De modo simplificado, un SIG combina layers (niveles de información) de un lugar al objeto de ofrecer una mejor comprensión sobre este lugar. La selección de los layers combinados depende del propósito: encontrar el mejor local para una nueva tienda, analizar daños ambientales, observar críMenes similares en una ciudad para detectar patrones. SIG es un sistema de hardware, software y datos que facilita el desarrollo, moldeamiento y visualización de datos georreferenciados multivariados (varios layers). (NOAA).
En un sentido estricto, un SIG es un sistema de computadores capaz de almacenar, manipular, y mostrar información referenciada geográficamente, esto es, datos identificados de acuerdo con su localización. Pueden también ser considerados parte del sistema los usuarios y los datos utilizados. (USGS
). Definiciones SIG es un sistema de hardware y software para generación y visualización de datos espaciales. Es similar a un Banco de Datos que se utiliza principalmente en datos espaciales y no solamente tabulares. (NOAA
). SIG puede ser considerado como un equivalente high-tech del mapa. Un mapa individual contiene mucha información que es usada de modos diferentes por diferentes individuos u organizaciones. Los SIG representan un medio de localizarnos en relación al mundo que nos rodea. (Universityof Edinburgh
) identificados de acuerdo con su localización. Pueden también ser considerados parte del sistema los usuarios y los datos utilizados. (USGS
). Un Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS, en suacrónimo inglés) es una integración organizada dehardware, software y datos geográficos diseñado paracapturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar entodas sus formas la información geográficamentereferenciada con el fin de resolver problemas complejosde planificación y gestión.También puede definirse como un modelo de una partede la realidad referido a un sistema de coordenadasterrestre y construido para satisfacer unas necesidades concretas de información. En el sentido más estricto, es cualquier sistema deinformación capaz de integrar, almacenar, editar, analizar,compartir y mostrar la información geográficamentereferenciada. Los SIG son herramientas que permiten a losusuarios crear consultas interactivas, analizar lainformación espacial, editar datos, mapas y presentar losresultados de todas estas operaciones.Propósito de un SIG. Organización de datos: almacenar datos de modo desustituir una mapoteca analógica por una mapotecadigital posee ventajas obvias, entre las cuales puedenser citadas una reducción en el espacio físico; el findel deterioro de los productos en papel; la prontarecuperación de los datos; la posibilidad de serproducidas copias sin perdida de calidad; y diversasotras. Visualización de datos: la posibilidad de seleccionarlos niveles de información deseados, montándosemapas temáticos de acuerdo con el contexto superacualquier producto en papel. Producción de mapas: en general los SIG poseenherramientas completas para la producción de mapas,resultando sencilla la inclusión de escalas gráfica ynumérica, leyenda, norte, y textos diversos, siendomucho mas indicados para la cartografía del que lossimples sistemas CAD.Consulta espacial: posiblemente la función masimportante de los SIG. La posibilidad de preguntarcuales son las propiedades de un determinadoobjeto, o en qué lugares tienen tales propiedades,Esto vuelve la interacción entre el usuario y losdatos extremamente dinámica y poderosa. Análisis espacial: consiste en el uso de un conjuntode técnicas de combinación entre los niveles deinformación, con el propósito de evidenciarpatrones. Previsión: Uno de los propósitos de los SIG es el deverificación de escenarios, modificándose losparámetros de manera de avaluar cómo loseventos, naturales o no, ocurrirían si lascondiciones fuesen diferentes, obteniendo unconocimiento mas general de los objetos o área enestudio.¿Qué le podemos preguntar a un SIG? -Simples recuperación de los datos-Dónde está el objeto A?-Qué es este objeto?-Sumarize los atributos de los objetos dentro de unadistancia X-Sumarize los atributos de los objetos dentro de¿Qué le podemos preguntar a un SIG?Determinada área-Cual es la mejor ruta?-Muestre todos los objetos que satisfagan un criterio. – Use la relación entre los objetos. Ventajas de utilizar un SIG: Las ventajas de la utilización de los SIG frente a métodos más tradicionales son numerosas. Así, por citar algunas, en un SIG los datos son mantenidos en formato digital de forma que éstos están en una forma físicamente más compacta que la de los mapas de papel, tablas y otras formas convencionales (Aronoff, 1989). También se pueden mantener y recuperar grandes cantidadesde datos a mayores velocidades y a menores costes por unidad cuando se usan sistemas basados en ordenadores (Burrough, 1986).
Ventajas de utilizar un SIG. Por otro lado, la manipulación de datos espaciales y la correspondiente información de atributos y la integración de diferentes tipos de datos a gran velocidad no es posible realizarlas mediante ningún método manual. Es evidente que la capacidad para realizar complejos análisisespaciales rápidamente proporciona una ventaja cuantitativa y cualitativa. Se pueden simular escenarios de planificación, realizar modelos de decisión, detección y análisis de cambios y otros tipos de planes refinando sucesivos análisis. Sin embargo, las mayores ventajas derivadas de la utilización de los SIG surgen de la posibilidad de realizar análisis decomplejos conjuntos de datos espaciales y no espaciales deforma integrada. Esta es una función que no puede ser realizada efectivamente con métodos manuales o con sistemas gráficos relacionados como los CAD. Esas capacidades de análisis espacial de un SIG, juntas, permiten crear y utilizar información georreferenciada en un contexto completamente diferente al que existía antes (Burrough, 1986). Además, no solamente puede integrarse diversos conjuntos de datos, sino también diversos procedimientos. Por ejemplo, la adquisición, verificación y procedimiento de actualización de datos se pueden integrar en lugar de realizarlos en operaciones separadas. Datos, datos, datos! Una carácterística de los SIG es trabajar con datos que posen un componente espacial (una posición geográfica definida) y un componente no-espacial (sus atributos: propiedades y valores) implica que un usuario debe tener conocimiento de las Herramientas de diseño (parte gráfica) y de tablas y relacionamientos (banco de Datos). En este contexto, cabe aquí una definición de algunos términos que serán útiles. Datos son un conjunto de registros distintos relativos a eventos. Los datos son los registros en bruto, Registros detallados que existen en grandes volúMenes en toda organización. Diferente de dato, la información tiene significado. Información son “datos dotados de relevancia y propósito”, representadas por la formalización ordenada y útil de los datos. Típicamente, información son datos obtenidos a través de un procesamiento y presentados de una manera que sea relevante al receptor. Y, finalmente, conocimiento es la capacidad de transformar información en resultado de valor. Las informaciones son creadas a partir de una base de datos y los conocimientos, a su vez, son creados a partir de la base de información en función de los resultados de valor. Banco de datos: Aunque existan diversos modelos de bancos de datos, como por ejemplo los bancos de datos jerárquicos, los relacionales e los orientados a objeto, en general el modelo relacional es una manera conveniente de representar la realidad. Un banco de datos relacional ésta compuesto por tablas, en la cuales se almacena la información sobre objetos. El contenido de una línea de la tabla, o registro, representa un objeto con todas sus carácterísticas, y por tanto cada objeto está relacionado a un (y solo a un) registro. Banco de datos: Cada columna, o campo, se refiere a una propiedad o atributo de este objeto. Y aún es posible que sean establecidas relaciones entre diferentes tablas, basados en un campo común entre las mismas, de modo que sea posible consultar atributos de un objeto que esta almacenados en tablas diferentes capas de Información. Un ejemplo de uso de capas en una aplicación SIG. En esteejemplo la capa de la cubierta forestal (en verde) se encuentraen la parte inferior, seguida de la capa topográfica con lascurvas de nivel. A continuación la capa con la red hidrográficay a continuación la capa de límites administrativos.En los SIG el orden de superposición de la información es muyimportante para obtener visualización correcta del mapa final Representación Raster: Un tipo de datos raster es, en esencia, cualquier tipo de imagen digital representada en mallas. El modelo de SIG raster o de retícula se centra en las propiedades del espacio más que en la precisión de la localización. Divide el espacio en celdas regulares (pixels) donde cada una de
ellas representa un único valor. Los datos raster se almacenan en diferentes formatos, desde un archivo estándar basado en la estructura de TIFF, JPEG, etc. A grandes objetos binarios (BLOB), los datos almacenados directamente en Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD). El almacenamiento en bases de datos, cuando se indexan, por lo general permiten una rápida recuperación de los datos raster, pero a costa de requerir el almacenamiento de millones registros con un importante tamaño de memoria. En un modelo raster cuanto mayores sean las dimensiones de las celdas (resolución) menor es la precisión o detalle en la representación del espacio geográfico. La teledetección es una de las principales fuentesde datos para los SIG. En la imagen artística unarepresentación de la constelación de satélitesRapidEye.
Representación Vectorial: En un SIG, las carácterísticas geográficas se expresan con frecuencia como vectores, manteniendo las carácterísticas geométricas de las figuras. En los datos vectoriales, el interés de las representaciones se centra en la precisión de localización de los elementos geográficos sobre el espacio y donde los fenómenos a representar son discretos, es decir, de límites definidos. Cada una de estas geometrías está vinculada a una fila en una base de datos que describe sus atributos. Por ejemplo, una base de datos que describe los lagos pueden contener datos sobre la batimetría de estos, la calidad del agua o el nivel de contaminación. Esta información puede ser utilizada para crear un mapa que describa un atributo particular contenido en la base de datos. Los lagos pueden tener un rango de colores en función del nivel de contaminación. Además, las diferentes geometrías de los elementos también pueden ser comparados. Así, por ejemplo, el SIG puede ser usado para identificar aquellos pozos (geometría de puntos) que están en torno a 2 kilómetros de un lago (geometría de polígonos) y que tiene un alto nivel de contaminación. Para modelar digitalmente las entidades del mundo real se utilizan tres elementos geométricos
: el punto, la línea y el polígono. Los puntos se utilizan para las entidades geográficas que mejor pueden ser expresadas por un único punto de referencia. En otras palabras: la simple ubicación. Por ejemplo, las ubicaciones de los pozos, picos de elevaciones o puntos de interés. Los puntos transmite la menor cantidad de información de estos tipos de archivo y no son posibles las mediciones. También se pueden utilizarse para representar zonas a una pequeña escala. Por ejemplo, las ciudades en un mapa del mundo estará representada por puntos en lugar de polígonos. Las líneas unidimensionales o polilíneas son usadas para rasgos lineales como ríos, caminos, ferrocarriles, rastros, o líneas topográficas. De igual forma que en las entidades puntuales, en pequeñas escalas pueden ser utilizados para representar polígonos. En los elementos lineales puede medirse la distancia. Los polígonos se utilizan para representar elementos geográficos que cubren un área particular de la superficie de la tierra. Estas entidades pueden representar lagos, limites de parques naturales, edificios, provincias, o los usos del suelo, por ejemplo. Los polígonos transmiten la mayor cantidad de información en archivos con datos vectoriales y en ellos se puede medir el perímetro y área.