Historia de los SIG
Introducción
El desarrollo sufrido por los SIG desde sus orígenes hasta nuestros días es enorme. La popularización de las tecnologías y los esfuerzos de desarrollo llevados a cabo por un amplio abanico de ciencias beneficiarias de los SIG, todos han contribuido a redefinir la disciplina e incorporar elementos impensables entonces. No obstante, los componentes principales que identifican el núcleo principal de un SIG se mantienen a lo largo de todo ese desarrollo, y es su aparición la que define el momento inicial en el que podemos situar el origen de los SIG.
Este momento tiene lugar al inicio de la década de los sesenta, como resultado de dos factores: la necesidad creciente de información geográfica y de una gestión y uso óptimo de esta, y la aparición de los primeros computadores. Es en ese contexto donde nacen los SIG, con objeto de dar respuesta a esa necesidad utilizando para ello las nuevas herramientas disponibles.
Los orígenes
Las bases para la futura aparición de los SIG las encontramos algunos años antes de esa década de los sesenta, con el desarrollo de nuevos enfoques en cartografía que parecen predecir las necesidades futuras que un manejo informatizado de esta traerá. Los trabajos desarrollados por John K.Wright en la Sociedad Geográfica Americana, en especial la publicación de su obra Elements of Cartography en 1953, son particularmente importantes. Obras como esta van ampliando el campo de la geografía cuantitativa hasta que este alcanza un nivel donde puede plantearse, una vez que la informática alcanza una cierta madurez, la unión de ambas disciplinas.
La primera experiencia relevante en esta dirección la encontramos en 1959, cuando Waldo Tobler define los principios de un sistema denominado MIMO (map in--map out) con la finalidad de aplicar los ordenadores al campo de la cartografía. En él, establece los principios básicos para la creación de datos geográficos, su codificación, análisis y representación dentro de un sistema informatizado. Estos son los elementos principales del software que integra un SIG, y que habrán de aparecer en todas las aplicaciones desarrolladas desde ese momento.
El primer Sistema de Información Geográfica formalmente desarrollado aparece en Canadá, al auspicio del Departamento Federal de Energía y Recursos. Este sistema, denominado CGIS (Canadian Geographical Information Systems), fue desarrollado a principios de los 60 por Roger Tomlinson, quien dio forma a una herramienta que tenía por objeto el manejo de los datos del inventario geográfico canadiense y su análisis para la gestión del territorio rural. El desarrollo de Tomlinson es pionero en este campo, y se considera oficialmente como el nacimiento del SIG. Es en este momento cuando se acuña el término, y Tomlinson es conocido popularmente desde entonces como «el padre del SIG».
La aparición de estos programas no solo implica la creación de una herramienta nueva, sino también el desarrollo de técnicas que hasta entonces no habían sido necesarias. La más importante de ellas es la codificación y almacenamiento de la información geográfica, un problema en absoluto trivial que entonces era clave para lograr una usabilidad adecuada del software . El trabajo de Guy Morton con el desarrollo de su Matriz de Morton } juega un papel primordial[ Foresman1998Prentice ], superando las deficiencias de los equipos de entonces, tales como la carencia de unidades de almacenamiento con capacidad de acceso aleatorio, que dificultaban notablemente el manejo y análisis de las bases de datos.
Simultáneamente a los trabajos canadienses, se producen desarrollos en Estados Unidos, en el seno del Harvard Laboratory, y en el Reino Unido dentro de la Experimental Cartography Unit. Ambos centros se erigen también como principales desarrolladores de software para la producción, manejo y análisis de información geográfica durante aquellos años.
En el Harvard Laboratory, ve la luz en 1964 SYMAP, un aplicación que permitía la entrada de información en forma de puntos, líneas y áreas, lo cual se corresponde a grandes rasgos con el enfoque que conocemos hoy en día como vectorial . En la imagen \ref{Fig:SYMAP} puede verse que los resultados cartográficos de este software son aún de poca calidad. No obstante, el interés que despertaron las novedosas capacidades del programa para la generación de cartografía impulsó el desarrollo posterior y la evolución hacia sistemas más avanzados.
En 1969, utilizando elementos de una versión anterior de SYMAP, David Sinton, también en el Harvard Laboratory, desarrolla GRID, un programa en el que la información es almacenada en forma de cuadrículas. Hasta ese momento, la estructura de cuadrículas regulares era solo utilizada para las salidas de los programas, pero no para la entrada y almacenamiento de datos. Son los inicios de los Sistemas de Información Geográfica ráster . No te preocupes si ahora no comprendes completamente qué representa cada uno de ellos y qué los diferencia.}.
SYMAP evoluciona y nuevos programas aparecen, tales como SYMVU (Figura \ref{Fig:SYMVU}), con capacidad de representación tridimensional, o CALFORM, con nuevas capacidades de representación y de generación de resultados impresos. GRID da lugar a IMGRID (Interactive Manipulation GRID), que sentará la base para el trabajo de Dana Tomlin con su paquete MAP, el cual incluye todos los elementos que hoy en día son imprescindibles para el análisis ráster (y que veremos en el capítulo Algebra_de_mapas )
Si la década de los sesenta es la de los pioneros y las primeras implementaciones, la de los setenta es la de la investigación y el desarrollo. A partir de los SIG primitivos se va dando forma a un área de conocimiento sin duda con gran futuro, y se elabora una base sólida de conocimiento y de herramientas aptas para un uso más genérico. Sin haber entrado aún en la época del uso masivo y generalizado, los primeros paquetes comienzan a distribuirse y pasan a incorporarse a la comunidad cartográfica, lejos ya de ser el producto de unos pocos pioneros.
A partir de este punto, el campo de los SIG recorre sucesivas etapas hasta nuestros días (Figura \ref{Fig:Etapas_evolucion_SIG}), evolucionando muy rápidamente ante la influencia de numerosos factores externos. Desde este punto, vamos a estudiar cómo esos factores han ido a su vez evolucionando y cómo su influencia ha condicionado el rumbo seguido por los SIG. Distinguiremos los siguientes elementos:
- La evolución del SIG como disciplina . Cómo ha cambiado la presencia social de los SIG y su relación con otras disciplinas científicas, tanto influenciándolas como siendo influenciado por ellas.
- La evolución de la tecnología . Cómo ha variado el software SIG, así como los ordenadores, periféricos y elementos informáticos de los que depende para su funcionamiento.
- La evolución de los datos . Cómo ha cambiado la generación de datos, su almacenamiento, y cómo esto ha condicionado el desarrollo de nuevas soluciones para su manejo.
- La evolución de las técnicas y formulaciones . Desde los elementos básicos de la cartografía cuantitativa, cómo se han desarrollado nuevos conceptos, enfoques, teorías o ramas de conocimiento, que han dejado su huella en la evolución de los SIG.
La evolución de los SIG como disciplina
Como hemos visto, los SIG eran en origen una mera combinación de elementos de cartografía cuantitativa, enlazados con los sistemas informáticos de la época. Se trataba de un territorio propio de cartógrafos y geógrafos que intentaban adaptar sus conocimientos y necesidades a las tecnologías que por aquel entonces comenzaban a surgir. Desde aquellos orígenes, los cambios han sido muy importantes, y se han incorporado al ámbito de los SIG un gran número de otras disciplinas cuya aportación e influencia puede ser equivalente o incluso superior a la de la cartografía o la geografía.
La utilización del término «geográfico» para denominar a estos sistemas de manejo de información ha hecho que, tradicionalmente, y a falta de una parcela de conocimiento propia bien delimitada, haya recaído en la geografía la tarea docente e investigadora relacionada con los SIG. No obstante, y dada la multidisciplinaridad del ámbito y su uso por grupos muy distintos hoy en día, no es necesariamente este el mejor enfoque [ SarriaSIG ]. En general, el conjunto de ciencias del medio y ciencias sociales han sabido todas ellas hacer uso de los SIG y aportar a estos los elementos propios de su ámbito.
Si bien los orígenes del SIG están íntimamente ligados a la gestión forestal o la planificación urbanística, son muchas otras las disciplinas que han jugado un papel importante. Un elemento sin duda clave es la sensibilización medioambiental, que obliga a un estudio del medio mucho más detallado. Coincidiendo con la etapa inicial del desarrollo de los SIG, empieza a aparecer una preocupación por el entorno que tiene consecuencias muy favorables para el desarrollo de todas las ciencias relacionadas, la gran mayoría de las cuales son o serán usuarias directas de SIG. El SIG comienza a integrarse paulatinamente en las tareas de gestión del medio, como un apoyo imprescindible a la hora de analizar este.
Al principio de la década de los setenta, siendo ya claro que los SIG son herramientas con gran futuro, aparecen no solo los esfuerzos de desarrollo y estabilización de la disciplina, sino todos los restantes que le dan entidad propia.
Así, a finales de septiembre de 1970, apenas media década después de que el CGIS fuera desarrollado, tiene lugar en Ottawa, Canada, el primer Simposio Internacional de Sistemas de Información Geográfica. La celebración de eventos similares será ya una actividad en constante aumento desde entonces.
Paralelamente, el SIG pasa a formar parte de los curricula universitarios y a constituirse en una disciplina bien diferenciada, al tiempo que el mercado editorial comienza a prestar atención a los SIG y aparecen obras clásicas que engloban toda la base conceptual de las herramientas modernas. Poco después, se crean las principales revistas especializadas, que recogen los avances y tendencias de una ciencia en muy rápido desarrollo.
En 1987 se empieza a publicar el International Journal Of Geographical Information Systems . Un año más tarde se funda en la Universidad Estatal de Nueva York, en Buffalo, la primera lista de distribución en Internet dedicada a los SIG, y arranca la publicación mensual GIS World .
Los productos del Harvard Laboratory se habían vendido a precios módicos a otros investigadores para financiar su propio desarrollo, pero sin gran afán comercial. La incorporación de los SIG al mercado y la aparición de una industria basada en ellos aparece poco después del inicio de estos, al final de los años sesenta. En 1969, Jack Dangermond, un integrante del propio Harvard Laboratory, funda junto a su esposa la empresa Environmental Systems Research Institute (ESRI), pionera y líder del sector hasta el día de hoy. La popularización de los SIG y su conversión en un elemento de consumo es debida también en gran medida a la labor de ESRI dentro del mercado y a su línea original de productos.
Esta popularización de la herramienta, acompañada de la disponibilidad creciente de ordenadores personales, hace que los SIG pasen de ser elementos al alcance de unos pocos a estar disponibles para todos los investigadores en una gran variedad de ámbitos. La multidisciplinaridad de los SIG como útiles de trabajo para todas las ciencias del medio se ve reforzada a partir de este momento con continuas aportaciones por parte de estas y la aceptación del SIG como un elemento más dentro de innumerables campos de trabajo.
Surgen nuevas empresas en el mercado, y en 1985 aparece el primer SIG libre, GRASS (Geographic Resources Analysis Support System), siendo aún en la actualidad un referente dentro de su área. También en la década de los ochenta, comienzan a perder sentido los primeros desarrollos con los que comenzó el SIG, y programas tales como CGIS no se encuentran ya en condiciones de competir en el mercado, que se desarrolla muy rápidamente y va creando soluciones adaptables.
En este sentido, es reseñable el hecho de que los SIG dejan de ser sistemas completos y pasan a ser plataformas adaptables sobre las que construir soluciones particulares. Los SIG se convierten en herramientas base para todo ese gran conjunto de disciplinas beneficiarias, cada una de las cuales adapta y particulariza estos a la medida de sus necesidades.
Con el paso del tiempo, los SIG van confluyendo y los diversos enfoques se unen para constituir una base útil sobre la que construir nuevos desarrollos. Los SIG ráster incluyen cada vez más elementos vectoriales, los SIG vectoriales cada vez más elementos ráster, y en ambos se van implementando formulaciones que trabajan con ambos formatos de almacenamiento y los combinan. De forma similar, los procesos para análisis de imágenes van ganando su espacio dentro de los SIG generales, aunque no dejan de existir aplicaciones específicas en este terreno.
Por último, respecto a su presencia social, en nuestros días los SIG han pasado de elementos restringidos para un uso profesional a ser elementos de consumo y estar presentes en nuestra vida diaria. Un ejemplo de ello es la aparición de servicios como Google Maps y la multitud de aplicaciones con interfaces Web basadas en él que permiten acceder a información geográfica de toda clase. De la mano también de Google , Google Earth es otra aplicación popular que no está restringida al uso profesional. Estas aplicaciones acercan los SIG a usuarios no especializados, dándoles la posibilidad de utilizarlos y aprovechar parte de sus capacidades.
La popularización de los navegadores GPS, que incorporan tanto elementos de representación como de análisis propios de los SIG, es otro buen ejemplo.
La evolución de la tecnología
La tecnología sobre la que se basan los SIG es clave para entender todo lo relacionado con ellos, especialmente su evolución a lo largo del tiempo. Desde los primeros SIG, muy lejos del alcance de un usuario medio, hasta las aplicaciones de escritorio o los elementos derivados de los SIG que son de uso habitual hoy en día, se ha producido un cambio enorme que, como cabe esperar, es paralelo al que la propia tecnología ha sufrido.
Tres son los bloques principales del desarrollo informático con una influencia más marcada en el campo de los Sistemas de Información Geográfica [ Heywood1998Longman ]:
-
Salidas gráficas
. Sin las capacidades de representación gráficas de hoy
en día, puede parecernos imposible el uso de un SIG, ya
que, aunque los procesos de análisis son una parte
imprescindible y definitoria del mismo y pueden llevarse
a cabo sin necesidad de visualización, esta
visualización es una herramienta fundamental de un SIG.
No obstante, tanto los primeros ordenadores como las
primeras impresoras dedicadas a la impresión de mapas
carecían de dichas capacidades. Como puede verse en la
figura \ref{Fig:SYMAP}, las representaciones en esos
tiempos se basaban en el uso de caracteres y no en
gráficos puramente dichos.
La evolución de las capacidades gráficas, intensa desde esos inicios hasta nuestros días y aún muy activa, ha sido seguida de cerca por los SIG, que progresivamente van incorporando mejoras tanto en la representación en pantalla como en la generación de mapas impresos.
- Almacenamiento y acceso de datos. Desde el inicio, el almacenamiento y acceso de datos ha sido un problema clave en el cual se han producido grandes avances. Por una parte, los problemas asociados a los grandes volúmenes de información. Por otra, los relacionados con la lectura de estos, que ha de poder realizarse de forma fluida a pesar a dicho volumen. A medida que han ido aumentando las capacidades de almacenamiento y lectura, ha ido aumentando paralelamente el tamaño de los datos manejados, así como los soportes utilizados para ellos, y esta evolución paralela ha de continuar y condicionar la forma que adopten los SIG.
- Entrada de datos . Los datos geográficos utilizados en los primeros años de los SIG eran datos en papel que se digitalizaban y almacenaban mecánicamente en tarjetas perforadas en un único proceso mecánico. Hoy en día, y aunque veremos que las fuentes de datos han sufrido por su parte una gran evolución, sigue siendo necesaria la digitalización de una gran cantidad de datos. Desde esos sistemas mecánicos de tarjetas hasta los modernos equipos, la aparición de scanners de gran precisión y técnicas de digitalización automáticas, entre otros, ha cambiado completamente el ámbito de la entrada de datos para su uso en un SIG.
Además del avance de estos factores, la evolución general de los ordenadores afecta a todos los elementos de software que se ejecutan sobre ellos. De las grandes computadoras se pasa a los ordenadores personales, y los programas tales como los SIG realizan también esa transición de una a otra plataforma.
La elaboración y análisis de cartografía se convierte a finales de los años ochenta en una tarea que puede ya llevarse a cabo en equipos personales (PC) de bajo coste, lejos de las grandes máquinas y equipos dedicados de alto coste.
En 1978, la recientemente creada empresa ERDAS adapta para el PC un software de análisis de imágenes denominado IMGGRID, y comienza a distribuir este junto con un hardware relativamente asequible para uso personal. El ERDAS 400 System se convierte así en el primero de su clase con esas características.
Paralelamente, ArcInfo, de la compañía ESRI, se convierte en 1981 en el primer SIG que alcanza el ámbito de los ordenadores personales. Será también un producto de esta compañía, ArcView, el que en 1991 pase a popularizar el SIG como herramienta de escritorio.
A mitad de los 80, ArcInfo y ERDAS comienzan a distribuirse de forma conjunta en un producto comercial que integra el análisis vectorial con el tratamiento de imágenes dentro del entorno de un PC.
La evolución de las plataformas no se detiene ahí. Las tendencias actuales apuntan a llevar los SIG de forma genérica a plataformas móviles tales como teléfonos o tabletas, especialmente indicadas para la toma de datos en campo. La combinación de estos últimos con las tecnologías de posicionamiento global como el GPS se demuestra altamente práctica en este aspecto.
Elementos de SIG se incluyen también en los navegadores GPS cada día más populares, confirmando la tendencia de adaptar los SIG a los dispositivos portátiles, tanto para el análisis como para la consulta de la información geográfica.
La aparición de Internet es un hecho que ha modificado todos los aspectos de la sociedad actual, estén relacionados o no con ámbito científico. Los SIG no son, como cabe esperar, una excepción a esto, e Internet ha jugado un papel decisivo en redefinir el concepto de SIG que hoy conocemos.
El nacimiento de la World Wide Web (WWW) puede establecerse a finales de 1989, pero no será hasta 1993 cuando empiece a utilizarse directamente para actividades relacionadas con los SIG o la distribución de cartografía. En esta fecha aparece Xerox PARC , el primer servidor de mapas. Mapserver , uno de los principales servidores de cartografía en la actualidad, aparece a mediados de 1997.
El primer atlas digital en línea es el Atlas Nacional de Canadá, que se encuentra disponible desde 1994. Otros como MultiMap o MapQuest, que alcanzan gran popularidad, aparecen en 1996 y establecen la línea a seguir por sucesivos servicios de Internet relacionados con la información geográfica.
En 2005 aparece Google Maps, que además de ofrecer servicios de cartografía permite desarrollar nuevas aplicaciones sobre dichos servicios a través de una interfaz de programación abierta y documentada. Los conceptos de la Web 2.0 se adaptan así al ámbito de los SIG. El número de ideas y funcionalidades basados en Google Maps crece exponencialmente desde prácticamente su nacimiento, extendiendo la tecnología SIG a campos casi insospechados y muy distintos de los que originalmente constituían el ámbito de uso de los SIG.
La evolución de los datos
Los datos son el elemento principal del trabajo dentro de un SIG. Sin ellos, no tiene sentido un Sistema de Información Geográfica. Esta relación entre los datos y los elementos de software y hardware empleados en su manejo ha ejercido una notable influencia en el desarrollo de las tecnologías SIG y, recíprocamente, estas han definido el marco de trabajo para los avances en los tipos de datos.
Los datos geográficos con los que se trabajaba en los primeros SIG provenían de la digitalización de cartografía impresa. Las primeras bases de datos geográficas contenían mapas escaneados y elementos digitalizados en base a estos.
A partir de este punto, van apareciendo nuevas fuentes de datos cuya estructura es más adecuada para su tratamiento informatizado, y al tiempo que los SIG se adaptan a estas, surge una relación bidireccional que resulta beneficiosa para ambos.
Un avance primordial en este sentido lo constituye el lanzamiento de los primeros satélites de observación terrestre. Las técnicas existentes para la toma de fotografías aéreas, desarrolladas principalmente con fines militares durante la Primera Guerra Mundial, pasan a ser aplicadas a escala global con la aparición de satélites destinados a estos efectos.
El 1960, el primer satélite de observación meteorológico, el TIROS I , es lanzado al espacio. Dos años después, Rusia lanza su satélite Kosmos , y en 1974 el primer prototipo del satélite SMS--1 es puesto en órbita.
Otros hitos importantes son los lanzamientos de los satélites LANDSAT 2 y 7 en 1975 y 1999 respectivamente, cuyos productos son ambos de uso muy extendido (como veremos en el capítulo Fuentes_datos ).
El 1980 se funda SPOT, la primera compañía mundial en ofrecer con carácter comercial imágenes procedentes de satélite para toda la superficie terrestre. A este hecho le seguiría el lanzamiento de un buen número de nuevos satélites con o sin fines comerciales. Los productos de la teledetección pasan a constituir una fuente de negocio, al tiempo que se incorporan como elementos básicos del análisis geográfico.
Las tecnologías de posicionamiento y localización son otra fuente de datos de primer orden. En 1981, el sistema GPS pasa a ser plenamente operativo, y en 2000 se amplía la precisión de este para uso civil. Este último hecho aumenta la penetración de la tecnología, pudiendo ya ser empleado el sistema para el desarrollo de elementos como navegadores GPS u otros productos derivados, hoy en día de uso común.
Al igual que las aplicaciones, los distintos tipos de datos geográficos digitales se van asentando y popularizando, recibiendo progresivamente más atención y medios. El Servicio Geográfico Estadounidense (USGS) publica en 1976 los primeros Modelos Digitales de Elevaciones (MDE), en respuesta a la gran importancia que este tipo de dato tiene dentro del nuevo contexto del análisis geográfico.
La evolución de los datos de elevación con cobertura global llega a un punto histórico en el año 2000 con la Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM). La SRTM es un proyecto conjunto dirigido entre la NASA y la National Imagery and Mapping Agency (NIMA), cuyo objetivo es ofrecer información altitudinal de un 80% de la superficie terrestre a una resolución de un segundo de arco (aproximadamente, 30 metros).
La aparición de nuevas técnicas tales como el LiDAR (ver Sensores ) abre nuevos caminos en cuanto a la precisión que puede obtenerse en la caracterización del terreno, posibilitando nuevos usos y análisis antes no planteados.
La evolución de los datos no es solo una evolución técnica, sino también de carácter social y organizativo. En la denominada era de la información , el papel de los datos es tenido cada vez más en cuenta, y los esfuerzos para coordinar la enorme cantidad de datos espaciales y sus numerosas procedencias se hacen cada vez más relevantes. Se empieza a entender que resulta necesario formular estrategias adecuadas para la gestión de los datos espaciales. Estas estrategias pasan por la creación de las denominadas Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE).
El ejemplo más destacado de estas es la IDE Nacional de los Estados Unidos (NSDI)[ Clinton1994FR ], surgida a raíz de la Orden Ejecutiva 12096, que fue promulgada en 1994 y tuvo una vital importancia en este ámbito. En Europa, la directiva INSPIRE[ Craglia2009INSPIRE ], con fecha 14 de marzo de 2007, pretende la creación de una infraestructura similar.
Muchos de estos desarrollos y actividades se adhieren a las especificaciones establecidas por el Open GIS Consortium (OGC), un consorcio internacional fundado en 1994 para homogeneizar el empleo y difusión de los datos geográficos.
La evolución de las técnicas y formulaciones
Los problemas iniciales de los pioneros del SIG eran el desarrollo de los primeros programas —esto es, la mera implementación— y los relativos al almacenamiento y codificación de datos, como ya vimos. Las formulaciones de estos inicios eran las de la cartografía cuantitativa del momento, aún no muy desarrollada. Una vez que se implementan los primeros SIG y se da respuesta a las necesidades de análisis y gestión de datos espaciales que motivaron su aparición, comienza el proceso de desarrollar nuevas técnicas y planteamientos que permiten ir más allá en dicho análisis.
La cartografía cuantitativa sufre desde entonces un avance muy notable, arrastrada por las necesidades de los SIG en su propia evolución, y muchas disciplinas científicas desarrollan nuevas formulaciones que comienzan a tener como base los Sistemas de Información Geográfica. Algunas de ellas resultan especialmente relevantes y pasan a formar parte del conjunto habitual de herramientas y elementos de un SIG genérico.
Como indica [ Martin1991Routledge ], la mayoría de los avances de cierta importancia dentro del mundo de los SIG han venido motivadas por la necesidad de una utilización concreta o por la tecnología en sí, y pocas veces por el desarrollo puro de una teoría. No obstante, e independientemente de las razones que lo motiven, los SIG han servido como contexto ideal para dar cuerpo a estas teorías, y su historia debe considerarse de forma pareja.
Antes de que aparecieran los primeros SIG, los trabajos de algunos pioneros establecen bases que más tarde serán de gran importancia para otros avances. Junto con el ya citado Elements of Cartography de John K.Wright, los trabajos de Ian McHarg anticipan una forma de operar con los datos geográficos que más adelante va a convertirse en una constante del trabajo con estos dentro de un SIG. En su libro Design with Nature (1969), McHarg define los elementos básicos de la superposición y combinación de mapas, que, como veremos más adelante, son los que se aplican tanto en el análisis como en la visualización de las distintas capas de datos geográficos en un SIG.
Aplicaciones de esta índole, en las cuales se combinan diversos mapas temáticos, ya se habían llevado a cabo con anterioridad. McHarg, sin embargo, es el encargado de generalizarlas como metodologías de estudio y análisis geográfico, y asienta de esta manera los fundamentos que luego pasaran a formar parte de los SIG. Su trabajo tiene, además, un fuerte componente medioambiental, elemento que, como ya se ha dicho, es una de las razones que impulsan al desarrollo de los SIG como herramientas para una mejor gestión del medio.
El análisis cartográfico, aun así, arranca desde mucho antes de McHarg. En 1854, John Snow (1813--1858) realizó la que puede considerarse como una de las primeras experiencias cartográficas analíticas, al utilizar mapas de puntos para efectuar sus deducciones y localizar en Inglaterra la fuente de un brote de cólera.
Junto con la componente analítica, otros elementos de la práctica cartográfica evolucionan de manera similar. En 1819, Pierre Charles Dupin crea el primer mapa de coropletas para mostrar la distribución del analfabetismo en Francia, dando un gran salto cualitativo en el diseño cartográfico, particularmente en un tipo de mapas de muy habitual creación dentro de un SIG.
Una vez que los SIG han hecho su aparición, entre los elementos que más han impulsado su desarrollo cabe destacar el gran avance en el estudio del relieve, de notable importancia por ser un elemento base para muchos otros análisis en un amplio abanico de ciencias afines. La orografía clásica, con un enfoque tradicionalmente sustentado en la geología y el análisis geomorfológico, va dando lugar a una ciencia cada vez más cuantitativa centrada en el análisis morfométrico del relieve. Trabajos como los de [ Evans1972Harper ] sientan las bases para este tipo de análisis, que necesitan de un SIG para ser aplicados de forma efectiva.
De igual modo sucede con la geoestadística, una rama de la estadística que aparece de la mano del francés Georges Matheron a principio de los años sesenta. Las formulaciones geoestadísticas, hoy parte característica de los SIG, se desarrollan en esa época desde el punto de vista teórico, aunque no son aplicables para un uso real si no es con el uso de ordenadores, y pierden gran parte de su valor práctico si no se realiza esta tarea con el concurso de Sistemas de Información Geográfica.
En general, el desarrollo de la estadística encaminado a la adaptación de teorías y metodologías al ámbito espacial ha tenido un fuerte crecimiento en las últimas décadas, un hecho muy ligado a la aparición y evolución de los SIG. Uno de los hitos de este proceso es el desarrollo de [ Whittle1954Biometrika ], que extiende los modelos autoregresivos, de importancia clave para el análisis de la variación de series temporales, a los datos espaciales [ Goodchild2003JoE ].
Otro hecho importante es la aparición de los primeros programa de diseño asistido por ordenador (CAD) }, que coincide con la de los SIG, allá por el final de los años sesenta. Originalmente pensados para el diseño industrial, pronto pasan a ser utilizados para el diseño arquitectónico y la delineación de elementos geográficos, y sus conceptos son incorporados paulatinamente a los SIG. Hoy en día, y cada vez con más frecuencia, los SIG incorporan capacidades similares a los sistemas CAD, que permiten tanto la digitalización de cartografía con las herramientas propias del CAD como la creación de nuevos elementos geográficos. Asimismo, los formatos habituales de las aplicaciones CAD son soportados por gran número de SIG, existiendo una cierta interoperabilidad, no obstante muy mejorable.
El avance en el desarrollo de las aplicaciones CAD, y en general de las representaciones gráficas por ordenador, impulsó igualmente la aparición y evolución posterior de una nueva disciplina: la geometría computacional. Esta denominación se emplea por primera vez en 1975 [ Preparata1985Springer ], siendo hoy el nombre de una rama de la ciencia consolidada y en constante avance. Los algoritmos que componen la geometría computacional son la base sobre la que se fundamenta el análisis vectorial dentro de un SIG.
Resumen
A principios de los años sesenta, el creciente interés por la información geográfica y el estudio del medio, así como el nacimiento de la era informática, propiciaron la aparición de los primeros SIG.
Desde ese punto hasta nuestros días, los SIG han ido definiéndose en base a la evolución de la informática, la aparición de nuevas fuentes de datos susceptibles de ser utilizadas en el análisis geográfico —muy especialmente las derivadas de satélites—, y del desarrollo de disciplinas relacionadas que han contribuido a impulsar el desarrollo propio de los SIG.
Siendo en su origen aplicaciones muy específicas, en nuestros días los SIG son aplicaciones genéricas formadas por diversos elementos, cuya tendencia actual es a la convergencia en productos más versátiles y amplios.