Conociendo los Modelos de datos geoespaciales

Modelo de datos espaciales

Los datos espaciales enlazan información alfanumérica con una localización específica. La información alfanumerica se muestra en la pantalla del ordenador acorde a la localización de los objectos. Esto es lo que se llama modelo de datos “es un conjunto construido para la descripción y representación del aspecto de los objetos del mundo real en el ordenador” (Longley et al. 2011)

Los modelos de datos básicos de un SIG son el Modelo Vectorial y el Modelo Raster. La información espacial se muestra en un SIG utilizando capas que continen esta información. Cada capa se puede basar tanto en un modelo de datos vectorial como raster.

Modelo de datos raster

El modelo raster se basa en un conjunto de celdas llamados pixeles, estos son la representación del mundo real. Este modelo es como el de una foto digital al que tan acostumbrados estamos. Una foto o imagen digital contiene millones de pixeles, cada pixel muestra un color y el conjunto de los pixeles con sus colores respectivos muestran la imagen capturada por la camara, ver Fig 2. El modelo raster que utilizan los Sig funcionan exactamente del mismo modo.

Fig 2. Este ejemplo muestra una imagen con una porción ampliada de forma exagerada, en la cual se puede ver como los pixeles son representados mediante cuadrados de color homogéneo., http://en.wikipedia.org/wiki/File:Pixel-example.png

Representar el mundo real con este modelo de datos es realmente simple. Una imagen raster guarda en cada pixel un volor númerico que en la pantalla es representado por un color. Un modelo de datos raster principalmente se usa para representar variables continuas en el espacio tales como la temperatura, elevación o imágenes tomadas por los satélites espaciales.La Fig 3 muestra diferentes objetos representatodos con un modelo raster

Fig 3: Representación de un paisaje mediante un modelo de datos raster. Fuente, http://courses.washington.edu/gis250/lessons/introduction_gis/images/grid_data_model_0.gif

Esta es la información básica que suele venir asociada con un imagen raster que se utilizan con los SIG:

  • Tamaño del pixel, indica la resolución de la imagen. Cuanto menor es el tamaño del pixel mayor es la resolución de la imagen
  • La dimensión de la imagen viene definida por las coordenadas de las cuatro esquinas.
  • Información de georeferenciación es el sistema de coordenadas utilizado en la imagen
  • El número de bandas es relevante si la imagen se va a utilizar en teledetección, especifica el número de bandas dentro de un rango espectral dado.

La manipulación de las capas raster se realiza mediante equaciones matemáticas o algoritmos algebraicos, mascaras o reclassificación de los valores de los píxeles. Si pretendemos trabajar con diversas capas raster de una misma zona, normalmente, es obligatorio que todas las capas tengan la misma extensión y la misma resolución. El resultado de salida cuando utilizamos mas de una capa como entrada es tan preciso como la capa de peor precisión.

Normalmente los softwares SIG solo pueden trabajar con capas raster con tan solo un valor por pixel. No obstante, como el software Miramon puede asociar a la capa raster una tabla alfanumérica. El uso de esta tabla alfanumérica puede, potencialmente, incrementar las posibilidades de anaísis de estas imágenes.

A modo de ejemplo este link muestra una lista de los formatos raster soportados por gvSIG.

Lectura recomendada

Raster data model. http://geodata.ethz.ch/geovite/tutorials/L2GeodataStructuresAndDataModels/en/html/unit_u2Raster.html

Sistemas de Información Geográfica. Victor Olaya. Pag 158 http://www.bubok.es/downloads/download_gratis?book=MTkxOTIwLTIwMTMwMzA1LQ==&tipo_portada=6

El modele vectorial

El modelo vectorial se basa en puntos, líneas y polígonos, ver Fig 4 . Visualmente es muy similar al modelo CAD 2 , pero en lo que respecta a funcionalidad hay bastantes diferencias. El modelo vectorial CAD no tiene una relación topológica entre los objetos representados. Que es topología? “Topología es la ciencia y matemáticas aplicadas para validar la realción de vecindad entre la s entidades vectoriales y operaciones como trazado de redes y test de adyacencia de polígonos” (Longley et al. 2011) . Mediante la relaciones topológicas un ordenador puede especificar que objeto se encuentra a la derecha o izquierda o que objeto esta conectado con otro. La topología es muy importante para el análisis espacial y para el SIG en general. Sin la topología es imposible realizar análisis de redes, elección de rutas o uniones espaciales. El modelo vectorial almacena las relaciones topológicas de forma interna. La posición del objeto es almacenda en relación co n la conexión con sus objetos vecinos. Si quiere conocer mas acera de como la topología es almacenada en un Gis pu e des visitar este link .
gràfics4

Fig 4: Modelo de datos vectorial, puntos, líenas y polígonos

Asociada a la información gráfica hay una tabla alfanúmerica. Esta tabla almacena información realcionada con cada uno de los objetos. Cada fila se corresponde con un objeto espacial (punto, líena o polígono) . La Fig 5 muesta una capa de polígonos y su tabla asociada

Fig 5: Capa de polígonos y su tabla asociada. Captura de pantalla de gvSIG.

La Tabla del siguiente link muestra, a modo de ejemplo, los formatos vectoriales soportados por gvSIG:

Hay formatos como el GML o KML que representa puntos líneas y poloigonos en una misma capa o fichero. Estos formatos son útiles para intercambiar datos pero no para un trabajo productivo. En un entorno SIG productivo es recomendable trabajar con formatos que alamcenen los puntos límneas y poligonos en capas o ficheros diferenciados.

Lecturas recomendadas

Vector data model. http://geodata.ethz.ch/geovite/tutorials/L2GeodataStructuresAndDataModels/en/html/unit_u3Vector.html

Sistemas de Información Geográfica. Victor Olaya. Pag 162 http://www.bubok.es/downloads/download_gratis?book=MTkxOTIwLTIwMTMwMzA1LQ==&tipo_portada=6

Base de datos SIG

Una base de datos SIG es similar a cualquier otra base de datos. Como se ha indicado en la sección previa, el modelo vectorial esta siempre asociado a una base de datos con la información del objeto espacial georeferenciado. Una base de datos SIG es una colección de tablas relacionadas unas con las otras que contienen información alfanumérica aso

ciada a uno o varios objetos espaciales.

Cada tabla tiene un identificado único para cada columna. Este identificador es utilizado para realcionar varias tablas que contengan un identificador común que empareja las filas de las dos tablas. En este sentido es posible gestionar la información esapcial y alfanumérica que proviene de diferentes fuentes y que no necesariamente necesita que ambas esten georeferenciadas EL único requisito es que las dos tablas tengan una columna en comun que se refiera al mismo objeto.

Si quieres conocer mas aceraca de bases de datos puedes hacer clic en este curos del MIT link o bien puedes conocer la base de datos PostGIS.

Bibliografía

Longley, Paul, M. F Goodchild, David Maguire, i David W. Rhind. 2011. Geographic information systems & science. third. Hoboken, NJ: Wiley.

Olaya, Víctor. 2012a. Sistemas de Información Geográfica. http://www.bubok.es/libros/191921/Sistemas-de-Informacion-Geografica-Tomo-II.
———. 2012b. Sistemas de Información Geográfica-(Tomo II). http://www.bubok.es/libros/191921/Sistemas-de-Informacion-Geografica-Tomo-II.
Advertisements

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s