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Los sistemas de información geográfica, mejor conocidos como software GIS, son herramientas que capturan, analizan y muestran datos geoespaciales para crear mapas en 2D o 3D. Estas herramientas actúan como plataformas de gestión de activos para los datos geográficos que capturan, lo que significa que la tecnología GIS tiene la capacidad de entender patrones y mejorar operaciones en actividades basadas en la tierra.
Un GIS es una tecnología arraigada en la ciencia de la información geográfica que permite a los usuarios profundizar en los datos geoespaciales. El primer paso en esta tecnología de mapeo es capturar datos. Estos tipos de datos incluyen datos cartográficos, fotográficos y digitales para proporcionar una imagen completa. Los programas GIS requieren tanto hardware como software, como el escritorio necesario para mostrar la información.
Los datos cartográficos ya están en forma de mapa e incluyen información como la ubicación de ríos, carreteras, valles, colinas y más. Los datos de interpretación fotográfica analizan tomas aéreas de un sitio. Los datos digitales se recopilan de satélites que muestran el uso del suelo.
Todas las variedades de datos pueden ser ingresadas en herramientas de mapeo GIS a través de la captura de datos. Siempre que se haya digitalizado, puede ser ingresado en un programa GIS. Una vez que esos datos han sido ingresados, la tecnología GIS puede transformarlos en un mapa.
Las herramientas GIS impulsan los servicios basados en la ubicación. Esta tecnología es prevalente en varias otras profesiones:
Especialista en GIS – Un especialista en GIS es un experto en sistemas de información geográfica. Analizan los datos espaciales almacenados en las geodatabases dentro de estas herramientas para resolver problemas relacionados con un sitio o área específica. Por ejemplo, un especialista en GIS puede evaluar los datos geoespaciales de una región para determinar la mejor ruta de escape y luego tener la responsabilidad de mapear un tiempo estimado necesario durante un desastre natural. Estos especialistas pueden crear mapas de ciertas áreas usando tecnología GIS y usar esa información para realizar tareas como localizar características especiales dentro de un paisaje.
Un especialista en GIS puede ser una carrera a tiempo completo, ya que una persona en este rol puede actuar como consultor para organizaciones que pueden beneficiarse de los datos extraídos del software GIS. Aunque la mayoría de este trabajo puede realizarse de forma remota desde una computadora, a veces se requiere que los especialistas en GIS visiten un sitio para comparar el paisaje con los datos en el sistema GIS. Aquellos que buscan este camino profesional pueden obtener un certificado GIS de un programa acreditado; muchas universidades también ofrecen títulos en GIS.
Planificador Urbano – Un planificador urbano desarrolla procedimientos y programas para el uso del suelo. Los resultados suelen ser el mapeo de planes para construir comunidades, acomodar el crecimiento, renovar instalaciones físicas locales y más. Por ejemplo, un planificador urbano podría aprobar planes para una nueva escuela para asegurarse de que satisfaga las necesidades de una población en crecimiento. A medida que una comunidad crece y cambia, los planificadores urbanos están allí para ayudar a gestionar los cambios económicos, sociales y ambientales que puedan surgir. Los planificadores urbanos pueden ser utilizados para comunidades de cualquier tamaño: pueblos pequeños, grandes ciudades y condados enteros.
Se necesita una gran cantidad de datos para que un planificador urbano tome una decisión informada. Deben mantenerse actualizados sobre los códigos de zonificación, regulaciones ambientales y cuestiones legales. Los planificadores urbanos también deben estar atentos al paisaje en su área y pueden utilizar la tecnología GIS para analizar y manipular datos. El software GIS puede usarse para superponer un mapa de tierras con indicadores de densidad de población, lo que podría mostrar el mejor uso para un terreno. Aunque un planificador urbano probablemente necesite realizar visitas al sitio, también pueden utilizar un GIS de escritorio para analizar estos datos desde su propia oficina.
Científico Ambiental – Un científico ambiental evalúa la salud y estabilidad de un paisaje dado. Esto incluye una gran cantidad de pruebas de campo y encuestas para recopilar datos geoespaciales, como muestras de suelo, agua y aire. Los datos recopilados luego se analizan en busca de indicadores negativos, como la contaminación. Los hallazgos de un científico ambiental pueden recopilarse en un informe oficial que puede presentarse a los responsables de políticas u otras organizaciones preocupadas por los problemas ambientales.
Los científicos ambientales dependen en gran medida de las aplicaciones GIS para tener éxito en su trabajo. Estas herramientas capturan la información geográfica necesaria para mapear efectivamente la salud de un área física. Esta tecnología de mapeo tiene la capacidad de capturar datos de todos los aspectos de un paisaje—aéreo, agua, tierra—y luego mostrarlos como una variedad de mapas diferentes. Estas soluciones también pueden mapear cambios en un área específica, lo cual es enormemente beneficioso para un científico ambiental ya que puede impulsar un curso de acción o anticipar futuras condiciones del terreno.
Profesionales de la Salud Pública – Los profesionales de la salud pública están dedicados a proteger y mejorar la salud de las comunidades. Aquellos en este campo están más enfocados en prevenir enfermedades y lesiones en lugar de tratarlas. La salud pública se cruza con una serie de campos más específicos para mejorar la salud de la comunidad. La epidemiología rastrea la distribución y gravedad de las enfermedades, junto con cómo prevenir su propagación. La bioestadística aplica métodos estadísticos y matemáticos al análisis de problemas de salud pública.
La salud ambiental se preocupa por la calidad del suministro de alimentos, la contaminación del agua y el aire, y la prevención de enfermedades. Aquí es donde entran en juego las herramientas GIS. El uso de un GIS y los datos espaciales que captura pueden ayudar a los profesionales de la salud pública a tomar decisiones y predecir resultados. Por ejemplo, los funcionarios de salud pública pueden usar la tecnología GIS para mapear el riesgo potencial de una fuente de agua contaminada. Un programa GIS de escritorio también puede mostrar información como el uso de drogas en un área determinada.
Aplicación de la Ley – Los oficiales de aplicación de la ley pueden rastrear tendencias delictivas dentro del software GIS usando el mapeo del crimen, que mapea, visualiza y analiza patrones de incidentes delictivos dentro de sus jurisdicciones. Estos puntos calientes de crimen pueden identificarse mediante el uso de programas GIS. Los analistas del crimen pueden usar un GIS de escritorio para superponer conjuntos de datos como demografía del censo. Con esta información, los oficiales de policía pueden identificar ubicaciones físicas y potencialmente entender la causa subyacente del crimen en un área determinada. El software de mapeo GIS también puede ser útil para asignar oficiales de policía durante situaciones de emergencia.
El software GIS es vital para crear mapas, pero esa no es la única aplicación para esta tecnología. Estas herramientas capturan datos que pueden ser utilizados por pequeñas, medianas o grandes empresas en muchos campos.
Un GIS ayuda a los usuarios a tomar decisiones más informadas. Al trabajar con una ubicación física, necesitas entender cada aspecto de ella—aire, tierra, agua, área circundante y más. Un GIS captura esta variedad de datos, detallando varios aspectos de un paisaje, y los almacena todos dentro de una plataforma. Visualizar estos datos ayuda a identificar áreas de oportunidad y problemas potenciales, como la mejor ruta para una evacuación durante un huracán inminente.
Los datos geoespaciales almacenados dentro de estas plataformas incluso ayudan a proporcionar respuestas sobre cosas distintas al propio paisaje físico. La demografía de la población circundante, problemas sociales, problemas empresariales del mundo real e información política pueden recopilarse usando un GIS. Características como la superposición y la visualización de datos conectan los puntos y crean relaciones entre cualidades aparentemente no relacionadas, como poblaciones con características geográficas. Por ejemplo, si una empresa necesita abrir una nueva tienda, el software GIS puede usarse para encontrar un sitio de terreno cerca de un área altamente poblada. Luego, los datos pueden manipularse para tener en cuenta el inevitable cambio de población en el área circundante.
El software GIS está diseñado específicamente para visualizar datos. Leer y entender estadísticas y datos puede ser increíblemente desafiante. La visualización de datos es un componente clave de la tecnología GIS, lo que significa que los datos ingresados se presentarán de manera clara y comprensible. Usando una solución GIS, puedes superponer tus conjuntos de datos en una sola imagen y encontrar las conexiones entre cada conjunto de datos. Dar vida a estos datos también te permite verlos desde una perspectiva diferente, lo que puede proporcionar una nueva visión sobre un problema potencial que necesita ser resuelto. Puedes crear múltiples mapas dentro de las plataformas GIS, lo que te permite rastrear y visualizar el cambio en un área determinada a lo largo del tiempo.
La tecnología GIS puede ayudar a conservar los recursos naturales. El software GIS tiene la capacidad de gestionar y mantener recursos agrícolas, hídricos y forestales. Estas herramientas gestionan fácilmente los datos sobre las condiciones forestales también. La distribución geográfica de los recursos hídricos puede analizarse a través de la tecnología GIS. Estos dos recursos también están conectados, ya que la cobertura arbórea tiende a disminuir la escorrentía de aguas pluviales.
El software GIS permite un mejor mantenimiento de registros de información geográfica. Muchas organizaciones están obligadas a mantener registros geográficos exhaustivos, como agencias gubernamentales y de ciencia ambiental. Los sistemas GIS están en la base de la creación de políticas como leyes de zonificación, censos de población y propiedad de tierras. El mantenimiento de registros es vital al crear y mantener estas leyes, y la tecnología GIS puede almacenar la información geográfica necesaria.
La tecnología GIS también puede rastrear la propagación de enfermedades infecciosas. Además de mapear tendencias en características geográficas, la tecnología GIS se utiliza para seguir tendencias que se relacionan con la propagación de enfermedades. Los usuarios pueden aprovechar las soluciones GIS de escritorio para comparar la geografía con otras variables relevantes y predecir dónde podría propagarse una enfermedad infecciosa a continuación. Estos datos permiten al personal sobre el terreno trabajar rápidamente para salvar vidas de los residentes locales.
El software GIS ayuda a automatizar tareas geográficas previamente tediosas. Antes de esta tecnología, recopilar los datos necesarios para cualquier planificación de tierras, medio ambiente, mapas, tuberías o ciudades podría ser increíblemente lento, debido al hecho de que una plataforma no podía capturar y almacenar datos de varias fuentes. Además, cada muestra de datos se recopilaba y almacenaba individualmente. Sin embargo, los programas GIS actúan como un repositorio para estos datos y los convierten en el formato correcto, si es necesario. La tecnología GIS luego lleva esto un paso más allá y permite a los usuarios también diseñar, actualizar y editar en la misma plataforma donde se almacenan sus datos geográficos. Estas soluciones también proporcionan herramientas de análisis, lo que da a las organizaciones más tiempo para centrarse en otras tareas urgentes y críticas.
Los gobiernos pueden usar el software GIS para planificar comunidades más rentables. Los gobiernos dependen de una planificación exhaustiva cuando se trata de construir y expandir sus comunidades. Sin embargo, las organizaciones gubernamentales, especialmente las municipales más pequeñas, pueden enfrentar dificultades cuando se trata de la economía. Expandir una comunidad mientras los recursos disminuyen se vuelve costoso. La tecnología GIS proporciona una manera para que las organizaciones gubernamentales expandan sus comunidades de la manera más rentable posible, ya que los datos proporcionados por el software GIS les permiten tomar decisiones más informadas sobre decisiones como el uso del suelo y las ubicaciones de las instalaciones físicas. Los gobiernos pueden utilizar una solución GIS gratuita para seguir reduciendo costos.
Los distritos pueden crear escuelas más eficientes con la tecnología GIS. Un problema común dentro de las comunidades es la necesidad de redistribuir los límites escolares a medida que la población local aumenta y disminuye. Los programas GIS capturan y almacenan direcciones para todos los estudiantes en la escuela. Usando herramientas de proximidad basadas en características, puedes manipular los límites de estas zonas y un GIS relaciona los conteos de estudiantes por grado de este límite propuesto. Incluso después de que se hayan establecido los límites del distrito escolar, estos programas pueden seguir beneficiando a las escuelas. Los administradores escolares usan la tecnología GIS para analizar la distancia que los estudiantes caminan hasta la escuela. Si un estudiante vive a cierta distancia, las herramientas GIS continúan analizando los datos para determinar qué estudiantes son elegibles para tomar autobuses escolares. Como las escuelas pueden no tener mucho presupuesto dedicado a tecnología no esencial, pueden utilizar una plataforma GIS gratuita para estas tareas.
La planificación para desastres naturales puede hacerse usando la tecnología GIS. Uno de los principales usos de este software es proteger el medio ambiente. El lado opuesto de eso es proteger a los ciudadanos de los peligros potenciales de su entorno local. Las herramientas GIS ayudan con la gestión de riesgos al evaluar qué áreas están en riesgo de desastres naturales o provocados por el hombre. Las comunidades pueden luego tomar estos datos y desarrollar medidas preventivas. Y cuando los desastres naturales son inevitables, la tecnología GIS aún puede ayudar. Estas herramientas ayudan en la planificación de rutas de evacuación de emergencia y ayudan a estimar el daño de las inundaciones. Además, GIS ayuda a los gobiernos locales a documentar las necesidades de fondos federales de ayuda en desastres.
Si bien las características específicas pueden variar entre diferentes soluciones GIS, las siguientes características se encuentran típicamente en los sistemas de información geográfica:
Captura de Datos – Esto es simplemente el acto de ingresar datos en un GIS. Los datos relevantes pueden obtenerse de varias fuentes. El software debe poder convertir tus datos a un archivo raster o vectorial que sea compatible con tu herramienta.
Integración de Sensores Remotos – La teledetección es la realización de mediciones de una ubicación específica en la tierra a través de aviones o satélites. Estos sensores tienen la capacidad de recopilar datos en forma de imágenes. Como parte de su funcionalidad de captura de datos, las imágenes de teledetección deben integrarse fácilmente con un GIS.
Almacén de Datos – El software GIS almacena los datos sobre características geográficas y sus características. Utiliza esos datos para publicar mapas. Así como las soluciones GIS capturan datos en múltiples formatos, dichos datos también se almacenan en múltiples formatos. Los datos de la ciudad pueden almacenarse como puntos, los datos de carreteras formateados como líneas, los límites como áreas, y así sucesivamente. Almacenar esta información es lo que permite a un GIS identificar características ubicadas en un mapa.
Consulta de Zonas de Amortiguamiento – La consulta de zonas de amortiguamiento es la capacidad de seleccionar un punto en un mapa y mostrar cualquier dato dado dentro de un cierto radio. Estos amortiguadores se utilizan para mostrar un área de influencia alrededor de una ubicación. Por ejemplo, un amortiguador puede usarse para seccionar un radio alrededor de una escuela para planificar el transporte de estudiantes que viven más lejos. Algunas herramientas GIS pueden referirse a la consulta de zonas de amortiguamiento con otros nombres, como herramientas de proximidad basadas en características.
Edición de Datos – Las características de los paisajes que estudias cambian, lo que significa que tus datos también cambiarán. Un GIS te permitirá mantenerte al día con estos cambios permitiéndote editar tus datos. Las características y procesos de revisión específicos variarán en cada herramienta, pero todas deberían ofrecer la capacidad de editar tus datos.
Visualización de Datos – El componente de visualización de datos de un GIS es lo que da vida a tus datos, en un formato 2D o 3D. Un GIS muestra los datos que ingresas como un mapa fácil de leer directamente en tu escritorio. Esta función puede permitir características adicionales, como agregar ventanas emergentes, gráficos e infografías a los mapas.
Geocodificación – Esta característica asigna ubicaciones a las direcciones que necesitas rastrear para que puedan colocarse como puntos en un mapa. Puede pensarse como una versión digital interactiva de poner un alfiler en una ubicación en un mapa físico. Algunas herramientas pueden referirse a esta característica como coincidencia de direcciones.
Análisis Espacial – El análisis espacial está en el núcleo de la publicación de un mapa, y puede ser una de las características clave de un GIS. Esta capacidad permite a los usuarios profundizar en sus datos y tomar decisiones informadas, predecir patrones y más.
Superposición – La superposición hace posible visualizar muchas formas diferentes de datos en una sola imagen. Esta función superpone múltiples conjuntos de datos en una sola imagen para identificar las relaciones entre ellos. La mayoría del software GIS proporciona capacidades de superposición para datos vectoriales y raster.
Publicación de Mapas – Crear mapas es el objetivo final del software GIS. Todas estas características, como la superposición y la edición de datos, contribuyen a la creación de un mapa. Una vez que tus datos están listos, puedes simplemente imprimir el mapa en una impresora correspondiente. Algunas herramientas GIS pueden realizar un análisis final de tus datos antes de imprimir el mapa final.
Con su amplia gama de capacidades y aplicaciones, la tecnología GIS ofrece una plétora de beneficios. Pero eso no significa que este software no venga sin sus desafíos.
Si bien los datos capturados y almacenados en plataformas GIS son increíblemente beneficiosos para los usuarios, integrarse con mapas tradicionales es extremadamente complejo. Puede resultar difícil integrar un mapa tradicional con la tecnología GIS. Puede que no sea posible obtener información geoespacial significativa de un GIS, ya que muchos solo almacenan y analizan los datos recopilados de la propia plataforma. Comunícate con el proveedor de GIS que selecciones para determinar si esta integración es posible.
El software GIS es caro. Estas herramientas son enormemente beneficiosas para los usuarios, ya que recopilan una gran cantidad de datos de varios puntos. Puede costar mucho recopilar, ingresar y conectar todos estos datos. El hardware correspondiente, junto con la posible necesidad de contratar a un experto en GIS, sigue aumentando esos gastos. Aunque pueden tener algunas características limitadas, los usuarios conscientes del presupuesto pueden aprovechar un GIS gratuito para su negocio.
La gestión de datos puede ser difícil. Es genial que la tecnología GIS permita a los usuarios capturar y almacenar grandes cantidades de datos, pero alguien tiene que revisar toda esa información. Debido a que hay tantos datos, esto podría llevar a la generalización de datos, lo que significa que podrías estar en riesgo de perder información. Grandes cantidades de datos también requieren un espacio de almacenamiento masivo, lo que aumenta el costo y la mano de obra requerida para ejecutar tu GIS.
Uso de Drones – Debido a que los drones pueden maniobrarse fácilmente para capturar tomas aéreas, son una herramienta perfecta para capturar datos geoespaciales. Los drones se han vuelto más comunes entre empresas y consumidores, ya que son fáciles de usar, recopilan datos desde puntos de vista aéreos y pueden convertir datos de maneras únicas. Debido a que el uso de estas herramientas se está volviendo más generalizado, los drones están volviéndose más baratos.
Analítica Geoespacial y el Internet de las Cosas (IoT) – Como un subconjunto de la analítica espacial, la analítica geoespacial profundiza en los datos que identifican las ubicaciones geográficas de ciertas características en la tierra, como los océanos. Se necesitan sensores para captar estos datos, que es donde entra el IoT. El IoT impulsa los sensores de posicionamiento, que pueden localizar y rastrear objetos usando un GPS o información de desplazamiento relativo. Las cosas inteligentes, incluidos los objetos incrustados con IA, envían datos a través de redes móviles. Esto puede proporcionar datos en tiempo real sobre factores como la densidad de población en un área determinada.
Datos Abiertos y GIS – Los datos abiertos son información que se comparte con el público para que cualquiera pueda verla y usarla libremente. Esto tiene el potencial de ser un cambio de juego para el software GIS, porque eso significa que los gobiernos, científicos, planificadores urbanos y más pueden estudiar esta información para anticipar cómo las áreas circundantes podrían impactar su propia comunidad. Esta tecnología permite a los usuarios entender sus entornos y cómo evolucionan, así como anticipar cambios futuros. Un GIS de código abierto tiene el potencial de impactar industrias no centradas en la tierra. Por ejemplo, esta tecnología puede usarse para mapear desiertos alimentarios en áreas específicas en un esfuerzo por combatir la obesidad infantil. Si estos datos están abiertos al público, los funcionarios de salud pueden seguir descubriendo aplicaciones adicionales para esta información.
Con sus aplicaciones de visualización de datos en 3D y su enfoque en el medio ambiente, GIS está estrechamente relacionado con categorías de software como CAD, BIM y Silvicultura.
Software CAD — El software CAD (diseño asistido por computadora) es típicamente utilizado por aquellos en los campos de la arquitectura, ingeniería y arte para crear dibujos en 2D y 3D, junto con la construcción de modelos 3D de objetos físicos. Aunque GIS y CAD son dos tipos de tecnologías completamente diferentes, generalmente deberían integrarse entre sí, ya que las relaciones y componentes espaciales son vitales para los usuarios de software CAD.
Software BIM — El software BIM (diseño de edificios y modelado de información de edificios) es una subcategoría de productos de diseño asistido por computadora (CAD) comúnmente utilizados por arquitectos y aquellos en la industria de la construcción. Muchos de estos productos ofrecen herramientas y bibliotecas específicamente dirigidas a usuarios en estos campos, incluidos mecánicos, eléctricos y de fontanería (MEP). Estas herramientas ofrecen un proceso basado en modelos para diseñar y gestionar infraestructuras. GIS extiende el valor del software BIM a través de la visualización y análisis de datos en el contexto tanto del entorno natural como de las estructuras de edificios. Los atributos dentro de los datos BIM pueden convertirse fácilmente en características GIS.
Software de Silvicultura – Los productos de software de silvicultura son soluciones que gestionan tareas relacionadas con la silvicultura como la previsión, la operación de cosechas, el seguimiento de inventarios y la gestión de contratos. Estas herramientas se utilizan para realizar funciones como predecir el tamaño de la cosecha y ayudar a los usuarios a encontrar la mejor manera de optimizar sus recursos. Las empresas utilizan el software para predecir tamaños de cosecha y optimizar sus recursos, todo a través de una solución de escritorio. Los usuarios pueden crear calendarios para gestionar operaciones y asignar equipos para completar esfuerzos relacionados con la madera. Como tanto GIS como el software de silvicultura conciernen al medio ambiente, estas soluciones deberían proporcionar una integración de datos sin problemas. De hecho, algunas soluciones GIS están destinadas exclusivamente al trabajo forestal. GIS para la silvicultura ofrece funciones como la capacidad de maximizar el valor de la madera, reducir costos, análisis de mapas y gestión de bosques.