Capitulo 5

Capitulo V: Programas para la creacin de un S.I.G.

Nociones bsicas de los sistemas de informacin geogrfica (S.I.G.)

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CAPITULO V.

PROGRAMAS PARA LA CREACION DE UN S.I.G.

5.1. Introduccin y Tipos de Programas SIG.

Durante el proceso de creacin y manejo de mapas, y la posterior salida de los

mismos se suele utilizar gran cantidad de programas, puesto que evidentemente

ningn software SIG es el mejor de los programas y no se llegan a cubrir todas

las posibles expectativas. Dependiendo de nuestros intereses existen programas

ms competitivos que otros y con mejores resultados.

Por tanto los programas acaban especializndose en funcin del tipo de datos

que se supone que se van a utilizar, el tipo de aplicaciones y la lgica de

trabajo.

Segn el tipo de datos:

SIG Rster.- Incluyen principalmente herramientas para el manejo de

variables espaciales y teledeteccin (IDRISI, GRASS, ERDAS,

ERMapper, SPRING, PCRaster.)

SIG Vectorial.- Manejo de objetos (ArcInfo, ArcView, MapInfo,

Geomedia).

Respecto a la forma de organizar el trabajo:

SIG basados en mens.- Orientados normalmente a la gestin tanto en

empresa como en administracin (ArcView, IDRISI para Windows,

MapInfo, Geomedia, SPRING, Erdas y ER Mapper)



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SIG basados en comandos.- Orientados a la investigacin (GRASS,

ArcInfo, IDRISI para MSDOS, PCRaster). La ventaja de los programas

basados en comandos es la capacidad de programar y ejecutar scripts o

comandos complejos, que permiten ahorrar tiempo para realizar tareas

repetitivas.

Respecto a la filosofa y objetivos de desarrollo:

SIG comerciales.- (ArcInfo, Geomedia, ArcVIew, MapInfo,

Smallworld, Erdas, ER Mapper)

SIG gratuitos o semigratuitos.- (SPRING, PCRaster, Idrisi32)

SIG abiertos.- (GRASS).

En funcin de la plataforma que utilizan:

SIG para Windows.- (ArcInfo, Idrisi32, Geomedia, MapInfo, E.R

Mapper, SPRING y PCRaster)

SIG para UNIX o Linux.- (ArcInfo y GRASS)

La mayora de los programas SIG poseen formatos propios para cada tipo de

archivo, y al mismo tiempo tienen la posibilidad de exportacin e importacin de

sus archivos, lo que permite la conversin de archivos entre los distintos

programas de SIG. Esta particularidad es muy importante para el libre uso de

los datos entre diferentes programas que existen y de esta forma, utilizarlos para

el anlisis de datos que sea ms idneo.



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5.2. Programas S.I.G.

Con el fin de tener un mejor conocimiento del software que existe en la

actualidad se detallan las caractersticas ms significativas de cada uno de los

programas de S.I.G ms relevantes:

ArcView 3.X: Es un programa de consulta y visualizacin de mapas

vectoriales y rster, sus capacidades de edicin son limitadas, puesto que

normalmente ya se han realizado en otro SIG compatible. ArcView

permite trabajar tanto con formato vectorial como con formato rster

(precisa del mdulo Spatial Analyst), auque esta enfocado hacia el

formato vectorial. Una de sus ventajas ms grandes es su potente motor

de base de datos, esto permite aadir categoras a los atributos a medida

que se visualiza el mapa en pantalla. Una de las desventajas del ArcView

son las tareas de edicin que son tediosas y es preferible realizarlas en

otro programa, con lo que el ArcView es el programa idneo para

consultar y expresar el resultado de los datos.

ArcGIS: Es la nueva generacin de SIG de ESRI que viene a integrar

bajo una misma arquitectura los programas Arcview y ArcInfo de

versiones anteriores. Esta compuesto por ArcView, ArcEditor y

ArcInfo. Todos ellos son fciles de manejar, con multitud de

herramientas para consultar, analizar y presentar los datos.

MapInfo: Esta enfocado al mercado de gestin de mapas aplicado a las

empresas, permitiendo realizar anlisis sofisticados y detallados para

tomar decisiones mas acertadas, desde crear mapas con detalle para

gestionar geogrficamente archivos a revelar patrones y tendencias en los



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datos para entender a los clientes y la demografa del mercado. La

facilidad de uso y su integracin con las aplicaciones de productividad

han hecho de MapInfo el lder en el sector de SIG para planificacin

estratgica y logstica en el rea de negocios.

Erdas Image: Es un potente software de tratamiento digital de

imgenes, as como un SIG. rster, fcilmente integrable con sistemas

vectoriales como ArcGIS. Erdas Image resulta ser un programa de

calidad para el anlisis de cualquier tipo de dato geogrfico, en cualquier

campo. Ofrece una solucin flexible y escalable para el tratamiento

digital de imgenes, anlisis espectral, fotogrametra digital, integracin

de datos SIG y composicin de mapas.

ER Mapper: Es un avanzado sistema de proceso digital de imgenes,

teledeteccin y composicin cartogrfica, enfocado a las ciencias de la

tierra para integrar, realizar, visualizar e interpretar los datos geogrficos.

ER Mapper representa una innovacin al permitir la integracin y el

proceso de los datos de una forma realmente interactiva y en tiempo real.

El interfaz grfico de usuario es fcil de utilizar e integra toda la

funcionalidad en un nico programa o mdulo.

PCRaster: Es un SIG que consiste en un juego de herramientas para

guardar, manipular, analizar y recuperar la informacin geogrfica. Es

un sistema basado en formato rster, con la peculiaridad de la manera de

almacenar los tipos de datos en la base de datos y las posibilidades para

la manipulacin y anlisis de los datos. La arquitectura del sistema

permite la integracin de modelos con las funciones de los SIG clsicos.



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Geomedia: Geomedia Profesional ha sido el primer producto de captura

y manejo de datos espaciales diseado para trabajar con bases de datos

relacionales estndares. Est enfocado hacia la alta productividad en

captura, edicin, anlisis y salida de datos. Ha sido diseado

especficamente para proporcionar una solucin SIG completa desde la

captura hasta la salida de datos. Geomedia Pro se integra con la mayora

de las herramientas de automatizacin de oficina, tales como hojas de

clculo, presentaciones, o herramientas para informes.

GRASS: (Geographic Resources Analysis Support System), es un SIG

usado para el manejo de datos, procesamiento de imgenes, produccin

grfica, modelizacin espacial y visualizacin de muchos tipos de datos.

En la actualidad es uno de los sistemas ms conocidos y utilizados,

cuenta con la ventaja que es de libre distribucin y opera en estaciones

de trabajo con UNIX, y esta disponible tambin para LINUX. GRASS

esta compuesto por mdulos, lo que permite implementarlo para diversos

usos. Es compatible con los formatos ArcView y MapInfo.

SPRING: Es un SIG gratuito de fcil manejo y de grandes prestaciones.

Puede descargarse el programa completamente operativo o solicitarse un

CD. Soporta funciones de procesamiento de imgenes, anlisis

geogrfico, M.D.T., algebra de mapas, consulta a base de datos

relacionales, importacin de datos, georreferenciacin, etc. Se trata de

un sistema multiplataforma UNIX y Windows que trabaja con tipo de

datos vector/ rster.

Miramon: Es un programa reciente que permite la edicin, visualizacin

y consulta de mapas rster y vectoriales. Pese a su entorno poco vistoso,



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posee grandes ventajas respecto a otros programas SIG., ya que permite

soportar gran cantidad de formatos de archivos, posee una gran

capacidad de exportacin/importacin, posibilita las labores de

estructuracin topolgica de vectores no estructurados y permite la

digitalizacin y edicin vectorial sobre la pantalla, tanto encima de

rsters como de otros vectores. Los formatos que utiliza el Miramon son

vectorial, rster y una composicin de ambos.

Idrisi32: Es una versin mejorada de Idrisi v2.0. Es un programa

adecuado para la visualizacin y manejo de ambos tipos de datos: rster

y vectorial, aunque el anlisis est orientado principalmente al uso de

imgenes rster. Por ello suele describirse como un sistema rster. No

obstante posee una serie de comandos de conversin vectorial a rster

que permite incorporar con facilidad las capas vectoriales a los procesos

de anlisis. Adems incorpora un sistema de gestin de base de datos

que esta directamente conectado a los datos vectoriales. As ofrece una

buena solucin a los anlisis geogrficos que requieren ambos tipos de

capas temticas. En Idrisi32 la introduccin de los datos es el nico

problema, salvo esta particularidad est reconocido como el mejor

software de anlisis para formato rster.

Otros programas que complementan a los S.I.G.

Existen otros programas de gran importancia por su interaccin con los datos

SIG, estos son los sistemas C.A.D. (Computer Arded Design), hojas de calculo,

bases de datos, editores de texto, software de programacin, programas de

retoque fotogrfico y diseo grfico 3D.



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Surfer: Es un programa sencillo para crear mapas vectoriales

bidimensionales o tridimensionales de variables discretas o continuas,

con posibilidad de realizar precarias interpolaciones en el espacio X,Y

entre puntos de una Z conocida. Es capaz tambin de elaborar mapas

rster. No obstante no se trata de un programa con el suficiente rigor

geoestadstico o geogrfico como para considerarse S.I.G., aunque por su

sencillez, facilidad de manejo y sus atractivas presentaciones es muy

eficaz para la realizacin de modelos digitales de elevaciones y mapas

sencillos a partir de pocos datos de origen.

Microstation: Es un sistema C.A.D., que agrupa una serie de programas,

utilizados como mesas electrnicas de dibujo, que facilitan el trabajo

de delineantes, arquitectos y planificadores. Los archivos que utiliza son

de tipo vectorial (*.DNG) muy similares a los archivos de Autodesk

Map. Este programa se suele utilizar para las labores de digitalizacin,

ya es un sistema muy manejable y verstil. Adems al compartir en gran

medida los ficheros de tipo vectorial resulta muy til a la hora de trabajar

con muchos mapas de referencia.

Autodesk Autocad Map: (Anteriormente llamado Autocad) es otro

programa C.A.D. que tambin trabaja con archivos vectoriales muy

parecidos a los de Microstation, sin embargo en la versin Map trata de

unir los sistemas C.A.D. y SIG teniendo capacidad muy completa de

exportacin/importacin. Se puede utilizar para digitalizacin y

cartografiado.



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Excel: Como cualquier otra hoja de clculo (Quattro Pro, Lotus,etc.) es

muy til para realizar cambios a las matrices numricas de las que est

compuesto cualquier mapa. Es muy prctico para introducir de forma

rpida datos XYZ en formato vectorial de puntos, como pueden ser datos

de GPS.

Access: El Access como cualquier otra base de datos (dBase, Paradox,

FoxPro,) se puede utilizar para editar, corregir o modificar los

atributos que contenga la base de datos de un mapa vectorial de

polgonos o lneas. De esta forma se puede acceder a los datos sin que se

utilice el programa SIG.

Word y otros editores de texto: El Word y cualquier editor de texto

(WordPerfect, Bloc de notas, WordPad,) sirven para la lectura de los

archivos de documentacin, archivos adjuntos de georreferenciacin de

imgenes (World file), etc.; que tienen los mapas y permiten ver, corregir

o modificar, siempre que ello no suponga ningn problema a la hora de

que el programa SIG compare la informacin que tiene el archivo de

documentacin con el archivo que contiene los datos geogrficos.

Visual Basic: El Visual Basic como cualquier otro sistema de

programacin (Pascal, Delphi, C, C++, etc.) lo podemos utilizar para

crear nuestros propios programas que sean capaces de reconocer los

datos de las imgenes (en cdigo ASCII o binario) y as realizar anlisis

complejos que no son posibles con el software bsico. Aprender Visual

Basic es una ventaja considerable con respecto a cualquier otro

programa, ya que los scripts y macros del ArcGIS se escriben en este

lenguaje.



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Photoshop: El Photoshop es uno de los programas de dibujo ms

extendidos y utilizados. Este slo puede visualizar y trabajar con

archivos de dibujo de tipo rster (*.TIF, *.BMP, *.JPG, etc). Entre sus

ventajas est el fcil manejo de capas, que le confieren gran utilidad a la

hora de trabajar con software SIG, ya que a veces es necesario realizar

retoques de postproduccin que es ms fcil en photoshop que en el

mismo SIG.

Corel Draw: Es otro de los programas de dibujo ms comunes, en este

caso, este solo trabaja con ficheros vectoriales, aunque permite su

exportacin a rster. La capacidad de trabajar con ficheros vectoriales

hace que sea compatible con Microstation y con Autocad. Al igual que

el Fotoshop el Corel Draw tan slo tiene utilidad a la hora de mostrar los

resultados de los mapas, donde se puede utilizar para aadir esttica

Bryce: Por medio del Bryce se pueden moldear formas y estructuras,

entre las que pueden incorporarse informacin espacial para la

realizacin de paisajes tridimensionales. Posee una interfaz muy

accesible que permite introducir fcilmente nuevos elementos, de esta

manera consigue que sea sencillo de manejar. El editor de rboles es

muy adecuado a la hora de recrear paisajes.

World Construction Set: Es un programa para la visualizacin del

terreno que utiliza la geometra fractal y cuya principal caracterstica es

poseer la capacidad de utilizar datos provenientes de un SIG para

integrar datos reales en el terreno y con coordenadas reales. Tambin

permite la integracin de objetos 3D Studio Max o Lightwave. Es capaz

de representar el terreno con suficiente realismo en cuanto a textura,



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vegetacin y posicionamiento de los elementos sin utilizar la textura de

una imagen de satlite o de una fotografa area. Su aplicacin es muy

interesante no solo para la visualizacin del terreno, sino tambin para

estudios de impacto medioambiental o estudios biolgicos.

5.3. Introduccin al programa ArcGIS.

A finales del 2000, fruto de una larga investigacin, la empresa ESRI

(Enviromental Systems Research Institute) dio a conocer la primera fase del

sistema ArcGIS, una nueva arquitectura integrada para los productos SIG.

ArcGIS comprende una gama escalable de productos software que comparten la

misma arquitectura de componentes (ArcObjects), siendo una nueva plataforma

para crear, manipular, distribuir y aplicar la informacin geogrfica. Por medio

del uso de estndares abiertos, tales como COM, XML y SQL, ArcGIS puede

comunicarse con las bases de datos de la empresa (con o sin extensiones

espaciales), servidores Web y aplicaciones complementarias para la gestin de

recursos de la empresa y gestin de la relacin con el cliente.

Los usuarios pueden desplegar mltiples clientes de ArcGIS (ArcView,

ArcEditor, ArcInfo, ArcExplorer, Navegadores) y servidores de ArcGis

(ArcSDE y ArcIMS) para resolver sus necesidades por medio de las soluciones

escalables SIG.

A partir de la versin 8.X de ArcGIS en la que se aadieron tres nuevas

aplicaciones: ArcMap, ArcCatalog y ArcToolbox, que trabajan juntas para

realizar la mayora de las tareas que estaban asociadas con los SIG en el pasado.



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5.3.1. Estructura de ESRI ArcGIS 9.

La estructura del sistema ESRI ArcGIS est formada por tres partes

fundamentales que son (ver figura 5.1):

1. Productos ArcGIS: ArcView, ArcEditor y ArcInfo.

2. Servicios ArcGIS: ArcSDE y ArcIMS.

3. Base de datos.

Figura 5.1.- Estructura del sistema ArcGIS.

Los productos ArcGIS estn compuestos por dos aplicaciones diferentes:

ArcMap y ArcCatalog, y por otra integrado a estos se encuentra

ArcToolbox.

5.3.1.1. Productos ArcGIS.

ArcView.- Es la herramienta SIG ms extendida dadas sus

avanzadas capacidades de visualizacin, consulta y anlisis de

informacin geogrfica, adems de las numerosas



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herramientas de integracin de datos desde todo tipo de

fuentes y herramientas de edicin. Por s solo, ArcView

permite la explotacin de toda la informacin tanto en

sistemas monousuario como en sistemas departamentales,

pero es al integrarse en la arquitectura ArcGIS donde se

consigue una solucin global en el manejo de informacin

geogrfica y escalable segn las necesidades del usuario.

ArcEditor.- Est diseado para crear y editar geodatabases.

Abarca una versin completa de ArcMap, incluyendo todo el

editor de objetos y ArcCatalog. ArcEditor puede crear y

modificar bases de datos y esquemas de bases de datos para

ficheros shapefile, coverages, geodatabases personales y

geodatabases corporativas.

ArcInfo.- Es el producto funcionalmente ms rico en la

familia de productos ArcGIS. Incluye toda la potencia que

puede dar ArcView y ArcEditor, con todas las herramientas

disponibles de ArcToolbox y una versin completa de ArcInfo

Workstation (ArcEdit, ArcPlot, ArcLenguaje y todas las

extensiones). ArcInfo es un sistema SIG completo: permite

crear datos, actualizarlos, consultarlos, hacer mapas y realizar

anlisis.

Cabe anotar tambin que otro producto ArcGIS es ArcReader, el

mismo que es un visualizador de mapas gratuito. Est construido con



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los mismos componentes tecnolgicos que ArcGIS y comparte con el

resto de productos el mismo entorno de trabajo.

5.3.1.2. Servicios de ArcGIS.

ArcSDE.- Permite trabajar con datos geogrficos

almacenados en un sistema de gestin de base de datos

relacionales como: Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2

o Informix. ArcSDE gestiona el intercambio de informacin

entre ArcGIS y la base de datos relacional, permitiendo a

varios usuarios compartir y editar de forma simultnea los

datos geogrficos almacenados en un servidor.

ArcIMS.- Es un SIG sobre Internet. Es una herramienta que

permite publicar a travs de Internet mapas y datos incluyendo

herramientas de visualizacin, consultas a la base de datos,

simbolizacin y anlisis sin necesidad de que el usuario tenga

instalado ningn tipo de software SIG en su ordenador.

Es importante recalcar que la solucin para el mapeo mvil est dada por

el software ArcPad , el cual est orientado a proyectos de captura

de datos y recogida de informacin geogrfica mediante posicionamiento

GPS en campo. ArcPad aade a los dispositivos mviles (Pocket PC,

Tablet PC, etc.) funcionalidades SIG y GPS, proporcionando la

integracin de acceso a bases de datos y sistemas de posicionamiento

global en cualquier parte del mundo en tiempo real.



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5.3.1.3. Base de datos.

La Base de datos Geodatabase es un modelo que permite el

almacenamiento fsico de la informacin geogrfica en un Sistema

Gestor de Base de Datos, como: Microsoft Access, Oracle, Microsoft

SQL Server, IBM DB2 e Informix.

5.4. ArcCatalog.

Est aplicacin es un avanzado explorador de datos geogrficos en forma de

archivos cartogrficos y alfanumricos contenidos en la PC, una intranet o

Internet, desde el que se puede controlar el acceso a la cartografa, tablas, bases

de datos, etc., permitiendo la exploracin, organizacin, documentacin de los

datos y su previsualizacin de tabla(s) y mapa(s).

5.5. ArcMap.

Esta aplicacin permite visualizar, consultar, editar y realizar anlisis sobre los

datos en un entorno de visualizacin, edicin y presentacin totalmente

integrado. Por otra parte, muestra detalles interesantes de cara a la exploracin

de la cartografa, como la posibilidad de generar varias vistas de la cartografa

con diferentes niveles de detalle, la posibilidad de crear informes de gran

calidad sobre consultas, exportar estos documentos a varios formatos o generar

grficos de gran calidad, siempre acompaado de asistentes que guan el

proceso.



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5.6. ArcToolbox.

Es una aplicacin que aparece integrada dentro del ArcCatalog y ArcMap. Sirve

para realizar cientos de operaciones de geoprocesamiento, como conversin de

datos, superposicin de capas, creacin de buffers y transformacin espacial de

mapas. ArcToolbox ofrece herramientas para acceder a la funcionalidad de una

manera fcil a travs de palabras claves o los comandos con los que se ejecuta.

5.7. Extensiones del ArcGIS.

Existen extensiones o plugins opcionales para los productos ArcGIS para

realizar tareas ms extensivas y especficas de las propias que hay en el mdulo

bsico, como anlisis tridimensional, geoprocesamiento de datos rster, etc. Las

extensiones que hay disponibles en la actualidad son: 3D Analyst, Business

Analyst, Data Interoperability, Geostadistical Analyst, Military Analyst,

Network Analyst, ArcPress, ArcScan y Arc Web Services.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

CONCLUSIONES:

Los Sistemas de Informacin Geogrfica, o comnmente llamados SIG, han dejado de

ser una herramienta computacional de visualizacin de los fenmenos y variables

espaciales, para convertirse en una disciplina integradora (cartografa, geodesia,

fotogrametra, estadstica espacial, psicologa, matemticas, etc.) y analtica de

informacin geoespacial para la toma de decisiones.

Las aportaciones ms interesantes de los SIG en los ltimos aos se dan en

innumerables reas de la ciencia tales como:

o Sector bancario: Localizacin de red de sucursales en funcin de las

caractersticas de la poblacin. Estudio de modelos de mercado

potenciales. Estudio de riesgos en la gestin de seguros.

o Sector sanitario: Seguimiento de estudios epidemiolgicos.

Planificacin de la red de asistencia sanitaria en relacin con la

poblacin que habita una zona.

o Sector de transporte: Los SIG se encuentran estrechamente vinculados

al anlisis territorial de los sistemas de transporte, debido a su

importancia hasta se le ha dado una nomenclatura especfica conocida

como SIG-T (GIS for transport, GIS-T)..

o Sector de las telecomunicaciones: Planificacin de las redes de

telefona mvil, de televisin por cable, anlisis de cobertura del medio.

o Sector medioambiental: Para realizar inventarios de suelos o controlar

el tipo del uso del mismo.

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Los SIG son una herramienta muy flexible que permite actualizar los datos geogrficos

y los atributos de los objetos espaciales conforme se produzcan cambios de diversa

naturaleza a lo largo del tiempo como: erupciones volcnicas, aumento de la poblacin,

etc.

Actualmente las compaas de software han desarrollado potentes programas SIG,

como es el caso del programa ESRI ArcGIS, el cual esta diseado para interactuar con

la tecnologa, aplicaciones y bases de datos existentes.

RECOMENDACIONES:

Se recomienda que al trabajar con los SIG se tenga muy en cuenta los posibles errores

que pudieran tener los datos al ser analizados, por ejemplo: la digitalizacin supone

errores en la localizacin de los objetos digitalizados. Un error de digitalizacin de un

milmetro en un mapa 1:50.000 supone un error de 50 metros que se aade al propio

error de partida del mapa.

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Capitulo 5