Universidad Nacional Abierta ya Distancia UNAD

172 Pages·2014·11.63 MB·Spanish

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente
Sistemas de Información Geográfica

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO
AMBIENTE

358031 – SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA

Fuente: http://eoimages.gsfc.nasa.gov/image

Autor:
Ing. ESP. DIEGO ESCOBAR OCAMPO

2011

Actualización:
JUAN DAVID CORRA ESTRADA

2014
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Sistemas de Información Geográfica

ÍNDICE DE CONTENIDO

ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO ........................................... 10
INTRODUCCIÓN GENERAL .................................................................................................... 11
UNIDAD 1. CONTEXTUALIZACIÓN A LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA - SIG 16
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LOS SIG .............................................................................. 16
Lección 1. Conceptos básicos de SIG ................................................................................ 16
Lección 2. Historia SIG ...................................................................................................... 22
Lección 3. Política Nacional de Información Geográfica .................................................. 25
Lección 4. Usos y aplicaciones de los SIG ......................................................................... 30
Lección 5. Software SIG .................................................................................................... 33
CAPÍTULO 2. DATOS GEOGRÁFICOS .................................................................................... 37
Lección 6. Conceptos básicos de cartografía .................................................................... 37
Lección 7. Sistemas de Coordenadas ............................................................................... 40
Lección 8. Componentes de los datos geográficos. ........................................................ 43
Lección 9. Estructura de almacenamiento raster ............................................................. 49
Lección 10. Estructura de almacenamiento vector .......................................................... 52
CAPÍTULO 3. PERCEPCIÓN REMOTA ..................................................................................... 56
Lección 11. Conceptos Generales percepción remota. .................................................... 56
Lección 12. Google Earth. ................................................................................................. 61
Lección 13. Principios físicos de la percepción remota. ................................................... 65
Lección 14. Interpretación visual de imágenes satelitales. .............................................. 69
Lección 15. Programas Satelitales .................................................................................... 74
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UNIDAD 2. LOS SIG EN ACCIÓN ............................................................................................ 78
CAPÍTULO 4. ANÁLISIS Y MODELAMIENTO ESPACIAL .......................................................... 78
Lección 16. Topología ....................................................................................................... 78
Lección 17. Modelos Digitales .......................................................................................... 83
Lección 18. Análisis de redes y superposición de capas ................................................... 88
Lección 19. Análisis de distancia, proximidad y dispersión .............................................. 91
Lección 20. Interpolación ................................................................................................. 94
CAPITULO 5. BASE DE DATOS ESPACIALES ........................................................................... 99
Lección 21. Modelo Conceptual ....................................................................................... 99
Lección 22. Introducción a las bases de datos. .............................................................. 103
Lección 23. Modelo de datos Orientado a Objetos. ....................................................... 107
Lección 24. Relaciones modelos de datos orientados a objetos.................................... 111
Lección 25. Modelo de datos físico. ............................................................................... 114
CAPÍTULO 6. APLICATIVOS SIG........................................................................................... 118
Lección 26. Geoportal Catastro Distrital. ....................................................................... 118
Lección 27. Sinupot ........................................................................................................ 122
Lección 28. Paris á la carté ............................................................................................. 126
Lección 29. CIUDADMX ................................................................................................... 131
Lección 30. Mapa Interactivo de Buenos Aires .............................................................. 136
UNIDAD 3. SOFTWARE QGIS ............................................................................................... 141
CAPÍTULO 7. APLICACIONES QUANTUM GIS I PARTE ......................................................... 141
Lección 31. Introducción a Quantum GIS. ...................................................................... 141
Lección 32 Cargar capas tipo Raster ............................................................................... 143
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Lección 33 Colocar labels a los shp................................................................................. 144
Lección 34 Georeferenciación de Planchas .................................................................... 147
Lección 35 Creación de Capas ........................................................................................ 150
CAPÍTULO 8. APLICACIONES QUANTUM GIS II PARTE ........................................................ 152
Lección 36 Intersección de Polígonos............................................................................. 152
Lección 37 Unión de Polígonos. ...................................................................................... 154
Lección 38 Buffer de Línea. ............................................................................................ 155
Lección 39 Exportar de Kml a Shp. ................................................................................. 157
Lección 40 Exportar puntos de excel a capa .................................................................. 159
CAPÍTULO 9. APLICACIONES QUANTUM GIS III PARTE ...................................................... 162
Lección 41 Layer de líneas a partir de puntos. ............................................................... 162
Lección 42 Generación MDT a partir de curvas de nivel. ............................................... 164
Lección 43. Generación curvas de nivel a partir de MDT ............................................... 166
Lección 44. Consultas de información ............................................................................ 168
Lección 45. Diseño de impresión .................................................................................... 170

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Información Geográfica desarrollada por las diferentes Entidades ....................... 28
Tabla 2. Software comercial ................................................................................................. 34
Tabla 3. Software libre .......................................................................................................... 35
Tabla 4 Etapas de desarrollo del modelo interno ................................................................ 48
Tabla 5. Resoluciones espaciales según los programas ....................................................... 58
Tabla 6. Programas teledetección espacial .......................................................................... 59
Tabla 7 Programas espaciales ............................................................................................... 74
Tabla 8 Servicios del SINUPOT ............................................................................................ 123
Tabla 9 Funciones QGis....................................................................................................... 141

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LISTA DE FIGURAS

Figura No. 1 Capas de información que representan la realidad. ........................................ 18
Figura No. 2 Componentes de un SIG ................................................................................... 18
Figura No. 3 Mapa del distrito de Sohodel ........................................................................... 22
Figura No. 4 Nivel de detalle según escala ........................................................................... 38
Figura No. 5 Representación escala gráfica.......................................................................... 39
Figura No. 6 División de la tierra en paralelos...................................................................... 40
Figura No. 7 División de la tierra en meridianos .................................................................. 41
Figura No. 8 Cuadrícula de coordenadas geográficas .......................................................... 41
Figura No. 9 Gerencia de la tierra mediante SIG .................................................................. 44
Figura No. 10 Diseño del modelo conceptual ...................................................................... 45
Figura No. 11 Representación de puntos, líneas y polígonos en estructura raster. ............ 49
Figura No. 12 Valores de los píxel según el muestreo. ........................................................ 50
Figura No. 13 Representación de los datos vectoriales ....................................................... 52
Figura No. 14 Topología de los datos vectoriales ................................................................. 53
Figura No. 15 Tabla digitalizadora ........................................................................................ 54
Figura No. 16 Plataforma Satelital ........................................................................................ 56
Figura No. 17 Imagen satelital Landsat Caito-Egipto ........................................................... 57
Figura No. 18 Espectro ......................................................................................................... 58
Figura No. 20 Visualización 3D en Google Earth .................................................................. 64
Figura No. 21 Reflectividad ................................................................................................... 67
Figura No. 22 Imagen Landsat color verdadero ................................................................... 70
Figura No. 23 Imagen SPOT .................................................................................................. 71
Figura No. 25 Imagen de Shanghai, China - Spot 5 - B&N .................................................... 74
Figura No. 26 Imágenes Landsat 7 Lago Pontchatrain y Nueba Orleans antes y después de
Katrina .................................................................................................................................. 75
Figura No. 27 Imagen IRS ...................................................................................................... 75
Figura No. 28 Utah, Colorado Nuevo Mexíco. ...................................................................... 76
Figura No. 29 Imagen Radarsat ............................................................................................ 76
Figura No. 30 Buffer Simple .................................................................................................. 79
Figura No. 31 Buffer Múltiple Ring a un elemento punto. ................................................... 79
Figura No. 32 Operación Clip ................................................................................................ 80
Figura No. 33 Operación Split ............................................................................................... 80
Figura No. 34 Operación Erase ............................................................................................. 80
Figura No. 35 Operación identity ......................................................................................... 80
Figura No. 36 Operación intersección .................................................................................. 81
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Figura No. 37 Operación join ................................................................................................ 81
Figura No. 38 Operación Diferencia Geométrica ................................................................. 81
Figura No. 39 Operación Unión ............................................................................................ 81
Figura No. 40 Operación Convex Hull ................................................................................... 82
Figura No. 41 Operación Cut ................................................................................................ 82
Figura No. 42 Operación Diferencia ..................................................................................... 82
Figura No. 43 Modelo Digital del Terreno ............................................................................ 85
Figura No. 44 MDE mundial – GTOPO30. Área Colombia y Centroamérica ........................ 87
Figura No. 45 Ejemplo de análisis de redes .......................................................................... 89
Figura No. 46 Superposición de capas de información. ....................................................... 90
Figura No. 47 Cálculo de la distancia Euclidiana .................................................................. 91
Figura No. 48 Aplicación herramienta Buffer ....................................................................... 92
Figura No. 49 Análisis de dispersión ..................................................................................... 93
Figura No. 50 Ejemplo de interpolación de valores. ............................................................ 94
Figura No. 51 Interpolación por media ponderada. ............................................................. 95
Figura No. 52 Interpolación mediante Kriging ..................................................................... 96
Figura No. 53 Interpolación mediante Spline ....................................................................... 96
Figura No. 54 Interpolación mediante TIN, la interior de un triángulo y el resultado final . 97
Figura No. 55 Abstracción mundo Real ................................................................................ 99
Figura No. 56 Ejemplo Modelo Conceptual ........................................................................ 101
Figura No. 57 Diferencias de almacenamiento por la Escala ............................................. 102
Figura No. 58 Atributos no espaciales ................................................................................ 104
Figura No. 59 Base de datos como abstracción del mundo real ........................................ 104
Figura No. 60 Atributos de Cobertura de Barrios ............................................................... 105
Figura No. 61 Atributos de Cobertura de Lotes Catastrales ............................................... 106
Figura No. 62 . Localización general de vías con respecto a límite de barrio. ................... 106
Figura No. 63 Cobertura geográfica orientada a objeto .................................................... 108
Figura No. 64 Clase, Atributos y Métodos .......................................................................... 109
Figura No. 65 Herencia de Atributos .................................................................................. 110
Figura No. 66 Relaciones uno a uno y uno a muchos ......................................................... 112
Figura No. 67 Generalización .............................................................................................. 113
Figura No. 68 Agregaciones ................................................................................................ 114
Figura No. 69 Interface Modelo Físico de almacenamiento .............................................. 115
Figura No. 70 Elementos contenidos en una Personal Geodatabase ................................ 117
Figura No. 71 Interfaz Geoportal Catastro Distrital ........................................................... 119
Figura No. 72 Interfaz SINUPOT.......................................................................................... 124
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Figura No. 73 Consultas Específicas ................................................................................... 126
Figura No. 74 Interfaz de Paris á la carté............................................................................ 127
Figura No. 75 Cálculo de itinerario ..................................................................................... 128
Figura No. 76 Ubicación sitios de interés ........................................................................... 129
Figura No. 77 Zonas de Riesgo............................................................................................ 130
Figura No. 78 Zonificación municipal ................................................................................. 130
Figura No. 79 Interfaz CUIDADMX ...................................................................................... 132
Figura No. 80 Criterios para creación de mapa temático................................................... 133
Figura No. 81 Resultado mapa temático, aplicando zoom ................................................ 133
Figura No. 82 Información estadística poblacional, según criterios solicitados. ............... 134
Figura No. 83 Consulta de predio según el criterio de domicilio. ...................................... 135
Figura No. 84 Interfaz del Mapa Interactivo de Buenos Aires ........................................... 136
Figura No. 85 Selección de rutas ........................................................................................ 137
Figura No. 86 Ubicación de lugares. ................................................................................... 137
Figura No. 87Información de las parcelas .......................................................................... 138
Figura No. 88 Información de cada parcela ....................................................................... 138
Figura No. 89 Instalación QGis ........................................................................................... 142
Figura No. 90 Icono Qgis ..................................................................................................... 143
Figura No. 91 Descarga datos de trabajo Qgis ........................ ¡Error! Marcador no definido.
Figura No. 92 Aeropuertos de Alaska EEUU ............................ ¡Error! Marcador no definido.
Figura No. 93 Cargar capas tipo Raster I ............................................................................ 143
Figura No. 94 Cargar capas tipo Raster II ........................................................................... 144
Figura No. 95 Procedimiento Labels ................................................................................... 145
Figura No. 96 Procedimiento Labels II ................................................................................ 145
Figura No. 97 Procedimiento Labels III ............................................................................... 146
Figura No. 98 Procedimiento Labels IV .............................................................................. 146
Figura No. 99 Procedimiento georeferenciación de planchas ........................................... 147
Figura No. 100 Procedimiento georeferenciación de planchas II ...................................... 148
Figura No. 101 Procedimiento georeferenciación de planchas III ..................................... 148
Figura No. 102 Procedimiento georeferenciación de planchas IV ..................................... 149
Figura No. 103 Procedimiento georeferenciación de planchas V ...................................... 149
Figura No. 104 Procedimiento creación de capas .............................................................. 150
Figura No. 105 Procedimiento creación de capas II ........................................................... 150
Figura No. 105 Procedimiento creación de capas III .......................................................... 151
Figura No. 107 Procedimiento intersección de polígonos ................................................. 152
Figura No. 108 Procedimiento intersección de polígonos II .............................................. 152
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Figura No. 109 Procedimiento intersección de polígonos III ............................................. 153
Figura No. 110 Procedimiento intersección de polígonos IV ............................................. 153
Figura No. 111 Procedimiento unión de polígonos ............................................................ 154
Figura No. 112 Procedimiento unión de polígonos II ......................................................... 154
Figura No. 113 Procedimiento unión de polígonos III ........................................................ 155
Figura No. 114 Procedimiento buffer de línea ................................................................... 155
Figura No. 115 Procedimiento buffer de línea II ................................................................ 156
Figura No. 116 Procedimiento buffer de línea III ............................................................... 156
Figura No. 117 Procedimiento Exportar kml a Shp ............................................................ 157
Figura No. 118 Procedimiento Exportar kml a Shp II ......................................................... 158
Figura No. 119 Procedimiento Exportar kml a Shp III ........................................................ 158
Figura No. 120 Procedimiento Exportar puntos de Excel a capa ....................................... 159
Figura No. 121 Procedimiento Exportar puntos de Excel a capa II .................................... 160
Figura No. 122 Procedimiento Exportar puntos de Excel a capa III ................................... 160
Figura No. 123 Procedimiento Layer de líneas a partir de puntos ..................................... 162
Figura No. 124 Procedimiento Layer de líneas a partir de puntos II .................................. 162
Figura No. 125 Procedimiento Layer de líneas a partir de puntos III ................................. 163
Figura No. 126 Procedimiento Layer de líneas a partir de puntos IV................................. 163
Figura No. 127 Procedimiento Generación MDT a partir de curvas de nivel..................... 164
Figura No. 128 Procedimiento Generación MDT a partir de curvas de nivel II .................. 164
Figura No. 129 Procedimiento Generación MDT a partir de curvas de nivel III ................. 165
Figura No. 130 Procedimiento Generación MDT a partir de curvas de nivel..................... 165
Figura No. 131 Procedimiento Generación curvas de nivel a partir de MDT..................... 166
Figura No. 132 Procedimiento Generación curvas de nivel a partir de MDT II .................. 167
Figura No. 133 Procedimiento Generación curvas de nivel a partir de MDT III ................. 167
Figura No. 134 Procedimiento Consultas de información ................................................. 168
Figura No. 135 Procedimiento Consultas de información II ............................................... 169
Figura No. 136 Procedimiento Consultas de información III.............................................. 169
Figura No. 137 Procedimiento Consultas de información IV ............................................. 170
Figura No. 138 Herramientas de diseño de impresión....................................................... 171

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El contenido didáctico del curso académico Sistemas de Información Geográfica fue
diseñado por Diego Escobar Ocampo, quien es Ingeniero Ambiental y Sanitario,
especialista en Sistemas de Información Geográfica. Se ha desempeñado como docente
universitario, consultor privado y, al momento de la elaboración de este material, es
contratista del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en el grupo de residuos
peligrosos y sustancias químicas. Para citar este material por favor hacerlo de la
siguiente manera:

Escobar, D; (2011). Sistemas de Información Geográfica. Módulo didáctico. Bogotá:
Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD. Actualización por el Ingeniero
Ambiental y docente UNAD Juan David Correa, 2014.
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