Tipos de datos espaciales en las bases de datos

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La actividad humana tiene un claro componente de carácter geográfico, es decir, que ocupa un lugar en alguna parte del planeta. La información geográfica generada en el desarrollo de cualquier actividad se representa en las bases de datos en forma de distintos tipos de datos espaciales.

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Tipos de datos espaciales: una breve introducción

Un dato espacial tiene dos componentes:

  • Un componente espacial que hace referencia tanto a la localización geográfica (georreferencia directa o inversa) y a las propiedades espaciales de los objetos (longitud para una línea, una superficie para un polígono), como a las relaciones espaciales que existen entre ellos (topológicas o cualitativas y geométricas),
  • componente no espacial o temática.

Un sistema de información que maneje información espacial tiene que trabajar a la vez con ambas partes de la información; la forma del objeto definida en un plano y sus atributos temáticos asociados. Por ejemplo, un lago que tiene su correspondiente forma geométrica plasmada en un plano tiene también otros datos asociados como pueden ser los niveles de contaminación.

La localización geográfica en la que se representan los datos puede tomar diversas formas, ya sea por medio de coordenadas o de direcciones postales, datos con los que trabajamos en Ayuware. Estos nos van a permitir conectar grupos de información aparentemente inconexos a través de relaciones espaciales de proximidad y cercanía.

Es decir, somos capaces de asociar un número y un nombre con una dirección postal y situar estos en el mapa, creando una relación entre ellos (análisis de información espacial).

Los datos espaciales se pueden clasificar por la naturaleza de los datos en datos de referencia (datos núcleo, fundamentales o framework), como los datos georreferenciados fundamentales que sirven de esqueleto para construir o referenciar cualquier otro dato fundamental o temático y los datos temáticos que incluyen valores cuantitativos y cualitativos que se corresponden con atributos asociados a datos de referencia.

Pasar de la complejidad del mundo real a su representación asequible para el lenguaje de los ordenadores supone un proceso de abstracción en dos pasos. Uno en el que se construyen los datos de referencia con la descripción de los objetos geográficos tomando como base lo que se denomina modelos de datos y otro en el que se estructura la información espacial de la base de datos en capas temáticas dependiendo de la utilidad que se vaya a dar a la información.

Modelos de datos: ¿qué tipos hay?

Los datos espaciales o también conocidos como información geográfica o datos geoespaciales, que representan los objetos reales sobre un sistema de información, responden a dos tipos de modelos empleados para esta representación, cada uno utilizado para poder representar de forma más adecuada dichos objetos.

Datos espaciales vectoriales

Los datos vectoriales son determinados por pares de coordenadas relacionadas con algún sistema cartográfico. Estos se representan de la siguiente forma:

  • Puntos, definidos por un par de coordenadas X-Y. Estos pueden ser un edificio, una estatua o un pozo.
  • Una línea, formada por dos puntos. Se utilizan para representar tramos o entidades de dimensión unidireccional, conformados por una sucesión de líneas. Un ejemplo sería una carretera, un río o las vías de tren.
  • Un polígono que representa un grupo de líneas. Representan entidades bidimensionales y están delimitados por un tramo o un conjunto de tramos. Por ejemplo, una plaza, un lago o un parque.

Estos elementos se definen a partir de sus vértices, los cuales representan coordenadas geográficas. Al mismo tiempo, cada uno puede estar relacionado con una tabla de atributos con información sobre dicho punto.

Los datos espaciales vectoriales son una solución ideal para representar objetos reales (edificios, parques, etc) en el espacio.

Otra de las ventajas que proporcionan este tipo de datos espaciales es la gestión topológica de los elementos que los conforman. Es decir, establecer relaciones entre los puntos, líneas y polígonos.

Datos espaciales rasterizados

Este tipo de datos representan la información a través de píxeles. Para obtenerlos, se divide la superficie terrestre utilizando una cuadrícula y a cada celda le es atribuido un valor. Este puede ser, entre otros, un nivel en una escala de grises, la vegetación, o la densidad demográfica (la cual debe obtenerse a partir de las correctas fuentes de información). De esta forma somos capaces de representar directamente dicha superficie.

Por otro lado, cuanto más pequeñas sean las celdas de la cuadrícula, mayor resolución obtendremos. Un inconveniente de esto es que, al conseguir esa resolución, se aumenta el esfuerzo de almacenamiento y la inversión en recursos tecnológicos.

Los datos espaciales rasterizados son almacenados en una matriz que nos permite asociarlos a un sistema de coordenadas. A diferencia de los datos espaciales vectoriales, estos no muestran una representación explícita de objetos reales en el espacio ni se almacena la posición de estos.

Este tipo de datos espaciales son empleados para describir objetos menos concretos como, por ejemplo, una tormenta o una nube de contaminación.

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La calidad de los datos y su enriquecimiento

La optimización de la explotación de los datos espaciales disponibles en una base de datos requiere una información geográfica de calidad, relacionada con la normalización de los datos almacenados de modo que se garantice el acceso, la consistencia y la interoperabilidad de los mismos.

También requiere la posibilidad de visualización de la información geográfica, mediante la superposición de los datos sobre datos espaciales de referencia para la creación de nuevos mapas.

Su aplicación permite representar la información de una base de datos normalizada sobre un mapa, de forma que pueda ser utilizada con un valor añadido por múltiples empresas que trabajen con coordenadas y direcciones postales.

Un ejemplo de cómo incrementar la calidad de los datos se puede ver con el resultado de la normalización y visualización mediante nuestro proceso de geocodificación, a partir de este enlace de nuestra página web:

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Como se puede observar en la captura, se ha introducido una dirección (C/ Gran Vía, 23 Madrid) y se ha situado esa información dentro de un punto en un mapa.

¿Qué funcionalidades tienen los datos geoespaciales?

La información geográfica puede tener diversas aplicaciones y utilizarse con muchas finalidades. En primera instancia, nos ayuda a visualizar de una forma más sencilla datos que quizás en una tabla o un gráfico no serían tan fáciles de representar. Nos es mucho más fácil analizar esos datos y comprender su naturaleza a través de mapas temáticos sobre, por ejemplo, la densidad demográfica.

Este tipo de aplicaciones también es muy útil a la hora de hacer una estrategia de mailing tradicional. A través de una normalización o estandarización de los datos de una base de datos, se hace una georreferenciación y se asegura que los datos espaciales están correctamente asociados con una posición en la superficie terrestre.

De esta manera, sabemos que todas las cartas llegarán correctamente a sus destinatarios y que no habrá ningún error o que se perderán por el camino.

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