martes, 18 de junio de 2019

El futuro de los SIG

Muchas disciplinas y especializaciones se han beneficiado de la tecnología subyacente en los SIG. El activo mercado de los sistemas de información geográfica se ha traducido en una reducción de costes y mejoras continuas en los componentes de hardware y software de los sistemas. Esto ha provocado que el uso de esta tecnología haya sido asimilada por universidades, gobiernos, empresas e instituciones que lo han aplicado a sectores como los bienes raíces, la salud pública, la criminología, la defensa nacional, el desarrollo sostenible, los recursos naturales, la arqueología, la ordenación del territorio, el urbanismo, el transporte, la sociología o la logística entre otros.

En la actualidad los SIG están teniendo una fuerte implantación en los llamados Servicios Basados en la Localización (LBS) debido al abaratamiento y masificación de la tecnología GPS integrada en dispositivos móviles de consumo (teléfonos móviles, PDAs, ordenadores portátiles). Los LBS permiten a los dispositivos móviles con GPS mostrar su ubicación respecto a puntos de interés fijos (restaurantes, gasolineras, cajeros, hidrantes, etc. más cercanos), móviles (amigos, hijos, autobuses, coches de policía) o para transmitir su posición a un servidor central para su visualización u otro tipo de tratamiento.

Otra de las líneas a destacar dentro de la rama de especialización de análisis de datos espaciales es el auge de las modelizaciones cartográficas. Gracias a ellas podemos modelizar y evaluar tanto aspectos o escenarios actuales como los futuribles con base en variables que les concretemos. Es una gran herramienta de predicción y evaluación y nos permiten evaluar casuísticas que reflejen el comportamiento por ejemplo de las zonas con mayor vulnerabilidad frente a determinados riesgos; la distribución potencial de especies o la dispersión de contaminantes por la atmósfera.16​

Cartografía en entornos web

Por otro lado el mundo de los SIG ha asistido en los últimos años a una explosión de aplicaciones destinadas a mostrar y editar cartografía en entornos web como Google Maps, Bing Maps u OpenStreetMap entre otros. Estos sitios web dan al público acceso a enormes cantidades de datos geográficos. Algunos de ellos utilizan software que, a través de una API, permiten a los usuarios crear aplicaciones personalizadas. Estos servicios ofrecen por lo general callejeros, imágenes aéreas o de satélite, geocodificación, búsquedas en nomenclátores o funcionalidades de enrutamiento.

El desarrollo de Internet y las redes de comunicación, así como el surgimiento de estándares OGC que facilitan la interoperabilidad de los datos espaciales, ha impulsado la tecnología web mapping, con el surgimiento de numerosas aplicaciones que permiten la publicación de información geográfica en la web. De hecho este tipo de servicios web mapping basado en servidores de mapas que se acceden a través del propio navegador han comenzado a adoptar las características más comunes en los SIG tradicionales, lo que ha propiciado que la línea que separa ambos tipos de software se difumine cada vez más.

La tercera dimensión

Los sistemas existentes en la actualidad en el mercado están básicamente sustentados en la gestión y análisis en dos dimensiones de los datos, con las limitaciones que esto supone. Existen sistemas híbridos a medio camino entre el 2D y el 3D que poseen capacidades, fundamentalmente de visualización, denominadas de dos dimensiones y media (2.5D) o falso 3D.

No obstante hoy en día cada vez más se requieren aplicaciones avanzadas con funcionalidades capaces de gestionar conjuntos de datos complejos tal y como se perciben en el mundo real por el usuario, es decir, en tres dimensiones. Este entorno proporciona un conocimiento mucho mejor de los fenómenos y patrones geoespaciales, ya sea a pequeña o gran escala, por ejemplo en la planificación urbana, la geología, la minería, la gestión de redes de abastecimiento, etc.17​

Las dificultades con que se enfrenta un SIG completamente 3D son grandes y van desde las gestión de geometrías 3D y su topología hasta su visualización de una manera sencilla, pasando por el análisis y geoprocesado de la información.

Actualmente el Open Geospatial Consortium trabaja en cómo abordar la combinación de los diferentes tipos de modelados resultantes de las distintas tecnologías SIG, CIM, CAD y BIM de la forma más íntegra posible. La interoperabilidad de estos formatos y modelos de datos constituye el primer paso hacia la creación de modelos 3D inteligentes a diferentes escalas.18​

Semántica y SIG

Las herramientas y tecnologías emergentes desde la W3C Semantic Web Activity están resultando útiles para los problemas de integración de datos en los sistemas de información. De igual forma, esas tecnologías se han propuesto como un medio para facilitar la interoperabilidad y la reutilización de datos entre aplicaciones SIG19​ 20​y también para permitir nuevos mecanismos de análisis.21​ En suma la incorporación de cierta inteligencia artificial que dote a estos sistemas de nuevas funcionalidades de aprendizaje automático, tales como la recuperación selectiva de información, el análisis estadístico, la generalización automática de mapas o la interpretación automática de imágenes geoespaciales.22​

Las ontologías son un componente clave de este enfoque semántico, ya que facilitan una legibilidad por parte de las máquinas de conceptos y relaciones en un dominio dado. Esto a su vez permite al SIG centrarse en el significado de los datos en lugar de su sintaxis o estructura. Por ejemplo, podemos razonar que un tipo de cobertura del suelo clasificada como bosques de frondosas caducifolias son un conjunto de datos detallados de una capa sobre cubiertas vegetales de tipo forestal con una clasificación menos minuciosa, lo que podría ayudar a un SIG a fusionar automáticamente ambos conjuntos de datos en una capa más general de clasificación de la cubierta vegetal terrestre.

Pero el desarrollo futuro de los SIG con la inclusión de la semántica en la gestión no solo permitiría la generalización o coflación de datos geoespaciales con cierta similitud, sino que, por ejemplo, facilitaría la generación automatizada o semi-asistida de una tarea tradicionalmente considerada como tediosa y poco gratificante como es la creación de metadatos para las diferentes capas de información geográfica.23​

Ontologías muy profundas y exhaustivas han sido desarrolladas en áreas relacionadas con el uso de los SIG, como por ejemplo la Ontología de Hidrología desarrollada por el Ordnance Survey en el Reino Unido, la ontología geopolítica de la FAO,24​ las ontologías OWL hydrOntology y Ontología GML y las ontologías SWEET llevadas a cabo por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

Los SIG temporales

Una de las principales fronteras a las que se enfrenta los sistemas de información geográfica es la de agregar el elemento tiempo a los datos geoespaciales. Los SIG temporales incorporan las tres dimensiones espaciales (X, Y y Z) añadiendo además el tiempo en una representación 4D que se asemeja más a la realidad. La temporalidad en los SIG recoge los procesos dinámicos de los elementos representados. Por ejemplo, imaginémonos las posibilidades que ofrecería un sistema de información geográfica que permita ralentizar y acelerar el tiempo de los procesos geomorfológicos que en él se modelizan y analizar las diferentes secuencias morfogenéticas de un determinado relieve terrestre; o modelizar el desarrollo urbano de una área determinada a lo largo de un período dado.18​

Dentro de la gestión de archivos ráster, el factor tiempo también juega un papel importante. Por ejemplo a la hora de visualizar cambios en la superficie terrestre. Con la apertura de las imágenes satélite de manera gratuita desde plataformas como Land Viewer, es posible disponer de un amplio repertorio de imágenes satélite a través de las cuales realizar timelapses y ver la evolución de la información en el tiempo.

Los SIG y las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE)

El crecimiento exponencial de los Sistemas de Información Geográfica, de sus herramientas y de la facilidad de acceso a las mismas, ha producido un efecto no deseado en los organismos de gobierno que es la excesiva dispersión y divergencia de la información, así como la escasa normalización de los datos. Para solventar este problema y lograr una información unificada, de calidad, normalizada, sustentable y de acceso público se han venido desarrollando las denominadas Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE) locales y regionales. Mediante estas se persigue obtener una convergencia de los esfuerzos sobre la gestión de la información pública, así como también de la que corresponde a organismos de investigación [cita requerida]

Los SIG educativos

A finales del siglo XX los SIG empezaron a ser reconocidos como herramientas que favorecían el aprendizaje, fundamentalmente mediante la investigación, el constructivismo y el aprendizaje basado en problemas. Los beneficios de los SIG parecen enfocados en desarrollar el llamado pensamiento espacial, pero no existe suficiente bibliografía o datos estadísticos que muestren el alcance concreto del uso de los SIG en la educación alrededor del mundo, aunque en aquellos países donde el currículum los menciona su expansión ha sido más rápida .25​

Los SIG parece que proporcionan muchas ventajas en la enseñanza de la Geografía porque permiten un análisis veraz basado en datos geográficos reales y también plantear muchas preguntas de investigación por parte de los profesores y los alumnos en las aulas, así como contribuir a la mejora en el aprendizaje desarrollando el pensamiento espacial y geográfico y, en muchos casos, la motivación del alumnado .26​

Los SIG y las tecnologías

La tecnología ha evolucionado de la mano de los Sistemas de Información Geográfica siendo los SIG, en muchas ocasiones, un complemento adicional a la propia información geográfica. Ejemplo de ello lo encontramos con la llegada de herramientas como la Realidad Aumentada o la incorporación de los drones dentro de nuestras vidas. El manejo de la Realidad Aumentada ha permitido la comprensión de los SIG y ha supuesto una herramienta adicional en la gestión del territorio además de una herramienta educativa. Como ejemplo de encontramos Sand Box. Otras tecnologías como los vehículos aéreos no tripulados, o drones, han permitido mapear el territorio obteniendo imágenes de alta resolución que pueden ser tomadas en cualquier momento sin necesidad de realizar vuelos en avionetas o el empleo de satélites.

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