tema 12 - OCW UPM

TEMA 12: REPRESENTACIÓN CONVENCIONAL FRENTE A
MODELIZACIÓN DIGITAL.
OBJETIVOS DEL TEMA
¾ Comprender las diferencias entre la representación cartográfica
tradicional y la modelización de la base de datos gráfica de un
Sistema de Información Geográfica.
1.- CONCEPTO DE REPRESENTACIÓN CONVENCIONAL
Según la Asociación Internacional de Cartografía, un mapa es: una
representación, normalmente a escala y sobre un soporte permanente, de una
selección de fenómenos o abstracción de elementos sobre, o en relación con,
la superficie de la tierra. Por lo que podemos entender la cartografía como la
tecnología que permite realizar la representación en papel, u otro soporte
estable, de la información geográfica.
Ya hemos visto que el proceso de generación de cartografía, es muy
complejo, y requiere de la realización de una serie de pasos que conduzcan al
correcto diseño del mapa según los objetivos previstos. En principio, es
necesario realizar una interpretación del territorio, que nos permita forjarnos
una idea de la realidad geográfica. En segundo lugar, será necesario hacer una
selección y clasificación de los fenómenos y elementos que se desean
representar, que deberán seguir un proceso de simplificación y simbolización,
para poder ser representados.
En todo este proceso, la información inicial que sirvió para hacer la
interpretación del territorio, ha desaparecido, se ha simplificado y simbolizado,
quedando plasmadas en el papel una serie de símbolos puntuales, lineales, o
de trama, además de una serie de textos, que permitirán al lector del mapa
realizar su propia interpretación, formándose una imagen mental de la realidad.
El mapa tendrá tanta más calidad cuanto mas próxima sea la realidad
geográfica que se ha querido representar con la imagen que el lector forja en
su mente de esa realidad.
Los mapas, por tanto, se realizan siempre con un propósito específico y
en un momento determinado, ya que resulta imposible representar en un papel
toda la variación de rasgos y fenómenos geográficos que se presentan en una
área delimitada, y se representa la información tomada en un instante concreto,
mostrando una situación estática de una realidad geográfica simplificada.
El procedimiento tradicional de producción cartográfica es muy costoso y
dilatado en el tiempo. Hoy en día existen tecnologías que permiten realizar
cartografía de calidad con costes y tiempos de ejecución reducidos. Estas son
las técnicas de Cartografía Automática (Automated Maping), Diseño Asistido
por Ordenador (CAD), cuyo propósito es el auxilio computerizado para la
realización cartográfica, e incluso, aveces los propios programas SIG, cuando
se utilizan como meras ayudas para la generación de mapas en papel o para
ser visualizados en pantalla.
La cartografía automatizada tiene como principal objetivo el de producir
mapas digitales que pueden imprimirse en papel o visualizarse por pantalla, y
aportan una serie de herramientas para la impresión de mapas, colocación de
etiquetas de texto, bibliotecas de símbolos y fuentes de texto, interfaces
cómodas y eficientes, que facilitan la producción de cartografía. Pero, sin
embargo, no son herramientas de análisis y por tanto no permiten realizar una
manipulación compleja de la información geográfica almacenada en el sistema
para la obtención de información derivada de la original siguiendo
procedimientos de análisis.
La realización cartográfica automatizada presenta una serie de ventajas
y desventajas frente a la realización cartográfica tradicional, estas son:
Ventajas:
¾ Bajo coste y producción más rápida de mapas sencillos.
¾ Mucha mayor flexibilidad en las salidas gráficas, se pueden
realizar,
más
fácilmente,
mapas
a
medida,
según
las
necesidades del usuario.
¾ Posibilidad de cambio de escala y proyección.
¾ Posibilidad de utilizar en otros usos los mismos datos.
Inconvenientes:
¾ Relativamente pocos sistemas se han mostrado eficaces en la
relación coste-eficacia.
¾ Elevado coste de inversión en máquinas y herramientas, aunque
en estos momentos es mucho más reducido.
¾ Los métodos informatizados no aseguran una producción
cartográfica de alta calidad y fiable.
El resultado final de seguir procedimientos tradicionales o automatizados
en la generación de cartografía, difiere bien poco uno de otro, ya que por
ambos métodos se consigue representar la información geográfica en un medio
difícilmente modificable y sin posibilidad de utilizarla en procesos de análisis
complejos, a no ser que, por su estructura y formato, esta información pueda
introducirse en un Sistema de Información Geográfica.
La cartografía convencional, ya sea analógica o digital, sigue siendo una
de las fuentes de datos más utilizadas para los Sistemas de Información
Geográfica, y los Sistemas de Diseño Asistido por Ordenador son muy
empleados como herramienta de representación de las entidades gráficas que
van a formar la base de datos gráfica del Sistema de Información Geográfica,
ya que suelen ser herramientas muy potentes y funcionales para la
representación. Pero la representación de estas entidades gráficas debe seguir
un proceso conceptualmente distinto al meramente cartográfico para que
puedan ser integradas en la base de datos del sistema. Este proceso lo
denominamos Modelización Digital.
2.- CONCEPTO DE MODELIZACIÓN DIGITAL
La modelización digital es el proceso por el cual se consigue substituir
los elementos que constituyen la realidad geográfica y sus fenómenos por
entidades u objetos gráficos digitales, simples y abstractos (punto, línea y
polígono), de manera que estos conserven sus características fundamentales,
ya sean geométricas, de relación, etc., para que puedan ser incorporados a la
base de datos gráfica de un Sistema de Información Geográfica y poder
realizar análisis complejos con ellos.
Un ejemplo sencillo puede ilustrar la necesidad de realizar este tipo de
modelizaciones en SIG. El tramo de la Autopista A-6 (Madrid – La Coruña)
entre Puerta de Hierro y Collado Villalba tiene una longitud de 45 Km. Este
tramo representado en una cartografía convencional, ya sea analógica o digital,
a escala 1/200.000, será una línea de 22’5 cm. de longitud, que estará mas o
menos simplificada, dependiendo del propósito del mapa, y se le habrá
aplicado una simbología concreta para indicar que se trata de una Autopista.
Sin embargo, si deseamos introducir en la base de datos gráfica de un Sistema
de Información Geográfica este tramo de autopista, deberemos representar una
sola línea poligonal (generalmente mixcilínea, si queremos representar los
tramos curvos y rectos) de una longitud igual a la del elemento real, es decir,
de 45 km. de longitud. De esta forma, cuando queramos preguntarle al sistema
el tiempo que tardaría un vehículo en recorrer el tramo, y conocida la velocidad
media de circulación (como dato de atributo asociado), el sistema no tendría
mas que dividir su longitud entre la velocidad media del tramo, obteniendo el
resultado en milésimas de segundo.
45 km
= 0’45 h = 27 minutos
100 Km/h
Esta sencilla operación se puede realizar gracias a que el sistema
reconoce la longitud real del tramo, por que la entidad gráfica que lo representa
ha conservado una de las características geométricas fundamentales como es
la longitud.
Esto sería imposible de realizar en una representación analógica
convencional, ya que para representar una línea de 45 km de longitud,
necesitaríamos un papel que al menos tuviera esa misma longitud.
Vemos, por tanto, que en la modelización digital desaparecen conceptos
tan tradicionales como el de escala; ya no es necesario representar los objetos
con unas dimensiones menores de las que en realidad tienen, ya que el
espacio en el que realizamos la representación dentro del ordenador es
ilimitado, y además nos interesa, para poder realizar futuros análisis, que esos
objetos conserven sus características fundamentales una vez representados.
Evidentemente sigue siendo necesaria realizar una simplificación de la
realidad, ya que sería inviable pretender representar toda la variabilidad que el
mundo real contiene. Por ello, antes de realizar cualquier tipo de modelización,
es necesario prefijar un nivel de precisión optimo en la toma y representación
de la información, adecuada a la tipología de trabajo que se desea abordar.
En la modelización gráfica no solo deben conservarse las propiedades
geométricas de los elementos o fenómenos geográficos tales como posición,
forma, longitud, superficie, etc., sino que también es fundamental conservar las
propiedades de relación entre ellos y de temporalidad.
Una línea que deba conectar con otra, tiene que empezar exactamente
en las mismas coordenadas en la que termina la otra línea, si no es así, el
sistema será incapaz de establecer la relación de conectividad.
Una línea que sea límite entre dos parcelas, debe pertenecer a la vez a
ambas parcelas, y no se podrán representar dos líneas suficientemente
cercanas y paralelas entre sí (una para cada parcela limítrofe), ya que en este
último caso el sistema no podría establecer la relación de adyacencia.
Un polígono podrá estar formado por varias líneas perimetrales, pero
deberá estar cerrado para poder ser reconocido por el sistema como una
superficie.
Así pues, para abordar cualquier proyecto SIG es necesario generar un
modelo de datos gráficos adecuado a los propósitos y objetivos buscados con
la realización del proyecto.
Por lo general, todos los programas SIG poseen herramientas de
generación de cartografía, que es una de las posibles salidas de información
del sistema.
RESUMEN DE LA LECCIÓN 12:
¾ La cartografía es la tecnología que permite realizar la representación en
papel, u otro soporte estable, de la información geográfica.
¾ En el proceso de generación de cartografía es necesario realizar una
interpretación del territorio, hacer una selección y clasificación de los
fenómenos y elementos que se desean representar, que deberán seguir un
proceso de simplificación y simbolización, para poder ser representados.
¾ Un mapa tendrá tanta más calidad cuanto mas próxima sea la realidad
geográfica que se ha querido representar con la imagen que el lector forja
en su mente de esa realidad.
¾ El procedimiento tradicional de producción cartográfica es muy costoso y
dilatado en el tiempo.
¾ La cartografía automatizada tiene como principal objetivo el de producir
mapas digitales que pueden imprimirse en papel o visualizarse por pantalla.
¾ El resultado final de seguir procedimientos tradicionales o automatizados en
la generación de cartografía, difiere bien poco uno de otro, ya que por
ambos métodos se consigue representar la información geográfica en un
medio difícilmente modificable y sin posibilidad de utilizarla en procesos de
análisis complejos, a no ser que, por su estructura y formato, esta
información pueda introducirse en un Sistema de Información Geográfica.
¾ Los Sistemas de Diseño Asistido por Ordenador son muy empleados como
herramienta de representación de las entidades gráficas que van a formar la
base de datos gráfica del Sistema de Información Geográfica. Pero la
representación de estas entidades gráficas debe seguir un proceso
conceptualmente distinto al meramente cartográfico para que puedan ser
integradas en la base de datos del sistema.
¾ La modelización digital es el proceso por el cual se consigue substituir los
elementos que constituyen la realidad geográfica y sus fenómenos por
entidades u objetos gráficos digitales, simples y abstractos (punto, línea y
polígono),
de
manera
que
estos
conserven
sus
características
fundamentales, ya sean geométricas, de relación, etc., para que puedan ser
incorporados a la base de datos gráfica de un Sistema de Información
Geográfica y poder realizar análisis complejos con ellos.
¾ En la modelización gráfica no solo deben conservarse las propiedades
geométricas de los elementos o fenómenos geográficos tales como
posición, forma, longitud, superficie, etc., sino que también es fundamental
conservar las propiedades de relación entre ellos y de temporalidad.
¾ Para abordar cualquier proyecto SIG es necesario generar un modelo de
datos gráficos adecuado a los propósitos y objetivos buscados con la
realización del proyecto.