COMPONENTES DE UN SIG

Datos
 Componente fundamental de los SIG.
 Además de datos geográficos también pueden ser alfanuméricos.
 Provienen de diferentes fuentes: Propios o de otras empresas.
 Deben poseer estándares de calidad.
 Debe haber un conocimiento profundo de ellos.
 Deben ser bien definidos.
Procesos
 Se trata de la definición de todas las actividades necesarias para operar el
SIG en la organización.
 Abarca desde la planeación del SIG, obtención de la información hasta la
generación de productos.
 Se persigue encadenar las diferentes actividades de una manera lógica y
consecutiva.
 Sirven para organizar las tareas del SIG.
 Con ellos se pretende optimizar el flujo del trabajo en un SIG.
Hardware
 Plataforma tecnológica en donde operan los SIG.
 Computadores Personales.
 Servidores de aplicaciones
 Arquitectura cliente-servidor
 Arquitectura aislada, equipos personales.
 Equipos periféricos comotabletas digitalizadoras, Scanner, plotters, PDAY
GPS.
Software
 Su propósito es proveer la funcionalidad para almacenar, analizar y
desplegar la información geográfica.
 Posee herramientas para ingresar y manipular la información geográfica.
 Herramientas que permitan búsquedas geográficas, análisis y visualización.
 Interface gráfica para el usuario (GUI) para acceder fácilmente a las
herramientas.
 Un sistema de administración de base de datos (DBMS)
Almacenamiento
 Los datos geográficos y tabulares deben ser almacenados en algún
repositorio.
 Un SIG debe proveer un esquema de almacenamiento de los datos.
 Los datos se convierten en información cuando están correctamente
almacenados.
Productos
 Corresponde a las salidas de un SIG.
 Pueden ser desde mapas impresos hasta aplicaciones complejas
publicadas para una comunidad.
 Pueden ser reportes alfanuméricos y gráficos de algún tema.
 Se publican para que la organización o comunidad saque algún provecho
de ellos.
Personas
 Corresponden a los diferentes usuarios que interactúan con el SIG.
 Usuarios sin formación (finales). Usuarios capacitados.
 Desarrolladores.
 Investigadores.
 Arquitectos de solución.
HISTORIA DE LOS SIG
Década de los 60
 A comienzos de la decada se dan nuevos enfoques de la cartografia para el
manejo automatizado.
 MIMO (map in-map out), se establecen los principios para el manejo de
datos geográficos dentro de un sistema informatizado.
 CGIS - Canadá, primer SIG propiamente dicho, datos geográficos
canadienses para la gestión del territorio rural.
 Creado por Roger Tomlinson, considerado el padre de los SIG.
 Harvard Laboratory, crea SYMAP 1964, a plicación que permite el ingreso
de información en forma de puntos, lineas y áreas. (Vectorial)
 Harvard Laboratory, crea GRID en 1969, programa que almacena
información en forma de cuadrículas. (Raster) SYMVU, evolución del
SYMAP, ca pacidad de representación tridimensional.
 En 1969, Jack Dangermond, integrante del Harvard Laboratory, crea la
empresa ESRI, pionera y lider del sector
Década de los 70
 Investigación y desarrollo de los SIG.
 Se comienzan a distribuir los primeros paquetes de sofware y se incorporan
a la comunidad cartográfica.
 CGIS - Canadá, primer simposio internacional de los sistemas de
información geográfica (Ottawa). Comienza la inclusión de los temas SIG
en la comunidad Universitaria.
 El mercado editorial toma atención en los SIG, aparecen las primeras
publicaciones.
 El primer prototipo del satélite SMS-1 es puesto en órbita. (1974)
 El servicio geográfico estadunidense (USGS) publica los primeros modelos
de elevaciones (MDE). (1976)
 A finales de los 70 La empresa ERDAS adopta el IMGGRID y lo comienza a
distribuir junto con el ERDAS 400
Década de los 80
 Comienza la masificación de los SIG acompañana con la disponibilidad
creciente de ordenadores personales.
 Se funda SPOT primer compañía mundial en ofrecer imágenes de satélite
del territorio.
 ArcInfo (ESRI), se convierte en el primer software que se puede incluir en
los computadores personales (PC).(1981) .
 El sistema GPS pasa a ser completamente operativo. (1981) Comienza la
distribución de ERDAS en el ambiente del computador personal. (1985)
 Comienzan a desaparecer las primeras soluciones SIG como el CGIS las
cuales no están en posibilidad de competir con las nuevas soluciones.
 Aparece GRASS primer software SIG libre. (1985)
 Se crea la primer lista de distribucións en Internet dedicada al SIG,
Univerdidad Estatal de Nueva York'
Década de los 90
 Comienza la integración entre los software Vectoriales y los raster.
 ArcView (ESRI) pasa a popularizarse como herramienta de escritorio.(1991)
 Aparece Xerox Parc, primer servidor de mapas.(1993)
 Utilización del World Wide Web (WWW) para actividades de SIG y
cartografía. (1993)
 Aparece el primer atlas digital en línea (Atlas Nacional de Canadá). (1994)
 Surge la IDE Nacional de Estados Unidos. (1994)
 Aparece Mapserver, servidor de mapas libre. (1997) Masificación del
internet a mediados de los 90. Lanzamiento del satélite Landsat 7.(1999)
Década del 2000 hasta nuestros días
 Popularización de los navegadores GPS incorporando elementos de
representación y análisis propios de los SIG.
 Surge el proyecto STRM dirigido por la NASA para la ofrecer información
altitudinal de un 80% de la superficie terrestre a una resolución de 30
metros.
 Aparece Google Maps para ofrecer servicios de cartografía , se crean
nuevas aplicaciones con una interfaz abierta. (2005)
 Tomando el modelo americano, surge la IDE europea. (2007)
 Surge la aparición de las bases de datos espaciales (Geodatabase).
 Aparece google Earth como herramienta para la visualización de imágenes
del mundo.

MODELOS DE REPRESENTACIÓN GEOGRAFICA

Vectorial
 Modela la geografía mediante elementos geométricos.
 Estos elementos se conocen como primitivas geométricas.
 Las primitivas son de tres tipos: puntos, líneas y polígonos.
 Las primitivas guardan el componente espacial (coordenadas) y el
componentetemático mediante los atributos.
 Puede existir la repetición de estas primitivas para representar un elemento
de la geografia, por ejemplo varios poligonos para representar islas.
Topología
 Guarda las relaciones entrelos objetos geográficos y sus vecinos.
 Se dice que una capa tiene topologia si en ella se almacenan de algún
modo las relaciones entre los distintos elementos que la componen.
 La topología sirve fundamentalmente para realizar análisis.
 Contribuye a la calidad de los datos ya que mantiene la coherencia espacial
entre ellos.
 No todos los software SIG incluyen herramientas para el manejo de
topología.
 Un ejemplo claro es el análisis de redes.
Raster
 La zona de estudio se divide en forma sistemática en una serie de unidades
mínimas (Celdas, grid o pixel).
 Cada Celda contiene información que describe lo que representa.
 La zona representada se vuelve una matriz de celdas con valores para
cada una.
 Las Celdas nunca se solapan.
 Cubren la totalidad de la zona.
 Las celdas por lo general son cuadradas, la mayoría de SIG las usan de
esta forma.
 Otras formas rectangulares, triangulares, hexagonales son prácticamente
inexistentes en los SIG.
En Colombia el IGAC utilizan las proyecciones conforme de Gauss para mapas de
escala general, con 5 puntos de origenes para disminuir las distorsiones causadas
por el relieve, y la cartesiana para los de escala grande, utilizado principalmente
para los planos de ciudades.
 MODELOS DE ALMACENAMIENTO
QUE SON
 Los modelos de representación buscan recoger la realidad mediante
unidades básicas (celdas o primitivas geométricas).
 Los modelos de almacenamiento plantean la forma de convertir estas
unidades en valores numéricos de forma eficiente.
 Busca guardar esos valores en la memoria del computador de la mejor
manera.

ALMACENAMIENTO MODELO RASTER

 Generalmente la información se recoge en una matriz de datos, ventajas:

 Formato conocido. Las matrices son conocidas, así como el calculo

con ellas.
 Sencillez. Los lenguajes de programación soportan el uso de
matrices y sus operaciones básicas.
 Similitud. Las operaciones se pueden aplicar sobre los valores de la
matriz de igual forma.
 Iteración. Es posible iterar sobre la misma matriz.

 Las zonas oscuras quedan producto de la rotación de la imagen.

 Estas zonas no contienen datos, asumen un valor por defecto.
 Existe redundancia de valores en estas zonas.

Orden de barrido, objetivo eliminación de datos redundantes

Orden de barrido, Quadtree o arbol cuaternario. Los cuadrados con información se
subdividen en uristades mínimas, cada vez más pequeñas.
 Las capas raster normalmente tienen mucho volumen de almacenamiento.
 Existen diferentes alternativas que buscan mejorar la velocidad de acceso a
los datos y el rendimiento de operaciones sobre las capas.
 Las capas se dividen en bandas.
 Las bandas deben ser tratadas en el archivo de almacenamiento.
 Los píxeles (celdas) se ordenan en las diferentes bandas.

 Considerando esto último se definen tres esquemas de almacenamiento:

 Banda Secuencial (BSQ)
 Banda Intercalada Por Pixel(BIP)
 Banda Intercalada por Fila (BIL)
BSQ:
 Valores almacenados por bandas
 Primero una banda y luego la otra
 Permite acceder rápidamente a los datos almacenados de una banda
BIP:
 Valores almacenados por pixeles independiente de la banda
 Primero se almacenan los valores del pixel (0,0) en todas las bandas y
luego los del (0,1) y así sucesivamente
 Permite el acceso rápido a determinados pixeles.
(BIL):
 Esquema intermedio en el que se recogen valores por filas
 Primero la fila 1 de la banda 1, luego la de la banda 2 y así ELAN
sucesivamente
 ALMACENAMIENTO MODELO VECTORIAL
 Menor volumen de almacenamiento traería menor tiempo de proceso.
 Se requiere menor complejidad en su almacenamiento.
 Se debe mejorar el acceso a determinados datos de manera rápida.
 Para mejorar este acceso se trabajan con indices espaciales
 Los índices buscan acelerar el proceso de búsqueda de datos en el sistema
 Los índices aumentan el espacio de almacenamiento de los datos, pero es
algo que no afecta directamente al modelo vectorial.
 LOS SIG APLICADOS
A LA LOGISTICA
La logística
 Es el conjunto de los medios y métodos que permiten llevar a cabo la
organización de una empresa o de un servicio. 
 Es el puente entre producción y mercado.
 En las empresas, la logística implica tareas de planificación y gestión de
recursos. 
Los SIG y la logística 
 Los Sistemas de Información Geográfica, se han posicionado como una
tecnología básica, imprescindible y poderosa para capturar, almacenar,
manipular, analizar, modelar y presentar datos espacialmente
referenciados. 
 Herramienta capaz de abordar problemas de planificación y gestión para la
toma de decisiones.
 Optimización y movimientos de inventarios.
 Ruteo de vehículos VRP.
 Adquisición y movimientos de activos.
Problemas de ruteo de vehículos - VRP
 Tiene por objetivo encontrar las rutas que recorran cada uno de los
vehículos (ubicados en un depósito) de manera que se satisfagan los
requerimientos de los clientes, las restricciones operativas y se minimice el
costo total de transporte.
 Integrar un Sistema de Información Geográfica con un modelo de
optimización de ruteo de vehículos (Vehicule Routing Problem) realizando
el cálculo de las rutas y su gestión logística.
Los problemas de rutas de vehículos (VRP)
1.1. La red de transporte (grafos)
1.2. Los clientes y su servicio 
1.3. Los almacenes o depósitos
1.4. La flota de vehículos
1.5. Las rutas
Uso de la logística en ArcGIS
  Logística de distribución.
 Funciona con cualquier sistema de información (BIM, CRM, SAP, ERP)
 Genera ventaja competitiva
 Arquitectura plataforma – Web GIS integrada

La integración logística: facilitar la resolución de problemas reales de flotas de

vehículos capacitados CVRP, el cálculo de rutas, y su gestión.

SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA APLICADOS A LA MINERÍA

Aplicación de los SIG la minería

Desde la exploración de minerales hasta la remediación de minas, los software

SIG apoyan la toma de decisiones a lo largo de todo el ciclo de vida de la minería.
Acceso a datos y mapas inteligentes para planificación de proyectos, operaciones
en la mina, gestión de transporte y análisis de riesgos.
PROCESO DE CONFORMACIÓN DEL SIG PARA MINERIA
USO DE LOS SIG EN MINERÍA
Etapa de Pre-exploración
En esta etapa se realizan diversas labores, en las cuales los sistemas de
información geográfica tienen gran protagonismo, entre las actividades se
encuentran las siguientes: 
 Radiación electromagnética (REM) y uso de sensores remotos.
 Recopilación de información del área de interés y cartografía. 
 Generación de geodatabase
 Construcción de mapa de alteraciones hidrotermales y mapa geológico 
 Utilización de anaglifo, mapeo de fallas, perfiles y lineamientos geológicos
Etapa de Exploración
En esta etapa se da inicio al proceso de evaluación de los puntos identificados de
interés, en la etapa anterior, las labores realizadas en esta etapa son:
 Entrada a terreno y mapeo de las zonas de mayor interés 
 Uso de la aplicación móvil Avenza Map
 Toma de muestras de roca, muestras de mano y sedimentos 
 Integración de la información tomada en campo con la geodatabase
 Generación de cartografía a menor detalle.
Etapa de Explotación y mineralurgia
En esta etapa se da inicio exploración en el subsuelo, realizando la correcta
identificación de la estructura del mismo, a continuación se indican las labores de
esta etapa :
 Uso de operadores lógicos en el uso de la geodatabase.
  Generación de raster por método Kriking o IDW.
 Aplicación de métodos geofísicos de exploración minera, como tendidos de
líneas tomográficas en la zona de interés.  
 Configuración de electrodos, colocación de cables y equipo en terreno.
 Generación de perfiles geofísicos.
INTEGRACIÓN DE LOS SIG CON FOTOGRAMETRÍA

APLICACIONES Y PORTALES WEB - MINERIA

 Arcgis 
 Avenza Map
 Instituto geográfico Agustín Codazzi (IGAC)
 Visor de Datos geográficos del Servicio Geológico Colombiano 
 Sistema de Información Ambiental de Colombia (SIAC)
 Sistema de información minero energético colombiano (SIMEC)
 Quick Capture
 Planet Explorer

LAS SIG EN PLANEACIÓN URBANA

ICDE se entiende como un ecosistema  que permite la construcción e
implementación colectiva de políticas y facilita los procesos de gestión de los
recursos geográficos, que incluyen datos, información y conocimiento, para
armonizarlos, disponerlos y reutilizarlos por el Gobierno y la Sociedad, como
sustento de la Gobernanza y la toma de decisiones.
 Datos e Información geográfica
 Gobierno geoespacial
 TIC
 Conocimiento geoespacial
 Sociedad geoespacial
COMPONENTES BASICOS DE PLANEACIÓN URBANA LAS SIG
USOS EN EL CAMPO
 Análisis espacio – temporal
 Determinación de población aproximada
 Búsqueda y selección de lugares para proyectos
 Simulaciones urbanas para usos de alto impacto

 Se puede aplicar para buscar relaciones y cohesión entre diferentes capas

de información espacial.
 La información procesada siempre está relacionada con el territorio.
 Bases de datos bien estructuradas propician la planificación espacial.
 Su facilidad de sobreponer y enfrentar capas de información y trabajar
varios niveles de detalle de manera jerárquica, coincide con la práctica de la
planificación espacial.
 Su agilidad de editar y adaptar datos propicia flexibilidad en el pro- ceso de
la información.
  Contiene modelos y análisis espaciales poderosos que favorecen la
planificación espacial.
APLICACIONES PLANEACIÓN URBANA

SIG EN EL MEDIO AMBIENTE

Datos asociados a elementos territoriales
 Ríos
 Intervalos de temperatura
 Zonas boscosas
 Distribución de espacios naturales
 Análisis geológicos
 Hidrología
 Fauna, Flora.
Beneficios MEDIO AMBIENTE de los SIG
 Generación de información a partir de recolección de datos.
 Interdisciplinar, se puede tener información de distintas áreas guardada
 Almacenamientos de mucha información.
 Se realizan análisis completos de las características de una zona.
APLICACIONES MEDIO AMBIENTE DE LOS SIG
 HEC-RAS: Nos permite simular flujos en cauces naturales o canales
artificiales para determinar el nivel del agua por lo que su objetivo principal
es realizar estudios de inundabilidad.
 GLOBAL CLIMATE: Es un sistema para la visualización y descarga de
datos climáticos a escala global basado íntegramente en aplicaciones de
código abierto, con un visor disponible.
  INCENDIOS FORESTALES MUNDIALES: Cartografia creada por la NASA
por medio de satélites mediante la cual se pueden visualizar los incendios
forestales presentes en el mundo.
Geovisor siac
Esta herramienta hace parte del Sistema de Información Ambiental de la
Secretaría Distrital de Ambiente, partiendo del concepto de políticas, estándares e
interoperabilidad de la Infraestructura de Datos Espaciales para el Distrito Capital
(IDECA), y desarrollado con herramientas de Software Libre y de Código Abierto.

SIG EN LA INFRAESTRUCTURA VIAL

ANIscopio –ANI: Es una herramienta que permite que la información de los
proyectos este actualizada,  ya que los encargados de proyectos  refrescan la
plataforma en tiempo real, lo cual permite que  los funcionarios tomen decisiones
en base en información verídica.
 Concesión de aeropuertos
 Concesión de puertos 
 Concesión férrea
 Concesión de carreteras
 Peajes
Esri–INVÍAS: INVÍAS decidió utilizar tecnología Esri en el año 2015, con la
colaboración de la ANI y el Ministerio de Transporte se logró inicialmente
implementar el Mapa Digital de Carreteras permitiendo a la comunidad, la
visualización de las vías concesionadas y no concesionadas del país, por primera
vez en un sólo sistema, con los datos de postes de referencia y peajes, los cuales
se encuentran disponibles en el portal de Datos Abiertos del INVÍAS.
Posteriormente se implementó Esri Roads and Highways para soportar un Sistema
de Referencia Lineal permitiendo la georreferenciación de las emergencias desde
las entidades territoriales de forma oportuna y precisa, y se implementó un
Sistema de Monitoreo de Emergencias (Tablero de Control de ArcGIS).
Malla vial Integral: Conjunto de líneas que definen los ejes viales, de cada una de
las vías de la ciudad. Estas líneas tienen estructurada como atributo la información
de nomenclatura vial, el sentido del tránsito vehicular y su clasificación de acuerdo
al tipo de tráfico que soporta. 
Seynekun: Es un sistea completo de gestión de obras de ingeniería, en la sáreas
de manejo predial, ambiental, mantenimiento y seguimieto de obras apoyado en
funcionalidades de sistemas de información geográfica.
Beneficios
  Permite gestionar las obras de infraestructura desde la etapa
de factibilidad hasta la etapa de operación y mantenimiento.
 Integra la información geográfica y alfanumérica, lo cual permite visualizar
atributos indispensables para llevar a cabo el seguimiento de un proyecto
vial
 Centraliza la información y la dispone en línea para las empresas y
entidades de control
 Permite ahorrar hasta un 50% en costos del inventario inicial de los
elementos de las vías concesionadas
 e ajusta a los estándares requeridos por la Agencia Nacional de
Infraestructura (ANI)
 Ayuda a tomar mejores decisiones al general reportes con los datos
levantados