T4. SIG (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Anàlisi i Cartografia de la vegetació
Año del apunte 2016
Páginas 6
Fecha de subida 30/03/2016
Descargas 8
Subido por

Vista previa del texto

T4. SISTEMA D’INFORMACIÓ GEOGRÀFICA (SIG) El SIG com a sistema és un sistema informatitzat (digital) que disposa d’un conjunt d’eines per tal de captar, emmagatzemar, transformar, consultar, analitzar i representar la informació especial. Hi ha altres visions sobre aquest sistema; el SIG com a programa, dades SIG, comunitat SIG (conjunt de persones que gestionen la ciutat), doing–SIG: eina d’anàlisi i resolució de problemes que permet visualitzar patrons o processos que altrament romandrien invisibles.
COMPONENTS D’UN SIG Si mirem el sistema, veiem que aquest té 3 pilars: el hardware, el software, i les bases de dades geogràfiques. En aquests tres pilars hi ha persones que ho controlen i ho gestionen i protocols a seguir.
- El programari: Software. Són infinits casi i actualment n’hi ha una dotzena d’usables; esri (privat), miramon (neix a la UAB. Al no ser privat són més difícils d’utilitzar), Qgees (que és públic, tothom hi pot contribuir, tenen un codi lliure, tot i que això significa que no és 100% fiable).
- El maquinari: Hardware. El 95% de la cartografia va a través de l’Internet. És una manera de visualitzar ràpid els diferents conceptes i que sigui fàcil i estigui a l’abast de tothom.
- Bases de dades geogràfica: Informacions. Tenir bones dades és un bé si es vol fer algun projecte seriós.
EVOLUCIÓ HISTÒRICA DELS SIGS Hi ha diferents SIG que són aïllats però que han anat evolucionant fins a diferents PC’s passant primer pels locals fins que ha arribat a una escala global.
MODELS DE DADES: RÀSTER I VECTOR - RÀSTER: Un ràster és una matriu de cel·les, files i columnes i un vector té formes geomètriques, fila i polígon que expressa la realitat. Amb un model ràster codifiquem les cel·les que tenen diferents tipus de vegetació en una manera. En el cas vectorial, guardem les coordenades dels vèrtexs que nosaltres generem, per tant, l’ordinador té guardat les dades dels punts que permeten dibuixar les formes siguin tipus línia o polígon.
Cada cop els programes ens ajuden a intercanviar d’un model a un altre quan és necessari, ja que tenen unes característiques i models diferents.
Idea bàsica? La forma geomètrica d’un objecte es capturarà millor amb un vector, ja que ens permet posar tants vèrtexs com vulguem i per tant, captarem més a la perfecció la forma. Amb un sistema ràster la geometria sempre és menor perquè té un efecte escala. Tot i això, el sistema ràster és millor que el sistema vectorial en quant a mapes d’altituds ja que ens representa molt bé quina la variació contínua de l’altitud en el territori, sense espais buits, i per tant, ens permet tenir una informació completa per tot l’espai. En un sistema vectorial l’altitud es representa amb les corbes de nivell, que poden agafar bé el relleu i la forma però són discretes i entre corba i corba no sabem què hi passa.
El sistema ràster és molt més potent, ens dóna més facilitat per aplicar anàlisi estadístics. És molt més fàcil comparar mapes.
ATRIBUTS DE LES DADES GEOGRÀFIQUES Les dades geogràfiques han de tenir unes coordenades. Les espacials o planimètriques són les X i les Y, que situen en un pla on són els diferents objectes.
Es necessita un sistema de referència perquè X i Y siguin universals. Un tercer element és el temàtic, que podria ser la Z, que podria ser altitud, tipus de vegetació, tipus de sòl, índex de risc d’incendi... és la informació que estem cartografiant. Les variables ordinals són aquelles que la relació entre els números no és proporcional (no escalar) sinó que hi ha un índex que va de + a -, per tant, hi ha una jerarquia (molt alt, alt, mitjà, baix i molt baix). Hi ha un quart element que és el temps, que en orientació aquest és cíclic ja que és Nord, Sud, Est i Oest i hi ha una escala entre 0 i 360º. El cinquè component és la qualitat, que no sempre hi és, però és necessari saber la qualitat de la resta d’atributs.
Els ràsters, a banda de ser números amb matrius de cel·les, cada informació que es va guardant ocupa una quantitat de memòria en l’ordinador. Com més cel·les hi hagi, més memòria ocupa i més lent funciona. Quan entrem en números decimals, els ordinadors han de gastar més memòria ja que agafen més detalls. Si disminueix la resolució a la meitat, s’està elevant al quadrat l’increment de memòria que es gasta.
RESOLUCIÓ ESPACIAL En un sistema matricial és equivalent a la distància de mostreig sobre el terreny. La precisió perceptiva d’un sistema de teledetecció que es mesura per la mida del gra de la fotografia analògica o per la dimensió del costat de la cel·la del ràster. Les imatges del satèl·lit tenen una gran entrada d’informació. La mida del píxel serà diferent en una cel·la que cau perpendicular a la línia de vol de l’avió o del satèl·lit.
Els píxels que cauen en els extrems tenen cada vegada més deformació. Per tant, l’escala no és constant en tot el mapa. Aquest tipus de distorsions es poden corregir si tenim les dades d’obertura de camp, dades d’altitud i el relleu.
- VECTOR: És molt diferent del ràster. En el vectorial definim els polígons. Tenim la tipologia ARC-NODE-POLÍGON.
El polígon A està format per l’arc 1, l’arc 2 i l’arc 3.
El B està format pels arcs 2, 4 i 5 (2 compartit amb A). L’ordinador tot això ho té guardat com a informació. També té guardat els nodes, que son els punts on coincideixen diversos arcs, o un punt on arriba un altre arc, sigui el mateix, o un arc diferent, és a dir, on tanca el polígon si és d’un mateix arc tot ell. Per cada node sabem quins arcs té. Si ens fixem en els arcs, l’ordinador sap quin polígon té cada arc a la dreta o esquerra. Cada arc té un polígon a la dreta i un a l’esquerre.
Podem fer mapes coroplètics, de polígons, de diferents tipus de vegetacions, de corbes de nivell (representen el mateix valor d’una determinada variable al llarg del seu recorregut, són isocorbes). Podem fer mapes de triangles, Triangular Irregular Network (TIN), on les zones on el relleu varia més hi ha triangles més petits i en les zones on varia menys, hi ha triangles més grans.
FUNCIONALITATS DEL SIG.
Orientades a comparar en el temps un fenomen i així veure tendències de canvis.
- Monitoritzar el territori. Tenim a quasi temps real o a llarg termini, depenent del que es vulgui estudiar i analitzar.
- Monitoritzar la vegetació. Podem veure com ha canviat la vegetació en els diferents anys. És una funció del SIG per comparar en el temps un fenomen, per veure tendències dels canvis.
- Gestió del territori. Tenir controlat un determinat lloc, els diferents recursos.
Gràcies a la diferent estructura de colors, se sap quina informació hi ha sobre aquest territori i per tant, si hi ha qualsevol problema, tenint aquests mapes estructurats, podem garantir una resposta ràpida al problema que s’ha causat.
- Presa de decisions. Ex: Es tracta de saber on s’ubica una planta de residus tòxics.
S’agafen diferents variables que tenen sentit que ajuden a prendre una decisió, segons la geologia, l’excessiva densitat o llocs amb poc interès natural.
El mapa final tindrà vàries zones de les quals nosaltres decidirem quina és la millor per col·locar-hi el que necessitem.
- Modelització cartogràfica. Com podem fer models que ens siguin útils per comprendre com funciona el territori. Ex: Idoneïtat de salinars a la conca de l’Ebre.
Utilitzar la precipitació, radiació solar, la distribució actual, l’altitud i l’edafologia per veure com creix les salines.
Crear noves informació amb un sentit determinat. En aquest cas, expressar quina és l’idoneïtat biològica de l’espècie.
ANÀLISI ESPACIAL AMB SIG Inclou diverses tècniques per descriure o extreure informació del patró que segueixen les dades geogràfiques. La modelització cartogràfica és la generació de nova informació espacio-temporal mitjançant la combinació de tècniques de tractament de la informació cartogràfica i diverses eines.
En l’anàlisi espacial es consulta però no es genera nova informació, extreus informació de mapes que tu tens, però en canvi, en la modelització cartogràfica és utilitzar tot el conjunt d’eines per crear nova informació. És molt més “desenvolupada”.
- Possibles consultes. Consulta per la localització (què hi ha), pels atributs (a partir dels números i valors, buscar punts que estiguin per sobre d’un interval i el sistema marca quins són els llocs que superen aquestes altituds. Per tant, on hi ha.
També, barrejant informació de capes diferents per saber on hi ha una certa població amb una certa altitud. Aquestes són preguntes més sofisticades), tipològiques (la situació dels objectes, és a dir, si hi ha associació especial a les nostres dades), per les distàncies (com arribar a un lloc determinat, útil pel sistema d’emergències), per la geometria (quina àrea de Catalunya té un tipus d’arbre específic, per la tendència (estudis fenològics, comparar dos mapes d’edats diferents, per tal de veure els diferents canvis que s’han anat produint) i per les simulacions (què passaria si..?).
EINES D’ANÀLISI GEOSPACIAL Àlgebra de mapes. Ens permet generar un nou mapa. Són operacions algebraiques entre dues matrius ràster per generar una tercera matriu. Els píxels homònims es multipliquen entre ells per donar un resultat.
Reclassificació. Consisteix en agafar les dades i tornes a classificar de manera que seguint un ordre, hi ha diversos nombres amb el mateix calificatiu, ja que volem expressar que tot i la variació de nombres, significa el mateix en tots ells. Per exemple, en la temperatura, nosaltres escollim que del 1-10 1, que de l’11-20 2, 21-30 3, i aquests 1, 2 i 3 es refereixen a la variació de la temperatura, 1 molt baix, 2 mitjà i 3 molta calor.
Combinació de capes. Interposar dues capes per poder-ne tenir un detall més precís sobre la zona estudiada.
...

Comprar Previsualizar