CORREA SALCEDO EDISSON GIOVANNI HERNANDEZ ESPINOSA ARCADIO IBAÑEZ VERGARA CESAR JULIAN PÉREZ PIRA BRIGITTE ANDREA SANABRIA HERRERA KARETH JOHANA

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(1)IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICO – SIG QUE PERMITA LA LOCALIZACIÓN DE SITIOS DE INTERÉS TENIENDO COMO REFERENCIA LAS RUTAS DEL SISTEMA DE TRANSMILENIO S.A. CORREA SALCEDO EDISSON GIOVANNI HERNANDEZ ESPINOSA ARCADIO IBAÑEZ VERGARA CESAR JULIAN PÉREZ PIRA BRIGITTE ANDREA SANABRIA HERRERA KARETH JOHANA. UNIVERSITARIA PANAMERICANA DE COMPENSAR FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA DE SISTEMAS BOGOTÁ D.C. 2011.

(2) IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICO – SIG QUE PERMITA LA LOCALIZACIÓN DE SITIOS DE INTERÉS TENIENDO COMO REFERENCIA LAS RUTAS DEL SISTEMA DE TRANSMILENIO S.A. CORREA SALCEDO EDISSON GIOVANNI HERNANDEZ ESPINOSA ARCADIO IBAÑEZ VERGARA CESAR JULIAN PÉREZ PIRA BRIGITTE ANDREA SANABRIA HERRERA KARETH JOHANA. Trabajo presentado para optar el título de Ingeniero de Sistemas. Asesor Ingeniero: FELIPE HERNÁN ORTIZ ROJAS. UNIVERSITARIA PANAMERICANA DE COMPENSAR FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA DE SISTEMAS BOGOTÁ D.C. 2011.

(3) Nota de aceptación. __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ Jurado __________________________________. Jurado __________________________________. Jurado _________________________________. Bogotá, Noviembre de 2011.

(4) DEDICATORIA. Este trabajo va dirigido a las personas que nos acompañaron y guiaron en el desarrollo de nuestro proyecto, brindándonos su ayuda incondicional en la corrección de nuestros errores, ante todo a Dios por la fortaleza y sabiduría; a nuestros padres por ser ejemplares y ayudarnos a salir adelante para ver realizados nuestros sueños, a nuestro docentes por ser nuestra guía y fuentes de conocimiento y nuestros compañeros por la unión, esfuerzo y sacrificio en el desarrollo del proyecto..

(5) AGRADECIMIENTOS. Agradecemos primeramente Dios por ser un amigo incondicional, por darnos fortaleza y no dejarnos caer nunca. Este trabajo de grado, si bien ha requerido de esfuerzo y mucha dedicación por parte del grupo de trabajo y su director de proyecto Ingeniero Felipe Ortiz Rojas, ya no hubiese sido posible su finalización sin la cooperación desinteresada de cada una de las personas que a continuación citaremos.. Al Ingeniero Alirio García Martínez docente de la Universitaria Panamericana de Compensar quien nos acompañó y asesoro en la primera fase del proyecto.. A los Ingenieros Erika Paola Holguín y Raúl Fabián Roldan Coordinadores de Investigación - Facultad de Ingeniería, por su apoyo y confianza al permitirnos explorar en este tipo de investigaciones.. A nuestros padres, familiares, docentes de otras ares de conocimiento y a nuestros amigos quienes nos apoyaron en nuestros de formación profesional.. A TODOS ELLOS GRACIAS…..

(6) DERECHOS DE AUTOR. Los autores certifican que el trabajo enviado es de su autoría, para su elaboración se han respetado las normas de citación de fuentes y ninguna copia textual supera las 400 palabras. Por tanto, no se ha incurrido en ninguna forma de plagio, ni por similitud ni por identidad. Los autores son responsables del contenido y de los juicios y opiniones emitidas. Se autoriza a los interesados, a consultar y reproducir parcialmente el contenido del trabajo de investigación titulado implementación de un sistema de información. geográfico – sig que permita la localización de sitios de interés teniendo como referencia las rutas del sistema de TransMilenio S.A, dirigido por el ingeniero Felipe Ortiz Rojas, realizado por Edison Giovanni Correa Salcedo, Arcadio Hernández Espinosa, Cesar Julián Ibáñez Vergara, Brigitte Andrea Pérez Pira y Kareth Johana Sanabria Herrera. Siempre que se haga la respectiva cita bibliográfica que de crédito al trabajo y a sus autores según normas Icontec.. EDISSON GIOVANNI CORREA SALCEDO 80.578.321. ARCADIO HERNANDEZ ESPINOSA 1.030.531.366. CESAR JULIAN IBAÑEZ VERGARA. BRIGITTE ANDREA PÉREZ PIRA. 1.000.467.420. 52.373.667. KARETH JOHANA SANABRIA HERRERA 1.013.591.030.

(7) CONTENIDO. ABSTRACT AND KEYWORDS ...................................................................................... 10 INTRODUCCION ............................................................................................................... 12 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................... 13 1.. MARCO REFERENCIAL ...................................................................................... 15. 1.1. Planteamiento del problema .............................................................................. 15. 1.1.1 Descripción ........................................................................................................... 15 1.2.2 Casos de implementación de SIG ..................................................................... 19 1.2.2.1 Compañía Nacional de Chocolates – Sistema de Información Geográfica para distribución ........................................................................................ 19 1.2.2.2 Compañía Catastro Distrital de Bogotá – Utilidad de dispositivos móviles en la actividad de reconocimiento en el proceso de actualización Catastral de la UAECD .................................................................................................... 20 1.3. El SIG en sistemas de transporte ..................................................................... 21. 2.. CONFORMACIÓN DE UN SIG ............................................................................ 22. 2.1. Componentes de un SIG (Sistema de Información Geográfico) ................. 23. 2.1.1 Modelos de datos y topológicos de los SIG ................................................... 24 2.1.2 SIG Vectoriales ..................................................................................................... 25 2.1.2.1. SIG Raster ...................................................................................................... 25. 2.1.3 Funciones de los SIG .......................................................................................... 26 2.2. Personas que construyen y usan los SIG ....................................................... 27. 2.2.1 Fuente de datos para un SIG ............................................................................. 28 2.2.2 Procedimiento y análisis .................................................................................... 28 2.2.3 Tipos de información almacenada en un SIG................................................. 29 2.2.4 Áreas de Conocimiento donde se aplican los SIG ........................................ 30 2.2.5 Modelos de datos de SIG.................................................................................... 31 2.3. Software SIG comercial ArcGis ......................................................................... 34. 3.. Componentes de Integración ............................................................................ 35. . Componente Desktop ............................................................................................ 36. . Componente WEB ................................................................................................. 36. 3.1. Google Maps ......................................................................................................... 36.

(8) 3.2. Google Earth ......................................................................................................... 37. 4.. GEODATABASE ................................................................................................... 39. 4.1. Beneficios de las Geodatabase ......................................................................... 41. 4.1.1 Gestión de datos centralizada ........................................................................... 41 4.1.1.1. Edición multiusuario.................................................................................... 41. 4.1.1.2. Implementación de comportamiento ........................................................ 41. 4.1.1.3. Tecnología COM ........................................................................................... 41. 4.1.1.4. Acceso a Geodatabase ............................................................................... 41. 4.1.1.5. Replicación .................................................................................................... 42. 4.1.1.6. Históricos ....................................................................................................... 42. 4.2. Diseño De la Geodatabase ................................................................................. 42. 4.3. Tipos de Bases de Datos .................................................................................... 43. 4.4. Personal Geodatabase ........................................................................................ 43. 4.4.1 Componentes de la Geodatabase ..................................................................... 44 4.5. Modelamiento de la Geodatabase .................................................................... 45. 4.5.1 Modelo de Clases ................................................................................................. 45 4.5.2 Modelo Físico ....................................................................................................... 46 4.5.3 Modelo de Clases ................................................................................................. 47 4.5.4 Modelo Conceptual .............................................................................................. 48 4.5.5 Geodatabase desde ArcGis ............................................................................... 49 4.6. Casos de Uso ........................................................................................................ 50. 4.7. DOCUMENTACIÓN CASOS DE USO ................................................................ 51. 4.8. Levantamiento de la Geodatabase – ArcGis .................................................. 95. 5.. DISEÑO METODOLOGICO ............................................................................... 105. 5.1. Metodología RUP ............................................................................................... 105. 5.1.1 Ciclo de vida ....................................................................................................... 106 5.1.2 Fases .................................................................................................................... 106 5.1.2.1. FASE DE INICIO .......................................................................................... 107. 5.1.2.2. FASE DE ELABORACION ......................................................................... 107. 5.1.2.3. FASE DE CONSTRUCCION ...................................................................... 107. 5.1.2.4. FASE DE TRANSICION .............................................................................. 107. 5.1.3 Características.................................................................................................... 107 2.

(9) 5.1.4 Implementación del RUP en proyectos. ........................................................ 110 5.2. TIPO DE INVESTIGACIÓN ................................................................................ 111. 5.3. TIPO DE ESTUDIO .............................................................................................. 111. 5.4. METODOS Y TECNICAS DE INVESTIGACIÓN .............................................. 112. 5.4.1 Toma de Fotos .................................................................................................... 112 5.4.2 Interpretación de Cartografía........................................................................... 112 5.4.3 Identificación de actores .................................................................................. 113 5.5. Servicio KML ....................................................................................................... 113. 5.5.1 Complemento Desktop ..................................................................................... 115 5.6. GUI SOVA INTERFAZ WEB .............................................................................. 122. 5.6.1 Los principales usos de PHP son: ................................................................. 122 5.6.2 Ventajas de PHP ................................................................................................. 122 5.6.3 Desventajas de PHP .......................................................................................... 123 6.. CONCLUSIONES ................................................................................................ 134. 7.. RECOMENDACIONES ....................................................................................... 135. Bibliografia ..................................................................................................................... 137 GLOSARIO ...................................................................................................................... 138 DICCIONARIO DE DATOS........................................................................................................ 150. 3.

(10) Indice de Figuras. Figura. Nombre. Figura 1. 18. Figura 3. SIG Nacional de Chocolates - Sistema de Información Geográfica para distribución SIG Catastro Distrital de Bogotá - Utilización de dispositivos móviles en la actividad de reconocimiento en el proceso de Actualización Catastral de la UAECD SIG Infraestructura y transporte. Figura 4. SIG Conformación de un SIG. 21. Figura 5.. SIG Conformación de un SIG_2. 22. Figura 6. Modelos de datos. 24. Figura 7. SIG-Funciones. 26. Figura 8. Tipos de información almacenada en un SIG. 28. Figura 9. Áreas de conocimiento de aplicación de un SIG. 29. Figura 10. Modelos de datos. 30. Figura 11. Modelos Vectorial. 31. Figura 12. Modelos Raster. 32. Figura 13. Comparación Modelos Vectorial y Raster. 32. Figura 14. Geodatabase - Cartografía. 33. Figura 15. Software SIG comercial ArcGIS. 33. Figura 16. Google Maps. 36. Figura 17. Google Earth. 37. Figura 18. Google Earth_2. 37. Figura 19. Geodatabase. 39. Figura 20. Geodatabase_2. 41. Figura 21. Geodatabase (Personal). 43. Figura 2. Pagina. 4. 19 20.

(11) Figura 22. Geodatabase (GIs tutorials). 43. Figura 23. Modelo de Clase –Geo-database. 44. Figura 24. Modelo Físico –Geo-database. 45. Figura 25. Modelo de Objetos –Geo-database. 46. Figura 26. Modelo Conceptual –Geo-database. 47. Figura 27. Geo-database. 48. Figura 28. Modelamiento Casos de Uso –Geo-database. 49. Figura 29. Geo-database_1. 94. Figura 30. Geo-database_2. 95. Figura 31. Geo-database Cundinamarca.. 96. Figura 32. Geo-database Bogotá. 97. Figura 33. Geo-database_4. 98. Figura 34. Geo-database Raster Bogotá. 99. Figura 35. Geo-database- Raster. 100. Figura 36. Geo-database Ruta. 101. Figura 37. Geo-database Zona. 102. Figura 38. Geo-database-referenciado. 103. Figura 39. Metodología Rup. 104. Figura 40. Ciclo de Vida Rup. 105. Figura 41. Servicio KML. 113. Figura 42. Servicio KML vs ArcGIS. 114. Figura 43. Aplicación Escritorio. 114. Figura 44. Aplicación Escritorio_1. 115. Figura 45. Componentes SOVA. 116. Figura 46. Generación Ruta Google Earth. 117. Figura 47. Generación Ruta Google Earth_2. 118. 5.

(12) Figura 48. Generación Ruta Google Earth _3. 119. Figura 49. Generación Ruta Google Earth _4. 120. Figura 50. GUI SOVA INTERFAZ WEB. 123. Figura 51. GUI SOVA INTERFAZ WEB_1. 124. Figura 52. GUI SOVA INTERFAZ WEB_2. 125. Figura 54. GUI SOVA INTERFAZ WEB_3. 126. Figura 55. GUI SOVA INTERFAZ WEB_4. 127. Figura 56. GUI SOVA INTERFAZ WEB_5. 128. Figura 57. GUI SOVA INTERFAZ WEB _6. 129. Figura 58. GUI SOVA INTERFAZ WEB _7. 130. Figura 59. GUI SOVA INTERFAZ WEB_8. 131. Figura 60. GUI SOVA INTERFAZ WEB _9. 132. Figura 61. Trabajo de Campo Foto 01. 155. Figura 62. Trabajo de Campo Foto 02. 156. Figura 63. Trabajo de Campo Foto 03. 157. Figura 64. Trabajo de Campo Foto 04. 158. Figura 65 Figura 66 Figura 67 Figura 68. 159. Trabajo de Campo Foto 05. 160. Trabajo de Campo Foto 06. 161. Trabajo de Campo Foto 07 Trabajo de Campo Foto 08. 162. 6.

(13) Indice de Tablas. Tabla. Nombre. Pagina. Tabla 1. CU01 (Novedades al maestro de usuarios). Tabla 2. CU01 Cambiar contraseñas. Tabla 3. CU03 Ingreso y autenticación de usuarios. 61. Tabla 4. CU04 Novedades al maestro de rutas. 65. Tabla 5. CU05 Consulta de rutas. 69. Tabla 6. CU06 Novedades al maestro de Zonas de Bogotá. 72. Tabla 7. CU07 Consulta de Zonas de Bogotá. Tabla 8. CU08 Novedades al maestro de estaciones. Tabla 9. CU09 Consulta de estaciones. Tabla 10. CU10 Establecer Zonas de Incidencia. Tabla 11. CU11 Novedades al maestro de Articulados. Tabla 12. CU12 Consulta de Articulados. Tabla 13. Obtención de Cartografía.. 52 57. 76 79 83 86 89 93 112. 7.

(14) Indicé Anexos. Anexo. Pagina 150. Diccionario de datos 156 Fotos (Trabajo de campo) 162 Carta. 8.

(15) RESUMEN Y PALABRAS CLAVES. En el siguiente trabajo se encontrara el desarrollo realizado en la implementación de un sistema de información geográfico – SIG que permita la localización de sitios de interés teniendo como referencia las rutas del sistema de TransMilenio S.A. utilizando como herramienta de desarrollo PHP lenguaje de programación web y utilizando los modelos de objetos de ArcGis y ArcObjects para el manejo y manipulación de información espacial y alfanumérica, el SIG permitirá al usuario del sistema de transporte realizar búsquedas de sitios de interés cercanos a su destino tomando como referente la cobertura de TransMilenio.. La metodología seguida en desarrollo del presente proyecto consistió primero en revisar y preparar la información disponible de la primera fase del SOVA para ser integrada con el componente SIG para su administración por medio de una Geodatabase de acuerdo a parámetros definidos con anterioridad, como son la zona de estudio y el sistema de coordenadas. Se elaboró la Geodatabase creando features datasets y features class, definiendo las funcionalidades a desarrollar, teniendo en cuenta los requerimientos establecidos en los casos de uso, por último se inició el desarrollo para su integración con el SOVA con Google Maps para el componente WEB, para el componente desktop se realizó la integración de ArcGis con Google Earth haciendo uso del servicio KLM y para el componente Móvil se usaron Apps de Google Maps por medio del BlackBerry y se realizaron las pruebas y puesta en marcha del SIG. Para el desarrollo del proyecto se tomó como Ruta de referencia la troncal NQS, la cual delimita el portal del sur al portal de Suba del transporte masivo TransMilenio S.A que constituye una de las vías más importantes de la ciudad de Bogotá la carrera 30. PALABRAS CLAVES  Sistemas de Información Geográfica – SIG  Cartografía  Geo-database  ArcGis  ArcGlobe.    .  SOVA.  Google Earth. ArcObjects Servicios KML Apps Google Maps.  PHP. 9.

(16) ABSTRACT AND KEYWORDS. In the following work was the development made in the implementation of a geographic information system - GIS that allows localization of sites of interest with reference routesTransMilenio system using as a development tool PHP web programming language and object models using ArcGIS and ArcObjects of handling and manipulation of spatial and alphanumeric data, GIS allow the user of the transport system to search for sites of interest near your destination taking as reference the coverage of TransMilenio. The methodology followed in the implementation of this project was first to review and prepare the information available from the first phase of the SOVA to be integrated with the GIS component for administration by means of a geodatabase in accordance withpreviously defined parameters, such as the area study and coordinate system. Was developed by creating the Geodatabase feature datasets and feature class, defining the functions to be developed, taking into account the requirements in use cases, finally began development for integration with the SOVA with Google Maps for the Web component to desktop component integration was done with Google Earth ArcGIS grabbing KLM use of the service and the mobile component was used Apps Google Map using the BlackBerry and conducted the testing and implementation of GIS. For the development of the project was taken as reference the trunk route NQS, which defines the southern portal to portal Suba TransMilenio mass transit that CONSTITUTE one of the most important roads in the city of Bogota Carrera 30. KEYWORDS  Geographic Systems – GIS.  Services KML. Information.  Apps.  Mapping.  Google Map.  Geo-database.  PHP.  ArcGIS.  SOVA.  Arc Globe.  Google Earth.  Arc Objects. 10.

(17) OBJETIVO GENERAL Implementar un sistema de información geográfico SIG al SOVA, que permita al usuario localizar diferentes sitios de interés teniendo como referencia rutas del sistema de transporte masivo Transmilenio SA en la ciudad de Bogotá.. OBJETIVOS ESPECIFICOS  Complementar el SOVA (sistema de orientación visual y auditivo) con el desarrollo del componente SIG, por medio de las herramientas con licencias libres como Google Earth y Google Maps.  Vincular herramientas de alto nivel en procesos SIG como lo es ArcGis, la cual facilitará el análisis de información temática, siendo una herramienta potencial en el manejo de información geográfica.  Realizar un trabajo de campo, con el fin de recoger información (direcciones, coordenadas geográficas, fotos, videos, etc.) acerca de los posibles puntos de interés para los usuarios de TransMilenio S.A., ubicados cerca a la troncal de la avenida NQS entre el Portal Sur y Portal Suba.  Hacer procesos de Geo-referenciacion para construir la Geodatabase (Base de datos de ArcGis) con la información obtenida en el trabajo de campo.  Implementación de cartografía de la ciudad de Bogotá para la construcción de la ruta de muestra en ArcGis, ubicando las estaciones de TransMilenio y los puntos de interés de sus usuarios que se encuentran cerca de la ruta mencionada.  Integrar los APIS web de Google Maps con la Geodatabase de ArcGis, para el aprovechamiento de las imágenes satelitales que estos proporcionan.  Vincular mediante el componente KML el mapa de la ruta de muestra construido con ArcGis con la herramienta Google Earth.  Generación de un ambiente web en la interfaz de usuario, que muestre la respuesta a la consulta realizada.. 11.

(18) INTRODUCCION El presente proyecto de grado está enfocado a buscar la integración de los sistemas de información geográfica y las tecnologías actuales para procesos de movilidad de personas como ejemplo el sistema de Transporte masivo TransMilenio S.A. El lector se encontrará con una exploración de las nuevas tecnologías de programación, y las posibilidades que puede ofrecer la ingeniería en el ámbito colombiano y su integración con los sistemas de información geográfica, en busca de obtener una solución real y aplicada a nuestro entorno. La movilidad es un tema que despierta gran interés en las organizaciones de hoy en día. La evolución en los negocios y los procesos realizados por las empresas han ido de la mano de la revolución tecnológica de los últimos años, haciendo que el uso de los sistemas se masifique y busque optimizar todos estos procesos con el objetivo de obtener ventajas competitivas. En este aspecto la posibilidad de tener la información necesaria en el momento y lugar indicado es una ventaja que puede ser explotada desde distintos puntos de vista. Conocer la localización de los puntos de interés en una determinada ciudad cobra importancia al llevarse al ámbito Web o dispositivos móviles. Esto se hace realidad con los avances en tecnologías de computación, especialmente la evolución de los sistemas de información y el ingreso de los mismos en nuevas tecnologías de comunicación y redes. Teniendo en cuenta el desarrollo de la primera fase de este proyecto, en este documento se plantea la segunda fase del mismo, con el fin de mejorar el sistema de búsqueda de rutas, ampliar las opciones de transporte e incluir más herramientas que faciliten la interacción de los usuarios con el software y su principal desarrollo se basara en la optimización e implementación de un SIG (Sistemas de Información Geográfica). Los SIG (Sistemas de Información Geográfica) son sistemas que permiten integrar y analizar información geográfica, permitiendo visualizar los datos obtenidos en un mapa, la manera en la que los SIG integran la información es a través de capas o coberturas de datos que se van superponiendo unas a otras, según la información que se requiera. Tal vez, el mayor beneficio de abrir esta nueva tecnología es el uso de toda la infraestructura ya creada, que permita elaborar nuevas aplicaciones y soluciones a distintos problemas y necesidades a partir de las modificaciones y extensiones de esta. En cuanto a los usuarios, que existen por ejemplo, aquellos que forman parte de un grupo de usuarios del sistema de TransMilenio S.A; el cual solicite información de un centro de atención de emergencia que se encuentre cerca de su ubicación geográfica, por ejemplo: un hospital, para que pueda llegar a este en el menor tiempo posible. 12.

(19) Este proyecto busca aportar en la construcción de conocimiento de los sistemas de información geográfica y su integración con los diferentes sistemas de computación de diferentes niveles en el entorno colombiano. De la misma manera contribuye a incentivar el interés por los temas de localización y mostrar que existen diferentes formas de ubicar remotamente a una persona, haciendo uso de las nuevas tecnologías que evolucionan cada vez más rápido. Los Sistemas de Información hacen referencia a un concepto que tiene diferentes significados dependiendo del campo del conocimiento en el que se emplee este concepto. Dentro de estos campos se encuentran la geografía1 y la cartografía2 donde los Sistemas de Información Geográfica - SIG se utilizan para integrar, almacenar, editar, analizar y desplegar datos espaciales sobre el mundo real para diferentes propósitos. Los Sistemas de Información Geográfica - SIG forman una parte muy extensa de los Sistemas de Información – SI (Igarzabal, 1989)3, los cuales se pueden definir como un sistema que está creado para responder a preguntas de investigación. Un SI (sistema de información) comprende una base de datos, una base de conocimiento (conjunto de procedimientos de análisis y manipulación de datos) y un sistema de interacción con el usuario. Estos mismos elementos se pueden encontrar en un Sistema de Información Geográfica.. 1 Es la ciencia que estudia la superficie terrestre, las sociedades que la habitan y los territorios, paisajes, lugares o regiones, que forman al relacionarse entre sí. 2 Es la ciencia que se encarga del estudio y de la elaboración de los mapas geográficos, territoriales y de diferentes dimensiones lineales y demás. 3 Igarzabal, M. (1989). Los Sistemas de Información Territorial en la planificación urbana y regional(Vol.194). Studio geográficos. 13.

(20) JUSTIFICACIÓN En el caso de la movilización y el desplazamiento de un lugar a otro, las personas dependen mucho de la orientación que otras personas puedan brindarles. Sin embargo, no toda la gente es tolerante y solidaria. Teniendo en cuenta esta situación, se planteó la primera fase del proyecto SOVA, con el fin de buscar una solución a la problemática de la movilización de las personas con discapacidad visual y auditiva dentro del sistema masivo TransMilenio S.A. Con la primera fase de este proyecto se logró el objetivo principal de construir un sistema de orientación que contara con las herramientas visuales para orientar a las personas que sufren discapacidad auditiva y con una respuesta de audio, que orienta a las personas con discapacidad visual. Además, la herramienta guía al usuario desde el inicio hasta el final de la consulta facilitando su manejo. Para la segunda fase del proyecto, se desea mejorar el sistema de búsqueda del software, utilizando los conocimientos adquiridos sobre Geo-referenciación para encontrar la ruta más con la implementación del SIG (Sistemas de Información Geográfica) ya que por medio de coordenadas se realizara una búsqueda completa delimitando la cobertura del sistema TransMilenio búsquedas en la ciudad de Bogotá. Los Sistemas de Información Geográfica pueden traer grandes beneficios a sus usuarios por su capacidad de manipular información Geo-referenciada en una forma precisa, rápida y sofisticada; también la integración del SOVA con Google Maps para el componente WEB, para el componente desktop se realizó la integración de ArcGis con Google Earth haciendo uso del servicio KLM y para el componente Móvil se usaron Apps de Google Maps por medio del BlackBerry, se realizara la alimentación de la base de datos y el rediseño de la aplicación del SOVA. Para que el sistema brinde una respuesta más amplia y efectiva a los usuarios. De esta manera el usuario podrá obtener la información completa y detallada para llegar sin ningún problema a su lugar de destino, se realizó una mejor implementación dentro de las herramientas visuales. Para que la GUI de usuario sea más amigable.. 14.

(21) 1. MARCO REFERENCIAL 1.1 Planteamiento del problema 1.1.1 Descripción El proyecto está enfocado a buscar la integración de los sistemas de información geográfica y las tecnologías actuales, con su respectiva documentación, de un sistema basado en localización que apoye a usuarios del sistema de Transporte masivo TransMilenio S.A con información geográfica, así mismo mostrando una descripción detallada sobre los puntos más sobresalientes en la ubicación como: hospitales, parques, centros comerciales etc. Suponiendo que un individuo se encuentre en algún lugar de la ciudad de Bogotá y necesite información de la localización geográfica de un punto de interés de la ciudad y así mismo que la búsqueda de su desplazamiento sea a través del transporte masivo TransMilenio S.A, la podrá obtener por medio del servicio propuesto en este proyecto. Para este caso, el usuario podrá encontrarse en una situación de consulta, donde requiera cierta información de interés acerca de los centros de salud más cercanos, como son los hospitales y clínicas. Esta información muestra la ubicación de estos centros en un mapa de la ciudad de Bogotá con las vías y su nomenclatura, mostrando como punto de referencia la cobertura de TransMilenio S.A. El usuario debe contar con un equipo de cómputo con capacidades de conectividad, para comunicarse remotamente a un servidor específico. La respuesta del SIG se generara a través del trabajo de campo que se realizó para el levantamiento de puntos allí referenciados, los cuales se ingresaron tanto en la GEODATABASE como en la BD existente del SOVA para generar una respuesta a través del ArcGis y Google Maps. El usuario ingresará los datos de la dirección a la cual desea ir hará el requerimiento al servidor a través de una interfaz en el aplicativo SOVA y obtendrá la información de interés arriba mencionada que le ayude a tomar una decisión adecuada para el caso. El propósito general del presente proyecto consistió en desarrollar una aplicación basada en Sistemas de Información Geográfica - SIG para procesar y generar información espacial para la ciudad de Bogotá, ya que el SIG permitirá al usuario del sistema de transporte realizar búsquedas de sitios de interés cercanos a su destino tomando como referente la cobertura de TransMilenio.. 15.

(22) Para el desarrollo de este proyecto se enfatiza su línea de investigación en este tipo de tecnologías y requiere desarrollar métodos para aplicar tecnologías SIG para el estudio de las relaciones entre los patrones espaciales y los procesos de movilidad, como son la búsqueda de puntos específicos como los son:.          . Hospitales Centros comerciales Iglesias Parques Cai Colegios Droguerías Universidades Bibliotecas Estación de Bomberos. Con la generación de mediciones de extensiones de aéreas o cálculos de distancias entre diferentes elementos cartográficos. 1.2 Antecedentes 1.2.1 SIG (Sistema de información Geográfico) 4“Los SIG o Sistemas de Información Geográfica son sistemas computacionales que se usan como herramientas para el manejo, análisis y modelamiento de datos geográficos”. De esta manera, 5 (…) la información Geo-referenciada puede ser capturada, manipulada, procesada y desplegada por medio de estos sistemas. Para poder realizar esta tarea eficientemente, se usa un sistema de manejo de base de datos (DBMS) que comprende un conjunto de programas que manipulan y mantienen la base de datos. Según Aronoff 6 (…) El DBMS provee la independencia de los datos y así mismo le permite incorporar una interfaz directa. 4 Goodchild, MF; Parks, BO & Steyaert, GT 1993: Environmental modelling with geographic information systems. Oxford University Press, Oxford. 5 Fedra, K 1993: Geographic information systems and environmental modelling. In Environmental modelling with geographic information systems. eds. M Goodchild; BO Parks & CT Steyaert, pp. 35-46. Oxford University Press. 6 Aronoff, S 1989: Geographic information systems: A management perspective. WDC Publications, Ottawa. 16.

(23) al usuario que le facilita diseñar esta base de datos para suplir las necesidades específicas. Según la NCGIA (Nacional Center for Geographic Information and Analysis) en su Core Curriculum II, un SIG se define 7como un conjunto de métodos, herramientas y datos que están diseñados para actuar coordinada y lógicamente para capturar, almacenar, analizar, transformar y presentar toda la información geográfica y de sus atributos con el fin de satisfacer múltiples propósitos. Los SIG son una nueva tecnología que permite gestionar y analizar la información espacial, que surgió como resultado de la necesidad de disponer rápidamente de información para resolver problemas y contestar a preguntas de modo inmediato”. Existen otras definiciones de SIG, algunas de ellas acentúan su componente de base de datos, como lo define el Laboratorio de Sistemas de Información Geográfica (LSIG) de la Escuela de Ciencias Geográficas (ECG) de la Universidad Nacional (UNA) de Costa Rica, los SIG son 8“(…) un Sistema computarizado para el manejo de bases de datos, con funciones para la captura, el almacenamiento y recuperación, la transformación, análisis y el despliegue de datos geográficamente referenciados”. Otras definen sus funcionalidades y otras enfatizan el hecho de ser una herramienta de apoyo en la toma de decisiones, pero todas coinciden en 9“referirse a un SIG como un sistema integrado para trabajar con información espacial, herramienta esencial para el análisis y toma de decisiones en muchas áreas vitales para el desarrollo nacional”. En cuanto al tema de los Sistemas de Información Geográfica, a nivel internacional existe un evento promovido por ESRI (Environmental Systems Research Institute)10 casa productora del software comercial SIG ArcGis. Este evento realizado anualmente, tiene por objetivo ser el punto de encuentro de la comunidad de expertos SIG, donde además se puede compartir conocimientos y 7 Core Curriculum II, Consultado el 2 de Diciembre de 2004. Disponible en: http://www.ncgia.ucsb.edu/giscc/. 8 Un Sistema de Información Geográfica (SIG). Consultado el 2 de Diciembre de 2004. Disponible en: http://www.una.ac.cr/geog/lsigae/frames/lsigae/labp212.html 9 Definición y algunas aplicaciones de los sistemas de información geográfica. Consultado el 2 de Diciembre de 2004. Disponible en: http://usuarios.lycos.es/geografia2/twodescphotos.html 10 ESRI fundada en 1969 es la compañía de desarrollo de software de Sistemas de Información Geográfica líder en el mundo con más de 300.000 clientes 17.

(24) experiencias con una amplia audiencia, presentar ideas y soluciones innovadoras que se hayan desarrollado sobre plataformas ArcGis y que pueden ser útiles para otras organizaciones. A nivel de Latinoamérica también se realiza este evento y para el año 2009 le correspondió a Bogotá ser la sede de la XVI Conferencia de Usuarios ESRI realizado del 7 al 9 de octubre, evento al cual la Universidad Nacional fue invitada a participar. Las ponencias presentadas trataron diferentes campos como: servicios públicos, educación, gobierno, recursos naturales, comercio y negocio, defensa y seguridad, transporte y otros. En los años 1960 y 1970 surgieron nuevos estilos en la forma de utilizar los mapas para la valoración de recursos y planificación. Observando que las diferentes coberturas sobre la superficie de la tierra no eran independientes entre sí, si no que guardaban algún tipo de relación, se hizo latente la necesidad de evaluarlas de una forma integrada y multidisciplinaria. Una manera de sencilla de hacerlo era superponiendo copias transparentes de mapas de coberturas sobre mesas iluminadas y encontrar puntos de coincidencia en los distintos mapas de los diferentes datos descriptivos. Luego, esta técnica se aplicó a la emergente tecnología de la informática con el procedimiento de trazar mapas sencillos sobre una cuadricula de papel ordinario, superponiendo los valores de esa cuadricula y utilizando la sobreimpresión de los caracteres de la impresora por renglones para producir tonalidades de grises adecuadas a la representación de valores estadísticos, en lo que se conocía como sistema de cuadricula (trama). Pero, estos métodos no se encontraban desarrollados lo suficiente y no eran aceptados por profesionales que manejaban, producían o usaban información cartográfica. A finales de los años 70`s la tecnología del uso de ordenadores progreso rápidamente en el manejo de información cartográfica, y se afinaron muchos de los sistemas informáticos para distintas aplicaciones cartográficas. De la misma manera, se estaba avanzando en una serie de sectores ligados, entre ellos la edafología, la topografía, la fotogrametría y la percepción remota. En un principio, este rápido ritmo de desarrollo provoco una gran duplicación de esfuerzos en las distintas disciplinas relacionadas con la cartografía, pero a medida que se aumentaban los sistemas y se adquiría experiencia, surgió la posibilidad de articular los distintos tipos de elaboración automatizada de información espacial, reuniéndolos en verdaderos sistemas de información geográfica para fines generales. A principios de los años 80`s, los SIG se habían convertido en un sistema plenamente operativo, a medida que la tecnología de los ordenadores se 18.

(25) perfeccionaba, se hacía menos costosa y gozaba de una mayor aceptación. Actualmente se están instalando rápidamente estos sistemas en los organismos públicos, los laboratorios o institutos de investigación, las instituciones académicas, la industria privada y las instalaciones militares y públicas.. 1.2.2 Casos de implementación de SIG. Algunos casos de implementación de SIG encontrados durante la recopilación de bibliografía desarrollados en Colombia, que se describen a continuación, fueron creados para apoyar las políticas gubernamentales que requieren investigación del territorio y sus recursos (agua, ecosistemas, cultivos, minería, petróleo) utilizando esta tecnología para efectuar una planeación eficiente, utilizando información proveniente de imágenes de satélite, de mapas y de otras herramientas asociadas con los Sistemas de Información Geografía para el logro de sus objetivos. Estos “casos de éxito” fueron desarrollados por la empresa Procalculo – Prosis quien es el distribuidor oficial de software SIG - ArcGis para Colombia. 1.2.2.1 Compañía Nacional de Chocolates – Sistema de Información Geográfica para distribución. Figura 1 SIG Nacional de Chocolates - Sistema de Información Geográfica para distribución. (Procalculo – Prosis, Casos de Éxito) 01/11/2011 02:45 pm. 19.

(26) Productos Ramo S.A. es una popular compañía de refrigerios fundada en 1950, con sede en Cundinamarca, Colombia. 11Ramo eligió la solución ArcGIS Server de ESRI, para mantener toda la información de los clientes en una ubicación central. Esta base de datos geográfica ofrece a la compañía la capacidad de ingresar datos una vez y utilizarlos a través de toda la organización. Ahora la organización entera dispone de datos tales como las ubicaciones de los clientes unidas a los volúmenes de ventas, los conjuntos de datos a nivel de calle y las capas relacionadas con la empresa, incluso los territorios de ventas y entregas.. 1.2.2.2 Compañía Catastro Distrital de Bogotá – Utilidad de dispositivos móviles en la actividad de reconocimiento en el proceso de actualización Catastral de la UAECD. Figura 2 SIG Catastro Distrital de Bogotá - Utilización de dispositivos móviles en la actividad de reconocimiento en el proceso de Actualización Catastral de la UAECD (Procalculo – Prosis, Casos de Éxito) 01/11/11 03:02 pm. El proyecto, cuya duración fue de seis meses, se desarrolló en las instalaciones de la sede de actualización Catastral de la Unidad Administrativa de Catastro Distrital ubicada en Bogotá; contó con la participación de 174 usuarios que se encargaron 11 http://www.procalculoprosis.com/Soluciones/Casos-de-Exito/Comercio-ynegocios/Productos-Ramos.aspx 20.

(27) de la captura de los datos en todo el proceso de actualización catastral de la ciudad. El proyecto consistió en la utilización de dispositivos móviles para la captura de datos de 815.000 unidades prediales, a través de los productos EasySurvey (componente alfanumérico) y ArcGIS Mobile de ESRI (componente gráfico). Estos dispositivos permiten visualizar, capturar y validar la información de los formularios correspondientes a las fichas prediales para los predios urbanos tanto NPH (No Propiedad Horizontal) como PH (Propiedad horizontal), para la actividad de reconocimiento de los componentes físico y de avalúos del proceso de Actualización Catastral en Bogotá. 1.3 El SIG en sistemas de transporte. Figura 3. SIG pm. Infraestructura y transporte (Procalculo - Prosis, Industria) 01/11/11 03:18. En la industria de infraestructura y transporte proveemos las herramientas para la planeación, creación, manejo, análisis y visualización de datos asociados con el desarrollo y la administración de la infraestructura y sistemas de transporte. Sub-industrias:  Ingeniería civil  Topografía  Aviación  Vías  Logística  Líneas férreas  Puertos y aeropuertos 21.

(28) 2. CONFORMACIÓN DE UN SIG. Figura 4. SIG Conformación de un SIG. Es un hecho que el 95 % de la información tiene un componente espacial, Ya sea la localización de un cliente, de un bosque, de un pozo o de un barrio, administrar eficientemente el componente espacial de la información lleva a las organizaciones a tomar mejores decisiones. Un sistema de Información Geográfica, es precisamente un conjunto de elementos (Hardware, Software, Datos, Procedimientos y Personas) que correctamente relacionados permiten administrar y explotar de un modo eficiente el componente espacial de la información, con el objeto de mejorar la toma de decisiones.. 22.

(29) 2.1 Componentes de un SIG (Sistema de Información Geográfico). Los componentes que integran un SIG son:. Figura 5. SIG Conformación de un SIG_2 (mapas.com.co-Qued es un SIG) 02/11/11 02:28 pm.  Datos: 12“Cada dato geográfico que aparece en un sistema de información geográfica lleva asociado un identificador de localización y una serie de observaciones sobre los fenómenos que caracterizan su entorno. El SIG traduce los contenidos del entorno en puntos, líneas y polígonos”.  Software: 12 Sistemas de información geográfica (SIG / GIS). Consultado el 2 de Diciembre de 2004. Disponible en: http://onso.cps.unizar.es/gestion/GIS.html#Software%20GIS. 23.

(30) Se define el software en este caso como 7“(…) el conjunto de programas de ordenador que manejan los datos para realizar aplicaciones en un sistema de información geográfica. Este software gestiona los datos gráficos, o no gráficos, con precisión y fiabilidad. Permite las consultas textuales estándar o las consultas gráficas, como pueden ser la búsqueda radial o la búsqueda en la red. Realiza análisis espaciales, para la obtención de medidas (cálculos de distancias, tamaños); y análisis de síntesis, mediante capas de mapas (particularizar, añadir eliminar).”  Hardware: Se define el hardware como los equipos empleados en el almacenamiento y procesamiento de los datos.  Personal: Las tecnologías SIG son de valor limitado si no se cuenta con los especialistas en manejar el sistema y desarrollar planes de implementación del mismo. Sin el Personal experto en su desarrollo, la información se desactualiza y se maneja erróneamente, el hardware y el software no se manipula en todo su potencial.  Métodos: Para que un SIG tenga una implementación exitosa debe basarse en un buen diseño y reglas de actividad definidas, que son los modelos y practicas operativas exclusivas en cada organización. 2.1.1 Modelos de datos y topológicos de los SIG Según ESRI (Environmental Systems Research Institute) 13 “La información geográfica en la Geo-database (o base de datos Geo-referenciada) es algo más que un conjunto de tablas almacenadas en un Sistema Gestor de Base de Datos. Incorpora, al igual que otros sistemas de información, reglas de comportamiento e integridad de la información. Tanto el esquema, como el comportamiento y las reglas de integridad de la información geográfica juegan un papel fundamental en un Sistema de Información Geográfica.” Estos componentes del SIG se relacionan para dar paso al análisis de diferentes topologías. 13 ESRI, España. Consultado el 1 de Diciembre de 2004. Disponible en http://www.esri-es.com/index.asp?pagina=285. 24.

(31) Figura 6. Modelos de datos (SIG-Information) 03/11/2011 02:29 pm. 2.1.2 SIG Vectoriales 14“Son aquellos Sistemas de Información Geográfica que para la descripción de los objetos geográficos utilizan vectores (líneas), definidos por pares de coordenadas relativas a algún sistema cartográfico. Con un par de coordenadas se define un punto, con dos puntos se genera una línea, y con una agrupación de líneas se forman polígonos. A estos objetos de dibujo se les asocian las diversas capas de información que se relacionan con el modelo espacial generado a través de puntos y líneas. 2.1.2.1. SIG Raster. Los Sistemas de Información Raster basan su funcionalidad en una concepción implícita de las relaciones de vecindad entre los objetos geográficos. Su forma de 14 Roberto Tinoco Guevara, Definición y algunas de las aplicaciones de los sistemas de información geográfica. Consultado el 1 de Diciembre de 2004. Disponible en: http://usuarios.lycos.es/geografia2/twodescphotos.html. 25.

(32) proceder es dividir la zona de afección de la base de datos en una retícula o malla regular de pequeñas celdas (píxeles) y atribuir un valor numérico a cada celda como representación de su valor temático. Dado que la malla es regular, el tamaño del píxel es constante y se conoce la posición en coordenadas del centro de una de las celdas, se puede decir que todos los píxeles están Georeferenciados. Para tener una descripción precisa de los objetos geográficos contenidos en la base de datos, el tamaño del píxel debe ser reducido en función de la escala, lo que dotará a la malla de una resolución alta; sin embargo, a mayor número de filas y columnas en la malla, mayor esfuerzo en el proceso de captura de la información y mayor costo computacional al momento de procesarla. El modelo de datos Raster es útil cuando tenemos que describir objetos geográficos con límites difusos, como por ejemplo puede ser la dispersión de una nube de contaminantes, o los niveles de contaminación de un acuífero subterráneo, donde los contornos no son absolutamente nítidos; en esos casos, el modelo Raster es más apropiado que el vectorial. 2.1.3 Funciones de los SIG 15Los programas SIG tienen una serie de funciones diseñadas para la gestión de información geográfica: Captura, registro y almacenamiento de datos: el paso de información analógica, en papel, a formato digital de una computadora; esto se puede realizar de varias maneras como digitalización, vectorización, importación y otras. •. Estructuración de datos y manipulación: creación de bases de datos, de nueva cartografía.. •. Proceso, análisis y gestión de datos: topología, consultas gráficas, alfanuméricas,. •. combinadas, superposición de planos e información.. •. Creación de salidas: impresión de informes, graficación de planos y publicación en diversos formatos electrónicos.. 15 Roberto Tinoco Guevara, Definición y algunas de las aplicaciones de los sistemas de información geográfica. Consultado el 1 de Diciembre de 2004. Disponible en: http://usuarios.lycos.es/geografia2/twodescphotos.html. 26.

(33) Figura 7. SIG-Funciones. 2.2 Personas que construyen y usan los SIG Cuando se diseña un modelo de datos, se construye una aplicación de software o Se escribe la documentación de usuario, es importante ser claro en el tipo de Trabajo de cada usuario. Algunos de los principales roles de las personas que Trabajan con SIG son:  Usuario de mapa: es el consumidor final del SIG, esta persona mira los Mapas creados con un propósito general o particular. El público en general Son los usuarios del mapa.  Constructor del mapa: esta persona está dedicada a la preparación de los Mapas para salidas graficas en alta calidad para publicaciones.  Analista: resuelve los problemas geográficos, tales como la dispersión Química, encontrar la mejor ruta y la ubicación de un sitio.  Constructor de datos: esta persona trabaja en la entrada de datos Geográficos con varias técnicas de edición, conversión y acceso a datos.  Administrador de la base de datos: gestiona las bases de datos del SIG y 27.

(34) Asegura que el buen funcionamiento de los SIG.  Diseñador de la base de datos: construye modelos lógicos e implementa los diseños físicos de la base de datos.  Desarrollador: personaliza el software SIG para servir a las necesidades Específicas de una industria. 2.2.1 Fuente de datos para un SIG Un SIG procesa cualquier información que tiene un componente espacial. Esta Información puede ser tan diversa como fotografías aéreas o imágenes de satélite, Colección de curvas de nivel, mapas digitales del ambiente construido, o archivos Legales de propiedad de la tierra. Los datos geográficos pueden también residir en algún inesperado lugar (cualquier Compañía que guarda una base de datos de sus clientes tiene los datos Geográficos). Un SIG puede calcular la localización de cualquier sitio en la tierra Desde su dirección postal. 2.2.2 Procedimiento y análisis Los especialistas que trabajan en SIG utilizan funciones y procedimientos. Esta Experiencia colectiva es un componente indispensable del SIG. Algunos ejemplos De funciones de análisis son:  Una ciencia aplicada en un contexto espacial, como la hidrología, Meteorología, o epidemiología.  Procedimientos de calidad para asegurar que los datos sean exactos, Consistentes, y correctos.  Algoritmos que resuelven las preguntas espaciales en redes lineales o la Integración de topología del polígono.  El conocimiento para aplicar los principios del plan cartográficos para la Presentación del mapa excelente.. 28.

(35) 2.2.3 Tipos de información almacenada en un SIG Otra fuente de información geográfica es la tele observación. Las imágenes o Fotografías tomadas desde aeronaves que vuelan a poca altura o bien desde Satélites pueden integrarse con otra información con referencias espaciales. A Veces, estas imágenes simplemente sirven de fondo para la información temática O topográfica de los mapas. Pero la mayoría de las veces permiten extraer e Interpretar la información y almacenarla en forma cartográfica digital. También puede integrarse en un SIG la información multimedia, como fotografías, vídeos, texto o un sonido. Por lo general, la integración se realiza por medio de Vínculos activos. El usuario puede hacer clic en forma interactiva en un elemento Para ver fotografías o vídeos del sitio geográfico.. Figura 8. Tipos de información almacenada en un SIG (Cartolab-Nuevos horizontes del SIG) 02/11/2011 03:15 pm. 29.

(36) 2.2.4 Áreas de Conocimiento donde se aplican los SIG. Figura 9. Áreas de conocimiento de aplicación de un SIG (Cartolab-Nuevos horizontes del SIG) 02/11/2011 03:15 pm. Su uso es muy variado. En la actualidad se utiliza, entre otras cosas, para:       . Producción cartográfica. Evaluaciones ambientales y de recursos naturales. Estudio y evaluación de redes de servicios y transportes. Sistema de catastro. Evaluación de áreas de riesgos (prevención y atención de desastres). Atención de emergencias. Geo marketing. Un SIG puede representar sobre el mapa de una determinada región, de manera interactiva, varias capas que se sobreponen y que contienen información temática, por ejemplo recursos naturales, asentamientos humanos, educación, transporte, salud, etc.. 30.

(37) 2.2.5 Modelos de datos de SIG A pesar de los diferentes tipos de información que puede almacenar un SIG, hay Métodos comunes de representar la información espacial en una base de datos de SIG. Cuando se elabora una aplicación de SIG, se debe simplificar las características del mundo real para obtener representaciones que puedan almacenarse y manipularse en un computador. Hay dos modelos de datos o representaciones internas digitales de la información que actualmente se manejan en los SIG son: Figura 10. Modelos de datos (Sistema de información Municipal) 03/11/2011 03:15 am. El modelo de datos en forma de vectores, que se usa para representar rasgos discretos, como las casas, los caminos o los distritos, el modelo de datos raster: que se utiliza con frecuencia para representar fenómenos que varían continuamente, como la altura o el clima, pero que también se usa para almacenar fotos o datos de imágenes provenientes de satélites y de cámaras ubicadas en aeronaves. Vector Los SIG en forma de vectores representan características del mundo real utilizando un conjunto de primitivas geométricas: puntos, líneas y polígonos. En una base de datos, un punto se representa con una coordenada x, y. Una línea es una secuencia de coordenadas x, y; los puntos extremos se denominan generalmente nodos y los puntos intermedios se conocen como vertí polígonos o superficies se representan con una serie cerrada de líneas tal que el primer punto es el mismo que el último. Los puntos pueden representar casas, pozos o puntos de control geodésico; las líneas representan caminos y ríos; Asi mismo las características geográficas se expresan manteniendo las características geométricas de las figuras, el interés de las representaciones se centra en la. 31.

(38) precisión de la localización de los elementos geográficos sobre el espacio y donde los fenómenos a representar son discretos, es decir, de límites definidos.. Figura 11. Modelos Vectorial ( am. Sistemas de Información Geográfica y Teledetección) 02/11/2011 03:19. Raster Los SIG en forma de raster dividen el espacio en un conjunto regular de líneas y columnas. Cada casilla de este conjunto se denomina pixel. En la mayor parte de los modelos raster, el valor del atributo en una ubicación dada, por ej. Del raster. La base de datos raster para la altura es una larga lista de números que representan la altura. La única información adicional que requiere el sistema es la cantidad de filas y columna generalmente son cuadradas) en unidades del mundo real (como metros o pies), y las coordenadas de uno de los ángulos de todo raster. Así mismo, en esencia, cualquier tipo de imagen digital representada en mallas. El modelo de SIG raster o de retícula se centra en las propiedades del espacio más que en la precisión de la localización.. 32.

(39) Figura 12. Modelos Raster ( am. Sistemas de Información Geográfica y Teledetección) 02/11/2011 03:19. Figura 13 Comparación Modelos Vectorial y Raster ( Teledetección) 02/11/2011 03:19 am. Sistemas. 33. de. Información. Geográfica. y.

(40) Figura 14. Geodatabase - Cartografía Raster (. Cartografía Raster-INGAC) 02/11/2011 09:08pm. 2.3 Software SIG comercial ArcGis. Figura 15 Software SIG comercial ArcGIS 03/11/2011 07:19 Pm, Zeiler, M. (1999). Modeling our World. The ESRI Guide to Geodatabase Design. New York: Environmental Systems Research Institute. 34.

(41) ArcGis hace parte de una es un serie de productos de fácil manejo, que proporciona ayuda y da respuesta a las necesidades de cualquier empresa. ArcGis cumple con las necesidades presentes y futuras para cualquier usuario en El campo de los Sistemas de Información Geográfica. Los productos tal como se Muestran en Figura 8, incluidos en ArcGis son:  GIS Desktop: ArcReader, ArcView, ArcEditor y ArcInfo son un conjunto de productos que constituyen la plataforma básica mediante la cual los usuarios generan, importan, editan, consultan, cartografían, analizan y publican información geográfica.  GIS para desarrolladores: gracias a las diferentes herramientas de desarrollo de la tecnología ESRI es posible crear aplicaciones personalizadas o embeber funcionalidad GIS dentro de aplicaciones existentes (no necesariamente GIS).  GIS Servidor: ArcGis Server, ArcIMS, ArcGis Image Server constituyen las tres piezas fundamentales en el nivel de servidor de la arquitectura ArcGis. Con ellas, y a través de diferentes clientes, se puede servir funcionalidad GIS a un gran número de usuarios a través de las redes. ArcGis Explorer es un cliente ligero gratuito incluido en ArcGis Server.  GIS Móvil: permite al trabajador de campo capturar, almacenar, actualizar, manipular, analizar y visualizar la información geográfica. Incluye ArcPad, ArcGis Mobile y ArcGis Desktop para Tablet PC  ArcWeb Cervices: es una familia de servicios que ofrecen una forma rápida y sencilla de incluir contenido y funcionalidad GIS en cualquier aplicación, sin necesidad de almacenar los datos ni de realizar desarrollo. 3. Componentes de Integración Como se había mencionado anteriormente este proyecto se llevara a cabo en 3 componentes de integración de la primera fase del software de orientación visual y auditivo, desarrollado en la primera fase con la integración de un sistema de información geográfico denominado SIG; por tal razón los componentes donde se evaluara el funcionamiento del Sig dentro del SOVA son tres componentes los cuales mencionaremos a continuación:. 35.

(42)  Componente Desktop  Componente WEB  Componente Móvil Para el desarrollo de los componentes anteriormente mencionados, se realizó el desarrollo de la aplicación por medio del programa ArcGis y el uso de los Apps Free de Google Maps y Google Earth; a continuación se realizara una descripción detalla de estos dos herramientas que se usaron. 3.1 Google Maps Google Maps es un servicio de Google que ofrece tecnología cartográfica muy fácil de usar, así como información sobre empresas locales (ubicación, información de contacto e indicaciones sobre cómo llegar). Google Maps tiene las siguientes funcionalidades:  Resultados de búsqueda de empresas integrados al servicio de Google Maps: encuentra empresas e información de contacto en un mismo sitio, todo ello integrado en el mapa.  Mapas que se pueden arrastrar  Imágenes por satélite  Vista de la Tierra: con esta opción la Tierra se podrá ver el relieve y las imágenes en 3D de Google Earth en Google Maps. Esta opción también permite utilizar las funciones de modo panorámico, de inclinación y de zoom.  Street View se podrá ver imágenes de la calle y desplazarse por ellas. Rutas detalladas: se introduce una dirección y Google Maps se encargará de señalarla y de trazar el recorrido. Se puede Planificar un viaje añadiendo varios destinos a la ruta, y arrástrala para personalizarla. 36.

(43) Figura 16. Google Maps. Google Maps ofrece la capacidad de hacer acercamientos o alejamientos para mostrar el mapa. El usuario puede controlar el mapa con el mouse o las teclas de dirección para moverse a la ubicación que se desee. Para permitir un movimiento más rápido, las teclas "+" y "-" pueden ser usadas para controlar el nivel de zoom. Los usuarios pueden ingresar una dirección, una intersección o un área en general para buscar en el mapa. Como otros servicios de mapa, Google Maps permite la creación de pasos para llegar a alguna dirección. Esto permite al usuario crear una lista paso a paso para saber el cómo llegar a su destino, calculando el tiempo necesario y la distancia recorrida entre las ubicaciones. 3.2 Google Earth Google Earth es una aplicación gratuita que pone toda la información geográfica del mundo al alcance de todos. Google Earth es parte del Google Pack y puede ser utilizado como atlas, enciclopedia o como simulador de vuelo mundial. Los pueblos, ciudades y desniveles del terreno se muestran en imágenes en tres dimensiones de alta resolución asociadas con información relacionada.. 37.

(44) Figura 17 Google Earth (Google.com/Google Pack) 06/11/2011 09:18 am. Google Earth nos permite disfrutar de viajes virtuales por todo el mundo, buscar información local y planear viajes, explorar contenido multimedia y compartir información.. Figura 18 Google Earth_2 (Google.com/Google Pack) 06/11/2011 09:18 am. 38.

(45) 4. GEODATABASE La idea clave para comprender acerca del software SIG es que se trata, de un sistema de gestión de base de datos geográficos – Geodatabase. Las Geodatabase se aplican directamente sobre bases de datos relacionales comerciales o para sistemas manejadores de bases de datos relacionales. La razón de esto es aprovechar las capacidades de software de bases de datos Comerciales, que incluye los datos, copia de seguridad, definición de tablas, administración de transacciones y herramientas de administración de sistema. U SIG se extiende en una base de datos relacional de modo que puede almacenar. Eficientemente los datos geográficos, producir los mapas, y realizar tareas de análisis espacial. Algunas de las funcionalidades que un software SIG adiciona a un sistema de gestión de base de datos son:  La capacidad de almacenar las formas geométricas de los rasgos directamente en una columna de la base de datos.  Un marco para definir las capas de los mapas en los datos y especificar los métodos del dibujo; éstos pueden dibujarse basado en los valores del atributo.  Una infraestructura de apoyo a la creación de mapas simples y sofisticados.  La creación y almacenamiento de relaciones topológicas que existen entre los rasgos, como la conectividad de la red y la topología del polígono Integrada.  Un índice espacial que abarca dos dimensiones para rápida recuperación de elementos geográficos.  Un conjunto de operadores para la determinación geográfica de relaciones tales como la proximidad, adyacencia, superposición y comparación espacial.  Muchas de las herramientas para apoyar las consultas espaciales seguimiento de la red y el análisis de superposición de polígonos.  Un sistema de flujo de trabajo que permite la edición de datos geográficos por muchos usuarios y gestiona versiones.. 39.

(46) Las Geodatabase pueden ser almacenadas en el formato MDB de Microsoft Access O en una base de datos relacional. Si las Geodatabase existen en un archivo MDB, Este es llamado Personal Geodatabase y si existen en una base de datos relacional este es llamado File Geodatabase y requiere ArcSDE. ArcSDE es un Software instalado en el servidor con un RDBMS16 (DB@, Informix, Oracle, SQL Server) que facilitan el manejo de las Geodatabase. (ESRI, 2004).. Figura 19. Geodatabase (GIs tutorials) 03/11/2011 07:39 Pm. 40.

(47) 4.1 Beneficios de las Geodatabase. 4.1.1 Gestión de datos centralizada Como todos los datos de una Geodatabase son almacenados directamente en sistemas gestores de bases de datos comerciales (Microsoft Access para Geodatabase personal y Oracle, IBM DB2, SQL Server o Informix para Geodatabase corporativa) o en sistemas de ficheros, éstos constituyen un repositorio común y centralizado para todos los datos geográficos de una organización. 4.1.1.1. Edición multiusuario. A través del mecanismo de versiones que se implementa sobre el Sistema Gestor de Bases de Datos (Oracle, Microsoft SQL Server, IBM Db2 o Informix), es posible realizar tareas de edición multiusuario. 4.1.1.2. Implementación de comportamiento. La implementación de comportamiento en los elementos geográficos incluidos en la Geodatabase, permite trabajar con elementos más intuitivos, ya que la definición de su comportamiento les hace más cercanos a la realidad. 4.1.1.3. Tecnología COM. El modelo de Geodatabase ha sido desarrollado siguiendo estándares COM, lo que permite que sea posible la integración con otros sistemas. Por tanto se rompe La barrera existente entre los Sistemas de Información Geográfica y el resto de Sistemas de información de una organización.. 4.1.1.4. Acceso a Geodatabase. El acceso a la Geodatabase puede realizarse a través de los menús estándares de ArcCatalog, ArcMap y ArcToolbox. Los programadores pueden asimismo emplear los APIs (ArcObjects, OLE DB y SQL) incluidos con el software.. 41.

(48) 4.1.1.5. Replicación. La replicación permite distribuir la información geográfica en dos o más Geodatabase, de manera que los datos estén sincronizados. Basado en el entorno de versiones, incluye el modelo completo de la Geodatabase, incluyendo topologías y redes geométricas, y puede ser usado en entornos conectados y desconectados. 4.1.1.6. Históricos. Mediante un mecanismo que permite capturar todos los cambios realizados en la Geodatabase original, se puede guardar un registro histórico de los mismos y del momento en el que se produjeron. De esta manera, es posible consultar una Versión histórica que muestra el estado de la Geodatabase en un momento dado. Para el desarrollo del proyecto se utilizó una Geodatabase Personal.. 4.2 Diseño De la Geodatabase •. Identificar la información que será manejada por el SIG. •. Identificar. los. datos. claves. basándose en los requerimientos de información •. Agrupar la información en uno o más datasets. •. Definir comportamiento, relaciones y reglas de integridad. •. Proponer. un. diseño. de. geodatabase •. Construir un prototipo, revisarlo y refinar el diseño. •. Documentar el diseño. Figura 20. Geodatabase_2 03/11/2011 07:39 Pm. 42. (GIs. tutorials).

(49) 4.3 Tipos de Bases de Datos ArcSDE GEODATABASE  Almacenada en un DBMS  Soporta versionamiento  Para editar requiere ArcEditor o ArcInfo FILE GEODATABASE  1 TB por tabla  Información más comprimida PERSONAL GEODATABASE  1 usuario de edición  Almacenada en MS Access  Tamaño límite 2GB 4.4 Personal Geodatabase Están basadas en el formato MDB de Microsoft Access, estas se crean y exploran a través del motor Jet de Microsoft. Por lo que resulta una gran facilidad a los desarrolladores para crear y utilizar bases de datos de forma muy sencilla a través del motor Jet, pero tiene el inconveniente que no es un formato muy bueno para trabajar con grandes volúmenes de datos, como suele ser frecuente en temas de SIG y no puede ocupar más de 2 Gigabytes. Las personal Geodatabase soportan únicamente un usuario a la vez. Todas las Geodatabase (personal y Enterprise) pueden almacenar tablas, feature classes, feature datasets y otros elementos como topologías17 y redes geométricas. Una Geodatabase organiza datos geográficos en una jerarquía de objetos de clases. Estos objetos de clases son almacenados in tablas, feature class y feature Datasets. Un objeto de clases es una tabla en una Geodatabase que no almacena Datos espaciales. Un feature class es una tabla que no almacenada datos espaciales. Un feature datasets almacena elementos con el mismo tipo de geometría y con los mismos atributos.. 17 Relaciones espaciales entre los diferentes elementos gráficos y su posición en el mapa (proximidad, inclusión, conectividad y vecindad).. 43.

(50) Un feature datasets es una colección de feature class que comparten la misma Referencia espacial21. Para modelar o mantener la relación espacial en un feature Class utilizando una topología de red o geométrica los feature class debe residir en un feature datasets. Los feature clases que almacenan elementos simples (ninguna parte de geometría o red geométrica) pueden ser organizados dentro o fuera de un feature datasets. Los feature classes que están fuera de un feature de los feature datasets se refieren a menudo de manera autónoma o independiente a las feature class.18. Figura 21. Geodatabase (Personal) 03/11/2011 07:39 Pm. 4.4.1 Componentes de la Geodatabase  Feature Dataset Contenedor de Objetos espacial  Feature Class. Misma. referencia. Tabla compuesta de filas Cada fila tiene geometría  Raster Dataset Mosaico  Raster Catalog Una colección de Raster Dataset Cada uno puede ser accedida en forma aislada  Annotation Feature class especializado que almacena textos o gráficos.  Relationship Class. Figura 22. Geodatabase 03/11/2011 07:39 Pm. (GIs. tutorials). Gestiona las asociaciones entre objetos 18 Los sistemas de referencia se utilizan para determinar coordenadas de puntos sobre la superficie terrestre o en sus proximidades.. 44.

(51) 4.5 Modelamiento de la Geodatabase 4.5.1 Modelo de Clases. Figura 23-Modelo de Clase –Geo-database. Segunda Fase SOVA. 45.