Embed Size (px)
Citation preview
Tecnologia de Sistemas de Información Geográfica (SIG)
Geomática
¿Qué es la Geomática?
La Geomática es la ciencia y tecnología que trata de la recopilación, análisis, interpretación, distribución y uso de la información geográfica. La Geomática abarca una amplia gama de tecnologías que se pueden conjuntar en un sistema común de referencia espacial para crear una imagen detallada, pero comprensible del mundo material y del lugar que ocupamos en
el mismo. Entre estas tecnologías se incluyen las siguientes:
• TECNOLOGIA DE SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA;
• TECNOLOGIAS DE DETERMINACION DE POSICION GLOBAL;
• TECNOLOGIA DE TELESENSORES;
• TECNOLOGIAS DE CARTOGRAFIA DIGITAL Y
• LEVANTAMIENTO CATASTRAL.
Un Sector de Tecnología Dinámico
Canadá ha sido reconocido como líder mundial en el campo de la geomática, uno de los sectores tecnológicos de más rápido crecimiento durante la última década. Los expertos en geomática de Canadá brindan servicios de software, hardware y de valor
agregado para ayudar a los clientes a resolver sus problemas y aprovechar oportunidades en campos como los siguientes:
• geociencias;
• gestión de infraestructuras;
• medio ambiente;
• ordenación y reforma de tierras;
• vigilancia y desarrollo de recursos naturales;
• planificación del desarrollo y
• gestión y cartografía de zonas costeras
Los Adelantos Canadienses
La experiencia y los conocimientos especializados de los expertos canadienses en materia de geomática son el resultado de decenios de investigación y desarrollo y de aplicaciones prácticas. La comprensión de la diversidad de nuestra geografía nos permite
administrar nuestros recursos y el medio ambiente en beneficio de las generaciones presentes y futuras.
Actualmente se utilizan en todo el mundo productos y servicios para geomática que han sido desarrollados en Canadá. Nuestra gama de clientes incluye desde organismos gubernamentales en países industrializados y en desarrollo, hasta empresas grandes y pequeñas y comunidades alejadas.
Al asociarse con la comunidad geomática canadiense, la cual acoge acciones de colaboración internacional a través de operaciones conjuntas o alianzas estratégicas, usted tendrá pleno acceso y derecho preferencial no sólo a estos productos y servicios, sino también a algunos de los más prominentes peritos en la materia.
Sistemas de Información Geográfica
Los Sistemas de Información Geográfica (SIG)(Geographic Information Systems-GIS),
desarrollados y diseñados en Canadá hace unos treinta años pueden considerarse como
uno de los instrumentos más interesantes y potentes del mundo para tomar decisiones
en cuanto a geomática.
En los SIG se emplea la tecnología de computadores para integrar, manipular y visualizar
una amplia gama de datos capaces de crear una imagen de la geografía, medio ambiente y
características socioeconómicas de una zona.
Hoy en día es común utilizar los sistemas de información geográfica en una gran diversidad
de actividades; desde el trazado básico de mapas hasta la exploración y desarrollo de
recursos; desde la ordenación del medio ambiente hasta la planificación y administración de los sistemas de transporte y telecomunicaciones, de la infraestructura de servicios públicos, del desarrollo urbano y de la explotación del terreno.
La Función de los SIG en la Recopilación de Datos
Gracias al éxito en el aprovechamiento de la tecnología SIG, Canadá se encuentra a la
vanguardia de los modernos métodos de recopilación de datos sobre el terreno y ha
exportado estos conocimientos especializados a muchos otros países en aplicaciones tales
como la silvicultura, el medio ambiente y la geociencia.
El registro de observaciones en el campo es un importante elemento en la recopilación
de datos espaciales. Por ejemplo, los geólogos utilizan los SIG para localizarse ellos mismos
en el terreno; computadores para registrar observaciones en el afloramiento y software
SIG para integrar y evaluar una variedad de conjuntos de datos (apuntes sobre el terreno,
teledetectados, topográficos, geofísicos, geológicos, etc.). A menudo, la tecnología se
somete a condiciones y situaciones extremas, pero sin dejar de proporcionar soluciones
íntegras de cartografía digital e información sobre el terreno.
Los SIG en la Cartografía
Uno de los componentes clave para el éxito de los programas de cartografía o
de exploración es el de poder manejar e interpretar con eficacia una amplia gama
de datos. Canadá ha desarrollado un sistema integrado de cartografía geológica, basado
en SIG, en el que los datos espaciales permanecen en el dominio digital desde
el momento en que son recopilados en el terreno hasta la interpretación o publicación
de los mismos.
La tecnología SIG les proporciona a los usuarios una potente herramienta con la
que pueden archivar, manipular, integrar, analizar y visualizar las características
espaciales y las estadísticas del cúmulo de datos que se recopilan de manera rutinaria.
Por ejemplo, SIG está transformando el concepto del mapa geológico tradicional. Las
herramientas SIG se utilizan para elaborar mapas innovadores, no tradicionales, que se
pueden imprimir al instante, lo cual está en consonancia con la disponibilidad cada vez
mayor de datos digitales. Los SIG, como los máximos integradores de datos, están
cambiando la manera en que los geólogos analizan, presentan y distribuyen los datos
que recopilan, con lo cual adquirimos un mejor entendimiento de nuestro entorno
geológico.
Aplicaciones SIG 3-D
La tecnología SIG tridimensional (3-D) se está utilizando cada vez más para la presentación
y análisis de datos que contienen coordenadas espaciales horizontales y verticales.
Las aplicaciones geocientíficas SIG tridimensionales incluyen la exploración petrolera, la minería, meteorología, vigilancia del medio ambiente, arquitectura del paisaje y la elaboración de modelos geológicos.
Los geólogos, por ejemplo, utilizan los SIG 3-D para obtener un mejor entendimiento de las
observaciones y medidas de la superficie y del subsuelo al crear una compleja visualización
de la geología del subsuelo. Los proyectos permanentes de investigación y desarrollo
están ampliando el conjunto de herramientas tridimensionales, siendo los de cartografía
en Canadá los que proporcionan los datos geológicos complejos para el desarrollo de
aplicaciones. Las avanzadas técnicas de interpolación, proyección y de edición
de superficie, permiten la visualización y elaboración de modelos de escenarios 3-D
que anteriormente sólo se podían imaginar.
Aplicaciones de Alto Nivel
En colaboración con el sector industrial de Canadá se han desarrollado herramientas,
fáciles de utilizar, para estadísticas y sistemas expertos que complementan el software
comercial de visualización de datos. Con estas herramientas se aplican métodos tales
como la lógica difusa y pruebas ponderadas para combinar mapas e imágenes y para
producir nuevos mapas que muestren nuevas zonas de aplicaciones específicas.
Por ejemplo, una reciente aplicación geológica identificó zonas en las que es muy probable
que se descubran nuevos yacimientos de metales básicos. Se realizó una combinación
de mapas geoquímicos (basados en muestreos de arroyos y de arcilla glacial) imágenes
geofísicas tomadas desde el aire y características geológicas, con cartografía nueva elaborada
recientemente, para estimar las condiciones favorables que conduzcan a nuevos descubrimientos. Este mapa predijo con éxito depósitos ya conocidos, además de un
reciente descubrimiento.
Normas SIG para Datos y Mapas
Es esencial que los datos espaciales cuenten con normas adecuadas para su intercambio e
integración entre los diversos organismos.
Canadá se encuentra colaborando con otros países a fin de desarrollar un modelo global de
datos geológicos y normas SIG para los datos espaciales. La realización e implementación
de estas normas tiene como objeto alterar de manera fundamental la forma en que se
registran los datos de mapas digitales al igual que su uso por parte de gobiernos,
investigadores, industria, estudiantes y el público en general.
El hecho de poder compartir e integrar la información digital de mapas geológicos no
sólo es de importancia para los geólogos, sino que también es crítico para enfrentar muchas
de las inquietudes importantes de la sociedad.
La geología es un importante componente en la resolución de asuntos relacionados con los
recursos minerales, energéticos, el medio ambiente, la explotación de la tierra, los
peligros naturales y los recursos hidráulicos, entre otros
Geomática: Una nueva herramienta para Propiedad MineraPropiedad Minera:
Definición: El área de Propiedad Minera se encarga de tramitar, construir, controlar y supervisar todo procedimiento al cual es sometida una concesión minera, ya sea de índole técnico o jurídico-legal, además de salvaguardar el amparo que esta genera para las labores mineras.
¿Qué es la concesión minera?
La concesión minera es un derecho real e inmune: distinto e independiente del dominio del predio superficial, aunque tengan un mismo dueño; oponible al Estado y a cualquier persona; trnaferible y transmisible.
Las Concesiones mineras se clasifican en dos categorías:
Concesión de Explotación: Puede prevenir de una manifestación minera nueva o de una concesión de exploración ya vigente. Su duración es indefinida en el tiempo, solo con deben cancelar anualmente la patente, que es el amparo legal que tienen este tipo de concesiones. Permite el arranque y extracción del mineral.
Concesión de Exploración: A diferencia de la anterior, en este tipo de concesión solo se puede ser dueño de la Propiedad por un tiempo límite, que en este caso es de 2 años a partir de la fecha de sentencia que el juez determine como constituida la concesión. Solo se permite la exploración de minerales.
Geomática:
Definición: Termino científico para unificar ciencias de la Tierra y la tecnología informática con el fin de presentar elementos integrados a través de técnicas sistemáticas, cuyos objetivos es adquirir, almacenar, analizar y presentar información geográfica referenciada.
Esta mencionada información proviene de múltiples fuentes, mencionando, sensores espectrales, imágenes satelitales, sistemas de información, instrumental terrestre y redes informáticas anexas.
Toda la recopilación de esta información tiene como fin producir, gestionar y presentar información espacial en la planificación para las ciencias de la Tierra.
Metodología Preliminar para la Elaboración del Modelo
TeledetecciónLa teledetección o detección remota es la adquisición de información a pequeña o gran escala de un objeto o fenómeno, ya sea usando instrumentos de grabación o instrumentos de escaneo en tiempo real inalámbricos o que no están en contacto directo con el objeto (como por ejemplo aviones, satélites,astronave, boyas o barcos). En la práctica, la teledetección consiste en recoger información a través de diferentes dispositivos de un objeto concreto o un área. Por ejemplo, la observación terrestre o los satélites meteorológicos, las boyas oceánicas y atmosféricas, las imágenes por resonancia magnética (MRI en inglés), la tomografía por emisión de positrones (PET en inglés), los rayos-X y las sondas espaciales son todos ejemplos de teledetección. Actualmente, el término se refiere de manera general al uso de tecnologías de sensores para adquisión de imágenes, incluyendo: instrumentos a bordo de satélites o aerotransportados, usos en electrofisiología.
Aplicaciones de la información recogida por teledetección remota
El radar convencional se ha asociado principalmente al control del tráfico aéreo, y a la
recogida de cierta información meteorológica a gran escala. El radar doppler se usa como
apoyo para hacer cumplir con los límites de velocidad locales y también como refuerzo a la
recogida de información meteorológica como la velocidad del viento y la dirección del
mismo. Otros tipos de recogida de información activa incluye el plasma de la ionosfera.
Los radares interferométricos de apertura sintética (Interferometric synthetic aperture
radar ) se usan para producir modelos digitales precisos de grandes áreas de terreno.
Los altímetros por láser y radar en los satélites proveen una gran cantidad de información.
Midiendo las protuberancias del agua causadas por la gravedad, mapean las
características en el fondo del mar en una resolución de una milla más o menos. Midiendo
la altura y la longitud de las olas en el océano, los altímetros miden la velocidad del viento
y la dirección, y las de la superficie del océano.
LIDAR (un acrónimo del inglés Light Detection and Ranging) se conoce en el ámbito de
pruebas de rango de armamento, como en los proyectiles guiados por láser. LIDAR se usa
para detectar y medir la concentración de varios agentes químicos en la atmósfera,
mientras que la rama de paracaidismo LIDAR se usa para medir alturas de objetos y
características en la tierra de una manera mucho más precisa que con cualquier tecnología
de radares. La teledetección remota de la vegetación es uno de las aplicaciones más
relevantes de LIDAR.
Los radiómetros y fotómetros son los instrumentos usados de manera más común,
recogiendo radiación emitida y reflejada en un amplio espectro de frecuencias. (Rango
visible, infrarrojos, microondas, rayos gamma y a veces ultravioleta). También pueden
usarse para detectar el espectro de emisión de varios agentes químicos, proveyendo así
de información sobre la concentración de determinados químicos en la atmosfera.
La fotografía estereoscópica se ha usado a menudo para hacer mapas topográficos por
analistas de terreno en “traficabilidad” y en departamentos de carreteras para rutas
potenciales.
Plataformas multi-espectrales simultáneas como Landsat han estado en uso desde los
años 70. Estos maleadores temáticos toman imágenes en múltiples longitudes de onda del
espectro electromagnético y se encuentra normalmente en satélites de observación
terrestre, incluyendo (por ejemplo) el programa LandSat o el satélite IKONOS. Estos
mapas se pueden usar en la prospección de minerales, detectar o monitorizar el uso de
tierras, deforestación, el estado de salud de plantas indígenas y cultivos, incluyendo zonas
enteras de cultivo o bosques.
En el punto de mira contra la desertificación, la teledetección remota permite seguir y
monitorizar áreas de riesgo a largo plazo, para determinar factores de desertificación, para
apoyar a tomar decisiones en cuanto a tomar medidas para gestionar el entorno y evaluar
el impacto que pueden tener esas decisiones
Monitoreo satelital
El monitoreo satelital es un sistema de alta tecnología que no solo nos permite ubicarnos a nosotros mismos en la localización geográfica exacta en la cual nos encontramos, sino que al mismo tempo, muchas funciones del sistema nos permite localizar aquellos bienes que nos son hurtados tales como las motos, los autos o cualquier tipo de vehiculo.
Es cierto que el sistema de monitoreo satelital es un tanto complejo de comprender considerando que está formado y funciona gracias a 24 satélites que se encuentran ubicados a uno 20.000 kms. de altura los cuales van a bordo de un reloj atómico que se caracteriza por una precisión inigualable que emite señales indicando la hora en las cuales las mismas fueron emitidas de esta manera se obtienen todos los datos para determinar las distan distancias entre la localización de la señal.
Gis
Un Sistema de Información Geográfico, SIG (GIS en ingles, Geografic Information System), particulariza un conjunto de procedimientos sobre una base de datos no gráfica o descriptiva de objetos del mundo real que tienen una representación gráfica y que son susceptibles de algún tipo de medición respecto a su tamaño y dimensión relativa a la superficie de la tierra. Aparte de la especificación no gráfica el SIG cuenta también con una base de datos gráfica con información georeferenciada o de tipo espacial y de alguna forma ligada a la base de datos descriptiva. La información es considerada geográfica si es mesurable y tiene localización. La mayor utilidad de un sistema de información geográfico está íntimamente relacionada con la capacidad que posee éste de construir modelos o representaciones del mundo real a partir de una base de dato digital, esto se logra al aplicar una serie de procedimientos específicos que generan aún más información para el análisis. La construcción de modelos o modelos de simulación como se llaman técnicamente, se convierten en una valiosa herramienta de análisis de fenómenos relacionados con tendencias y así poder establecer los diferentes factores influyentes.
EVOLUCIÓN DE LOS SIGLa historia de los SIG se remonta a los inicios de la Humanidad, pero con la llegada de los años 60’s y 70’s se empezó a aplicar la tecnología del computador digital al desarrollo de tecnología automatizada. Excluyendo cambios estructurales en el manejo de la información, la mayoría del desarrollo de tecnología estuvo dirigido hacia la automatización del trabajo cartográfico; Para saber un poco más de historia de los SIG ver Anexo-1: “Un Poco de Historia”. Solo algunos pocos exploraron nuevos métodos para el manejo de información espacial, y se siguieron básicamente dos tendencias:
Producción automática de dibujos con alta calidad pictórica Producción de información basada en el análisis espacial pero
con el costo de una baja calidad gráfica. ¿QUÉ ES UN SIG?Un SIG es hardware, software y procedimientos diseñados para soportar captura, administrar, manipular, analizar, modelar y graficar datos u objetos referenciados espacialmente, para resolver problemas complejos de planeamiento y administración. Una definición más sencilla podría ser: “Un SIG es un sistema computacional capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre”. Un Sistema de Información Geográfico es una herramienta de análisis de información. La información debe tener una referencia espacial y debe conservar una inteligencia propia sobre la topología y representación.
COMPONENTES DE UN SIGUn SIG es hardware, software y procedimientos diseñados para soportar
captura,administrar,manipular, analizar, modelar y graficar datos u objetos referenciados espacialmente, para resolver problemas complejos de planeamiento y administración
HardwareEl hardware son las máquinas donde físicamente se ejecuta el SIG. El desarrollo inicial de los SIG requerían máquinas con alto poder de procesamiento. En la actualidad una máquinas de escritorio moderna y normal posee la potencialidad suficiente para ejecutar un SIG.
Software EspecializadoEste software SIG provee funciones y herramientas necesarias para almacenar, analizar y desplegar información referenciada geográficamente. Las funciones varían de acuerdo a cada herramienta siendo las más comunes:
Herramientas de entrada y manipulación de la información geográfica.
Herramientas que permitan búsquedas geográficas, análisis y visualización georeferenciada.
Interfase gráfica para el usuario para acceder fácilmente a las herramientas.
InformaciónEste componente 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. El sistema de información geográfico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede incluso usar manejadores de base de datos comunes para manejar la información geográfica, tales como Excel, MySql u Oracle, xBase, entre otros. Recurso HumanoLas tecnologías SIG se ven limitadas si no cuentan con personal apropiado que opere, desarrolle y administre el sistema. Modelo de Negocio - ProcedimientosUn SIG opera mediante un plan bien diseñado y con reglas definidas por el negocio. El modelo plasma las prácticas operativas propias de cada organización, debe existir un modelo de la realidad que representar.
Espectro electromagnéticoSe denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de
las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o
simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o
absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la
sustancia de manera análoga a unahuella dactilar. Los espectros se pueden observar
mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar
medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la
radiación.
Diagrama del espectro electromagnético, mostrando el tipo, longitud de onda con ejemplos, frecuencia y
temperatura de emisión de cuerpo negro.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como
los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos
infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas
de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de
Planck mientras que el límite máximo sería eltamaño del Universo (véase Cosmología física)
aunque formalmente el espectro electromagnético esinfinito y continuo.
ElectromagnetismoEl electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los
fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados
por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk
Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectorialesque relacionan
el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente
eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de
Maxwell.
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que
provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en
el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos
en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para
ello campos eléctricos ymagnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y
gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande
de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el
electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es
necesario usar la mecánica cuántica.
El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del
universo actualmente conocido.
