Datos Espaciales Vectorial

UNIVERSIADAD NACIONAL FEDERIOCO VILLARREAL

Temario

Concepto de la georeferencia

Organización en capas

Datos vectoriales

Datos ráster

Tablas de eventos

Datos con georeferencia indirecta

Metadatos

SIG se basa en datos espaciales

Diferencia entre datos espaciales y otros datos:

Concepto de la georeferencia

La georeferencia

La palabra “georeferencia” o “referencia espacial” implica: ◦ Que tenemos datos sobre características de elementos del mundo real

◦ Que existe una referencia a la ubicación geográfica / espacial para cada uno de estos elementos

Concepto de la georeferencia

Se pueden distinguir dos formas distintas de georeferencia: ◦ La georeferencia directa o explícita: cada elemento

temático tiene coordenadas asociadas

◦ La georeferencia indirecta o implícita: una de las características de los datos sobre los elementos se refiere a otro tipo de elementos que tienen una georeferencia directa (por ejemplo, datos censales pueden referirse mediante un código a “distritos” con una definida ubicación espacial)

Concepto de la georeferencia

Modelos de datos espaciales con georeferencia directa: ◦ Datos vectoriales

◦ Datos ráster

◦ Datos de eventos

Estos datos consisten en dos componentes / aspectos conceptuales: ◦ Componente espacial: geometría y topología (en el

caso de datos vectoriales)

◦ Componente temático: variables llamadas “atributos”

Concepto de la georeferencia

Organización estructural de estos dos componentes: ◦ Datos espaciales de un SIG híbrido:

Base de datos conteniendo el componente espacial

Base de datos conteniendo los atributos

Vinculación de los dos componentes mediante una variable de enlace

Los dos componentes pueden estar almacenados conjuntamente o separados (por ejemplo: atributos en una RDB)

◦ Datos espaciales en un modelo de SIG combinado

Concepto de la georeferencia

Componente espacial y componente temático en el caso de datos

vectoriales

Organización en capas

Datos geográficos se organizan en “capas” (también: coberturas, layers, etc.)

Cada capa representa una faceta de la realidad (o: la misma faceta en diferentes fechas)

Para cada capa se elije el formato más adecuado para representar la respectiva faceta

En el SIG se pueden combinar las capas según necesidad: ◦ Análisis combinado ◦ Producción de mapas

Organización en capas

Organización en capas

Partes de capas espaciales que se refieren

a la misma ubicación geográfica

Datos vectoriales

Datos vectoriales representan las facetas del mundo real utilizando tres elementos abstractos: ◦ Puntos

◦ Líneas

◦ Polígonos

Líneas además se usa para representar facetas artificiales como isolíneas

Existe un cuarto tipo de elementos de datos vectoriales: anotaciones / textos ( toponimias)

Datos vectoriales

Elementos “multi-part” se utilizan cuando una entidad debe ser

representado por dos o más objetos (ejemplo: islas perteneciendo al

mismo departamento, tramos de una ruta)

Datos vectoriales

Puntos se almacenan como coordenadas individuales

Líneas se almacenan como cadenas de coordenadas, comenzando con un “nudo inicial” (node), siguiendo con coordenadas intermedias que dan la forma a la línea (vértices) y terminando con un “nudo final”

Un polígono es una línea cerrada (coordenada del “nudo inicial” = coordenada del “nudo final”)

Datos vectoriales

Datos vectoriales

Principalmente depende de la forma del elemento en la realidad y de la escala del mapa qué tipo de elementos abstractos se usa para su representación digital: ◦ Centro poblado:

Punto trabajando a escala pequeña

Polígono trabajando a escala grande

◦ Río: Línea trabajando a escala pequeña

Polígono trabajando a escala grande

Redes (rutas, infraestructura) siempre se modelan utilizando líneas

Datos vectoriales

Capas vectoriales suelen tener una “topología”: uno o varios tipos de relaciones entre los elementos abstractos

La topología debe ser definida (reglas) y calculada / creada

Para algunos temas topología es importante e indispensable: ◦ Redes (conectividad de líneas en nudos) ◦ Polígonos (ausencia de traslapes y huecos, vecindad)

Datos vectoriales

Topología es compleja y requiere de: ◦ Mucho cuidado durante la generación y edición de datos vectoriales

◦ Procesos de “limpieza” manual de los datos, que suele ser costoso

◦ Tiempo de procesamiento digital

Relaciones topológicas pueden ser creadas: ◦ Para todos los elementos de una capa ◦ Entre diferentes capas

Datos vectoriales

Ejemplos de un aspecto

topológico: la conectividad de

líneas

Datos vectoriales

Note que para crear una topología correcta se requiere de herramientas / funcionalidades específicas, porque muchos errores (“undershots”, “overshots”, etc.) casi no se pueden identificar visualmente

Datos vectoriales

Datos vectoriales se crean mediante: ◦ Digitalización manual

◦ Vectorización

◦ Importación de datos

Datos vectoriales

Digitalización manual de mapas análogos, fotos aéreas o imágenes satelitales utilizando: ◦ Mesa digitalizadora (sobre un mapa / una imagen en papel)

◦ Pantalla (“on-screen digitizing”) (sobre un mapa / una imagen en formato digital)

Mesa digitalizadora

Mesa digitalizadora

Mesa digitalizadora

Datos vectoriales

Ventajas: ◦ Atributos se asignan durante la digitalización

◦ El técnico interpreta el mapa / la imagen que está digitalizando y puede

Detectar errores del mapa

Interpretar el contexto espacial de un área en una imagen

Desventajas: ◦ Mucho trabajo manual

◦ Depende mucho del factor humano (experiencia, atención)

Datos vectoriales

Vectorización automatizado de datos ráster (mapas escaneados, fotos, imágenes, productos de análisis ráster)

Ventaja: el proceso de vectorización es rápido

Desventajas: ◦ La computadora no puede distinguir bien entre

elementos con apariencia similar (por ejemplo: curvas de nivel y número que indican la altura)

◦ Mucho trabajo de “limpieza” puede ser necesario ◦ Atributos se deben asignar manualmente ◦ Se crean vértices innecesarios ( tamaño del

archivo)

Escaneo o digitalización

Escaneo o digitalización

Escaneo o digitalización

Escaneo o digitalización

Escaneo o digitalización

Escaneo o digitalización

Datos vectoriales

Importación de datos levantados en el campo con GPS: ◦ Rápido

◦ Proceso de limpieza manual puede ser necesario

◦ Algunos receptores permiten asignar atributos ya en el campo (con “diccionarios de datos”)

Importación de tablas con coordenadas.

Datos vectoriales

Formatos digitales corrientes: ◦ Shapefile (ESRI)

◦ Coverage (ESRI)

◦ Personal Geodatabase (ESRI)

◦ DXF (AutoCAD)

◦ DGN (Microstation)

TIN (Triangulated Irregular Network) es un formato especial para almacenar modelos de elevación en formato vectorial.

Datos vectoriales

En muchos casos, físicamente se trata de una serie de archivos que conjuntamente forman la base de datos vectoriales

Vectores (puntos, líneas, polígonos) se visualizan con símbolos

Datos vectoriales: ejemplos

Combinación de una serie de capas vectoriales

Datos vectoriales: ejemplos

Modelo digital de elevación en formato TIN

Trabajo Individual Nº 1

Defina una estructura de capas vectoriales para un mapa Geomorfológico incluyendo aspectos de topología

¿Cuál es el rol de la topología en la cartografía de escritorio?

¿Cuándo es recomendable digitalizar un mapa manualmente, cuándo es mejor vectorizarlo?

Diferencia entre modelo vectorial y raster.

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