PDF de programación - BDG’s, GIS y OpenGIS CAPÍTULO 2

BDG’s, GIS y OpenGIS
CAPÍTULO 2



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Capítulo 2: BDG’s, GIS y OpenGIS

CAPÍTULO 2 “Bases de Datos Geográficas, Sistemas de

Información Geográfica y OpenGIS”



Actualmente, las bases de datos geográficas y en general, todas las bases de datos,

son una parte importante en cualquier área del quehacer humano, comercial y tecnológico.

De ahí que surja la necesidad de modelar y crear nuevas bases de datos que cubran las

necesidades actuales. Los SIG’s también resultan de gran importancia ya que se han

abierto paso de los centros de investigación, a los círculos corporativos, de la simple

creación de mapas, a la toma de decisiones. Con tantas tecnologías geográficas que se

están desarrollando, surge la necesidad de un estándar, y es aquí donde se sitúa el

OpenGIS Consortium.



En este capítulo se presentarán los conceptos básicos de las bases de datos

geográficas, así como sus ventajas y desventajas. Se dará la definición y componentes de

un Sistema de Información Geográfica y también se explicará lo que es OpenGIS y su

especificación para SQL.

2.1 Bases de Datos Geográficas (BDG’s)



La información y su almacenamiento son considerados un punto clave de cualquier

sistema de información. Los datos deber estar actualizados, ser precisos, accesibles y estar

disponibles en todo momento a uno o varios usuarios. Para que los datos tengan valor,

éstos deben estar presentados en un formato que soporte operaciones, manipulación,

recuperación, análisis, modificación y estandarización, entre otras. Para cumplir con estos

objetivos, los datos deben estar almacenados de manera eficiente (para evitar tiempos de

acceso muy lentos), y con el mínimo de duplicidad (para evitar inconsistencias, pérdida de



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exactitud, etc.). Por último, para que la información guardada por una persona u

organización sea valiosa, debe asegurarse la integridad de los datos.

2.1.1 Conceptos básicos:



Para poder comprender mejor el concepto de Base de Datos Geográfica, es

necesario conocer algunos términos, los cuales se enumeran a continuación:

1. Datos espaciales: los datos o atributos son las características geográficas de los

objetos descritos (ubicación, dimensión, forma), es decir, los puntos que conforman

el perímetro de una población, deben estar almacenados en cierto formato de

archivos para que se puedan interpretar las aplicaciones geográficas que se

encuentran en el mercado.[ESRI, 1998]

2. Datos no espaciales o atributos: los datos no espaciales o atributos no espaciales son

las características cuantitativas y cualitativas asociadas al objeto que se desea

describir, generalmente se almacenan en tablas y se administran por algún

manejador de bases de datos. También son llamados datos descriptivos. [ESRI,

1998]

3. Capas geográficas: las capas son las características geográficas del evento o área

que se desea modelar y están organizadas en temas para facilitar su uso. Por

ejemplo, un mapa puede ser organizado en varios temas o capas, tales como

división política, hidrología, caminos, contornos o puntos de control. Dichas capas

pueden ser almacenadas de manera separada, pues sus atributos son diferentes. En

caso de que se utilicen bases de datos, las capas se almacenan en tablas separadas.

[ESRI, 1998]



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4. Entidad o feature: en general, una entidad es una cosa (objeto, persona, evento,

concepto) distinguible de lo que le rodea, acerca de la cual se requiere información.

Para propósitos de la BDG, una entidad es la representación digital del componente

descriptivo de un rasgo geográfico. Una entidad está conformada por datos

espaciales y no espaciales. Se le asocia un nombre con el fin de distinguirla de otras

entidades (ejemplos: carretera, presa, línea de transmisión, eje estructural, área

agrícola) Un conjunto de entidades del mismo tipo conforma una capa.[KORTH,

1998]

5. Representación geométrica o geometría: constituye la representación digital del

componente espacial de un rasgo geográfico. La BDG sustenta tres tipos diferentes

y básicos de representación geométrica: punto, línea y área. Cada entidad puede

estar asociada con distintos tipos de representación geométrica. Por ejemplo, una

localidad puede estar representada ya sea como un punto, o como un área,

dependiendo de sus dimensiones y de la escala. [INEGI, 1997]

6. Modelo de datos: los modelos de datos son un conjunto de herramientas

conceptuales para describir datos, sus relaciones, su significado y sus restricciones

de consistencia. Los dos tipos de modelados importantes son, los modelos

orientados a registros también llamados modelos relacionales y los modelos

orientados a objetos. [KORTH, 1998].

2.1.2 Ventajas y Desventajas de una base de datos geográfica

Cualquier tipo de base de datos tiene ventajas y desventajas, en cuanto a su

aplicación. Es importante conocer cuales son éstas para poder hacer un buen uso de ellas,

explotando sus beneficios y sobre todo teniendo cuidado con sus desventajas. A



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continuación se presentan las principales ventajas al utilizar una base de datos geográfica:

[Smith, 2004]

• Reducción en la redundancia de los datos.

• Mantenimiento de la calidad y la integridad de los datos.

• Los datos se auto describen o se auto documentan.

• Los datos son consistentes.

• Se reduce el costo del desarrollo del software.

• Se cuenta con restricciones de seguridad.

La principal desventaja, al emplear una Base de Datos Geográfica, es el

mantenimiento de los datos espaciales y de los componentes geográficos, ya que

constantemente se están realizando modificaciones a las vías de comunicación, haciéndose

así difícil el analizarlas. Esto hace necesario, estar actualizando los cambios que se vayan

presentando en dichas vías, para así poder referirse a ellas para la toma de decisiones. Estas

modificaciones se pueden hacer manualmente u obteniendo una cartografía actualizada y

montar la aplicación en la base de datos en cuestión.

2.1.3 El modelo relacional



El modelo relacional se ha establecido como el principal modelo de datos

para las aplicaciones de procesamiento de datos y es el modelo que se está utilizando en

el presente proyecto. Una base de datos relacional consiste en un conjunto de tablas

para representar tanto los datos como las relaciones entre esos datos. Cada tabla1, con


1 Una tabla es un arreglo de datos, o combinación de datos, en columnas paralelas, para presentar un conjunto
de hechos o relaciones en una forma definitiva, compacta y comprensible. [Ramakrishnan, 1998]



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nombres exclusivos, tiene varias columnas y cada columna tiene un nombre único.

Cada tabla tiene una estructura como la que se muestra en la figura 2.1 y consiste en

un conjunto de relaciones. Cada fila de la tabla representa una relación2 entre un

conjunto de valores. [KORTH, 1998] Esta sencilla representación tabular permite a

cualquier usuario entender el contenido de una base de datos y permite el uso de un

lenguaje simple de alto nivel para realizar consultas. [Ramakrishnan, 1998]



Figura 2.1 Fragmento de una tabla de la base de datos relacional desarrollada en el

presente proyecto de tesis

2.2 Sistemas de Información Geográfica (GIS’s)

Existen diferentes definiciones de Sistema de Información Geográfica, SICORI

(Sistema Corporativo de Información Geográfica) lo define como “una disciplina basada en

conocimientos, metodologías y procedimientos asistidos por computadora, que permiten

la incorporación, almacenamiento, manipulación, procesamiento, consulta y presentación


2 Una relación es una asociación entre diferentes entidades. [KORTH, 1998]



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de información referenciada geográficamente en formatos gráficos y no gráficos” [SICORI,

2001]. También la AGI (Association for Geographic Information) y el Departamento de

Geografía de la Universidad de Edimburgo lo definen como “un sistema de ordenadores

para obtener, almacenar, integrar, manipular, analizar y representar datos relativos a la

superficie terrestre” [AGI, 2002].

2.2.1 Funcionalidad



Existen cinco argumentos básicos que fundamentan el empleo de un SIG

[Domínguez, 2000], los cuales son:

• Permite gestionar un gran volumen de información a diferentes escalas y

proyecciones.

• Realiza comparaciones entre escalas y perspectivas emulando una cierta capacidad

de representación de diferentes lugares al mismo tiempo, esto es algo que llamamos

análisis vicariante.

• Admite multiplicidad de aplicaciones y desarrollos; poniendo a nuestra disposición

herramientas informáticas estandarizadas.

• Diferencía entre cambios cualitativos y cuantitativos; aportándonos una gran

capacidad de cálculo.

• Integra espacialmente datos tabulares y geográficos junto a cálculos sobre variables

(topología).

Los SIG son herramientas cada vez más empleados para cualquier campo de

aplicación. El componente má