SIG – Sistemas de Información Geográfica

Saludos a todos los miembros de nuestra web dedicada a la ingeniería civil, en esta publicación compartimos este documento con información relacionada a los “Sistemas de Información Geográfica”. El autor de este documento es Víctor Olaya, a quien damos el crédito y agradecimiento correspondiente; compartimos este archivo respetando los siguientes criterios:

Se concede permiso para copiar, distribuir o modificar esta obra bajo los términos expresados en la licencia Creative Common Atribución, la cual puede encontrarse en www.creativecommons.org.

La licencia se aplica a todo el texto, así como las imágenes creadas por el propio autor, que serán aquellas para las que no se especifique de modo explícito una distinta procedencia. Este libro puede descargarse de forma libre en varios formatos, incluyendo formatos editables, en la dirección Web http://www.sextantegis.com.

Los nombres de productos o corporaciones que aparecen en el texto pueden constituir marcas registradas y se emplean sin otro afán que el meramente identificativo. Asimismo, la inclusión o no de uno de tales productos no expresa recomendación alguna por parte del autor.

A continuación mostramos imágenes previas, y el contenido inmerso en el documento:

SIG – Sistemas de Información Geográfica

I Los fundamentos

1. Introducción. Que es un SIG?

1.1. Introducción
1.2. Un pequeño ejemplo
1.3. Que es un SIG?
1.3.1. SIG como integrador de información
1.3.2. SIG como integrador de tecnologías
1.3.3. SIG como integrador de personas
1.3.4. SIG como integrador de teorías y fundamentos
1.4. Que no es un SIG?
1.5. Componentes de un SIG
1.5.1. Datos
1.5.2. Procesos
1.5.3. Visualización
1.5.4. Tecnología
1.5.5. Factor organizativo
1.6. Resumen

2. Historia de los SIG

2.1. Introducción
2.2. Los orígenes
2.3. La evolución de los SIG como herramientas
2.4. La evolución de la tecnología
2.5. La evolución de los datos
2.6. La evolución de las técnicas y formulaciones
2.7. Resumen

3. Fundamentos cartográficos y geodésicos

3.1. Introducción
3.2. Conceptos geodésicos básicos
3.2.1. Elipsoide de referencia y geoide
3.2.2. El datum geodésico
3.3. Sistemas de coordenadas
3.3.1. Coordenadas geográficas
3.3.2. Proyecciones cartograficascas
3.3.3. El sistema UTM
3.3.4. Transformación y conversión de coordenadas
3.3.5. Codificación de sistemas de referencia
3.4. Escala
3.5. Generalización cartográfica
3.5.1. Operaciones de generalización
3.5.2. Generalización en el contexto de un SIG
3.6. Resumen

II Los datos

4. Introducción. Con que trabajo en un SIG?

4.1. Introducción
4.2. Datos vs Información
4.3. Las componentes de la información geográfica
4.4. División horizontal de la información geográfica
4.5. División vertical de la información. Capas
4.6. Resumen

5. Modelos para la información geográfica

5.1. Introducción
5.2. Modelos geográficos
5.2.1. Campos
5.2.2. Entidades discretas
5.3. Modelos de representación
5.3.1. Modelo raster
5.3.2. Modelo vectorial
5.3.3. Raster vs vectorial
5.4. Modelos de almacenamiento
5.4.1. Modelos para representaciones raster
5.4.2. Modelos para representaciones vectoriales
5.5. Resumen

6. Fuentes principales de datos espaciales

6.1. Introducción
6.2. Datos digitales y datos analógicos
6.3. Fuentes primarias y fuentes secundarias
6.4. Teledetección
6.4.1. Fundamentos físicos
6.4.2. Sensores y plataformas
6.4.3. Principales sensores y productos
6.5. Cartografía impresa. Digitalización
6.5.1. Digitalización manual
6.5.2. Digitalización automática
6.5.3. Digitalización o creación de capas a partir de coordenadas. Geo codificación
6.5.4. Fotogrametría
6.5.5. Calidad de la digitalización
6.6. GPS
6.6.1. Fundamentos del sistema GPS
6.6.2. Tipos de receptores
6.6.3. Operaciones con la unidad GPS
6.6.4. Integración de GPS y SIG
6.7. Información Geográfica Voluntaria
6.8. Sobre cartografía de elevaciones
6.9. Formatos de archivo
6.9.1. Formatos para datos raster
6.9.2. Formatos para datos vectoriales
6.10. Resumen

7. La calidad de los datos espaciales

7.1. Introducción
7.2. La importancia de la calidad de los datos
7.3. Conceptos y definiciones sobre calidad de datos
7.4. Fuentes y tipos de errores
7.4.1. Las componentes de la calidad
7.5. Detección y medición de errores
7.6. Propagación de errores y modelación del error
7.7. Gestión de errores
7.8. Resumen

8. Bases de datos

8.1. Introducción
8.2. Fundamentos de bases de datos
8.2.1. Que es una base de datos?
8.2.2. Por qué interesa usar una base de datos?
8.2.3. Modelos de bases de datos
8.2.4. Bases de datos relacionales
8.2.5. Sistemas gestores de bases de datos
8.2.6. Diseño y creación de una base de datos
8.2.7. Bases de datos espaciales
8.3. Evolución del uso de bases de datos en los SIG
8.3.1. Primera generación. Ficheros
8.3.2. Segunda generación. Bases de datos relacionales
8.3.3. Tercera generación. Bases de datos extensibles
8.4. Resumen

III Los procesos

9. Introducción. Que puedo hacer con un SIG?

9.1. Introducción
9.2. Que es el análisis espacial?
9.3. Razonamiento y consulta geográfica en un SIG
9.4. Tipos de análisis espacial
9.5. Resumen

10. Conceptos básicos para el análisis espacial

10.1. Introducción
10.2. Particularidades de los datos espaciales
10.2.1. Escala
10.2.2. El Problema de la Unidad de Área Modificable
10.2.3. Auto correlación espacial
10.2.4. Existencia de estructura
10.2.5. Existencia de tendencias espaciales
10.2.6. Efectos de borde
10.2.7. Localización representada
10.3. Algunos cálculos espaciales básicos
10.4. Relaciones espaciales
10.4.1. Relaciones topológicas
10.4.2. Índices métricos
10.4.3. Otras relaciones
10.5. Resumen

11. Consultas y operaciones con bases de datos

11.1. Introducción
11.2. Consultas dentro de un SIG
11.3. Consultas temáticas
11.3.1. Mecanismos de consulta y operaciones básicas
11.3.2. El lenguaje SQL
11.4. Consultas espaciales
11.4.1. Lenguajes de consulta espacial
11.4.2. Índices espaciales
11.5. Resumen

12. Estadísticas espaciales

12.1. Introducción
12.2. Medidas centrograficas
12.3. Estadísticas sobre líneas. Variables circulares
12.4. Análisis de patrones de puntos
12.4.1. Análisis de cuadrantes
12.4.2. Análisis de vecino más cercano
12.4.3. Función K de Ripley
12.5. Auto correlación espacial
12.5.1. La matriz de ponderación espacial
12.5.2. Medidas de auto correlación espacial
12.5.3. Variogramas
12.5.4. Correlogramas
12.6. Resumen

13. Creación de capas raster

13.1. Introducción
13.2. Interpolación
13.2.1. Por vecindad
13.2.2. Métodos basados en ponderación por distancia
13.2.3. Ajuste de funciones. Supercies de tendencia
13.2.4. Curvas adaptativas (Splines)
13.2.5. Kriging
13.2.6. Muestreo de datos para interpolación
13.2.7. Elección del método adecuado
13.2.8. Elección de las características de la capa resultante
13.2.9. Comprobación del ajuste. Validación
13.3. Densidad
13.4. Resumen

14. Algebra de mapas

14.1. Introducción
14.2. Tipos de funciones en el álgebra de mapas
14.2.1. Funciones locales
14.2.2. Funciones focales
14.2.3. Funciones zonales o regionales
14.2.4. Funciones globales
14.3. Las variables del algebra de mapas y su preparación
14.4. Formalización y extensión del algebra de mapas
14.5. Resumen

15. Geomorfometria y análisis del terreno

15.1. Introducción
15.2. El Modelo Digital de Elevaciones
15.3. Creación y preparación del MDE
15.3.1. Creación del MDE
15.3.2. Preparación del MDE
15.4. Modelos matemáticos locales del MDE
15.5. Análisis morfo métrico
15.5.1. Medidas geométricas
15.5.2. Medidas estadísticas
15.6. Análisis hidrológico
15.6.1. Direcciones de flujo
15.6.2. Zonas llanas y depresiones
15.6.3. Área acumulada y parámetros derivados
15.6.4. Extracción de redes de drenaje
15.6.5. Delimitación y caracterización de cuencas vertientes
15.6.6. Índices hidrológicos
15.7. Visibilidad
15.8. Caracterización de formas del terreno
15.9. Resumen

16. Procesado de imágenes

16.1. Introducción
16.1.1. La utilidad de las imágenes en un SIG
16.1.2. Tipos de procesos con imágenes
16.1.3. Análisis visual y análisis automático
16.2. Correcciones y preparación de imágenes
16.2.1. Corrección geométrica
16.2.2. Corrección radiométrica
16.3. Mejoras
16.3.1. Operaciones pixel a pixel
16.3.2. Filtros
16.3.3. Fusión de imágenes
16.4. Análisis y extracción de información
16.4.1. Visualizacion
16.4.2. Operaciones morfológicas
16.4.3. Estimación de parámetros físicos
16.4.4. Detección de elementos
16.5. Resumen

17. Creación de capas vectoriales

17.1. Introducción
17.2. Vectorización de entidades
17.2.1. Sectorización de líneas
17.2.2. Sectorización de polígonos
17.3. Isolineas
17.4. Creación de TIN
17.4.1. Selección de puntos
17.4.2. Triangulación
17.4.3. Simplificación
17.5. Resumen

18. Operaciones geométricas con datos vectoriales

18.1. Introducción
18.2. Zonas de influencia
18.3. Operaciones de solape
18.3.1. Recorte
18.3.2. Diferencia
18.3.3. Interseccion
18.3.4. Union
18.3.5. Polígonos espureos
18.4. Juntar capas
18.5. Modificaciones basadas en atributos. Disolución
18.6. Contornos mínimos
18.6.1. Envolvente convexa mínima (convex hull)
18.6.2. Circulo mínimo
18.6.3. Rectángulo mínimo
18.7. Generalización de líneas
18.7.1. Métodos
18.8. Resumen

19. Costes, distancias y áreas de influencia

19.1. Introducción
19.2. Supercies de fricción
19.3. Supercies de coste acumulado
19.3.1. Coste isotrópico vs coste anisotropico
19.4. Calculo de rutas óptimas
19.5. Zonas de influencia
19.5.1. Zonas de influencia de dimensión fija
19.5.2. Zonas de influencia de dimensión variable
19.6. Influencia acumulada
19.7. Análisis de redes
19.8. Resumen

20. Más estadística espacial

20.1. Introducción
20.2. Clasificación
20.2.1. Clasificación supervisada
20.2.2. Clasificación no supervisada
20.2.3. Incorporación del criterio espacial
20.2.4. Clasificación débil (soft classication)
20.2.5. Validación
20.3. Regresión espacial
20.4. Evaluación multicriterio y combinación de capas
20.4.1. Creación de capas a combinar
20.4.2. Métodos de combinación de capas
20.5. Análisis de Componentes Principales
20.6. Resumen

21. Análisis multidimensional

21.1. Introducción
21.2. Problemas y limitaciones
21.3. Análisis 3D
21.4. Análisis temporal
21.5. Resumen

IV La tecnología

22. Introducción. Como son las aplicaciones SIG?

22.1. Introducción
22.2. La convergencia de las aplicaciones en el ámbito SIG
22.3. La especialización de las aplicaciones SIG
22.4. Tipos de aplicaciones
22.5. La adaptación de las aplicaciones SIG. El SIG como base genérica
22.6. Resumen

23. Herramientas de escritorio

23.1. Introducción
23.2. Funciones básicas
23.2.1. Entrada y salida de datos
23.2.2. Visualización
23.2.3. Análisis
23.2.4. Edición
23.2.5. Generación de cartográfica
23.3. Tipos de herramientas de escritorio
23.3.1. Visores y exploradores
23.3.2. Soluciones de escritorio completas
23.4. Resumen

24. Servidores remotos y clientes. Web Mapping

24.1. Introducción
24.2. Como funciona Internet?
24.3. El valor de las tecnologías SIG Web
24.4. Formas de cartografía en la Web
24.4.1. Mashups
24.5. Clientes y servidores
24.5.1. Servidores
24.5.2. Clientes
24.6. Limitaciones y problemas de la cartografía Web
24.6.1. Tiling y cacheo
24.7. Resumen

25. SIG móvil

25.1. Introduccion
25.2. Que es el SIG móvil
25.3. Particularidades del SIG móvil
25.4. Aplicaciones del SIG móvil
25.5. Métodos de posicionamiento
25.6. Redes inalámbricas
25.7. El software SIG móvil
25.7.1. El contexto
25.8. Resumen

V La visualización

26. Introducción. Los SIG como herramientas de visualización

26.1. Introducción
26.2. Particularidades del SIG como herramienta de visualización
26.3. La visualización científica y los SIG
26.4. Los SIG frente a las aplicaciones de diseño
26.5. Resumen

27. Conceptos básicos de visualización y representación

27.1. Introducción
27.2. Las variables visuales
27.2.1. Posicion
27.2.2. Forma
27.2.3. Tamaño
27.2.4. Color
27.2.5. Textura
27.2.6. Orientación
27.3. Las propiedades de las variables visuales
27.4. Uso combinado de las variables visuales
27.5. La percepción visual
27.5.1. Las constancias y contrastes perceptivos
27.5.2. Ayudas a la percepción
27.6. Resumen

28. El mapa y la comunicación cartográfica

28.1. Introducción
28.2. El propósito del mapa
28.3. Cartografía temática y cartografía base
28.4. Los tipos de información y su representación
28.4.1. Creación y asignación de clases
28.5. Elementos del mapa. Composición
28.6. Tipos de mapas temáticos
28.6.1. Mapas de símbolos proporcionales
28.6.2. Mapas de puntos
28.6.3. Mapas de isolineas
28.6.4. Mapas de coropletas
28.6.5. Otros tipos de mapas
28.7. Resumen

29. La visualización en términos SIG

29.1. Introducción
29.2. Visualización de capas vectoriales
29.2.1. Etiquetado
29.3. Visualización de capas raster
29.4. Combinación de capas
29.5. Particularidades de la representación en pantalla
29.6. Visualización tridimensional
29.7. Visualización dinámica
29.8. Otros elementos de visualización
29.9. Resumen

VI El factor organizativo

30. Introducción. Como se organiza un SIG?

30.1. Introduccion
30.2. La importancia de la organización
30.3. Organizando los distintos elementos de un SIG
30.3.1. Datos
30.3.2. Personas
30.3.3. Software
30.3.4. Hardware
30.4. Distintos niveles de organización. Organización de un proyecto SIG
30.5. Resumen

31. Infraestructuras de Datos Espaciales

31.1. Introducción
31.2. La aparición de las IDE
31.3. Que es una IDE?
31.3.1. Estructura de una IDE. Niveles
31.3.2. Componentes de una IDE
31.3.3. Actores de una IDE
31.4. Algo más sobre catálogos
31.5. Claves para el éxito
31.6. Principales acuerdos e iniciativas
31.6.1. GSDI
31.6.2. NSDI
31.6.3. INSPIRE
31.6.4. Las IDE en España
31.7. Resumen

32. Metadatos

32.1. Introduccion
32.2. La utilidad de los metadatos
32.2.1. Garantizar el uso correcto de los datos
32.2.2. Facilitar la gestión los datos
32.3. Características de los metadatos
32.3.1. Contenido de los metadatos
32.3.2. Granularidad de los metadatos
32.3.3. Forma de almacenamiento de los metadatos
32.4. Creación de metadatos
32.4.1. Herramientas para crear metadatos
32.5. Algunos ejemplos
32.6. Resumen

33. Estándares

33.1. Introduccion
33.2. Estándares abiertos e interoperabilidad
33.3. Entidades creadoras de estándares
33.3.1. Open Geospatial Consortium (OGC)
33.3.2. ISO
33.3.3. W3C
33.4. Estándares para representación y obtención de información geográfica
33.4.1. Simple Features for SQL (SFS)
33.4.2. Geographic Markup Language (GML)
33.4.3. Web Feature Service (WFS)
33.4.4. Filter Encoding
33.4.5. Web Coverage Service (WCS)
33.5. Estándares para mapas y visualización
33.5.1. Web Mapping Service (WMS)
33.5.2. Standard Layer Description (SLD)
33.5.3. Web Mapping Context (WMC)
33.6. Estándares para metadatos, catálogos y consulta de datos
33.6.1. ISO 19115
33.6.2. Nomenclator (Gazetteer)
33.7. Estándares para procesamiento
33.7.1. Web Processing Service (WPS)
33.8. Relación entre estándares
33.9. Resumen

VII Las aplicaciones y usos prácticos

34. Introducción. Para que puedo utilizar un SIG?

34.1. Introduccion
34.2. Caracterización de las aplicaciones de un SIG
34.3. Áreas de aplicación de un SIG
34.3.1. Gestión de recursos naturales
34.3.2. Gestión de riesgos
34.3.3. Ecología
34.3.4. Negocios y marketing
34.3.5. Ciencias sociales
34.3.6. Planificación
34.3.7. Militar
34.4. Acerca de los capítulos de esta parte
34.5. Resumen

35. Análisis y gestión de riesgos

35.1. Introducción
35.2. Riesgos climatológicos
35.2.1. Modelización cartográfica del clima
35.2.2. Modelización dinámica del clima
35.3. Riesgos hidrológicos
35.3.1. Delimitación de zonas de inundación
35.3.2. Aludes
35.3.3. Contaminación de aguas
35.4. Desplazamientos en masa
35.5. Incendios
35.5.1. Modelización de incendios
35.5.2. Análisis de riesgo
35.5.3. Apoyo en tareas relacionadas con riesgo de incendios
35.6. Resumen

36. Ecología

36.1. Introducción
36.2. Ecología del paisaje
36.2.1. Métricas de composición
36.2.2. Métricas de configuración
36.2.3. Software
36.3. Modelización de hábitats. Modelos predictivos
36.3.1. Algunos modelos de uso frecuente
36.3.2. Validación
36.3.3. Software
36.3.4. Otros usos de los modelos predictivos
36.4. Resumen

37. Gestión de recursos y planificación

37.1. Introduccion
37.2. Gestión de recursos naturales
37.2.1. Gestión forestal
37.2.2. Recursos energéticos
37.2.3. Agricultura
37.3. Planificación y gestión del territorio
37.3.1. Modelización de usos del suelo
37.4. Modelos de localización optima
37.5. Resumen

VIII Anexos

A. Juego de datos

B. Panorama actual de las aplicaciones SIG

B.1. Introducción
B.2. Software libre y software privativo
B.3. Panorama actual aplicaciones SIG privativas
B.3.1. Servidores de bases de datos geográficas
B.3.2. Servidores
B.3.3. Herramientas de metadatos
B.3.4. Clientes pesados o de escritorio
B.3.5. Clientes ligeros, Web
B.3.6. Bibliotecas de funcionalidad común
B.4. Panorama actual aplicaciones SIG libres
B.4.1. Servidores de bases de datos geográficas
B.4.2. Servidores
B.4.3. Herramientas de metadatos
B.4.4. Clientes pesados o de escritorio
B.4.5. Clientes ligeros, Web
B.4.6. Bibliotecas de funcionalidad común

C. Sobre la preparación de este libro

Esperamos que este documento relacionado con los sistemas de información geográfica le sea de utilidad, saludos a todos los miembros y visitantes de nuestra web de ingeniería civil.

Descarga: Aquí

SIG – Sistemas de Información Geográfica Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Ing. Civil