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Software de sistemas de información geográfica

Un programa de software SIG es un programa informático que respalda el uso de un sistema de información geográfica y proporciona la capacidad de crear, almacenar, administrar, consultar, analizar y visualizar datos geográficos , es decir, datos que representan fenómenos para los que la ubicación es importante. [1] [2] [3] La industria del software SIG abarca una amplia gama de productos comerciales y de código abierto que proporcionan algunas o todas estas capacidades dentro de varias arquitecturas de tecnología de la información . [4]

Historia

Los primeros sistemas de información geográfica, como el Sistema de Información Geográfica Canadiense iniciado en 1963, eran programas a medida desarrollados específicamente para una sola instalación (normalmente una agencia gubernamental), basados ​​en modelos de datos diseñados a medida. [5] Durante las décadas de 1950 y 1960, los investigadores académicos durante la revolución cuantitativa de la geografía comenzaron a escribir programas informáticos para realizar análisis espaciales , especialmente en la Universidad de Washington y la Universidad de Michigan , pero también eran programas personalizados que rara vez estaban disponibles para otros usuarios potenciales.

Los tipos de mapas temáticos que se pueden generar con SYMAP.

Tal vez el primer software de propósito general que proporcionó una gama de funcionalidades SIG fue el Synagraphic Mapping Package (SYMAP), desarrollado por Howard T. Fisher y otros en el naciente Laboratorio de Gráficos Informáticos y Análisis Espacial de Harvard a partir de 1965. Si bien no era un verdadero programa SIG de rango completo, incluía algunas funciones básicas de mapeo y análisis, y estaba disponible gratuitamente para otros usuarios. [6] A lo largo de la década de 1970, el Laboratorio de Harvard continuó desarrollando y publicando otros paquetes enfocados en la automatización de operaciones específicas, como SYMVU (visualización de superficies en 3-D), CALFORM (mapas coropléticos), POLYVRT ( gestión de datos vectoriales topológicos ), WHIRLPOOL ( superposición de vectores ), GRID e IMGRID ( gestión de datos raster ), y otros. A fines de la década de 1970, varios de estos módulos se reunieron en Odyssey, uno de los primeros programas SIG comerciales completos, lanzado en 1980.

A finales de los años 1970 y principios de los años 1980, los SIG estaban surgiendo en muchas agencias gubernamentales importantes que eran responsables de la gestión de tierras e instalaciones. En particular, las agencias federales del gobierno de los Estados Unidos desarrollaron software que, por definición, era de dominio público debido a la Ley de Libertad de Información y, por lo tanto, se puso a disposición del público. Entre los ejemplos notables se incluyen el Sistema de superposición de mapas y estadísticas (MOSS) desarrollado por el Servicio de Pesca y Vida Silvestre y la Oficina de Administración de Tierras (BLM) a partir de 1976; [7] la biblioteca PROJ desarrollada en el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), una de las primeras bibliotecas de programación disponibles; y GRASS GIS desarrollado originalmente por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército a partir de 1982. [8] Estos formaron la base de la comunidad de software SIG de código abierto.

La década de 1980 también vio los comienzos de la mayoría del software SIG comercial, incluyendo Esri ARC/INFO en 1982; [9] Intergraph IGDS en 1985, y el Mapping Display and Analysis System (MIDAS), el primer producto SIG para computadoras personales MS-DOS , que más tarde se convirtió en MapInfo . [10] Estos proliferarían en la década de 1990 con el advenimiento de computadoras personales más potentes, Microsoft Windows y el Censo de EE. UU. de 1990 , que aumentó la conciencia de la utilidad de los datos geográficos para las empresas y otros nuevos usuarios.

A finales de los años 1990 surgieron varias tendencias que han cambiado significativamente el ecosistema de software SIG que conduce al presente, al moverse en direcciones más allá de la aplicación SIG de escritorio tradicional con todas las funciones. La aparición de lenguajes de programación orientados a objetos facilitó el lanzamiento de bibliotecas de componentes e interfaces de programación de aplicaciones , tanto comerciales como de código abierto, que encapsulaban funciones SIG específicas, lo que permitía a los programadores incorporar capacidades espaciales en sus propios programas. En segundo lugar, el desarrollo de extensiones espaciales para sistemas de gestión de bases de datos relacionales de objetos (también de código abierto y comerciales) creó nuevas oportunidades para el almacenamiento de datos para SIG tradicionales, pero también permitió que las capacidades espaciales se integraran en los sistemas de información empresarial , incluidos los procesos comerciales como los recursos humanos . En tercer lugar, a medida que surgió la World Wide Web , la cartografía web se convirtió rápidamente en una de sus aplicaciones más populares; esto condujo al desarrollo de software SIG basado en servidor que podía realizar las mismas funciones que un SIG tradicional, pero en una ubicación remota de un cliente que solo necesitaba un navegador web instalado. Todos estos factores se han combinado para permitir el surgimiento de tendencias en el software SIG, como el uso de la computación en la nube , el software como servicio (SAAS) y los teléfonos inteligentes para ampliar la disponibilidad de datos espaciales, su procesamiento y visualización.

Tipos de software

Se espera que el componente de software de un sistema de información geográfica tradicional proporcione una amplia gama de funciones para manejar datos espaciales: [11] : 16 

El ecosistema de software SIG moderno incluye una variedad de productos que pueden incluir más o menos de estas capacidades, recopilarlas en un único programa o distribuirlas a través de Internet . Estos productos se pueden agrupar en las siguientes clases generales:

Aplicación SIG de escritorio
La forma tradicional de software SIG, desarrollada primero para mainframes y minicomputadoras, luego para estaciones de trabajo Unix y ahora para computadoras personales . Un programa SIG de escritorio proporciona un conjunto completo de capacidades, aunque algunos programas están modularizados con extensiones que se pueden comprar por separado.
Aplicación SIG de servidor
Un programa que se ejecuta en un servidor remoto (normalmente en conjunto con un servidor HTTP ) y que gestiona muchas o todas las funciones anteriores, recibe solicitudes y entrega resultados a través de la World Wide Web . Por lo tanto, el cliente normalmente accede a las capacidades del servidor mediante un navegador web normal. El software de servidor inicial se centraba específicamente en la cartografía web y solo incluía la fase de salida, pero el SIG de servidor actual proporciona el conjunto completo de funciones. Este software de servidor es el núcleo de las plataformas modernas basadas en la nube, como ArcGIS Online.
Biblioteca geoespacial
Un componente de software que proporciona un conjunto específico de funciones documentadas que los desarrolladores de software pueden incorporar a sus propios programas. En los lenguajes de programación orientados a objetos modernos , como C# , JavaScript y Python , estos componentes suelen estar encapsulados como clases con una interfaz de programación de aplicaciones (API) documentada .
Base de datos espacial
Una extensión de un programa de software de base de datos existente (más comúnmente, un sistema de gestión de bases de datos relacionales de objetos ) que crea un tipo de datos geométricos, lo que permite almacenar datos espaciales en una columna de una tabla, pero también proporciona nuevas funciones para lenguajes de consulta como SQL que incluyen muchas de las funciones de gestión y análisis de SIG. Esto permite a los administradores y programadores de bases de datos realizar funciones de SIG sin software de SIG tradicional.

La industria actual del software consta de muchos productos que compiten entre sí de cada uno de estos tipos, tanto en formato de código abierto como comercial . Muchos de ellos se enumeran a continuación; para una comparación directa de las características de algunos de ellos, consulte Comparación de software de sistemas de información geográfica .

Software de código abierto

El desarrollo de software SIG de código abierto tiene, en términos de historia del software, una larga tradición [12] con la aparición de un primer sistema en 1978. Hay numerosos sistemas disponibles que cubren todos los sectores del manejo de datos geoespaciales.

SIG de escritorio

Capaware rc1 0.1
Sistema de información geográfica (SIG) de GRASS 6.4
gvSIG 1.0
IDRISI Taiga 16.05
SAGA-GIS versión 2.0.3

En Steiniger y Bocher (2008/9) se analizan los siguientes proyectos de SIG de escritorio de código abierto: [13]

Además de estas, existen otras herramientas SIG de código abierto:

Otras herramientas geoespaciales

Además del SIG de escritorio, existen muchos otros tipos de software SIG.

Servidores de mapas web

Sistemas de gestión de bases de datos espaciales

Marcos y bibliotecas de desarrollo de software (para aplicaciones web)

Marcos y bibliotecas de desarrollo de software (no web)

Aplicación de catalogación para recursos referenciados espacialmente

Marcos y bibliotecas/paquetes de análisis espacial

Otras herramientas

Software SIG comercial o propietario

SIG de escritorio

Nota: Casi todas las empresas que se indican a continuación ofrecen productos de servidores de mapas web y SIG de escritorio. Algunas, como Manifold Systems y Esri, también ofrecen productos de DBMS espaciales.

Empresas con alta cuota de mercado

Empresas con una cuota de mercado menor pero notable

SIG como servicio

Muchos proveedores están empezando a ofrecer servicios basados ​​en Internet , además de software o datos descargables o en lugar de ellos. Estos servicios pueden ser gratuitos, estar financiados por publicidad o pagarse mediante suscripción; se dividen en tres áreas:

DBMS espacial

Internet geoespacial de las cosas

Véase también

Referencias

  1. ^ Clarke, KC, 1986. Avances en sistemas de información geográfica, computadoras, medio ambiente y sistemas urbanos, Vol. 10, págs. 175-184.
  2. ^ Maliene V, Grigonis V, Palevičius V, Griffiths S (2011). "Sistema de información geográfica: viejos principios con nuevas capacidades". Diseño urbano internacional . 16 (1): 1–6. doi :10.1057/udi.2010.25. S2CID  110827951.
  3. ^ Kent, Alexander James; Vujakovic, Peter (2020). Manual de cartografía y mapeo de Routledge . Abingdon: Routledge. ISBN 9780367581046.
  4. ^ "Software GIS: una descripción en 1000 palabras", S. Steiniger y R. Weibel
  5. ^ Tomlinson, Roger F.; Calkins, Hugh W.; Marble, Duane F. (1976). Manejo informático de datos geográficos . UNESCO Press.
  6. ^ Chrisman, Nicholas R. (2006). Trazando lo desconocido: cómo la cartografía por ordenador en Harvard se convirtió en SIG . Esri Press. ISBN 978-1-58948-118-3.
  7. ^ Greenlee, David D.; Guptill, Stephen C. (1998). "Desarrollo de SIG en el Departamento del Interior". En Foresman, Timothy W. (ed.). La historia de los sistemas de información geográfica: perspectivas de los pioneros . Prentice Hall. págs. 191–198. ISBN 0-13-862145-4.
  8. ^ "Historia de GRASS GIS". GRASS GIS . Fundación Geoespacial de Código Abierto.
  9. ^ Morehouse, Scott (1985). "ARC/INFO: Un modelo georrelacional para la información espacial" (PDF) . Actas del Simposio Internacional sobre Cartografía y Computación (Auto-Carto VII) : 388.
  10. ^ Xuan, Zhu (2016). SIG para aplicaciones medioambientales: un enfoque práctico . ISBN 9780415829069.OCLC 1020670155  .
  11. ^ Bolstad, Paul (2019). Fundamentos de SIG: un primer texto sobre sistemas de información geográfica (6.ª ed.). XanEdu. ISBN 978-1-59399-552-2.
  12. ^ "Historia de los SIG de código abierto - Editores de la wiki de OSGeo" . Consultado el 21 de marzo de 2009 .
  13. ^ ab "Una visión general de los desarrollos actuales de SIG de escritorio libres y de código abierto - Steiniger y Bocher". Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2012. Consultado el 5 de agosto de 2011 .
  14. ^ "El proyecto MapWindow - Inicio". www.mapwindow.org . Consultado el 23 de septiembre de 2019 .
  15. ^ Lu B, Hu Y, Yang D, Liu Y, Liao L, Yin Z, Xia T, Dong Z, Harris P, Brunsdon C, Comber L, Dong G (2023). "GWmodelS: un software para modelos ponderados geográficamente". SoftwareX . 21 (101291): 1–7. Código Bibliográfico :2023SoftX..2101291L. doi : 10.1016/j.softx.2022.101291 .
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