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APLICACIONES DEL ARCGIS EN GEOLOGIAJASMANY SIPION CHUQUMIA
Universidad Nacional San AgustínFacultad de Geología Geofísica y Minas
RESUMEN
QUE ES EL ARCGIS
El ArcGIS Desktop es como un conjunto de aplicaciones integradas: ArcMap, ArcCatalog y
ArcToolbox. Usando estas tres aplicaciones en conjunto se puede desarrollar cualquier
actividad o tarea SIG, desde una muy simple hasta una muy avanzada, incluyendo mapeo,
administración de datos, análisis geográfico, edición de datos y geoprocesamiento. Además,
ArcGIS permite tener acceso a muchos otros 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 un amplio rango de
usuarios.
ARCMAP
ArcMap es la aplicación principal de ArcGIS Desktop. Esta aplicación SIG se usa para todas
las actividades relativas al mapeo, incluyendo cartografía, análisis de mapas y edición. En
esta aplicación se trabaja esencialmente con mapas. Los mapas tiene un diseño de página
que contiene una ventana geográfica, o una vista con una serie de layers, leyendas, barras
de escalas, flechas indicando el norte y otros elementos . ArcMap ofrece diferentes formas
de ver un mapa o una vista de datos geográficos y una vista del diseño del cartográfico
(layout) en la cual se pueden desarrollar un amplio rango de funciones avanzadas de SIG.
ARCCATALOG
La aplicación ArcCatalog ayuda a organizar y administrar todos los datos SIG. Incluye
herramientas para explorar y encontrar información geográfica, para grabar y visualizar los
metadatos, para una rápida visión de cualquier conjunto de datos y para definir la estructura
del diseño de los layers con datos geográficos.
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ARCTOOLBOX
ArcToolbox es una aplicación sencilla que contiene muchas herramientas SIG para usar en
el geoprocesamiento de datos. Existen dos versiones de ArcToolbox: una completa que
viene con el software ArcInfo y una versión más simple o liviana que viene con el software
ArcView y ArcEditor.
Las aplicaciones ArcMap, ArcCatalog y Arctoolbox han sido diseñadas para trabajar en
conjunto con ellas, con el fin de desempeñar todas las funciones y operaciones de un SIG.
Por ejemplo, se puede buscar y encontrar un documento en ArcCatalog, luego abrirlo en
ArcMap haciendo doble click en Catalog. Luego se puede editar y mejorar sus datos usando
las herramientas disponibles en el ambiente de edición de ArcMap.
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INTRODUCCION
Un SIG se define como un conjunto de métodos, herramientas y datos que están diseñados
para actuar coordinada y lógicamente para capturar, almacenar, analizar, transformar y
presentar toda la información geográfica y de sus atributos con el fin de satisfacer múltiples
propósitos. Los SIG son una nueva tecnología que permite gestionar y analizar la
información espacial y que surgió como resultado de la necesidad de disponer rápidamente
de información para resolver problemas y contestar a preguntas de modo inmediato. Existen
otras muchas definiciones de SIG, algunas de ellas acentúan su componente de base de
datos, otras sus funcionalidades y otras enfatizan el hecho de ser una herramienta de apoyo
en la toma de decisiones.
Aunque al leer algunas definiciones de los Sistemas de Información Geográfica se puede
pensar que es algo muy complejo, en realidad resulta sencillo de comprender si se percibe a
un SIG como un programa de cómputo, un software con funciones específicas. En este
sentido un SIG es igual que una hoja de cálculo o un procesador de textos, solo que para el
caso de los SIG se tienen programas como Arcview, Geomedia o Geographics, por citar solo
a algunos.
¿CUÁLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG?
Equipos (Hardware)
Es donde opera el SIG. Hoy por hoy, programas de SIG se pueden ejecutar en un amplio
rango de equipos, desde servidores hasta computadores personales usados en red o
trabajando en modo "desconectado".
Programas (Software)
Los programas de SIG proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar,
analizar y desplegar la información geográfica. Los principales componentes de los
programas son:
Herramientas para la entrada y manipulación de la información geográfica.
Un sistema de manejador de base de datos (DBMS)
Herramientas que permitan búsquedas geográficas, análisis y visualización.
Interface gráfica para el usuario (GUI) para acceder fácilmente a las herramientas.
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Datos
Probablemente la parte más importante de un sistema de información geográfico son sus
datos. Los datos geográficos y tabulares pueden ser adquiridos por quien implementa el
sistema de información, así como por terceros que ya los tienen disponibles. El sistema de
información geográfico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede
incluso utilizar los manejadores de base de datos más comunes para manejar la información
geográfica.
Recurso humano
La tecnología de los SIG está limitada si no se cuenta con el personal que opera, desarrolla
y administra el sistema; Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real.
Procedimientos
Un SIG operará acorde con un plan bien diseñado y con unas reglas claras del negocio, que
son los modelos y las prácticas operativas características de cada organización.
La construcción e implementación de un SIG en cualquier organización es una tarea
siempre progresiva y continúa. Los análisis y estudios anteriores a la implantación de un SIG
son similares a los que se deben realizar para establecer cualquier otro sistema de
información; sin embargo, en los SIG hay que considerar las características especiales de
los datos utilizados y sus correspondientes procesos de actualización.
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Es indiscutible que los datos son el principal activo de cualquier sistema de información. Por
ello el éxito y la eficacia de un SIG se miden por el tipo, la calidad y vigencia de los datos
con los que opera.
La información geográfica contiene una referencia territorial explicita como latitud y longitud
o una referencia mucho mas explicita. Los SIG funcionan con dos tipos diferentes de
información geográfica: el modelo vector y el modelo raster. El modelo raster funciona a
través de una retícula que permite asociar datos a una imagen; es decir, se pueden
relacionar paquetes de información a los pixeles de una imagen digitalizada.
En el modelo vector, la información sobre puntos, líneas y polígonos se almacena como una
colección de coordenadas x,y. La ubicación de una característica puntual, pueden
describirse con un sólo punto x,y. Las características lineales, pueden almacenarse como un
conjunto de puntos de coordenadas x,y. Las características poligonales, pueden
almacenarse como un circuito cerrado de coordenadas.
CONSTRUCCIÓN DE BASES DE DATOS GEOGRÁFICAS
La construcción de una base de datos requiere primeramente de un previo análisis de
los exigencias de información que habrá al desarrollar un proyecto, de acuerdo a esto
se empezara con la pre-concepción de la base de datos ideal.
Lo recomendable es tratar de determinar primero que formas son las que se definirán
en la base de datos, y que campos contendrán cada una de estas, por ejemplo en caso
de geología para digitalizar drenajes, se tendría que crear un shapefile con este nombre
indicar a que tipo pertenece (polígono, polilinea, punto) y que campos contendrán (nombre,
tipo, extensión, etc, esto como se dijo anteriormente dependiendo de los requerimientos
de información de la organización.
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La esencia de un SIG está constituida por una base de datos geográfica. Esta es, una
colección de datos acerca de objetos localizados en una determinada área de interés en la
superficie de la tierra, organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o
varias aplicaciones. Una base de datos geográfica requiere de un conjunto de
procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista
de su documentación como de su administración. La eficiencia está determinada por los
diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras. El vínculo entre las
diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el número
identificador de los elementos. Tal número identificador aparece tanto en los atributos
gráficos como en los no gráficos. Los atributos no gráficos son guardados en tablas y
manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos.
Los atributos gráficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema
SIG. Los objetos geográficos son organizados por temas de información, o capas de
información, llamadas también niveles. Aunque los puntos, líneas y polígonos pueden ser
almacenados en niveles separados, lo que permite la agrupación de la información en temas
son los atributos no gráficos. Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos
representan. Así por ejemplo, en una categoría dada, ríos y carreteras aun siendo ambos
objetos línea están almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes.
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Los formatos estándar para un archivo de diseño son el formato RASTER y el formato tipo
VECTOR, en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectángulos o cuadrados
a los que se les denomina células o retículas, cada retícula posee información alfanumérica
asociada que representa las características de la zona o superficie geográfica que cubre,
como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografía
satelital, la fotografía aérea es otro buen ejemplo.
Formato RASTER
El formato raster se obtiene cuando se "digitaliza" un mapa o una fotografía o cuando se
obtienen imágenes digitales capturadas por satélites. En ambos casos se obtiene un archivo
digital de esa información.
La captura de la información en este formato se hace mediante los siguientes medios:
scanners, imágenes de satélite, fotografía aérea, cámaras de video entre otros.
Formato VECTORIAL
La información gráfica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de
segmentos orientados de rectas o vectores. De este modo un mapa queda reducido a una
serie de pares ordenados de coordenadas, utilizados para representar puntos, líneas y
superficies.
La captura de la información en el formato vectorial se hace por medio de: mesas
digitalizadoras, convertidores de formato raster a formato vectorial, sistemas de
geoposicionamiento global (GPS), entrada de datos alfanumérica, entre otros.
EDICIÓN DE LA INFORMACIÓN
Permite la modificación y actualización de la información. Las funciones de edición son
particulares de cada programa SIG. Las funciones deben incluir:
Mecanismos para la edición de entidades gráficas (cambio de color, posición, escala,
dibujo de nuevas entidades gráficas, entre otros.)
Mecanismos para la edición de datos descriptivos (modificación de atributos,
cambios en la estructura de archivos, actualización de datos, generación de nuevos
datos, entre otros.)
Email: jasmany_s @hotmail.com
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II. ARCGIS APLICADO A GEOLOGIA.
Arccatalog:
Lo esencial es organizar primero la base de datos y hacer la estructuración de la misma,
tenemos tres tipos de formas que se podrían escoger de acuerdo al tipo de información
que se va a digitalizar
Poligonos
Polilineas
Puntos
Cada uno de estos tipos de formas contendrán una base de datos, la cual será creada
de acuerdo a los requerimientos de la organización.
Ingresaremos luego la referencia espacial con la cual se esta trabajando, esto depende
del datum del mapa. Ejemplo PSAD 56
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Cada uno de estos shapefile contienen una base de datos, que se creo de acuerdo a
nuestro requerimiento como por ejemplo el Shapefile Cuencas posee campos tales como
el nombre, ubicación, volumen, área, ahora cada uno de estos campos también poseen
sus tipos dependiendo de la data , ya sea Texto en caso de una descripción, shortinteger
en caso de valores numéricos no mayores a 999, longinteger valores numéricos
superiores al anterior, Date, para ingresar fechas etc.
De esta misma forma se procederán a crear es resto de shapefile, una vez finalizado este
proceso se pasa al siguiente modulo Arcmap.
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Arcmap
Esta aplicación SIG se usa para todas las actividades relativas al mapeo, incluyendo
cartografía, análisis de mapas y edición
El primer paso es crear una georeferenciación que esta basada en el ingreso de puntos
de control en base a la imagen que se digitalizara(Fig -1), se recomienda que se
ingresen dos puntos de control (Fig-2) como mínimo para tener una buena referencia
geográfica. Después modificaremos en el Viewlink table las coordenadas correctas tanto
en el eje x como y para que pueda trabajar en una ubicación real.(Fig-3) y ingresar las
unidades en las cuales se trabajaran ( mts. Km. Feet).
Tambien se deben cargar los extension correspondientes como el Georeferencing y el
Editor ( para editar o digitalizar)
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Fig -1
Fig – 2
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Fig -3
Se procede ahora a cargar cada uno de los shapefile creados para este mapa.
A partir de este instante la extensión con el cual trabajaremos es el Editor.
El Editor posee las siguientes herramientas.
Task.- En la cual indicaremos la tarea que vamos a realizar ya se Create New Feature
que es la que se activa por defecto y nos sirve para crear las nuevas caracteristicas,
como tambien el Reshape features para redibujar una forma ya digitalizada entre otras
mas
Target.- Esta opcion sirve para indicar el campo el cual se va a digitalzar se debe tener
especial cuidado debido a que se comete el error de proceder a digitalizar en el
shapefile incorrecto.
Slipt tool.- usado para cortar formas en especial polilineas.
Para iniciar el proceso de digitalización se debe activar la opción Star Editing
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Seleccionaremos una herramienta denominada Sketch Tools, que sirve para dibujar a
mano alzada
Adicional a esta herramienta existe un conjunto de herramientas que cumplen distintas
funciones.
De esta manera de procederá a la digitalización de toda el área de interés en cada
uno de los shapefile que hemos creado.
En cada forma que se cree se debe también adicionar la información que formara parte
de la base de datos, a esta información se le conoce como Atributos
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Cargaremos ahora otro modulo el cual me servirá para realizar la interpolación de puntos
(KRIGING) , el modelamiento tridimensional (TIN), y para realizar perfiles, esta extensión
de llama 3D ANALYST.
El siguiente modulo con el cual trabajaremos se llama ARCSCENE
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ARCSCENE
3D Analyst™ habilita a los usuarios para visualizar y analizar efectivamente datos de
superficies. Usando 3D Analyst, podremos ver una superficie desde puntos de vista
múltiples, consultar una superficie, determinar lo que es visible desde una ubicación
seleccionada sobre una superficie y crear una imagen en perspectiva realista colgando
raster y datos vectoriales sobre una superficie. El corazón de la extensión del 3D Analyst es
la aplicación ArcScene. ArcScene proporciona la interfaz para ver capas múltiples de datos
tridimensionales y para crear y analizar superficies.
El 3D Analyst también suministra herramientas avanzadas de SIG para modelamiento
tridimensional tales como corte y relleno, línea de vista y modelamiento de terrenos.
Este modulo también te permite la visualización de layer (overlay) superponiéndolos
según sea nuestro criterio.
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Arctoolboxs
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 los software ArcView y ArcEditor.
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ANALISIS
Arcgis viene a ser un software que cubre casi todas las expectativas en lo que se
refiere al área de geología, como se puede observar posee una gran gama de
herramientas que facilitan la función del usuario al momento de realizar un proyecto ,
añadiendo a esto la versatilidad y compatibilidad con software como MapInfo y Autocad
nos permitirá realizar nuestras labores sin problema alguno.
Los modulos que posee como el Arcatalog, Arcmap , Arcscene y Arctoolbox nos
permitiran realizar una labor en forma ordenada y adecuada, y si a esto añadimos las
funciones del el ArcIMS que es un SIG orientado a Internet, que nos permite construir y
entregar centralmente un amplio rango de mapas, datos y aplicaciones SIG a los usuarios
en su organización, así como afuera de la misma, a través de la World Wide Web. ArcIMS
incluye ambas tecnologías cliente y servidor. Extiende un sitio Web activándolo para servir
datos SIG y aplicaciones. Con ArcIMS se incluyen visores libres para Java y HTML, pero
ArcIMS también puede trabajar con un amplio rango de clientes, tales como, ArcPad y
dispositivos inalámbricos.
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CONCLUSIONES
Como se ha visto a lo largo de esta exposición, resultan evidentes las ventajas que sugiere
el uso de Sistemas de Información Geográfica y en este caso del Software Arcgis Desktop
debido a que puede referenciar las entidades espaciales, particularmente por la gran utilidad
que significa combinar la potencialidad de la parte gráfica del sistema con un banco de datos
interactivo y de actualización automática.
Es claro que el uso del Arcgis en las organizaciones generarán ventajas competitivas
debido a que se puede tener información a tiempo real y eso en las áreas de geología,
minería medio ambiente etc., es de vital. Importancia.
Se adolece en nuestras Universidades de la difusión de software como este y otros que
cumplen funciones de forma similar , y actualmente con el avance de la tecnología,
nos es de vital importancia tener conocimiento de ellos, para poder tener un buen nivel
de competitividad y eficacia.
SUGERENCIAS
Una sugerencia importante es que antes de proceder a operar en el software se debe
confeccionar la base de datos considerando cada uno de los datos que en ella
participaran de acuerdo al trabajo que se realiza, esto se debe a que en Geología se
trabaja con una gran cantidad de datos y que falte el ingreso de uno de ellos retardaría
el tiempo de elaboración.
Bibliografia
www.esri.com
http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp
Berry, J.K. "Learning Computer Assisted Map Analysis" in Geographic Information Systems
Report, Part III
http://www.geotecnologias.com/gis.htm
http://gis.sopde.es/cursosgis/DHTML/que_2.html
Overview of GIS Database Design" in GIS Trends, ARC News Spring 1989. (Redlands,
California: Environmental Systems Research Institute 1989).
http://www.gisinteractivo.com
http://www.gis.com
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