Aplicaciones practicas de los Sistemas de Información Geográfica

Aparte de los MDT, como SIG de relieve, y las aplicaciones meteorológicas y oceanográficas tenemos numerosos campos de aplicación de los SIG.

Aplicaciones prácticas de los Sistemas de Información Geográfica.

Aparte de los MDT, como SIG de relieve, y las aplicaciones meteorológicas y oceanográficas tenemos numerosos campos de aplicación de los SIG.

Agricultura y usos del suelo

Información y planificación de la agricultura y ganadería (a través de los pastos). Hay compañías privadas que ofrecen servicios de monitorización de cosechas, es decir seguimiento en tiempo real de su evolución, como el servicio CROPCAST (pronóstico de cosechas) de la Earth Satellite Corporation. Son aplicaciones de gran importancia económica y política. Se aplica análisis espacial, y en ocasiones se simula el crecimiento de las cosechas (arroz, trigo, canela, patata, cacao, café) con datos del terreno, meteorológicos y de técnicas de aprovechamiento y laboreo. Cada año secomparan las predicciones con los resultados reales y se mejoran los modelos. Como el CORINE (Coordinación de Información del Entorno Europeo), que entre otras cosas elabora un mapa digital de Europa a 1:100.000 de usos del suelo, conteniendo superficies con topología y unos 80 códigos, acabado en 1994 y cuya actualización y corrección se está abordando ahora, en los años 200-2001, junto con un estudio de cómo ha evolucionado el uso del suelo europeo en el período 1990-2000.

Otra aplicación muy extendida es el cálculo de la pérdida anual de suelo fértil teniendo en cuenta el tipo de suelo, la pendiente, las prácticas de laboreo, el régimen de lluvias,etc.

Forestales y de espacios protegidos

Hay una gran tradición en Canadá y USA de SIG aplicados a explotación forestal, para determinar por ejemplo cantidades máximas permisibles de tala. El primer SIG se estableció en Canadá en 1964 (Tomlinson) para inventario de recursos forestales. Existe un programa de seguimiento del Caribú por satélite (el NOAA) desde 1985. Se ha colocado un transmisor en el cuello de 20 animales y se establece su posición geográfica con un error de 500m varias veces al día. Se estudian movimientos estacionales ( 2.000 km), hábitos de conducta, impacto de oleoductos y grandes obras en sus rutas, etc.

Por último, las aplicaciones orientadas a la protección del medio ambiente están desarrollándose espectacularmente

• proyecto SAICA (Sistema de Calidad de las Aguas)
• proyecto SINAMBA, sistema de información del medio ambiente, de la Agencia de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía, actualmente Consejería de Medio Ambiente y EGMASA.

Arqueología

Por un lado, los SIG se utilizan en Arqueología para almacenar y analizar yacimientos arqueológicos. Por ejemplo, se tiene:

• Un fichero general de situación y acceso 1:400.000
• Un levantamiento del yacimiento a gran escala 1:100 a 1:1000
• Levantamientos de fotogrametría terrestre de objeto próximo de cuevas, fachadas, estatuas, etc.
• Atributos, descripciones literales cargados en los tres niveles.

Es muy útil cuando se tiene superposición de yacimientos, cosa muy frecuente en ciudades (Troya I a VI). Por otro, se ha usado para predecir nuevos posibles emplazamientos, conjugando una serie de variables como: datos geológicos, altitud, pendiente, aspecto, protecciones naturales, proximidad de ríos, etc. El hombre siempre ha buscado: agua, comida, un microclima agradable, buenas comunicaciones y seguridad. Por lo tanto, se aplica un modelo empírico que permite localizar áreas candidatas a poseer nuevos yacimientos.

Prospección

Existen aplicaciones geológicas, que incluyen descripciones multicapas del subsuelo con atributos para consulta, análisis y producción de mapas.
Aplicaciones de prospección petrolífera, metales escasos, combinan datos geológicos, con otros de patrones de configuración del paisaje, relieve, composición superficial, análisis de aguas, levantamientos de anomalías geomagnéticas y gravimétricas. Es uno de los campos de más clara rentabilidad.

Existe un programa de prospección de Wolframio, en el Yukon (Canadá). El Wolframio es un metal escaso y muy útil en fabricación de aleaciones. Está asociado a plutones, rocas de magma que sube y se enfría, que han de estar enterrados para que el mineral no sea atacado por erosión. El sistema se basa en un método empírico: combina datos de un mapa geológico 1:25.000, imágenes Landsat, análisis de aguas y sedimentos en la zona. Se identifica un patrón de parámetros común a todos los yacimientos conocidos y se busca dónde se repite dicho patrón.

Catastro.

El catastro necesita manejar la información geométrica de cada parcela, y tenerla relacionada con todos los datos necesarios del propietario correspondiente. La única forma eficaz de gestionarlo todo y mantenerlo al día es con un SIG.

La Dirección General del Catastro (Ministerio de Economía y Hacienda, España) tiene un ambicioso proyecto, el SIGCA. Basado en contratación de trabajos: digitalización y ortofotos. Existe un formato de intercambio desde principios de los 90 (Norma de Intercambio de Cartografía Catastral, NICCA), bien definido y descrito que, debido al volumen de contratación, se ha convertido hasta cierto punto en uno de los standards de facto en España. Luego se pasan macro procesos de chequeo y se comprueba la calidad de los datos en una muestra
representativa. Se manejan las siguientes escalas:

• en rústica 1:2.000 y 1:5.000 hecho el 60% aproximadamente
• en urbana 1:500 y 1:1.000 hecho el 65% aproximadamente, lo que incluye todas las poblaciones de más de 25.000 hab. Según datos de 2002.

Cartografía

Por cercanía tecnológica, una de las aplicaciones inmediatas de los SIG, es la producción de cartografía. Si el sistema está orientado exclusivamente a producción de mapas, se trata de un sistema de CAO, no de un SIG. Pero hay sistemas que permiten análisis espacial de los datos y entre otras aplicaciones, permiten la obtención de mapas en una variedad de escalas, proyecciones y presentaciones considerable.

Redes de infraestructura

Mantenimiento de redes de gas, agua, electricidad, teléfono, alcantarillado. Son sistemas que permiten la localización de averías, situación exacta del lugar de actuación de las brigadas de reparación, conocer que parte de la red se queda fuera de servicio como consecuencia de una
eventualidad en un punto, planificación de la red óptima, etc. En un principio se hicieron SIG específicos y redundantes para una misma ciudad o región, lo lógico es tender al SIG polivalente, o al menos a que los datos se compartan, pero todavía no siempre es así.

Gestión urbana

Toda la gestión que un ayuntamiento realiza en una ciudad de pequeño o gran tamaño, puede ser realizada con la ayuda de un SIG corporativo: planeamiento urbanístico, concesión de licencias de obra, toma de decisiones, gestión ambiental (contaminación, calor, ruido); planeamiento de servicios (agua, gas, metro, bomberos); simulación de impactos (fábricas, canalización de ríos,
túneles, puentes).

Planificación global

Son aplicaciones típicas de análisis espacial en las que se estudian emplazamientos ideales de nuevos equipamientos para una ciudad o una región, por ejemplo, nuevas industrias.
La universidad de Columbia ha desarrollado un SIG para emplazar polígonos industriales teniendo en cuenta : altitud, pendiente, distancia mínima a una carretera principal, distancia a otra industria contaminante, tendido eléctrico existente, no tener acuíferos en un cierto radio,
estar a cierta distancia de las poblaciones de 10.000 habitantes, no estar cerca de una zona sensible (parque, reserva, yacimiento) , tipo de suelo, distancia a centros de distribución de materias primas y de productos acabados. Se encuentra qué zonas de la superficie requerida cumplen dichas condiciones.

Análisis de fenómenos sociales

Hay una serie de aplicaciones encaminadas a analizar cómo evoluciona un fenómeno social cualquiera en el espacio y tiempo, como: una epidemia determinada, un tipo de delito en relación con los índices de desempleo y escolarización, etcétera.
Son bastante frecuentes las aplicaciones en el campo de la criminología, orientadas fundamentalmente a la prevención de delitos.
Las Naciones Unidas está utilizando un SIG pata estudiar la evolución de un Plan de Erradicación de la filaria en Ghana.

Tráfico

Control de flota

Se basan en conocer en qué posiciones se hallan los vehículos de una flota (coches de policía, autobuses, coches de bomberos, camiones de transporte), para que una persona delante de una pantalla de ordenador, tome decisiones en función de su distribución.

Envío de unidades

Envío de unidades (Dispatching). Respuesta en tiempo real mediante el envío de unidades móviles ante emergencias, con rutas óptimas, seguimiento, alternativas y coordinación deefectivos. Incluye un paso de sofisticación frente al punto anterior, aquí el sistema calcula qué
unidad móvil es la ideal para atender una emergencia teniendo en cuenta todos los factores, y puede incluso guiar a dicha unidad siguiendo el camino óptimo hasta su destino. Ejemplos: bomberos, policía, ambulancias y hospitales, radiotaxis, mensajería, operaciones retorno.

Caminos óptimos

1 vehículo y 1 destino

Sistemas de guiado (Proyecto Prometeus)

Coches inteligentes. Equipados con un microordenador, con la red viaria cargada en floppy, que permite el que marcando origen y destino, el ordenador marque el camino más corto. Hay varios sistemas de este tipo, por ejemplo, el sistema CARIN (Car Information Navigation) de
Philips admite CD-Roms intercambiable de cartografía urbana según la ciudad de que se trate; utiliza un sistema GPS para situar la ubicación del coche, complementado con un giróscopo para mantener la ruta y un cuentakilómetros de precisión para los recorridos por calles estrechas que impiden recibir señal del número mínimo de satélites; proporciona rutas mínimas y caminos alternativos en una pantalla de 5 pulgadas y mediante mensajes sonoros (“gire a la derecha”, “siga recto”, etc.).

Otros sistemas, ya relativamente antiguos, se centran en la red de carreteras y no utilizan el posicionamiento del vehículo. El OS británico vende un sistema de pilotaje llamado OSCAR (OS Car), con datos digitales de todas las carreteras del Reino Unido a 1:625.000, basado en un
PC que con varias condiciones (velocidad en cada tipo de carretera, condiciones sobre gasolineras y hoteles, rutas cortadas) elige el camino mas corto y el más rápido.
También existen sistemas para los pilotos automáticos de barcos, basados en cartas náuticas digitales y sistemas GPS de posicionamiento.

1 vehículo y n destinos

Rutas estáticas: Ante una distribución de estaciones por las que tiene que pasar un transporte, cálculo de rutas óptimas (problema del viajante).
Es un problema matemáticamente muy complejo, que puede incluir varios factores, y muy rentable de resolver. Ejemplos: transportes de seguridad, paquetería, correos, reparto de mercancías.

n vehículos y n destinos

Las mejoras en la regulación del tráfico global suponen: mejora del transporte (público, privado y de urgencia), ahorro de combustible y disminución de la contaminación. Históricamente, existen varios sistemas

1. Planes de semáforos. Existen desde los años 70, un ejemplo es el TRANSIT británico.
   1. En tiempo fijo. Un ordenador elige entre una biblioteca de planes de semáforos, el óptimo según datos del tráfico. Ahorro global del 15% en tiempo para los conductores.
   2. En tiempo real. Se calcula el mejor plan de semáforos en función del tráfico. Sistema Siemens. Ahorro 22% en tiempo.
2. Sistemas de guiado individual con optimización según tráfico. Si un ordenador central recoge datos de tráfico y los transmite por radio al coche, el ordenador de éste puede elegir el camino más rápido y evitar calles cortadas.
3. Optimización individual y global (sistema LISB, ensayado 88). El coche sólo lleva un terminal no inteligente, el ordenador central halla una ruta de compromiso entre optimizar el camino del auto y el tráfico general. Dirige la circulación en tiempo real. El problema es el coste

(económico, en personal, etc.) del sistema centralizado, es difícil o casi imposible hoy por hoy disponer de un ordenador que dé respuesta optimizada en función del tráfico en tiempo real a una buena parte de los coches de una gran ciudad. En horas punta, tendría que resolver del
orden de 1.000.000 de consultas, analizando los datos de posición y velocidad de 1.000.000 de vehículos aproximadamente, con un tiempo de respuesta de muy pocos minutos.

SIG aplicado a los negocios

Otras aplicaciones muy interesantes son las de análisis estadístico con referencias geográficas. Es lo que se está empezando a llamar geomarketing. Por ejemplo:

• estudios de mercado por zonas para determinar en qué barrio de una ciudad es mas conveniente abrir un establecimiento comercial
• análisis de la evolución espacial en el tiempo de la renta per cápita para introducir un nuevo seguro
• intención de voto para planificar una campaña electoral.
• planificación de sucursales, oficinas o concesionarios de una empresa.

La General Motors y Nissan Motor Ibérica, han utilizado datos de los municipios españoles a escala 1:1.000.000 acompañados de información sobre población, nivel económico y grado de motorización para diseñar mediante un programa específico su red de concesionarios optima.

Formación

Menos importante en volumen de instalaciones que las anteriores, pero muy interesantes por las innovaciones tecnológicas que aportan, los sistemas de producción de realidad virtual para entrenamiento de pilotos de avión en condiciones cuasi reales. Utilizan datos de MDT, usos de
suelo e imágenes de satélite, en aplicaciones muy espectaculares.

Las aplicaciones orientadas a estudiantes de enseñanza secundaria que utilizan multimedia y datos a pequeñas escalas (1:500.000 y menores) están creciendo rápidamente. Uno de los intentos más interesantes de acercarlos SIG al público ha sido el proyecto Doomsday,
llevado a cabo por la BBC británica en 1986. Basado en un PC, con unos programas de consulta de manejo sencillo, incluye 21 000 mapas o ficheros en un disco óptico (similar a un CD) con datos geológicos, de suelos, población, empleo, estadísticas, etcétera… El sistema se puso a disposición de las escuelas a 3 000 libras esterlinas.

Ocio

Por un lado, se empieza a ver los SIG como una herramienta útil en el campo del turismo, que puede permitir: elegir al cliente qué hoteles cumplen una serie de requisitos, distancia máxima al mar o a la montaña, un clima determinado, comunicaciones por carretera, proximidad de
ciudades importantes, cercanía de centros de interés turístico, arqueológico, etc. y además guiarle en su viaje por carretera hasta el destino deseado.
Por otro, aunque menos desarrollado, los juegos basados en la creación de una realidad virtual geográfica, como simuladores de vuelo, programas de respuesta a catástrofes naturales, etcétera.

Bélicas

Poco conocidas por razones obvias de seguridad, constituyen un poderoso motor de desarrollo de la tecnología debido a las grandes inversiones que manejan. Incluyen una gran variedad de aplicaciones: simulación de conflictos bélicos en escenarios realistas (juegos de guerra), simulación de conflagraciones nucleares, sistemas automáticos de guiado de misiles (el misil busca su objetivo utilizando GPS y reconocimiento de formas en imágenes de satélite), etc.

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