El término significa Geographic Information Systems, (SIG en castellano)
Los sistemas de Información Geográfica se pueden entender como la organización y coordinación de distintos elementos de información relativos al espacio geográfico.
Esto no significa que sea un campo de conocimiento exclusivo de los geógrafos. En los GIS participan un montón de disciplinas:
- Geodesia
- Cartografía
- Topografía
- Ciencias Ambientales
- Ingeniería Civil (Caminos y Puertos)
- Aeronáutica
- Astronomía
- Arquitectura
- Militar
- ...
En el fondo, todo fenómeno tiene una componente espacial. De ahí que haya tantas profesiones que usan los GIS en su trabajo diario.
Pues en realidad podríamos hacer una lista infinita. Pero mejor os dejo un enlace en el que podéis encontrar categorizadas más de 1000 aplicaciones distintas con ejemplos:
Una imagen vale más que mil palabras.
Toda esta información debe estar GeoReferenciada y dependiendo de la representación tipo de información podemos clasificarla en 3 grandes grupos:
- Imagery(Raster)
- Vectorial
- Tabular
Más adelante describiremos:
- el porqué de cada formato
- qué tipo de información muestra
- cómo se estructura esa información.
Aquí está una de las claves en las que todos los iniciados en el mundo GIS solemos caer en error. Voy a tratar de explicarlo paso a paso.
En primer lugar hay que tener en cuenta que toda medición es relativa y tiene márgenes de error. Los distintos sistemas de referencia tratan de ajustarse lo máximo posible a un área concreta de estudio, para minimizar precisamente ese error.
Para entender un sistema de referencia, vamos a usar la siguiente imagen:
Cualquier sistema de referencia se compone de dos partes:
- Elipsoide
- Datum
Podemos definirlo como la formulación matemática del Geoide (la forma que tiene la tierra, para entendernos)
Es un conjunto de puntos de referencia en la superficie terrestre con los cuales las medidas de la posición son tomadas y un modelo asociado de la forma de la tierra (elipsoide de referencia).
Más adelante cuando veamos los sistemas de coordenadas veremos que hay dos tipos de datums:
- Horizontales
- Verticales
Aquí puedes consultar algunos de ellos, para hacerte una idea Lista de Elipsoides y Datums
Cada país suele escoger el sistema de referencia que más se ajuste a su territorio.
Para la península se estableció el ETRS89 y para las Islas Canarias el REGCAN95 . Anteriormente se utilizaba el ED50.
El ETRS89 está basado en el elipsoide GRS80.
Y te preguntarás, ¿por qué dos sistemas de referencia para España? . La respuesta es porque Canarias está en una zona próxima a dos placas tectónicas, y como ya sabréis, las placas tectónicas se desplazan, por lo que cada cierto tiempo hay que hacer ajustes.
Es el utilizado por el GPS o NAVSTAR, que es un sistema de posicionamiento global que a todo el mundo le suena, pero que quizás no sepas que es un sistema "cedido" por el Departamento de Defensa de EEUU.
Los europeos tenemos también nuestro sistema de posicionamiento global: Galileo
Aunque están basados en distintos elipsoides, la diferencia es conocida, con lo que se puede hacer la traslación de la georeferencia de un sistema a otro.
Aquí es donde empieza a liarse la cosa.
Por un lado necesitamos identificar unívocamente cada sistema de referencia. Y el problema es que nos vamos a encontrar varias nomenclaturas:
En la mayoría de Software para producción cartográfica, a la hora de cargar capas de información, debéis aseguraros de que todas las capas estén en el mismo sistema de referencia y proyección, para que el estudio sea coherente y no haya errores.
Os recomiendo que le echéis un vistazo a este post de @GIS_and_Beers, para tener a mano los identificadores más comunes cuando estemos haciendo análisis espaciales centrados en España.
Para localizar un punto en el plano.
Para localizar la elevación de un punto.
Las proyecciones son la consecuencia de querer identificar en un plano cualquier punto del planeta (algo aproximado a una esfera, aunque está achatada por los polos). Esta operación siempre supone una distorsión. Y aquí viene lo que para mucha gente pasa desapercibido.
Los mapas que vemos habitualmente en la web,usan una proyección llamada Mercator, que altera la percepción del tamaño de los países.
¿De dónde viene esto?
Google Maps popularizó el consumo de mapas en la web. Durante mucho tiempo usaron la proyección Mercator para representar los mapas. ¿Conspiranoia Mundial? No, todo tiene una razón, y aquí os dejo la explicación .
A día de hoy, la cosa cambia. Probad a alejar el zoom en Google Maps y lo comprobaréis por vosotros mismos.
Lo que creo que es más importante recordar respecto a las proyecciones es que en tus análisis debes escoger para tu estudio qué propiedad quieres preservar:
- Forma
- Área
- Distancia
- Dirección
y a partir de ahí escoger una proyección adecuada a esa propiedad.
Motor de proyecciones en el navegador
https://maps.esri.com/jg/Distortion/index.html
Aquí tienes una lista de los tipos de proyecciones.
Ahora que hemos visto como georeferenciar puntos del planeta, es interesante el ver cómo obtenemos los datos y qué tipo de datos se emplean en el GIS.
Como comentamos al principio, se puede hacer una clasificación por tres grandes grupos:
- Imagery(Raster)
- Vectorial
- Tabular
Vamos a ver características de cada uno de estos grupos, qué tipo de información suelen aportar y en qué escenarios se suelen emplear dentro de un análisis espacial.
Dentro de esta categoría tenemos varios tipos en función de como se obtiene la imagen:
- Óptico
- Radar
- FMV
- Categórica
- Científica
Como curiosidad podéis ver esta demo para haceros una idea del proceso.
Y si queréis saber cuántos satelites hay orbitando por ahí, mirad esta demo
En cuanto a la estructura de cómo se almacena la la información tenemos:
- Teselas / Cacheado
- Cubos de Datos / Científico
- OrtoMosaicos
- Escenas Rectificadas / No rectificadas
PNOA -> Plan Nacional de OrtoFotografía Aérea
La estructura en el almacenamiento de este tipo de formato es clave para poder hacer un uso óptimo de ellas.
Satélites como LandSat o Sentinel(Parte de la iniciativa Europea Copernicus) , capturan imágenes en distintas bandas del espectro tanto visible como invisible y permiten mediante combinación de dichas bandas observar distintos fenómenos como vegetación (NVDI), Humedad(Moisture), etc...
Si te interesa explorar más aplicaciones del Remote Sensing puedes consultar este artículo
Dependiendo del tipo de estudio que se quiera hacer, a veces se emplean las imágenes en crudo, o bien se pueden emplear imágenes ya tratadas.
Aplicaciones web de Tratamiento de Imagen Satelital
- Puntos
- Líneas
- Polígonos
- Nubes de Puntos (Elevación / LIDAR)
Muchas veces oirás hablar de los Vector Tiles. Generalmente todo lo que tenga que ver con entidades, (aunque también los mapas base) encajan en esta categoría.
Especificación original de los Vector Tiles
Creando aplicaciones con el Geometry Engine
Una vez que tenemos un conjunto de datos geocodificados, las tablas se suelen usar como información añadida de las propiedades de un elemento, para dar más contexto.
Hay ciertos formatos de ficheros, en los que esa información ya viene embebida, como GeoJSON.
Tanto la información vectorial como la tabular se encuentra generalmente dentro de una geodatabase y se consume vía API REST.
- WFS
- WMS
- WCS
- WMTS
- GeoServicios
- GeoProcessing Services
- ...
Muchos de estos servicios están estandarizados por la OGC
Notebooks de Análisis Espacial
Presentaciones de la Conferencia de Usuarios 2018
React
Typescript
Django
Laravel
Facebook
Microsoft
Google
Alibaba
D3
Tencent