Fuentes Secundarias de Datos SIG

Datos Capturados por Otras Personas

Los datos recogidos para otros propósitos se pueden transformar para su uso en SIG; por ejemplo, mediante el escaneo de mapas, fotografías aéreas, documentos, etc. Existen cuatro métodos principales para la producción de datos digitales espaciales de tipo secundario:

• Escaneo
• Digitalización
• Importar datos
• Entrada de coordenadas provenientes de mediciones de campo

Digitalización

La digitalización se refiere al proceso de convertir información de tipo ráster (por ejemplo, fotografías aéreas) o mapas impresos en un formato vectorial digital (por ejemplo, líneas y polígonos en ArcGIS). Este proceso de conversión de datos también se conoce como geocodificación. Es un método generalmente usado para la recolección de datos de SIG, y sus productos son datos vectoriales en 2D. El proceso puede ser manual o automático.

¿Cómo se digitaliza?

La digitalización manual implica el trazado lineal de detalles (tales como puntos, líneas y polígonos) de un mapa con un cursor electrónico conectado a un codificador digital. A medida que se mueve el cursor sobre la superficie de digitalización, su localización precisa (indicada por la posición de la cruz de la retícula) va siendo registrada por la computadora.

Otros tipos de digitalización

Vectorización Automatizada – crea objetos vectoriales automáticamente a partir de capas ráster. La vectorización tipo batch (batch vectorization) toma un archivo ráster completo y lo convierte en objetos vectoriales en una sola operación. Es adecuada cuando los mapas a vectorizar constan de dos niveles de datos solamente (por ejemplo, curvas de nivel, hidrografía y vías). Requiere un trabajo de edición post-vectorización para eliminar los errores. La vectorización interactiva, denominada también semi-automática o de trazado de líneas, requiere software para automatizar la digitalización. El operador coloca el cursor en un píxel, indica la dirección para el trazado de la línea, y el software automáticamente la digitaliza.

Edición de la Cobertura Digitalizada

Los datos usualmente se chequean primero en la pantalla. El computador identifica los errores (arcos colgantes, polígonos que no cierran). La edición se realiza borrando porciones de arco, arrastrando nodos, etiquetando polígonos, etc.

Errores en la Digitalización

En la digitalización casi siempre se presentan errores como:

• Espacios entre líneas que deben intersectarse
• Líneas que sobrepasan su longitud real, es decir, exceden la línea que deben intersectar
• Líneas paralelas que se cruzan

Digitalización y Errores

Los polígonos deben cerrar. Líneas no se conectan. Islas dentro de polígonos. En la creación de los detalles, la mejor cura es la prevención. Usar las tolerancias (snap tolerance). Polígonos en cadena (sliver polygons). Unir, fusionar (merge). Edición y corrección. Errores comunes: faltan arcos, arcos duplicados, localización errónea, arcos que no existen, ruido.

Razones para la digitalización

Los datos de interés ya existen pero en formato de papel; por ejemplo, mapas topográficos, de vías o de geología. El costo: puede ser que el presupuesto del proyecto no sea suficiente para permitir mediciones de campo o el uso de datos de sensores remotos. La representación selectiva requiere detalles específicos, tales como el bosque en un mapa o imagen.

Ventajas y desventajas de la digitalización

Las ventajas de la digitalización manual son que:

• Se puede realizar con equipo de relativamente bajo costo
• Requiere poco entrenamiento
• No necesita alta calidad de los mapas

Las desventajas son:

• Muy tedioso y aburrido
• Consume mucho tiempo

Escaneo

Otro método que se usa frecuentemente para la captura de datos SIG es el escaneo de mapas existentes. El resultado del proceso de escaneo son datos en formato ráster. El uso de un método de conversión de datos ráster al formato vectorial hace posible la obtención de datos vectoriales en 2D.

Escaneo de mapas o fotografías aéreas

El escaneo de mapas o fotografías aéreas considera que:

• Las marcas en un mapa reflejan luz de manera diferente que las áreas que están en blanco
• Diferentes detalles en una fotografía aérea reflejan luz de manera diferente
• La reflectancia se registra en un grid constituido por muchos píxeles cuadrados
• Se crea una cobertura ráster

Exactitud del escaneo

La exactitud de los datos producidos a través de la digitalización o escaneo de un mapa depende principalmente de la exactitud y actualización del mapa original. Los mapas escaneados rara vez son perfectos. La imagen contendrá manchas, defectos y errores donde los detalles son muy complejos. Por lo tanto, se requiere de un análisis digital de imágenes para mejorar la imagen y darle utilidad.

¿Por qué escanear?

Las ventajas del escaneo son:

• Facilidad de realización
• Rapidez

Las desventajas del escaneo son:

• Requiere equipos costosos
• Requiere personal experto
• Generalmente implica mucho trabajo de edición
• Requiere mapas “limpios” con líneas bien definidas
• Produce grandes cantidades de datos

Conversión Vector-Ráster

Una vez que se produce un mapa escaneado, lo que se tiene es una representación ráster de los datos. Para convertirlos en una representación vectorial se han desarrollado muchas técnicas, pero ninguna de ellas produce resultados perfectos. Uno de estos métodos se denomina “trazado”. Programas como ArcGIS tienen algoritmos que buscan continuidades en un mapa escaneado y convierten estos píxeles continuos en detalles. El trazado implica:

• Adelgazamiento de líneas: los detalles lineales en formato ráster tienen ancho, pero en formato vectorial son unidimensionales; por lo tanto, el adelgazamiento de líneas reduce los detalles lineales a una celda de anchura para ser reconocidos como detalles lineales.
• Extracción de líneas: determina dónde comienzan y terminan los segmentos lineales individuales.
• Reconstrucción topológica: se construye la topología entre las líneas extraídas, lo cual puede significar también la creación de polígonos.

Rasterización o conversión vector-a-ráster

La rasterización o conversión vector-a-ráster es el proceso de producir datos “basados en píxeles” a partir de una representación de puntos/líneas/polígonos. La computadora coloca una malla o grid sobre el mapa y calcula los valores de cada píxel basado en el tipo de detalle (lineal o no lineal).

Vectorización o conversión ráster-a-vector

La vectorización o conversión ráster-a-vector se logra:

• Mediante el trazado de los bordes de los detalles
• Descomponiendo la línea en los respectivos píxeles
• Método automático

Conversión ráster-a-vector – no ha sido totalmente desarrollada. Requiere mucha edición para remover textos y símbolos.

Importar datos

Algunas veces se requiere importar datos al SIG si no están todavía en el formato apropiado. El SIG debe poseer programas apropiados. OpenGIS Consortium es la institución que trata de la compatibilidad de los datos.

Metadatos

“Datos acerca de los datos”:

• ¿Cómo se recogieron los datos?
• ¿Quién recogió los datos?
• ¿Con qué propósito?
• Exactitud
• Confiabilidad
• ¿Cómo fueron procesados los datos?

Estándares

Asegurar la uniformidad en los conjuntos de datos. Diferentes personas recogen los mismos datos de diferentes maneras. Diferentes departamentos tienen diferentes necesidades de datos. Se deben diseñar estándares para que los datos se recojan de la misma manera y de esta forma sean de utilidad por todos los usuarios potenciales.

Datos y Errores

Los errores siempre ocurren:

• Errores en la recolección de los datos
• Errores en la entrada de datos
• Errores en el almacenamiento de datos (por ejemplo, no tienen suficiente precisión)
• Errores en la manipulación de los datos (por ejemplo, remoción de polígonos en cadena)
• Errores en la salida de los datos (por ejemplo, escala incorrecta)
• Uso de los datos: mala interpretación

Nivel de Confianza

Ningún mapa es 100% exacto. Cuando se enuncia que un punto es exacto en una distancia dada, debe también darse la probabilidad de que este dato es verdadero. La exactitud casi siempre se mide solo en una pequeña porción del total del conjunto de datos. Algunos puntos serán muy exactos, otros menos.

Internet como fuente de datos SIG

La adquisición de datos en Internet se ha vuelto una práctica común en los últimos años. Numerosas páginas web proporcionan datos SIG gratuitamente, y la mayoría dan también información de metadatos apropiada para que los usuarios determinen si los datos son adecuados a sus necesidades.

Entrada de datos provenientes de mediciones de campo

Usualmente estos datos consisten en una lista con coordenadas de puntos. Pueden ser entrados al sistema usando el teclado. Pueden ser almacenados como un archivo de datos como Excel. Casi siempre representan posiciones de medición (geología, suelos, mediciones biológicas). Pueden representar puntos de control para rectificación de imágenes.

Datos de atributos

Los tres grupos principales de datos de atributos se pueden describir como sigue:

• Datos de recursos naturales y ambiente
• Datos socio-económicos
• Datos de infraestructura

Etiquetas: datos espaciales, digitalización, escaneo, geoprocesamiento, Importación, SIG