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									     Lenguajes y Sistemas Informáticos




Sistemas de Información
      Geográfica

   Introducción a los SIG
        Lectura introductoria
• Primer capítulo: Gutiérrez Puebla y Gould
• http://es.wikipedia.org
                 Ejercicio
• Entidades-Relaciones-Atributos
• Listar 5 entidades para ser representadas en
  un sistema de información (cualquier)
         Definición del SIG:
• Sistema de información,
• para la recogida y procesamiento de datos
  geográficos (georeferenciados),
• con el fin de crear información geográfica,
• para soportar la toma de decisiones
  referentes al espacio territorial.
• Alt: Tecnología geoespacial.
       Decisiones geoespaciales
•   Planificación urbana/rural
•   Situación óptima
•   Rutas óptimas, logística
•   Asignación de recursos
•   Riesgos medioambientales
•   Amigos, autobuses... cercanos (LBS)
SIG: confluencia de tecnologías
              Bases de
                datos
            relacionales


 Análisis                  Teledetección
 espacial



               CAD
           Para el informático
• Algoritmia, estructuras de datos
• Gráficos
• Bases de datos
   – Índices espaciales (rendimiento)
   – Lenguajes de consulta (extensiones SQL)
• Orientación a objetos (UML, etc.)
• Servidores WWW
• Aplicaciones reales!
      Información geográfica
• Todo se encuentra en un momento dado, en
  un sitio dado (cuando, dónde)
• Hasta un 80% de las bb.dd. administrativos
  contienen información geográfica
• Nueva industria (comercial) informática
  – Microsoft, Oracle, Sun, IBM, Nokia/Ericsson...
            Datos geográficos

•   Datos geométricos... (2 modelos de datos)
•   ...más la georreferenciación (metadatos)
•   ...más atributos descriptivos (base de datos)
•   A diferencia del CAD, estos objetos
    geométricos existen en algún lugar
    conocido en el mundo real, y pertenecen a
    cosas reales p.e. edificios, clientes, pozos,
    ríos...
      Modelo de datos vectorial
• Primitivas geométricas
   – celda 0D: punto (vértice, nodo)
   – celda 1D: segmento, línea recta
   – arco: curva matemática (Bezier, b-spline)
• Elementos complejos
   – polilínea: secuencia de líneas
   – polígono: anillo cerrado de líneas/polilíneas
   – superficie: TIN
• Ignorados los elementos del mundo 3D
   – aristas, caras, sólidos (polihedros)
         Elemento geográfico
• “Feature” en literatura anglosajona
• Traducido mal como rasgo geográfico
• Feature = puente, calle, parcela
  – Confusión = también son features sus
    representaciones digitales: punto, línea,
    polígono
Datos de dos fuentes
                             Datos .mif
    CoordSys Earth                                    PLINE [ MULTIPLE
                                                      numsections ]
[ Projection type,                                    numpts1
datum,                                                x1 y1
unitname                                              x2 y2
[ , origin_longitude ]                                      :
[ , origin_latitude ]
[ , standard_parallel_1 [ , standard_parallel_2 ] ]   [ numpts2
[ , azimuth ]                                         x1 y1
[ , scale_factor ]                                    x2 y2 ]
[ , false_easting ]                                         :
[ , false_northing ]
[ , range ] ]                                         [ PEN (width, pattern,
                                                      color)]
[ Affine Units unitname, A, B C, D, E, F ]            [ SMOOTH ]
[ Bounds ( minx, miny) ( maxx, maxy) ]
0
SECTION
  2
               Datos .dxf
HEADER
  9
$ACADVER            ...
  1
AC1009              POLYLINE
  9                   8
$LUPREC             0
 70                  66
6                   1
  9                   0
$LIMMIN             VERTEX
 10                   8
-180.0000000        0
 20                  10
-90.0000000         -46.6834363
  9                  20
$LIMMAX             82.5506667
 10                   0
180.0000000         VERTEX
 20                   8
90.0000000
Fuente vectorial: GPS
Integración de capas temáticas
           Análisis espacial
• Intersección geométrica
• Coincidencia espacial
Topología arco-nodo
Topología de red
Topología de polígonos

   Ciclo del
   polígono
Datos raster
Ortoimagenes
Imágenes satélite: Ikonos
• WTC, Junio de 2000 y Sept 15, 2001
    • Ikonos, 1 m resolución
Datos raster
Resolución raster
Atributos raster
GeoTIFF= Tiff + georef
Integración raster-vectorial
Índices espaciales
Ordenación espacial
Arquitectura monolítica
Nueva arquitectura SIG
Arquitectura genérica
    Servidor cartográfico

                Servidor de   Servidor
Editor de mapas
                  mapas         web



                    b.datos
      SIG            b.datos
                        b.datos
                       b.datos
                        ODBC
Dibujo      CAD
Servidor en tiempo real

               Servidor de   Servidor
  SIG
                 mapas         web




b.datos
 b.datos
     Data
   b.datos
  warehouses
Conexión permanente
       Tendencias: formatos web
• eXtensible Markup Language (XML)
   – Un metalenguaje para páginas web
   – Más flexible que HTML (orientado al formato de la página)
   – XML trasmite formato, datos y metadatos
   – Permite la creación de nuevos lenguajes (etiquetas)
       <cliente>
          <nombre>Pepe Pérez</nombre>
        <photo>http://www.empresaX.es/personas/cliente002.gif
        </photo>
       </cliente>
    – Con las etiquetas, enviamos un documento de definición (DTD)
       – Ahora XML Schema
    – Bases de datos flexibles / extensibles (texto)
 Geography Markup Language
• GML: representación en XML de los elementos simples (línea,
  polígono...) según los estándares OpenGIS
   • Elementos más complejos en la ver 3.0 (inminente)
• Formará la base para intercambio de información geográfica,
  entre sistemas, proveedores y usuarios
• Describe la representación interna, no la gráfica
   <Polygon name="extent" srsName="epsg:4367">
     <LineString name="ring" srsName="epsg:4367">
     <CList>0.0,0.0 1.123,1.56 2.34,4.5 0.0,0.0</CList>
     </LineString>

   </Polygon>
<SpatialReferenceSystem srsName="epsg:4268">
<GeoCentric name="epsg:6268">
<PrimeMeridian>
<Name>Greenwich Meridian</Name>
<Meridian>0 0 0</Meridian>
</PrimeMeridian>
<LinearUnit>
<Name>International Foot</Name>
<ConversionFactor>0.3048</ConversionFactor>
</LinearUnit>
<Datum>
<DatumName>NADMichigan</DatumName>
<Spheroid>
<SpheroidName>Clarke 1866</SpheroidName>
<InverseFlattening>294.9786982</InverseFlattening>
<SemiMajorAxis>6378206.4</SemiMajorAxis>
</Spheroid>
</Datum>
</GeoCentric>
</SpatialReferenceSystem>
                Gráficos en XML
• Scalable Vector Graphics (SVG)
   – Estándar emergente del consorcio WWW (W3C)
   – Codificación de elementos vectoriales 2-D (y bitmap) en XML


<?xml version="1.0" standalone="no"?> <!DOCTYPE svg PUBLIC "-
   //W3C//DTD SVG 20000303 Stylable//EN"
<desc>Example polygon01 - star </desc> <polygon style="fill:red; stroke:blue;
   stroke-width:10" points="350,75 379,161 469,161 397,215 423,301 350,250
   277,301 303,215 231,161 321,161" />
Ejemplo real
Componentes en Internet
Disaster Networks – Enterprise View



                       Broker


            2. Find              1. Publish



           Requestor             Provider

                       3. Bind
SIG 3-Dimensional
    SIG= procesamiento en 2-D
• Casi todos los objetos geográficos se
  encuentran sobre el plano (superficie de la
  tierra).... pocas excepciones
• Se trata de un “2-D grueso” (thick 2-D)
• Añadir un valor z, a veces ayuda, pero...
• Los cálculos normalmente se hacen sobre
  datos en 2-D
• La visualización es otra cosa: 3D ayuda!
¿Superficie 3D?
¿Utiliza coordenadas 3D?
2D+z = 2.5-D
Dos estratos 2D:
“2D grueso”
      Plano




              Texturas
              realistas




Alturas,
valores z
Bosque virtual
Modelo digital de terreno MDT
Red irregular de tetrahedros
MDT a escala global: g-topo
Datos SRTM feb-00
      Problema de hojear/coser
• Datos DTM vienen        • ¿Como sabes donde
  por hojas                 conseguir una hoja
• Texturas fotográficas     adyacente?
  muy grandes,            • El cosido de hojas
  requieren paginación      requiere ajustes
• Sistema prevea las        manuales
  paginas a cargar en     • Hay que añadir
  memoria                   metadatos
                            geoespaciales
Wln
odf
 rIo
       GeoVRML (web3D)
{
  ieASn omt
  t rce ce"
 tl"ce Dun
  n
  f Get bASn
    ere   ce"
 io"nadyrce
}

agu
 crn
Bkod
{
  kor.00.00.00
  yl 00 00 00
 sCo100100100
}

icolg
 rtnLh
Deiait
{
  meIei 0
  bnnnt 3
 aittsy.
  ico .22017 000
  rtn 63  .22 .00
 dei 017-63 -50
}

icolg
 rtnLh
Deiait
{
  meIei 0
  bnnnt 3
 aittsy.
  ico 017 .22.00
  rtn .22 63 50
 dei -63 017000
}

E RI eri
 F IN oin
D OG GOg
{
  eye "M Z" N
  osm   T, 1, "
 gSt [U""0 "]
  eod 42500 4000 000
  oos 35.00 0400 00"
 gCr "4250 76.00.00
  otU R
  tep U
 raY TE
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goer
       eEeainrd
      GolvtoGi
      {
        c   AS
       cw FLE
        oi AS
       sldFLE
        eOii S RGN
       gorgnUEOII
        eSse    UM, Z0, N]
       goytm["T" "1" ""
        Dmnin 2
       xieso 1
        Dmnin 6
       zieso 1
        Saig "1.223
       xpcn    10777"
        Saig "0.556
       zpcn    17555"
        eGiOii 4415417 358994 .000
       gordrgn"300.113775.9970000"
        Sae .000
       ycl 1000
        egt
       hih
       [
          39338 33554 29311 25656 26096 20069 29175 218
         22.24621.84929.91327.19725.30326.91128.59927.1
 28243 17280 17059 11470 37383 35905 34432 30392 30135
23.56929.53129.23129.83524.46323.74923.66321.18420.45
 31785 37304 36969 29272 22434 27260 29923 34417 37971
20.02222.15720.04426.05027.48827.28725.94222.51222.30
 37856 35824 31573 37839 39736 38214 34795 36930 31803
22.06425.17425.28222.49425.41424.97824.85124.31525.43
 37305 20748 24566 28225 36384 39183 31422 40208 43827
21.88926.91924.76027.11821.56326.97026.31920.92323.32
 47272 45243 35668 39526 22351 28613 24920 27043 37972
21.05020.31127.44421.72621.42520.76123.26726.06923.17
 32680 46894 38963 32391 34463 38327 22901 17108 11433
29.14822.23629.45326.94425.07822.70028.24026.68928.13
 23658 26276 33570 34335 47269 33795 33080 23687 20160
21.39623.07421.99027.32220.40426.85120.66429.36227.27
 27202 12715 14473 14163 20160 20827 31440 35802 30514
23.09823.44524.75927.80521.02128.32520.66025.33224.70
 27232 22326 22056 17262 15530 12499 15508 11913 25560
27.16324.37421.41627.71321.80821.74224.42328.89421.64
 21817 32956 34776 21438 26835 18359 14971 14507 04556
25.02020.07223.55826.88721.95526.21522.30221.32329.56
 10961 10638 10428 19193 27814 20427 22367 16341 15485
21.10624.75426.91828.79224.83829.33323.84529.60424.67
 07880 15070 04072 05152 12858 17537 19388 18597 26498
29.01522.31929.66728.17320.74821.64723.96227.40221.11
 25907 13548 12888 02819 16476 16318 06067 00920 06642
21.46428.94225.81429.32924.80120.37727.33727.11926.35
 01129 15520 10947 10770 13059 19278 08310 10446 10990
29.65821.27524.35027.81923.23124.50029.96226.25122.70
 00539 01191 03806 04823 04838 08082 04163 07103 11420
28.36124.88923.54423.07425.24626.23027.32026.94021.11
 08024 13785 13246 09627 06136 02202 03630 01827 06399
28.29927.02224.38329.20024.89021.47320.33121.95821.69
 00583 06361 01022 04817 12530 10779 15126 02777 00495
21.81522.87925.47527.02024.80823.60021.88126.02522.00
 97427 96637 94583 92653 98708 06381 01061 14896 12552
19.14617.84217.14317.27218.73620.30323.74625.58322.01
 14523 00368 01546 03772 90389 94746 98571 97801 91027
21.80129.94425.74321.97918.53815.42314.56715.71717.97
 94467 10980 18446 19051 17786 13093 06932 95166 94746
18.70428.65624.25124.06523.27021.00325.66319.05716.42
 98685 93983 95956 94541
13.01413.13513.11114.244
       ]
        eCod
       txor
         etrCodnt
        Txueoriae
Realidad aumentada
Servicios móviles 3G-4G
    Temas: posibles proyectos
• Modelo GeoVRML
• Implementar bintrees (mundo de juegos)
  para terrenos
• Modelo 3-D  Base datos
• Sistema LBS (datos TeleAtlas + ArcView)
• Estamos abiertos a nuevas ideas....
                   Lectura
• Laurini y Thompson, 1992.
  – Un repaso, son 680 páginas...

								
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