SIG

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Historia de los SIG

Los SIG son el último paso en la historia de la cartografía y la necesidad humana de comprender los lugares. Antes de la tecnología moderna, la elaboración de mapas requería habilidad artística y conocimientos de topografía. Antes de las cámaras y los satélites, los mapas se hacían a partir de la imaginación, la observación y la memoria.

La introducción de los datos digitales y la tecnología permitió una mayor precisión. La teledetección, la fotografía aérea y la tecnología por satélite proporcionaron las primeras imágenes y datos georreferenciados. Esto, a su vez, alimentó la necesidad de los SIG. Con cada nuevo avance, más gente podía hacer mapas. Esto es significativo porque los mapas son una forma de comunicar información.

La tecnología SIG empezó a desarrollarse en los años 60, cuando Roger Tomlinson ayudó a desarrollar el Sistema de Información Geográfica de Canadá, uno de los primeros programas de software y hardware que digitalizaban imágenes^.1 El Laboratorio de Gráficos por Ordenador y Análisis Espacial de Harvard, de Howard Fisher, siguió desarrollándolo. Muchos paquetes y funciones que se utilizan ahora fueron diseñados por científicos de esos equipos.

A medida que crecía el potencial para analizar los datos del censo, los recursos y la cubierta terrestre, los gobiernos empezaron a financiar y ampliar los SIG a lo largo de la década de 1980. El Instituto de Investigación de Sistemas Medioambientales, Inc. (Esri) se fundó en 1969 para comercializar la tecnología SIG, con importantes lanzamientos de la aplicación en la década de 1980.

SIG y cartografía

Hay varios componentes importantes de los SIG que son cruciales para elaborar un mapa y comprender los datos. Los componentes esenciales de la elaboración de mapas son la recopilación de datos, el análisis y la visualización. No se trata sólo de observar los datos, ¡sino también de interpretarlos!

Recogida de datos

La recogida de datos puede adoptar muchas formas. Si tienes suerte, puede que ya exista un conjunto de datos georreferenciados que puedas utilizar para tu análisis. De lo contrario, tendrás que capturar tus datos mediante teledetección y GPS o transferencias digitales.

Las técnicas de teledetección captan mediciones directas de la superficie terrestre mediante la detección de radiaciones electromagnéticas. Esto puede hacerse mediante sensores acoplados a una cámara, volando sobre la superficie terrestre (avión) o en el espacio (satélite). Otra forma de captar datos es mediante la tecnología del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), en la que las coordenadas se captan sobre el terreno.

Si no se dispone fácilmente de estas tecnologías, otro proceso es digitalizar copias impresas de mapas o datos. Este método lleva mucho tiempo, ya que requiere mucha edición y procesamiento. Esto se debe a que los mapas o datos pueden haberse recogido antes de que se dispusiera de una tecnología mejor o a que el SIG no traduce correctamente los escaneos. Independientemente de cómo se hayan obtenido los datos, es importante disponer de tiempo suficiente para editar y procesar los datos primarios antes de analizarlos.

Tipos de datos: Vectoriales y Rasterizados

Los mapas están formados por capas que incluyen datos vectoriales o rasterizados. Los datos vectoriales son shapefiles, que incluyen líneas, puntos y polígonos (áreas). Las capas vectoriales pueden incluir cosas como carreteras, ríos, árboles, edificios y parcelas.

La principal diferencia es que los datos vectoriales son objetos o formas del terreno con límites definibles, mientras que los datos de trama son una capa de datos de cuadrícula en la que cada píxel representa un número. Ese número puede ser cualquier cosa, desde la altitud y la temperatura hasta el tipo de suelo.

Fig. 3 - Capas y vectores en el SIG

Análisis espacial

Una vez recogidos y depurados los datos, podemos realizar distintas funciones de análisis espacial. En SIG, éstas se consideran operaciones o herramientas. Con estas herramientas, puedes extraer datos, superponer características, calcular la proximidad entre características y realizar análisis estadísticos^.3

Dependiendo de la pregunta de investigación, pueden ser necesarias distintas operaciones. Por ejemplo, si hay que realizar un análisis de idoneidad del terreno (LSA), puede ser necesario utilizar la mayoría de las operaciones del análisis ráster. Esto puede ayudar a calcular los datos topográficos.

Visualización: Mapa final

El siguiente paso en un análisis SIG es elaborar mapas. El SIG tiene un abanico de posibilidades para embellecer los mapas cambiando los colores, los símbolos o añadiendo texto. Aquí es también donde pueden destacarse unos datos sobre otros. Esto forma parte del proceso de comunicación en la elaboración de mapas. ¿Qué quieres que la gente sepa sobre un lugar?

Fig. 4 - Captura de pantalla de QGIS de la renta media de Houston, TX, en 2010. Hay muchas formas de interpretar este mapa

Aplicación de los SIG

La aplicación de la tecnología SIG abarca muchos campos diferentes. Generalmente, estos campos se encuadran en la investigación científica, la gestión de recursos o la planificación. Si se necesita comprender la superficie de la Tierra, ¡los SIG pueden ayudar!

Los científicos que necesitan los SIG para sus investigaciones suelen pertenecer a los campos de la geografía, la geología y la ingeniería. Tanto los científicos como los gestores de recursos suelen necesitar realizar estudios sobre riesgos naturales, cambio climático o cambios importantes en el uso y la cobertura del suelo.

La planificación abarca la planificación urbana, del transporte y del mercado inmobiliario. Para la planificación urbana y del transporte, es importante saber dónde debe centrar sus recursos una ciudad para construir infraestructuras y enlaces de transporte. Analizar los cambios y el crecimiento de la población es una buena forma de que una ciudad y sus organizaciones sepan hacia dónde se mueve la gente. La planificación inmobiliaria y de mercado utiliza el mismo tipo de datos y procesos para analizar dónde se encuentran la mayor rentabilidad y los costes más elevados de una ciudad.

Ejemplos de SIG

Hay algunos ejemplos notables de SIG aplicados a la toma de decisiones. Especialmente cuando se trata de profesiones relacionadas con la planificación, los resultados pueden ser el inicio de grandes proyectos.

Planificación comunitaria: SIG Participativo (SIGP)

El SIGP implica al público en el uso de los SIG para estudiar, comprender, planificar y hacer mapas con las comunidades^.3 Esto lo convierte en una herramienta más poderosa para colaborar con los residentes en el cambio de los barrios.

Cada vez son más los gobiernos que invierten en tecnología cartográfica en línea y publican datos urbanos. Esto ha ampliado enormemente el acceso de los ciudadanos a los mapas de planificación urbana y a los datos que los sustentan a través de plataformas de datos abiertos. Algunas ciudades también están utilizando estas herramientas para conocer las necesidades y preocupaciones de los residentes locales.

Cambios en el uso y la ocupación del suelo

A los científicos, gestores de recursos y planificadores les preocupan los cambios en la superficie terrestre. Esto incluye los cambios en el suelo, la cubierta forestal y las zonas urbanas. Por ejemplo, la teledetección y la tecnología SIG proporcionan pruebas de estas transformaciones en su relación con el cambio climático.

Una investigación realizada en el distrito de Jhelum, Punjab, Pakistán, descubrió que la disponibilidad de agua disminuía al tiempo que aumentaban la construcción de viviendas y las carreteras^.4 Esto afecta en gran medida a los agricultores locales, que dependen de la estabilidad de las temperaturas y del agua. Esto se captó mediante imágenes de teledetección procesadas posteriormente en SIG. Con estas pruebas, los planificadores locales pueden justificar la introducción de cambios en las estrategias de uso del suelo para garantizar que no se interrumpa el sustento de los agricultores.

Los SIG y la ética

¿Hasta qué punto es relevante la tecnología SIG para la sociedad? ¿Debería ser una herramienta cuantitativa "neutral" para producir mapas y nada más? Muchos científicos sociales sostienen que los SIG plantean riesgos y también oportunidades.

Vigilancia

Históricamente, la cartografía se ha utilizado en tareas militares, empresariales y coloniales, y esto no cambió con los SIG. Los críticos argumentan que la herramienta debería restringirse y limitarse, mientras que otros creen que una mayor educación en la herramienta puede permitir un análisis más ético.

El SIG es una poderosa herramienta para los gobiernos y las empresas. Les permite visualizar dónde viven las distintas personas y los lugares que visitan con frecuencia. La geolocalización de los residentes y su información demográfica necesitan una mejor protección para garantizar que no se utilicen de forma que perjudiquen o se dirijan a determinados grupos.

Elaboración de mapas políticos

El creciente uso de los SIG en la redistribución de distr itos ha dado lugar a polémicos casos de gerrymandering. Mientras que la redistribución de distritos tiene por objeto acomodar los cambios demográficos dentro de los límites electorales para garantizar la representación de los residentes, el gerrymandering es la práctica de manipular esos límites para obtener poder político.

El trazado de los límites electorales puede hacerse con datos más sofisticados y tecnología más rápida. Esto significa que puede lograrse una mayor precisión basada en la raza o las afiliaciones políticas a escala de barrios y calles individuales. Aunque los SIG se han utilizado para contribuir al problema, también pueden formar parte de la solución. Utilizando cálculos espaciales transparentes, los líderes políticos y los supervisores de terceros pueden crear límites del Congreso basados en la ética.

Fig. 5 - Distrito 4 del Congreso de Illinois, ejemplo de uno de los distritos electorales más manipulados de EE.UU.

Los SIG forman parte de una metodología para comprender los datos espaciales. Lo esencial es elpropósito que hay detrás del análisis. ¿Cuál es el objetivo de obtener y visualizar determinados puntos de datos? Y además, ¿cómo puede ayudar a servir a los fines de la sociedad?