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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS CURSO: Sistemas de Información Geográfica y Teledetección en Minería TEMA: Digitalización de un SIG ALUMNOS: Farfán Urbina, Melissa del Carmen Hidalgo Prieto, Cristhian Jair Miñano Vásquez Angel Fabrizio Palomino Girón Gianmarco Jesús Silva Santur, Anthony Oswaldo DOCENTE: Msc. Ing. Alex de la Cruz Prado FECHA: 07 de agosto de 2023 PIURA – PERÚ 2023 ÍNDICE ÍNDICE................................................................................................................................. 2 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 4 OBJETIVOS ......................................................................................................................... 6 1.SISTEMAS DE INFORMACIÓN Y SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA ..... 7 1.1. FUNCIONAMIENTO DE UN SIG. ...................................................................... 7 2. ¿QUÉ ES DIGITALIZACIÓN? ................................................................................... 8 2.1. TIPOS DE DIGITALIZACIÓN ........................................................................... 10 2.1.1. Digitalización automática ................................................................................. 10 2.2. FORMAS DE DIGITALIZACIÓN ...................................................................... 11 2.3. DIGITALIZACIÓN DE UN SIG ......................................................................... 11 2.4. DIGITALIZACIÓN EMPLEANDO QGIS .......................................................... 13 2.4.1. Herramientas básicas de edición: ................................................................... 13 2.4.2. Herramientas de edición avanzada ................................................................ 13 2.4.3. Herramientas de digitalización más completas: Complementos ................... 13 2.5. PASOS PARA DIGITALIZAR EN QGIS ............................................................ 15 2.5.1. Crear una capa nueva ..................................................................................... 15 2.5.2. Empezar a digitalizar ..................................................................................... 15 2.5.3. Añadir atributos ............................................................................................. 15 2.5.4. Topología ....................................................................................................... 16 2.5.5. Guardar edición.............................................................................................. 16 2.5.6. Clasificar y mostrar ........................................................................................ 16 CONCLUSIONES .............................................................................................................. 17 RECOMENDACIONES .................................................................................................... 18 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 19 ANEXOS ............................................................................................................................ 20 INTRODUCCIÓN En un mundo impulsado por la tecnología, la convergencia de los Sistemas de Información y los Sistemas de Información Geográfica (SIG) ha dado origen a una revolución en la manera en que interactuamos con los datos y comprendemos nuestro entorno. En este contexto, la digitalización emerge como el hilo conductor que teje la trama entre la información y la realidad geoespacial, transformando datos analógicos en una dimensión digital dinámica y rica en significado. Un Sistema de Información Geográfica (SIG) es mucho más que un simple cúmulo de datos espaciales. Su funcionamiento subyacente es un ballet complejo de almacenamiento, análisis y representación de información, todo dentro de un entorno geográfico. En esta coreografía digital, la digitalización juega un papel esencial, traduciendo los componentes físicos del mundo real en datos digitales que son manipulables y comprensibles por los sistemas informáticos. La digitalización es el proceso mediante el cual lo tangible se convierte en lo virtual, lo analógico en lo digital. Es el puente que cruza la brecha entre las imágenes en papel y las capas geoespaciales en una pantalla. Pero, ¿cómo se realiza la digitalización en el contexto de los SIG? Implica una serie de enfoques, cada uno adaptado a las peculiaridades de los datos y los objetivos de su uso. Entre los tipos de digitalización, encontramos la manual, en la cual los datos se capturan punto por punto a través de medios digitales, y la automática, en la que tecnologías como el escaneo láser y la fotogrametría generan datos de forma masiva y precisa. En cuanto a las formas de digitalización, abarcan desde la conversión de mapas en papel hasta la extracción de información de imágenes satelitales y drones. La digitalización dentro de un SIG toma un papel central en la traducción de características geográficas a datos digitales. Ya sea la delimitación de fronteras o la ubicación de ríos, la digitalización es el proceso que da vida a estos elementos en un espacio virtual. Utilizando herramientas como QGIS, este proceso se vuelve aún más accesible y eficiente. QGIS ofrece una gama de herramientas y procesos, desde la creación de capas base hasta la edición precisa de atributos, todo en aras de una digitalización coherente y precisa. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL ➢ Explicar que es la digitalización de un sistema de información geográfica. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ➢ Indicar cuales son los tipos de digitalización. ➢ Demostrar cuales son los pasos para digitalizar en un sistema de información Geográfica (QGis). 1. SISTEMAS DE INFORMACIÓN Y SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA En general, un Sistema de Información (SI) consiste en la unión de información en formato digital y herramientas informáticas (programas) para su análisis con unos objetivos concretos dentro de una organización (empresa, administración, etc.). Un SIG es un caso particular de SI en el que la información aparece georreferenciada es decir incluye su posición en el espacio utilizando un sistema de coordenadas estandarizado resultado de una proyección cartográfica (generalmente UTM). Cuando se habla de Sistemas de Información, suele pensarse en grandes sistemas informáticos que prestan apoyo a empresas u organismos de cierta envergadura. Este apoyo implica: • El almacenamiento de la información relativa al capital de la empresa y a todas las transacciones, • Permitir la consulta de datos particulares con cierta facilidad y desde diferentes puntos, • Analizar estos datos para obtener un mejor conocimiento de las vicisitudes que atraviesa la empresa • Ayudar en la toma de decisiones importantes 1.1.FUNCIONAMIENTO DE UN SIG. El SIG funciona como una base de datos geográfica (datos alfanuméricos) asociada a los objetos existentes en un mapa digital y dan respuesta a las consultas interactivas de los usuarios, analizando y relacionando diferentes tipos de información con una sola localización geográfica. Esto es, conectando mapas con bases de datos. De esta forma, señalando un objeto se conocen sus atributos, e inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede saber su localización en la cartografía. El sistema permite separar la información en diferentes capas temáticas y las almacena independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y sencilla, y facilitando la posibilidadde relacionar la información existente para la obtención de resultados. El método más utilizado para la creación de datos es la digitalización, donde a partir de un mapa impreso o con información tomada en campo, se transfiere a un medio digital por el empleo de un programa de Diseño Asistido por Ordenador (DAO o CAD) con capacidades de georreferenciación. 2. ¿QUÉ ES DIGITALIZACIÓN? La digitalización es el proceso de transformar información analógica en información digital. La información analógica es aquella que se representa mediante señales continuas, como el sonido, la luz o la temperatura. La información digital es aquella que se representa mediante señales discretas, como los números binarios. Estas señales pueden ser procesadas, almacenadas y transmitidas por medios electrónicos, como los ordenadores, las redes o los dispositivos móviles. La digitalización permite aprovechar las ventajas de las tecnologías digitales, que son: - Rapidez: la información digital se puede procesar y transmitir con mayor velocidad que la información analógica, lo que permite realizar operaciones complejas en poco tiempo. - Precisión: la información digital se puede codificar y decodificar con mayor exactitud que la información analógica, lo que reduce los errores y las pérdidas de calidad. - Seguridad: la información digital se puede proteger con sistemas de cifrado y autenticación, lo que impide el acceso no autorizado o la alteración de los datos. - Accesibilidad: la información digital se puede almacenar y consultar desde cualquier lugar y momento, lo que facilita el acceso a la información y el conocimiento. - Interoperabilidad: la información digital se puede compartir y combinar con otros datos e información, lo que permite crear servicios integrados y personalizados. La digitalización tiene múltiples aplicaciones en diversos ámbitos, como la educación, la salud, la cultura, la administración pública, el comercio, la industria y la comunicación. En cada uno de estos ámbitos, la digitalización contribuye al desarrollo económico, social y ambiental, al facilitar la innovación, la inclusión, la participación y la transparencia. Por ejemplo: - En la educación, la digitalización permite crear entornos de aprendizaje virtuales, interactivos y adaptados a las necesidades y preferencias de cada estudiante. - En la salud, la digitalización permite mejorar el diagnóstico, el tratamiento y el seguimiento de las enfermedades, así como ofrecer servicios de telemedicina y teleasistencia. - En la cultura, la digitalización permite preservar y difundir el patrimonio cultural, así como fomentar la creatividad y la diversidad cultural. - En la administración pública, la digitalización permite simplificar y agilizar los trámites administrativos, así como mejorar la eficiencia y la rendición de cuentas de las instituciones públicas. - En el comercio, la digitalización permite crear plataformas de comercio electrónico, así como ofrecer productos y servicios personalizados y de calidad. - En la industria, la digitalización permite optimizar los procesos productivos, así como desarrollar productos inteligentes y conectados. - En la comunicación, la digitalización permite crear redes sociales y medios de comunicación digitales, así como facilitar el acceso a la información y el conocimiento. La digitalización también plantea desafíos y riesgos, como la brecha digital, la ciberseguridad, la protección de datos personales y los derechos de autor. La brecha digital es la desigualdad en el acceso y uso de las tecnologías digitales entre diferentes grupos sociales o territorios. La ciberseguridad es el conjunto de medidas para proteger los sistemas informáticos y los datos frente a ataques maliciosos o accidentales. La protección de datos personales es el derecho a controlar el uso que se hace de los datos personales por parte de terceros. Los derechos de autor son los derechos que tienen los creadores sobre sus obras originales. Por ello, es necesario promover una digitalización responsable, ética y sostenible, que respete los valores democráticos y los derechos humanos. 2.1.TIPOS DE DIGITALIZACIÓN 2.1.1. Digitalización automática En la digitalización automática, el sistema informático se encarga de generar los elementos digitales que ya podremos incorporar a un SIG, ahorrando trabajo al operador al automatizar la tarea. Este tipo de digitalización es muy común cuando se obtienen resultados ráster mediante procesos de escaneo. También es posible la digitalización automatizada del caso vectorial, aunque esto requiere cierto esfuerzo del operador y no es un proceso simple y puede producir resultados desiguales. 2.1.2. Digitalización manual La digitalización manual requiere que el operador defina claramente los elementos a crear y, por lo tanto, solo es adecuada para lograr resultados de vectores, trazándose identidades (o puntos, líneas o polígonos). La digitalización manual es mucho más cara y los resultados varían mucho en cuanto a su precisión espacial, ya que depende en gran medida de la experiencia, estado y condición del operador. Cabe recalcar que la elección de uno u otro tipo de digitalización no depende solo del tipo de capa que se desee obtener. Cada uno de estos tipos de digitalización tienen sus propias ventajas. En el caso ráster la opción manual no es viable, pero al digitalizar un mapa para obtener una capa vectorial puede ser interesante optar por una u otra metodología en función de las circunstancias. 2.2.FORMAS DE DIGITALIZACIÓN Hay dos formas de digitalización, en modo discontinuo (point mode) y en modo continuo (stream mode). La resolución de las coordenadas depende del modo elegido para digitalizar. En el modo discontinuo el operador de digitalización selecciona y codifica de forma específica aquellos puntos que considera “críticos” para representar la geomorfología de la línea o pares de coordenadas significativas. Esto implica un conocimiento previo sobre qué tipo de representación de las líneas necesitaremos. En el modo continuo el dispositivo de digitalización selecciona de forma automática los puntos en función de un parámetro de distancia, tiempo o de sinuosidad de la línea, lo cual genera en ocasiones un gran número de pares de coordenadas innecesarias. 2.3.DIGITALIZACIÓN DE UN SIG La digitalización de un SIG es el proceso de convertir la información geográfica que se encuentra en un formato analógico, como mapas, planos o fotografías, en un formato digital que se puede almacenar, procesar y analizar en un ordenador con un sistema de información geográfica (SIG). La digitalización implica el uso de dispositivos como escáneres, cámaras digitales, tabletas digitalizadoras o GPS para capturar los datos espaciales y sus atributos. Este proceso tiene múltiples beneficios para la gestión de la información geográfica. Al convertir los datos analógicos en digitales, se pueden integrar diferentes fuentes de información, mejorar la calidad y precisión de los datos, facilitar el acceso y la difusión de la información, y realizar análisis espaciales complejos que apoyen la toma de decisiones. Un sistema de información geográfica (SIG) es una herramienta informática que permite almacenar, procesar y analizar la información geográfica digitalizada. La digitalización mejora la calidad de los datos geográficos al permitir corregir los errores, inconsistencias o distorsiones que puedan tener los datos analógicos, como mapas, planos o fotografías. Al digitalizar los datos, se pueden aplicar técnicas de georreferenciación, edición, validación y generalización que aseguren la exactitud, integridad y homogeneidad de la información. Además, la digitalización facilita la actualización y el mantenimiento de los datos, evitando la obsolescencia o la pérdida de información. La digitalización también mejora laexactitud de los datos geográficos al permitir ajustar los datos a un sistema de coordenadas y a una proyección cartográfica que minimicen las deformaciones o los desplazamientos de los elementos espaciales. Esta digitalización implica la existencia de un usuario con manejo de programas SIG que introduce o genera dicha información valiéndose de las herramientas que proporcional el pc, mouse y teclado fundamentalmente. El procedimiento de digitalización implica convertir las entidades geográficas del mapa o imagen en entidades de tipo línea, punto o polígono. Durante el proceso de digitalización es inevitable la introducción de algunos errores, lo que hace que la digitalización conlleve, a su vez, una corrección de los mismo, pudiendo emplear para ello los medios que esta técnica nos proporciona, además de la creación de topología. 2.4.DIGITALIZACIÓN EMPLEANDO QGIS 2.4.1. Herramientas básicas de edición: QGIS cuenta con una elevada cantidad de herramientas para la creación y edición de entidades geográficas. a) Barra de herramientas de edición Partiendo de las más básicas nos encontramos con la barra de herramientas de edición (Fig. 1). Con ella podemos crear elementos geométricos simples mediante clics de ratón, copiar estas geometrías entre capas, desplazarlas y editar nodos. 2.4.2. Herramientas de edición avanzada QGIS también incorpora una seria de herramientas denominadas avanzadas y a las que podemos acceder mediante la barra de herramientas “Digitalización avanzada”. (Fig. 2) 2.4.3. Herramientas de digitalización más completas: Complementos a) Digitizing Tools Es un plugin que pretende ser una recopilación de algunas herramientas de edición que faltan en el núcleo básico de QGIS, especialmente en el campo de entidades geométricas ya digitalizadas (Fig. 3). Este plugin supone un gran esfuerzo, una característica es que no implementa funciones CAD. Algunas de las herramientas más importantes es la conversión de entidades “multipart” en “singlepart”, cortar polígonos a través de líneas o dividir entidades. b) Digitalización de formas Otra barra de herramientas muy interesante que QGIS pone a nuestra disposición para la digitalización de entidades geométricas es la llamada “Barra de herramientas de digitalización de formas” (Fig. 4). Podemos añadirla a la interfaz desde el desplegable de barras de herramientas tras hacer clic con el botón derecho en un lugar en blanco de las mismas. c) Shape Tools Es un plugin que proporciona una colección de formas y herramientas geodésicas. Permite crear formas de elipse, rodamiento, cuña circular, rosquilla, arco, polígono, estrella, elipse, etc. Incluye la herramienta “XY to Line”, densificar líneas y polígonos a lo largo de trayectos geodésicos, salto de línea geodésico, medición geodésica y crear una capa de medición, escala geodésica, rotar, voltear y traducir herramientas y digitalizar puntos en función de un azimut y distancia (Fig. 5). d) QAD plugun El plugin QAD (Quantum Aided Design) provee a QGIS de una interfaz y barra de herramientas similares a las de AutoCAD. Esto implica que se modifique el ambiente de trabajo asimilándolo a AutoCAD, alterando la forma, color y el desplazamiento del cursor (Fig. 6). Además, incorpora la opción clic de botón derecho que permite acceder de forma intuitiva mientras se trabaja y una ventana de comandos para teclear los comandos como en AutoCAD. 2.5.PASOS PARA DIGITALIZAR EN QGIS 2.5.1. Crear una capa nueva Tras esto, crearemos una nueva capa, iremos a Vectorial > Nueva capa, y rellenaremos los datos. Necesitaremos saber qué atributos almacenará esta capa, y de qué tipo será. Por ejemplo, tendrá un identificador único que será un número entero. Tendrá un identificador de la zona, que será un entero, y puede tener un nombre, que será una cadena de caracteres (string) Una vez definidos sus atributos, guardaremos la capa y empezaremos a digitalizar. (fig. N°7) 2.5.2. Empezar a digitalizar QGIS cuenta con muchas herramientas para la edición de datos, así como para edición avanzada. En este caso, veremos lo más simple, la creación de polígonos. Una vez seleccionada la herramienta, nos posicionamos sobre los elementos que queremos digitalizar y crearemos el polígono. Una vez creado, con el botón derecho lo cerraremos, y veremos que aparece el formulario de inserción de atributos. (Fig. N°8) 2.5.3. Añadir atributos El formulario de creación de atributos mostrará los atributos que hemos definido previamente, y que deberemos insertar a la hora de digitalizar. Ahora será el momento de insertarlos. Escribimos un 1 en el ID, un 10 en la zona (por ejemplo) y el nombre lo dejaremos a elección propia. Tras esto, aceptaremos y veremos cómo ya se ha insertado el primer polígono. Sólo tendremos que repetir este proceso tantas veces como polígonos necesitemos. (Fig.N°9 y Fig.N°10) 2.5.4. Topología El Snapping es la manera que QGIS define las intersecciones de los objetos. Cuando digitalizamos una capa de polígonos, es importante que éstos no se solapen, pues los datos serán mejores (para cálculos posteriores, ocuparán menos, etc.). Esto lo definimos en el menú Settings > Snapping options, y seleccionaremos nuestra capa, a vértice y segmento, y la tolerancia, que será la distancia del ratón al vértice más próximo al que se pegará. Por ejemplo, si definimos 15 píxeles, vemos como cuando el puntero está dibujando y se encuentra a menos de 15 píxeles de un vértice, automáticamente creará ahí el siguiente vértice. De esta manera sabemos que los polígonos nunca se solaparán. (Fig.N°11 y Fig.N°12) 2.5.5. Guardar edición Es también importante saber que, si no guardamos la edición, los datos no se guardarán y perderemos nuestro trabajo. Recomiendo guardar cada cierto tiempo, y cerrar la edición al final. 2.5.6. Clasificar y mostrar Una vez tenemos los datos creados y con sus atributos insertados, podremos clasificarlos para verlos, por ejemplo, por zonas. (Fig.N°13 y Fig.N°14) CONCLUSIONES ➢ La digitalización de un sistema de información geográfica (SIG) es un proceso que implica la conversión de datos analógicos a digitales, con el fin de facilitar su almacenamiento, análisis y visualización. Esto requiere el uso de herramientas y técnicas adecuadas, también de contar con personal capacitado en el tema con la finalidad de integrar las diferentes fuentes y formatos de información. ➢ La digitalización puede ser manual o automática, la manual requiere que el operador defina los elementos vectoriales trazando identidades; por otro lado, en la automática el mismo sistema informático es el que se encarga de generar los elementos digitales. ➢ Los pasos para digitalizar en QGIS son los siguientes: Crear una capa nueva (en vector, rellenando sus atributos básicos), digitalizar (crear polígonos), añadir atributos del objeto espacial, tratar la topología para evitar la sobreposición de elementos (crear polígonos), guardar la edición y, clasificar y mostrar en propiedades de capa. RECOMENDACIONES ➢ Seleccionar las herramientas y las plataformas adecuadas para la digitalización, teniendo en cuenta la compatibilidad, la interoperabilidad, la seguridad y la escalabilidad del SIG, así como también, capacitar al personal involucrado en la digitalización, tanto en el uso de las nuevas tecnologías como en las buenas prácticas de gestión de la información geográfica. ➢ Para poder digitalizar correctamente en el software de acceso gratuito QGIS, se requiere el seguimiento ordenado de los pasos descritos, desde la creación de una nueva carpeta hasta la correcta clasificación y visualización de los atributos de una forma organizada; guardando el proyecto cada cierto periodo para evitar perder el trabajo o su respectivo avance. ➢ Definir los objetivos y las metas dela digitalización, considerando las necesidades y expectativas de los usuarios, los beneficios esperados y los recursos disponibles; y difundir y promover el uso del SIG digitalizado, comunicando sus ventajas y facilitando el acceso a los usuarios potenciales. ➢ Se recomienda el uso de la digitalización ya que hace que nuestro trabajo se haga de manera eficaz y rápido, puesto que en tiempo atrás era muy tedioso en comparación con el tiempo actual. ➢ Asegurarse de definir acertadamente los términos clave, como Sistema de Información, Sistema de Información Geográfica, georreferenciada, proyección cartográfica, UTM, etc. Esto ayudará a los lectores a comprender mejor los conceptos. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ➢ (2005): “Infraestructuras de datos espaciales: la iniciativa europea INSPIRE y ejemplo de su aplicación”en Taboada González, J.A. y Cotos Yáñez Sistemas de información medioambiental Ed. Netbiblo ➢ Pardo, P. (2016, October 11). Cómo digitalizar en QGIS. Geoinnova; Asociación Geoinnova. https://geoinnova.org/blog-territorio/digitalizar_en_qgis/ ➢ Alonso, D. (2015, March 12). Cómo encontrar y corregir errores de topología en QGIS. MappingGIS. https://mappinggis.com/2015/03/correccion-de-topologia-en-qgis/ ➢ Alonso, D. (2017, June 27). Cómo mejorar la digitalización en QGIS mediante plugins. MappingGIS. https://mappinggis.com/2017/06/como-mejorar-la-digitalizacion-y-edicion- en-qgis-mediante-plugins/ ➢ Olaya. V. (2014). Gob.Pe. Recuperado el 03 de agosto del 2023 de: https://app.ingemmet.gob.pe/biblioteca/pdf/LIB-199.pdf ➢ Digitalización y escaneo de mapas. Uah.Es. Recuperado el 03 de agosto del 2023 de: https://www.geogra.uah.es/gisweb/1modulosespanyol/EntradaDatosGeograficos /SDEModule/SDE_Theory_dig.htm https://geoinnova.org/blog-territorio/digitalizar_en_qgis/ https://mappinggis.com/2015/03/correccion-de-topologia-en-qgis/ https://mappinggis.com/2017/06/como-mejorar-la-digitalizacion-y-edicion-en-qgis-mediante-plugins/ https://mappinggis.com/2017/06/como-mejorar-la-digitalizacion-y-edicion-en-qgis-mediante-plugins/ https://app.ingemmet.gob.pe/biblioteca/pdf/LIB-199.pdf https://www.geogra.uah.es/gisweb/1modulosespanyol/EntradaDatosGeograficos/SDEModule/SDE_Theory_dig.htm https://www.geogra.uah.es/gisweb/1modulosespanyol/EntradaDatosGeograficos/SDEModule/SDE_Theory_dig.htm ANEXOS Fig. 01: “Barra de herramientas de edición QGIS” Fig. 02: “Barra de herramientas de Digitalización avanzada” Fig. 03: “Digitizing Tools” Fig. 04: “Digitalización de formas” Fig. 05: “Shape Tools” Fig. 06: “QAD plugin” Fig.N°07: “Atributos de la capa parcelas.” Fig.N°08: “Herramientas de edición de polígonos.” Fig.N°09: “Resultado tras la digitalización del primer polígono.” Fig.N°10: “Formulario de inserción de atributos del polígono.” Fig.N°11: “Opciones utilizadas para el snapping.” Fig.N°12: “El polígono se «pegará» al anterior.” Fig.N°13: “Parámetros seguidos para realizar la clasificación.” Fig.N°14: “Resultado de la capa tras la clasificación.”
