Desarrollo histórico de los sistemas de información geográfica
Los SIG se pueden dividir en las siguientes cinco partes:
Las personas son el componente más importante de los SIG. Los desarrolladores deben definir las diversas tareas a realizar en SIG y desarrollar controladores. Los operadores cualificados a menudo pueden superar las deficiencias en la funcionalidad del software SIG, pero no al revés. Por muy bueno que sea el software, no puede compensar el impacto negativo causado por la ignorancia del operador sobre los SIG.
Los datos, los datos precisos y disponibles afectarán los resultados de la consulta y el análisis.
Hardware, el rendimiento del hardware afecta la velocidad de procesamiento de datos, la facilidad de uso y los posibles métodos de salida del software.
El software incluye no sólo software SIG, sino también varios programas de bases de datos, dibujos, estadísticas, procesamiento de imágenes y otros.
En el proceso, los SIG requieren un método bien definido y consistente para generar resultados correctos y verificables.
El SIG es un sistema de información que se diferencia en que puede operar y procesar datos referenciados geográficamente. Los datos georreferenciados describen la ubicación y las propiedades de los elementos espaciales en la superficie de la Tierra, incluida la atmósfera y el subsuelo poco profundo. Hay dos tipos de componentes de datos geográficos en SIG: datos espaciales, que están relacionados con las características geométricas de los elementos espaciales, datos de atributos, que proporcionan información sobre los elementos espaciales.
El Sistema de Información Geográfica (SIG), el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y el Sistema de Detección Remota (RS) se denominan colectivamente sistemas 3S.
El Sistema de Información Geográfica (SIG) es un sistema de gestión de datos que toma el espacio del sistema de información como su forma profesional. En sentido estricto, es un sistema informático que centraliza, almacena, manipula y muestra información referenciada geográficamente. Por ejemplo, identificar datos en función de su ubicación en una base de datos. Los pasantes suelen pensar en todo el sistema SIG, incluidos los operadores y los datos ingresados en el sistema.
La tecnología del Sistema de Información Geográfica (SIG) se puede utilizar en estudios científicos, gestión de recursos, gestión de propiedades, planificación del desarrollo, cartografía y planificación de rutas. Por ejemplo, los sistemas de información geográfica (SIG) permiten a los planificadores de emergencias calcular fácilmente los tiempos de respuesta de emergencia en caso de un desastre natural, o utilizar SIG para encontrar humedales que necesitan protección contra la contaminación.
Datos geográficos e información geográfica
¿Qué es la información? En 1948, el matemático estadounidense y fundador de la teoría de la información Claude Elwood Shannon señaló en su artículo titulado "La teoría matemática de la comunicación": "La información se utiliza para eliminar la incertidumbre aleatoria" en 1948 el famoso estadounidense Norbert Wiener, matemático y fundador de la teoría de la información; Cibernética, señala en el libro "Cibernética": "La información es información, ni materia ni energía". La teoría de la información en un sentido estricto define la información como "dos tipos de incertidumbre", "diferencia", es decir, la diferencia en la comprensión de las personas. cosas antes y después de obtener información la teoría general de la información cree que la información se refiere a una forma de interconexión entre el sujeto (humano, biológico o máquina) y el objeto externo (medio ambiente, otras personas, biológico o máquina), es toda información útil o conocimiento entre el sujeto y el objeto. Creemos que la información proporciona a las personas (o sistemas) nuevos datos sobre el mundo real a través de algunos medios. Proviene de datos y no cambia con los cambios de operadores. Tiene las características de objetividad, practicidad, transitividad y participación.
La información y los datos son diferentes y están relacionados. Los datos son datos sin procesar que describen cualitativa y cuantitativamente un objetivo determinado, incluidos texto, números, símbolos, idioma, imágenes, videos, etc. Tiene las características de identificabilidad, almacenabilidad, escalabilidad, compresibilidad, transferibilidad y portabilidad. La información y los datos son inseparables. La información proviene de los datos y los datos son el portador de la información. Los datos son la representación de objetos objetivos, mientras que la información es el significado contenido en los datos, el contenido y la interpretación de los datos. El procesamiento de datos (manipulación, clasificación, codificación, clasificación, mejora, etc.) consiste en obtener la información contenida en los datos.
Los datos contienen hechos en bruto y la información es el resultado del procesamiento de datos, que es el procesamiento de datos en formas significativas y útiles.
La información geográfica, como tipo especial de información, también proviene de datos geográficos. Los datos geográficos son una representación simbólica de la relación entre diversas características y fenómenos geográficos, y se refieren a la suma de números, texto, imágenes, etc. , representa la cantidad, calidad, características de distribución y leyes de los elementos en el entorno geográfico. Los datos geográficos incluyen principalmente tres partes: datos de ubicación espacial, datos de características de atributos y datos de características del dominio del tiempo. Los datos de ubicación espacial describen la ubicación de objetos geográficos, incluida la ubicación absoluta de elementos geográficos (como las coordenadas geodésicas de longitud y latitud) y la relación posicional relativa entre elementos geográficos (como la adyacencia espacial, la inclusión, etc.). A veces llamados datos no espaciales, son un indicador cualitativo o cuantitativo que describe las características de características geográficas específicas, como la pendiente, el ancho, el punto de inicio y el punto final de una carretera. Los datos característicos del dominio del tiempo registran el tiempo, período o fenómeno geográfico durante el cual se recopilan datos geográficos. Los datos característicos del dominio del tiempo son muy importantes para la simulación y el análisis ambiental y han atraído cada vez más la atención de los estudiosos de los sistemas de información geográfica. La ubicación espacial, los atributos y las características temporales constituyen los tres elementos básicos del análisis geoespacial.
La información geográfica es el significado contenido en los datos geográficos. Es información sobre la ubicación específica en la superficie terrestre, es la representación de la naturaleza, las características y el estado de movimiento de las entidades geográficas, y todo ello es útil. conocimiento. Como tipo especial de información, la información geográfica no sólo tiene las características básicas de la información general, sino que también tiene características regionales, espaciales, jerárquicas y dinámicas.
En la sociedad actual, las personas somos muy dependientes de los ordenadores y de la información procesada por ellos. En la era de la informática, los sistemas de información están parcial o totalmente respaldados por sistemas informáticos. Por lo tanto, el hardware, el software, los datos y los usuarios son los cuatro elementos principales de los sistemas de información. Entre ellos, el hardware informático incluye diversos equipos de procesamiento y terminales informáticos, es un sistema de programas informáticos que admite la recopilación, el almacenamiento, el procesamiento, la copia y la respuesta a las preguntas de los usuarios. Los datos son el objeto del análisis y procesamiento del sistema, constituyendo la base de la aplicación del sistema; los usuarios son el objeto de los servicios del sistema de información;
Desde mediados del siglo XX, la gente ha comenzado a desarrollar muchos sistemas de información informática que utilizan diversos medios técnicos para procesar información geográfica, entre ellos:
○Tecnología digital: ingresa datos geográficos y Tecnología que convierte datos en formato digital;
○Tecnología de almacenamiento: tecnología que almacena dicha información en un formato comprimido en discos, discos ópticos y otros medios de almacenamiento digital;
○Análisis espacial tecnología: métodos de análisis espacial de datos geográficos, recuperación y consulta de datos geográficos, medición de longitud, área y volumen de datos geográficos, selección de la mejor ubicación o análisis del mejor camino, y muchas otras tareas relacionadas;
○Tecnología de simulación y predicción ambiental: métodos para predecir y simular cambios ambientales en diferentes circunstancias;
○Tecnología de visualización: tecnología para mostrar y expresar información geográfica en forma de números, imágenes y tablas.
El nombre común para este tipo de sistema es Sistema de Información Geográfica (SIG), que es un sistema informático utilizado para recopilar, almacenar, procesar, analizar, recuperar y visualizar datos espaciales. En comparación con los mapas, los SIG tienen la ventaja inherente de separar el almacenamiento y la expresión de datos, por lo que se pueden producir varios productos basados en los mismos datos básicos.
Debido a que diferentes departamentos tienen diferentes propósitos de aplicación, la definición de SIG también es diferente. En la actualidad, existen generalmente cuatro puntos de vista sobre la definición de SIG: la definición de procesamiento de datos, la definición de caja de herramientas, la definición de aplicación temática y la definición de base de datos. Goodchild define SIG como "un sistema técnico integral que recopila, almacena, gestiona, analiza y muestra información sobre fenómenos geográficos". Burrough cree que "SIG es un poderoso conjunto de herramientas para recopilar, almacenar, extraer, convertir y mostrar datos espaciales del mundo real. Los académicos rusos también definen SIG como "un sistema que resuelve varios problemas complejos relacionados geográficamente y está intrínsecamente vinculado". "Colección de Herramientas". Orientado a bases de datos se define sobre la base de la definición de la caja de herramientas, enfatizando la conexión entre herramientas de análisis y bases de datos, y considerando SIG como una combinación de métodos de análisis espacial y sistemas de gestión de datos. La definición de aplicación orientada a proyectos se basa en la definición orientada a procesos, enfatizando los tipos de datos procesados por SIG, como SIG de uso del suelo, SIG de transporte, etc.
Creemos que los sistemas de información geográfica son sistemas técnicos que recopilan, almacenan, gestionan, calculan, analizan, muestran y describen datos relevantes de distribución geográfica de todo o parte del espacio de la superficie terrestre (incluida la atmósfera) con el apoyo de hardware y software de computadora. sistemas. Al igual que otros sistemas informáticos, incluye hardware, software, datos y usuarios. Simplemente todos los datos en SIG están georreferenciados, es decir, los datos están asociados con una ubicación específica en la superficie terrestre a través de un sistema de coordenadas.
Conocido como sistema de información geográfica, la mayoría de la gente piensa que es un sistema de información geográfica, algunas personas piensan que es un sistema de información geográfica, etc. La comprensión de los SIG por parte de la gente continúa profundizándose y su connotación sigue expandiéndose. En "GIS", el significado de "s" incluye cuatro niveles de significado:
Uno es sistema, que analiza los SIG desde una perspectiva técnica, es decir, planificación, gestión y análisis de regiones, recursos y medio ambiente. . Se refiere al sistema de tecnología informática que procesa datos geográficos, pero el énfasis está en sus capacidades de gestión y análisis de datos geográficos. Desde un punto de vista técnico, SIG se refiere a ayudar a construir una herramienta SIG, como agregar nuevas funciones a un SIG existente o desarrollar un nuevo SIG o utilizar herramientas SIG existentes para resolver ciertos problemas, como
<. p>(1) Definir un problema;(2) Obtener software o hardware;
(3) Recopilar y obtener datos;
(4) Establecer una base de datos;
(5) Implementar el análisis;
(6) Interpretar y mostrar los resultados.
La tecnología de la información geográfica aquí se refiere a la tecnología para recopilar y procesar información geográfica, incluido el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), la teledetección y el SIG. En este sentido, los SIG incluyen dos tareas principales: una es el procesamiento de datos espaciales; la otra es el desarrollo de aplicaciones SIG.
En segundo lugar, la ciencia, el sistema de información geográfica en un sentido amplio, a menudo se denomina ciencia de la información geográfica. Es un sistema científico con teoría y tecnología, que estudia las teorías y conceptos detrás de los SIG y otras tecnologías de la información geográfica (Ciencia SIG).
En tercer lugar, representa el servicio. Con la aplicación y popularización de tecnologías de la información como la teledetección, la tecnología de Internet y la tecnología informática, los SIG han pasado gradualmente de la tecnología pura y la investigación a los servicios de información geográfica. Por ejemplo, la necesidad de navegación ha dado origen a la navegación SIG. El famoso motor de búsqueda Google también ha añadido la función Google Earth, y los SIG se han convertido en parte de la vida cotidiana de las personas. Cuando se habla de tecnología SIG, ciencia SIG o servicios SIG al mismo tiempo, para evitar confusiones, SIG se utiliza generalmente para representar tecnología, ciencia SIG o GISci se utiliza para representar ciencia de la información geográfica y servicio SIG o GISer se utiliza para representar. servicios de información geográfica.
En cuarto lugar, la investigación, es decir, SIG = investigación de información geográfica, estudia el contexto social provocado por la tecnología de la información geográfica, como el contexto legal, temas privados o confidenciales, cuestiones económicas de la información geográfica, etc.
Por tanto, un sistema de información geográfica (SIG) es un sistema de información especialmente utilizado para recopilar, almacenar, gestionar, analizar y expresar datos espaciales. No es sólo una "herramienta" para expresar y simular el mundo espacial real y procesar y analizar datos espaciales, sino también un "recurso" para que las personas resuelvan problemas espaciales y una "ciencia y tecnología" para el procesamiento y análisis de información espacial. A principios de la década de 1960, con el avance de la investigación sobre armas nucleares, el desarrollo del hardware informático condujo a la aplicación del "dibujo" informático de uso general.
En 1967, el Departamento federal de Silvicultura y Desarrollo Rural en Ottawa, Ontario, Canadá, desarrolló el primer sistema de información geográfica verdaderamente aplicado del mundo. El sistema desarrollado por el Dr. Roger Tomlinson, conocido como Sistema Canadiense de Información Geográfica (CGIS), se utiliza para almacenar, analizar y utilizar la escala 1:50.000 utilizada por el Instituto Canadiense de Estadísticas de Tierras (CLI) para utilizar información sobre suelos, agricultura. Información geográfica, recreación, vida silvestre, aves acuáticas, silvicultura y uso de la tierra para determinar la capacidad de la tierra en las zonas rurales de Canadá. ) recopilar datos y agregar factores de clasificación jerárquica para el análisis.
CGIS es una versión mejorada de la aplicación Computer Graphics que proporciona capacidades de superposición, digitalización y escaneo de datos.
Admite sistemas de coordenadas nacionales transcontinentales, codifica líneas como "arcos" con una verdadera topología integrada y almacena información de atributos y ubicación en archivos separados. Como resultado de este resultado, Tomlinson es conocido como el "padre de los sistemas de información geográfica", particularmente por su aplicación de la cobertura para promover el análisis espacial convergente de datos geográficos.
CGIS no se completó hasta la década de 1970, pero tomó demasiado tiempo para que no pudiera competir con los proveedores que vendían diversas aplicaciones comerciales de mapeo, como Intergraph en sus primeras etapas de desarrollo. CGIS se utilizó hasta la década de 1990 y Canadá estableció una enorme base de datos digital sobre recursos terrestres. Fue desarrollado como un sistema basado en host para apoyar la planificación y gestión de recursos federales y provinciales. Su capacidad es analizar datos complejos dentro del continente. CGIS aún no se ha utilizado comercialmente. A medida que evolucionó el hardware de microcomputadoras, proveedores como ESRI y Caris fusionaron con éxito la mayoría de las funciones CGIS y combinaron métodos de primera generación para separar información espacial y de atributos con métodos de segunda generación para organizar datos de atributos en estructuras de bases de datos. El crecimiento industrial en las décadas de 1980 y 1990 impulsó el rápido crecimiento de las estaciones de trabajo UNIX y las computadoras personales que utilizaban SIG. A finales del siglo XX, debido a su rápido crecimiento en varios sistemas, se había consolidado y estandarizado en un pequeño número de plataformas relevantes. Y los usuarios comenzaron a proponer el concepto de ver datos SIG en Internet, lo que requiere la estandarización del formato y la transmisión de datos.