Rojas Quezada, C. (2007) Construyendo un Modelo de datos en SIG para el Planeamiento Urbano. Revista Mapping, Carsigma Cartogrfica, S.A, Madrid, Espaa, N118, pp: 16-19. ISSN: 1131-9100.

Construyendo un Modelo de Datos SIG para el Planeamiento Urbano Carolina Rojas Quezada Gegrafa Diploma de Estudios Avanzados Becaria Universidad de Alcal, Madrid, Espaa Programa de Doctorado en Cartografa SIG y Teledeteccin carolina.rojas@alu.uah.es

El artculo trata principalmente de la calidad de la informacin de un Plan Regulador Comunal y como sta es mejorada al ser tratada en un modelo de datos urbano desarrollado en Sistemas de Informacin Geogrfica. Resumen Este artculo se enmarca dentro del trabajo de investigacin tutelado Anlisis de la Sostenibilidad del Planeamiento Urbano, mediante indicadores y utilizando herramientas SIG, aplicado al nuevo Plan Regulador de la comuna de Tom, en la Octava Regin del Bo Bo Chile, presentado en el programa de Doctorado Cartografa, Sistemas de Informacin Geogrfica y Teledeteccin de la Universidad de Alcal. A su vez la investigacin se enmarca dentro del proyecto acadmico de la Universidad de Concepcin denominado Anlisis de la Sostenibilidad Urbana de espacios litorales de la VIII Regin del Bo Bo. Aplicacin de los Sistemas de Informacin Geogrfica, financiado por la misma universidad. La informacin proveniente de este Plan Regulador est en formato DWG (CAD) y se propone el traspaso a SIG con el fundamento de que todo instrumento de planificacin territorial requiere y debe producir informacin cartogrfica de calidad. Se plantean las insuficiencias de la fuente cartogrfica original, como la desconexin de lneas que representan la red vial; y los procesos generados en su correccin, logrando aumentar la precisin y nivel de los datos geogrficos. La informacin se traspasa al modelo de datos Geodatabase de ArcGIS, incluyendo la aplicacin de reglas topolgicas. Introduccin Los equipos desarrolladores de planes reguladores comunales en Chile, por lo general privilegian el uso de herramientas CAD (Diseo Asistido por Computador), en la generacin de datos espaciales, lo cual es coherente si se realiza una informacin de calidad o se conectan las herramientas y soluciones CAD y SIG (Sistemas de Informacin Geogrfica). A travs de la investigacin denominada Anlisis de la Sostenibilidad del Planeamiento Urbano, mediante indicadores y utilizando herramientas SIG, aplicada a la comuna de Tom, en la Octava Regin del Bo Bo, se analizan las falencias de la informacin del nuevo Plan Regulador Comunal de Tom, corrigindola y mejorndolas con el traspaso al modelo SIG, principalmente para el anlisis espacial y el desarrollo de indicadores de sostenibilidad urbana. La necesidad de mejorar la informacin surge al momento de disear los indicadores de sostenibilidad urbana, los datos deberan ser correctos para este anlisis, ya que al estar la comuna en un proceso de actualizacin de su lmite urbano, se potenciaba la riqueza del anlisis del modelo territorial propuesto mediante los indicadores.

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Objetivo Construir un SIG desde archivos CAD (DWG) provenientes del Plan Regulador Comunal de Tom en un modelo de datos urbanos de una Geodatabase Personal. Metodologa La metodologa se basa en el tratamiento de la informacin de un Plan Regulador Comunal. Los pasos son: Recolectar y revisar la informacin cartogrfica del Plan Regulador; Mejorar la base de informacin, a partir de procesos de limpieza y correccin de la

geometra de los ficheros CAD; Realizar el transvase del formato CAD (DWG)1 al formato SHP2, gestionando y

corrigiendo los errores, producidos por la conversin; Estandarizar los parmetros cartogrficos (escala, proyeccin UTM3 y datum); para

dotar a la informacin de referencia espacial; Disear una Geodatabase personal; Exportar los ficheros SHP a la Geodatabase Personal; Aplicar topologas, para mejorar la calidad de los datos y las relaciones espaciales

entre las capas de informacin; Elaborar metadatos o documentacin de la informacin, utilizando el NEM (Ncleo

Espaol de Metadatos). La que contendr el propsito, la referencia espacial, los procesos aplicados, autores, restricciones de uso, etc.

Figura N1: Diagrama metodolgico Fuente: Elaboracin Propia

SIG aplicados en los instrumentos de planificacin territorial Dada las condiciones y ventajas de anlisis y representacin que posee el tratamiento de la informacin espacial en SIG, ya es comn or hablar de su aplicacin en la planificacin territorial. Aunque en Chile la normativa no exige el manejo de datos en SIG, s se establecen en la Ley General de Urbanismo y Construcciones los parmetros de representacin como escala, proyeccin y datum.

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Los SIG se enmarcan dentro del desarrollo de las nuevas tecnologas de informacin y desde sus principios -por la dcada del 60 hasta la fecha- la incorporacin de herramientas de cartografa y anlisis espacial va en aumento, incluyendo cada vez ms prestaciones, que permiten dar respuestas a los complejos fenmenos territoriales. La incorporacin de herramientas SIG, permite mejorar la informacin obtenida del CAD y ltimamente ha entrado con fuerza en la elaboracin de estudios y planes normativos de regulacin. Para el plan es vital manejar una informacin ptima que sea de utilidad para la validez de la zonificacin y de considerable impacto en la toma de decisin sobre el territorio a normar. El tratamiento de la informacin La pregunta que nace es Por qu un SIG, si ya est automatizada la informacin en CAD?. Simplemente porque el SIG posee ms ventajas en la gestin y anlisis espacial de los datos provenientes del Plan Regulador Comunal. La informacin base es la de las etapas de diagnstico y zonificacin del Plan Regulador Comunal, constituida por la restitucin fotogramtrica de la ciudad de Tom, escala 1:5.000, del ao 2001 en formato DWG y la zonificacin del Plan, escala 1:5000, en el mismo formato y del ao 2005. La informacin original del Plan Regulador (en formato DWG) posea serias deficiencias y distorsiones como: la desconexin de lneas (redes) y la ausencia de lmites poligonales en la zonas de planificacin que fijan las normas del uso del suelo; stas entorpecieron el traspaso al SIG (Ver Figuras N2, N3 y N4), por lo mismo antes del traslado de los datos fue necesaria una edicin, limpieza y correccin geomtrica en un software CAD; bsicamente en lo que es la unin de lneas, solape de lneas, cierre de polgonos y regeneracin de polgonos o lmites, que habitualmente en CAD se representaron mediante hatch o rellenos de color (tramas), ausentes de lmites, carentes de informacin e identificadores espaciales. En ArcGIS el primer procesamiento realizado fue la importacin de los datos corregidos del CAD (ArcToolbox-ConvertionTools-ToCAD); revisando cada capa y sus atributos se convierten a ficheros SHP en la entidad de mejor representacin espacial (punto, lnea o polgono). A cada cobertura se le asigna su proyeccin espacial, correspondiente al datum SAD4_1969_UTM_18_S (ArcToolboxData ManagementTools-Projections and Transformations Define Projection), constituyendo por defecto el primer metadato de la informacin. Cabe recalcar que hoy en da es importantsimo que cada dato espacial como mnimo contenga asociada la proyeccin geogrfica en la que se encuentra representado.

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Figuras N 2, N 3 y N 4 (De izquierda a derecha): Deficiencias en la informacin; desconexin de lneas, ausencia de lmites poligonales y entidades poligonales o manzanas digitalizadas con lneas inconexas. Figura N5: Resultado de la correccin y conversin de la informacin CAD a SIG Fuente (Figuras N2 al N 5): Elaboracin propia.

Por ltimo se construye una base de datos vectorial que integra completamente la informacin ya procesada, corregida, dotada de referencia espacial y con atributos.

Modelo de datos urbanos en geodatabase (GDS)5 Los archivos SHP vectoriales constituyen archivos de geometra simple, son una base de datos georrelacional, que pasarn a constituir una Geodatabase Personal. Para ello los datos se convierten en Features Class (capas de informacin) guardados o agrupados en Features Dataset (contenedores o depsitos de informacin). Una de las mayores ventajas de la Geodatabase, es que podemos almacenar numerosos tipos de informacin como: vectoriales, raster, CAD, tablas, topologas y metadatos; tambin podemos representar sus propiedades, comportamientos y relaciones espaciales. La geodatabase se almacena en un gestor de base de datos, especficamente en Microsoft Access (formato MDB6). Antes de crear la Geodatabase del Plan Regulador de Tom, se consideraron los siguientes aspectos:

- Los tipos de datos que se almacenarn; - La proyeccin cartogrfica (referencia espacial); - La organizacin de la informacin; - Las relaciones entre los elementos; - Y si se establecer o no topologa.

La Geodatabase Personal denominada Tom responde a una arquitectura diseada especficamente para estudios urbanos. Como referencia se ocup la plantilla del Urban Model7 publicado por ESRI Inc, el cual se elige porque simula el comportamiento de los elementos de una ciudad en el entorno de un gobierno local. La organizacin de los datos se gestiona en 5 grandes depsitos (Features Dataset): Base Cartogrfica, Ambiental, Planificacin Territorial, Poblacin y Urbanismo.

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Cada uno de stos contenedores posee la informacin referente a su temtica, (cada shapefile fue exportado a la Geodatabase), por ejemplo: el contenedor de Planificacin Territorial cuenta con toda la informacin relacionada con el Plan Regulador Comunal, correspondiente a: ampliacin del lmite urbano, inmuebles de conservacin histrica, lmites urbanos actuales, lmites urbanos propuestos, macro zonificacin, vialidad y zonificacin. En cada uno de estos contenedores o features dataset, podemos generar relaciones espaciales entre los elementos por medio de reglas topolgicas que simulan el comportamiento real de los datos. Con la aplicacin de estas reglas tambin conocemos los errores en la base de datos y si las correcciones han sido suficientes. Como la zonificacin es el principal producto del Plan Regulador aplicaremos medidas a las coberturas de: Macro zonificacin y Zonificacin. La primera regla es Must no Overlap (No debe sobreponerse), donde nos aseguraremos que no existan polgonos superpuestos, es decir solapamientos entre las zonas del Plan Regulador. La segunda regla es Must be covered by feature class of (Debe ser cubierta por la capa de), con la cual nos cercioraremos si todas las zonas se encuentran dentro de un tipo de macro zonificacin y por ltimo para comprobar la concordancia entre los lmites actuales y la ampliacin o el rea que se incorpora al lmite urbano, se utilizar la regla Must no overlap with(No sobreponerse con). Los resultados de las topologas pueden visualizarse en ArcMap, como lo muestra la Figura N6, los errores se presentan en la sobreposicin de polgonos de la zonificacin del Plan Regulador; los problemas especficamente se encuentran entre la Zonas de Asentamiento Costero y la Zona de Playa, entre las cuales existen nueve polgonos sobrepuestos.

Figura N6: Errores (en color rojo) encontrados con la aplicacin de topologas

Fuente: Elaboracin propia Creacin de metadatos Para la creacin de los metadatos se ocupa el editor NEM8 (Ncleo Espaol de Metadatos), basado en la normativa ISO9 - 19115 proporcionado por ESRI Espaa. Es un editor instalado sobre ArcGIS, agregndose como uno ms de los editores disponibles por defecto, con la ventaja de ser completamente en espaol. En ArcCatalog se explora la Geodatabase y se pueden visualizar cada una de las coberturas en sus contenidos, representacin y metadato. Si la cobertura no posee documentacin, cada campo del estndar aparece vaco o con informacin que se agrega por defecto, como la proyeccin geogrfica. Al editar el formulario (Edit Metadata), se puede navegar y completar los campos obligatorios, optativos y opcionales del NEM. Las coberturas del Plan Regulador, han pasado por varios procesos que son necesarios de documentar. Sin metadatos, quien en el futuro utilice la informacin puede creer que originalmente fue elaborada en formato Geodatabase y con los atributos que poseen o desconocer su procedencia o parmetros cartogrficos.

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Conclusiones Al trabajar la informacin de un Plan Regulador en un software CAD y en

formato DWG, es recomendable utilizar soluciones que integren o que den la posibilidad de interactuar entre CAD y SIG. Es fundamental lograr la interoperabilidad de los datos y entre los software.

La informacin del Plan Regulador al ser trabajada en CAD, pierde sus potencialidades en anlsis territorial, ya que no es un software preparado para eso.

La modelacin en Geodatabase mejora la gestin de los datos, potencia el modelo georelacional. La informacin se maneja de forma ms real, con ms posibilidades de procesamiento y de representacin.

Estableciendo topologas se puede mejorar an ms la calidad de los datos. Es necesario elaborar metadatos, principalmente por la tendencia de los SIG

hoy en da: interoperabilidad, distribucin de datos y servicios SIG en internet. Una buena base de informacin cartografca no es slo la que se ve bien en una

salida impresa, sino la que se puede consultar, analizar, manipular y gestionar adecuadamente.

Los beneficios del manejo de la informacin urbana en SIG, pasan principalmente por el anlisis territorial y la capacidad de relacionar la informacin, el modelo de datos urbanos nos permite entender mejor las relaciones espaciales y organizar los datos tal cual como en el mundo real.

El aporte real y tcnico de la investigacin es que nos clarifica y nos da la seal que las ventajas del anlisis SIG dependen de la calidad de los datos, una informacin deficiente y con errores topolgicos, desperfila los alcances de su tratamiento en SIG, por tanto no hubiesemos podido procesar los indicadores de sostenibilidad urbana del nuevo modelo territorial propuesto o zonificacin de suelo del Plan Regulador.

Referencias bibliogrficas

ESRI Espaa Geosistemas S.A. (2004). Documento tcnico sobre Geodatabase. http://www.esri-es.com/img/geodatabase.pdf

Gris, S. (2005). ArcGIS Urban Data Model, ESRI Redlands. www.esri.com Pea J. (2006). Sistemas de Informacin Geogrfica aplicados a la gestin del territorio. Alicante. Espaa.

Editorial Club Universitario. pp. 310. Moreno, A.; Caada, R.; Cervera, B.; Fernndez, F.; Gmez, N.; Martnez, P.; Prieto, M.; Rodrguez, J. y

Vidal, M. (2006). Sistemas y anlisis de la informacin geogrfica. Manual de autoaprendizaje con ArcGIS. Madrid. Espaa. RA-MA. pp. 928.

SIGLAS 1. Formato DWG: Drawing (dibujo) 2. Formato SHP: Shapefile 3. UTM: Universal Transverse Mercator 4. SAD: South American Datum 5. GDS: Geographic Data Server 6. MDB: Microsoft Data Base 7. Plantilla del Urban Model: Los modelos de datos de ArcGIS estn disponibles y descargables para todos los usuarios en

http://support.esri.com/datamodels 8. Editor NEM: Ncleo Espaol de Metadatos, Descargable en http://www.esri-es.com/index.asp?pagina=440 9. ISO: International Standards Organization