacia el Este o hacia el Oeste desde el meridiano de Greenwich. La latitud (ω) es la distancia angular entre el paralelo de un lugar y el Ecuador, y se expresa en las mismas unidades que la longitud, y se mide de 0 a 90º hacia el Norte o el Sur. En ocasiones, la latitud y longitud se expresan en grados y décimas de grado en lugar de en grados, minutos y segundos. Un grado de meridiano equivale siempre a 111 kilómetros, mientras que un grado de paralelo equivale a 111xcos(ω), es decir, a 111 kilómetros en el Ecuador, y va disminuyendo hasta 0 kilómetros en los polos(2). SISTEMA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS Meridiano de Greenwich 39º Latitud N 95º Longitud Proyecciones El proceso de transformar las coordenadas geográficas del esferoide en coordenadas planas para representar una parte de la superficie del elipsoide en dos dimensiones se conoce como proyección y es el campo de estudio tradicional de la ciencia cartográfica. La aparición de los SIG y la posibilidad de combinar información de diferentes mapas con diferentes proyecciones ha incrementado la relevancia de la cartografía más allá de la mera confección de mapas. El problema fundamental a la hora de abordar una proyección es que no existe modo alguno de representar en un plano toda la superficie del elipsoide sin deformarla; el objetivo va a ser minimizar, en la medida de lo posible, estas deformaciones. Puesto que el efecto de la esfericidad de la superficie terrestre es proporcional al tamaño del área representada (y en consecuencia, a la escala), estos problemas sólo se plantean al cartografiar zonas amplias. Cuando se trata de cartografiar zonas pequeñas, por ejemplo, una ciudad, la distorsión es despreciable, por lo que se suelen utilizar coordenadas planas, relativas a un origen de coordenadas arbitrario, y medidas sobre el terreno. A estas representaciones se les llama planos, en lugar de mapas. Cuando la distorsión, debida a la esfericidad de la superficie terrestre, se considera relevante, se hace necesario buscar una ecuación que a cada par de coordenadas geográficas le asigne un par de coordenadas planas de manera que los diferentes elementos y objetos de la superficie terrestre puedan ser representados sobre un plano. La unidad en que se expresa la longitud en estas nuevas coordenadas va a ser, generalmente, el metro, y esto permite, de cara a la incorporación de la cartografía UTM a un SIG, el cálculo sencillo de variables de longitud, área o volumen de los elementos cartografiados, expresados en unidades del Sistema Internacional. Para obtener estas ecuaciones se proyecta (figura ??) la porción de la superficie terrestre que va a cartografiarse sobre una figura geométrica (un cilindro, un cono o un plano), que sí puede transformarse en plano sin distorsiones. El foco de la proyección puede ubicarse en diferentes puntos dando lugar a diferentes tipos de proyecciones. De este modo, podemos clasificar las proyecciones en función del objeto geométrico utilizado para proyectar; se habla, entonces, de proyecciones cilíndricas, cónicas y azimutales o planas. 2. En realidad un grado de meridiano es ligeramente menor en el Ecuador (110.6 km) que en los polos (111.7 km) debido al achatamiento de la Tierra y, por tanto, de los elipsoides. 24 En el caso de proyecciones cilíndricas o cónicas, la figura envuelve al elipsoide y, tras desenvolverla, el resultado será un plano en el que una parte de la Tierra se representa mediante un sistema de coordenadas cartesiano. En el caso de las proyecciones planas, el plano es tangente al elipsoide en un punto y no necesita por tanto ser desenvuelto. 25 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Una proyección implica siempre una distorsión en la superficie representada, por tanto el objetivo de la cartografía es minimizar estas distorsiones utilizando la técnica de proyección más adecuada a cada caso. Proyección Universal Transversa de Mercator (UTM) UTM es un sistema que cuadricula imaginariamente el planeta, dividiéndolo en fajas horizontales y verticales. Proyección conforme Gauss Krüger Este sistema de proyección, empleado por el Instituto Geográfico Militar para la confección de todas las cartas topográficas nacionales, divide a la República Argentina (sector continental e Islas Malvinas) en 7 fajas meridianas numeradas de Oeste a Este. Cada faja de la grilla Gauss-Krüger mide 3º de ancho (longitud) por 34º de largo (latitud) y tiene como propio origen la intersección del Polo Sur con el meridiano central de cada faja. Una de las razones por las que se trazan las rectas horizontales y verticales que forman la cuadrícula es para determinar, en función de sus valores, las coordenadas planas de cualquier punto que interese. Verticalmente en 60 fajas numeradas de 1 a 60 a partir del antimeridiano de Greenwich y de Oeste a Este. Ej: en la Argentina tenemos la zona 19 en la Cordillera de los Andes y la zona 21 a la altura de la Ciudad de Buenos Aires. Los husos abarcan desde los 80° de latitud Sur, a los 84° de latitud Norte, y están divididos en 20 bandas esféricas de 8° de latitud, que empiezan a identificarse con la letra C al Sur y terminan con la letra X al Norte, y faltan las letras I, Ll, Ñ y O. De la combinación de las bandas y husos se crean 1.200 trapecios esferóidicos, de 6° de longitud por 8° de latitud, que nos permiten identificar la zona en el mundo, sin que se repita ninguno (algunos autores sostienen que el trapecio con la letra X, tiene 12° de latitud). 26 La numeración de las líneas verticales de cuadrícula corresponde a las ordenadas Y, y aumenta de Oeste a Este. Para cada punto de una misma línea vertical de cuadrícula corresponde un mismo valor de Y, pero debe prestarse atención a que el eje de las ordenadas Y sea horizontal. La numeración de las líneas horizontales de cuadrícula corresponde a las abscisas X, y aumenta de Sur a Norte. Para cada punto de una misma línea horizontal de cuadrícula corresponde un mismo valor de X, pero debe prestarse atención a que el eje de las abscisas X sea vertical. Para cada línea vertical u horizontal de la cuadrícula figura un número de dos dígitos que indica decenas y unidades de miles de metros. Por ejemplo, 29 en la vertical indica el valor de la Y de 29.000 metros y 11 en la horizontal indica el valor de la X de 11.000 metros. En la anotación de la vertical del extremo izquierdo (Oeste) y de la horizontal del extremo inferior izquierdo (Sur), se antepone el número mencionado en el párrafo precedente, otro también de dos dígitos y de tamaño menor. Los mismos indican para los valores de Y (en vertical), con el primer dígito, el número de la faja de proyección a que pertenece la hoja, y el siguiente, las centenas de miles de metros. 27 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Así, por ejemplo, 5629 significa faja 5 y 629.000 metros; y para los valores de las X (en la horizontal), millones y cientos de miles de metros, tal como 6309 = 6.309.000 metros. Meridiano 72º centro Faja 1 Ordenada Y = 1.500.000 Meridiano 69º centro Faja 2 Ordenada Y = 2.500.000 Meridiano 66º centro Faja 3 Ordenada Y = 3.500.000 Meridiano 63º centro Faja 4 Ordenada Y = 4.500.000 Meridiano 60º centro Faja 5 Ordenada Y = 5.500.000 Meridiano 57º centro Faja 6 Ordenada Y = 6.500.000 Meridiano 54º centro Faja 7 Ordenada Y = 7.500.000 El desplazamiento en dirección oeste-este se encuentra expresado por los valores de las Y, la primera cifra numérica expresa la faja a la cual pertenece el punto considerado, en cuanto a la cifra siguiente si es mayor de 500.000 el punto estará a la derecha del meridiano y si es menor a la izquierda. Por ejemplo: si la coordenada es Y= 5,531.783; el 5 corresponde al meridiano central y 531.783 corresponde a la distancia en metros del meridiano central. Mientras que el desplazamiento en dirección norte-sur se refiere a la distancia con respecto al Polo Sur. Por ejemplo: las coordenadas X= 6.274.483; significa que la posición se encuentra a 6.274.483 metros con respecto al polo sur. Proyección de la Ciudad de Buenos Aires En 1992, la Municipalidad de la Ciudad de Buenos Aires, adoptó un sistema de coordenadas planas conformes con las siguientes características: • Sistema de referencia Campo Inchauspe 1969 (elipsoide Internacional de 1924) • Proyección Gauss-Krüger (Mercator transversa) • Meridiano central, el que pasa por el centro de la base de la cruz de la Iglesia de Flores (Basílica San José de Flores), Rivadavia 6950, Buenos Aires • Coeficiente de reducción en el meridiano central k = 0.999998 • X0 = Y0 para el punto de origen 100000 28 LA REPRESENTACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LA SUPERFICIE TERRESTRE Resumiendo mucho lo visto hasta ahora, un datum, asigna a cada punto sobre el Geoide un par de coordenadas angulares único y un sistema de proyección adjudica a cada uno de estos pares de coordenadas angulares un par de coordenadas cartesianas para su representación en un plano. El siguiente problema que debe resolverse en cartografía es cómo representar, sobre este plano, la variedad de fenómenos que tienen lugar sobre la superficie terrestre. Fenómenos en el espacio, variables, entidades y eventos De modo general pueden distinguirse tres tipos de fenómenos: Variables espaciales, son aquellas que adoptan un valor diferente en dife- rentes puntos del espacio, muestran siempre un cierto grado de autocorrelación espacial. Estas variables son: Binomiales. Sólo tienen dos valores, suelen indicar presencia/ausencia o pertenencia/no pertenencia, por ejemplo, la variable pertenencia a la Región pampeana. Cualitativas o nominales. Indican una cualidad no mensurable. Por ejemplo la litología, usos del suelo, etc. Semicuantitativas u ordinales. Se trata de variables cualitativas pero que pueden ordenarse atendiendo a algún criterio. Por ejemplo el tipo de Ruta a la que pertenezca un tramo de la red, tipos de roca ordenados por su erosionabilidad, clases de pendiente. Suelen representarse mediante números naturales a los que se asocia una etiqueta de texto descriptiva. Cuantitativas. Son variables mensurables que pueden adoptar cualquier valor (variables continuas como altitud, temperatura, precipitación, pH del suelo, etc.) o sólo determinados valores (variables discretas como el número de días de lluvia o el número de habitantes de un municipio). Las variables cuantitativas suelen representarse mediante números reales (continuas) o enteros (discretas). Una variable continua puede convertirse en discreta por su forma de medirse y registrarse, por ejemplo, si la precipitación se mide en décimas de milímetro, sólo podrá adoptar valores enteros ya que los aparatos de medición no suelen permitir mayor precisión. Las variables cuantitativas suelen presentar autocorrelación espacial, es decir, cuanto más cercanos sean dos puntos, sus valores van a ser más parecidos. 29 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Entidades • Puntuales (pozos, cotas, puntos de observación,etc.) • Líneas (carreteras, redes fluviales, etc.) • Polígonos (entidades administrativas, ciudades, cuencas hidrográficas, etc.) Eventos Se trata de fenómenos que aparecen en intervalos concretos de tiempo sobre un área finita del espacio (incendios, inundaciones, etc.). Por su carácter no permanente, no suelen representarse en cartografía, salvo en mapas creados con aplicaciones muy específicas como el estudio de la distribución y extensión espacial de estos fenómenos o el riesgo asociado a ellos. Escala y representación de entidades El primer problema que se plantea cuando se pretende representar los diferentes fenómenos que aparecen sobre la superficie terrestre es la reducción del espacio de trabajo que supone un mapa. Se trata de representar algo que abarca una superficie relativamente amplia sobre una hoja de papel. La relación matemática entre las dimensiones del espacio representado y las dimensiones de su representación sobre el mapa es la escala del mismo que se calcula como el índice entre una distancia sobre el mapa y su equivalente en la realidad. Por ejemplo una escala de 1/50000 implica que cada centímetro en el mapa corresponde a 50,000cm = 0,5 km en la realidad. Puesto que la escala es una división, cuanto mayor sea el denominador menor es la escala y viceversa. Salvo en mapas de muy alta escala (1:1000 y superior), que generalmente son planos y no mapas, resulta imposible la representación exacta de entidades. En realidad las entidades puntuales o lineales son muchas veces polígonos (un pozo es un círculo y una carretera tiene anchura), pero generalmente pueden y deben representarse como puntos o líneas debido a la escala del mapa. Por ejemplo, un camino de tres metros de ancho debería tener, en un mapa a escala 1:50000, una anchura de 0.06 milímetros lo que resulta imposible de representar. Por tanto, el proceso de representación en un mapa implica una generalización, es decir, la pérdida de detalles no significativos, e incluso la simbolización o iconificación de entidades como figuras geométricas, para conseguir transmitir la información sobre el espacio sin saturar al usuario del mapa. 30 La escala impone, por tanto, un tamaño mínimo, de alrededor de 0.15 mm, que debe tener un objeto para ser representado sobre el mapa. Por tanto, para determinar el tamaño mínimo del objeto en unidades del terreno basta con aplicar una regla de tres. Además en muchos casos, la representación de determinadas entidades en el mapa como puntos o como polígonos va a depender más de la escala del mapa que de la propia naturaleza de la entidad representada. Por ejemplo, un pozo es un polígono pero casi siempre se representará como un punto, lo mismo ocurre con una ciudad si la escala es pequeña. Elementos de representación cartográfica A cada entidad espacial se puede asociar diversas variables (binomiales, cualitativas, ordinales o cuantitativas). Por ejemplo, a una carretera se puede asociar su anchura, categoría o flujo de vehículos; a un municipio población, renta, etc.; a un pozo la cantidad de agua extraída al año, el nivel del agua o su composición. Normalmente al representar una entidad se representará también alguna de las variables asociadas a ella. El conjunto de ciencias involucradas en la producción de mapas (Geodesia, Cartografía, Geografía, Geología, Ecología, etc.) han desarrollado un amplio conjunto de técnicas para cartografiar los hechos de la superficie terrestre. • Isolíneas. Son líneas que unen puntos con igual valor, sirven por tanto para cartografiar variables cuantitativas. Un buen ejemplo son las curvas de nivel del mapa topográfico o las isobaras de los mapas del tiempo. • Coropletas. Áreas con valor comprendido entre dos umbrales y pintadas con un color homogéneo. Permiten representar variables cuantitativas de un modo más simplificado. • Símbolos para indicar la presencia de entidades de un modo puntual. Pueden representarse utilizando diferentes símbolos o colores para representar una variable cualitativa (por ejemplo, el partido gobernante), o diferentes tamaños para representar variables cuantitativas (por ejemplo, el número de habitantes). 31 �// SIG // • • SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Líneas que simbolizan entidades, naturales o artificiales, de forma lineal (carreteras, ríos). Pueden utilizarse diferentes anchuras de línea, diferentes colores o diferentes tipos para representar propiedades, como la anchura de los ríos o categorías de vías de comunicación. Polígonos. representan objetos poligonales que, por su tamaño, pueden ser representados como tales (siempre dependiendo de la escala del mapa) o porciones homogéneas del terreno en relación a una variable cualitativa (tipo de roca). Pueden utilizarse diferentes colores o tramas para representar variables cualitativas o cuantitativas, por ejemplo, en un mapa de municipios se puede representar la población municipal mediante sombreados. En cartografía, suele distinguirse entre mapas topográficos, considerados de propósito general, y mapas temáticos (geológicos, vegetación, etc.) que reflejan un sólo aspecto de la realidad. Los mapas, especialmente los topográficos, tratan de reflejar el máximo número de elementos potencialmente interesantes para el usuario, evitando llegar a confundirle por exceso de información. Una de las estrategias empleadas para ello es eliminar parte de la información (por ejemplo, una curva de nivel que cruza una población) confiando en que la capacidad de nuestro cerebro para reconstruir objetos a partir de información parcial. Esta estrategia se denomina generalización. De este modo, un mapa deja en ocasiones de ser un modelo de la superficie terrestre para ser una representación visual que incluye información variada y no totalmente estructurada. INTRODUCCIÓN A SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL - G.P.S. (GLOBAL POSITIONING SYSTEM) Este sistema permite, a quien dispone de uno o más receptores acordes a sus necesidades, determinar coordenadas geográficas con distintos niveles de precisión, durante las 24hs del día y en cualquier punto del planeta. El método de cálculo de coordenadas se realiza mediante el cálculo de las distancias entre el usuario y cuatro satélites. Los componentes de GPS son tres: Segmento espacial, Segmento de control, Segmento del usuario. Segmento espacial Está conformado por un mínimo de 24 satélites que orbitan la Tierra cada 12 horas, en seis planos orbitales, a una altitud de 20.200 km, en órbitas heliosincrónicas casi circulares, con una inclinación de 55° con respecto al ecuador. La posición de los planos orbitales, espaciados entre sí en 60°, permite que un mínimo de 4 satélites estén disponibles para el usuario, en cualquier momento que se les requiera. Sin embargo, como actualmente existen más de 24 satélites en órbita, un mínimo de cinco satélites están disponibles. Estos satélites reciben en este sistema el nombre de SV (Space Vehicle) y transmiten continuamente señales de radio que poseen el código de identificación (PRN, Pseudo Randon Noise) del respectivo satélite. Para mantener el sincronismo del tiempo, base del funcionamiento de este sistema, cada uno posee cuatro relojes atómicos de alta precisión (del orden de 10 picosegundos). Segmento de control Consiste en cuatro estaciones terrestres de monitoreo, una de las cuales es la estación maestra o principal, ubicada en la base Schriever de la fuerza aérea en Colorado. Las estaciones monitorean continuamente a los satélites y envían la información captada a la estación principal, donde se calculan las efemérides y los coeficientes de corrección de reloj para cada uno de los satélites y envía estos datos a las demás estaciones, que se encargan de transmitirlos a los satélites, mediante señales en banda S (2.227,5 MHz), por lo menos una vez al día. Las antenas terrestres también transmiten comandos a los satélites y reciben su estado de salud. 32 33 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA El GPS calcula la posición mediante triangulación Segmento del usuario Está conformado por los diferentes tipos de receptores GPS y la comunidad de usuarios. Los receptores GPS están diseñados para decodificar las señales transmitidas por los satélites para determinar posición, velocidad y tiempo del usuario. Para ello, los receptores deben realizar las siguientes operaciones: • Determinar cuáles son los satélites visibles. • Adquirir las señales de los satélites visibles. • Procesar los datos de navegación de los satélites. • Medir los pseudorangos por código y/o por fase. La posición es dada, bien sea en coordenadas geográficas, o bien en un sistema de proyección, por ejemplo UTM. En resumen, el GPS permite al usuario: 4 3 2 5 Para triangular, el GPS calcula la distancia mediante el tiempo de viaje del mensaje Para calcular el tiempo de viaje, el GPS necesita relojes muy precisos Una vez conocida la distancia al satélite, se necesita saber la posición del satélite en el espacio 1 A medida que la señal viaja a travñes de la atmósfera, es retrasada Considerar las siguientes correspondencias de unidades sobe el terreno: • Conocer su posición. • Concebir un itinerario. • Seguir un itinerario (ruta). • Ubicar puntos sobre un mapa. BASE DEL FUNCIONAMIENTO Los satélites GPS orbitan la Tierra cada 12 horas, conociendo en todo momento su posición exacta en el espacio, gracias al conocimiento de sus respectivas efemérides y del tiempo (4.2). Esta información es emitida continuamente en la forma de señales de navegación. Con el equipo adecuado, los usuarios pueden captar esas señales para calcular así posición, tiempo y velocidad. Estas señales son tan precisas (gracias a los relojes atómicos que los satélites llevan a bordo) que el tiempo puede ser calculado a una millonésima de segundo, la velocidad a una fracción de kilómetro por hora y la posición en un radio de pocos metros. 34 1º grado aprox = 108km = 108000 m 1´ minuto = 1º/60 = 1.8 km = 1800m 1´´ segundo = 1´/60 = 0.03 km = 30 m 1´´ segundo = 30 m 1 décima de ´´ = 30/10 = 3 m 00.0´´ = 3 m 00.00´´ = 30 cm 00.000´´ = 3 cm 00.0000´´ = 3 mm 35 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA GPS: Diferencial vs. Autónomo Con la eliminación de la Disponibilidad Selectiva (o SA) a partir del 2 de Mayo de 2000, por parte del Departamento de Defensa de Estados Unidos, quien regula y administra el sistema GPS, muchas dudas han surgido respecto a si aún es necesario el uso de técnicas de posicionamiento diferencial para algunos trabajos de agrimensura, topografía y cartografía. Esto depende básicamente de la precisión y métodos que exige la aplicación a desarrollarse. Hoy en día el GPS ha arribado con éxito a un sinnúmero de aplicaciones para las cuales el conocimiento de donde están las cosas que nos rodean es muy importante, como son la Topografía, Cartografía y GIS. El secreto del éxito de cada una de ellas pasa, básicamente, por la capacidad de recolección de datos, el aprovechamiento de dicha información y por la precisión con la que esta puede ser almacenada y procesada para luego ser utilizada por otros softwares y sistemas complementarios de dibujo y generación de planos. Como es de conocimiento general, no todos los receptores GPS fueron diseñados para las mismas aplicaciones y en consecuencia no todos ellos son aptos para estos trabajos de mayor exigencia. Esto obliga a clasificar al común de los receptores en dos tipos de sistemas GPS con marcadas diferencias que hacen a su utilidad y capacidad de trabajo; estos son los receptores autónomos, comúnmente conocidos como navegadores y los receptores diferenciales o posicionadores, mucho más versátiles y precisos que los primeros, incluso utilizados en forma autónoma. ¿Por qué utilizar posicionadores diferenciales más caros y no navegadores? Porque en los trabajos de agrimensura no basta solamente con obtener una posición aislada de un punto y registrarlo como tal en la memoria o disponer de funciones de navegación para navegar hasta ellos. Es necesario, además, en estos casos, poder recolectar datos de coordenadas en conjunto con características y atributos asociados para poder diferenciar cada elemento en el campo, y generar una base de datos cartográfica; todo esto ubicado en un punto o mientras se está moviendo a lo largo de una línea o área y con una elevada precisión, acorde a las exigencias de los trabajos y escala de los planos a producir. 36 Navegadores GPS Los navegadores convencionales tienen memoria limitada (normalmente hasta 500 puntos) para datos que luego no pueden ser corregidos por técnicas diferenciales, de los cuales se obtiene una precisión del orden de los 10 a 20 metros (sin SA) sin posibilidad de tratamiento posterior. Esta clase de receptores normalmente no incluyen software adjunto para PC, y cuando los tienen, solo permiten realizar transferencia de datos sin posibilidades de procesamiento diferencial y topo cartográfico, lo que limita mucho la capacidad de aplicación de los mismos para agrimensura. Estos equipos tampoco son actualizables en el tiempo para aumentar la capacidad de almacenamiento, mapeo y precisión. Posicionadores Diferenciales GPS Esta clase de sistemas proveen al profesional, además de herramientas de navegación, la capacidad de efectuar relevamientos de puntos, líneas y áreas con atributos y permite traer del campo información que puede ser corregida mejorando su precisión, si se dispone de una base GPS propia, de un tercero o servicio de corrección. Esto proporciona una precisión consistente que va de 1 a 2 metros, hasta pocas decenas de centímetros, o mejor (1 a 40cm) según la técnica de trabajo y tipo de receptor utilizado. Asimismo, los receptores diferenciales están diseñados para poder continuar trabajando y dando posición precisa aún en situaciones difíciles (arboledas, edificaciones, obstrucciones en general, etc) gracias a la sensibilidad de antena, filtros de ruido y eliminación del efecto multipath que los navegadores simples no poseen. Todo esto es posible no solamente gracias al receptor GPS; para ello tiene una importancia preponderante también el software de post proceso que acompaña como estándar al mismo y el cual debe tener una cantidad de herramientas incluidas que le permitan, entre otras cosas, corregir los errores de las mediciones proporcionando mayor precisión a los resultados, analizar y procesar la información con atributos, graficar los puntos, líneas y áreas en pantalla y efectuar mediciones como distancias, acimutes, superficies, perímetros, etc. Se suma a lo anterior, la generación de mapas y exportación a los más comunes software de topografía, CAD, Sistemas de Información Geográfica (GIS) o simplemente planillas de cálculo con la mayoría de los formatos totalmente configurable y adaptables a la necesidad del profesional. 37 �// SIG // INTRODUCCIÓN SOBRE LA INFRAESTRUCTURA w El Sistema Integrado de Información Agropecuaria (SIIA) tiene como objetivo optimizar en cantidad, calidad, relevancia, cobertura y accesibilidad la información agropecuaria relevada y brindada por el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca. El proyecto se constituyó como un centro de almacenamiento, sistematización y publicación de información, que interactúa con diferentes dependencias del Ministerio y de las provincias. A lo largo de los años, el SIIA se ha dedicado a perfeccionar el desarrollo de esas tareas y a ofrecer nuevos servicios, que permitan el uso eficaz de la información disponible. En la actualidad, uno de los ejes de trabajo del proyecto es el de Gestión de Información Geoespacial Agropecuaria. El objetivo principal del mismo es integrar, mediante un Sistema de Información Geográfica, toda la información geoespacial de la Argentina para la construcción de indicadores biofísicos, ecológicos, ambientales y socioeconómicos con la finalidad de colaborar en la elaboración de planes de ordenamiento territorial agropecuario. Uno de los principales ejes de trabajo del proyecto es el desarrollo de una Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) que permita brindar y disponer de toda la información agropecuaria de forma remota en un mismo estándar geográfico para facilitar la articulación con otros Organismos y usuarios de estas tecnologías de la información. SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA y evaluación a través de catálogos y servidores de mapas, entre otros servicios posibles, y algunos métodos para posibilitar el acceso a los datos. Por lo tanto, no debe entenderse una IDE como una especie de depósito de datos geográficos disponibles, sino pensarla como un conjunto de servicios, que ofrecen una serie de funcionalidades útiles e interesantes a una comunidad de usuarios que demanda datos e información geográfica para diversos fines, entre ellos, la toma de decisiones. La experiencia sobre la implementación, en principio, de una Plataforma de visualización de la información geoespacial sirvió para establecer protocolos comunes de trabajo. Los mismos contribuyeron a establecer procedimientos comunes para la gestión, catalogación y documentación de la información geoespacial. Desde el punto de visto cartográfico, esta implementación hizo posible reproducir cartografía bajo estándares cartográficos nacionales, como también, la generación de espacios de comunicación e intercambio de experiencias entre técnicos y usuarios de información geoespacial. La instrumentación de una IDE en el ámbito ministerial representa una poderosa herramienta de integración de la información geoespacial porque facilita el análisis estratégico de la actividad agropecuaria y de articulación con cualquier tipo de actividad productiva sobre el territorio, y representa una insustituible ayuda en distintos campos de la gestión pública. En este sentido, la IDE es un instrumento apto para diseñar un conjunto de políticas e instrumentos de gestión que articulen el desarrollo productivo, territorial y social. Características técnicas de la IDE Operativamente, una IDE consiste en un conjunto articulado de tecnologías, políticas, acuerdos institucionales, recursos y procedimientos estandarizados de trabajo, cuya meta principal es asegurar la cooperación para hacer accesible la información geográfica. Principalmente, concebir una IDE proporciona posibilitar una base para la búsqueda, evaluación y aprovechamiento de la información geográfica disponible desde la web. Por otra parte, el término “infraestructura” enfatiza el concepto de entornos solventes, permanentes y bien mantenidos, de modo análogo a como ocurre con las carreteras o las redes de telecomunicaciones. En este caso, la infraestructura trata de facilitar el acceso a información con connotaciones geográficas (ubicada en un lugar del territorio) haciendo uso de un mínimo conjunto de estándares, protocolos y especificaciones. La IDE del Ministerio es un desarrollo de código abierto (open source), que utiliza, para publicar los datos geoespaciales, el PgAdmin (administrador, manejo de la base de datos y visualización definitiva de los datos geoespaciales en la web) y el GeoServer (servidor de código abierto escrito en Java que posibilita la generación de servicios de mapas web -wms). Este último, facilita la conexión de la información existente con servicios virtuales, tales como Google Earth. En síntesis, GeoServer sirve de implementación de referencia del estándar Open Geospatial Consortium (OGC), Web Feature Service, y también implementa las especificaciones de Web Map Service (WMS) y Web Coverage Service (WCS). Conceptualmente, una IDE es mucho más que un simple conjunto de información o bases de datos georreferenciadas accesibles. Una IDE aloja datos y atributos geográficos, lo suficientemente bien documentados para asegurar su aplicabilidad y confiabilidad, y brinda un medio sencillo para su búsqueda, visualización Los interesados en publicar sus datos en la IDE deben presentar la información geoespacial en el formato de intercambio ESRI shapefile. A la vez, deben especificar la referencia espacial, sistema de referencia y proyección, en que están almacenados los datos geoespaciales. Los mismos deben estar enmarcados 38 39 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA dentro del sistema de codificación EPSG (3). En cuanto a la representación cartográfica de la información geoespacial suministrada por el usuario que desea publicar sus datos, el mismo deberá generar los estilos de cada layer para que luego sea sometida a los protocolos especificados por el Consorcio OGC. La personalización de las herramientas La Plataforma IDE del Ministerio permite al usuario interno personalizar su Proyecto. Es decir, si bien la Plataforma está constituida por herramientas básicas de visualización y movimiento como cualquier IDE de otro Organismo nacional e internacional, facilita agregar o extraer paquetes de herramientas. La participación de los diversos perfiles de usuarios del Ministerio ha motivado a la creación de nuevas herramientas que favorecen la visualización de ciertos aspectos de los datos geoespaciales. Si bien el uso de los servicios de mapas WMS es habitual en otras partes del mundo, dentro del contexto del Ministerio es muy embrionario. Esta situación conlleva a perseguir la utilidad de los mismos en las diferentes instancias de capacitación brindadas por el SIIA. Los metadatos La Plataforma IDE se encuentra conectada con el gestor de Metadatos Geonetwork. Este servidor está definido bajo Norma ISO 19115 “Geographic Information - Metadata”, aprobada en el año 2003. Su norma internacional proporciona un modelo general de metadatos de información geográfica. A su vez, suministra un modelo y establece un conjunto común de terminología, definiciones y procedimientos de aplicación para los metadatos. Mediante la definición de elementos de metadatos posibilita describir información acerca de la identificación, la extensión, la calidad, el modelo espacial y temporal, la referencia espacial y la distribución de los datos geográficos. La plataforma IDE del Ministerio está concebida como un proyecto colectivo en el que se integran datos, servicios de mapas en la WEB (WMS) y recursos provenientes de: organismos Nacionales, tales como el Instituto Geográfico Nacional, Secretaría de Energía de la Nación; Mapa Educativo, entre otros; Organismos Provinciales; y Organismos Descentralizados. El Geonetwork es una aplicación de catálogo que permite la búsqueda y descarga de datos y metadatos geográficos a través de diversos criterios como la extensión geográfica, tema o palabras clave. El propósito del portal de metadatos es: 1) mejorar el acceso a los datos y facilitar la integración de los mismos (interoperabilidad); 2) ayudar en la búsqueda de información; 3) enfatizar los beneficios que proporciona la comprensión de la información geográfica; y 4) promover que se comparta la información temática y georreferenciada disponible entre las organizaciones. La disponibilidad de información remota proveniente de diferentes Organismos permite contextualizar los Proyectos generados en el Ministerio. Esta instancia evita la duplicidad en la información y asegura acceder a la información primaria gestionada por el SIIA ante los diferentes organismos y compilada dentro de un proyecto “mapa base (4)”. Esta modalidad de trabajo facilita la integración de los datos geoespaciales del Ministerio en un contexto mayor, a fin de enriquecer la lectura de los mismos. Los metadatos almacenados en la Plataforma describen brevemente los contenidos de la información publicada y/o las características de un conjunto de datos. En el contexto de la información geoespacial o de la información con componentes geográficos, se describen el “qué”, “quién”, “cuándo”, “dónde” y “cómo” de los datos. La mayor diferencia que existe con otros conjuntos de metadatos procedentes de bibliotecas, instituciones académicas, profesionales y otros cualesquiera es el énfasis en el componente espacial – el elemento “dónde”. El acceso a los recursos WMS 3. EPSG constituye la compilación y difusión del conjunto de parámetros geodésicos. La misma representa una base de datos ampliamente usada que contiene elipsoides, datums, sistemas de coordenadas, proyecciones cartográficas a escala mundial. 4. En la sección de Proyecto de la IDE, se ha reunido un proyecto denominado “Mapa Base” en el cual se ha colocado toda la información básica gestionada ante los Organismos generadores de la información primaria, tales como límites jurisdiccionales, información edáfica, censal, entre otras. Como además, se ha sumado todos los servicios de mapas (WMS) disponibles y compatibles a la Plataforma IDE del Ministerio. 40 Asimismo, los metadatos informan a los usuarios sobre las características de los datos existentes de modo que sean capaces de entender “lo que representan” y “cómo lo representan” para que puedan buscar y seleccionar qué datos les interesan y sean capaces de explotarlos de la manera más eficaz posible. Los objetivos principales de los metadatos son: permitir buscar la información geográfica, elegirla y finalmente utilizarla, buscando su explotación a través de un 41 �// SIG // catálogo. Además, la información incluida en los metadatos describe la fecha de los datos, el contenido, la extensión que cubren, el sistema de referencia espacial, el modelo de representación espacial de los datos, su distribución, restricciones de seguridad y legales, frecuencia de actualización, calidad, etc. En cuanto a la “integridad de los datos”, el SIIA es el responsable de validar la información geoespacial desde un punto de vista topológico, documentarla, catalogarla y proteger la propiedad intelectual de los mismos. Puntualmente, la tarea de catalogación de la información favorece la agilidad en el proceso de actualización de la misma. Es decir, una vez que los datos están publicados en la web pueden ser consumidos por cualquier cliente que implemente las especificaciones del OGC, en la medida que la información publicada goce de autorización en ser modificada. SIG MÓDULO I Ejercicios 42 �SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Práctico Nº1. Identificación y reconocimiento de archivos de una base de datos georreferenciada Objetivo de la actividad: Discusión sobre conceptos básicos de las funcionalidades de los archivos. Composición de archivos de una cobertura/ layer/ capa/ base georreferenciada/ shapefile *.SHP: archivo que almacena la geometría del elemento. *.DBF: archivo de BASE que almacena la información sobre los atributos de los elementos. *.SHX: archivo que guarda el índice de la geometría del elemento. *.PRJ: archivo que almacena la información cartográfica de la cobertura: sistema de coordenadas y sistema de referencia. Considerar las siguientes definiciones: 1. Proyecto de trabajo / entorno de trabajo: Un proyecto es el archivo en el que se almacena el trabajo realizado en un Sistema de Información Geográfico (SIG). Un proyecto contiene las vistas, tablas, gráficos, composiciones de mapa y Scripts que se utilizan para una determinada aplicación en SIG. 2. Coberturas/ mapas georreferenciadas/ capa de información / temas (THEMES) / layer: Representan un conjunto diferenciado de elementos geográficos en una fuente de datos geográficos específica. 3. Vista o vista de mapa: Una vista es un mapa interactivo que le permite visualizar, explorar, consultar y analizar datos geográficos en un SIG. Las vistas se almacenan en el proyecto de trabajo donde se procesa un objeto de estudio en particular. En síntesis, una vista es en realidad una colección de temas. 45 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Práctico Nº2. Proyecciones cartográficas Práctico Nº3. Construcción de Mapas Temáticos Objetivo de la actividad: Reconocer e identificar los diferentes parámetros de coordenadas cartográficas. Decidir cuál es el meridiano que mejor ajusta al territorio indicado: Provincia de Buenos Aires: Meridiano: _______________ Provincia de Córdoba: Meridiano: _______________ Objetivo de la actividad: Estudiar las diferentes opciones de representación geográfica de los datos geoespaciales. Representaciones temáticas: 1. FEATURES, SINGLE SYMBOL: permite cambiar el estilo y color de la cobertura. Esta herramienta funciona para coberturas de puntos, polígonos o arcos. 2. CATEGORIES, UNIQUE VALUE: permite tematizar por valores numéricos o alfanuméricos de un campo determinado. Esta herramienta funciona para coberturas de puntos, polígonos y arcos. Provincia de Chubut: Meridiano: _______________ Provincia de San Juan: Meridiano: _______________ Misiones: Meridiano: _______________ Decidir cuál es la coordenada correcta y definir su dificultad. Nota: Las coordenadas corresponden al hemisferio sur, cuadrante oeste. Coord.X 54,232323 54 3 -54,232323 54,232323 O Long 54,232323 -54º13’56’’ 46 Coord. Y 34,424242 4 -34,424242 34,424242 S Lat 34,424242 34°25’27’’ 3. QUANTILIES: 3.a) GRADUATED COLOR: permite tematizar por gamas de colores valores de un campo numérico. Esta herramienta funciona para coberturas de puntos, polígonos y arcos. Dentro de esta opción el sistema genera por defecto el método de clasificación por “cortes naturales” con cinco clases. Esta opción puede cambiarse por otro método de clasificación. 3.a.1) Clasificación por Cortes naturales – Natural Breaks: Este método identifica saltos de valor importantes en la secuencia de valores para crear clases. Permite ver agrupaciones y patrones de distribución inherentes a los datos. • Cómo trabaja: Se determinan automáticamente los valores mínimo y máximo de cada clase, utilizando un procedimiento matemático para probar diferentes clases. Se seleccionan las clases que mejor agrupen los valores similares y maximicen las diferencias entre clases. 47 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA • Cuál es la desventaja: Como los rangos de clases son específicos a un tema, es difícil comparar el mapa con otros. • Cuándo se puede usar: Para mapear valores de datos que no estén uniformemente distribuidos (que no tengan valores iguales o similares). 3.a.2) Clasificación por Cuantil - Quantile: los valores se dividen de forma que cada clase contenga el mismo número de elementos. Las clases cuantiles son quizás las más fáciles de entender, pero también pueden desorientar. Por ejemplo, los censos de población pueden no ser adecuados para la clasificación cuantil porque los sitios menos poblados se incluyen en la misma clase que los sitios altamente poblados. • Cómo trabaja: Ordena ascendentemente los rasgos con base en el valor del atributo. Luego divide el numero total de rasgos entre el número de clases que se ha especificado para obtener el número de rasgos en cada clase. • Cuál es la desventaja: Los rasgos con valores cercanos pueden terminar asignados a clases diferentes, lo cual puede exagerar las diferencias entre rasgos (también puede ocurrir lo contrario). • Cuándo se puede usar: 1)Para comparar áreas de tamaños muy similares; 2) para mapear datos en los que los valores estén uniformemente distribuidos; 3) para hacer énfasis en la posición relativa de un rasgo en relación con los otros. 3.a.3) Clasificación por Intervalo Equitativo – Equal Interval: Divide el rango de valores de los atributos en rangos de igual tamaño. Este método es muy útil cuando se quiere enfatizar una aglomeración. 3.a.4) Clasificación por Áreas iguales – Equal Area: Clasifica elementos de polígonos encontrando puntos de separación de forma que el área total de los polígonos en cada clase sea aproximadamente la misma. ArcView determina el área total de los elemntos que tienen valores de datos válidos, y después divide esta cantidad por el número de clases para determianar el área para cada clase. Las clases determinadas con el método de área equitativa son típicamente muy similares a las clases 48 cuantiles cuando los tamaños de todos los elementos son en general los mismos. El área igual diferirá del cuantil cuando los tamaños de los elementos sean muy diferentes. • Cómo trabaja: Resta el menor valor del mayor valor del tema. Después, divide ese número por el número de clases que se haya especificado, agrega este número al mínimo valor del tema para obtener el mayor valor de la 1ª clase, y luego, lo suma a éste para obtener la segunda clase, y así sucesivamente. • Cuál es la desventaja: Si los valores están distribuidos en forma de nubes, en lugar de estar dispersos, pueden quedar muchos rasgos en una o dos clases y algunas clases pueden quedar sin rasgos. • Cuándo se puede usar: Los intervalos iguales son más fáciles de entender porque los rangos tienen el mismo tamaño (para representar datos continuos, como precipitación o temperatura). 3.a.5) Clasificación por Desviación típica – Standard deviation: Arcview encuentra el valor medio, después coloca espacios de separación entre las clases arriba y bajo la media a intervalos de ¼, ½ o una desviación típica. ArcMap agregará cualquier valor mayor que tres desviaciones típicas sobre o por debajo de la media en dos clases: “> 3 Desv. Tip.” (mayor que tres desviaciones típicas sobre la media) y “< 3 Desv. Tip” (menor que tres desviaciones típicas por debajo de la media). • Cómo trabaja: Primero calcula la media de los datos. Luego, calcula la desviación estándar así: Luego crea los cortes entre clases sobre y debajo de la media, con base en el número de desv. estándar que se especifique (1 ó ½). • Cuál es la desventaja: El mapa no muestra los valores reales de los rasgos, sino qué tan lejos está su valor de la media. Va49 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA lores muy altos o muy bajos pueden ‘deformar’ la media, de forma que la mayoría de los rasgos quedan en la misma clase. • Cuándo se puede usar: Para ver qué rasgos están por encima o por debajo de un valor promedio. Para mostrar datos que tengan muchos valores cerca de la media y pocos valores lejos de ella (datos con distribución normal). 3.b) GRADUATED SYMBOL: permite tematizar por tamaño de puntos valores un campo numérico. Esta herramienta funciona para coberturas de puntos y arcos. 3.c) DOT: Permite generar mapas de densidad de datos numéricos de un campo determinado. Esta herramienta funciona para coberturas de polígonos. 4. CHART: Permite aplicar gráficos estadísticos (tortas o barras) en la representación temática de un mapa tomando más de dos campos de dicha base de datos. Esta herramienta funciona para coberturas de puntos, polígonos y arcos. Práctico Nº4. Captura de puntos mediante dispositivos GPS Objetivo de la actividad: Lectura y reconocimiento de coordenadas cartográficas a través de dispositivos GPS. Ejercicio: Observar la siguiente planilla y contestar: PUNTO 1 PUNTO 2 PUNTO 3 Ejercicio: Analizar las coberturas y completar el siguiente cuadro. ¿Está proyectada? (si o no) Tipo de coordenadas (planas o geográ cas) Geometría que representa Cant. de registros Cant. de atributos o campos Tipo de mapa PUNTO 4 temático* Posgar Localidades GBA Landsat PUNTO 5 Esteros Capitales Distritos Barrios FFCC * implica colocar al menos un tipo de mapa temático distinto del single symbol, puede ser graduated color, chart, unique value, etc. 50 51 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA a) ¿En qué sistema de coordenadas se encuentran los puntos? _______________________________________________________________________ b) ¿Se puede saber a qué sistema de referencia pertenecen estos puntos? ¿Cuál debería ser? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ g) Reflexionar en qué están medidas las coordenadas. Marcar con una cruz • i. Decimales de grados • ii. Grados, minutos y segundos • iii. Grados, decimales de minuto c) Describir cuál es la latitud y la longitud de los pares de coordenadas, ejemplificar al menos uno. h) ¿Fue sencillo darse cuenta en qué fueron medidas? ¿Por qué? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ d) ¿Qué indica la X y la Y en un sistema de información geográfica? X (coord): ¿ ? Y (coord.): ¿ ? i) ¿Cómo deberían ingresarse en una tabla? Decidir cuál es la forma correcta? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ e) ¿Cómo debería ser la estructura de los campos para escribir las coordenadas? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ j) ¿Es aconsejable esta forma de anotación de coordenadas sobre un papel? ¿Por qué? _______________________________________________________________________ f) ¿Cómo se indican la pertenencia de los hemisferios si las coordenadas son geográficas o geodésicas? ¿Por qué? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 52 53 �CURSO GIS MÓDULO II �SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Introducción al ambiente de trabajo ARCGIS Antes de comenzar a trabajar tendremos que realizar una serie de observaciones sobre la instalación del Software, para ello tendremos que dirigirnos desde Inicio – ArcGis – ArcGiS Desktop. Una vez seleccionado, se desplegará una ventana con información a la que haremos referencia. Uno de los puntos a observar será la versión instalada del Software y el Service Pack. Parte I : Uso y funciones de ARCATALOG y adición de datos Objetivo de la actividad: Conectar a carpetas, visualizar contenidos, metadatos, buscar archivos y definir propiedades del catálogo. 1. Abrir ARCATALOG de ArcView desde Inicio/ Programas/ ArcGis/ ARCATALOG. Se desplegará la aplicación con una apariencia similar al Explorador de Windows. 2. Observar detalladamente la interfaz desplegada de ARCATALOG. Consta de una ventana hacia la izquierda denominada “CATALOG TREE”, a la derecha se despliegan los Contenidos de carpetas y subcarpetas, la Pre-visualización y la información del Metadato, se estás opciones se observan en las pestillos en el margen superior de la ventada de contenido a la izquierda. 3. Para personalizar las características del ARCATALOG es necesario remitirse a la Barra Estándar Tools - Customize, se desplegará una nueva ventana con las Barras de Herramientas con las que se tiene acceso a las aplicaciones. 57 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA 4. 9. 5. 10. En la Barra Estándar Tools – Extensions se desplegara las extensiones con que cuenta nuestro sistema de instalación. En la Barra de Herramientas la opción Windows encontraremos dos nuevas ventanas de trabajos: ARCTOOLBOX posee múltiples aplicaciones las cuales serán estudiadas en un módulo posterior y COMMAND LINE que ofrece trabajar con línea de comandos. Para el caso de querer eliminar la conexión a una carpeta, se realiza desde el tercer íconos File / Disconnect Folder. Es posible también realizar conexiones a servidores de mapas propios o abiertos. El procedimiento es el siguiente: ir a “Catalog Tree” seleccionar el ícono GIS Servers y luego el icono Add WMS Server, luego de desplegar una nueva ventana es necesario escribir el path correcto del URL: http://www.gis2.nrw.de/wmsconnector/wms/ linfos?SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities 6. Otras de las opciones a las que podemos acceder es el Microsoft Visual Basic que es la herramienta que ofrece ArcGis para programar nuevas aplicaciones. 7. Herramienta de Búsqueda. Para hacer uso de esta herramienta es necesario acceder a la misma desde Edit - Search o desde el icono de la Barra Estándar. Terminada la selección se desplegará la ventana de búsqueda. En la pestilla Name & location ir a Look in y seleccionar la unidad física en donde se desea realizar la búsqueda (la raíz del disco rígido). Luego ir a la pestilla Geography y seleccionar la opción Use Geodraphic Location in Search, luego seleccionar South America en la opción Choose a location, terminada la acción seleccionar la herramienta de dibujo Draw a box y dibujar un polígono aproximadamente sobre la provincias de Buenos Aires, Entre Ríos y Santa Fe, por último seleccionar el icono Find Naw. Comenzará la búsqueda y observaremos los resultados tanto en la ventana de contenidos como en el Catalog Tree en la parte inferior del mismo. 8. Terminado de escribir correctamente ir a Server Layers en el ícono Get Layer y se desplegaran todas las coberturas que posee dicho URL, luego presionar OK. 11. Configuración avanzada de ARCATALOG. En ARCATALOG ir a la carpeta del Trabajo Práctico “Módulo 1” y de esta forma se desplegará los archivos que contenga la misma. 12. Visualización adicional de información: Ir a la barra de herramientas seleccionar TOOLS – OPCIONES – GENERAL y deseleccionar la opción “Hide Fele Extensions” y luego Aplicar, ubicada en la parte inferior de la ventana. Al deseleccionar esta opción en la ventana de contenidos (Contents) observaremos que los archivos estarán secundados por su extensión. Conexiones y Shortcuts a directorios. En la barra Standard, se encuentra en el segundo íconos la conexión a carpetas “Connect to Folder” o sino desde la Barra principal en File - Connect Folder. De ambas maneras se ingresa a una nueva ventana, desde allí navegar desde My Computer y seleccionar la ubicación de los Trabajos Prácticos ArcGis de este curso. 58 59 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Vista de Contenidos de ArcCatalog Barra de Herramientas Principal Modos de Visualización MODOS DE VISUALIZACIÓN: Preview: vista preliminar de los datos geográficos o tabulares de la capa seleccionada. Cuando activamos esta pestaña aparece un menú desplegable en la parte inferior con el que podemos acceder a una previsualización de los datos 2D, 3D y a la tabla de atributos asociada. Metadata: muestra los metadatos de la capa de información seleccionada si contiene este tipo de información. Conexión a Servidores WMS Ingresar la Dirección del Servidor WMS: http://www.idemap.es/WMS/ArcGIS/services/ CALLEJERO/MapServer/WMSServer? Ventana Principal Despliegue de Contenidos - Contents: muestra el contenido de las carpetas o el nombre y tipo de archivo (según seleccionemos en la ventana de la izquierda carpetas o archivos). Cada formato de archivo se muestra con un icono diferente debajo de la columna Name, el tipo de archivo aparece descrito bajo la columna Type. GET LAYERS: Actualiza la Base de Datos del Servidor seleccionado Catalog Tree Despliegue de contenidos Una particularidad que puede servir de ayuda al momento de la búsqueda de información en el ARCATALOG es seleccionar la opción “Use a Special Icon For Folders Containing GIS Data”. Conecciones y Shortcuts a Directorios 60 Nuevamente ingresar a las opciones de ARCATALOG y seleccionar la pestaña Contents. Allí tendremos los detalles de la información de los archivos que a nuestra elección querremos visualizar. Como por ejemplo seleccionar “Size” y “Modified”, luego aplicar y observar los cambios en la ventana de contenido del ARCATALOG. En la misma ventana Contents en la opción inferior observaremos la consulta: Which Metadata columns do you want to show in Details View? Las opciones que se darán aquí estarán relacionadas con las propiedades del Metadato editado, observar las opciones que ofrecen por defecto. Vista de Estructuras de Tablas 61 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA PARTE II: Configuración ARCATALOG 1. Configuración adicional de ARCATALOG. 2. Dentro de la sesión de ARCATALOG dirigirse a la carpeta del trabajo práctico, desde allí seleccionar una de las coberturas en la venta de Contenidos, seleccionada la cobertura ir a la pestaña Preview y previsualizar la tabla de contenidos desde la ventanilla que se encuentra abajo. Observar la información que contiene la tabla de Contenidos. Ahora seleccionar la pestaña Metadato y se desplegara una nueva barra de herramienta denominada Metadato. En esta nueva barra existe un ícono denominado Edit Metadata, seleccionarlo, allí se comienza a editar la información que sea necesaria. 3. En la pestaña General en Description llenar la información del Abstract y Propose, ambos tendrían que describir de manera sintética la información de esta cobertura. 6. Este metadato, una vez finalizada la confección de toda la información que lo componga, lo podremos exportar. De esta manera, ir a la Barra del metadato y seleccionar la opción Export Metadata (último ícono de la barra), ubicar este metadato en la carpeta Datos dentro de la carpeta “Modulo 1”. Cambiarle el nombre por metadato_ciudades, aceptar y seleccionar el formato de guardado que Ud. desee, por ejemplo, el formato XML. Podremos observar que el archivo fue creado desde el ARCATALOG yendo a la carpeta Datos donde habíamos seleccionado el guardado del mismo (tanto en Contents como para Catalog Tree es necesario a veces actualizar las carpetas con la tecla F5 de nuestro teclado, de esta manera se realiza un refresh para observar los cambios realizados). 7. La razón por la cual hemos exportado el metadato es que lo podremos “Importar” a otra cobertura o la misma, por ejemplo, si un compañero trabaja con la misma cobertura, pero está realizando otras tareas con la misma base gráfica, podrá importar el metadato que luego modificará a su criterio y le agregará la información pertinente. Si deseamos importar este metadato para una nueva cobertura seleccionaremos el ícono Import Metadata desde la Barra de Metadata y seguiremos el proceso para la selección del archivo del metadato creado. 4. En la pestaña Citation tendremos la posibilidad de ingresar el título de este metadato. Este título sirve no solo para titular al metadato, sino también para realizar lo siguiente: regresamos a la barra de herramientas, selección TOOLS – OPCIONES – CONTENTS y seleccionamos en la subventana inferior Title y Author, y luego Aceptar. De esta forma, observamos en la Ventana de Contenidos de ARCATALOG los detalles descriptos abreviadamente en el metadato. 5. De esta manera se podrá ir editando el Metadato ingresando la información necesaria en Status of the data; Time period for which the data is relevant; Publication Information; Data storage and access information; Details about this document. PARTE III: Ambiente de trabajo ARCGIS Generación de coberturas e introducción al manejo de temáticos desde ARCATALOG. Generación de coberturas shape: Tanto para generar como administrar información es necesario hacerlo desde ARCATALOG y allí seleccionar File - New - Shapefile. Se desplegará una nueva ventana en la que habrá que definir un nombre a la cobertura, y luego definir el tipo de cobertura (punto, línea o polígono) y seleccionar polígono. [IMPORTANTE] Crear la referencia espacial. Existen dos maneras sencillas de hacer este paso; la primera es ir a XY Coordinate System (esta opción puede variar de acuerdo a la versión del Software) y elegir la opción Seleccionar, allí se 62 63 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA desplegará una pequeña ventana que nos guiara hasta el sistema de coordenadas o proyección a elegir. La segunda forma es seleccionar el icono Importar, navegar hasta la carpeta del trabajo práctico y seleccionar el archivo aio.shp. Luego una vez definida las propiedades del ambiente espacial seleccionar OK. 4. 1. 5. GENER ACIÓN DE COBERTUR AS L AYER: Convertir una de las coberturas SHP a layer, por ejemplo Barrios_ Capital_Federal.shp. Esto se hace desde la Tabla de Contenidos (Contents). Con el botón derecho del mouse seleccionar la cobertura y desplazarse hasta Save As Layer File. Observar las propiedades de este nuevo archivo haciendo doble clic sobre este o también con el botón derecho del mouse y seleccionar Propiedades. Seleccionar uno de los símbolos y hacer doble clic, de esta manera se desplegará una nueva ventana en la cual se podrá modificar la simbología. Observar el icono More Symbol, seleccionando éste se accede a nuevas configuraciones de la simbología. En el icono Properties se puede modificar las características de la simbología, se despliega una nueva ventana. En Type seleccionar Character Marker Symbol, en la parte inferior se desplegara una nueva solapa Character Marker y allí podríamos seleccionar un nuevo símbolo. En el caso que estemos frente a la cobertura de tipo punto, línea o polígono estas u otras opciones apropiadas para cada tipo de cobertura serán expuestas. 6. Repetiremos el paso del punto 2 para generar un nuevo layer de la cobertura Barrios_Capital_Federal.shp, pero en este caso el nombre será Barrios_Superficie.lyr. 2. 7. En la primera solapa o pestillo llamada General, cambiar el nombre del layer por Nombres de Barrios y Aplicar. La primera solapa Source hace referencia al lugar físico en donde se encuentra el o los archivos. La solapa Selection configura la visualización que tendremos al momento de seleccionar una cobertura en ArcMap. En la solapa Fields podremos configurar los campos que se podrán observar en la tabla o información adjunta de la cobertura, siendo esta modificación de tipo visual y no estructural. Ingresaremos repitiendo los pasos del punto 4 al Layer Properties, seleccionando (Show) Categories – Unique values. Esto significa que se desplegará un temático utilizando los valores que se encuentran en un único campo de la tabla. El Value Field que seleccionaremos será AREA y seleccionaremos a elección una rampa de colores (Color Ramp), por último, ingresaremos todos los valores que se encuentran en el campo AREA con el ícono Add All Values. Aplicar y ver los resultados en el Preview del ArcCatalogo. 3. 8. La solapa Symbology permite ingresar a una amplia selección de opciones para la configuración de temáticos. Para este caso en particular y al trabajar con una cobertura de tipo polígonos para el caso de la opción Single Symbol al realizar una selección con el mouse se desplegará una nueva ventana denominada Symbol Selector, en la cual realizaremos la configuración del temático, por ejemplo el más sencillo Hollow, luego Ok y Aplicar. Observar el resultado en Preview. Repetiremos el paso 2 pero con la cobertura Barrios_Capital_Federal.shp, pero lo denominaremos Selección_Barrios.lyr. El objetivo será generar un layer temático que cumpla con una condición determinada y que solo aquellos objetos que los cumplan sean únicamente los que puedan ser visibles. Para eso ingresaremos al Layer Properties y luego seleccionaremos la Solapa Definition Query e ingresaremos en Definition Query la siguiente sentencia: “AREA” >= 7000000. Luego Aplicar y observar en Preview del Arcatalogo. 64 65 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Simbology – Features: Luego ir a solapa Symbology - Quantities – Graduated colors en el campo (fields) seleccionaremos la opción (Value) de AREA, luego seleccionar una rampa cromática a elección, observar los resultados. 9. Usa un solo símbolo para la representación cartográfica representación. Simbology – Quantities Graduated colors: Se debe usar para datos numéricos de tipo razón o proporción (tasas, por cientos, datos normalizados). Siguiendo la construcción del temático dentro de Layer Properties, seleccionar la solapa Display. En la opción Transparent introducir un el valor de 40%. Graduated symbols: Se usa para representar datos numéricos de cantidad tales como población, etc. Los tamaños de los símbolos son agrupados por grupos numéricos, (Cada clase, un tamaño). 10. Proportional symbols: A diferencia del anterior, esta opción asigna un tamaño de símbolo proporcional al valor real de cada elemento. Seleccionar la solapa Labels, en Text String seleccionar en el Label Fiel la opción BARRIOS. Paso seguido configurar las opciones de Text Symbol, tanto la fuente como el tamaño de la misma. Observar las demás opciones dentro de los iconos de Placement Properties, Scale Range y Label Styles. 11. Seleccionando uno de los símbolos y hacer doble click, de esta manera se desplegará una nueva ventana en la cual se podrá modificar la simbología. Observar el icono More Symbol, seleccionando éste se accede a nuevas configuraciones de la simbología. 12. En el icono Properties se puede modificar las características de la simbología, se despliega una nueva ventana. En Type seleccionar Character Marker Symbol, en la parte inferior se desplegara una nueva solapa Character Marker y allí podríamos seleccionar un nuevo símbolo. En el caso que estemos frente a la cobertura de tipo línea o polígono estas u otras opciones apropiadas para cada tipo de cobertura serán expuestas. 13. Culminada la operación ver los resultados en el Preview del ArcCatalogo, observar que en la barra de herramientas Geography existe un ícono con el nombre de Create Thumbnail, de esta forma caracterizará el ícono del layer que podrá ser observado una vez seleccionado en la ventana de ArcCatalogo Contens. [Referencia: http://webhelp.esri.com/] Simbology – Categories: Unique values: Esta opción intenta asignar una característica temática diferente a cada valor único. Unique values, many fields: Se usa para representar valores nominales contenidos en hasta tres campos diferentes. Toma tres valores, los pone en orden y despliega por cada área. Útil para determinar orden de valores por áreas: cuáles áreas tienen el mayor valor combinado en los tres valores, etc. Se pueden combinar valores nominales y numéricos. Match to symbols in a style: Sirve para generar pares de símbolos ya predefinidos en archivos “style”. [Referencia: http://webhelp.esri.com/] Simbology – Quantities – Classification: Equal interval: Las categorías, intervalos o grupos son divididos en porciones iguales basados en el número máximo y mínimo. Por ejemplo, si los valores van de cero a 100 y se quieren 10 clases, se empezará de 0 a 10, 11 a 20, 21 a 30, 31 a 40, etc. Quantiles: En este método el número total de los valores es dividido en partes iguales. Cada categoría o grupo tendrá una cantidad igual de elementos en la medida de lo posible. Generalmente se dividen en grupos de cuatro: cuartilas o cinco: quintilas. Standard deviation: Este se basa en el cálculo del promedio (media) para determinar grupos de valores alrededor de este promedio. La desviación estándar es el número utilizado para crear los límites de las categorías. Por ejemplo en una distribución estándar, se supone que el 95% de los individuos esté una desviación estándar a la derecha o izquierda del promedio. Este método es útil para visualizar dónde están los casos extremos. Natural breaks: Se basa en los rompimientos naturales que pueden existir en una distribución de datos. Estos rompimientos son espacios que se forman en la distribución. De forma iterativa se calculan los espacios vacíos hasta formar grupos con el número de clases deseadas. Manual: Provee la libertad de escoger los límites de categorías. [Referencia: http://webhelp.esri.com/] 66 67 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA PARTE IV: Formatos de datos espaciales en el entorno ARCGIS DESKTOP Las aplicaciones de ArcGIS soportan todos los formatos espaciales de ESRI sin importar la fecha de creación de la misma. AMBIENTE DE TRABAJO ARCVIEW Shapefiles, Coverage, Grids, Geodatabase, TINs y datos servidos por internet mediante ArcIMS. Archivos CAD más comunes (*.DXF y *.DWG de AutoCAD ; y *.DGN de Microstation), así como una gran variedad de formatos de imágenes (*.JPG; *.TIF; *.BMP, etc.). También es posible leer o importar otros formatos utilizando la extensión Interoperability. Shapefiles (*.SHP; *.SHX; *.DBF). La estructura más simple y versátil de todas. Sólo pueden contener una clase de entidad (punto, línea o polígono). Un shapefile es un formato vectorial de almacenamiento digital donde se guarda la localización de los elementos geográficos y los atributos asociados a ellos. *.SHP: este archivo almacena la geometría del elemento. *.DBF: este archivo almacena la información sobre los atributos alfanuméricos del elemento. *.SHX: este archivo guarda el índice espacial de la geometría del elemento. *.PRJ: archivo con información de los parámetros cartográficos de la cobertura. Posee el detalle del sistema de coordenadas y sistema de referencia de la cobertura. Coverage (Coberturas) Los archivos en formato coverage o cobertura de ArcInfo tienen una estructura más compleja. Estas coberturas pueden almacenar varios tipos de geometría como puntos, líneas, polígonos, regiones o rutas en una misma cobertura o directorio. La única limitación es que no se pueden tener atributos de puntos y polígonos dentro de una misma cobertura. La base de datos espacial se almacena en una tabla INFO asociada. 68 Cobertura PC ArcInfo. Es el formato del programa más antiguo PC ArcInfo. Puede estar formado por las siguientes clases de entidades: anotaciones, arcos, etiquetas, polígonos y tics (puntos de control). Su tabla de atributos se almacena en formato dBase. Cobertura de puntos. Consta de dos clases de entidades: puntos y tics. Las tablas de atributos INFO asociadas a los puntos se denominan con el nombre de la cobertura y extensión .PAT (por ejemplo, nucleos.pat). Cobertura de líneas. Integradas por las entidades arcos y tics, aunque también puede tener otra clase de entidades como rutas o puntos. Las tablas de atributos INFO asociadas a los arcos se denominan con el nombre de la cobertura y extensión .AAT Cobertura de polígonos. Requiere las siguientes clases de entidades. Arcos, etiquetas, polígonos y tics. También pueden tener como clase de entidad regiones. La tabla de atributos INFO asociadas a los polígonos tienen la extensión .PAT (por ejemplo, usosuelo.pat) A diferencia de los shapefiles, las coberturas ARCINFO almacenan explícitamente la información topológica (longitud, área, perímetro, adyacencia y conectividad) como campos en la tabla de atributos. Además, contiene un campo identificador del elemento que se denomina con el nombre de la cobertura y el símbolo #. Las coberturas pueden visualizarse y consultarse en todas las aplicaciones de ArcGIS, pero sólo pueden editarse mediante ArcMap de las licencias ArcEditor o ArcInfo. Los archivos de las coberturas se almacenan en dos carpetas: la carpeta de la cobertura en sí y la carpeta INFO. Ambas son necesarias para trabajar con una cobertura. Normalmente se trabaja en un área de trabajo (workspace) que consiste simplemente en una carpeta del sistema operativo con un subdirectorio denominado INFO. GEODATABASE (*.MDB) Se trata del formato más reciente para guardar información en ArcGIS, basado en un modelo de datos orientado a objetos. Este formato está llamado a sustituir a las coberturas y shapefiles. A diferencia de los otros formatos basados en archivos directorios que guardan las coordenadas y los atributos en archivos separados, el geodatabase almacena estos dos tipos de información en una única base de dato. 69 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Un geodatabase puede representar datos geográficos de cuatro maneras: objetos discretos mediante vectores, fenómenos continuos mediante raster, superficies mediante TINs y referencias a lugares mediante localizadores y direcciones. Además, la geodatabase puede almacenar algunos tipos de relaciones topológicas y el comportamiento (behavior) que definen las relaciones entre tablas de atributos y capas de información. Tipo de geodatabase: Personal: Diseñado para proyectos de menor escala y almacenado en formato .MDB de Access, aunque pueden crearse y gestionarse desde ArcGIS. Sólo permite un usuario haciendo cambios (read-write) y varios leyendo la información (read only). ArcSDE (Spatial Database Engine): Se trata de un geodatabase multiusuario diseñado para proyectos mayores en los que se manejen grandes bases de datos para ambientes compartidos tales como Oracle, MS SQL, Informix, DB2, etc. La información se almacena de forma centralizada mientras que ArcSDE permite el acceso a varios usuarios con distintos niveles de ejecución. ARCHIVOS RASTER <GRID>, *.BIL, *.ERS, *.TIF, *.BMP, *.JPG, *.GIF, *.SID, *.ECW, *.IMC, *.LAN, *.GIS, *.RAW, *.STK, *.DTI, *.OVR, *.NTF, *.TOC, etc. ArcGIS posibilita añadir como capas, fuentes de datos raster. Los ejemplos más comunes de raster son las imágenes de satélite, las fotografías aéreas, los documentos escaneados, los modelos de elevaciones y capas cartográficas temáticas rasterizadas para realizar determinados análisis en un SIG. ArcGIS utiliza un formato raster nativo llamado Grid que se almacena en un directorio del mismo nombre <GRID>. Algunos Grids pueden tener una tabla de atributos predefinida denominada Value Attribute Tabla (VAT). El cuadro de diálogo Propiedades de la capa contiene muchas opciones para trabajar con datos de imágenes. Hay herramientas para manipulaciones temáticas, además de opciones para establecer diferentes métodos de muestreo, manejo de la calidad de la imagen y control de la transparencia de la misma. Cuando se añade un raster a ArcMap, si su tamaño es superior a 1024 x 1024 celdas, el programa le pedirá si quiere crear pirámides para ayudar a visualizar el raster más rápidamente. El archivo creado cuando se construyen pirámides es un 70 archivo denominado conjunto de Datos de Resolución Reducida, cuya extensión es .RRD y su nombre el mismo que el conjunto de datos. TABLAS (*.DBF, <INFO>, *.MDB, *.TXT Y *.ASC) ArcGIS soporta múltiples formatos para el almacenamiento y manejo de datos tabulares. Como hemos visto, los shapefiles y las coberturas tienen tablas de atributos asociadas que contienen información descriptiva sobre sus elementos, almacenadas en formato .DBF e <INFO> respectivamente. Además, se pueden incorporar al proyecto otros datos tabulares de muchos formatos, incluido dBASE, INFO y archivos de texto delimitados. Por otra parte, también puede conectar con un servidor de base de datos, como Oracle y realizar consultas SQL para recuperar registros en forma de tabla. ARCHIVOS TIN Los archivos TIN (Triangular Irregular Network) se utilizan para representar superficies 3D y poseen un formato propio, solamente compatible con ArcGIS. Se almacenan en un directorio del mismo nombre <TIN>. ARCHIVOS CAD (*.DXF, *.DWG Y *.DGN) Los archivos CAD (Computer Aided Design) son archivos de dibujo asistido por ordenador que suelen contener múltiples capas que representan los objetos geográficos como líneas, puntos o polígonos y también elementos de texto (annotations). Cuando exploramos archivos CAD con ArcGIS aparecen dos elementos por CAD a archivo: CAD feature y CAD drawing. Los dos representan el mismo objeto pero con el primero podremos editar y cambiar la simbología mientras que el segundo muestra la simbología propia de dibujo CAD y no permite la edición. Los archivos CAD comunes son: *.DWG (Drawing) Formato de AutoCAD; *.DXF (Dos Text File) Formato estándar de intercambio entre programas CAD; *.DGN (Microstation’s Design file) Formato de Microstation. 71 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Se puede trabajar con datos CAD de dos formas: si sólo se desea visualizarlos, basta con añadirlos como capas. Si también se quieren editar, se debe convertir el archivo a un shapefile, cobertura o geodatabase. ARCMAP INGRESO A ARCMAP Y SUS VISUALIZACIONES 1. Abrir ArcMap de ArcView 9® desde Inicio (1)/Programas(2)/ArcGis (3)/ArcLAYERS (*.LYR) A diferencia de los anteriores, no se trata de un archivo de datos espaciales, sino que es un archivo que contiene la ruta (ubicación) y las características de visualización de una capa de información geográfica (colores, símbolos, tramas, grosores de líneas, etc.). Es por tanto un archivo de leyenda, equivalente al archivo *.AVL de ArcView 3.x aunque en éste se pueden incorporar además, rótulos o etiquetas. Se trata de una forma de economizar espacio, pues el archivo al que hacen referencia se almacena sólo una vez y sus transformaciones, que ocupan menor espacio, tantas veces como se quiera. Por ejemplo, de un mismo archivo espacial se pueden generar tres visualizaciones distintas por medio de tres archivos layers diferentes. La diferencia entre insertar una capa directamente o por medio de su archivo layer está en que al hacerlo directamente la capa no tiene leyenda, ni simbología y con el archivo layer sí. En ArcGIS es posible generar layers para diversos tipos de datos: shapefiles, coberturas, archivos CAD , rasters, TIN, geodatabases, etc. Map(4). Se desplegará la aplicación ArcMap con una solapa que ofrece abrir algún mapa (proyecto). Se desplegará una ventana en el escritorio dando aviso de que se ha ejecutado ArcMap – ArcGis 9 y se detallará en esta la versión del software que se tiene instalada en la PC. 2. Observar detalladamente la interfaz desplegada de ArcMap. Familiarizarse con el entorno de trabajo de la Interfaz ArcMap. 3. Crearemos un nuevo mapa, para ello podemos seguir el procedimiento que venimos siguiendo desde el punto anterior al abrir el ArcMap. Cuando se despliega la ventana podemos observar que existe una serie de alternativas: A new empty map, que es un nuevo mapa en blanco, A template, que es una serie de mapas o plantillas básicas que vienen pre establecidas desde la instalación, o en el caso de que exista un mapa que nosotros ya hemos editado anteriormente. Observaremos cuales son las plantillas que nos ofrece ArcMap para facilitar la edición de nuestro layout. ARCHIVOS MAPA (*.MDX) Igual que el anterior, no es un archivo de datos espaciales, si no que contiene la ruta y las características de visualización de características a una de las capas a las que hace referencia, los datos del mapa y las especificaciones de la vista de diseño del mapa final (layout). En cierto modo equivale al archivo de proyecto (*.APR) en ArcView 3.x., es decir, a un archivo de direcciones donde se registra la ubicación de la información y cierto tipo de manipulaciones de la misma (color, leyendas, etc.), así como las modificaciones que se realicen en el entorno de trabajo (menús, barras de herramientas, programas específicos, etc.). 1 2 Ventana de contenido 3 Barra de Título Barra de Menú principal Barra de Menú Clásico 4 Barra de Herramientas 5 Barra de Herramientas de Dibujo Área de visualización 6 Barra de Estado Cuando ArcMap abre este archivo, abre todos los elementos incluidos dentro de él (capas, data frames, gráficos y scripts de Visual Basic). 72 73 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA SELECCIÓN Y CONSULTA DE DATOS Examinar capas de información y su organización: Busque en el menú principal: File / Add Data Navegar en el directorio hasta hallar la carpeta del trabajo e ingresar las coberturas que existen en la misma. 1- IDENTIFY: Iconos en la Barra Tools Herramienta más sencilla para mostrar el contenido de la tabla de atributos para el elemento geográfico seleccionado. Al seleccionar el icono de la herramienta Identify se desplegará una ventana que servirá para seleccionar la cobertura específica a la cual se desea consultar la información. 2- FIND: El objetivo de esta herramienta es la localización de un objeto específico. Al seleccionarlo se despliega una ventana en la cual se configura la búsqueda, como por ejemplo localizar la ciudad de LA MATANZA (Find:) dentro de la cobertura Ciudad (In:) 3- SELECT FEATURES: Clic en el elemento a seleccionar, este cambiará de color indicando que está seleccionado. Zoom a elementos seleccionados en la barra del menú, seleccione Selection / Zoom to Selected Features. Limpiando o Cancelando una selección de features, clic en el tema a limpiar sus elementos seleccionados, en la barra de menú seleccione Selection / Clear Selected Features. Esto limpiará de la memoria los elementos seleccionados del tema. 74 4- MAP TIPS & HYPERLINKS: MAP TIPS muestran de manera interactiva a uno de los campos. (Primary display field.) HYPERLINKS: un elemento del mapa puede usarse para referenciar y mostrar URL, documentos y scripts (macros) para diversos fines. Para realizar la configuración de Map Tips, lo primero que se tiene que tener en cuenta es que la cobertura con la que realizaremos este procedimiento se encuentra indexada. La operación de indexación se realiza desde el Arccatalog: ingresar a la carpeta de Modulo II – Coberturas y seleccionar desde Calalog Tree con el botón derecho del mouse la cobertura CIUDAD, de esta manera se desplegara una serie de opciones. Luego, seleccionar Properties, se desplegará una ventana Shapefile Properties y en ella, seleccionar la solapa Indexes que será la última. Attribute Index: indexará los atributos de la tabla, para realizarlo se selecciona los campos de la tabla a ser indexado. Spatial Index: esta indexación se realiza sobre la cobertura shapefile; para realizar la operación seleccionar el ícono Add y luego Aplicar. Ahora bien, realizado el proceso de indexación regresaremos a ArcMap e ingresaremos la cobertura que acabamos de indexar. La configuración para realizar el Map Tips es muy sencilla y debe realizarse de la siguiente manera: Ir a la cobertura CIUDAD e ingresar a las propiedades de la cobertura; se desplegará de esta manera un amplio menú de opciones. Ir a la solapa DISPLAY y seleccionar la opción SHOW MAP TIPS (uses primary display field) luego ir a la solapa FIELDS y en la opción Primary Display Field seleccionar el campo NOMLOC. Aceptar. Mover el mouse sobre las coberturas y observar los resultados. USO DE LA HERRAMIENTA BOOKMARKS 1. El uso de la herramienta BookMarks facilita búsquedas visuales previamente definidas. Para esto, trabajaremos con la cobertura callescba, para tener una referencia. 75 �// SIG // 2. Ejemplo: en el Menú Standard (para ArcGis 9.2) existe una pequeña ventana que expresa la escala de trabajo, escribir en ella 1:130.000, luego ir a View / BookMarks / Create y se desplegará una ventana denominada Spatial Bookmark, es allí donde debe definir un nombre que describa el zoom seleccionado (como por ejemplo escala 1:130.000). 3. Repetir el mismo procedimiento pero con un zoom sobre Avenida 9 de Julio y Corrientes a escala 1:10.000. Guardar esta visualización con el nombre de “Avenida 9 de Julio y Corrientes”. 4. Una vez terminada la configuración se puede volver nuevamente a cada zoom previamente configurado desde View / BookMarks / Manager. 5. Ir a Bar Menu / Window / Magnifier; se desplegará una nueva ventana sobre el área del Data View, la cual posee por defecto un zoom de 400 %. Para configurar las propiedades de esta nueva ventana, seleccionar con el botón de la derecha del mouse en la barra de estado de esta ventana, y se desplegaran las opciones. SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA USO DE LA HERRAMIENTAS DE RELACIONES ESPACIALES SELECT BY ATRRIBUTES 1. Dirigirse a Main menu / Selection / Select by Attributes. Se desplegará una ventana flotante en la cual se configura el modo de selección. En esta ventana nuevamente existe una solapa Layer en la cual se selecciona la cobertura a realizar la consulta. La segunda solapa Method determina el método de búsqueda. 2. Realizar una consulta a la cobertura BaAs.shp. Tener en cuenta las coberturas que pueden ser seleccionadas de acuerdo a la opción de la Tabla de Contenidos (Selección) (Selección por atributos). 3. Desde la barra principal de ArcMap ir a Selection / Slect By Attributes, de esta manera se desplegará una ventana que se deberá configurar para realizar las consultas. Layer: seleccionar BsAs Method: Create a new selection “DEPARTAMENTO” = ‘TIGRE’ (observar la vista y la tabla) “DEPARTAMENTO” LIKE ‘SAN%’ (observar la vista y la tabla) “DEPARTAMENTO” > ‘LANUS’ (observar la vista y la tabla) “DEPARTAMENTO” >= ‘LANUS’ (observar la vista y la tabla) Combinación de expresión “DEPARTAMENTO” LIKE ‘SAN%’ AND “SUP__HAS_” >=70.000.000 (observar la vista y la tabla). 76 77 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA 2. EJEMPLOS DE EXPRESIONES SQL Trabajaremos sobre Atributes of Barrios es decir sobre la tabla de atributos de la cobertura que hemos elegido. Sobre el campo NAME, posicionar el mouse y luego realizar un clic con el botón derecho del mismo; veremos que se desplegará una nueva ventana flotante que nos dará una serie de opciones de las cuales algunas de ellas son semejantes a las del antiguo ArcView 3.3. Tema Campos Operadores Valores de búsquedas Condición Una de estas nuevas herramientas en el entorno ArcMap es Advanced Table Sorting, que permite realizar un Sort personalizado (existente en ArcGis). Otras de las nuevas opciones es el Calculate Geometry, que permite calcular el área, perímetro y las coordenadas X,Y. Es importante tener en cuenta que dichos cálculos se realizarán sobre el campo seleccionado. Sobre la Cobertura CIUDAD (shape de puntos) realizaremos el Open Attribute Table sobre el campo (Field) COOR_X, botón derecho del mouse y seleccionaremos la opción Calculate Geometry (seleccionar YES en el mensaje que aparecerá). Luego, se abrirá una ventana (Calculate Geometry) y seleccionaremos en Property X Coordinate of Point y luego OK. Repetir el mismo procedimiento para el campo COOR_Y, de esta manera tendremos la ubicación espacial de cada uno de estos puntos. VISUALIZACIÓN DE ATRIBUTOS DE LAS COBERTURAS 3. 1. Para realizar esta operación ubicar el mouse sobre la cobertura Barrios.shp y con el botón derecho del mouse se desplegará una ventana flotante con una serie de opciones, de ellas seleccionar Open Attiubutes_Tale. De esta manera se desplegará la tabla de atributos (Attributes of Barrios). Observar esta tabla y discutir los elementos que componen la misma, por ejemplo el campo FID. Este campo es estructural y propio de la cobertura. Se caracteriza porque es generado automáticamente de la misma manera que el campo Shape. 78 En la ventana de Atributes of Barrios, observar el ícono Options que se encuentra abajo a la derecha de la tabla. Sobre la ventana que se despliega se encuentran aplicaciones como búsquedas por atributos SQL, selección y deselección de los atributos. Aquí se encuentra la opción para crear un nuevo campo en la tabla (Add Field), desde aquí se puede acceder al Joins. Entre otras opciones conocidas, está la exportación de la tabla. 79 �SIG MÓDULO II Ejercicios �SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Práctico Nº1. Ejercicio Nº1. Objetivo de la actividad: Edición de Coberturas. Operadores de búsqueda SIG. 1. Incorporar a la vista el mapa de Tucumán. 2. Observar las coordenadas: ____________________ ¿La cobertura se encuentra proyectada? _______ 3. Abrir la tabla asociada ¿Cuántos registros tiene la base? __________ 4. Seleccionar el Departamento de SIMOCA. Subir el resultado de la consulta al nivel superior de la tabla. Verificar la selección en la vista. Deseleccionar el registro seleccionado con el comando Clear selected features. 5. Seleccionar cadenas de caracteres: “NOMDEP1” LIKE ‘%ROS’. Observar resultados. 6. Desde la Vista editar la cobertura con el comando START EDITING. Verificar que la función active una línea punteada alrededor del layer. Dirigirse a la tabla para crear dos campos nuevos (TABLE OPTIONS / ADD FIELD) a la tabla de la cobertura de tucuman.shp, con las siguientes condiciones: 83 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Primer campo: Segundo campo: Nombre del campo: varones Nombre del campo: mujeres Tipo: numérico Tipo: numérico Ancho: 16 Ancho: 16 Decimal: 0 Decimal: 0 Nota: el campo creado será Nota: el campo creado será llenado con datos NUMÉRICOS. llenado con datos NUMÉRICOS. Tercer campo: Cuarto campo: Nombre del campo: total Nombre del campo: nivel Tipo: numérico Tipo: string Ancho: 16 Ancho: 16 Decimal: 0 Decimal: 0 Nota: el campo creado será Nota: el campo creado será llenado con datos ALFANUMÉRICOS. llenado con datos NUMÉRICOS. Para pasar de una celda a otra en forma vertical se hace con ENTER. Una vez terminada la operación deseleccionar, luego ir a la vista manteniendo la ventana de la tabla abierta y cerrar el modo edición desde la misma. Se recomienda grabar con SAVE EDIT a medida que los cambios en la tabla sean seguros. Sobre el campo TOTAL a. Realizar una suma aritmética para obtener el total de población según Censo 2010, para ello debe posicionarse sobre el campo TOTAL y luego se debe elegir el comando CALCULATE. b. Escribir la siguiente secuencia: 7. Ingresar los datos de la siguiente manera: Sobre los campos VARONES y MUJERES Sobre el campo NIVEL a. Seleccionar el campo llamado TOTAL con el cursor. a. Seleccionar el campo llamado NOMDEP1 con el cursor que indica el nombre de Departamento de la Provincia de Tucumán. b. Ir al menú FIELD y elegir la opción SORT ASCENDING. Esta función ordena el campo en orden alfabético ascendente a los Departamentos de la Provincia de Tucumán. c. Ir al campo VARONES y llenarlo según lo indica el cuadro. d. Ir al campo MUJERES y llenarlo según lo indica el cuadro. 84 b. Ir al menú FIELD y elegir la opción SORT DESCENDING. Esta función ordena el campo en orden alfabético descendente. c. Seleccionar todos los registros: 549163, 181851, 122752 (con el cursor) y sin deseleccionar utilizar el siguiente comando: situado también en el menú FIELD y llamado CALCULATE. d. Seleccionar todos los registros c omprendidos entre 90000 y 50000 85 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA El comando QUERY sólo sirve para hacer consultas y no modifica la cobertura. Con el QUERY colocar: ( [total] < 90000) and ([total] > 50000 ) Sin deseleccionar, utilizar el comando situado también en el menú FIELD y llamado CALCULATE. Dentro de la ventana que se despliega, seleccionar el campo NIVEL y colocar entre comillas lo siguiente: “MEDIO-ALTO”. Ejercicio Nº2. Crear un mapa temático de tortas para mostrar la distribución territorial de mujeres y varones sobre el territorio tucumano por Departamento. ¿Cómo podrías guardarlo? OPCIÓN 1: ___________________________ OPCIÓN 2: ___________________________ e. Seleccionar todos los registros comprendidos entre 40000 y 20000 Con el QUERY colocar: ( [total] < 40000) and ([total] > 20000 ) Sin deseleccionar, utilizar el comando situado también en el menú FIELD y llamado CALCULATE. Dentro de la ventana que se despliega, seleccionar el campo NIVEL y colocar entre comillas lo siguiente: “MEDIO”. f. Seleccionar todos los registros VACÍOS del campo NIVEL Con el QUERY colocar: ( [NIVEL] = “” ) Sin deseleccionar, utilizar el comando situado también en el menú FIELD y llamado CALCULATE. Dentro de la ventana que se despliega, seleccionar el campo NIVEL y colocar entre comillas lo siguiente: “MEDIO”. 86 Crear un mapa temático para mostrar la concentración de la población por Departamento de manera cualtitativa. ¿Qué tipo de temático se debe elegir y por qué?__________________________ a) Suponer que el dato TOTAL = 17541 es un valor nulo o sin datos. Realizar un temático graduado por colores sobre el campo TOTAL y excluir el valor nulo o sin datos. Recordar que el valor nulo puede incluirse en la leyenda del mapa. Por defecto, la leyenda aparece tanto en el borde como el interior en opción transparente. 87 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Ejercicio. Práctico Nº2. Objetivo de la actividad: Realizar relaciones entre bases de datos geoespaciales. Se desea averiguar automáticamente a qué departamento de Misiones pertenece cada localidad de Misiones. JOIN ENTRE DOS COBERTURAS El JOIN es una herramienta de análisis espacial que puede utilizarse para obtener información alfanumérica desde otra cobertura para evitar la carga manual de nuevos atributos alfanuméricos. En resumen, el JOIN es una unión de tablas temporal a partir de la cual se obtienen nuevos campos y/o atributos. Condiciones: 1. Ambas deben tener igual sistema de coordenadas / sistema de referencia / de proyección. 2. Ambas deben poder relacionarse geométricamente: debe al menos cumplirse algún tipo de relación geométrica entre ambas coberturas, tales como: Se relaciona con PUNTO 88 PUNTO LÍNEA POLÍGONO Más próximo Más próximo (agrega campo (agrega campo Dentro de distancia) distancia) LÍNEA No se admite POLÍGONO No se admite Dentro de No se admite Dentro de JOIN ENTRE UNA COBERTURA Y UNA BASE DE DATOS (DBF) Vinculación de datos generados desde Excel. Condiciones: 1. Ambas bases deben estar no editables. 2. Campo en común distinto de SHAPE. Dentro de (debe estar por completo) 89 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Ejercicio 1. Consiste en importar una tabla y asociarla a una base Georreferenciada. 2. Abrir Excel. Abrir la tabla datos.xls. 7. Importar la tabla proveniente desde el Excel desde la opción ADD DATA 8. Cotejar ambas tablas y, principalmente, los campos en común para poder asociarlos. 9. Realizar el JOIN entre las tablas datos.dbf con argentina.shp. Ver resultados. 3. Observar la tabla y tener en cuenta que cuando se genera una tabla con formato EXCEL (*.xls) hacer por lo menos un campo en común con la generada desde ArcView. Antes de guardar la información con otro formato deben ajustarse las columnas automáticamente. 4. Ir al panel principal y agregar la tabla Excel. 5. Crear una nueva vista y llamarla ARGENTINA. Colocar unidades de mapa y de distancia a la misma. 6. Agregar la siguiente cobertura a la vista: Argentina.shp. 90 91 �// SIG // SIG // SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA Práctico Nº3. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Objetivo de la actividad: Carga de puntos de control obtenidos a partir de un GPS en una nueva tabla. a. Dirigirse a Catalog, una nueva tabla formato dbf. b. Configurar las características cartográficas de la tabla. BOSQUE SENDRA, J. (1992) Sistemas de Información Geográfica. Madrid. Rialp. BOSQUE SENDRA, J. y ESCOBAR, F. (1994) Prácticas con Idrisi y Arc Info. Rama, Madrid, España. BOSQUE SENDRA, J. 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Ciudad Autónoma de Buenos Aires : el autor, 2015. 101 p. : il. ; 29x21 cm. ISBN 978-987-33-6680-2 1. Sistema de Información Geográfica. 2. Actividad Agropecuaria. I. Título CDD 630.7 Fecha de catalogación: 13/01/2015 � Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource <h3>Libros y Documentos (1990 en adelante)</h3> Description An account of the resource Aquí podrán encontrar libros, monografías, tesis e informes producidos desde 1990 hasta la actualidad. Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Creator An entity primarily responsible for making the resource Lucioni, N.; Esnoz, M.; Cárpena, A, Title A name given to the resource SIG: Sistema de Información Geográfica aplicados a la actividad agropecuaria. Versión I Format The file format, physical medium, or dimensions of the resource pdf Publisher An entity responsible for making the resource available Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca, Buenos Aires (Argentina). Sistema Integrado de Información Agropecuaria - SIIA-UCAR Date A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource May 2014 Subject The topic of the resource SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA; SECTOR AGRARIO; CARTOGRAFÍA; CAPACITACIÓN; ORDENAMIENTO TERRITORIAL; INFORMACIÓN GEOESPACIAL CARTOGRAFÍA SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA