Geotecnologia

Uso de sistemas de información geográfica

Resumen

EL Sistema de Información Geográfica (SIG) es un área del conocimiento de los Sistemas de Información. Los programas informáticos y las computadoras son los elementos del SIG que permiten almacenar, visualizar y procesar geodatos. Una de las características particulares de dicho sistema es que permite visualizar las relaciones espaciales entre objetos digitales que representan la realidad. El presente taller tiene como objetivo describir ¿qué es un SIG? y cómo puede el docente utilizarlo en sus clases de ciencias y estudios sociales. También se compartirán las lecciones aprendidas de otros docentes de centros de educación en los Estados Unidos en el uso de esta tecnología. Finalmente, se propondrán algunas actividades prácticas que promuevan tanto en el profesorado como en los estudiantes un pensamiento crítico en el marco de un proceso de aprendizaje integral que permite la expresión de múltiples facetas de la inteligencia. Las ciencias y los estudios sociales son dos campos con un gran potencial para el uso de los Sistemas de Información Geográfica. En ambas materias el estudiante y el profesor interaccionan con lugares, tiempos, seres vivos y su entorno, eventos naturales (Ej. temblores, lluvias, huracanes) que ocasionan impactos adversos en los seres humanos y sus bienes y la situación ambiental local, regional y mundial. Algunos de estos temas, aunque atractivos, pueden no despertar la atención del estudiante por la ausencia de medios audiovisuales que le permitan interaccionar con los contenidos y de esta manera tratar de dar respuesta a sus propias preguntas e inquietudes.

INTRODUCCIÓN

Los conceptos de espacio y ubicación son elementos inherentes de nuestra vida cotidiana.

Por ejemplo, todos los días nos desplazarnos desde la casa hasta el sitio de trabajo; para lo cual es necesario conocer a qué distancia y en qué dirección está la oficina con respecto a la casa para determinar el tiempo y ruta a seguir ( y en especial a qué hora debemos levantarnos!!). Por la tarde o noche, si deseamos visitar el supermercado es necesario saber donde estamos y donde está el supermercado. Con frecuencia los turistas preguntan ¿donde está playa Conchal? o ¿A qué distancia está el Parque Nacional Santa Rosa? Estas preguntas son de naturaleza espacial y en la mayoría de los casos podemos responderlas utilizando nuestro “mapa mental”. Sin embargo ¿qué pasaría si le preguntaran por una dirección en Limón o en Guatemala?. Es muy probable que usted no podría responder pues su “base de datos mental” no posee información sobre dichos sitios. Por otro lado existen preguntas mas complejas como por ejemplo ¿Cuántas Zonas de Vida de Holdridge existen en el Parque Nacional Guanacaste? ó ¿cuánto bosque existe en Guanacaste? que no pueden responderse sin utilizar mapas de papel y más recientemente mapas digitales y computadoras.

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) han transformado la percepción estática e "ilustrativa" de los mapas en un elemento activo o inteligente. El SIG es un conjunto de herramientas computacionales que los científicos, gerentes, ingenieros, profesores y ciudadanos utilizan para responder a preguntas de naturaleza espacial. Usted puede comparar el SIG con una calculadora muy poderosa que le permite realizar operaciones espaciales. Esta herramienta está diseñada para facilitar la recolección, almacenamiento, recuperación y procesamiento de datos georeferenciados a gran velocidad y con gran precisión. El SIG goza de gran aceptación en disciplinas tan diversas como las ciencias biológicas y naturales, la medicina, el mercadeo, la ingeniería y la navegación aérea, terrestre y marítima. Hasta 1980 la tecnología era un privilegio de los países desarrollados ó de las empresas transnacionales; sin embargo la revolución de las microcomputadoras trajo consigo una reducción en los precios del equipo y software.

La tecnología y la información son dos características de la sociedad actual que tenderán a acentuarse en el futuro. El acceso a herramientas tecnológicas es esencial para los profesores y estudiantes desde edades muy tempranas. En el presente taller se introduce al profesor(a) al tema de los Sistemas de Información Geográfica y a su utilización como un medio pedagógico en las clases de ciencias y estudios sociales. En el documento se tratan los siguientes temas:

¿Qué es un SIG?; ¿Porqué y para qué utilizar el SIG en la educación segundaria? y finalmente se describen algunas experiencias de centros educativos de países desarrollados. El autor espera que el presente trabajo motive a los educadores(as) a aventurarse en el mundo de los mapas digitales, las imágenes de satélite y las computadoras.

¿QUÉ ES UN SIG?

Un Sistema de Información Geográfica es un conjunto de subsistemas que interactúan de manera integrada y que permiten automatizar, guardar, recuperar, analizar y visualizar geodatos. Un geodato es cualquier elemento de la realidad que posee una posición implícita o explícita. Por ejemplo, si usted cuenta el numero de estudiantes por distrito ó caserío, se dice que dicho dato tiene una ubicación implícita; ya que su ubicación está referida al elemento “distrito” ó “caserío”.

Por el contrario, si usted registra la ubicación de su casa utilizando un receptor del Sistema de Posicionamiento Global (GPS, por sus siglas en Inglés) entonces se dice que dicho elemento tiene una posición explícita; o sea posee sus propias coordenadas (latitud y longitud).

En el SIG pueden distinguirse los siguientes subsistemas:

• Equipo/Periféricos: Este componente incluye las computadoras, impresoras, cámaras digitales, monitores y similares.

• Datos: Los datos representan elementos de la realidad; por ejemplo casas, fincas, carreteras, población, embalses, etc.

• Software: Estos son los programas especialmente diseñados para el procesamiento de datos georeferenciados. Algunas de las compañías mas conocidas son ESRI (www.esri.com), Intergraph (www.intergraph.com), MapInfo (http://www.mapinfo.com) y Autodesk (http://www.autodesk.es).

• Usuarios: Los usuarios (as) son todas aquellas personas que utilizan el SIG; ya se a nivel personal (por ejemplo cuando se maneja un vehículo) o como parte de una empresa u organización.

• Ambiente institucional: Este componente representa a los administradores (Ej. Gerentes, directores, etc.) que toman las decisiones sobre aspectos tales como compra/actualización de equipo y programas; contratación de personal, etc.

¿PARA QUÉ SIRVE UN SIG?

El SIG fue diseñado para responder a preguntas de naturaleza espacial y esto lo diferencia de otras herramientas computacionales como las bases de datos, los procesadores de texto o los programas de diseño gráfico. De manera genérica se pude pensar que el SIG permite dar respuesta a las siguientes preguntas:

Localización : ¿Dónde está ..?

Esta primera pregunta responde a la necesidad básica de todo ser humano de saber donde se encuentra algo. Por ejemplo, ¿donde está el INBIOPARQUE?

Condición: ¿Dónde puedo encontrar....?

Esta segunda pregunta requiere del análisis espacial para su respuesta; ya que nos interesa conocer donde se encuentra un lugar que reúne ciertas condiciones. Por ejemplo, donde está la laguna en el INBIOPARQUE?

Tendencia: ¿Cuánto ha cambiado el paisaje entre dos fechas?

Para responder a esta pregunta es necesario conocer el estado de un sitio en dos momentos en el tiempo. Por ejemplo, ¿Cuánto bosque se ha regenerado en el Parque Nacional Santa Rosa

entre 1975 y 2005; ó ¿cuanto bosque se taló en la Zona Norte entre 1960 y 1970?

Distribución: ¿Cuáles son los patrones de distribución espacial?

Esta pregunta es la mas compleja e involucra el uso de datos y productos derivadas de las preguntas anteriores. Por ejemplo, podemos preguntarnos ¿cuál es el patrón espacial de los incendios forestales en Costa Rica y cuáles variables están asociadas a ellos?

Modelado cartográfico: ¿Qué pasa si...?

Este tipo de preguntas es típica de situaciones de incertidumbre o sea cuando no se conoce la totalidad de los datos-procesos para tomar una decisión. Por ejemplo, podemos preguntarnos ¿qué pasaría con la agricultura y la biodiversidad de Costa Rica si la temperatura media anual aumentara 2 C en los próximos 10 años; ó ¿cuál sería el impacto de una nueva erupción en el Volcán Irazú?.

En un SIG se pueden distinguir los elementos geométricos y sus atributos o propiedades.

Por ejemplo, un punto puede representar una casa, un pozo de agua o fuentes de contaminación. Para cada uno de estos elementos geométricos existe una tabla que contiene los atributos o características de dicho punto. Por ejemplo en el caso de las fuentes de contaminación se podría registrar la propiedad en donde se encuentra, el nombre de su dueño, el tipo de efluente, su volumen, periodicidad, toxicidad, etc. La mayoría de las compañías que desarrollan software en el área de SIG han creado interfases que le permiten al usuario vincular o asociar sus bases de datos a los elementos geográficos.

El análisis espacial (Ej. medición de distancias, áreas, sobreposición de capas de datos) constituye el corazón de un SIG. El procesamiento y análisis de información espacial es lo que diferencia a un SIG de otros sistemas de información o de diseño asistido por computadora (Ej. AutoCad, MicroStation). Mediante este componente el usuario puede visualizar sus datos, derivar nuevos datos basado en los

...