Sistema d'información xeográfica

Un sistema d'información xeográfica (tamién conocíu coles sigles SIG n'asturianu o GIS n'inglés) ye un conxuntu de ferramientes qu'integra y rellaciona diversos componentes (usuarios, hardware, software, procesos) que dexen la organización, almacenamientu, manipulación, analís y modelización de grandes cantidaes de datos procedentes del mundu real que tán venceyaos a una referencia espacial, facilitando la incorporación d'aspeutos sociales-culturales, económicos y ambientales que conducen a tomar de decisiones d'una manera más eficaz.

Na imaxe capes raster y vectoriales nel SIG de códigu llibre QGIS.

Un exemplu d'usu de la superposición de capes nuna aplicación SIG. Nesti exemplu la capa de la cubierta forestal (en verde) allugada na parte inferior, atópase superpuesta pola capa topográfica conformada poles curva de nivel y poles capes de la rede hidrográfica y les llendes políticu alministrativos. Nos SIG la superposición topólogica crea nueves capes d'información riquíes pa llograr una visualización correuta del mapa final. Nótese que la capa que recueye les llámines d'agua atópase xusto per debaxo de la capa de los ríos, de cuenta que una llinia de fluxu conforma cada unu de los estanques.

Nel sentíu más estrictu, ye cualesquier sistema d'información capaz d'integrar, almacenar, editar, analizar, compartir y amosar la información xeográficamente referenciada. Nun sentíu más xenéricu, los SIG son ferramientes que dexen a los usuarios crear consultes interactivas, analizar la información espacial, editar datos, mapes y presentar los resultaos de toes estes operaciones.

Per otru llau, un sistema d'información xeográfica pue ser concebíu como un modelu que representa'l mundu real. (F. Bouillé 1978)

La teunoloxía de los SIG puede ser utilizada para investigaciones científiques, la xestión de los recursos, la xestión d'activos, l'arqueoloxía, la evaluación del impautu ambiental, la planificación urbana, la cartografía, la socioloxía, la xeografía histórica, el marketing, la loxística por nomar unos pocos. Por casu, un SIG podría dexar a los grupos d'emerxencia calcular fácilmente los tiempos de respuesta en casu d'un desastre natural, o atopar los güelgues que precisen proteición contra la contaminación, o pueden ser utilizaos por una empresa p'allugar un nuevu negociu y aprovechar les ventayes d'una zona de mercáu con escasa competencia.

Funcionamientu d'un SIG

Un SIG puede amosar la información en capes temátiques pa realizar analises multicriterio complexos.

El SIG funciona como una base de datos con información xeográfica (datos alfanuméricos) que s'atopa acomuñada por un identificador común a los oxetos gráficos de los mapes dixitales. D'esta forma, señalando un oxetu conocen el so atributos y, inversamente, preguntando por un rexistru de la base de datos puede sabese el so llocalización na cartografía.

SIG apurre, pa cada tipu d'organización basada n'allugamientu, una platforma p'actualizar datos xeográficos ensin perder tiempu visitando'l sitiu y actualizar la base de datos manualmente. SIG cuando s'interpreta con otres soluciones integraes tales como SAP y Wolfram Language dexa crear potente sistemes de soporte a decisiones a nivel corporativu.Plantía:Clarify

La razón fundamental pa utilizar un SIG ye la xestión d'información espacial. El sistema dexa dixebrar la información en distintes capes temátiques y almacenar independientemente, dexando trabayar con elles de manera rápida y senciella, facilitando al profesional la posibilidá de rellacionar la información esistente al traviés de la topoloxía geoespacial de los oxetos, col fin de xenerar otra nueva que nun podríamos llograr d'otra forma.

Les principales cuestiones que puede resolver un sistema d'información xeográfica, ordenaes de menor a mayor complexidá, son:

1. Llocalización: preguntar poles carauterístiques d'un llugar concretu.
2. Condición: el cumplimientu o non d'unes condiciones impuestes al sistema. Búscase un determináu llugar qu'axunte ciertes condiciones
3. Enclín: comparanza ente situaciones temporales o espaciales distintes de dalguna carauterística. Dexa conocer la variación de delles carauterístiques al traviés d'un determináu periodu.
4. Rutes: cálculu de rutes óptimas ente dos o más puntos.
5. Pautes: detección de pautes espaciales. Busca determinar nuna zona específica, les rellaciones que pudieren esistir ente dos o más variables.
6. Modelos: xeneración de modelos a partir de fenómenos o actuaciones simulaes. Si un sistema plantegáu someter a determinaos cambeos de los sos variables cómo queda definíu'l nuevu sistema, cuánto camudó, etc.

Por ser tan versátiles, el campu d'aplicación de los sistemes d'información xeográfica ye bien ampliu, pudiendo utilizase na mayoría de les actividaes con un componente espacial. La fonda revolución que provocaron les nueves teunoloxíes incidió de manera decisiva na so evolución.

Historia del so desenvolvimientu

Hai unos 15.000 años nes cueves de Lascaux (Francia) los homes de Cro-Magnon pintaben nes parés los animales que cazaben, acomuñando estos dibuxos con traces lliniales que, créese, cuadraben coles rutes de migración d'eses especies. Magar esti exemplu ye simplayu en comparanza coles teunoloxíes modernes, estos antecedentes tempranos asonsañen a dos elementos de los sistemes d'información xeográfica modernos: una imaxe acomuñada con un atributu d'información.

Mapa orixinal del Dr. John Snow. Los puntos son casos de cólera mientres la epidemia en Londres de 1854. Les cruces representen los pozos d'agua de los que bebíen los enfermos.

En 1854, el pioneru de la epidemioloxía, el Dr. John Snow, apurriría otru clásicu exemplu d'esti conceutu cuando cartografió, nun yá famosu mapa, la incidencia de los casos de cólera nel distritu de Soho en Londres.

Esti protoSIG, unu de los exemplos más tempranos del métodu xeográficu, dexó a Snow alcontrar con precisión un pozu d'agua contamináu como la fonte causante del biltu.

Magar la cartografía topográfica y temática yá esistía primeramente, el mapa de John Snow foi l'únicu hasta'l momentu que, utilizando métodos cartográficos, non solo representaba la realidá, sinón que per primer vegada analizaba conxuntos de fenómenos xeográficos dependientes.

Al empiezu del sieglu XX, desenvolvióse la "semeya litografía", onde los mapes yeren dixebraos en capes. La meyora del hardware impulsáu pola investigación en armamentu nuclear daría llugar, a empiezos de los años 60, al desenvolvimientu d'aplicaciones cartográfiques pa ordenadores de propósitu xeneral.

L'añu 1962 vio'l primer usu real de los SIG nel mundu, concretamente en Ottawa (Ontario, Canadá) y a cargu del Departamentu Federal de Silvicultura y Desenvolvimientu Rural. Desenvueltu por Roger Tomlinson, el llamáu Sistema d'información xeográfica de Canadá (Canadian Geographic Information System, CGIS) utilizar p'almacenar, analizar y manipoliar datos recoyíos pal Inventariu de Tierra Canadá (Canada Land Inventory, CLI) - una iniciativa empobinada a la xestión de los vastos recursos naturales del país con información cartográfica relativa a tipos y usos del suelu, agricultura, espacios de recréu, vida montesa, aves acuátiques y silvicultura, tou ello a una escala de 1:50.000. Añadióse, asina mesmu, un factor de clasificación pa dexar l'analís de la información.

El Sistema d'información xeográfica de Canadá foi'l primer SIG nel mundu similar a tal que los conocemos anguaño, y una considerable meyora con al respective de les aplicaciones cartográfiques esistentes hasta entós, yá que dexaba superponer capes d'información, realizar midíes y llevar a cabu dixitalizaciones y escaneos de datos. Coles mesmes, soportaba un sistema nacional de coordenaes que tomaba tol continente, una codificación de llinies en "arcos" que teníen una verdadera topoloxía integrada y qu'almacenaba los atributos de cada elementu y la información sobre la so llocalización n'archivos separaos. De resultes d'esto, Tomlinson ta consideráu como "el padre de los SIG" sobremanera pol emplegu d'información xeográfica converxente estructurada en capes, lo que facilita la so analís espacial.El CGIS tuvo operativu hasta la década de los 90 aportando a la base de datos sobre recursos del territoriu más grande de Canadá. Foi desenvueltu como un sistema basáu nun ordenador central y la so fortaleza aniciaba en que dexaba realizar analises complexos de conxuntos de datos que tomaben tol continente. El software, decanu de los sistemes d'información xeográfica, nunca tuvo disponible de manera comercial.

En 1964, Howard T. Fisher formó na Universidá de Harvard el Llaboratoriu de Computación Gráfica y Analís Espacial na Harvard Graduate School of Design (LCGSA 1965-1991), onde se desenvolvieron una serie d'importantes conceutos teóricos nel manexu de datos espaciales, y na década de 1970 espublizara códigu de software y sistemes xerminales, tales como SYMAP, GRID y ODYSSEY - los cualos sirvieron como fontes d'inspiración conceptual pal so posterior desarrollos comerciales - a universidaes, centros d'investigación y empreses de tol mundu.

Na década de los 80, M&S Computing (más tarde Intergraph), Environmental Systems Research Institute (ESRI) y CARIS (Computer Aided Resource Information System) remaneceríen como provisores comerciales de software SIG. Incorporaron con ésitu munches de les carauterístiques de CGIS, combinando l'enfoque de primer xeneración de sistemes d'información xeográfica relativu a la separación de la información espacial y los atributos de los elementos xeográficos representaos con un enfoque de segunda xeneración qu'entama y estructura estos atributos en bases de datos.

Na década de los años 70 y principios de los 80 empecipiar en paralelu'l desenvolvimientu de dos sistemes de dominiu públicu. El proyeutu Map Overlay and Statistical System (MOSS) empecipiar en 1977 en Fort Collins (Colorado, EE. XX.) so los auspicios de la Western Energy and Land Use Team (WELUT) y el Serviciu de Pesca y Vida Montesa d'Estaos Xuníos (US Fish and Wildlife Service). En 1982 el Cuerpu d'Inxenieros del Llaboratoriu d'Investigación d'Inxeniería de la Construcción del Exércitu de los Estaos Xuníos (USA-CERL) desenvuelvi GRASS como ferramienta pa la supervisión y xestión medioambiental de los territorios so alministración del Departamentu de Defensa.

Esta etapa de desenvolvimientu ta carauterizada, polo xeneral, pol amenorgamientu de la importancia de les iniciatives individuales y un aumentu de los intereses a nivel corporativu, especialmente per parte de les instancies gubernamentales y de l'alministración.

Los 80 y 90 fueron años de fuerte aumentu de les empreses que comercializaben estos sistemes, debíu la crecedera de los SIG n'estaciones de trabayu UNIX y ordenador personales. Ye'l periodu nel que se vieno a conocer nos SIG como la fase comercial. L'interés de les distintes grandes industries rellacionaes direuta o indireutamente colos SIG crez en sobremanera por cuenta del gran ábanu de productos nel mercáu informáticu internacional que fixeron xeneralizase a esta teunoloxía.

Na década de los noventa empecípiase una etapa comercial pa profesionales, onde los sistemes d'información xeográfica empezaron a espublizase al nivel del usuariu domésticu por cuenta de la xeneralización de los ordenadores personales o microordenadores.

A finales del sieglu XX principiu del XXI la rápida crecedera nos distintos sistemes consolidóse, acutándose a un númberu relativamente amenorgáu de plataformes. Los usuarios tán empezando a esportar el conceutu de visualización de datos SIG a Internet, lo que rique una estandarización de formatu de los datos y de normes de tresferencia. Más apocayá, hubo una espansión nel númberu de desarrollos de software SIG de códigu llibre, que, a diferencia del software comercial, suelen tomar una gama más amplia de sistemes operativos, dexando ser modificaos pa llevar a cabo tarea específiques.

Téuniques utilizaes nos sistemes d'información xeográfica

La creación de datos

La teledetección ye una de les principales fontes de datos pa los SIG. Na imaxe artística una representación de la constelación de satélites RapidEye.

Les modernes teunoloxíes SIG trabayen con información dixital, pa la cual esisten dellos métodos utilizaos na creación de datos dixitales. El métodu más utilizáu ye la dixitalización, onde a partir d'un mapa impresu o con información tomada en campu tresferir a un mediu dixital pol emplegu d'un programa de Diseñu Asistíu por Ordenador (DAO o CAD) con capacidaes de georreferenciación.

Dada l'amplia disponibilidad d'imáxenes orto-rectificaes (tantu de satélite y como aérees), la dixitalización per esta vía ta convirtiéndose na principal fonte d'estracción de datos xeográficos. Esta forma de dixitalización implica la busca de datos xeográficos direutamente nes imáxenes aérees en llugar del métodu tradicional de la llocalización de formes xeográfiques sobre un tableru de dixitalización.

La representación de los datos

Los datos SIG representen los oxetos del mundu real (carreteres, l'usu del suelu, altitúes). Los oxetos del mundu real pueden estremase en dos abstracciones: oxetos discretos (una casa) y continuos (cantidá d'agua cayida, una elevación). Esisten dos formes d'almacenar los datos nun SIG: raster y vectorial.

Los SIG que se centren nel manexu de datos en formatu vectorial son más populares nel mercáu. Sicasí, los SIG raster son bien utilizaos n'estudios que rican la xeneración de capes continues, necesaries en fenómenos non discretos; tamién n'estudios medioambientales onde nun se riquir una escesiva precisión espacial (contaminación atmosférica, distribución de temperatures, llocalización d'especies marines, analises xeolóxicos, etc.).

Raster

Un tipu de datos raster ye, n'esencia, cualquier tipu d'imaxe dixital representada en mallas. El modelu de SIG raster o de retícula centrar nes propiedaes del espaciu más que na precisión de la llocalización. Estrema l'espaciu en celdas regulares onde caúna d'elles representa un únicu valor. Trátase d'un modelu de datos bien afechu pa la representación de variables continues nel espaciu.

Ficheru:Raster vector gis.png

Interpretación cartográfica vectorial (esquierda) y raster (derecha) d'elementos xeográficos.

Cualesquier que tea familiarizáu cola fotografía dixital reconoz el píxel como la unidá menor d'información d'una imaxe. Una combinación d'estos píxeles va crear una imaxe, a distinción del usu común de gráficos vectoriales escalables que son la base del modelu vectorial. Magar una imaxe dixital referir a la salida como una representación de la realidá, nuna fotografía o l'arte tresferíos al ordenador, el tipu de datos raster va reflexar una astracción de la realidá. Les fotografíes aérees son una forma de datos raster utilizada comúnmente con un namái propósitu: amosar una imaxe detallada d'un mapa base sobre la que se van realizar llabores de dixitalización. Otros conxuntos de datos raster van poder contener información referente a les elevaciones del terrén (un Modelu Dixital del Terrén), o de la reflexón de la lluz d'una particular llonxitú d'onda (por casu les llograes pol satélite LandSat), ente otros.

Los datos raster componer de files y columnes de celdes, cada celda almacena un valor únicu. Los datos raster pueden ser imáxenes (imáxenes raster), con un valor de color en cada celda (o píxel). Otros valores rexistraos pa cada celda puede ser un valor discretu, como l'usu del suelu, valores continuos, como temperatures, o un valor nulu si nun se dispón de datos. Magar una trama de celdes almacena un valor únicu, estes pueden ampliase por aciu l'usu de les bandes del raster pa representar los colores RGB (colloráu, verde, azul), o una tabla estendida d'atributos con una fila pa cada valor únicu de célules. La resolución del conxuntu de datos raster ye l'anchu de la celda n'unidaes sobre'l terrén.

Los datos raster almacenar en distintos formatos, dende un archivu estándar basáu na estructura de TIFF, JPEG, etc. a grandes oxetos binarios (BLOB), los datos almacenaos direutamente en Sistema de xestión de base de datos. L'almacenamientu en bases de datos, cuando se indexan, polo xeneral dexen una rápida recuperación de los datos raster, pero a cuenta de riquir l'almacenamientu de millones rexistros con un importante tamañu de memoria. Nun modelu raster cuanto mayores sían les dimensiones de les celdes menor ye la precisión o detalle (resolución) de la representación del espaciu xeográficu.

Vectorial

Nun SIG, les carauterístiques xeográfiques espresar con frecuencia como vectores, calteniendo les carauterístiques xeométriques de les figures.

Representación de curves de nivel sobre una superficie tridimensional xenerada por una rede irregular de triángulos TIN.

Nos datos vectoriales, l'interés de les representaciones centrar na precisión de la llocalización de los elementos xeográficos sobre l'espaciu y onde los fenómenos a representar son discretos, esto ye, de llendes definíes. Caúna d'estes xeometríes ta venceyada a una fila nuna base de datos que describe los sos atributos. Por casu, una base de datos que describe los llagos puede contener datos sobre la batimetría d'estos, la calidá de l'agua o'l nivel de contaminación. Esta información puede ser utilizada pa crear un mapa que describa un atributu particular conteníu na base de datos. Los llagos pueden tener un rangu de colores en función del nivel de contaminación. Amás, les distintes xeometríes de los elementos tamién pueden ser comparaes. Asina, por casu, el SIG puede ser usáu pa identificar aquellos pozos (xeometría de puntos) que tán en redol a 2 quilómetros d'un llagu (xeometría de polígonos) y que tienen un altu nivel de contaminación.

Dimensión espacial de los datos nun SIG.

Los elementos vectoriales pueden crease respetando una integridá territorial al traviés de l'aplicación d'unes normes topolóxiques tales como que "los polígonos nun deben superponerse". Los datos vectoriales pueden utilizase pa representar variaciones continues de fenómenos. Les llinies de contorna y les red irregulares de triángulos (TIN) utilizar pa representar l'altitú o otros valores en continua evolución. Los TIN son rexistros de valores nun puntu alcontráu, que tán coneutaos per llinia pa formar una malla irregular de triángulos. La cara de los triángulos representen, por casu, la superficie del terrén.

Pa modelar digitalmente les entidaes del mundu real utilícense tres elemento xeométricos: el puntu, la llinia y el polígonu.

• Puntos

Los puntos utilizar pa les entidaes xeográfiques que meyor pueden ser espresaes por un únicu puntu de referencia. N'otres pallabres: el simple allugamientu. Por casu, les llocalizaciones de los pozos, picos d'elevaciones o puntos d'interés. Los puntos tresmiten la menor cantidá d'información d'estos tipos d'archivu y nun son posibles les midíes. Tamién pueden utilizase pa representar zones a una escala pequeña. Por casu, les ciudaes nun mapa del mundu van tar representaes por puntos en llugar de polígonos.

• Llinies o polilíneas

Les llinias unidimensionales o polilíneas son usaes pa traces lliniales como ríos, caminos, ferrocarriles, rastros, llinies topográfiques o curves de nivel. D'igual forma que nes entidaes puntuales, en pequeñes escales pueden ser utilizaos pa representar polígonos. Nos elementos lliniales puede midise la distancia.

• Polígonos

Los polígonos bidimensionales utilizar pa representar elementos xeográficos que cubren una área particular de la superficie de la tierra. Estes entidaes pueden representar llagos, llendes de parques naturales, edificios, provincies, o los usos del suelu, por casu. Los polígonos tresmiten la mayor cantidá d'información n'archivos con datos vectoriales y nellos puédense midir el perímetru y l'área.

Ventayes y desventaxes de los modelos raster y vectorial

Esisten ventayes y desventaxes a la d'utilizar un modelu de datos raster o vector pa representar la realidá.

Ventayes

Vectorial	Raster
La estructura de los datos ye compacta. Almacena los datos namái de los elementos dixitalizaos polo que rique menos memoria pal so almacenamientu y tratamientu.	La estructura de los datos ye bien simple.
Codificación eficiente de la topoloxía y les operaciones espaciales.	Les operaciones de superposición son bien sencielles.
Bona salida gráfica. Los elementos son representaos como gráficos vectoriales que nun pierden definición si amplíase la escala de visualización.	Formatu óptimo pa variaciones altes de datos.
Tienen una mayor compatibilidá con redolaes de bases de datos rellacionales.	Bon almacenamientu d'imáxenes dixitales
Les operaciones de re esguiláu, reproyección son más fáciles d'executar.
Los datos son más fáciles de caltener y actualizar.
En dellos aspeutos dexa una mayor capacidá d'analís, sobremanera en redes.

Desventaxes

Vectorial	Raster
La estructura de los datos ye más complexa.	Mayor requerimientu de memoria d'almacenamientu. Toles celdes contienen datos.
Les operaciones de superposición son más difíciles d'implementar y representar.	Les regles topolóxiques son más difíciles de xenerar.
Eficacia amenorgada cuando la variación de datos ye alta.	Les salíes gráfiques son menos vistoses y estétiques. Dependiendo de la resolución del archivu raster, los elementos pueden tener les sos llendes orixinales más o menos definíos.
Ye un formatu más aballador de caltener actualizáu.

Datos non espaciales

Los datos non espaciales tamién pueden ser almacenaos xunto colos datos espaciales, aquellos representaos poles coordenaes de la xeometría d'un vector o pola posición d'una celda raster. Nos datos vectoriales, los datos adicionales contién atributos de la entidá xeográfica. Por casu, un polígonu d'un inventariu forestal tamién puede tener un valor que funcione como identificador ya información sobre especies d'árboles. Nos datos raster el valor de la celda puede almacenar la información d'atributu, pero tamién puede ser utilizáu como un identificador referíu a los rexistros d'una tabla.

La captura de los datos

Con un par de fotografíes aérees tomaes en dos puntos movíos, como les de la imaxe, consíguese realizar la estereoscopía. Por aciu esti paralax créase una ilusión de fondura que dexa al observador reconocer información visual tridimensional como les elevaciones y pendientes del área fotografiada.

La captura de datos, y l'introducción d'información nel sistema consume la mayor parte del tiempu de los profesionales de los SIG. Hai una amplia variedá de métodos utilizaos pa introducir datos nun SIG almacenaos nun formatu dixital.

Los datos impresos en papel o mapes en película PET pueden ser dixitalizaos o escaniaos pa producir datos dixitales.

Cola dixitalización de cartografía en soporte analóxicu prodúcense datos vectoriales al traviés de trazos de puntos, llinies, y llendes de polígonos. Esti trabayu puede ser desenvueltu por una persona de forma manual o al traviés de programes de vectorización que automatizan el llabor sobre un mapa escaniáu. Sicasí, nesti últimu casu siempres va ser necesariu la so revisión y edición manual, dependiendo del nivel calidable que se desea llograr.

Los datos llograos de medición topográfiques pueden ser introducíos direutamente nun SIG al traviés de preseos de captura de datos dixitales por aciu una téunica llamada xeometría analítica. Amás, les coordenaes de posición tomaes al traviés un Sistema d'Allugamientu Global (GPS) tamién pueden ser introducíes direutamente nun SIG.

Los sensores remotos tamién xueguen un papel importante na recoyida de datos. Son sensores, como cámares, escáneres o LIDAR acoplaos a plataformes móviles como aviones o satélites.

Anguaño, la mayoría de datos dixitales provienen de la interpretación de fotografíes aérees. Pa ello utilicen estaciones de trabayu que dixitalicen direutamente elementos xeográficos al traviés de pares estereoscópicos de fotografíes dixitales. Estos sistemes dexen prindar datos en dos y tres dimensiones, con elevaciones midíes direutamente d'un par estereoscópicu d'alcuerdu a los principios de la fotogrametría.

Errores topolóxicos y de dixitalización nos sistemes d'información xeográfica (SIG).

La teleobservación por satélite apurre otra fonte importante de datos espaciales. Nesti casu los satélites utilicen distintos sensores pa midir la reflectancia de les partes del espectru electromagnéticu, o les ondes de radio que s'unvien a partir d'un sensor activu como'l radar. La teledetección arrexunta datos raster que pueden ser procesaos usando distintes bandes pa determinar les clases y oxetos d'interés, tales como les distintes cubiertes de la tierra.

Cuando se prinden los datos, l'usuariu tien de considerar si estos tienen de ser tomaos con una exactitú relativa o con una absoluta precisión. Esta decisión ye importante una y bones non solo inflúi na interpretación de la información, sinón tamién nel costu de la so captura.

Amás de la captura y la entrada en datos espaciales, los datos d'atributos tamién son introducíos nun SIG. Mientres los procesos de dixitalización de la cartografía ye frecuente que se dean fallos topolóxicos involuntarios (dangles, undershoots, overshoots, switchbacks, knots, loops, etc.) nos datos vectoriales y que tendrán de ser correxíos. N'introduciendo los datos nun SIG, estos de normal van riquir d'una edición o procesáu posterior pa esaniciar los errores citaos. va deber de faer una "correición topolóxica" primero que puedan ser utilizaos en dellos analises avanzaos y, asina por casu, nuna rede de carreteres les llinies tendrán de tar coneutaes con nodos nes interseiciones.

Nel casu de mapes escaniaos, quiciabes sía necesariu esaniciar la trama resultante xenerada pol procesu de dixitalización del mapa orixinal. Asina, por casu, una mancha de suciedá podría xunir dos llinies que nun tendríen de tar coneutaes.

Conversión de datos raster-vectorial

Los SIG pueden llevar a cabu una reestructuración de los datos pa tresformalos en distintos formatos. Por casu, ye posible convertir una imaxe de satélite a un mapa d'elementos vectoriales por aciu la xeneración de llinies en redol a celdes con una mesma clasificación determinando la rellación espacial d'estes, tales como proximidá o inclusión.

La vectorización non asistida d'imáxenes raster por aciu algoritmos avanzaos ye una téunica que se vien desenvueltu dende finales de los años 60 del sieglu XX. Pa ello recúrrese a la meyora del contraste, imáxenes en falsu color según el diseñu de filtros por aciu la implementación de tresformaes de Fourier en dos dimensiones.

Al procesu inversu de conversión de datos vectorial a una estructura de datos basada nun matriz raster denominar rasterización.

Yá que los datos dixitales recuéyense y almacénense en dambes formes, vectorial y raster, un SIG tien de ser capaz de convertir los datos xeográficos d'una estructura d'almacenamientu a otra.

Proyeiciones, sistemes de coordenaes y reproyección

Antes d'analizar los datos nel SIG la cartografía tien de tar toa ella nuna mesma proyeición y sistemes de coordenaes. Pa ello munches vegaes ye necesariu reproyectar les capes d'información antes d'integrales nel sistema d'información xeográfica.

La Tierra pue tar representada cartográficamente por dellos modelos matemáticos, cada unu de los cualos pueden apurrir un conxuntu distintu de coordenaes (por casu, llatitú, llargor, altitú) pa cualquier puntu dau de la so superficie. El modelu más simple ye asumir que la Tierra ye una esfera perfecta. A midida que fuéronse atropando más midíes del planeta los modelos del geoide volviéronse más sofisticaos y más precisos. Ello ye que dalgunos d'estos aplíquense a distintes rexones de la Tierra p'apurrir una mayor precisión (por casu, el European Terrestrial Reference System 1989 - ETRS89 – funciona bien n'Europa pero non n'América del Norte).

La proyeición ye un componente fundamental a la de crear un mapa. Una proyeición matemática ye la manera de tresferir información dende un modelu de la Tierra, que representa una superficie curva en tres dimensiones, a otru de dos dimensiones como ye'l papel o la pantalla d'un ordenador. Pa ello utilícense distintos proyeiciones cartográfiques según el tipu de mapa que se desea crear, yá que esisten determinaes proyeiciones que s'afaen meyor a unos usos concretos qu'a otros. Por casu, una proyeición que representa con exactitú la forma de los continentes aburuya, otra manera, los sos tamaños relativos.

Yá que gran parte de la información nun SIG provién de cartografía yá esistente, un sistema d'información xeográfica utiliza la potencia de procesamientu del ordenador pa tresformar la información dixital, llograda de fontes con distintes proyeiciones y/o distintes sistemes de coordenaes, a una proyeición y sistema de coordenaes común. Nel casu de les imáxenes (ortofotos, imaxe de satélite, etc.) esti procesu denominar rectificación.

Analís espacial por aciu SIG

Exemplu d'un procesu lleváu a cabu nun SIG vectorial pal llogru d'exes de cais por aciu l'usu de polígonos de Thiessen.

Dada l'amplia gama de téuniques d'analís espacial que se desenvolvieron mientres el postreru mediu sieglu, cualquier resume o revisión namái puede cubrir la tema a una fondura llindada. Este ye un campu que camuda rápido y los paquetes de software SIG inclúin cada vez más ferramientes d'analises, yá sía nes versiones estándar o como estensiones opcionales d'este. En munchos casos tales ferramientes son apurríes polos provisores del software orixinal, ente que n'otros casos les implementaciones d'estes nueves funcionalidades desenvolviéronse y son apurríos por terceros. Amás, munchos productos ufierten kits de desenvolvimientu de software (SDK), llinguaxes de programación, llinguaxes de scripting, etc. pal desenvolvimientu de ferramientes propies d'analises o otres funciones.

Modelu topolóxicu

Artículu principal: Topoloxía geoespacial

Dende la ellaboración del mapa del Metro de Londres estos hanse convertíu nel paradigma de los mapes topolóxicos pa ilustrar una rede. Na imaxe'l planu de metro de la rede de Madrid.

Un SIG puede reconocer y analizar les rellaciones espaciales qu'esisten na información xeográfica almacenada. Estes rellaciones topolóxiques dexen realizar modelizaciones y analises espaciales complexos. Asina, por casu, el SIG puede discernir la parcela o parceles catastrales que son travesaes per una llinia d'alta tensión, o bien saber qué agrupación de llinies formen una determinada carretera.

D'últimes podemos dicir que nel ámbitu de los sistemes d'información xeográfica entiéndese como topoloxía a les rellaciones espaciales ente los distintos elementos gráficos (topoloxía de nodo/puntu, topoloxía de red/arco/llinia, topoloxía de polígonu) y la so posición nel mapa (proximidá, inclusión, conectividad y vecindá). Estes rellaciones, que pal ser humanu pueden ser obvies a güeyu, el software tien d'establecer por aciu un llinguaxe y unes regles de xeometría matemática.

Pa llevar a cabu analís nos que ye necesariu qu'esista consistencia topolóxica de los elementos de la base de datos suel ser necesariu realizar primeramente una validación y correición topolóxica de la información gráfica. Pa ello esisten ferramientes nos SIG que faciliten la rectificación d'errores comunes de manera automática o semiautomática.

Redes

Cálculu d'una ruta óptima pa vehículos ente un puntu d'orixe (en verde) y un puntu de destín (en colloráu) a partir de datos del proyeutu OpenStreetMap.

Un SIG destináu al cálculu de rutes óptimas pa servicios d'emerxencies ye capaz de determinar el camín más curtiu ente dos puntos teniendo en cuenta tantu direiciones y sentíos de circulación como direiciones prohibíes, etc. evitando árees impracticables. Un SIG pa la xerencia d'una rede de suministru d'agües sería capaz de determinar, por casu, a cuantos abonaos afectaría la corte del serviciu nun determináu puntu de la rede.

Un sistema d'información xeográfica puede asemeyar fluxos a lo llargo d'una rede llinial. Valores como la rimada, la llende de velocidá, niveles de serviciu, etc. pueden ser incorporaos al modelu col fin de llograr una mayor precisión. L'usu de SIG pal modeláu de redes suel ser comúnmente emplegáu na planificación del tresporte, hidrolóxica o la xestión d'infraestructura lliniales.

Superposición de mapes

La combinación de dellos conxuntos de datos espaciales (puntos, llinies o polígonos) puede crear otru nuevu conxuntu de datos vectoriales. Visualmente sería similar al apilamientu de dellos mapes d'una mesma rexón. Estes superposiciones son similares a les superposiciones matemátiques del diagrama de Venn. Una unión de capes superpuestes combina les carauterístiques xeográfiques y les tables d'atributos de toes elles nuna nueva capa. Nel casu de realizar una interseición de capes esta definiría la zona nes que dambes se superponen, y la resultancia caltién el conxuntu d'atributos pa caúna de les rexones. Nel casu d'una superposición de diferencia simétrica defínese una área resultante qu'inclúi la superficie total de dambes capes sacante la zona d'interseición.

Nel analís de datos raster, la superposición de conxuntu de datos llevar a cabu por aciu un procesu conocíu como álxebra de mapes, al traviés de l'aplicación de métodos matemáticos simples que dexen combinar los valores de cada matriz raster. Na álxebra de mapes ye posible sopesar determinaes cobertories qu'asignen el grau d'importancia de diversos factores nun fenómenu xeográficu.

Cartografía automatizada

Precisión y xeneralización d'un mapa en función de la so escala.

Tanto la cartografía dixital como los sistemes d'información xeográfica codifican rellaciones espaciales en representaciones formales estructuradas. Los SIG son usaos na creación de cartografía dixital como ferramientes que dexen realizar un procesu automatizado o semiautomatizado d'ellaboración de mapes denomináu cartografía automatizada.

Na práutica esto sería un subconxuntu de los SIG qu'equivaldría a la fase de composición final del mapa, yá que na mayoría de los casos non tolos software de sistemes d'información xeográfica tienen esta funcionalidad.

El productu cartográficu final resultante pue tar tantu en formatu dixital como impresu. L'usu conxuntu qu'en determinaos SIG dar de potentes téuniques d'analís espacial xunto con una representación cartográfica profesional de los datos, fai que puedan crease mapes d'alta calidá nun curtiu periodu. La principal dificultá en cartografía automatizada ye l'utilizar un únicu conxuntu de datos pa producir dellos productos según distintos tipos d'escales, una téunica conocida como xeneralización.

Geoestadística

Modelu de relieve avisiegu xeneráu por interpolación a partir d'un Modelu Dixital d'Elevaciones (MDE) d'una zona de los Apeninos (Italia)

La geoestadística analiza patrones espaciales col fin de consiguir predicciones a partir de datos espaciales concretos. Ye una forma de ver les propiedaes estadístiques de los datos espaciales. A diferencia de les aplicaciones estadístiques comunes, na geoestadística emplégase l'usu de la teoría de grafos y de matrices alxebraiques p'amenorgar el númberu de parámetros nos datos. Tres ello, l'analís de los datos acomuñaos a entidá xeográfica llevar a cabu en segundu llugar.

Cuando se miden los fenómenos, los métodos d'observación dicten la exactitú de cualquier analís posterior. Por cuenta de la naturaleza de los datos (por casu, los patrones de tráficu nuna redolada urbana, les pautes meteorolóxiques nel océanu, etc.), grau de precisión constante o dinámicu piérdese siempres na midida. Esta perda de precisión determinar a partir de la escala y la distribución de los datos recoyíos. Los SIG disponen de ferramientes qu'ayuden a realizar estos analises, destacando la xeneración de modelos d'interpolación espacial.

Geocodificación

Artículu principal: Geocodificación

Geocodificación por aciu SIG. Per un sitiu esisten unos númberos de policía conocíos y per otru llinia discontinues ente esos númberos de portal presupuestos, que representen los tramos nos cualos aplícase'l métodu de interpolación.

Geocodificación ye'l procesu d'asignar coordenaes xeográfiques (llatitú-llargor) a puntos del mapa (direiciones, puntos d'interés, etc.). Unu de los usos más comunes ye la georreferenciación de direiciones postales. Pa ello ríquese una cartografía base sobre la que referenciar los códigos xeográficos. Esta capa base puede ser, por casu, un tramero d'exes de cais con nomes de cais y númberos de policía. Les direiciones concretes que se deseyen georreferenciar nel mapa, que suelen venir de tables tabuladas, asitiar por aciu interpolación o estimación. El SIG de siguío alcuentra na capa d'exes de cais el puntu nel llugar más averáu a la realidá según los algoritmos de geocodificación qu'utiliza.

La geocodificación puede realizase tamién con datos reales más precisos (por casu, cartografía catastral). Nesti casu la resultancia de la codificación xeográfica va afacer en mayor midida a la realizada, prevaleciendo sobre'l métodu de interpolación.

Nel casu de la geocodificación inversa'l procesu sería al aviesu. Asignaríase una direición de cai envalorada col so númberu de portal a unes coordenaes x,y determinaes. Por casu, un usuariu podría faer clic sobre una capa que representa les exes de vía d'una ciudá y llograría la información sobre la direición postal col númberu de policía d'un edificiu. Esti númberu de portal ye calculáu de forma envalorada pol SIG por aciu interpolación a partir d'unos númberos yá presupuestos. Si l'usuariu fai clic nel puntu mediu d'un segmentu qu'empieza nel portal 1 y termina col 100, el valor devueltu pal llugar escoyíu va ser próximu al 50. Hai que tener en cuenta que la geocodificación inversa nun devuelve les direiciones reales, sinón namái estimaciones de lo que tendría d'esistir basándose en datos yá conocíos.

Software SIG

Editando una capa vectorial de polígonos col sistema d'información xeográfica de códigu llibre gvSIG.

Visualizando capes WMS col SIG 2.5D de códigu abiertu Capaware.

SIG SAGA abriendo distintos tipu de datos y una vista en 2.5D

La información xeográfica pue ser consultada, tresferida, tresformada, superpuesta, procesada y amosaes utilizando numberoses aplicaciones de software. Dientro de la industria empreses comerciales como ESRI, Intergraph, MapInfo, Bentley Systems, Autodesk o Smallworld son dalgunes de les compañíes más importantes, con muncha esperiencia nel ámbitu de geoprocesamiento y qu'ufierten aplicaciones propietaries nesti campu. Per otru llau el software llibre entró con fuercia na última década nel sector, captando una importante masa d'usuarios y desarrolladores y siendo una opción cada vez más escoyida por empreses y alministraciones públiques. Sol paragües de la fundación OSGeo arrexuntar munchos de los meyores y más relevantes proyeutos de software llibre d'esti tipu esistentes anguaño.

El manexu d'esti tipu de sistemes son llevaos a cabu xeneralmente por profesionales de diversos campos de la conocencia con esperiencia en sistemes d'información xeográfica (cartografía, xeografía, topografía, etc.), una y bones l'usu d'estes ferramientes rique un aprendizaxe previu que precisa de conocer les bases metodolóxiques sobre les que s'enconten. Anque esisten ferramientes gratuites pa ver información xeográfica, l'accesu del públicu polo xeneral a los geodatos ta apoderáu polos recursos en llinia, como Google Earth y otros basaos en teunoloxía web mapping.

Orixinalmente hasta finales de los 90, cuando los datos del SIG alcontrábense principalmente en grandes ordenadores y utilícense pa caltener rexistros internos, el software yera un productu independiente. Sicasí col cada vez mayor accesu a Internet/Intranet y a la demanda de datos xeográficos distribuyíos, el software SIG camudó gradualmente la so perspeutiva escontra la distribución de datos al traviés de redes. Los SIG que na actualidá comercialícense son combinaciones de delles aplicaciones interoperables y APIs.

Lo que ye güei dientro del software SIG estrémase de cutiu siete grandes tipos de programes informáticos:

• SIG d'escritoriu. Son aquellos que s'utilicen pa crear, editar, alministrar, analizar y visualizar los datos xeográficos. Dacuando clasifíquense en trés subcategorías según el so funcionalidad:
  • Visor SIG. Suelen ser software senciellos que dexen esplegar información xeográfica al traviés d'una ventana que funciona como visor y onde pueden amestase delles capes d'información.
  • Editor SIG. Ye aquel software SIG empobináu principalmente al tratamientu previu de la información xeográfica pal so posterior analís. Antes d'introducir datos a un SIG ye necesariu preparar pal so usu nesti tipu de sistemes. Ríquese tresformar datos en brutu o heredaos d'otros sistemes nun formatu aplicable pol software SIG. Por casu, pue que una fotografía aérea precise ser ortorrectificada por aciu fotogrametría de manera tal que toles sos píxeles sían correxíos digitalmente por que la imaxe represente una proyeición ortogonal ensin efeutos de perspeutiva y nuna mesma escala. Esti tipu de tresformamientos pueden estremase de les que puede llevar a cabu un SIG pol fechu de que, nesti últimu casu, el llabor suel ser más complexa y con un mayor consumu de tiempu. Polo tanto ye común que pa estos casos suélase utilizar un tipu de software especializáu nestes xeres.
  • SIG d'analís. Disponen de funcionalidades d'analís espacial y modelización cartográfica de procesos.

• Sistemes de xestión de bases de datos espaciales o xeográfiques (SGBD espacial). Emplegar p'almacenar la información xeográfica, pero de cutiu tamién apurren la funcionalidad d'analís y manipulación de los datos. Una base de datos xeográfica o espacial ye una base de datos con estensiones que dan soporte d'oxetos xeográficos dexando l'almacenamientu, indexación, consulta y manipulación d'información xeográfica y datos espaciales. Magar dalgunes d'estes bases de datos xeográfiques tán implementaes pa dexar tamién l'usu de funciones de geoprocesamiento, el principal beneficiu d'estes céntrase na capacidaes qu'ufierten nel almacenamientu de datos especialmente georrefenciados. Dalgunes d'estes capacidaes inclúin un fácil accesu a esti tipu d'información por aciu l'usu d'estándares d'accesu a bases de datos como los controladores ODBC, la capacidá de xunir o venceyar fácilmente tables de datos o la posibilidá de xenerar una indexación y agrupación de datos espaciales, por casu.

• Servidores cartográficos. Utilizar pa distribuyir mapes al traviés d'Internet (vease tamién los estándares de normes Open Geospatial Consortium WFS y WMS).

• Servidores SIG. Apurren básicamente la mesma funcionalidad que los SIG d'escritoriu pero dexen aportar a estes utilidaes de geoprocesamiento al traviés d'una rede informática.

• Veceres web SIG. Dexen la visualización de datos y aportar a funcionalidades d'analises y consulta de servidores SIG al traviés d'Internet o intranet. Xeneralmente estrémase ente veceru llixeru y pesáu. Los veceros llixeros (por casu, un navegador web pa visualizar mapes de Google) namái apurren una funcionalidad de visualización y consulta, ente que los veceros pesaos (por casu, Google Earth o un SIG d'escritoriu) de cutiu apurren ferramientes adicionales pa la edición de datos, analises y visualización.

• Biblioteques y estensiones espaciales. Apurren carauterístiques adicionales que nun formen parte fundamental del programa yá que pueden nun ser riquíes por un usuariu mediu d'esti tipu de software. Estes nueves funcionalidades pueden ser ferramientes pal analís espacial (por casu, SEXTANTE), ferramientes pa la llectura de formatos de datos específicos (por casu, GDAL), ferramientes pa la correuta visualización cartográfica de los datos xeográficos (por casu, PROJ4), ferramientes pa funciones xeométriques fundamentales (JTS), o pa la implementación de les especificaciones del Open Geospatial Consortium (por casu, GeoTools).

• SIG móviles. Usar pa la recoyida de datos en campu al traviés de dispositivos móviles (PDA, teléfonos intelixentes, tabletas, etc.). Cola adopción xeneralizada per parte d'estos de dispositivos de llocalización GPS integraos, el software SIG dexa utilizalos pa la captura y manexu de datos en campu. Nel pasáu la recoyida de datos en campu destinaos a sistemes d'información xeográfica realizar por aciu la señalización de la información xeográfica nun mapa de papel y, de siguío, entornábase esa información a formatu dixital una vegada de vuelta frente al ordenador. Anguaño al traviés del usu de dispositivos móviles los datos xeográficos pueden ser prindaos direutamente por aciu llevantamientos d'información en trabayu de campu.

Comparancia de software SIG

Llistáu incompletu de los principales programes SIG esistentes nel sector y los sistemes operativos nos que pueden funcionar ensin emulación, según el so tipu de llicencia.

Software SIG	Windows	Mac OS X	GNU/Linux	BSD	Unix	Redolada Web	Llicencia de software
ABACO DbMAP	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | style="background: #ddffdd" |Java	Software non llibre
ArcGIS	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
Autodesk Map	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
Bentley Map	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
Capaware	Sí (C++)	Non	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Llibre: GNU GPL
Caris	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
CartaLinx	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Non	Software non llibre
El Suri	Java	Java	Java	Java	Java	Non	Llibre: GNU
Geomedia	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
GeoPista	Java	Java	Java	Java	Java	Sí | bgcolor= #ececec" | Llibre: GNU
GestorProject - PDAProject	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Non	Non	Non	Non	Java	Software non llibre
GeoServer	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | style="background: #ddffdd" |Java	Llibre: GNU
GRASS	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | style="background: #ddffdd" | Por aciu pyWPS	Llibre: GNU
gvSIG	Java	Java	Java	Java	Java	Non	Llibre: GNU
IDRISI	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Non	Software non llibre
ILWIS	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Non	Llibre: GNU
Generic Mapping Tools	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor= #ececec" | Llibre: GNU
JUMP	Java	Java	Java	Java	Java	Non	Llibre: GNU
Kosmo	Java	Java	Java	Java	Java	En desenvolvimientu | bgcolor= #ececec" | Llibre: GNU
LocalGIS	Java	Java	Java	Java	Java	Sí | bgcolor= #ececec" | Llibre: GNU
LatinoGis	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
Manifold	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
MapGuide Open Source	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | style="background: #ddffdd" |LAMP/WAMP	Llibre: LGNU
MapInfo	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
MapServer	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | style="background: #ddffdd" |LAMP/WAMP	Llibre: BSD
Maptitude	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
MapWindow GIS	Sí (ActiveX)	Non	Non	Non	Non	Non	Llibre: MPL
MiraMon	Sí (C)	Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ffdddd" | Software non llibre
ortoSky	Sí (C++)	Non	Non	Non	Non	Non	Software non llibre
QGIS	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor= #ececec" | Llibre: GNU
SAGA GIS	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Llibre: GNU
GUE Smallworld	Sí | bgcolor="#ffffdd" |?	Sí | bgcolor="#ffffdd" |?	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
SavGIS	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Integración con Google Maps	Software non llibre: Freeware
SEXTANTE	Java	Java	Java	Java	Java	Non	Llibre: GNU
SITAL	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Integración con Google Maps	Software non llibre
SPRING	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Solaris	Non	Software non llibre: Freeware
SuperGIS	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
TatukGIS	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	?	Software non llibre
TNTMips	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
TransCAD	Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Non	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre
uDIG	Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ddffdd" | Sí | bgcolor="#ffdddd" | Non	Non	Non	Llibre: LGNU
GeoStratum	Sí (Flex/Java)	Sí (Flex/Java)	Sí (Flex/Java)	Sí (Flex/Java)	Sí (Flex/Java)	Sí (Flex/Java)	Software non llibre
ASINELSA SIDAC	Java	Java	Java	Java	Java	Sí | bgcolor= #ececec" | Software non llibre

El futuru de los SIG

Munches disciplines y especializaciones beneficiáronse de la teunoloxía subxacente nos SIG. L'activu mercáu de los sistemes d'información xeográfica traducióse nun amenorgamientu de costos y meyores continues nos componentes de hardware y software de los sistemes. Esto provocó que l'usu d'esta teunoloxía fuera asimilada por universidaes, gobiernos, empreses ya instituciones que la han aplicáu a sectores como los bienes raigaños, la salú pública, la criminoloxía, la defensa nacional, el desenvolvimientu sostenible, los recursos naturales, l'arqueoloxía, la ordenación del territoriu, el urbanismu, el tresporte, la socioloxía o la loxística ente otros.

Na actualidá los SIG tán teniendo una fuerte implantación nos llamaos Servicios Basaos na Llocalización (LBS) debíu al abaratamientu y masificación de la teunoloxía GPS integrada en dispositivos móviles de consumu (teléfonos móviles, PDAs, ordenadores portátiles). Los LBS dexen a los dispositivos móviles con GPS amosar el so allugamientu al respective de puntos d'interés fixos (restoranes, gasolineres, caxeros, hidrantes, etc. más cercanos), móviles (amigos, fíos, autobuses, coches de policía) o pa tresmitir la so posición a un servidor central pal so visualización o otru tipu de tratamientu.

Otra de les llinies a destacar dientro de la caña d'especialización d'analís de datos espaciales ye la puxanza de les modelizaciones cartográfiques. Gracies a elles podemos modelizar y evaluar tanto aspeutos o escenarios actuales como los futuribles con base en variables que los concretemos. Ye una gran ferramienta de predicción y evaluación y déxennos evaluar casuístiques que reflexen el comportamientu por casu de les zones con mayor vulnerabilidá frente a determinaos riesgos; la distribución potencial d'especies o la dispersión de contaminantes pola atmósfera.

Cartografía n'entorno web

Per otru llau el mundu de los SIG asistió nos últimos años a una esplosión d'aplicaciones destinaes a amosar y editar cartografía n'entorno web como Google Maps, Bing Maps o OpenStreetMap ente otros. Estos sitios web dan al públicu accesu a enormes cantidaes de datos xeográficos. Dalgunos d'ellos utilicen software que, al traviés d'una API, dexen a los usuarios crear aplicaciones personalizaes. Estos servicios ufierten polo xeneral caleyeros, imáxenes aérees o de satélite, geocodificación, busques en nomenclátores o funcionalidades d'enrutamiento.

El desenvolvimientu d'Internet y les redes de comunicación, según el surdimientu d'estándares OGC que faciliten la interoperabilidad de los datos espaciales, impulsó la teunoloxía web mapping, col surdimientu de numberoses aplicaciones que dexen la publicación d'información xeográfica na web. De fechu esti tipu de servicio web mapping basáu en servidores de mapes que s'apuerten al traviés del propiu navegador empezaron a adoptar les carauterístiques más comunes nos SIG tradicionales, lo que favoreció que la llinia que dixebra dambos tipos de software se difumine cada vez más.

La tercer dimensión

Los sistemes esistentes na actualidá nel mercáu tán básicamente sofitaos na xestión y analís en dos dimensiones de los datos, coles llimitaciones qu'esto supón. Esisten sistemes híbridos a mediu camín ente'l 2D y el 3D que tienen capacidaes, fundamentalmente de visualización, denominaes de dos dimensiones y media (2.5D) o falsu 3D.

Sicasí anguaño cada vez más se riquir aplicaciones avanzaes con funcionalidades capaces de xestionar conxuntos de datos complexos tal que se perciben nel mundu real pol usuariu, esto ye, en tres dimensiones. Esta redolada apurre una conocencia muncho meyor de los fenómenos y patrones geoespaciales, yá sía a pequeña o gran escala, por casu na planificación urbana, la xeoloxía, la minería, la xestión de redes de suministru, etc.

Les dificultaes con que s'enfrenta un SIG dafechu 3D son grandes y van dende les xestión de xeometríes 3D y la so topoloxía hasta la so visualización d'una manera senciella, pasando pol analís y geoprocesado de la información.

Anguaño'l Open Geospatial Consortium trabaya en cómo encetar la combinación de los distintos tipos de modelaos resultantes de les distintes teunoloxíes SIG, CIM, CAD y BIM de la forma más íntegra posible. La interoperabilidad d'estos formatos y modelos de datos constitúi'l primer pasu escontra la creación de modelos 3D intelixentes a distintes escales.

Semántica y SIG

Les ferramientes y teunoloxíes emerxentes dende la W3C Semantic Web Activity tán resultando útiles pa los problemes d'integración de datos nos sistemes d'información. Otramiente, eses teunoloxíes propunxéronse como un mediu pa facilitar la interoperabilidad y la reutilización de datos ente aplicaciones SIGy tamién pa dexar nuevos mecanismos d'analises. D'últimes la incorporación de cierta intelixencia artificial que dote a estos sistemes de nueves funcionalidades d'aprendizaxe automáticu, tales como la recuperación selectiva d'información, el analís estadísticu, la xeneralización automática de mapes o la interpretación automática d'imáxenes geoespaciales.

Les ontoloxíes son un componente clave d'esti enfoque semánticu, yá que faciliten una legibilidad per parte de les máquines de conceutos y rellaciones nun dominiu dau. Esto de la mesma dexa al SIG centrase nel significáu de los datos en llugar de la so sintaxis o estructura. Por casu, podemos razonar qu'un tipu de cobertoria del suelu clasificada como montes de frondosas caducifolies son un conxuntu de datos detallaos d'una capa sobre cubiertes vexetales de tipu forestal con una clasificación menos minuciosa, lo que podría ayudar a un SIG a fundir automáticamente dambos conxuntos de datos nuna capa más xeneral de clasificación de la cubierta vexetal terrestre.

Pero'l desenvolvimientu futuru de los SIG cola inclusión de la semántica na xestión non solo dexaría la xeneralización o coflación de datos geoespaciales con cierta semeyanza, sinón que, por casu, facilitaría la xeneración automatizada o semi-asistida d'una xera tradicionalmente considerada como aburrible y pocu gratificante como ye la creación de metadatos pa les distintes capes d'información xeográfica.

Ontoloxíes bien fondes y refeches fueron desenvueltes n'árees rellacionaes col usu de los SIG, como por casu la Ontoloxía d'Hidroloxía desenvuelta pol Ordnance Survey nel Reinu Xuníu, la ontoloxía xeopolítica de la FAO, les ontoloxíes OWL hydrOntology y Ontoloxía GML y les ontoloxíes SWEET llevaes a cabu pol Llaboratoriu de Propulsión a esquita de la NASA.

Los SIG temporales

Una de les principales fronteres a les que s'enfrenta los sistemes d'información xeográfica ye la d'amestar l'elementu tiempu a los datos geoespaciales. Los SIG temporales incorporen los trés dimensiones espaciales (X, Y y Z) añadiendo amás el tiempu nuna representación 4D que s'asemeya más a la realidá. La temporalidá nos SIG recueye los procesos dinámicos de los elementos representaos. Por casu, imaginémonos les posibilidaes qu'ufiertaría un sistema d'información xeográfica que dexe ralentizar y acelerar el tiempu de los procesos xeomorfolóxicos que nél se modelizan y analizar les distintes secuencies morfogenéticas d'un determináu relieve terrestre; o modelizar el desenvolvimientu urbanu d'una área determinada a lo llargo d'un periodu dau.

Dientro de la xestión d'archivos ráster, el factor tiempu tamién xuega un papel importante. Por casu a la de visualizar cambeos na superficie terrestre. Cola apertura de les imáxenes satélite de manera gratuita dende plataformes como Land Viewer, ye posible disponer d'un ampliu repertoriu d'imáxenes satélite al traviés de les cualos realizar timelapses y ver la evolución de la información nel tiempu.

Los SIG y les Infraestructures de Datos Espaciales (IDE)

La crecedera esponencial de los Sistemes d'Información Xeográfica, de les sos ferramientes y de la facilidá d'accesu a les mesmes, produció un efeutu ensin deseyar nos organismos de gobiernu que ye la escesiva dispersión y diverxencia de la información, según la escasa normalización de los datos. P'arreglar esti problema y llograr una información unificada, calidable, normalizada, sustentable y d'accesu públicu viniéronse desenvolviendo les denominaes Infraestructures de Datos Espaciales (IDE) locales y rexonales. Por aciu estes escuérrese llograr una converxencia de los esfuercios sobre la xestión de la información pública, según tamién de la que correspuende a organismos d'investigación ^{[ensin referencies]}

Los SIG educativos

A finales del sieglu XX los SIG empezaron a ser reconocíos como ferramientes que favorecíen l'aprendizaxe, fundamentalmente por aciu la investigación, el constructivismo y el aprendizaxe basáu en problemes. Los beneficios de los SIG paecen enfocaos en desenvolver el llamáu pensamientu espacial, pero nun esiste abonda bibliografía o datos estadísticos qu'amuesen l'algame concretu del usu de los SIG na educación alredor del mundu, anque naquellos países onde'l currículum mentar la so espansión foi más rápida .

Los SIG paez qu'apurren munches ventayes na enseñanza de la Xeografía porque dexen un analís veraz basáu en datos xeográficos reales y tamién plantegar munches entrugues d'investigación per parte de los profesores y los alumnos nes aules, según contribuyir a la meyora nel aprendizaxe desenvolviendo'l pensamientu espacial y xeográfico y, en munchos casos, la motivación del alumnáu .

Los SIG y les teunoloxíes

La teunoloxía evolucionó de la mano de los Sistemes d'Información Xeográfica siendo los SIG, en munches ocasiones, un complementu adicional a la mesma información xeográfica. Exemplu d'ello atopar cola llegada de ferramientes como la Realidá Aumentada o la incorporación de los drones dientro de les nueses vides. El manexu de la Realidá Aumentada dexó la comprensión de los SIG y supunxo una ferramienta adicional na xestión del territoriu amás d'una ferramienta educativo. Como exemplu d'atopamos Sand Box. Otres teunoloxíes como los vehículos aéreos non tripulaos, o drones, dexaron mapear el territoriu llogrando imáxenes d'alta resolución que pueden ser tomaes en cualquier momentu ensin necesidá de realizar vuelos n'avionetes o l'emplegu de satélites.

Catastru y SIGPAC: la escala, la precisión, les coordenaes UTM y les cifres significatives.

L'analís de les propiedaes métriques de los SIG afayar qu'inducen a apreciaciones, valoraciones y conclusiones errónees. Estos errores tienen el so orixe al considerar los SIG el conceutu d'ampliación, zoom o acercamientu como sinónimu d'escala. Esti error lleva a dar una precisión imposible a escala 1:5.000 (escala de realización del planu) a: la georreferenciación, la midida de distancies, la superficie de cortiles y la representación gráfica. Nel SIG de les Parceles Agrícoles (SIGPAC) y el SIG de Catastru (SIGCA), puede llegase a visualizar a pseudoescala (ampliación) 1:400, llograr coordenaes UTM y realizar midíes con precisión d'un centímetru, nun planu y una ortofotografía a escala 1:5.000. Tou esto ye incorreutu, escarez de rigor téunico.

Llamar pseudoescala por:

• Visualizar sol rótulu d'escala, cuando se fai a pseudoescala mayor a 1:5.000 (escala de realización del planu), ye incorreutu, son ampliaciones (nun ameyora la métrica).

• La simboloxía utilizada nun planu, carauterístiques de los elementos de representación (seición de los trazaos de llinies de llinde, el tamañu de los númberos de parceles y el restu de la simboloxía del planu) debíen d'aumentar de tamañu cola ampliación.

• Asignar una precisión numbérica imposible a escala 1:5.000 a: la métrica, les coordenaes UTM y la representación gráfica, escarez del mínimu rigor téunico.

L'orixe del error puede tar na metodoloxía dixital (virtual) del SIG ensin referencies analóxiques y distante (el monitor y la ortofotografía), que nun foi probáu (cubicáu).

Tou ye bien fácil ya intuitivu, nun riquir conocencies téuniques. Llegamos a pensar que tou puede faese dende'l monitor y con precisión d'un cm., meyor que con un llevantamientu topográficu. A última hora, los SIG actuales precisen una revisión qu'incluya: informar sobre la escala, afaer les cifres significatives, dar distintu tratamientu a los elementos de la simboloxía cuando realizamos ampliaciones acordies cola mesma,…, hasta esi momentu estremar el procuru colos datos numbéricos y la información visual (cuando superponemos el planu sobre ortofotografía).

Ver tamién

• Ciencies de la Tierra
• Geomática
• Geotecnología
• Neogeografía
• Serviciu basáu en llocalización

Bibliografía

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Enllaces esternos

• Wikimedia Commons acueye conteníu multimedia sobre sistemes d'información xeográfica.

• "Estudiu sobre Sistemes de Llocalización ya Información Xeográfica" publicáu pol Observatoriu Rexonal de la Sociedá de la Información de Castiella y Llión (ORSI)
• Comparativa sobre carauterístiques y funcionalidades de los SIG de códigu llibre Archiváu 2017-08-08 en Wayback Machine.
• ArcGeek, exemplos aplicaos al SIG.
• GISandBeers, blogue especializáu en SIG.
• Buscador xeográficu na Biblioteca virtual Miguel de Cervantes

• Datos: Q483130
• Multimedia: Geographic information systems