Un Sistema de Información Geográfica (SIG) es una integración organizada de hardware, software y datos geográficos diseñada para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la información geográficamente referenciada con el fin de resolver problemas complejos de planificación y de gestión.
Los Sistemas de Información Geográficos (SIG) son considerados Sistemas de Información (SI) que contemplan sus propios métodos, técnicas y herramientas, considerándolos herramientas tecnológicas muy útiles para el análisis y manipulación de los datos espaciales o georeferenciados. Asimismo, los SIG al ser implementados en una organización generan un impacto potencial que condiciona las actividades humanas, al cambiar los procedimientos tradicionales de procesar información geográfica, a nuevos procedimientos automatizados que persiguen optimizar el flujo organizacional mediante la eficacia en la toma de decisiones y el análisis espacial.
Los SIG constituyen una herramienta innovadora para manipular la información espacial georeferenciada en las organizaciones. La captura de los datos de interés se realiza a través de la teledetección. Su uso y aplicación se ha incrementado intensivamente a partir de la década de los noventa, por lo que el uso de una metodología para su implantación se ha tornado indispensable para llevar a cabo su desarrollo exitoso, y obtener un SIG eficaz y sinérgico.
Un SIG está formado por un conjunto de componentes físicos y lógicos (hardware y software), que sumado a una adecuada organización, posee la capacidad de ingresar, almacenar, analizar, gestionar y transmitir datos espacialmente referenciados, con objetivos específicos que posibilitan el modelado de la realidad creando imágenes semejantes a lo existente, permitiendo el estudio de la realidad en toda su complejidad, análisis y gestión.
Funcionamiento de un SIG
El SIG funciona como una base de datos con información geográfica (datos alfanuméricos) que se encuentra asociada por un identificador común a los objetos gráficos de un mapa digital. De esta forma, señalando un objeto se conocen sus atributos e, inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede saber su localización en la cartografía.
La razón fundamental para utilizar un SIG es la gestión de información espacial. El sistema permite separar la información en diferentes capas temáticas y las almacena independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y sencilla, facilitando al profesional la posibilidad de relacionar la información existente a través de la topología de los objetos, con el fin de generar otra nueva capa que es producto del análisis de la información.
Las principales cuestiones que puede resolver un Sistema de Información Geográfica, ordenadas de menor a mayor complejidad, son:
- Localización: preguntar por las características de un lugar concreto.
- Condición: el cumplimiento o no de unas condiciones impuestas al sistema.
- Tendencia: comparación entre situaciones temporales o espaciales distintas de alguna característica.
- Rutas: cálculo de rutas óptimas entre dos o más puntos.
- Pautas: detección de pautas espaciales.
- Modelos: generación de modelos a partir de fenómenos o actuaciones simuladas.
Por ser tan versátiles, el campo de aplicación de los Sistemas de Información Geográfica es muy amplio, pudiendo utilizarse en la mayoría de las actividades con un componente espacial. La profunda revolución que han provocado las nuevas tecnologías ha incidido de manera decisiva en su evolución.
Creación de datos
Las modernas tecnologías SIG trabajan con información digital, para la cual existen varios métodos utilizados en la creación de datos digitales. El método más utilizado es la digitalización, donde a partir de un mapa impreso o con información tomada en campo se transfiere a un medio digital por el empleo de un programa de Diseño Asistido por Ordenador (DAO o CAD) con capacidades de georreferenciación.
Dada la amplia disponibilidad de imágenes orto-rectificadas (tanto de satélite y como aéreas), la digitalización por esta vía se está convirtiendo en la principal fuente de extracción de datos geográficos. Esta forma de digitalización implica la búsqueda de datos geográficos directamente en las imágenes aéreas en lugar del método tradicional de la localización de formas geográficas sobre un tablero de digitalización.
Tipos de datos espaciales
Los datos SIG representan los objetos del mundo real (carreteras, el uso del suelo, altitudes). Los objetos del mundo real se pueden dividir en dos abstracciones: objetos discretos (una casa) y continuos (cantidad de lluvia caída, una elevación). Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG: raster y vectorial.
Los SIG que se centran en el manejo de datos en formato vectorial son más populares en el mercado. No obstante, los SIG raster son muy utilizados en estudios que requieran la generación de capas continuas, necesarias en fenómenos no discretos; también en estudios medioambientales donde no se requiere una excesiva precisión espacial (contaminación atmosférica, distribución de temperaturas, localización de especies marinas, análisis geológicos, etc.).
Raster.
Los datos raster son una abstración de la realidad, representan ésta como una rejilla de celdas o píxeles, en la que la posición de cada elemento es implícita según el orden que ocupa en dicha rejilla.
Cada celda de la rejilla guarda tanto las coordenadas de la localización como el valor temático. La localización de cada celda es implícita, dependiendo directamente del orden que ocupa en la rejilla.
Vector.
Constan de líneas o arcos, definidos por sus puntos de inicio y fin, y puntos donde se cruzan varios arcos, los nodos. La localización de los nodos y la estructura topológica se almacena de forma explícita.
El almacenamiento de los vectores implica el almacenamiento explícito de la topología, sin embargo, solo almacena aquellos puntos que definen las entidades y todo el espacio fuera de éstas no está considerado.
Características técnicas
Los SIG poseen características técnicas que los distinguen de otros sistemas de información y permiten definirlos con mayor claridad y precisión.
- Permiten organizar la información geográfica en capas. Los SIG modelan el espacio geográfico en conjuntos de datos denominados «capas de información». Cada una de estas capas corresponde a un aspecto particular del espacio (por ejemplo: usos del suelo, predios, edificaciones, etc.) y están georreferenciadas en un mismo sistema de coordenadas, lo que permite su visualización y tratamiento en forma conjunta. Esta manera de organizar los datos geográficos permite, al usuario de un SIG, seleccionar sólo la información del espacio geográfico que le interesa y trabajar con ella, prescindiendo del resto de los datos del modelo, para agilizar la obtención de los resultados.
- Las capas de información pueden ser representaciones puntuales, lineales o superficiales de los elementos de la realidad (como el caso de los mapas tradicionales) o bien, otro tipo de representaciones como las fotografías aéreas, las imágenes satelitales y los modelos digitales de elevación (MDE).
- Permiten almacenar información descriptiva de los elementos geográficos. Esta característica es exclusiva de los SIG y es la diferencia principal con respecto a otros tipos de sistemas. Los SIG combinan y administran de manera integrada información geográfica (planos, mapas, fotografías, dibujos, etc.) y alfanumérica (direcciones, propietarios, avalúos, etc.).
- Este modelo de datos permite desarrollar aplicaciones en las que se puede ubicar geográficamente un elemento buscado en la base de datos alfanumérica o bien, consultar la información alfanumérica de un elemento geográfico seleccionado sobre un mapa. La administración integrada de datos gráficos y alfanuméricos hace que, en una base de datos SIG, cada elemento gráfico (que modela algún objeto geográfico de la realidad) posea información descriptiva en los registros de las tablas de atributos de la base de datos, existiendo de esta manera una relación entre elementos gráficos y registros alfanuméricos.
- Permiten analizar espacialmente los datos.
- La posibilidad de analizar espacialmente los datos es una de las características sobresalientes de los SIG. Las consultas espaciales, que deben considerar los datos de ubicación u otros datos cartográficos de los elementos consultados para poder obtener las respuestas, sólo pueden resolverse adecuadamente con un SIG. Este tipo de análisis no sólo considera consultas y procesos espaciales sobre una capa de datos, sino también la realización de operaciones conjuntas entre distintas capas a fin de obtener «nuevos conjuntos de información» que antes no eran «visibles».
- Permiten generar y almacenar datos topológicos.
- Permiten generar y almacenar datos de relaciones espaciales entre los elementos geográficos. La identificación de este tipo de relaciones y su almacenamiento posibilita la realización eficiente de análisis geográficos especiales.
- Permiten integrar datos de distintas fuentes. Permiten integrar datos de fuentes tales como mapas digitales en otros formatos, fotografías aéreas, imágenes satelitales, archivos de datos GPS, archivos provenientes de levantamientos topográficos, bases de datos corporativas, etc.