MANUAL Arcgis Parte1

MANUAL DEL CURSO

INTRODUCCIÓN AL S.I.G

Sistemas de Información Geográfica – Arcgis 9

Manual de Introducción a los S.I.G. – Arcgis 9 - I

ÍNDICE DE CONTENIDOS

CAPÍTULO 1: SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA

1.1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................1 1.2 CONCEPTOS BÁSICOS .....................................................................................2 1.2.1 CONCEPTO DE GEORREFERENCIACIÓN ..............................................................2 1.2.1.1 GEORREFERENCIACIÓN DIRECTA...................................................................... 3 1.2.1.2 COORDENADAS GEOGRÁFICAS ......................................................................... 3 1.2.2 GEORREFERENCIACIÓN INDIRECTA O DISCRETA.................................................7 1.3 EL MODELO DE DATOS ....................................................................................8 1.3.1 EL MODELO DE DATOS RÁSTER ........................................................................9 1.4 EL MODELO DE DATOS VECTORIAL.................................................................. 11 1.5 ARQUITECTURA DE SISTEMAS GIS .................................................................. 13 1.6 TIPOLOGÍA DE SISTEMAS GIS ........................................................................ 15

CAPÍTULO 2: INTRODUCCIÓN SISTEMA ARCGIS

2.1 ¿QUÉ ES ARCGIS? ........................................................................................ 17 2.2 CARACTERÍSTICAS DEL PROGRAMA................................................................. 17 2.2.1 ADMINISTRACIÓN DE DATOS SIG ................................................................... 18 2.2.2 MODELOS DE DATOS GEOGRÁFICOS ............................................................... 18 2.2.3 MODELOS BASADOS EN ARCHIVOS: COBERTURAS, SHAPEFILE Y OTROS ............... 18 2.2.4 EL MODELO GEODATABASE............................................................................ 19 2.3 MÓDULOS DEL PROGRAMA............................................................................. 19 2.3.1 ARCMAP...................................................................................................... 19 2.3.2 ARCCATALOG .............................................................................................. 20 2.3.3 ARCTOOLBOX .............................................................................................. 20 2.4 FORMATOS DE DATOS COMPATIBLES .............................................................. 20 2.5 EXTENSIONES OPCIONALES DEL ARCGIS DESKTOP ........................................... 21 2.6 NOTAS PARA USUARIOS DE ARCVIEW GIS ACTUALES......................................... 22 2.6.1 COMPARACIÓN DE ARCVIEW GIS 3 CON ARCVIEW 9 .......................................... 22 2.6.2 ORGANIZACIÓN DE ARCVIEW GIS 3................................................................ 22 2.6.3 ORGANIZACIÓN DE ARCVIEW 9 ...................................................................... 23 2.6.4 COMPARACIÓN DE CONCEPTOS CLAVES........................................................... 23 2.6.5 EXTENSIONES DE ARCVIEW 9 ........................................................................ 24 2.6.6 CÓMO IMPORTAR PROYECTOS Y LEYENDAS DE ARCVIEW GIS 3 A ARCMAP ............ 24 2.6.7 ELEMENTOS Y FUNCIONALIDAD NUEVOS QUE SOBREPASAN ARCVIEW GIS 3 ......... 24

CAPÍTULO 3: TRABAJAR CON DATOS ESPACIALES

3.1 FUENTE DE DATOS ....................................................................................... 26 3.1.1 FORMATO DE DATOS ESPACIALES CAD ............................................................ 26 3.1.2 FORMATOS GIS GIS VECTORIALES .................................................................. 27 3.1.3 DATOS GIS RÁSTER...................................................................................... 29 3.1.4 CONVERSIÓN ENTRE FORMATOS..................................................................... 29

Manual de Introducción a los S.I.G. – Arcgis 9 - II

3.2 FUENTE DE DATOS ALFANUMÉRICOS ............................................................... 30 3.3 ORGANIZACIÓN DE LOS DATOS...................................................................... 31 3.3.1 ESTRUCTURA DE DIRECTORIOS...................................................................... 31 3.3.2 REGLAS DE NOMENCLATURA .......................................................................... 32 3.3.3 USO DE METADATOS .................................................................................... 33 3.4 USO DE LOS MÓDULOS ARCCATALOG Y ARCTOOLBOX........................................ 33 3.4.1 ARCCATALOG .............................................................................................. 33 3.4.2 EXPLORACIÓN DE LOS DATOS ........................................................................ 36 3.4.3 CONTENIDO DE LA CONEXIÓN........................................................................ 36 3.5 TRABAJO CON DATOS GEORREFERENCIADOS ................................................... 39 3.5.1 ARCTOOLBOX .............................................................................................. 39 3.5.2 CONVERSION TOOLS .................................................................................... 40 3.5.3 DATA MANAGEMENT TOOLS ........................................................................... 40 3.6 DATUMS Y CONVERSIÓN DE DATUMS .............................................................. 41 3.7 MANEJO DE LAS PROYECCIONES EN ARCGIS ..................................................... 41 3.8 INTRODUCCIÓN A CLASES ............................................................................. 41 3.9 RELACIÓN ENTRE LOS ATRIBUTOS (TABULARES) Y LOS ELEMENTOS (GEOMETRÍA) . 42 3.9.1 TEMAS DE EVENTOS Y RUTAS......................................................................... 42 3.9.2 RELACIONES ALFANUMÉRICAS ....................................................................... 43 3.9.3 GEOCODIFICACIÓN ...................................................................................... 44 3.10 INTRODUCCIÓN A LOS METADATOS ................................................................ 44 3.11 USO DE DATOS GEOGRÁFICOS EN LA RED (OBTENCIÓN DE DATOS DESDE INTERNET).................................................................................................. 48

CAPÍTULO 4: MANEJO Y VISUALIZACIÓN DE DATOS

4.1 LA INTERFACE DE ARCMAP ............................................................................ 49 4.2 VISUALIZACIÓN DE DATOS Y CREACIÓN DE MAPAS (LAYOUTS) ........................... 50 4.2.1 LAYERS, MARCO DE DATOS Y MAPAS (INTRODUCCIÓN) ...................................... 50 4.2.2 LAYERS ...................................................................................................... 50 4.2.3 MARCO DE DATOS........................................................................................ 52 4.2.4 MAPAS ....................................................................................................... 53 4.3 MANEJO DE LAS TABLAS DE CONTENIDOS........................................................ 55 4.4 USO Y SELECCIÓN DE LOS SÍMBOLOS ............................................................. 55 4.4.1 SÍMBOLO ÚNICO .......................................................................................... 55 4.4.2 CATEGORÍAS - VALORES ÚNICOS.................................................................... 56 4.4.3 CATEGORÍAS VALORES ÚNICOS EN VARIOS CAMPOS ......................................... 57 4.4.4 CATEGORÍAS AJUSTA SÍMBOLOS A UN ESTILO.................................................. 57 4.4.5 CANTIDADES COLOR GRADUADO.................................................................... 58 4.4.6 CANTIDADES – SÍMBOLO GRADUADO .............................................................. 59 4.4.7 CANTIDADES SÍMBOLOS PROPORCIONALES ..................................................... 60 4.4.8 GRÁFICOS PIE O GRAFICO DE SECTORES ......................................................... 60 4.4.9 GRÁFICOS DE BARRAS O COLUMNAS ............................................................... 61 4.4.10 GRÁFICOS STACKED O APILADOS ................................................................... 61 4.4.11 MÚLTIPLES ATRIBUTOS CANTIDAD POR CATEGORÍA .......................................... 62 4.5 SIMBOLOGÍA DE LAYERS EN ARCMAP .............................................................. 62 4.6 CREACIÓN DE NUEVA SIMBOLOGÍA ................................................................. 62 4.7 ALMACENAMIENTO DE LAYERS ....................................................................... 65 4.8 ETIQUETADO DE ELEMENTOS ......................................................................... 65 4.9 ETIQUETADO SHAPE O FEATURE CLASS ........................................................... 65 4.10 ESCALAS (DEPENDIENTE DE LA SALIDA GRÁFICA) ............................................. 66

CAPÍTULO 5: EDICIÓN EN ARCMAP

5.1 AÑADIR LA HERRAMIENTA DE EDICIÓN............................................................ 68 5.2 BARRA DE HERRAMIENTAS DE EDICIÓN........................................................... 69

Manual de Introducción a los S.I.G. – Arcgis 9 - III

5.3 OPCIONES BÁSICAS ..................................................................................... 69 5.3.1 SELECCIONAR PARA EDITAR CON UN BOCETO .................................................. 70 5.4 ¿CÓMO EMPEZAR A TRABAJAR? ...................................................................... 71 5.4.1 EMPEZAR UNA SESIÓN DE EDICIÓN ................................................................ 71 5.4.2 SALVAR LOS CAMBIOS EN UNA SESIÓN DE EDICIÓN.......................................... 72 5.4.3 SELECCIONAR ELEMENTOS USANDO LA HERRAMIENTA DE EDICIÓN ..................... 73 5.4.4 SELECCIONAR ELEMENTOS USANDO UN GRÁFICO ............................................. 73 5.4.5 HACER SELECCIONABLE UNA CAPA ................................................................. 74 5.4.6 MOVER UN ELEMENTO................................................................................... 75 5.4.7 GIRAR UN ELEMENTO.................................................................................... 76 5.4.8 BORRAR UN ELEMENTO ................................................................................. 77

CAPÍTULO 6: TRABAJAR CON TABLAS

6.1 ABRIR UNA TABLA DE ATRIBUTOS................................................................... 78 6.1.1 AÑADIR DATOS TABULADOS AL MAPA.............................................................. 78 6.2 MANEJO DE LAS COLUMNAS ........................................................................... 80 6.3 OPCIONES DE LA TABLA ................................................................................ 81 6.3.1 AJUSTAR Y PERSONALIZAR LA APARIENCIA DE LA TABLA .................................... 81 6.4 TRABAJAR CON LOS CAMPOS ......................................................................... 82 6.4.1 AÑADIR CAMPOS A UNA TABLA ....................................................................... 82 6.4.2 BORRAR UN CAMPO DE UNA TABLA ................................................................. 83 6.4.3 FORMATEAR LOS CAMPOS NUMÉRICOS............................................................ 84 6.4.4 REALIZAR ESTADÍSTICAS CON UN CAMPO ........................................................ 86 6.4.5 HACER CÁLCULOS BÁSICOS CON LOS CAMPOS ................................................. 87 6.4.6 HACER CÁLCULOS AVANZADOS CON LOS CAMPOS............................................ 88 6.5 TRABAJAR CON LOS REGISTROS..................................................................... 89 6.5.1 BORRAR REGISTROS..................................................................................... 89 6.5.2 AÑADIR REGISTROS ..................................................................................... 89 6.5.3 COPIAR Y PEGAR REGISTROS ......................................................................... 90 6.6 TRABAJAR CON TABLAS: UNIR O RELACIONAR.................................................. 90 6.6.1 PASAR ATRIBUTOS DE UNA TABLA A OTRA POR UNION ...................................... 90 6.6.2 QUITAR LA UNIÓN ENTRE TABLAS ................................................................... 92 6.6.3 MANEJAR LA UNION ENT RE TABLAS................................................................. 92 6.6.4 RELACIONAR DOS TABLAS POR LOS ATRIBUTOS ............................................... 93 6.6.5 ACCEDER A LOS REGISTROS RELACIONADOS ................................................... 94 6.6.6 QUITAR UNA RELACIÓN ENTRE TABLAS........................................................... 95 6.6.7 MANEJAR LA RELACIÓN ENTRE TABLAS ............................................................ 96

CAPÍTULO 7: HERRAMIENTAS DE CONSULTA Y SELEC CIÓN

7.1 SELECCIÓN ALFANUMÉRICA ........................................................................... 97 7.1.1 BUSCAR ELEMENTOS O REGISTROS CON UN VALOR DETERMINADO DE UN ATRIBUTO................................................................................................... 97 7.1.2 SELECCIÓN MANUAL DE REGISTROS ............................................................... 97 7.1.3 SELECIONAR REGISTROS POR SUS ATRIBUTOS................................................. 98 7.1.4 CREAR UN EXPRESIÓN SQL PARA SELECCIONAR ELEMENTOS .............................. 99 7.2 IDENTIFICAR ELEMENTOS GRÁFICAMENTE ......................................................100 7.2.1 IDENTIFICAR ELEMENTOS SOBRE EL MAPA......................................................100 7.3 SELECCIÓN GRÁFICA O ESPACIAL ELEMENTOS.................................................101 7.3.1 SELECCIONAR ELEMENTOS PINCHANDO SOBRE EL MAPA ...................................101 7.3.2 SELECCIONAR ELEMENTOS MEDIANTE UNA FIGUAR: CAJA, POLÍGONO, CIRCULO ..102 7.3.3 SELECCIONAR ELEMENTOS POR SU LOCALIZACIÓN ..........................................103 7.3.4 FORMAS DE SELECIONAR ELEMENTOS POR SU LOCALIZACIÓN ...........................104

Manual de Introducción a los S.I.G. – Arcgis 9 - IV

CAPÍTULO 8: HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS

8.1 CREAR UNA NUEVA CAPA DE INFORMACIÓN ....................................................106 8.1.1 CREAR NUEVA CAPA CON LOS ELEMENTOS SELECC...........................................106 8.2 ÁREAS DE INFLUENCIA: BUFFERS ..................................................................107 8.2.1 CREAR UN BUFFER A UNA DISTANCIA DETERMINADA SIN UNIR LOS DIFERENTES

ANILLOS ....................................................................................................107 8.2.2 DISOLVER ELEMENTOS BASANDOSE EN UN ATRIBUTO ......................................108 8.2.3 PEGAR CAPAS ADYACENTES..........................................................................109 8.2.4 RECORTAR UNA CAPA BASANDOSE EN OTRA. ..................................................110 8.2.5 INTERSECTAR DOS CAPAS ............................................................................111

CAPÍTULO 9: PRODUCCIÓN DE MAPAS

9.1 DATA VIEW X LAYOUT VIEW..........................................................................113 9.2 ALTERNANCIA.............................................................................................113 9.2.1 MODO MAPA ...............................................................................................113 9.2.2 MODO LAYOUT ............................................................................................114 9.2.2.1 DEFINICIÓN DE ÁREA ..................................................................................114 9.2.3 NAVEGACIÓN VIEW X NAVEGACIÓN LAYOUT ....................................................114 9.3 PROPIEDADES DE LAYOUT ............................................................................115 9.3.1 ESCALA .....................................................................................................115 9.3.2 PROYECCIÓN ..............................................................................................116 9.4 ELEMENTOS AÑADIDOS DE MAPAS .................................................................118 9.4.1 MALLA DE COORDENADAS ............................................................................118 9.4.2 ESCALAS GRÁFICA Y NUMÉRICA ....................................................................119 9.4.3 LEYENDA ...................................................................................................120 9.4.4 NORTE.......................................................................................................121 9.4.5 TEXTO.......................................................................................................122

CAPÍTULO 10: ANEXOS

10.1 RECURSOS DE GIS EN INTERNET ...................................................................123 10.1.1 SCRIPTS, EXTENSIONES GRATUÍTAS ..............................................................123 10.1.2 FORMACIÓN, TUTORIALES, AYUDA .................................................................123 10.1.3 DESCARGA DE INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA (SHP, E00, COBERTURAS, DXF…) ...124 10.1.4 FOROS ......................................................................................................125

ANEXO I: SEGURIDAD INFORMÁTICA .........................................................................126

Manual de Introducción a los S.I.G. – Arcgis 9 - 1

CAPÍTULO 1: SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA

1.1 INTRODUCCIÓN

El concepto de información espacial (o de información geográfica, o georreferenciada o geodatos) es en la actualidad suficientemente conocido. Nos referimos con él a la información de todo tipo relativa a entes o eventos en la que se incluye la referencia a la localización de la misma sobre, o en las inmediaciones de la superficie de la Tierra. La referencia a la posición que ocupan dichos entes o donde suceden tales eventos puede adoptar distintas formas, como puedan ser las coordenadas geográficas (latitud y longitud), cartesianas en algún sistema de referencia cartográfico o, simplemente, una dirección postal que permita ubicar dicha posición en el espacio de forma inequívoca.

Estimaciones hablan de que un 80% de la información en formato electrónico actualmente almacenada en sistemas de todo tipo, es información georreferenciada o susceptible de serlo. Naturalmente, estas estimaciones no hacen más que poner de manifiesto que prácticamente todo aquello sobre lo que resulta de interés recopilar y almacenar información tiene asociada una localización, siendo lo contrario casi más la excepción que la regla. Más interesante que su cuantificación son algunas de las características y virtudes de la información espacial que justifican el interés en asociar a la información su localización en el espacio:

La capacidad netamente superior, y a veces exclusiva, que posee la información espacial para integrar conjuntos de información de otra forma inconexos, mediante la aplicación de las relaciones espaciales de coincidencia, proximidad o adyacencia que posibilita el conocimiento de la localización espacial. Esta característica singular es quizá la que mayor potencialidad proporciona a la información espacial, constituyendo la base del análisis espacial.

La cualidad de la información espacial para su representación en forma gráfica y simbólica mediante mapas. Los mapas son una herramienta de comunicación de gran eficacia con las que el ciudadano común, no ya sólo el técnico, se encuentra altamente familiarizado. No es arriesgado afirmar que los mapas son una de las primeras formas de comunicación que aparecen en las civilizaciones, sin duda anterior a la escritura e incluso es posible que el lenguaje hablado.

Los mapas han desempeñado un papel de gran importancia a lo largo de la historia militar, económica y política de las naciones por lo que siempre han sido considerados activos de primera necesidad, a cuyo desarrollo se han dedicado importantes esfuerzos y recursos en consonancia con su carácter de infraestructura básica para el soporte de un gran número de actividades económicas y de todo tipo. En la época más reciente, y como ha sucedido en tantos otros campos, las aportaciones de las tecnologías de la información en el campo de la cartografía han sido muy relevantes. Podemos distinguir entre las orientadas a la mejora de los procesos de producción cartográfica y las orientadas a la explotación y análisis de la información cartográfica.


En relación con las primeras, actualmente se dispone de técnicas muy elaboradas para la producción de mapas, tanto en lo que se refiere a la fase de captura de datos (fotogrametría aérea, imágenes de satélite, teledetección, telemetría láser, GPS, etc) como a los diferentes procesos que componen la fase de elaboración de la cartografía. La aplicación de estas técnicas, además de permitir sustanciales mejoras en la calidad, diversidad y flexibilidad de los productos cartográficos, ha hecho viable, como nunca hasta ahora lo había sido, disponer de información cartográfica de gran nivel de actualización.

En lo que se refiere al análisis de la información cartográfica, hay que comenzar por señalar las importantes limitaciones prácticas que presentan los mapas convencionales para la realización de análisis mediante técnicas manuales. Es precisamente la superación de estas limitaciones la motivación inicial para el desarrollo de los Sistemas de Información Geográfica, SIG (o GIS en terminología anglosajona), la otra gran vertiente de las aportaciones de las TIC en el campo de la cartografía.

El desarrollo, hace ya más de tres décadas, de los primeros sistemas GIS supuso un profundo cambio en la utilización clásica de la información espacial. En efecto, metodologías y técnicas de análisis espacial de la información hasta entonces escasamente exploradas por la excesiva complejidad y prolijidad asociadas a los tratamientos manuales, se vieron progresivamente facilitadas, cuando no simplemente posibilitadas, con el procesamiento automatizado de la información espacial en formato digital.

Un Sistema de Información Geográfica puede definirse como un sistema de información orientado a la captura, manipulación, recuperación, análisis, representación, etc, de información georreferenciada, esto es, aquella en la que la posición espacial ocupada por los objetos del mundo real que se modelizan forma parte inherente a dicha información. Las primeras realizaciones de este tipo de sistemas se registran hacia finales de los sesenta, impulsados principalmente por organizaciones con responsabilidades en la gestión de recursos con implantación territorial (ordenación del territorio, recursos naturales, censo, defensa, etc). Una serie de circunstancias, entre las que la capacidad y coste de la tecnología digital disponible juegan un marcado papel, hacen que el desarrollo sea relativamente lento hasta la década de los ochenta. A partir de la segunda mitad de esta década se produce una verdadera eclosión tanto en la oferta de productos comerciales como en la diversificación de las áreas de aplicación de esta tecnología, lo que ha convertido a los sistemas GIS en herramientas de gran popularidad y grado de difusión en todo tipo de organizaciones.

1.2 CONCEPTOS BÁSICOS

1.2.1 CONCEPTO DE GEORREFERENCIACIÓN

Debe comenzarse por aclarar que los términos información georreferenciada, información geográfica, información espacial o geodatos, pueden considerarse sinónimos a todos los efectos.

Se entiende por georreferenciación el proceso mediante el cual se identifica una determinada posición en (o en las inmediaciones de) la superficie terrestre. Se dice que una información es o está georreferenciada cuando mediante algún procedimiento se ha asociado a dicha información la posición del objeto o evento al que se refiere la misma.

La posición es precisamente lo que distingue a la información geográfica de cualquier otro tipo de información, razón por la cual es de gran importancia el método utilizado para especificar


dicha posición. Esta observación es especialmente pertinente cuando, como es muy frecuente en la práctica, deben combinarse informaciones espaciales de diferentes procedencias que pueden haber utilizado procedimientos de georreferenciación distintos. Pueden distinguirse dos tipos fundamentales de asociar la posición a una información: la georreferenciación directa y la indirecta o discreta.

1.2.1.1 GEORREFERENCIACIÓN DIRECTA

La georreferenciación directa se basa en la utilización de coordenadas para definir posiciones. La evidente sencillez de las coordenadas geográficas a la hora de situar un punto, se desvirtúa cuando lo que se pretende es determinar distancias o superficies, para lo que hay que utilizar procedimientos de trigonometría esférica.

Por esta razón es muy habitual la utilización de sistemas de coordenadas cartesianas definidos para un determinado sistema de proyección. Los sistemas de proyección se conciben para resolver el problema de referir a un sistema de coordenadas plano las posiciones sobre la superficie de la Tierra, cuya forma es aproximadamente la de un elipsoide, denominado geoide.

Todos los sistemas de proyección distorsionan la realidad en alguna medida, existiendo varios tipos de proyección dependiendo de si lo que se mantiene sin distorsión es el área (proyecciones equivalentes), las distancias (proyecciones equidistantes) o los ángulos (proyecciones conformes).

Entre los sistemas de proyección globales, esto es, válidos para todo el globo terráqueo, el más utilizado es sin duda el correspondiente a la proyección UTM (Universal Transversal Mercator), que se obtiene proyectando los puntos de la superficie terrestre sobre un cilindro cuya directriz es un meridiano.

1.2.1.2 COORDENADAS GEOGRÁFICAS

El sistema de coordenadas conceptualmente más sencillo es el denominado geográfico, en el que la posición de cada punto se define mediante su longitud y latitud.

3º14’26’’w

42º52’21’’N

UTM (Universal Trans Mercator)

Los coordenadas UTM divide la tierra en 60 zonas también llamadas husos.

Cada zona UTM está dividida en 20 bandas (desde la C hasta la X):

Las bandas C a M están en el hemisferio sur

Las bandas N a X están en el hemisferio norte.


España está incluida en las zonas/husos 28 (Islas Canarias), 29 (Galicia), 30 (Centro de España y España occidental), y 31 (España oriental e Islas Baleares).

Por definición, cada zona UTM tiene como bordes o tiene como límites dos meridianos separados 6°.Esto crea una relación entre las coordenadas geodésicas angulares tradicionales (longitud y latitud medida en grados) y las rectángulares UTM (medidas en metros) y permite el diseño de fómulas de conversión entre estos dos tipos de coordenadas.

La línea central de una zona UTM siempre se hace coincidir con un meridiano del sistema geodésico tradicional, MERIDIANO CENTRAL


Por tanto, los límites este-oeste de una zona UTM está comprendida en una región que está 3° al Oeste y 3° al Este de este meridiano central. Los meridianos centrales están también separados por 6° de longitud.

Los límites Norte-Sur de una zona UTM es aquella comprendida entre la latitud 84° N, y la latitud 80° S. El resto de las zonas de la Tierra (las zonas polares) están abarcadas por las coordenadas UPS (Universal Polar Stereographic).

Cuando se considera la orientación norte-sur, una línea de una zona UTM coincide con los meridianos de las coordenadas angulares sólo en el meridiano central. En el resto de la zona no coinciden las líneas de la zona UTM (el grid) con los meridianos. Estas diferencias se acentúan en los extremos derecho e izquierdo de la zona UTM, y se hacen mayores conforme nos alejamos del meridiano central. Por esta razón, en una zona UTM, la única línea (de grid) que señala al verdadero norte es aquella que coincide con el meridiano central. Las demás líneas de grid en dirección norte-sur se desvían de la dirección del polo norte verdadero. El valor de esta desviación se llama CONVERGENCIA DE CUADRÍCULA.

Cuando se considera la orientación este-oeste, sucede un fenómeno parecido. Una línea UTM coincide con una sola línea de latitud: la correspondiente al ecuador. Las líneas de grid de la zona UTM se curvan hacia abajo conforme nos movemos al norte y nos alejamos del meridiano central, Y no coinciden con las líneas de los paralelos.

Una zona UTM siempre comprende una región cuya distancia horizontal al Este (Easting) es siempre inferior a 1.000.000 metros (de hecho, la "anchura" máxima de una zona UTM tiene lugar en el ecuador y corresponde aproximadamente a 668 km, ver adelante). Por eso siempre se usa un valor de Easting de no más de 6 dígitos cuando se expresa en metros.

Para cada hemisferio, una zona UTM siempre comprende una región cuya distancia vertical (Northing) es inferior a 10.000.000 metros (realmente algo más de 9.329.000 metros en la latitud 84° N). Por eso siempre se usa un valor de Northing de no más de 7 dígitos cuando se expresa en metros. Por esta razón siempre se usa un dígito más para expresar la diastancia al norte (Northing) que la distancia al este (Easting).

Por convenio, se considera el origen de una zona UTM al punto donde se cruzan el meridiano central de la zona con el ecuador. A este origen se le define:

con un valor de 500 km ESTE, y 0 km norte cuando consideramos el hemisferio norte.

con un valor de 500 km ESTE y 10.000 km norte cuando consideramos el hemisferio sur

LAS COORDENADAS UTM NO CORRESPONDEN A UN PUNTO, SINO A UN CUADRADOS. Siempre tendemos a pensar que el valor de una coordenada UTM corresponde a un punto determinado o a una situación geográfica discreta.

Esto no es verdad. Una coordenada UTM siempre corresponde a un área cuadrada cuyo lado depende del grado de resolución de la coordenada. Cualquier punto comprendido dentro de este cuadrado (a esa resolución en particular) tiene el mismo valor de coordenada UTM. El valor de referencia definido por la coordenada UTM no está localizado en el centro del cuadrado, sino en la esquina inferior IZQUIERDA de dicho cuadrado.


Una zona UTM siempre se lle de izquierda a derecha (para dar el valor del Easting), Y de arriba a bajo (para dar el valor del Northing). Esto quiere decir:

Que el valor del Easting corresponde a la distancia hacia el Este desde la esquina inferior izquierda de la cuadrícula UTM.

Que el valor de Northing siempre es la distancia hacia el norte al Ecuador (en el hemisferio norte).

Mientras mayor sea el número de dígitos que usemos en las coordenadas, menor sea el área representada. Normalmente, el área que registran los GPS coincide con el valor de un metro cuadrado, ya que usan 6 dígitos para el valor de Easting y 7 dígitos para el Northing.


En esta tabla teneis descritas la misma coordenada UTM con diferentes resoluciones, que oscilan desde áreas cuadradas que sólo tienen 1 metro de lado hasta aquella que tiene 100.000 metros. No hay límite de resolución en una coordenada UTM. Se pueden definir áreas cuyos lados sean centímetros, milímetros, etc.

Las coordenadas UTM son utilizadas por la mayoría de organismos cartográficos nacionales e internacionales. Casi todos los receptores GPS proporcionan coordenadas UTM. No está exenta de problemas, sin embargo, especialmente en los casos en que sea preciso trabajar con datos de dos zonas diferentes o en latitudes muy altas en las que el manejo de zonas diferentes es un problema mayor.

Normalmente los GIS comerciales proporcionan mecanismos para realizar cambios entre sistemas de coordenadas y de proyección diferentes ya que, como ya se ha citado más arriba, es muy frecuente tener que combinar en un mismo sistema conjuntos de información que utilizan sistemas de georreferenciación distintos.

1.2.2 GEORREFERENCIACIÓN INDIRECTA O DISCRETA

Quizá la forma más popular, sencilla y, desde luego, frecuente de situar una posición es utilizando el nombre, o topónimo, de dicho lugar o, si no existe, de uno próximo quizá acompañado de una expresión del lenguaje (cerca, más allá, al este… “de la fuente” o “de La Cibeles”). En muchos casos las coordenadas de dichos lugares son conocidas y existen mecanismos suficientemente accesibles para obtenerlas. Es obvio, no obstante, que su utilización como georreferencia presenta importantes limitaciones, siendo la relativa a su precisión tan sólo una de ellas.

No obstante, a lo largo del tiempo se han desarrollado sistemas muy robustos y completos de nombres geográficos, algunos de los cuales tienen carácter oficial (servicios de nombres geográficos, gazeteers), e incluso universal.


Una referencia de este tipo ampliamente utilizada es la dirección postal (calle o plaza, número y código postal) que independientemente de sus limitaciones, tiene la inestimable virtud de estar asociada a multitud de registros de información, por lo que las posibilidades de relacionar informaciones de muy variada tipología a partir de esta georreferencia son prácticamente ilimitadas.

En muchas aplicaciones en las que es aceptable una escala no muy detallada, la simple disposición del código postal puede ser de gran utilidad. De este mismo tipo puede considerarse la información socioeconómica recopilada en los censos (de población, agrarios, etc), en los que la información se suministra agregada a nivel de algún tipo de división espacial definida convencionalmente (distrito o zona censal, etc). En conclusión, la ventaja más relevante de este sistema es que puede utilizarse de forma inmediata con fines de análisis geográfico una enorme cantidad de información de todo tipo que tiene ya asociada una georreferencia de este tipo.

1.3 EL MODELO DE DATOS

Entendemos por modelo de datos el mecanismo mediante el cual tiene lugar la representación de los objetos del mundo real en el sistema de información.

Prácticamente desde sus orígenes los Sistemas de Información Geográfica han venido utilizando dos tipos básicos de modelo de datos:

el modelo de datos raster, en el que se parte de una concepción de la realidad, o de algún aspecto de la misma, como algo continuo que en consecuencia se representa como la distribución de los valores que toma en cada posición (o mejor, en un conjunto discreto de posiciones seleccionadas).

el modelo de datos vectorial, en el que la abstracción del mundo real conduce a la distinción de una serie de objetos diferenciables, relevantes para el problema en cuestión, que son los representados en el sistema.

De acuerdo a cada una de estas concepciones, el desarrollo de cada modelo ha de conducir, mediante sucesivas abstracciones en las fases de diseño lógico y físico, a la representación de los elementos de información que se manejan en un GIS:

información posicional (georreferencias).

información temática, esto es, la relativa a los atributos o características de los objetos

modelizados.

información topológica, es decir, la que define las relaciones de tipo espacial existentes entre los citados objetos.

En determinados problemas, un cuarto tipo de información, el relativo a la dimensión temporal, es determinante. La representación de la variable tiempo en un SIG, como también sucede en otros tipos de sistemas de información, resta por ser resuelta de forma satisfactoria. Por lo general la variable tiempo se trata como un atributo adicional.

El tipo de modelo de datos condiciona el conjunto de operaciones que pueden ser realizadas con el mismo.


Numerosos sistemas comerciales permiten la combinación de ambos modelos ya que, como se verá en los siguientes apartados, cada uno de ellos resulta más ventajoso en el tratamiento de determinadas tipologías de problemas.

En los siguientes apartados se describen los elementos más relevantes de los modelos de datos ráster y vectorial.

1.3.1 EL MODELO DE DATOS RÁSTER

Este modelo tiene su origen en las técnicas de teledetección, esto es, en las técnicas de captura de datos geográficos y temáticos a partir de imágenes de satélite y de fotografía aérea, técnicas que tienen numerosos puntos en común con las tecnologías de tratamiento de imágenes.

En este modelo, la región a modelizar se considera dividida según una matriz o malla rectangular de celdas (píxeles) de idéntico tamaño y de forma generalmente cuadrada. Se denomina resolución el tamaño de la celda utilizada.

A cada una de estas celdas se le asigna el valor del atributo o propiedad a representar, determinado de acuerdo a una cierta convención (el valor que toma el atributo en el centro de la celda, en uno de los vértices o el valor medio en la celda,…). Este valor podría ser, por ejemplo, el nivel de gris en una escala de 256 valores, para la representación de una imagen en blanco y negro (pancromática). O podría ser la temperatura o la precipitación media en una cierta región, determinada por interpolación a partir de los datos obtenidos por una red de medida de datos meteorológicos.

Un conjunto de datos de tipo ráster de gran importancia y utilidad es el modelo digital del terreno, MDT, en el que el atributo representado es la elevación (cota) de los puntos situados en una malla regular de tamaño dado.

La estructura de datos obtenida, denominada capa, representa la variación espacial de un único atributo como la sucesión de valores tomados por éste en las sucesivas celdas, de acuerdo a un orden de recorrido de las mismas preestablecido. En un determinado problema será preciso representar, por tanto, tantas capas como atributos sean relevantes para su resolución. En la práctica, es corriente manejar hasta varias decenas, o incluso cientos, de capas.

Una imagen en color RGB, por ejemplo, precisaría tres capas para representar los niveles de rojo, verde y azul en cada píxel de la imagen. Una imagen multiespectral del sensor TM (Thematic Mapper) del satélite Landsat 5 consiste de siete capas, que corresponden a la respuesta de la superficie terrestre en siete rangos de frecuencias diferentes del espectro electromagnético.

Los objetos reales representados son, de acuerdo con lo anterior, las porciones de terreno correspondientes a las celdas o, más precisamente, el valor del atributo que se está representando en dicha porción de terreno. Se denomina resolución al tamaño de dichas porciones. En el caso del satélite Landsat 7, antes citado, las celdas corresponden a porciones de terreno de 30 x 30 metros (cada imagen abarca una extensión de unos 200 x 200 Km). El satélite IKONOS proporciona imágenes con una resolución de 1m. Es corriente hoy en día obtener imágenes de extensiones territoriales relativamente grandes (una Comunidad Autónoma, por ejemplo) con resoluciones de 50x50cm o incluso inferiores. En este caso las imágenes son normalmente ortofotogramas obtenidos a partir de fotografía aérea, aunque la


progresiva disponibilidad y abaratamiento de las imágenes de satélite de alta resolución están introduciendo cambios en este sentido.

Debe notarse que en el modelo de datos ráster no existe una representación explícita de entidades físicas del mundo real (salvo las porciones de terreno). No se representan explícitamente los ríos, ni los edificios, por ejemplo. Esto hace que en este modelo no sea factible la representación de la información topológica (esto es, del tipo un objeto “es adyacente a” o “se superpone a” otro).

Tampoco en este modelo se almacena de forma explícita la posición de las celdas, ya que conocida la orientación de la malla de celdas respecto de una referencia (el Norte, por ejemplo), la secuencia de barrido (filas y columnas) y las coordenadas geográficas de una de ellas, puede derivarse la georreferencia de cualquier celda.

Las técnicas de compresión y organización utilizadas para el almacenamiento interno de la información asociada a cada capa constituyen un aspecto de la mayor relevancia, con el que se busca un compromiso entre el volumen de la información y la eficiencia en el acceso a la misma.

La técnica más elemental, pero ineficiente, consiste en almacenar secuencialmente los valores del atributo en las sucesivas celdas de acuerdo a la secuencia de barrido de la imagen. Por lo general se utilizan técnicas de compactación de datos. Estas van desde las muy sencillas tipo run length encoding (RLE) en las que se almacenan pares (L,V) donde L es el número de celdas contiguas en las que se repite el valor V del atributo, pasando por técnicas, más complejas pero eficientes, basadas en estructuras de datos orientadas a la indexación espacial y a la compresión de datos denominadas quadtrees, en las que se procede a una división recursiva de la información de partida en bloques (cuadrantes), cada vez de menor tamaño, a los que se aplican procedimientos de compresión.

Una técnica de compresión que está ganando gran popularidad es la de compresión basada en wavelets que, si bien supone pérdida de información, permite unos factores de compresión tan elevados que junto a la posibilidad de regeneración muy eficiente de la información a diferentes niveles pérdidas muy apreciables de calidad, pueden ir desde 1:5 a 1:10 para imágenes en blanco y negro, hasta 1:30 ó incluso 1:40 para imágenes en color.

En cuanto a las funcionalidades de tratamiento de la información habitualmente proporcionadas por un SIG tipo ráster deben citarse los siguientes grupos:

Mantenimiento de datos: edición ráster. Intercambio de datos con otros sistemas y/o formatos. Remuestreo (cambio de tamaño y orientación de celdas para compatibilizar datos de entrada, o para cambio de escala). En algunos SIG ráster se encuentran funcionalidades de vectorización (automática o asistida), esto es, conversión de la información ráster a vectorial.

Presentación: generación de leyendas. Determinación de isolíneas (curvas de nivel). Perspectivas con drapping, esto es, la representación de la capa correspondiente a un cierto atributo sobre una vista tridimensional obtenida a partir de un modelo digital del terreno (MDT).

Operaciones locales a una capa: recodificación de capas (asignar nuevos códigos para un atributo a partir de los existentes). Filtrado (suavización o resaltado), esto es, obtener una capa a partir de otra dando a cada celda un valor dependiente de los valores de las celdas vecinas. Determinación de pendientes (y rumbos de máxima pendiente) a partir de elevaciones.


Operaciones con varias capas: Superposición (overlay), nuevas capas obtenidas a partir de dos o más capas existentes mediante operaciones aritméticas o booleanas de las mismas. Cálculo de pasillos (buffers) con o sin fricción, esto es, determinación de zonas cuya distancia a una determinada característica (un curso fluvial, p.e.) es menor que un valor dado, o menor que una expresión dada en función del atributo de otra capa (fricción). Determinación de cuencas visuales (zonas vist as desde uno varios puntos dados).

Agrupación de celdas: determinación de zonas de celdas contiguas con el mismo valor de atributo. Cálculo de áreas, perímetros, formas, distancias, etc.

Como críticas al modelo deben señalarse, además de la ya citada carencia de información topológica acerca de las relaciones espaciales entre las entidades, lo que limita las posibilidades de explotación más potentes que se esperan de un SIG, las relativas a la precisión en posición, limitadas por el tamaño de la celda (que puede variar desde unos metros hasta varios centenares) y la escasa eficiencia que ofrece de cara a la representación de la variabilidad espacial, al estar basado en una frecuencia de muestreo constante, cuando la realidad exigiría una adecuación de dicha frecuencia a la variación real del fenómeno o característica que se representa.

1.4 EL MODELO DE DATOS VECTORIAL

En el modelo vectorial, la representación de las entidades geográficas se realiza en base a las tres primitivas geométricas siguientes:

el punto que es la entidad básica para representar entidades con posición pero sin dimensión (al menos a la escala escogida).

el arco que representa las entidades de dimensión unidimensionales, definida mediante vértices o nodos.

el polígono que se utiliza para representar las entidades bidimensionales y que se define mediante los arcos que lo delimitan.

A cada entidad geográfica representada con este modelo se le asigna un identificador único en el sistema. Este identificador permite su referenciación posterior y el enlace con los atributos alfanuméricos asociados a la misma, esto es, la información temática.

La definición geométrica se hace especificando las coordenadas de los puntos y vértices a partir de los que se definen las diferentes entidades. Podemos hablar por tanto de una georreferenciación continua, sin que la resolución suponga una limitación como sucedía en el modelo ráster.

Puede verse, por tanto, que en contraposición al modelo de datos ráster, en el que se representan todas las posiciones del espacio bajo estudio, en el modelo vectorial únicamente se almacena la información de las entidades territoriales relevantes, lo que responde a una percepción del espacio más próxima a la que habitualmente manejamos para razonar espacialmente.

Pero quizá la diferencia más importante de este modelo respecto del modelo raster es su capacidad para expresar las relaciones espaciales existentes entre las entidades, esto es, la información topológica que es la que dota al modelo de la capacidad semántica precisa para representar el conocimiento territorial.


La mayor riqueza y capacidad de representación de la realidad espacial, se traduce en una mayor complejidad de este modelo en comparación con el sencillo modelo ráster. En su origen, los sistemas basados en el modelo vectorial almacenaban por separado la información geométrica y topológica de la correspondiente a los atributos, utilizando para estos últimos sistemas de gestión de bases de datos relacionales convencionales, mientras que para los primeros se utilizaban estructuras de datos y ficheros de tipo propietario, diseñados específicamente para optimizar el rendimiento de las operaciones a realizadar, confiando al sistema GIS el mantenimiento de las relaciones entre todos ellos. Este tipo de arquitectura recibe el nombre de modelo georrelacional.

El rendimiento actual de los SGBDR no justifica dicha separación, por lo que hoy en día es habitual que la totalidad de los datos manejados por un GIS se almacenen en sistemas relacionales convencionales (o ampliados con extensiones geográficas, tales como las de SQL3, como se describe más adelante), frecuentemente de propósito general y externos al sistema GIS propiamente dicho, dando lugar a las denominadas bases de datos geoespaciales (Geodatabases).

Esta nueva aproximación para el almacenamiento de los datos espaciales ha resultado de una importancia considerable para la evolución de los sistemas GIS en las organizaciones, al haber propiciado en gran medida el salto desde los sistemas orientados a proyecto o departamentales a los sistemas de información espacial de alcance corporativo, con una mayor cuando no plena integración de los sistemas GIS dentro de la corriente general de los sistemas de información de las organizaciones.

En cuanto a las funcionalidades que pueden encontrarse en este tipo de modelos deben citarse

las siguientes categorías:

interrogación de la base de datos y recuperación de la información de las entidades que cumplen un conjunto de cláusulas planteadas en términos tanto espaciales como de sus atributos temá ticos. Medida de áreas, perímetros y distancias. Análisis estadísticos (correlaciones espaciales, análisis de patrones,...).

salida: presentación de resultados en pantalla o en papel con capacidad de elaboración de mapas temáticos de calidad profesional.

análisis espacial: del tipo de análisis basados en los operadores espaciales típicos como adyacencia, superposición, vecindad, proximidad, conectividad, etc. Los operadores utilizados, que pueden ser de tipo booleano o aritmético, utilizan como operandos los atributos de las entidades de las capas origen.

conversión entre diferentes formatos.

La mayor complejidad del modelo de datos vectorial respecto del raster y la comparación entre la capacidad semántica y analítica de ambos modelos es un motivo abierto de discusión, si bien se admite que cada modelo es más apropiado para una tipología diferente de problemas: los de tipo raster son más adecuados para problemas que admiten algún tipo de formulación analítica mientras que los de tipo vectorial se prestan mejor a aquellos problemas, normalmente de gestión, que admiten una modelización mediante polígonos, redes, etc. Muchos productos comerciales presentan soluciones híbridas que permiten combinar ambas aproximaciones.

Una evolución relativamente reciente del modelo de datos vector, en paralelo a Mla evolución registrada en el campo de la ingeniería de software, es el modelo de datos orientado a objetos, en el que el elemento central es la colección de elementos geográficos y las interrelaciones entre los mismos. Cada objeto geográfico es un paquete en el que se integran geometría,


propiedades y métodos. Los objetos geográficos del mismo tipo se agrupan en clases de objetos en las que cada objeto individual es una instancia de la clase.

Las relaciones topológicas y geográficas o espaciales (basadas en operadores espaciales tipo adyacencia, solape, tangencia, pertenencia, etc) forman parte de la definición de la clase (por ejemplo, dos polígonos de la misma clase no pueden solapar entre sí, o las entidades tipo nodo o arco que formen parte de una clase tipo red deberán construir su topología acorde a los requerimientos de la misma).

Del mismo modo, y como es habitual en el diseño orientado a objetos, las relaciones de otros tipos que de acuerdo a la naturaleza de cada tipo de problema sea necesario modelizar también se definen a nivel de clase, con las consiguientes ventajas de robustez de diseño y preservación de la integridad en el mantenimiento de los datos.

La utilización de este tipo de modelos en el campo de los GIS, inicialmente confinada al campo de las compañías de suministro basadas en redes (tales como eléctricas, abastecimiento de agua, etc), se ha ido extendiendo rápidamente a muchos otros campos de aplicación a medida que han estado disponibles soluciones software comerciales.

1.5 ARQUITECTURA DE SISTEMAS GIS

En el plano puramente tecnológico de la arquitectura de sistemas, la evolución de los sistemas GIS ha corrido en paralelo con la registrada en el campo más amplio de las TIC, pudiendo afirmarse que la tecnología de los sistemas de información geográfica ha alcanzado actualmente un considerable grado de madurez y alineamiento tecnológico con las actuales tendencias.

Así, tras una primera fase en la que encontramos sistemas software cerrados de gran tamaño y complejidad (lo que se conoce con el nombre de GIS monolítico), cuya utilización se ve necesariamente confinada a pequeños grupos de usuarios, con un grado de especialización ciertamente elevado, orientados a la realización de tareas muy concretas y, por lo general, con una baja o nula integración con otros sistemas de información, se ha pasado en la actualidad a disponer de sistemas de uso cada vez más sencillo, integrados como una herramienta más de las habituales en cualquier sistema de sobremesa, compartiendo información con otros sistemas de información de alcance departamental o corporativo, cuando no, como es cada vez más habitual, plenamente integradas en ellos. Así, siguiendo el análisis ya clásico de las arquitecturas software de tres capas, podemos distinguir:

una capa de presentación, en la que se integran las funciones que facilitan la interacción del usuario con el sistema tanto a efectos de interrogación como de presentación de información. Puede materializarse en una GUI que proporc iona el acceso a las herramientas de la siguiente capa, o en una aplicación de cualquier tipo que accede a determinadas funciones de geoproceso.

Capa de proceso, que comprende el conjunto de herramientas de diferentes tipos que conforman el núcleo del sistema GIS.

Capa de gestión de datos que organiza el acceso a los datos, que pueden residir en diferentes tipos de almacenes. Comprende asimismo muchas de las funciones orientadas a proporcionar transparencia sobre los detalles de los datos, como puedan ser: transformación de coordenadas, sistemas de proyección e incluso formatos.


Las posibilidades de implementación de estas capas funcionales en los mismos o diferentes sistemas físicos son múltiples. En el caso de mayor desagregación cada una de estas capas puede hacerse residir en uno o más servidores diferentes, adaptándose a las necesidades específicas de tamaño y/o distribución territorial de cada organización.

Deben citarse a este respecto los estándares de facto que han ido emergiendo en los últimos años en las tecnologías de componentes (COM, .Net, Java Beans) de plataformas interoperables de objetos distribuidos (CORBA, SOAP), plenamente asumidos o en proceso de integración en sus líneas de producto por los principales agentes en el mercado de los sistemas GIS comerciales. Esta aproximación proporciona enormes posibilidades desde el punto de vista en que pueden ser construidos los nuevos sistemas GIS, de forma extensible e integrando funcionalidades proporcionadas por múltiples suministradores.

Desde el punto de vista de los almacenes de datos, la tendencia es la utilización de los sistemas post relacionales, que integran en sistemas relacionales algunas de las capacidades de las bases de datos orientadas a objetos (sistemas ODBMRS), o en algún caso incluyendo las denominadas extensiones espaciales del modelo multimedia (MM) del estándar SQL3.

Por su parte, el desarrollo registrado en el campo de las comunicaciones de datos, y notablemente de Internet, con crecientes posibilidades tanto para la transmisión de grandes volúmenes de información como para la implantación en la red de servicios de proceso y de acceso a datos, ha propiciado el desarrollo, todavía incipiente, de las ya mencionadas arquitecturas de geoproceso basadas en servicios web.

Los servicios web, definidos de acuerdo a interfaces abiertas, permiten la concepción y desarrollo de sistemas que integran, con un bajo nivel de acoplamiento, información y servicios de geoproceso interoperables procedentes de múltiples fuentes y en diferentes formatos que son accedidos en un entorno de red distribuido.

Estas nuevas arquitecturas prometen hacer realidad la largamente perseguida aspiración de la comunidad GIS de disponer de acceso ilimitado (o al menos franco) a información interoperable, actualizada y en el momento oportuno. La todavía incipiente disponibilidad de este tipo de servicios está provocando, ya en este momento, una expansión del intercambio y de la difusión electrónica de información espacial sin precedentes.

Por otro lado, esta tendencia emergente de implantación de servicios y productos de información cartográfica en la red sienta las bases necesarias para el establecimiento efectivo de un entorno en el que es factible el intercambio de información geográfica y servicios de geoproceso, ya sea sin coste o sujeto a una contraprestación económica, muy en la línea de la visiones actuales del mercado de la información y del desarrollo del sector de las industrias de la información (pueden consultarse al efecto el proyecto National Digital Framework del Ordnance Survey del Reino Unido [Ordnance Survey] y el Geography Network de ESRI [ESRI]).

Debe señalarse el muy relevante papel que en este sentido está desempeñando el consorcio OpenGIS, en el que se integran los principales agentes involucrados en el mercado de la información espacial y sus sistemas y tecnologías de gestión (administraciones, industrias software, Universidades y usuarios), cuyo objetivo es la elaboración, por consenso, de especificaciones de interfaces interoperaberables en el campo de las tecnlogás de la información espacial.

Son ya muy numerosas las realizaciones prácticas a las que ha dado lugar OpenGIS desde su establecimiento a mediados de los noventa, siendo sus especificaciones estándares de ipso en


el campo de las tecnologías de la información espacial. En muchos casos estas especificaciones son la base para la formulación de estándares internacionales.

Como ilustración pueden citarse dos de los servicios web que ya han sido completamente especificados:

servicio de mapas en el web (web mapping): que produce mapas en formato imagen a la demanda (esto es, en respuesta a una consulta con parámetroas) para ser visualizados mediante un navegador o, en general, un cliente de tipo simple.

Servicio de entidades vectoriales (feature service) que proporciona la información relativa a la entidad o entidades almacenadas en una capa vectorial (cobertura) que reúnen las características formuladas en la consulta.

Puede adelantarse, por tanto, que en un próximo futuro las arquitecturas de los sistemas GIS serán distribuidas, interoperables y en red, construidas sobre estándares abiertos de Internet.

1.6 TIPOLOGÍA DE SISTEMAS GIS

Durante mucho tiempo y prácticamente desde las primeras realizaciones de esta tecnología, los sistemas GIS comerciales integraban en un mismo y único sistema la totalidad de las funciones disponibles, sin distinguir la orientación que en cada caso concreto o por diferentes perfiles de sus usuarios pudiera darse al mismo.

Esta concepción, a la que se denomina GIS monolítico, estaba caracterizada por su alto coste y el elevado grado de conocimiento que requería su manejo, aún para las tareas más elementales, razones por las que presentaba severas limitaciones para una mayor difusión de esta tecnología en las organizaciones, En época más reciente se ha ido evolucionado hacia productos de una mayor especialización, más acorde a las diferentes funciones que en relación con el tratamiento de la información espacial pueden encontrarse en las organizaciones.

Dependiendo de la funcionalidad que integran y el tipo de necesidad que están orientados a resolver en cada caso, pueden distinguirse las siguientes tipologías de sistemas GIS:

GIS profesional: está orientado a un tipo de usuarios caracterizado por tener un elevado nivel de especialización y formación en esta disciplina. Integra la totalidad de funciones que pueden requerirse de un sistema GIS en las categorías de recopilación y edición de datos, administración de la base de datos, funciones de análisis y geoproceso avanzadas y los diferentes tipos de herramientas especializadas que pueden ser requeridas en la formación y mantenimiento de conjuntos de datos espaciales.

GIS de sobremesa: su orientación es hacia la utilización y explotación de la información, por lo que incluye herramientas tanto para el análisis de la información espacial como para la presentación de resultados con alto nivel de calidad (mapas, gráficos, informes, etc). Su éxito descansa en la combinación de una elevada facilidad de manejo, que posibilita su utilización por el usuario no especialista, con la integración de herramientas potentes que permitan una explotación avanzada de la información.

Visualizadores GIS: son herramientas simples orientadas a la visualización de información, deseablemente de variada tipología y formato, con una


funcionalidad limitada a la interrogación, visualización y ciertas capacidades para la elaboración de mapas simples.

WebGIS: categoría incipiente, pero en rápido crecimiento, de servicios web de tipo cartográfico (servicios de geoproceso) cuya vocación es proporcionar acceso a través de la red tanto a datos cartográficos como a muchas de las funcionalidades (servicios) encontradas en sistemas GIS. Existe un proceso muy activo de estandarización de este tipo de servicios liderado por el consorcio OpenGis entre cuyos objetivos está el garantizar la interoperabilidad de servicios ofrecidos por suministradores diferentes. Entre los servicios de este tipo actualmente definidos se encuentran los de metadatos, de mapas, de features, de catálogo, de nombres geográficos, etc. Quizá el más popular en este momento sea el servidor de mapas en Internet ( web mapping) orientado a proporcionar a través de la red Internet mapas a la demanda para su visualización con un navegador convencional.

GIS de componentes: si bien los sistemas GIS tradicionales han dispuesto en general de ciertas posibilidades de desarrollo para la adaptación de los entornos de aplicación (cuando menos lenguajes de scripting), la generalización en el campo de la ingeniería del software del desarrollo basado en componentes, ha supuesto la posibilidad real de incorporar funcionalidades espaciales en todo tipo de aplicaciones (la denominada capacitación espacial de aplicaciones), lo que ha supuesto un nuevo impulso de gran importancia para la generalización de la utilización de la información espacial a nuevos campos en los que pueden esperarse interesantes contribuciones.

GIS de bolsillo: basado en PDAs. Estos dispositivos tienen en la actualidad capacidad suficiente para soportar funciones, difícilmente calificables de básicas, para la interrogación, visualización e incluso análisis de información espacial. Unido esto a sus posibilidades de conexión a redes y la incorporación de receptor GPS, lo convierten en un instrumento de enorme utilidad y posibilidades para gran número de aplicaciones de todo tipo. En esta categoría podrían incorporarse también los navegadores embarcados en automóviles y embarcaciones.

Servicios posicionales: se trata de servicios cartográficos ligados a la posición, proporcionados a través de telefonía móvil. Esta categoría es todavía incipiente pero dado el prácticamente inagotable número de servicios de este tipo imaginables, es razonable pensar que experimente un gran crecimiento en el futuro, a medida que vayan implantándose las prestaciones asociadas a las nuevas generaciones de telefonía celular.

Desde un punto de vista organizativo, en los últimos años asistimos a la evolución desde la orientación a proyecto que caracterizaba la mayor parte de las aplicaciones de esta tecnología en las organizaciones, hacia la generalización de los sistemas departamentales primero y más recientemente de los sistemas de información espacial corporativos. En estos últimos se busca, por un lado, la integración de la información espacial con la información de negocio disponible a nivel corporativo, y por otro, hacer que la información espacial de base sea accesible y utilizable por los diferentes estamentos de la organización, de modo análogo a cualquier otra tipología de información convencional.

Las nuevas arquitecturas de sistemas de información espacial que se están imponiendo con relativa rapidez, vienen a proporcionar una mayor versatilidad y flexibilidad para adaptarse a las necesidades, necesariamente variables, que pueden presentarse en los diferentes entornos de aplicación.


CAPÍTULO 2: INTRODUCCIÓN SISTEMA ARCGIS

2.1 ¿QUÉ ES ARCGIS?

ArcGIS ™ es un sistema de información geográfica (SIG) integrado que consiste en tres partes claves:

• El software ArcGIS Desktop es un conjunto integrado de aplicaciones SIG avanzadas.

• El ArcSDE ™ Gateway es una interfaz para administrar las geodatabase (forma corta para base de datos geográfica)en un sistema de administración de bases de datos (DBMS).

• El software ArcIMS es un SIG orientado al Internet para distribuir datos y servicios.

ArcGIS proporciona un marco para implementar SIG para un usuario individual o para muchos usuarios. ArcGIS se puede extender con software adicional, tal como ArcPad ™ para dispositivos Windows ® CE.

Este documento tiene la intención de ayudar a entender las diferentes partes de ArcGIS y el papel de cada una de las partes en un SIG.

2.2 CARACTERÍSTICAS DEL PROGRAMA

ArcGIS es escalable

ArcGIS es un sistema de partes que pueden ser organizadas en un desktop individual o pueden ser distribuidas en una red de computadores heterogénea de estaciones de trabajo y de servidores.

Los usuarios pueden organizar varias partes de este sistema para implementar un SIG de cualquier tamaño -desde un sistema de usuario individual hasta grupos de trabajo y departamentos en empresas grandes, y sistemas SIG para la comunidad.


2.2.1 ADMINISTRACIÓN DE DATOS SIG

ArcGIS usa modelos de datos inteligentes SIG para representar la geografía y proporciona todas las herramientas necesarias para crear y trabajar con datos geográficos.

Incluye herramientas para todas las actividades SIG: edición y Automatización de datos, mapeo y actividades basadas en mapas, administración de datos, análisis geográfico y organización de datos y aplicaciones para Internet.

Geoprocesamiento

Mapeo y cartografía

Administración de metadatos

Edición

2.2.2 MODELOS DE DATOS GEOGRÁFICOS

ArcGIS tiene un modelo de datos geográficos de muy alto nivel para Representar información espacial tal como objetos, raster y otro tipo de datos. ArcGIS es capaz de soportar una implementación del modelo de datos tanto para los sistemas de archivos como para los DBMS. Los modelos basados en archivos incluyen conjuntos de datos SIG tales como Coberturas, shapefile, grid imágenes y redes de triángulos irregulares (TIN).El modelo de geodatabase administra los mismos tipos de información geográfica en un DBMS, proporcionando muchos de los beneficios de administración de datos ofrecidos por un DBMS.

Tanto los modelos de datos basados en archivos como los DBMS basados en el modelo de geodatabase definen un modelo genérico para la información geográfica. Este modelo genérico se puede usar para definir y trabajar con una gran variedad de diferentes modelos específicos de usuarios o aplicaciones. Al definir e implementar el comportamiento de un modelo Genérico de datos geográficos, ArcGIS proporciona una potente plataforma para cualquier aplicación SIG.

2.2.3 MODELOS BASADOS EN ARCHIVOS: COBERTURAS, SHAPEFILE Y OTROS

ArcGIS soporta un modelo de datos basados en archivos de coberturas, shapefile , y tablas de atributos. Las Grids y las TIN proporcionan soporte espacial adicional para datos tipo raster y de superficies. Los productos del ArcGIS Desktop, ArcView ®, ArcEditor ™ y ArcInfo ™ -contienen un conjunto completo de herramientas para trabajar con información en estos modelos basados en archivos.

ArcMap ™, la aplicación para mapeo y edición, trabaja muy bien con todos sus datos existentes basados en archivos.

ArcCatalog ™ y ArcToolbox ™, aplicaciones para administrar y geoprocesar conjuntos de datos geográficos, también le ayudan a crear y administrar estos conjuntos de datos basados en archivos.


2.2.4 EL MODELO GEODATABASE

ArcGIS presenta un modelo de datos de la nueva generación para representar información geográfica, que se implementa usando tecnología estándar de base de datos relacional. El nuevo modelo geodatabase (forma corta para base de datos geográfica) soporta un modelo de clases de objetos integrados topológicamente, similar a los modelos de shapefiles y de coberturas basados en archivos.

Los usuarios que están familiarizados con coberturas o shapefile entenderán rápidamente el modelo de geodatabase.

La geodatabase se construye sobre coberturas, shapefile y grid .Es como administrar sus coberturas, grid y shapefile en un DBMS pero agregando capacidades críticas que hacían falta. El modelo de geodatabase extiende los modelos de coberturas y shapefile con apoyo para geometría avanzada (por ejemplo, coordenadas tridimensionales y curvas reales), redes complejas , relaciones entre clases de objetos, topología plana y otras propiedades orientadas a objetos. Los tipos raster en una geodatabase proporciona una forma común unificada de administrar todos los formatos de datos raster (tales como imágenes de multibanda, mallas y formatos raster comprimidos).

2.3 MÓDULOS DEL PROGRAMA

El ArcGIS Desktop es un conjunto de aplicaciones integradas: ArcMap, ArcCatalog y ArcToolbox. Usando estas tres aplicaciones juntas, usted puede realizar cualquier tarea SIG, desde una simple hasta una muy avanzada,

incluyendo mapeo, administración de datos, análisis geográficos, edición de datos y geoprocesamiento. Además, ArcGIS le permite tener acceso a abundantes recursos y datos espaciales disponibles en Internet a través de los servicios de ArcIMS.

El ArcGIS Desktop es un sistema amplio, integrado, escalable, diseñado para satisfacer las necesidades de una gran gama de usuarios SIG.

ArcToolbox es utilizado para la conversión de datos y el geoprocesamiento.

ArcMap se utiliza para todas las tareas de mapeo y edición así como para análisis basados en mapas. ArcCatalog es la aplicación para administrar sus datos espaciales y diseñar su base de datos, además de registrar y visualizar los metadatos.

2.3.1 ARCMAP

ArcMap es la aplicación central del ArcGIS Desktop. Es la aplicación SIG usada para todas las actividades basadas en mapeo, incluyendo cartografía, análisis de mapas y edición. En esta aplicación usted trabaja con mapas. Los mapas tienen un diseño de página que contiene una ventana geográfica, o una vista con una serie de capas, leyendas, barras de escalas, flechas indicando el norte y otros elementos.

ArcMap ofrece diferentes formas de ver un mapa-una vista de datos geográficos y una vista de diseño-en la cual usted puede desempeñar un gran rango de tareas avanzadas SIG.


Editar datos

Analizar datos

Diseñar y crear mapas de alta calidad

2.3.2 ARCCATALOG

La aplicación ArcCatalog le ayuda a organizar y administrar todos sus datos SIG. Incluye herramientas para explorar y encontrar información geográfica, para grabar y ver metadatos, para una rápida visión de cualquier conjunto de datos y para definir la estructura del esquema de sus capas de datos geográficos.

Visualizar sus datos SIG

Ver y editar metadatos

2.3.3 ARCTOOLBOX

ArcToolbox es una aplicación sencilla que contiene muchas herramientas SIG usadas para el geoprocesamiento. Hay dos versiones de ArcToolbox: la ArcToolbox completa que viene con ArcInfo y una versión más sencilla que viene con el software ArcView y ArcEditor.

conversión de datos y los procesos.

La administración de hojas de mapa

el análisis de coberturas

la proyección de mapas

ArcMap, ArcCatalog y ArcToolbox han sido diseñadas para trabajar juntas con el fin de desempeñar todas las actividades SIG. Por ejemplo, se puede buscar y encontrar un documento mapa en ArcCatalog, luego abrirlo en ArcMap haciendo un doble clic en el Catálogo, se puede luego editar y mejorar sus datos usando las herramientas disponibles en ArcMap.

Se puede buscar datos de otro sitio a través de las conexiones de bases de datos de ArcCatalog. Una vez haya encontrado los datos en los que está interesado, se pueden arrastrar y dejarlos como una capa en ArcMap. También se puede arrastrar y dejar datos de ArcCatalog sobre las herramientas en ArcToolbox.

Una vez que usted haya creado nueva información geográfica usando estas tres aplicaciones, puede grabar metadatos para los conjuntos de datos resultantes usando ArcCatalog.

2.4 FORMATOS DE DATOS COMPATIBLES

Una característica fundamental de ArcGIS es trabajar con todos sus datos basados en archivos y con los de DBMS así como también con los servicios de ArcIMS. Con esta versión, ArcMap y


ArcCatalog le permiten trabajar con un rango extenso de fuentes de datos. Se puede ver y administrar estas fuentes de datos en ArcCatalog, grabar y administrar sus metadatos, y buscar sus fuentes de datos basándose en su contenido. En ArcMap, las capas de los mapas se pueden crear a partir de cualquiera de estas fuentes de ArcView, ArcEditor y ArcInfo pueden trabajar con un amplio rango de formatos de datos y conectarse a bases de datos relacionales (vía ArcSDE) y a sitios ArcIMS. datos. También puede ejecutar operaciones de consulta, proyecciones instantáneas de mapas, unión de tablas y análisis de mapas sobre cualquiera de estas fuentes de datos.

Tal vez lo más interesante es su capacidad de trabajar con los servicios de ArcIMS en ArcMap y ArcCatalog, exactamente como lo haría cualquier otra fuente de datos en su SIG. Esto abre ArcMap a todo un mundo nuevo de SIG en Internet. ArcMap le permite realizar virtualmente cualquier operación de mapeo o de análisis de mapas sobre una fuente de datos ArcIMS.

Geodatabase Personal

Conjunto de datos

CAD

Coberturas

Shapefiles

Tablas DBF

Imágenes raster

TIN Capas

Dibujos CAD

Tabla de datos

Conexión ArcSDE

Conexión ArcIMS

2.5 EXTENSIONES OPCIONALES DEL ARCGIS DESKTOP

Hay disponibilidad de bastantes extensiones opcionales de ArcGIS con la versión 9.

Las extensiones le permiten realizar actividades tales como el geoprocesamiento de raster y análisis 3D.Todas las extensiones se pueden usar con cada producto ArcView, ArcInfo o ArcEditor. Algunas de las extensiones opcionales:

ArcGIS Geostatistical Analyst

ArcPress para ArcGIS

ArcGIS Spatial Analyst

ArcGIS 3D Analyst


2.6 NOTAS PARA USUARIOS DE ARCVIEW GIS ACTUALES

2.6.1 COMPARACIÓN DE ARCVIEW GIS 3 CON ARCVIEW 9

Existen muchas diferencias entre ArcView GIS 3 y ArcView 9.

Muchas de las actividades disponibles se hacen en forma diferente en ArcView 9. Además, hay disponibilidad de muchas nuevas opciones y herramientas.

ArcView 9 comparte una arquitectura común con ArcEditor 9 y con ArcInfo 9.Esta arquitectura común facilita a los usuarios de diferentes productos de ArcGIS Desktop compartir el trabajo entre ellos.

En la transición de ArcView GIS 3 a ArcView 9, las diferencias más grandes se encuentran en la apariencia del software .Dos aplicaciones nuevas, ArcCatalog y ArcToolbox, proveen funcionalidad adicional. Esta funcionalidad adicional se describe en los libros Cómo usar ArcCatalog y Cómo usar rcToolbox. ArcMap, por el contrario, puede parecerle familiar. La apariencia y la percepción de ArcMap es similar a la versión anterior de ArcView. Esta sección le suministrará las generalidades de las diferencias claves entre ArcView GIS 3 y ArcView 9.

ArcView GIS 3 tiene una aplicación única con una interfaz de multidocumento. ArcView GIS 3 trabaja con proyectos. Un proyecto es un archivo que organiza su información en múltiples documentos. Vistas, tablas, gráficos, diseños y textos son algunos ejemplos de documentos. Cada tipo de documento tiene menús relacionados y botones que son desplegados solamente cuando un documento está activo. Por contraste, ArcView 9 es un conjunto integrado de aplicaciones: ArcMap, ArcCatalog y ArcToolbox. ArcMap es similar a ArcView GIS 3 en su apariencia y percepción. ArcMap trabaja con documentos de mapas. Un documento de mapa almacena información sobre su trabajo en forma de una representación de un mapa basada en disco.

2.6.2 ORGANIZACIÓN DE ARCVIEW GIS 3

Muchos de los elementos de un proyecto ArcView GIS 3 son similares a los elementos de un documento mapa de Todos los documentos de su sesión de ArcView -vistas, tablas, gráficos, diseño y guiones quienes -están convenientemente almacenados en un archivo llamado proyecto (extensión .apr).La lista de íconos de la ventana del proyecto le permite a usted seleccionar el documento con el cual quiere trabajar. Si hace clic en Tablas de la lista de ventanas le dará una lista de tablas; si en Vistas una lista de vistas; si en Diseños, lista de diseños, etc. Al hacer doble clic en un ítem de la lista lo abre en una ventana nueva. Una vista es una reunión de temas desplegados en una ventana de mapa interactiva. Una vista tiene una tabla de contenido que lista los temas en su orden de aparición a medida que las capas se despliegan en esa vista. Un tema es un conjunto de objetos relacionados (calles, tipos de suelos, ciudades, etc.).

Las tablas contienen información descriptiva (atributos) acerca de los elementos del mapa. Un diseño es una página en la que usted organiza vistas, barras de escala, flechas del Norte, leyendas y otros elementos del mapa para crear un mapa de buena calidad en su presentación. Un gráfico estadístico es la representación de datos de una tabla. Estos son enlazados dinámicamente con datos de mapas en ArcView. Los botones de menú y de barra de herramientas cambian cuando se cambia entre tipos de documentos. El documento activo es de diseño, por lo tanto las herramientas que se ven son de diseño.


ArcView 9.El siguiente diagrama ilustra los componentes claves de un proyecto de ArcView GIS 3.El equivalente de Arcview 9 se presenta en un diagrama similar en la siguiente página.

2.6.3 ORGANIZACIÓN DE ARCVIEW 9

ArcView 9 es un conjunto de aplicaciones integradas.

ArcMap, ArcCatalog y ArcToolbox. ArcMap es la aplicación primaria con apariencia y percepción similar a las de ArcView GIS 3, pero diferente en algunas características fundamentales. En ArcMap, usted trabaja con mapas guardados como documentos de mapa. Un documento de mapa, como un proyecto, es un archivo usado para almacenar información tal como marcos de datos, gráficos, tablas, y diseños de páginas. ArcMap se diferencia de ArcView GIS 3 en su organización. En ArcView 9, la interfaz del documento múltiple se ha reemplazado con una interfaz de documento único. Los gráficos, tablas, vistas de datos geográficos y otros elementos de mapas se almacenan como elementos de un mapa y no como componentes separados de un proyecto.

Un concepto importante de ArcMap es el marco de datos, el cual es similar a una vista. Un marco de datos contiene un conjunto de elementos que se despliegan juntos, como lo hace una vista. Sin embargo, un marco de datos se lista en la tabla de contenido del mapa y se despliega en el área de despliegue del mapa. En ArcView 9, los conjuntos de elementos se llaman capas en vez de temas, pero tienen esencialmente el mismo propósito. La ventaja de usar capas está en la capacidad de las capas de existir independientemente del marco de datos o del diseño del mapa (los temas de ArcView GIS existen solamente dentro de su propio proyecto).Las capas pueden ser guardadas y compartidas con otros usuarios a través de ArcCatalog, y usted puede arrastrar y poner capas en sus mapas. Un documento de mapa de ArcMap se puede ver o en la vista de datos o en la vista del diseño. Ambas vistas le permiten explorar, desplegar, editar y consultar sus datos. La vista de datos es mejor para análisis más enfocados en puntos específicos, pues despliega el contenido de un solo marco de datos y esconde elementos del mapa tales como flechas de Norte, títulos, leyendas, etc. La vista de Diseño es mejor para esquematizar su página de mapa. En la vista de diseño se pueden desplegar múltiples marcos de datos y todos los elementos del mapa.

En ArcMap, usted trabaja con un mapa que tiene un diseño de página. El diseño contiene una o más vistas geográficas y otros elementos del mapa, tales como barras de escala, flechas de Norte, etc. Todas las partes del diseño del mapa están “vivas”.

Las tablas y gráficos de ArcView 9 son similares a las tablas y gráficos de ArcView GIS 3, pero con apariencia y función mejoradas.

El Visual Basic para las Aplicaciones reemplazó a Avenue ™ como lenguaje usado para personalizar y para la creación de macros. VBA proporciona una muy conocida interfaz estándar con un conjunto rico en herramientas de programación (código y depuración).

2.6.4 COMPARACIÓN DE CONCEPTOS CLAVES

Muchos de los términos de ArcView GIS 3 se han cambiado en ArcView 9.En la mayoría de los casos, sin embargo, existen elementos y funcionalidad equivalentes.


Los conceptos claves de ArcView GIS 3 están en lista en esta sección al lado de su equivalente en Arcview 9. Una comparación más extensa de conceptos se puede ver en el tema en línea del libro de Transición de ArcView GIS 3 a Arcview 9 (Migrating from Arcview 3 to ArcView 9) del sistema de Ayuda del ArcGIS Desktop.

2.6.5 EXTENSIONES DE ARCVIEW 9

La funcionalidad que antes estaba disponible a través de extensiones (geoprocesamiento y soporte a imágenes para una variedad de formatos de imagen) ahora está incluida en ArcView 9. Como ya se describió, extensiones opcionales como Analyst 3D, ArcPress y ArcGIS Spatial Analyst está aún disponibles y están construidas dentro de la funcionalidad principal del ArcGIS Desktop.

2.6.6 CÓMO IMPORTAR PROYECTOS Y LEYENDAS DE ARCVIEW GIS 3 A ARCMAP

ESRI ha incluido herramientas de transición en ArcMap para ayudar a la migración de ArcView GIS 3 a ArcView 9. ArcView 9 ya no usa el formato de archivo .apr para almacenar información del proyecto. Sin embargo, usted puede importar la mayoría de los ítems de un proyecto de ArcView GIS 3 a un documento de mapa de ArcMap usando el comando de menú “Importar de un proyecto de ArcView.”

De la misma forma usted puede importar la simbología de una leyenda de ArcView GIS 3 a ArcMap usando la opción “Importar definición de simbología” desde un archivo de leyenda (*.avl) de ArcView GIS 3 de la caja de dialogo de Importar Simbología.

Escoja “Importar de un proyecto de ArcView” del menú de Archivos de ArcMap para importar un proyecto de ArcView GIS 3.

Es importante notar que es posible hacer un solo diseño en ArcMap. Por lo tanto, si usted tiene un proyecto de ArcView GIS 3 con múltiples diseños, usted necesitará seleccionar uno para importarlo o importar cada uno en un documento de mapa separado. Las plantillas de mapas se pueden usar en ArcMap para alterar dinámicamente sus diseños.

2.6.7 ELEMENTOS Y FUNCIONALIDAD NUEVOS QUE SOBREPASAN ARCVIEW GIS 3

La administración de datos con ArcCatalog y la edición de datos con las herramientas de edición de ArcMap son sólo dos ejemplos de la funcionalidad nueva que ofrece ArcView 9.El mejoramiento de herramientas usadas en la interacción de mapas, la creación de mapas, la clasificación y la simbolización de datos y el análisis de mapas están todos presentes en la interfaz más amigable basada en Windows.

Las mejoras de los elementos y funcionalidad nuevos incluyen:

Elementos del mapa que aparecen cuando usted coloca el cursor del ratón sobre un elemento desplegando un atributo de ese elemento.

La ventana de aumento permite ver una vista aumentada de un área pequeña sin cambiar la extensión de la vista.

La ventana de visión general le permite ver la extensión completa de los datos.


Hay marcas espaciales que identifican ubicaciones geográficas particulares a una escala particular que puede ser guardada y a la cual se puede referir más adelante.

Buen manejo de datos raster.

Georreferenciación de raster.

Herramientas avanzadas de clasificación de leyenda.

Transparencia de datos en multicapas que le permite ver capas que están por debajo de otras capas.

Proyección inmediata de elementos y raster entre sistemas coordenados.

Capacidades especiales para rotular que incluyen rotulación por múltiples campos y rótulos con textos alineados.

Colección extensa de estilos predefinidos para leyendas, flechas de Norte, barras de escala, texto de escala, márgenes y cuadrículas.

Herramienta para exportar mapas en una variedad de formatos gráficos (.emf,. jpg, y .pdf).

Herramienta que le permite verificar las oraciones de SQL antes de la ejecución.

Herramientas para importar coberturas y shapefile a geodatabase personales o de raster a MrSID.

Herramientas para exportar capas vector a geodatabase personales o de raster a TIFF, IMG o formato de archivo GRID.

Herramientas para crear, editar, importar y exportar metadatos en uno de los cuatro estilos de metadatos: estilo ESRI Web, estilo FGDC FAQ, estilo reporte

FGDC y estilo de datos XML.

Los contenedores OLE para objetos OLE insertados dentro de ArcMap.

Desarrollo de aplicación estándar de la industria con lenguajes VBA, VB, VC++, Delphi ™ y otros lenguajes ActiveX.

Personalización de herramientas para extender la aplicación y crear macros.

Fuerte integración con ArcEditor y ArcInfo.

Soporte potente de ArcIMS.


CAPÍTULO 3: TRABAJAR CON DATOS ESPACIALES

3.1 FUENTE DE DATOS

3.1.1 FORMATO DE DATOS ESPACIALES CAD

AutoCAD

- .dwg

“drawing” de AutoCAD.

Compilado.

Versiones normalmente utilizadas: 12, 14, 2000 y 2002.

- .dxf

“drawing exchange format” de AutoCAD.

Archivo de texto, gran tamaño del archivo, gran ratio de compresión

Versiones normalmente utilizadas: las mismas que el dwg

- .dwf

“drawign web format” de AutoCAD Compilado, para visualización web

Versiones normalmente utilizadas; desde AutoCAD 2000

Microstation

- .dgn

“design” de Microstation.

Compilado.

Versiones normalmente utilizadas: Microstation 95, 5, SE, Java y 8 (esta última cambia el formato interno del archivo con respecto a las anteriores).


3.1.2 FORMATOS GIS GIS VECTORIALES

Coverages ArcInfo

Covertures o coberturas de ArcInfo

Estructurado en directorios en otro de orden superior llamado workspace que los contiene, varios archivos dentro del directorio conforman una cobertura. Compuestos de alguna de estas Features Class, tic, label, arc, poligon, annotation.

Shapes ESRI

Ficheros de formas o shapefiles de ArcView (formato de las versiones anteriores a ArcView 8/9)

Compuestos de varios archivos con el mismo nombre y diferente extensión. Tres necesarias y fundamentales .shp, .shx y .dbf, esta última contiene la información alfanumérica de los elementos. Otras opcionales como .sbx, .sbn, .aih y .aif que contiene los índices del shape.

Pueden diferenciarse en primera instancia en tres tipos diferentes, puntos, líneas y polígonos.

Además los Zshape con coordinas tridimensionales y los Mshape con distribución de datos a lo largo de los elementos para tratamiento segmentado.


TIN

Malla de triángulos tridimensional, representación de modelos 3D, con un sistema de archivos similar a las coberturas. Son mallas trianguladas que representan la superficie tridimensional del terreno. Según el software que se utilice podrán ser visualizables, genereables o editables

Geodatabase: Feature class y Feature dataset

La Geodatabase en una base de datos relaciones que contiene información geográfica. Contienen Feature classes y tablas que se puede organizar en features datasets, y pueden existir de manera independiente en la geodatabase.

La feature class almacena elementos geográficos que representan puntos, líneas o polígonos y sus atributos, también puede incluir anotaciones o textos y dimensionamientos. Todas las feature classes de la dataset deben tener el mismo sistema de coordenadas. Las tablas pueden contener atributos adicionales para la feature class o la información geográfica tal como direcciones o coordenadas x, y, z.

Varios objetos en la geodatabase pueden estar interrelacionados, como puedan ser direcciones y otras informaciones relacionadas. La relationship class permite usar atributos almacenados en un objeto relacionados para simbolizar, etiquetar o consultar una feature class.

La feature class en una feature dataset puede ser organizada en una red geométrica, la red combina líneas y puntos en las feature class para modelizar redes lineales, como puedan ser redes eléctricas, y mantener las relaciones lógicas topológicas entre sus feature classes.

El formato de la geodatabase es el de una base de datos relacionál, Microsoft Access, Oracle, SQL Server, etc

MIF

MapInfo Interchange Format del software MapInfo


3.1.3 DATOS GIS RÁSTER

Los formatos raster son representaciones de valores o de atributos en porciones homogéneas para la zona que abarca la representación – pixels. Esta representación se hace por la asignación de simbología de colores a cada pixel para las magnitudes del valor del atributo.

Los formatos son:

GRID

O rejilla, de estructura de archivos similar a las coberturas

DEM Digital Elevation Model, archivo de texto con coordenadas y valores

ERDASS Image Compuesta de varios archivos .img, .met para cada una

MrSid Images Igualmente compuesta de varios archivos, .sid, .met, .aux y .sdw

Imágenes TIFF

Targa Image File Format, imagen que generalmente responde a una ortofotos aérea que puede estar georreferenciada en el mismo archivo .tif o a través del archivo de georreferenciación tfw.

Imágenes JPEG

Imágenes en el formato de compresión jpeg, con extensión .jpg o jpeg y georreferenciados a través del archive .jpgw.

3.1.4 CONVERSIÓN ENTRE FORMATOS

Las aplicaciones GIS permiten la transformación de datos CAD a datos GIS a los que posteriormente habrá que adicionar los atributos alfanuméricos que no se encuentran en los datos de partida.

ArcGis permite la transformación de fichero dwg, dxf o dgn a los formatos que nativamente maneja, shapes o elementos de una Geodatabase.

Los objetos de datos CAD, ya sean de AutoCAD o de Microstation, se agrupan en los tres tipos que de shapes o de feature classes que ArcGis trata.

Así de un dwg se podrán tener como formato GIS –en shape o feature class– los puntos, las líneas o los polígonos. De esta manera las líneas y polilíneas (dos objetos distintos en AutoCAD) se convertirán a líneas de ArcGIS, lo mismo que las líneas o los complex shapes de un dgn.

Las aplicaciones GIS también permiten la conversión de formatos externos a los propios de ArcGis. De shape a feature class en una geodatabase, o desde una cobertura de ArcInfo a un shape.


De shape a geodatabase: conversión con ArcView

De geodatabase a shape: conversión con ArcView

De cobertura a shape o geodatabase: conversión con ArcView

De CAD a shape o geodatabase: con conversión ArcView

De Shapes o geodatabases a TIN: con la extensión 3D Analyst de ArcView

De Shapes o geodatabases a GRID: con la extensión 3D Analyst de ArcView

Las transformaciones de GIS a CAD, tan sólo como exportación de los datos carece de sentido puesto que se perderían los atributos alfanuméricos de los datos.

Los datos ráster de imágenes son de valor para una rápida interpretación de la modelización de los datos sobrepuestos a las imágenes o para la captura de información a reflejar en datos espaciales, por lo que también carece de sentido plantear la transformación de imágenes cuando estas son imágenes aéreas. Los procesos para la transformación de otras imágenes ráster obtenidas por escaneo de planos, se realizan a través de herramientas de trace que dan como resultado un formato CAD importable a formato GIS

3.2 FUENTE DE DATOS ALFANUMÉRICOS

Los datos alfanuméricos soportados por ArcGis son:

dbf Database Form, formato de DBase, es una tabla de datos alfanuméricos. Los tipos de datos son número con o sin decimales, carácter, fecha y booleano

mdb Microsft DataBase, formato de base de datos de Microsoft Access, un archivo .mdb que contiene los recordsets –tablas o consultas–. Los tipos de datos son boolean, byte, integer, long, double, carácter, etc.

txt Archivo de texto delimitado o separado por caracteres

otros Además son posibles las conexiones a otros sistemas de bases de datos, Oracle, SQL Server, Internase, Informix y conexiones ODBC


3.3 ORGANIZACIÓN DE LOS DATOS

La implementación de GIS exige primeramente una excelente organización de la base de datos. Esto asegura que la información sea fácilmente recuperable para uso posterior, al querer realizar una simple producción cartográfica o un análisis espacial avanzado.

La manera mas simple y efectiva de organizar la disposición de los datos se da en tres frentes:

3.3.1 ESTRUCTURA DE DIRECTORIOS

Garantiza que datos espaciales sean almacenados en directorios o pistas específicas, de modo que el usuario sepa siempre donde recuperar la información

La definición de lugares de almacenamiento de los datos es fundamental para la buena recuperación de los mismos, Cuando sea necesario. La mejor manera de implantar esto es definiendo reglas de almacenamiento, de modo que en la medida que los datos sean generados en el correr del proyecto, serán almacenados en partes predefinidas. Si un usuario cualquiera desea recuperar los datos el sabrá exactamente donde encontrarlos en la red.

La estructura de directorios sugerida está ejemplificada en la figura, la cual fue creada la carpeta 9-SIG para contener los datos espaciales en el formato utilizado por el ArcGIS. Una breve explicación del contenido de las carpetas el paso a seguir.

Carpeta del Proyecto CGCCT: en esta carpeta esta contenidos TODOS los datos referentes al proyecto, sean ellos administrativos, mapas, resultados analíticos, datos brutos e interpretados.

Carpeta 2: Provincial: en esta carpeta se encuentran los datos referentes al ámbito provincial del proyecto es común que un proyecto de exploración sea iniciado como búsqueda regional, a partir de la cual serán definidos contenidos detalladamente.

Carpeta 3: contenidos municipales: la información referentes al detalle de los contenidos son almacenadas en esta carpeta; para cada uno un subdirectorio diferente es creado, carpeta 090_Jijona

Carpeta BD, para el contenido de las bases de datos

Carpeta Cintas, para el almacenamiento de los formatos estándar de intercambio

Carpeta Layer, almacenamiento de los layers (*.LYR) independientemente de su origen - shapefiles, imágenes, cad

Carpeta Mapa, almacenamiento de los mapas (*.MXD) generados

Carpeta Ortos, almacenamiento de las imágenes georreferenciadas

Carpeta Shape, para contener los shapes del municipio y archivos asociados .DBF, *.SHX, *.PRJ, *.XML, *.SBN, *.SBX)


3.3.2 REGLAS DE NOMENCLATURA

Datos espaciales deben ser nombrados según reglas que explicitan al máximo que tipo de datos son aquellos, cual el local, etc.


3.3.3 USO DE METADATOS

La búsqueda por metadados es bastante eficiente, posibilitando al usuario la rápida recuperación de los datos deseados, basados en su contenido. La calidad de la búsqueda, es claro, permanece condicionada al buen registro de los metadatos. Se recomienda procurar por datos referentes al tema (Theme Keyword, o o asunto a cual layer se refiere) o al local (Place Keyword) de cobertura del layer. La herramienta responsable del georenciamento de esta organización de datos es el Catálogo Digital (ArcCatalog).

3.4 USO DE LOS MÓDULOS ARCCATALOG Y ARCTOOLBOX

3.4.1 ARCCATALOG

Organización de datos con ArcCatalog:

ArcCatalog es un nueva herramienta, disponible a partir de la versión 8 de ArcGIS, que permite la visualización, gestión y organización de los datos espaciales. No hay herramienta semejante en las versiones anteriores del software (ArcView 3.x), y los usuarios experimentados se beneficiarán extremadamente con su uso.

El modo de trabajo del ArcCatalog es bastante semejante al de Windows Explorer (o Administrador de Archivos de Win3.x), donde la izquierda localiza el árbol de directorios (aquí denominados conexión), y la dirección y contenido de estas conexiones. El contenido puede ser visualizado de diversas formas (particularmente interesantes son las miniaturas o thumbnails), y es posible previsualizar la geografía o los atributos de los layers, y pueden ser editados los metadatos.


En el ArcCatalog es posible hacer búsquedas para localizar los datos, basadas en el nombre, en el local o en los metadatos.

Y finalmente, el ArcCatalog es el único local en el cual nuevos shapefiles pueden ser creados a partir de cero.

ArcCatalog permite:

Manejo de fuentes de datos como conexiones locales o remotas a los contenedores de datos.

Estructuración de la información, tanto en los directorios de las conexiones, como en la organización de las misma a través de la previsualización de los datos en su formato, contenido y metadatos.

Activación de extensiones.

Manejo de datos, creación, eliminación, copia, exportación, cambio de nombre, y de las propiedades de los formatos de los datos

La primera vez que se inicie ArcCatalog, contiene la carpeta de conexiones que permite acceder a contenedores de datos

El catalogo también contiene carpetas que permiten crear y almacenar conexiones a bases de datos e servidores de Internet, manejar servicios de geocodificación y resultados de búsqueda.

Cuando se selecciona una conexión, se puede acceder a los datos vinculados. Las conexiones permiten acceder a las carpetas o directorios en discos locales o compartidos. Las database connections permiten acceder al contenido de bases de datos.

Cuando se elimina una conexión únicamente se elimina el vínculo, no se eliminan los datos.


Cuando se selecciona una conexión en el árbol del catálogo el comportamiento de ArcCatalog es similar al Explorador de Windows. A diferencia de Windows ArcCatalog no muestra la totalidad de los archivos.

Cada directorio que contiene datos geográficos muestra estos con un icono diferente según el formato del mismo para su fácil identificac ión.

La copia, cambio de nombre o eliminación de datos se realiza de manera similar al Explorador de Windows


3.4.2 EXPLORACIÓN DE LOS DATOS

La exploración de los datos se realiza a través de ArcCatalog una vez situados en el directorio contenedor de los datos de la conexión.

3.4.3 CONTENIDO DE LA CONEXIÓN

Cada icono identifica el formato de los datos, se permite la visualización en los modos:

Vista iconos grandes

Vista lista

Vista detalles, en la que se muestran mas detalles propios de los datos que en el Explorador de Windows

Miniaturas o thumbnails

La selección de los datos se realiza haciendo un doble clic en el árbol de las conexiones sobre el icono de los datos.


La pestaña de contenidos muestra el contenido de los datos geográficos

La pestaña de previsualización permite ver la geografía, la tabla o la vista 3D de los datos


Cada una de las vistas es la siguiente

En la vista de previsualización se utilizan las herramientas de visualización para explorar los datos.


ArcCatalog es utilizado para el manejo de datos gráficos, creación, eliminación, cambio de nombre, importación y exportación. Las acciones a realizar pueden ser genéricas tales como eliminar; o especificas del tipo de formato, todas ellas se realizan con el botón derecho del ratón sobre el icono del dato geográfico y son funciones de conversión o exportación, importación, compactación o búsqueda.

3.5 TRABAJO CON DATOS GEORREFERENCIADOS

Los datos geográficos deberán estar georeferenciado en un mismo proyecto bajo el mismo sistema de proyección, las características de cada uno de los sistemas de proyección estándar se muestran en la ventana siguiente.

3.5.1 ARCTOOLBOX

En anteriores versiones (hasta la v. 9) ArcToolbox era un módulo independiente más. A partir de la v.9 está integrado dentro de ArcCatalog o Arcmap, por lo que su ejecución se hará desde estos. Entre otras tareas, permite la conversión y el mantenimiento de datos geográficos, además mediante programación con Visual Basic es posible la creación de herramientas nuevas desarrolladas.


3.5.2 CONVERSION TOOLS

Herramientas de conversión de datos:

Desde CAD a Geodatabase

Desde feature class en geodatabase a un geodataset en geodatabase

Desde geodatabase a shapefile

Desde tabla a geodatabase

Desde/A Raster (Grid) a otros formatos raster

3.5.3 DATA MANAGEMENT TOOLS

Proyecciones


Definición o asignación de sistemas de proyecciones a coberturas, grids o TINs, shapes o features class de una geodatabase

3.6 DATUMS Y CONVERSIÓN DE DATUMS

El cambio de datum se realiza partiendo de unos datos con un datum establecido y exportando a otro shapefile o en geodatabase, adquiriendo el datum de destino desde los predefinidos o importándolo desde otra fuente de datos que lo tenga establecido.

La asignación de datums y sistema de proyección se realiza mediante las herramientas específicas de ArcToolbox.

3.7 MANEJO DE LAS PROYECCIONES EN ARCGIS

La asignación o cambio de sistemas de proyección a datos geográficos, en los formatos de coberturas de ArcInfo, GRID, TIN, shapes o features de una geodatabase se realiza mediante las herramientas de manejo de datos de las ArcToolbox.

3.8 INTRODUCCIÓN A CLASES

Las clases o feature classes que se encuentran en las geodatabase pueden ser

Feature class de puntos, similar a los shapes de puntos de ArcView 3.x

Feature class de lineas, similar a los shapes de lineas de ArcView 3.x

Feature class de polígonos, similar a los shape de polígonos de ArcView 3.x


Feature class de relaciones, relaciones de los elementos del feature dataset

Feature class de anotaciones, similar a las annotations de las coberturas de ArcInfo

Feature class de dimensiones, dimensiones en el espacio de trabajo

Cada tipo de feature es identificable por el icono asociado tal como muestra la ventana

3.9 RELACIÓN ENTRE LOS ATRIBUTOS (TABULARES) Y LOS ELEMENTOS (GEOMETRÍA)

En entorno GIS a cada elemento geográfico le corresponde de una manera única un elemento en la tabla asociada y lo mismo ocurre en sentido inverso.

Además se pueden tener datos meramente alfanuméricos y que sea posible vincularlos a datos geográficos.

Cada elemento grafico tiene una relación biunívoca con su atributo alfanumérico, aunque el elemento grafico se componga de varias partes como puedan ser las islas de un mismo archipiélago

3.9.1 TEMAS DE EVENTOS Y RUTAS

A partir de datos alfanuméricos sin representación grafica siempre y cuando tengan en la tabla datos alfanuméricos geográficos, coordenadas, se puede generar el shape o la fature class haciendo que los campos con la información geográfica generen las formas graficas.

En el caso de partir de una tabla con coordenadas y datos alfanuméricos se genera un shape de puntos con los datos asociados como atributos a cada registro del shape o feature class


E igualmente con coordenadas de inicio y fin de segmentos y datos alfanuméricos en una tabla se puede generar un tema de eventos de líneas, lo que es un tema de rutas.

3.9.2 RELACIONES ALFANUMÉRICAS

Entre las tablas, ya sean de datos gráficos o de datos alfanuméricos se pueden establecer relaciones entre los registros de una y otra tabla, si ambas tablas se encuentran en el mismo entorno de trabajo se trata de una relación relate, y una relación join puede establecer entre datos en distintos entorno o formato de datos alfanuméricos.

Estas relaciones pueden mostrar u ocultar los elementos que no tengan equivalente en la tabla vinculada.


3.9.3 GEOCODIFICACIÓN

La geocodificación permite la referenciación geográfica de datos alfanuméricos contra un patrón. Tanto el patrón de datos, que contiene los datos geográficos, como los datos alfanuméricos a referenciar han de tener una normalización homogénea de los campos de datos para georreferenciar.

Con una tabla de direcciones se puede localizar los puntos de cada registro de esta sobre una cartografía de vías a través de los campos de dirección, como son la sigla de via, la denominación de la vía, el numero de portal y el código postal.

Los registros de la tabla de entrada aparecen como elementos geográficos puntuales sobre la cartografía

3.10 INTRODUCCIÓN A LOS METADATOS

Los metadatos son una descripción avanzada de cada tema geográfico para facilitar su gestión, identificación, búsqueda y administración.

La barra de Metadatos

Permite mostrar diferentes presentaciones para los metadatos. Además de crear y editar los metadatos de una fuente de datos.

Los metadatos se estructuran en estos apartados:

Identificación


Calidad de los datos

Organización de los datos


Referencia espacial


Atributos

Distribución


Referencia de los metadatos

3.11 USO DE DATOS GEOGRÁFICOS EN LA RED (OBTENCIÓN DE DATOS DESDE INTERNET)

Desde ArcCatalog como una conexión mas en posible la exploración de datos en ofrecidos en servidores de Internet o Intranet, el manejo de las conexiones es similar a las conexiones de datos en local o en una red con recursos compartidos

Date post:	18-Jan-2016
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MANUAL Arcgis Parte1

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