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BASE DE DATOS GEOGRÁFICOS
de las Casas Unión Juár Comitán de Dguez
Rio Chancala Acala
Usumacinta
Cd. Cuauhte
P. Progreso^ Cabo P. Juárez Cancún^ Catoche Celestún
CAMPECHE
YUCATAN
Nva. Coahuila^ Kohunl Chetumal
Laguan caná Carillo PuertoLimones
PetoLabná
Cobá TiculChichen-itzaTulúm TixmucuyHopelchénCorona Q. ROO.
TenaboCalkini Cd. del CarmenChampotón TABASCO
CHIAPAS OAXACA
TEHUANTEPEC^ ISTMO DE
Andrés Tuxtla^ San Coatzacoalcos
Escárcega
Salina
Ocosin Bonampak TrinitariaAltamirano
Tenosique
Valladolid
Villa Hermosa Pal
Sayula del Valle^ Teotitlán
Valle Nacional^ Tuxtepec
Tapachula
Temo
Río Suchia Hgo_._
Triunfo
Huixtla
San Cristobal Paredón
NitánSisal^ MERIDAMuná
Tehuantepec Gutiérrez^ Tuxtla
VERACRUZ SanPedro Comita VentosaLa Cruz
Minatitlán
Juchitán
Cárdenas^ La Venta
MODELO DE DATOS VECTORIALES
INSTITUTO NACIONAL DE ESTADISTICA GEOGRAFIA E INFORMATICA
7-May.-93 Modelo de datos vectoriales ii
INTRODUCCIÓN GENERAL
MODERNIZACIÓN DE LA ACTIVIDAD GEOGRÁFICA DEL INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA,
GEOGRAFÍA E INFORMÁTICA (INEGI).
El INEGI tiene, entre otros objetivos, el de producir la información geográfica que el país requiere para planificar y conducir el aprovechamiento óptimo de sus recursos naturales y culturales. Para ello, la Dirección General de Geografía (DGG) del INEGI, ha realizado diversos grados de cubrimiento cartográfico del territorio nacional, en diversas escalas de temas tales como Topografía, Geología, Hidrología, Edafología, Uso del Suelo, etc. Esta cartografía ha sido utilizada de muy diversas maneras para el estudio de las obras o eventos de mayor relevancia que han acontecido en el Territorio Nacional y la Zona Económica Exclusiva durante el último cuarto de siglo.
Sin embargo, el cambio tanto cualitativo como cuantitativo en las necesidades de información de la sociedad, y la relativa lentitud de los procesos manuales (analógicos) tradicionales de producción de información para responder con eficiencia a estas demandas, creó la necesidad de buscar alternativas para agilizar de manera sustancial el proceso de generación de información geográfica. Como respuesta a esta necesidad se emprende el Proyecto de Modernización de la Actividad Geográfica del INEGI, aprovechando el desarrollo de nuevas tecnologías y recursos de procesamiento digital de información geográfica, que ofrecen mayor agilidad y/o precisión que sus predecesores analógicos.
Este proyecto sienta las bases generales de carácter normativo conforme a las cuales se establecerán las acciones de integración de la información geográfica producida en el Instituto y otras dependencias y entidades de la Administración Pública Federal en un Sistema Nacional de Información Geográfica (SNIG).
Para cumplir los objetivos del proyecto se establece una estructura operativa con un conjunto de capacidades o funciones que se indican a continuación, y que permiten: -capturar los datos que en forma de documentos, mapas e imágenes, existen; -producir y actualizar la información de regiones no cubiertas o desactualizadas; -almacenar y recuperar la información, de manera selectiva, confiable y eficiente; -procesar los datos usando herramientas estadísticas y de análisis espacial; -desplegar en pantalla y generar resultados con calidad de edición cartográfica; -y supervisar y controlar la operación en general De las funciones anteriores, en la tercera, denominada Base de Datos Geográficos, (BDG) residirá la representación digital de los datos que conforman la totalidad de información geográfica producida por la Institución. A continuación se presenta un diagrama general con los componentes de la estructura.
SISTEMA DE INFORMACIÓN
ACTUALIZACIÓN (^) ESPACIALANALISIS
DESPLIEGUE VISUAL
REPRODUCCIÓNAUTOMATIZADA
Datos
Datos
CONVERSIÓN Datos
PRODUCCIÓN Datos
Base de Datos Geográficos VECTORIALES RASTER ALFANUMÉRICOS
RELACIONADOS ESPACIALMENTE
Topográficos 1:50 000 Topográficos 1:250 000
Geológicos 1:4 000 000
Geológicos 1:50 000 Geológicos 1:250 000 Geológicos 1:1 000 000 Uso del suelo 1:250 000
Geodesia Nomenclator
Otros temas
DEM Ortofoto Imagen de satélite Espaciomapa Fotografía aérea
Fotografía aérea Meteorológica Directorios turísticos
ESTRUCTURA OPERATIVA DEL SISTEMA
PLANIFICACIÓN
INFORMACIÓN SOBRE LOS DATOS
Da tos Dat os
7-May.-93 Modelo de datos vectoriales iv
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LOS MODELOS DE DATOS
I Modelo de datos vectoriales II Modelo de datos alfanuméricos III Modelo de datos raster
ACERCA DE LOS DICCIONARIOS DE DATOS
I Vectoriales II Alfanuméricos III Raster
T E M A
Aeronáutica
Batimetría
Climatología
Edafología
Efect. Clim. Reg. May.-Oct.
Efect. Clim. Reg. Nov.-Abr.
Evapotrans. y Déf. de Agua
Fisiografía
Geología
Hidrología de Aguas Subt.
Hidrología de Aguas Sup.
Humedad del Suelo
Precip. Total Anual
Temp. Medias Anuales
Topografía
Recursos Turísticos
Uso del Suelo y Vegetación
Uso Potencial Agricultura
Uso Potencial Forestería
Uso Potencial Ganadería
Otro
TIPO DE DATOS
Vectorial Alfanumérico Raster
ESCALA
7-May.-93 Modelo de datos vectoriales v
- MODELO DE DATOS VECTORIALES........................................................................................................... TABLA DE CONTENIDO
- Introducción
- Conjunto de datos
- Características de los datos
- 3.1 Entidad............................................................................................................................................
- 3.2 Representación geométrica.............................................................................................................
- 3.2.1 Punto
- 3.2.2 Línea
- 3.2.3 Área.........................................................................................................................................
- Estructura espacial de los datos
- 4.1 Relaciones
- 4.1.1 Conectar
- 4.1.2 Compartir.................................................................................................................................
- 4.2 Integración de conjuntos de datos
- Aspectos generales
- 5.1 Precisión
- 5.2 Resolución
- 5.3 Tolerancias
- 5.4 Sistema de referencia, proyección cartográfica y sistemas de coordenadas
- 5.4.1. Sistema geodésico de referencia
- 5.4.2. Sistema de alturas y datum vertical
- 5.4.3. Sistema de coordenadas horizontales y proyección cartográfica
- 5.5 Límites de conjuntos de datos
ejemplo, los atributos para la entidad topográfica carretera , serían: revestimiento, número de carriles, derecho de tránsito, jurisdicción y condición. Para la entidad geológica eje estructural , los atributos serían: tipo, inclinación y sentido.
Para representar un rasgo geográfico, se especifica un valor para cada atributo de la entidad. Un valor de atributo es una cantidad o cualidad específica.
El conjunto de los valores que describen un rasgo geográfico particular, constituye una ocurrencia de la entidad. Por ejemplo, para una ocurrencia de la entidad topográfica carretera , los valores de los atributos son: pavimentada, dos carriles, libre, federal y en operación. Para una ocurrencia de la entidad geológica eje estructural , los valores de los atributos son: anticlinal, recostado y derecha.
Con el propósito de distinguir las diferentes ocurrencias de una entidad en un conjunto de datos, se usa el atributo llamado identificador. El valor del identificador está dado por un número secuencial que se incrementa con cada ocurrencia.
3.2 Representación geométrica
Constituye la representación digital del componente espacial de un rasgo geográfico. Los conceptos definidos para entidad: atributo, ocurrencia e identificador, se aplican también para la representación geométrica. La BDG sustenta tres tipos diferentes de representación geométrica: punto, línea y área. Cada entidad puede estar asociada con distintos tipos de representación geométrica. Por ejemplo, una subestación eléctrica puede estar representada ya sea como punto, o como área, dependiendo de sus dimensiones y de la escala. Cada tipo de representación geométrica (punto, línea y área) estará definida en dos dimensiones (X, Y) (Ver sección 5.4.3). La definición de la altimetría se da por la asociación de una elevación como atributo, sólo para entidades específicas, por ejemplo: curva de nivel.
3.2.1 Punto
Es la representación geométrica constituida sólo por un par de coordenadas (X, Y) (Ver figura 1). Un punto se usa para describir geométricamente un rasgo geográfico considerado como puntual para propósitos de la BDG. Junto con sus coordenadas, el punto puede requerir una dirección, sin embargo, esta dirección estaría considerada en la entidad como un atributo.
(X, Y)
Figura 1: Punto
Un punto posee entre otros atributos, un calificador de posición. Los valores permitidos para los calificadores de posición de puntos son (ver: "Acerca de los diccionarios de datos vectoriales", en la sección de representación geométrica):
- Definida
- Aproximada 3.2.2 Línea
Es la representación geométrica constituida por una serie de dos o más pares distintos de coordenadas (vértices) ligados secuencialmente (ver figura 2). Una línea se usa para describir total o parcialmente la geometría de un rasgo geográfico, considerado como línea, para propósitos de la BDG. También se usa la línea para delimitar áreas. Junto con sus coordenadas, la línea puede requerir un sentido al cual está asociada una característica del rasgo geográfico, sin embargo, este sentido estaría considerado en la entidad como un atributo.
(X1, Y1)
(X2, Y2) (^) (X3, Y3)
(X4, Y4)
(X5, Y5)
Figura 2: Línea
Una línea posee entre otros atributos, un calificador de posición. Los valores permitidos para los calificadores de posición de líneas son (ver: "Acerca de los diccionarios de datos vectoriales", en la sección de representación geométrica):
- Definida
- Aproximada
- Virtual
3.2.3 Área
Es la representación geométrica delimitada por una línea cerrada o serie de líneas que cierran. Un área se usa para describir geométricamente un rasgo geográfico considerado como una extensión o superficie. Un área puede ser simple o compleja (ver figura 3). Un área compleja está constituida por líneas inclusivas y exclusivas.
Los calificadores de posición no se aplican al área, pero sí a las líneas asociadas con ellas. De esta manera, un cuerpo de agua puede estar delimitado por líneas definidas e indefinidas.
Area simple Area compleja
Línea inclusiva
Línea exclusiva
Figura 3: Tipos de área
Una área puede ser adyacente o estar sobrepuesta a otras. La figura 4 muestra la adyacencia entre áreas que tienen o no una línea común compartida, indicada ésta por el símbolo © (ver sección 4.1.2). La figura 5 ilustra áreas sobrepuestas que no tienen relación de compartir.
Vegetación densa
Cuerpo de agua
Canal
MEX. MEX.
MEX.
MEX.
MEX.
P
P1 a P6: Números de carretera
P P
P
P
P
(P2 y P3 conectados)
Figura 6 a): Conectar (punto y punto)
Datos en la BDG:
$ Carretera de cuota Caseta de peaje
P L
L
L1, L2: Carretera P1: Caseta de peaje
Figura 6 b): Conectar (punto y línea)
Datos en la BDG:
Carreteras
L
L3 L
L
L1, L2, L3, L4: Carretera
Figura 6 c): Conectar (línea y línea)
Datos en la BDG:
Carretera, dos carriles
pavimentada,
Carretera, cuatro carriles
pavimentada,
L1: Carretera, dos carriles
pavimentada,
L2: Carretera, cuatro carriles
pavimentada,
L1 (^) L
Figura 6 d): Conectar (línea y línea)
Datos en la BDG:
Carretera
Trazo no fotogramétrico
L1: Carretera, L2: Carretera, posición definida posición aproximada
L L
Figura 6 e): Conectar (línea y línea)
Datos en la BDG:
Cuerpo de agua
Corriente de agua
Presa
L
P1 L
A
P1: Presa L1: Corriente de agua A1 (L2): Cuerpo de agua
Figura 6 f): Conectar (punto, línea y área)
4.1.2 Compartir
Se da una relación de compartir entre ocurrencias de entidades cuando y sólo cuando se satisfacen las dos condiciones siguientes:
- Que los rasgos geográficos percibidos como líneas o áreas sean parcial o totalmente contiguos o coincidentes.
- Que la BDG sustente esta relación.
Esta relación requiere que las ocurrencias de las entidades involucradas en la relación de compartir, tengan las mismas coordenadas en sus ocurrencias de representación geométrica lineal.
Una relación de compartir implica conexión para todas las líneas que terminen en los extremos de la línea compartida (ver figuras 7a a la 7e).
Roca sedimentaria
Roca metamorfica
L
L
L
A
A
A1 (L1, L2): Roca sedimentaria A2 (L2, L3): Roca metamorfica
Figura 7 d): Compartir (área y área)
Datos en la BDG:
...arenisca ...lutita
Roca sedimentaria... L
L
L
A1 (L1, L3): Roca sedimentaria, arenisca A2 (L2, L3): Roca sedimentaria, lutita
A
A
Figura 7 e): Compartir (área y área)
Las palabras "contiguo" y "coincidente" se usan en un sentido amplio: se permite una cierta tolerancia. Por lo tanto, los rasgos geográficos localizados aparentemente en la misma posición planimétrica, sin exceder una tolerancia, y para los cuales la BDG sustenta una relación de compartir, deben ser parte de tal relación para cada una de las entidades representadas. Como se mencionó en el punto 3.2.3, en general las áreas son adyacentes. Para saber si las áreas involucradas están sobrepuestas, referirse a las respectivas entidades, en los diccionarios de datos.
Todas las relaciones de compartir entre entidades se encuentran indicadas en los diccionarios de datos.
4.2 Integración de conjuntos de datos
En el límite común (límite teórico) de conjuntos de datos de precisión equivalente, la continuidad espacial de rasgos geográficos se asegura cuando y sólo cuando se satisfacen las siguientes dos condiciones:
- Las ocurrencias de las entidades que representan el mismo rasgo geográfico, se encuentran en cada uno de los conjuntos de datos adyacentes.
- Las ocurrencias de línea involucradas (una en cada uno de los conjuntos de datos adyacentes) están localizadas dentro de un intervalo de tolerancia predeterminado a lo largo del límite teórico de los conjuntos de datos.
Para una entidad que reúna las condiciones arriba mencionadas, las ocurrencias de representación geométrica lineal deben segmentarse en el punto donde coinciden con el límite teórico de los conjuntos de datos. Las coordenadas del punto de continuidad en el límite teórico deben duplicarse en cada ocurrencia de línea involucrada (un par de coordenadas por cada conjunto de datos).
Cualquier área que representa una entidad que está sobrepuesta al límite teórico de conjuntos de datos adyacentes, debe estar matemáticamente cerrada y separada por una ocurrencia de línea en el límite. En este caso, la ocurrencia de línea se duplica en cada conjunto de datos adyacente y debe tener un "calificador de representación geométrica" (calificador de línea), "virtual" (ver Línea en "Acerca de los diccionarios de datos vectoriales", en la sección de representación geométrica).
Cada una de estas líneas está asociada con un área que representa una entidad. La figura 12 muestra un rasgo geográfico de área (entidad superficial), que se extiende a través de más de un conjunto de datos.
En todos los casos, los valores de las coordenadas en el límite teórico de los conjuntos de datos se redondean al valor más próximo de acuerdo con la resolución establecida (ver sección 5.2).
1 m
Límite teórico
Línea duplicada ("Virtual")
Figura 12: Cierre de áreas en el límite de conjunto de datos
5. Aspectos generales
Esta sección trata con varios aspectos relacionados con los datos: precisión, resolución, tolerancias, sistema de referencia, proyecciones cartográficas, sistemas de coordenadas y límites de los conjuntos de datos.
5.1 Precisión
La precisión de los datos de representación geométrica está dada por la diferencia entre la posición de la representación geométrica asociada con una entidad, y la posición real del rasgo geográfico correspondiente, medido con respecto a la red geodésica.
En los datos auxiliares de los conjuntos de datos, se indica la precisión del método de compilación original de los datos topográficos de la BDG. Asimismo, se mantendrá un registro de los métodos y materiales empleadas en los diferentes procesos lo cual permitirá tener una idea de la calidad de los datos.
5.5 Límites de conjuntos de datos
Los límites de conjuntos de datos coinciden en general con la división en hojas del Sistema Nacional de Información Geográfica, la cual se basa en las subdivisiones del sistema de numeración de la hoja del Mapa Mundial Internacional (MMI), a escala 1:1 000 000. Sin embargo, para la BDG, los conjuntos de datos que corresponden a hojas en escalas 1:50 000, 1:250 000 y 1:1 000 000 que exceden los límites teóricos, se separan en conjuntos regulares de datos, cortados a lo largo del límite teórico. Los límites internacionales también constituyen limites de conjuntos de datos y la BDG no contiene datos fuera de estos límites.
La extensión de los conjuntos de datos se muestra en el cuadro 1.
Escala Dimensiones (latitud por longitud)
1:50 000 Quince por veinte minutos
1:250 000 Uno por dos grados
1:1 000 000 Cuatro por seis grados
1:4 000 000 Un conjunto de datos cubre todo el país
Cuadro 1. Extensión de los conjuntos de datos
Los límites de los conjuntos de datos, llamados también "límites teóricos", se determinan de la siguiente manera:
Para cartas a las escalas 1:50 000 y 1:250 000:
LIMITES ESTE Y OESTE: Segmentos rectos que unen puntos de igual longitud a cada 5 minutos de latitud entre las esquinas Norte y Sur.
LIMITES NORTE Y SUR: Segmentos rectos que unen puntos de igual latitud a cada 5 minutos de longitud entre las esquinas Este y Oeste
NOTA: Puede aparecer una discontinuidad de un metro cuando el corte de vectores ocurre en conjuntos de datos sobre zonas UTM adyacentes.
Para cartas a la escala 1:1 000 000 y 1:4 000 000:
Los límites se determinan con los meridianos y paralelos que los delimitan; para los paralelos, se usan segmentos rectos a cada 1º para la escala 1:1 000 000 y cada 4º para la escala 1:4 000 000.
Estos límites son teóricos o imaginarios, y por lo tanto no existen en la BDG, excepto para las líneas que ostentan el calificador de representación geométrica "virtual". Esta última está localizada en el límite teórico a la resolución más cercana. Todas las ocurrencias de representación geométrica lineal que se extienden a través de los límites de un conjunto de datos deben segmentarse y deben terminar en el límite teórico, en el punto más cercano de acuerdo con la resolución (ver secciones 4.3 y 5.2).
