Una cobertura es la representación digital de algún fenómeno espacio-temporal. La norma ISO 19123 proporciona la definición:
Las coberturas juegan un papel importante en los sistemas de información geográfica (SIG), el contenido y los servicios geoespaciales , el procesamiento de datos SIG y el intercambio de datos .
Una cobertura está representada por su "dominio" (el universo de extensión) y una colección que representa los valores de la cobertura en cada ubicación definida dentro de su rango. Por ejemplo, una imagen satelital derivada de la teledetección podría registrar diversos grados de contaminación lumínica . La fotografía aérea , los datos de cobertura terrestre y los modelos digitales de elevación proporcionan datos de cobertura . En general, una cobertura puede ser multidimensional, como series temporales de sensores 1-D, imágenes satelitales 2-D, series temporales de imágenes x/y/t 3-D o tomogramas geográficos x/y/z , o datos climáticos y oceánicos 4-D x/y/z/t.
Sin embargo, las coberturas son más generales que las imágenes con cuadrículas regulares. Los estándares correspondientes (ver a continuación) abordan cuadrículas regulares e irregulares, nubes de puntos y mallas generales.
El conjunto de servicios de cobertura web (WCS) del Open Geospatial Consortium ( OGC ) y el servicio de procesamiento de cobertura web (WCPS), un lenguaje de consulta de cobertura espacio-temporal, proporcionan una definición de servicio interoperable para navegar, acceder, procesar y agregar coberturas .
Las coberturas representan información geoespacial digital que representa fenómenos que varían en el espacio/tiempo. El Tema 6 de OGC Abstract [1] -que es idéntico a ISO 19123- define un modelo abstracto de coberturas. Se pueden concebir muchas implementaciones que se ajusten a este modelo abstracto sin ser interoperables. Este modelo de cobertura abstracto se concreta al nivel de interoperabilidad mediante el estándar OGC GML 3.2.1 Application Schema - Coverages [2] (a menudo denominado GMLCOV ), que a su vez se basa en Geography Markup Language (GML) 3.2, [3] una gramática XML escrita en XML Schema para la descripción de esquemas de aplicación, así como para el transporte y almacenamiento de información geográfica.
El marco jurídico europeo para una infraestructura de datos espaciales unificada, INSPIRE, en sus anexos II y III también se basa en las definiciones de cobertura de la OGC, pero las modifica en algunos puntos de manera que sean menos compatibles e interoperables con el estándar de la OGC. Por ejemplo, los componentes del concepto de cobertura se recombinan selectivamente para formar definiciones nuevas y diferentes de una cobertura.
Formalmente, en GMLCOV AbstractCoverage es un subtipo de AbstractFeature (lo que indica su relación cercana). Una cobertura abstracta consta de los siguientes componentes:
Esta cobertura abstracta se refina en varios tipos de cobertura concretos, que se pueden instanciar, por ejemplo:
Entre los casos especiales que pueden modelarse mediante coberturas se encuentran:
Una cobertura es un tipo especial de característica geográfica , con la característica distintiva de que otras características tienen un valor particular asociado (como un número de carretera, que permanece constante en toda la extensión de la carretera), mientras que una cobertura generalmente transmite diferentes valores en diferentes ubicaciones dentro de su dominio. La norma ISO 19109 (2.ª edición) explica la relación entre características y coberturas de la siguiente manera (cláusula 7.2.2):
Ambos puntos de vista son necesarios porque cada uno de ellos expresa un metamodelo fundamental del mundo: como un espacio poblado por cosas o como un espacio dentro del cual varían las propiedades. Además, los requisitos relacionados con ambos puntos de vista pueden darse en una única aplicación, que normalmente coincide con un flujo de datos: desde la observación hasta la interpretación y, luego, la elaboración y la simulación. [4]
La estructura lógica independiente del formato de las coberturas se puede asignar a GML (por ejemplo, para series de tiempo de sensores) o a cualquiera de una serie de formatos de datos, como GeoTIFF , NetCDF , HDF-EOS o NITF .
Como algunos de estos formatos de codificación no son capaces de incorporar todos los metadatos que componen una cobertura, el modelo de cobertura prevé una codificación MIME multiparte (ver Figura) donde el primer componente codifica la descripción de la cobertura (extensión del dominio, tipo de rango, metadatos, etc.) y la segunda parte consiste en la "carga útil" del conjunto de rango utilizando algún formato de codificación.
En los servicios web que siguen los estándares abiertos OGC , las coberturas pueden ser utilizadas por varios tipos de servicios:
Los primeros sistemas SIG se caracterizaban a menudo como sistemas "ráster" o "vectoriales", dependiendo del enfoque subyacente para manejar la geometría. Los SIG ráster podrían interpretarse como el uso de un modelo de cobertura discreto regular, mientras que los SIG vectoriales están más orientados a las características. El término "cobertura" se aplicó principalmente al formato heredado ARC/INFO (ArcInfo) desarrollado por ESRI . En ese momento, este era un concepto novedoso, que extendía los formatos CAD a datos más conscientes del espacio que presentaban atributos vinculados . Este uso era coherente con el concepto de cobertura discutido aquí, en el sentido de que una cobertura ArcInfo proporcionaba un mapeo uno a uno desde el espacio hasta el valor temático o la clasificación para cada capa o cobertura. Sin embargo, las coberturas ArcInfo tenían un enfoque topológico particular para garantizar la integridad y la unicidad, procesadas utilizando los comandos BUILD y CLEAN son conjuntos de datos planos 2D que mantienen información topológica , por lo tanto, un polígono "sabe" qué segmentos de su perímetro comparte con polígonos adyacentes. Debido a la falta de poder de procesamiento en la informática en el momento de su desarrollo [ ¿cuándo? ] , el modelo de cobertura emplea archivos binarios indexados para almacenar datos espaciales y de atributos por separado en lugar de utilizar un RDBMS . [5]
Esto ha cambiado con la llegada de la tecnología de bases de datos raster como rasdaman , que hace posible un filtrado y procesamiento ad hoc eficiente. [6] [7]