La creciente necesidad de interrelacionar un gran flujo de datos con información de ubicación geográfica ha sido el origen de la creación de los Sistemas de Información Geográfica.

De acuerdo con IGAC (2013), estos sistemas se pueden definir como:

“Conjunto de métodos, herramientas y actividades que actúan coordinada y sistemáticamente para recolectar, almacenar, validar, manipular, integrar, analizar, actualizar, extraer y desplegar información, tanto gráfica como descriptiva de los elementos considerados, con el fin de satisfacer múltiples propósitos”.

La interrelación de estos elementos ha dado como resultado la mejora de la percepción espacial y su relación con el entorno, permitiendo un número sinfín de relaciones de elementos sociales con elementos geográficos y creando un nuevo campo de aplicación profesional.

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Objetivo General

Identificar y reconocer los diferentes elementos teóricos y conceptuales de los Sistemas de Información Geográfica como herramienta para la gestión, organización y toma de decisiones en diversos campos de aplicación.

Objetivos Específicos

• Conocer los principios y elementos fundamentales de los SIG.

• Dar un vistazo a la historia y evolución de los SIG.

• Reconocer los principales elementos que conforman los SIG.

• Explorar las funciones básicas y teóricas dentro de un programa de aplicación SIG.

• Identificar los principales campos de aplicación de un SIG.

Para lograr comprender el funcionamiento de los Sistemas de Información Geográfica, es necesario conocer algunos conceptos básicos que lo conforman. A continuación se encuentran sus definiciones, según el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (2010):

• Dato: colección de hechos considerados de forma aislada.

• Geografía: ciencia que se ocupa de analizar las relaciones del hombre con su medio natural, identifica y caracteriza secciones del espacio (territorios, regiones, ciudades, paisajes y localidades).

• Información: conjunto de datos arreglados y ordenados en forma útil.

Ahora bien, en el transcurso del tiempo, los Sistemas de Información Geográfica se han visto definidos de diferentes maneras, ya sea de acuerdo al software, al modelo de información y/o a la representación gráfica obtenida como resultado.

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En la evolución e historia de los SIG se ha presentado un desarrollo importante desde sus inicios hasta nuestros días debido al avance de los sistemas computacionales y los esfuerzos y contribuciones que han recibido a través del tiempo por las diversas disciplinas científicas, que se han visto beneficiadas a su vez por el establecimiento de los SIG.

Los primeros desarrollos de los sistemas de información geográfica se han dado a partir de las necesidades crecientes de dichos datos en relación con los diferentes eventos que pueden ocurrir en los sitios de interés general o específicos, que se reflejan como un área de estudio.

Esta evolución también se ha visto reflejada en la forma de utilización de la herramienta, pues pasó a ser de uso común tanto para personal calificado como no calificado, debido al desarrollo constante en materia informática e implementación de aplicaciones web.

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Los componentes básicos para la implementación de un sistema de información geográfico, SIG, son los siguientes:

• Hardware
• Software
• Datos
• Usuarios
• Procedimientos

Todos los componentes anteriormente mencionados se deben concebir y planear para proveer una estructura de sustento para el SIG que se está diseñando, y así crear las aplicaciones necesarias para la compresión de los resultados y su correcta interpretación por parte del usuario final.

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Las funciones básicas de cualquier SIG se encuentran enmarcadas dentro cinco parámetros básicos. Estos aspectos se encuentran presente en cualquier aplicación SIG en mayor o menor cuantía, dependiendo su nivel de implementación y objeto final como aplicación; estas funciones son:

• Entrada y salida de datos
• Visualización
• Análisis
• Edición
• Generación de cartografía

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En la evolución de los Sistemas de Información Geográfica se ha observado como este modelo se ha visto influenciado por diversas disciplinas, que han realizado aportes a su formación, crecimiento, desarrollo y avance. Esto se hace de acuerdo a las capacidades (Análisis, Visualización, Manejo de Datos.) que los SIG pueden ofrecer a las aplicaciones que se han creado para su desarrollo.

Las disciplinas asociadas a los Sistemas de Información Geográfica son:

• Geografía
• Cartografía
• Percepción Remota
• Geodesia
• Estadística

Las aplicaciones en los Sistemas de Información Geográfica pueden ser aprovechadas de maneras muy distintas, dependiendo de los usuarios a quien va dirigido y también en función de las necesidades que se plantearon como su objetivo final.

Esto hace que los SIG tengan una elevada versatilidad y capacidad de adaptación a situaciones particulares que le son exigidos. Por ejemplo, en algunas de las disciplinas, el componente de análisis se hace fundamental aunque en otras aplicaciones la visualización y la representación pueden ser más importantes que sus capacidades de análisis.

Dependiendo de las utilidades que se desarrollan en los SIG, se han generado un número infinito de campos de aplicación. A continuación se mencionarán los casos más relevantes, siendo imposible nombrar todos los usos debido a los numerosos potenciales de aplicación.

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Para analizar las estructuras de datos de los SIG primero se deben analizar los componentes de datos, los cuales permiten los procesos de interrelación en la información y su respectiva representación gráfica y conceptual. Estos elementos son los siguientes: Componente Espacial y Componente Temático.

Una vez definida la clase de datos que se va a utilizar, se realiza una descripción de los sistemas de almacenamiento de los datos. A este concepto se le conoce como Bases de Datos.

Existen diferentes modelos de bases de datos y su escogencia se define en función de las relaciones que estructuran los datos y las respectivas relaciones que se crean entre ellos.

Así mismo existe un elemento que va de la mano y es fundamental para el aprovechamiento de las bases de datos que son los sistemas gestores de bases datos. Es decir, que hace las veces de herramienta de relación entre los datos y los software que están haciendo parte.

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La representación Raster es el modelado del espacio geográfico en una cuadrícula de igual tamaño, donde su unidad mínima de almacenamiento de información, que generalmente es solo un tipo de datos, se denomina celda. Estas nunca llegan a sobreponerse una con la otra y su forma geométrica más usual es cuadrada.

Para la representación de estos modelos se recoge simplemente los valores que contienen las celdas y no de manera específica sus coordenadas. La resolución de las imágenes va directamente relacionada con el tamaño de celda o pixel. Es decir que a mayor tamaño de celda menor resolución de imagen. Lo anterior se debe tener en cuenta a la hora de realizar un análisis de algún fenómeno determinado con dicha imagen, pues la calidad de la información dependerá de la resolución.

Uno de los principales modelos de representación de la información geográfica es el modelo vectorial. En este la recolección de la información se realiza mediante la utilización de entidades geométricas primarias, las cuales tienen propiedades definidas y representan los elementos existentes en un área a representar.

Las entidades con las que usualmente se representan los objetos en el modelo vectorial son: los puntos, las líneas y polígonos.

Las entidades primarias deben estar definidas en un sistema de coordenadas previamente definido por el usuario para la correcta representación espacial del área que se pretenden estudiar.

Un sensor remoto es un instrumento capaz de adquirir información o imágenes de la superficie terrestre desde sensores aéreos o espaciales, asumiendo que entre el suelo y el sensor existe una interacción de energía ya sea que puede ser activa (es decir, que emite su fuente de energía) o pasiva (que recibe de una fuente de energía alterna). El resultado de esta interacción energía - medio debe ser almacenado de manera adecuada.

Ahora bien, de acuerdo al tipo de sensor utilizado para el área de estudio será la resolución e información detallada de los registros.

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A lo largo de este contenido se realizó un recorrido por las diferentes etapas y componentes que hacen parte de un SIG, Sistemas de Información Geográfica.

Se estudió su historia, definiciones, conceptos básicos y los avances hechos por los principales aportantes de esta disciplina de la información junto con sus respectivas aplicaciones, en primera instancia.

Así también se mencionan los elementos primarios propiamente dichos con los cuales se conforman los Sistemas de Información Geográfica y su porcentaje de participación de acuerdo a la aplicación para la cual fue diseñada. Su diseño también define las funciones básicas que tendrá el SIG.

Finalmente, los sensores, como instrumentos de obtención de información geográfica, son fundamentales para recrear la realidad y analizar los diversos fenómenos en un SIG.