Introducción. ¿Qué puedo hacer con un SIG?


En este capítulo se presentan algunas nociones básicas sobre análisis espacial y su significado. Con ellas, se podrá abordar posteriormente la presentación de formulaciones específicas de diversa índole, que serán las piezas fundamentales del estudio de datos espaciales dentro de un SIG.

Al acabar el capítulo se tendrá un concepto general de las distintas clases de operaciones analíticas que serán desarrolladas en esta parte del libro. Para estudiar este capítulo es necesario previamente conocer los diferentes tipos de datos que se manejan en un SIG, de cara a poder entender la disposición de estos a uno u otro tipo de análisis.


Introducción

El análisis de los datos geográficos es, junto con la generación cartográfica, una de las tareas fundamentales sin las cuales el concepto de SIG no alcanza su verdadero significado. La información que manejamos en un SIG es a su vez una fuente de nueva información, y solo es a través de su análisis como podemos obtener esta última y sacar partido de ella.

Los datos espaciales contienen mucha más información de la que a primera vista nos muestran. Todo dato espacial es el resultado de un proceso localizado espacialmente, el cual podemos conocer en mayor medida si sabemos «leer» la información subyacente que dicho dato contiene. Los cursos de los ríos informan sobre la estructura del terreno o la litología existente. Los patrones en los que se disponen los nidos de una especie de ave dicen mucho acerca del comportamiento de esta. Y así, muchos otros ejemplos que pueden analizarse según alguna o varias de las formulaciones que veremos a lo largo de esta parte del libro. Lo importante es conocer qué formas hay de convertir la información espacial en información sobre un proceso dado, o cómo extraer parámetros de utilidad a partir de datos espaciales relacionados con nuestro área de estudio.

Ahora que ya conocemos cómo son los datos que podemos incorporar a un SIG, es el momento de ver cómo los SIG constituyen herramientas de gran potencia para estudiar dichos datos. El análisis de estos datos geográficos ha cobrado una nueva dimensión desde la aparición de los SIG, surgiendo nuevos planteamientos y mejorándose los ya existentes. A lo largo de toda su historia, el análisis ha sido uno de los elementos más importantes de un SIG, y a día de hoy existen formulaciones que cubren casi todo el abanico posible de necesidades. Dados unos datos espaciales y un problema a resolver, es probable que exista algún procedimiento que, si no nos da una solución como tal a partir de dichos datos, pueda emplearlos para acercarnos a esta. El objetivo de esta parte del libro es mostrar los más importantes de dichos procedimientos, con el fin de dejar clara la potencialidad de los datos espaciales en los más diversos contextos de estudio.

¿Qué es el análisis espacial?

De modo formal, podemos decir que el análisis espacial es el estudio cuantitativo de aquellos fenómenos que se manifiestan en el espacio [Anselin1989Syracuse]. Ello indica una importancia clave de la posición, la superficie, la distancia y la interacción a través del propio espacio. Para que estos conceptos cobren sentido, se necesita que toda la información esté referenciada espacialmente.

En otros tipos de datos, el orden en que los elementos, indexados de una u otra forma, se dispongan no es relevante, y una reestructuración de los mismos no afecta necesariamente a los resultados. En el caso del dato espacial, este supuesto no se cumple, y alterar la distribución espacial de los valores de partida implica que los resultados de cualquier análisis espacial serán distintos. Esto nos permite definir tal análisis espacial como el conjunto de técnicas y modelos que hacen un uso explícito de la referencia espacial de cada dato particular [Chorley1972Methuen].

Desde un punto de vista menos formal, podemos entender el análisis espacial sencillamente como el conjunto de operaciones que desarrollamos en base a los datos espaciales en el trabajo habitual con estos. En realidad, prácticamente todo cuanto hacemos con los datos espaciales constituye alguna forma de análisis. Pese a que, como ya sabemos, la aparición de los SIG ha propiciado un fuerte desarrollo en este terreno, el análisis espacial no es algo novedoso, y todos en algún momento hemos utilizado algún mapa clásico y efectuado algún análisis sobre él.

Por ejemplo, hemos cogido un mapa de elevaciones y hemos buscado dónde se sitúa el pico más alto, o bien hemos visto la elevación concreta a la que se encuentra un elemento dado como, por ejemplo, una población. Igualmente, hemos mirado en un mapa de carreteras intentando planificar una jornada turística, viendo qué lugares de interés podemos visitar o cómo llegar desde uno a otro de estos lugares haciéndolo por las mejores carreteras o de la forma más rápida. Estas actividades habituales son ejemplos de análisis geográficos que podemos igualmente realizar dentro de un SIG.

Cuando los datos espaciales que se recogen en ese mapa de elevaciones o ese mapa de carreteras pasan al marco de un SIG, se incorporan igualmente a un marco de análisis en el que además se contempla otra serie de operaciones. Dentro de ese marco, se da por igual una formalización de los métodos de análisis espacial, fundamentada sobre todo en la naturaleza numérica y cuantitativa con la que se maneja todo dato espacial dentro de un Sistema de Información Geográfica. Esta formalización es la que provee el entorno adecuado para plantear todo tipo de análisis cuantitativos sobre los datos espaciales.

No debe verse el análisis espacial como un conjunto de complejos algoritmos, sino como una colección de procesos con los que explotar los datos espaciales. Estas operaciones producen resultados de diversa clase, como pueden ser los siguientes:

En ocasiones, los resultados expresan la misma variable que el dato de partida (por ejemplo, el cálculo de una media), y en otros las variables de entrada y salida son distintas (por ejemplo, si a partir de una capa de elevaciones calculamos una de pendientes).

Asimismo, todo análisis espacial parte de un conjunto de datos espaciales, pudiendo estos ser de un único tipo, o de varios distintos que se combinan en un procedimiento concreto. Por ejemplo, en el caso de calcular la localización del punto más alto el resultado es una sencilla coordenada, y tan solo se utiliza la variable elevación. En el caso de la altura media de una ciudad, se utilizan dos entradas. Por un lado, la elevación, y por otro el emplazamiento de la ciudad. Aunque en ese mapa de carreteras que antes citábamos toda esa información se contiene en una única hoja, en realidad son dos elementos distintos combinados a la hora de representarlos. En términos más acordes con un SIG, podemos decir que tenemos dos capas distintas que utilizamos como entradas.

Razonamiento y consulta geográfica en un SIG

Tanto si la información geográfica se encuentra dentro de un SIG como si no, las distintas herramientas de análisis espacial permiten estudiar los datos geográficos con el fin de obtener respuestas a cuestiones muy variadas. Estas cuestiones son las que motivan el propio análisis espacial y el desarrollo de las formulaciones correspondientes.

A lo largo de esta parte del libro veremos una amplia serie de dichas formulaciones. Utilizando estas, obtenemos de los datos espaciales los valores que sirven como respuesta a las cuestiones planteadas. Sin embargo, la mayor importancia a la hora de plantear un análisis espacial apropiado no recae sobre los algoritmos, sino sobre los planteamientos previos. Es decir, no sobre las respuestas, sino sobre las preguntas que nos planteamos acerca de los datos y los procesos espaciales. Por ello, es importante desarrollar un adecuado razonamiento espacial y conocer bien el tipo de cuestiones que podemos plantear y cómo formular estas.

Según [Nyerges1991CartoAndGIS], pueden distinguirse las siguientes categorías de cuestiones geográficas:

Por su part, [Slater1982Heineman] cita la siguiente lista como compendió básico de las cuestiones que pueden plantearse en el análisis espacial.

Con todo lo anterior, un SIG es una herramienta de primer orden tanto para formular cuestiones geográficas como para resolverlas.

Por ejemplo, a través de la mera representación de los datos geográficos, un SIG puede ayudar a identificar y definir los problemas a plantear, ya que la exploración visual de los datos es un elemento clave en la formulación de interrogantes geográficos. Esa misma representación puede ser también empleada para dar respuesta a dichos interrogantes, ya que estas respuestas quedan muchas veces patentes con el simple análisis visual. Considerando la gran variedad de formas en que los datos espaciales pueden representarse dentro de un SIG, ello hace que la visualización sea de por sí una componente de los SIG de gran interés para el análisis.

Asimismo, mediante las capacidades de superposición de capas y la visualización de dicha superposición se pueden tratar en un SIG las cuestiones relativas a la asociación entre distintas variables espaciales, y las que conciernen a la variación temporal de estas variables pueden estudiarse con conjuntos de representaciones sucesivas a modo de «instantáneas». También en esto las funcionalidades de visualización de la información espacial son herramientas de indudable utilidad.

A lo anterior deben sumarse los distintos algoritmos de análisis geográfico, que iremos viendo a lo largo de los próximos capítulos, y que aprovechan la arquitectura particular de un SIG para explotar en profundidad la información espacial.

Tipos de análisis espacial

A la hora de analizar los datos en busca de respuestas a cuestiones como las anteriores, existen muchos enfoques distintos. La búsqueda de una respuesta a una pregunta formulada sobre un dato espacial puede abordarse de distintas maneras, y establecer una clasificación de estas o de las formas de proceder en el análisis de datos espaciales es complejo.

Aunque dar una taxonomía del análisis espacial es difícil y la casuística es excesivamente amplia, podemos establecer algunas divisiones principales. Para cada una de ellas, veremos algunos ejemplos, con el objetivo de cubrir distintos supuestos y, una vez más, mostrar en detalle qué tipo de operaciones pueden realizarse a partir de datos espaciales. Estas divisiones no pretenden ser un conjunto exhaustivo ni una clasificación formal, sino simplemente hacer ver la variedad de análisis posibles y su complejidad.

Debe resaltarse que la implementación de estos distintos tipos de análisis, así como la de las formulaciones más detalladas que iremos viendo en sucesivos capítulos, varía de unos SIG a otros. Nuevamente, aquí se tratan como elementos teóricos y su utilización práctica en un SIG dado puede ser de una forma u otra. Lo importante, no obstante, es conocer ese elemento conceptual y saber qué podemos obtener a partir de un determinado dato espacial, para poder así estudiar un problema concreto y plantear una forma de resolución del mismo.

Asimismo, hay que señalar que estos grupos no forman conjuntos disjuntos, sino que se solapan en muchos aspectos. Muchas de las metodologías que más adelante veremos comparten elementos de varios de estos conjuntos.

Las siguientes son algunas de las familias principales en las que englobar los procedimientos de análisis:

Como ya se ha dicho, todos estos tipos de análisis no son independientes entre sí, y la verdadera potencia de un SIG radica en la elaboración de metodologías que combinen estos. Por ejemplo, la elaboración de áreas de influencia considerando distancia a través de una red viaria, utilizando la topología de esta, que incorpora el estudio de la topología de la red, la medición de distancias sobre la misma, y la transformación de entidades geográficas en función de lo anterior.

En esta breve exposición no se ha tratado de dar ejemplos particulares de utilización de los SIG, ya que esto se hará en la última parte del libro. En su lugar, se pretende dar a entender que los procedimientos que pueden implementarse en un SIG son muy variados, y que en función del área de interés en que trabajemos, haremos uso de unos o de otros. Pese a ello, es interesante conocer al menos someramente el amplio abanico de técnicas disponibles y el alcance de las mismas dentro de diversos sectores de aplicación.

Resumen

En líneas generales, todo cuanto hacemos con la información geográfica implica algún tipo de análisis. Desde una mera consulta a un modelo muy complejo, este análisis explora dicha información y permite obtener resultados que descubren otros tipos de información subyacente.

Existe una gran variedad de procesos de análisis espacial. Estos pueden tomar datos espaciales de diversas clases y generar resultados también muy diversos, por lo que su clasificación es compleja. Algunos de los más característicos de cuantos podemos llevar a cabo dentro de un SIG son aquellos que sacan partido de la forma en que este maneja las distintas capas de información. Por ejemplo, la superposición de capas o el análisis combinado de distintos factores como herramienta de apoyo en la toma de decisiones. La creación de zonas de influencia es también uno de los análisis más habituales, englobado dentro de un conjunto de procesos de transformación de datos geográficos.

En este contexto, deben considerarse los SIG como herramientas que van a permitir una mejor formulación de las cuestiones geográficas, y que del mismo modo van a ayudar en la búsqueda de respuestas a estas.

Portada
Índice
capítulo
Índice
general

ÍNDICE GENERAL