43
III.-LA SINÈRGIA SIG / RS
III.1.-DEFINICIÓ DE TELEDETECCIÓ. TIPUS DE DADES I APLICACIONS
La elede ecció, en anglès Remo e Sensing (RS), es de ineix com l’adquisició
d’in o mació sob e un objec e sense es a en con ac e ísic amb ell. La in o mació es
adqui ida pe la de ecció i mesu a dels can is que l’objec e imposa al camp que
l’en ol a, el qual po se elec omagnè ic, acús ic, o g a i a o i. Això pod ia inclou e un
camp elec omagnè ic emès o e lec i pe l’objec e, ones acús iques e lec ides o
pe o bades pe l’objec e, o pe o bacions del camp po encial g a i a o i o magnè ic
en ol an degudes a la se a p esència (Cha les Elachi, 1987).
El e me “ emo e sensing” s’emp a habi ualmen en connexió amb les ècniques
elec omagnè iques d’adquisició d’in o mació. Aques es ècniques cob eixen o
l’espec e elec omagnè ic des de les adioones de baixa eqüència ins les egions de
mic oones, submil·limè iques, in a oig p ope i llunyà, isible, ul a iola , aigs-X i
aigs gamma.
L’ad enimen del sa èl·li s ha pe mès l’adquisició al de all d’in o mació global i
sinòp ica dels plane es, incloen -hi la Te a, i els seu medi ambien . Senso s en sa èl·li s
d’ò bi a e es e p opo cionen in o mació sob e models i dinàmica dels nú ols, la
cobe a ege al del sòl i les se es a iacions es acionals, les es uc u es mo ològiques,
la empe a u a dels oceans i el en p ope a la supe ície. La capaci a d’una àpida i
àmplia cobe u a pe pa dels sa èl·li s pe me de moni o i za enòmens de a iació
àpida, pa icula men en l’a mos e a. La capaci a de eali za obse acions de lla ga
du ada i de o ma epe i i a pe me de segui can is es acionals, anuals i de més lla g
e mini a la cobe a de glaç dels pols, l’expansió del dese , i la des o es ació dels
òpics. A més, l’al a esolució de les ima ges cap ades pe de e mina s senso s dels
sa èl·li s d’obse ació de la Te a, jun amen amb el g an desen olupamen de la
in o mà ica, pe me en u ili za aques es ima ges com a base pe a l’elabo ació de mapes
emà ics o con encionals.
Tipus i classi icació de les dades
44
Els ipus de dades ob ingudes pe elede ecció depenen del ipus d’in o mació
que es busca, així com de la mida i dinàmica de l’objec e o enomen a es udia . Una
classi icació esquemà ica de les di e en s dades i els senso s co esponen s es po oba
a la Taula núm. 11 .
INFORMACIÓ REQUERIDA TIPUS DE SENSOR EXEMPLES
Al a esolució espacial i àmplia
cobe u a
Senso s i ada s d'ima ge Rada d'ima ge Seasa (1978),
LFC de la llançado a espacial
(1984), ERS-1 SAR (1991),
JERS-1 SAR (1992)
Al a esolució espec al sob e
à ees limi ades o al lla g d'una
ajec ò ia
Espec òme es,
espec o adiòme es
Radiòme e d'ima ge
mul iespec al de la llançado a
espacial (1981)
Resolució espec al limi ada i al a
esolució espacial
Mappe s mul iespec als Landsa MSS i TM (1972-1984),
SPOT (1984), Galileu NIMS
(1989)
Al a esolució espacial i espec al Espec òme e d'ima ge MLA d'es a sòlid
Mesu es d'al a p ecisió
d'in ensi a al lla g de ajec ò ies
Radiòme es,
dispe sòme es
Dispe sòme e del Seasa
(1978), ERS-1 WSC (1991)
Mesu es d'al a p ecisió
d'in ensi a amb mode ada
esolució d'ima ge i àmplia
cobe u a
Radiòme es d'ima ge Radiòme e de mic oones
d'escomb a elec ònic (1975),
ERS-1 ATSR/M (1991)
Mesu a d'al a p ecisió de
locali zacions i pe il opog à ic
Al íme es, sondejado s Al íme e del Seasa (1978),
ada del Pionee Venus O bi e
(1979), al íme e del Ma s
Obse e , ERS-1 Rada Al im.
Ca og a ia opog à ica
idimensional
Al íme es d'explo ació Al íme e d'explo ació d'al a
esolució de la llançado a
espacial
Taula núm. 11: Tipus de dades en elede ecció.
Fon : Cha les Elachi,1987, i al es.
No malmen quan es necessi a in o mació espacial d’al a esolució, com és el
cas del aça de mapes d’usos del sòl o opog à ics, o quan és necessà ia una isió
global i ins an ània, com pe exemple en obse acions me eo ològiques, es eque eixen
ima ges bidimensionals. Aques es ima ges es poden ex eu e en una àmplia egió de
l’espec e elec omagnè ic i amb una g an selecció d’amples de banda. Exis eixen
senso s d’ima ge en les egions de les mic oones, l’in a oig (IR), el isible, i
l’ul a iola que u ili zen de ec o s elec ònics i o og à ics. És possible ob eni ima ges
45
emp an il·luminació ac i a, amb ada s o làse s, il·luminació sola com es a a
l’ul a iola , el isible i l’in a oig, o pe emissió de la p òpia supe ície, com és el cas
de l’in a oig è mic, l’emissió de mic oones i els aigs-X i gamma. Fen ús de senso s
ac ius es con ola o almen el p océs de mesu a, pe me en d’en ia la senyal en la
o ma més adien pe obse a el seu compo amen en incidi sob e l’objec e, amb els
senso s passius en can i, es depèn de ac o s ex e ns com la p esència del Sol o
l’absència de nú ols.
Els espec òme es s’u ili zen pe a de ec a i mesu a el con ingu espec al del
camp elec omagnè ic inciden . Aques ipus d’in o mació juga un pape clau a la ho a
d’iden i ica les ca ac e ís iques (colo , con ingu d’aigua...) de l’objec e es udia sob e
la supe ície plane à ia ( . Fig. núm. 3 ). En el cas dels es udis a mos è ics, l’aspec e
espacial és menys c í ic degu a la len a a iació espacial en la composició. En can i en
el cas d’es udis supe icials, ambdues in o macions, espacial i espec al, són essencials,
cosa que ens du a la necessi a d’espec òme es d’ima ge. La selecció del nomb e de
bandes espec als, l’ample de banda de cadascuna d’elles, la esolució espacial, i del
camp de isió ins an ània ens po a a enuncia a una o al a ca ac e ís ica segons
l’objec e que s’es udiï, la capaci a de manega les dades del senso , i els lími s
ecnològics del de ec o .
En algunes aplicacions els aspec es espacial i espec al són menys impo an s en
on a la mesu a acu ada de la in ensi a de l’ona elec omagnè ica al lla g d’una àmplia
egió espec al. Els senso s co esponen s, anomena s adiòme es, s’u ili zen en la
mesu a de la empe a u a a mos è ica i de la supe ície oceànica. Senso s adiomè ics
d’ima ge s’emp en pe a “ca og a ia ” aques s pa àme es en mapes que acili en el seu
es udi.
En la elede ecció ac i a pe mic oones s’u ili zen els dispe sòme es o
“sca e ome e s”, els quals mesu en acu adamen el camp dispe sa pe la supe ície
quan aques a és il·luminada pe una senyal d’es e ample de banda. Això s’aplica pe
exemple, en la mesu a de la cons an dielèc ica i la ugosi a del sòl, o en la eloci a
del en es udian les ones capil·la s que es o men en la supe ície del ma .
46
Un ipus especial de adiòme e és el pola íme e, que ex eu la in o mació clau
de l’es a de pola i zació de l’ona ansmesa, e lec ida o dispe sada. La ca ac e ís ica
pola imè ica de la llum sola e lec ida o dispe sada p opo ciona in o mació sob e les
p opie a s ísiques de les a mos e es plane à ies.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
Longi ud d'ona (Å)
Re lec ància (%)
Beç
Pi
Abe
He ba
Figu a núm. 3 : Signa u a espec al d’alguns ipus de ege ació.
Fon : B ooks, 1972.
En al es aplicacions, la in o mació eque ida es à o çamen elacionada amb
les ca ac e ís iques idimensionals i la locali zació de l’objec e. En aques cas
s’u ili zen els al íme es pe a ca og a ia la opog a ia de la supe ície, i els
sondejado s o “sounde s” p epa a s pe a l’es udi d’es uc u es sub e ànies o de
pa àme es a mos è ics ( empe a u a, composició, p essió) en unció de l’al i ud.
La de ecció de la adiació elec omagnè ica
47
La adiació emesa, e lec ida o dispe sada pe un cos gene a una densi a de lux
adial a l’espai en ol an que con é in o mació de les p opie a s d’aques cos. Pe al de
mesu a les ca ac e ís iques d’aques a adiació, s’usa un col·lec o segui d’un de ec o .
El col·lec o és una ape u a que in e cep a pa del camp adia . En mic oones
s’emp a una an ena pe a in e cep a pa de l’ene gia elec omagnè ica, an enes que
poden se dipols, ma ius de dipols o pa abòliques. En el cas dels dipols, el camp
en ol an hi gene a una co en elèc ica amb una in ensi a p opo cional a la del camp i
una eqüència ambé igual que la se a. En can i a les pa abòliques l’ene gia ecollida
és concen ada en una pe i a à ea on es col·loca el de ec o o bé el guiaones que la
condueix cap al de ec o .
En l’in a oig (IR), el isible, i les egions de l’ul a iola (UV), el col·lec o és
habi ualmen una len o una supe ície e lec i a que concen a l’ene gia in e cep ada
cap al de ec o . La de ecció é lloc lla o s en ans o ma l’ene gia elec omagnè ica en
una al a o ma d’ene gia com po se calo , co en elèc ica, o can i d’es a .
Depenen del ipus de senso , es mesu en di e en s p opie a s del camp. En els
ada s d’ape u a sin è ica (SAR), l’ampli ud, pola i zació, eqüència i ase dels camps
es mesu en en locali zacions successi es de la línia de ol. En el cas dels
espec òme es òp ics, l’ene gia del camp en un pun es oba en unció de la longi ud
d’ona. En el cas dels adiòme es, el p incipal pa àme e d’in e ès és el lux o al
d’ene gia i adiada. Amb els pola íme es es mesu a el lux d’ene gia en di e en s
pola i zacions del ec o d’ona.
Quan es ac a dels aigs-X o aigs gamma, el de ec o ma eix és no malmen el
col·lec o . A mesu a que les pa ícules in e ac uen amb el ma e ial de ec o , é lloc la
ioni zació, que p o oca l’emissió de llum o de cà egues. La de ecció d’aques a llum
emesa o de la co en gene ada en dóna la mesu a del lux d’ene gia inciden .

48
III.2.-INTRODUCCIÓ A LES IMATGES DIGITALS
En e mes senzills, conside a em com a ima ge qualse ol unció bidimensional
de la in ensi a de llum que, dona un pa ell de coo denades que de ineixin un únic pun
(x,y) o píxel, li’n aci co espond e el alo de la in ensi a lumínica de la ima ge (x,y)
en aques pun , amb 0≤ (x,y)≤∞ (Domingo, 1993).
Aques a és la de inició bàsica de ima ge monoc oma, la qual només p esen a un
únic componen espec al λ, ma isada pe di e en s ni ells de in ensi a . Les ima ges en
colo es p odueixen amb la mescla de les quan i a s adequades dels es colo s p ima is
o componen s c omà iques bàsiques, i con enen en conseqüència es plans
d’in o mació pe pun .
En les ima ges monoc omà iques, el alo de la luminància en un pun (x,y), ep
el nom de ni ell de g is dins d’una escala de alo s que la ma eixa po assumi ,
coneguda com escala de g isos. L’escala de g isos, en p incipi es ingida en e els
ni ells ze o (absència o al de llum) i in ini (màxima lluminosi a ), es limi a pe aons
òb ies en e el ze o i un alo màxim L, que ga an eix el blanc de majo ene gia
possible o ep esen able.
To a ima ge és la ep esen ació d’un aspec e de la eali a , cap u ada mi jançan
senso s que ans o men la in o mació en ella con inguda (in ensi a lluminosa, colo ,
empe a u a o qualse ol al e pa àme e) en senyals que se an manipulades
pos e io men . Aques a e apa de cap u a, en un sis ema digi al, ep el nom de
digi ali zació. Un digi ali zado con e eix la ima ge en un codi de una ep esen ació
numè ica in el·ligible pe a l’o dinado , i és en aques úl im on és manipula segons les
necessi a s de l’ope ado o del usua i.
Les necessi a s de p ocessamen de e minen la po ència del sis ema a u ili za .
En línies gene als, la po ència es mesu a en e mes de eloci a (ins uccions execu ades
pe segon) i de capaci a (g andà ia màxima de les ima ges a manipula i
emmaga zema ).
49
El millo mè ode de isuali zació disponible és el sis ema basa en la pan alla
g à ica. Un sis ema g à ic ( a ja con olado a i pan alla), a pa de ac o s de quali a
gene almen associa s al p eu, e de ini a e ec es p àc ics pe dos pa àme es bàsics:
esolució i nomb e de bi s pe píxel.
La esolució d’una pan alla indica el màxim de pun s que po eni una ima ge a
ep esen a en ella, i no s’ha de con ond e amb la esolució de la ima ge en si,
no malmen en pun s pe polzada (dpi), de e minada pe el digi ali zado , i que
es ableix la quali a de la ima ge així com la se a g andà ia de so ida pe la imp esso a
o plo e . Òb iamen , quan més ele ada sigui la esolució de la pan alla, majo pod à
ésse el de all de la ima ge a isuali za . Pel que a e e ència al nomb e de bi s pe
píxel, és un alo que de ineix el nomb e de ni ells de g is di e en s que po p end e un
píxel conc e . S’ha comp o a que, si bé la esolució es un ac o impo an , ho és mol
més el nomb e de ni ells de g is pe pun . S’aconsegueix mol a més ni idesa doblan el
nomb e de ni ells de g is que en el ma eix amb el de píxels, enca a que això doni una
majo de inició a les o es ab up es, e i an l’e ec e de “se a”.
D’al a banda, pa onamen al del sis ema comple són els pe i è ics
d’emmaga zema ge, gene almen basa s en discs magnè ics o òp ics amb g an capaci a
i al a eloci a d’emmaga zema ge i ecupe ació (baix emps d’accés).
Segons s’ha is , cap u a i digi ali za és el pas p e i pe a o a ope ació de
p ocessa d’ima ges. L’o dinado exigeix com a ca ac e ís ica p è ia pe accep a
qualse ol ipus d’in o mació, que aques a ingui donada en o ma digi al, és a di , com
a ma ius ini es de pa aules binà ies de longi ud de inida. Pe a p ocessa una ima ge es
mos eja en ins an s conc e s que de e minen la eixa disc e a de mos a ge, i cada
mos a es quan i ica u ili zan un nomb e ini de bi s.
El mè ode habi ual pe a digi ali za una ima ge consis eix en escomb a -la ila
pe ila i mos eja a cada columna. El nomb e de iles que s’escomb in (m) i el nomb e
de píxels pe ila (n) de e mina an la mida de la ima ge digi al (m×n), que e a dona el
g au de disce nibili a de de alls en la ima ge. El següen pun a eni en comp e és la
quan i icació de cadascuna de les mos es. Si el mos eig ep esen a a una digi ali zació
50
en l’espai, la quan i icació e a se -ho en l’ampli ud, en enen pe ampli ud el ni ell de
in ensi a lluminosa en cada pun o píxel. En quan i ica cada pun , pel simple e de
limi a el nomb e de bi s (p), es edueix el nomb e de alo s exis en s de in ini ins a,
en p incipi, 2p possibles alo s. Aques és el p océs de con e sió d’una a iable
con inua (en la eali a ) a una de disc e a en la ima ge digi al, on en e cada dos alo s
consecu ius ja no hi han in ini s alo s més. La quali a de la quan i icació e donada
onamen almen pe aques nomb e p de bi s pe mos a. Pe ò degu a que els o dinado s
digi als eballen, no amb bi s aïlla s sinó amb ag upacions d’ells (nibbles, by es, wo ds,
e c.), en la p àc ica s’emp a un alo meno o igual que en aques es ag upacions, e i an
així que un píxel es desbo di, pe exemple, d’un by e a l’al e.
Un cop de ini el nomb e de bi s pe píxel, la ima ge inal queda ep esen ada
pe un mapa idimensional, d’o d e m×n×L, que a cada pun de l’espai (mi,nj) a
co espond e un ni ell de in ensi a lluminosa de ini pe pi, que es oba en e 0 i L=2p-
1 i que hom anomena ni ell digi al del píxel (“digi al coun ”, DC). Aques concep e
queda e lec i a la Fig. núm. 4.
Rep esen ació del mapa de luminància d’una ima ge de 4×4 píxels i 8 bi s (256 ni ells de g is) pe píxel.
Hem oca pe ò, els concep es de mos eig i quan i icació des de un pun de is a
mol bàsic. Aques ema, de g an complexi a , es po complemen a amb els es udis
51
eò ics a ança s de mos eig, la bibliog a ia dels quals és ce amen imp essionan . El
eo ema de Shannon, les eqüències de Nyquis i la econs ucció d’una ima ge a pa i
de les se es mos es són ac o s onamen als a l’ho a de desen olupa un es udi de alla
sob e la ma è ia. No obs an , a e ec es p àc ics, l’an e io és innecessa i pe als
p opòsi s del p esen p ojec e, en el que només es p ecís eni ce s coneixemen s
gene als pe a ac a els emes pos e io s.
Un cop en esos els onamen s bàsics de la con e sió d’una ima ge analògica i
con inua en una al a de digi al i disc e a cal abo da el ema de la se a ep esen ació en
uns e mes in el·ligibles pe a l’o dinado . En p ime lloc cal escolli de en e les
múl iples possibili a s exis en s, uns alo s conc e s pe m, n, i p. Pe comodi a es p en
m=n=N, i es suposa que les ima ges són quad ades. En gene al això no apo a es icció
alguna, i simpli ica mol les es uc u es de les dades i les uncions de manipulació
d’ima ges, sob e o pe alo s de N co esponen s a po ències de 2.
És àcil eu e que segons c eixin N i p c eixe an àpidamen les necessi a s
d’emmaga zema ge, pel que es dedueix que, pe e i a cos s excessius i emps de
p ocessa desmesu a s, és p ecís limi a ambdós pa àme es a alo s aonables.
Anali zan l’e ec e de es ingi cadascun d’ells pe sepa a , una disminució de la
g andà ia es adueix en un e ec e isual ipus “mosaic” (o checkboa d), men e que una
educció del nomb e de bi s ocasiona una di uminació dels ni ells de g is, cosa que a la
egada compo a un e ec e de alsos con o ns. Així doncs, queda cla que cap dels dos
pa àme es po edui -se os ensiblemen a cà ec de l’al e. En eali a , cal a iba a un
comp omís en e ells, comp omís que acos uma a de e mina -se pe quan i icacions
subjec i es de la quali a de la ima ge. Aques es quan i icacions énen donades pe les
co bes d’isop e e ència, les quals uneixen combinacions de N i p que esul en en
ima ges de quali a simila . S’ha de ecalca pe ò, que aques es co bes pe la se a mena
onamen almen subjec i a, depenen o çamen de la ima ge conc e a. Els alo s pe ò
més habi uals pe a N són: 32, 64, 128, 256 i 512. En quan al nomb e de bi s pe píxel
(p), el més u ili za és el by e (8 bi s).
58
Figu a núm. 8: Ima ge de la Fig. 5 desp és d’una equali zació.
Figu a núm. 9: Ima ge esul an de aplica el g adien a la ima ge de la Fig. 5.
Figu a núm. 10: Laplacià.

59
Figu a núm. 11: Resul a de l’aplicació del il e de mi ja.
Figu a núm. 12: Segmen ació de la ima ge de la Fig. 5 en e els ni ells 55 i 180.
Figu a núm. 13: Realç de con o ns.
60
Cal ema ca que la eqüència d’apa ició de cada ni ell de g is en l’his og ama,
es mos a semp e en o ma ela i a degu al e que el alo absolu po a ia o ça en
unció de la mida de la ima ge, així com ambé po a ia el màxim alo a ep esen a .
Aques úl im apa eix en o s ells en el ma ge supe io esque e.
Com es po eu e a les igu es an e io s, si una ima ge p esen a un his og ama
mol pola i za en o n a un alo cen al, és mol p obable que aques a ima ge ingui un
con as pob e. Això és degu a que les di e en s lluminosi a s de cada pun es
adueixen en un ang de ni ells de g is mol eduï , i pe an es desap o i a pa del
ma ge dinàmic disponible, en o ça di ícil la di e enciació de ni ells. Es a necessa i
doncs, aplica una unció a la luminància dels píxels que dis ibueixi els ni ells de g is
pe al que quedin epa i s d’una mane a més uni o me. Això s’aconsegueix amb
l’equali zació de l’his og ama.
Exis eix una aplicació en la qual l’ús de l’his og ama és onamen al: la
segmen ació. Segmen a una ima ge signi ica sepa a pa s au oconsis en s, incloses en
ella, de la es a de la ima ge, di d’una al a mane a: desglossa -la en els seus
componen s pe ex eu e’n d’en e ells aquell que con é la in o mació elle an pe al
pos e io anàlisi. Això es eali za bàsicamen sepa an les pa s de la ima ge que es
obin en e dos ni ells de g is anomena s llinda s (un pa ell pe segmen ). A la Fig.
núm. 12 es po eu e el esul a d’una segmen ació emp ada pe elimina les zones
osques, co esponen s a ma i mun anya. Al es ècniques de segmen ació són la
segmen ació pe egions ancades, la segmen ació pe ex u a o la segmen ació pe
o mes, mol emp ada en el econeixemen d’objec es.
Fins a a hem comen a mè odes i ope acions que pe me en modi ica , segons un
c i e i de e mina , el con ingu d’in o mació de la ima ge. Hi han pe ò al es ope acions
l’objec iu de les quals no és modi ica aques a in o mació, sinó l’aspec e isual de la
ma eixa, és a di , el pun de is a des de el que es con empla la ima ge. Es ac a de les
ans o macions geomè iques, que bàsicamen consis eixen en la c eació d’un nou
sis ema de coo denades on “s’encaixa” la no a ima ge. En els casos del mi all o el
desplaçamen això és quelcom senzill, pe ò en gi s, co eccions de pe spec i a,
can is d’escala o dis o sions, és ine i able una in e polació dels nous alo s a pa i
61
dels an ics i llu posició. És e iden que això, malg a o , in odueix ce s e o s en la
in o mació p oduc e del càlcul dels nous alo s de g is en posicions en e es de la ma iu
d’ima ge esul an , pe an en el p ojec e que ens ocupa ac a em d’e i a -les al
màxim.
Una al a mane a de du a e me les ope acions esmen ades es basa en la
modi icació di ec a de l’espec e de eqüències espacials de la ima ge. Pe això és
p ecís calcula aques espec e, an pe a la ima ge com pe al il e a aplica , i
mul iplica -los pe a ob eni l’espec e de eqüències de la ima ge esul an , en la o ma
G(u, )=F(u, )H(u, )
on H(u, ) ep esen a la ans o mada de Fou ie del il e en qües ió, i F(u, ) i G(u, )
les ans o mades de les ima ges o iginal i il ada espec i amen . No cal di que el
p océs de ans o mació de la ima ge o iginal i el il e, i el de la ans o mació in e sa
de la ima ge esul an , són al amen cos osos an en emps com en po ència de càlcul, i
pe aques mo iu es eco eix a “a i icis” ma emà ics pe a la se a implemen ació.
El mè ode més u ili za és el de la con olució, que no és al a cosa que la
anslació al domini de l’espai de la ope ació p oduc e de ans o mades:
g(x,y)=h(x,y)⊗ (x,y)
on h(x,y) és la unció de espos a a l’impuls del il e a aplica (o màsca a de
con olució), segons la eo ia de sis emes, la espos a del il e quan a l’en ada s’hi
aplica un pun lineal de luminància eò icamen in ini a i amplada nul·la.
62
III.4.-QUÈ ÉS UN SIG ?
Un Sis ema d’In o mació Geog à ica (SIG o GIS en anglès) és un sis ema
in eg a de ha dwa e, so wa e i p ocedimen s elabo a s pe acili a l’ob enció,
emmaga zema ge, manipulació i so ida d’in o mació al anumè ica d’en i a s
geog à iques ep esen ades mi jançan p imi i es g à iques, i on la se a locali zació,
ma e iali zada mi jançan geo e e enciació sob e la ca og a ia de base, és l’a ibu
comú de les dades. Jun amen amb les eines d’anàlisi de què es à do a , un SIG pe me
a aca i ajuda a esold e p oblemes de ges ió, d’anàlisi, de modela ge i de ep esen ació
d’hipò esis i de esul a s sob e mapes (NGCIA, 1990).
De mane a més immedia a i simple un Sis ema d’In o mació Geog à ica es po
con empla com un conjun de mapes emà ics ( elleu, població, sòls, di isió e i o ial,
e c.) de la ma eixa po ció del e i o i, on un lloc conc e é la ma eixa locali zació
(ma eixes coo denades) en o s el mapes inclosos. D’aques a o ma, esul a possible
eali za anàlisis de les se es ca ac e ís iques espacials i emà iques pe a ob eni un
millo coneixemen de la zona.
En p incipi, les à ees d’u ili zació p àc ica d’un SIG són mol a iades (Cho ley,
1987): des de l’in en a i dels ecu sos na u als i humans ins al con ol i ges ió de les
dades cadas als i de p opie a u bana i ús ica (cadas e mul ip opòsi ), la plani icació i
la ges ió u bana i d’equipamen s, la ca og a ia i el con ol de g ans ins al·lacions (xa xa
ele ònica, xa xes d’abas amen i e acuació d’aigües, xa xes de anspo s...), el
mà ke ing geog à ic, e c. En eali a un Sis ema d’In o mació Geog à ica és ú il en
qualse ol à ea on sigui necessa i el maneig d’in o mació espacial.
Els SIG o men pa del àmbi més ex ens dels anomena s “Sis emes
d’In o mació” o SI (Iga zábal, 1989), que es poden de ini com un “sis ema [in o mà ic
o no] que es à c ea pe a dona espos a a p egun es no p ede inides pe enda an ”. Pe
an , un SI inclou una base de dades, una base de coneixemen (conjun de p ocedimen s
d’anàlisi i manipulació de dades) i un sis ema d’in e acció amb l’usua i. Els ma eixos
63
elemen s poden oba -se en l’o gani zació gene al d’un Sis ema d’In o mació
Geog à ica.
To so in es plan eja una ce a con usió sob e el e i able signi ica i l’essència
d’un SIG, en especial pe a di e encia -lo d’un p og ama de ca og a ia assis ida pe
o dinado o d’un de Ges ió de Bases de Dades. S’insis eix en que el més ca ac e ís ic
d’un SIG és la se a capaci a d’anàlisi, de gene a no a in o mació d’un conjun p e i
de dades mi jançan la se a manipulació i eelabo ació. Pe an , un SIG és p ou més
que un sis ema de disseny assis i pe o dinado (CAD/CAM), i ho és pe la se a
capaci a de elaciona els elemen s g à ics (pun s, línies, polígons), que ambé són
maneja s pe un sis ema CAD/CAM, amb els elemen s d’una base de dades emà iques,
aspec e que al a en el CAD. D’al a banda, les di e ències amb els p og ames de
Ca og a ia assis ida pe o dinado auen en la se a possibili a de maneja més d’un
conjun d’elemen s g à ics alho a i, sob e o , la capaci a de cons ui no es dades a
pa i de les ja exis en s.
Es po conside a que el desen olupamen dels Sis emes d’In o mació
Geog à ica és la unió de di e ses línies de eball ins a a mol di e enciades. Aques es
línies de eball són: a) els sis emes de ca og a ia assis ida pe o dinado , b) el
plan ejamen eò ic-p àc ic pe a la supe posició de mapes amb la inali a del
planejamen u bà i egional, c) el desen olupamen de la elede ecció, i d) els a enços
ècnics i me odològics de l’anomenada geog a ia quan i a i a. Un SIG po suposa ,
en e d’al es coses, l’aplicació p àc ica, i a p oblemes de mida eal, de les ècniques
ma emà iques i es adís iques, mol e inades, c eades pe la e olució quan i a i a en
geog a ia (Bosque Send a, 1992).
En el con ex ac ual de la “socie a de la in o mació” i enca a més en el de la
“economia de la in o mació” s’a o ga un pape essencial a la disponibili a àpida, i en
el momen opo ú, de la in o mació, cosa que pe me de esold e p oblemes i con es a a
les p egun es de mane a immedia a. El p océs clau au en la come ciali zació o
me can ili zació de la in o mació, la qual esde é un bé econòmic més, que es comp a i
es en, com qualse ol al e.

64
Una classi icació de les uncions d’un SIG
Un SIG és, en e al es coses, un p og ama d’o dinado amb unes capaci a s
especí iques que es poden esumi en els següen s subsis emes o componen s lògiques:
• Funcions pe a l’en ada de la in o mació: Són els p ocedimen s que pe me en
con e i la in o mació geog à ica del o ma analògic, l’habi ual en el món eal (en
especial en la o ma de mapes), al o ma digi al que po u ili za l’o dinado .
Aques a con e sió s’ha de eali za man enin o es les ca ac e ís iques inicials de les
dades espacials. Pe això, en aques subsis ema s’inclouen no només els mecanismes
d’en ada p òpiamen di s (digi ali zació o simila s), sinó ambé els p ocedimen s que
pe me en elimina e o s o edundàncies en la in o mació inco po ada al SIG.
P è iamen a l’en ada de dades en un SIG, la in o mació que s’ha d’u ili za s’ha
hagu de euni i p epa a pe al seu ac amen i con e sió al o ma digi al (p océs
d’ob enció de la in o mació).
• Funcions pe a la so ida/ ep esen ació g à ica i ca og à ica de la in o mació: Es
e e eix a les ac i i a s que se eixen pe mos a a l’usua i les dades inco po ades en
la base de dades del SIG, i els esul a s de les ope acions analí iques eali zades
sob e elles. Pe me en d’ob eni mapes, g à ics, aules numè iques i al es ipus de
esul a s en di e en s supo s: pape , pan alles g à iques o al es.
• Funcions de ges ió de la in o mació espacial: Amb les quals s’ex euen de la base de
dades les po cions que in e essen en cada momen , i és possible eo gani za o s els
elemen s in eg a s en ella de di e ses mane es.
• Funcions analí iques: Són l’elemen més ca ac e ís ic d’un SIG. Facili en el
p ocessamen de les dades in eg ades en ell, de o ma que sigui possible ob eni
majo in o mació, i amb ella majo coneixemen del que inicialmen es disposa a.
Aques es uncions con e eixen un SIG en una “màquina de simulació”, equi alen ,
pe exemple, a les emp ades pe els pilo s d’a ió en el seu ap enen a ge; en aques
cas, són els plani icado s e i o ials els que poden ob eni una imp essió de quin po
se el esul a , en el e i o i, de les se es decisions.
65
III.5.-LES DIFERENTS DADES GEOGRÀFIQUES
Una dada geog à ica es po descompond e concep ualmen en dos elemen s:
d’una banda, l’objec e geog à ic o supo , una en i a de la eali a sob e la qual
s’obse a un enomen; i d’al a banda la a iable o a ibu emà ic, que po se
qualse ol e que adop i di e en s modali a s en cada obse ació. És a di , que els
objec es espacials es an do a s de p opie a s in ínseques les quals es poden mesu a ;
cadascuna d’elles cons i ueix una a iable o a ibu emà ic associa a l’objec e. Un
Sis ema d’In o mació Geog à ica ha de maneja o s dos ipus d’elemen s (Bosque
Send a,1992).
Les uni a s d’obse ació geog à iques al seu o n, es poden subdi idi en dos
g ans ipus: na u als i a i icials. Les na u als són aquelles en que la e e ència espacial
és in ínseca al p opi e ( a iable) obse a , pe exemple la subdi isió de l’espai pe
usos del sòl. Pe al a pa , exis eixen les uni a s d’obse ació a i icials, gene almen
c eades pe l’home, en les quals la e e ència espacial és ex ínseca i aliena als
enòmens o a iables emà iques en elles mesu ades, pe exemple la pa ició de l’espai
en uni a s adminis a i es.
Una qües ió impo an és especi ica quins són els componen s de la si uació
espacial d’un objec e geog à ic. No amen es poden conside a dos aspec es: la
locali zació geomè ica o absolu a en elació a algun sis ema de e e ència ex e io , i
les elacions opològiques quali a i es que man é amb al es objec es espacials. Pe
en end e millo això úl im, es po e lexiona sob e com, habi ualmen , es a e e ència a
la locali zació d’un objec e espacial. Es diu: “el Campus No d es à da e a i a p op del
Palau de Ped albes”, o “ iu a la c uïlla dels ca e s Casano a i Dipu ació”. És a di ,
no malmen , no s’emp en sis emes de e e ència absolu s i quan i a ius, sinó una
enume ació de elacions en e llocs/objec es espacials d’o d e més a ia quali a iu i poc
p ecís. Aques ipus d’in o mació és impo an i ú il, no només pe a l’ac i i a d’una
pe sona en l’espai eal, ambé és necessà ia en el uncionamen d’un SIG, doncs acili a
o ça les se es ope acions. De e , es po conside a que una di e ència clau en e un
SIG i un p og ama de ca og a ia assis ida pe o dinado au, p ecisamen , en la
in o mació opològica inclosa en la base de dades del p ime , que li acili a el du a
66
e me anàlisis i ope acions complexes amb les dades espacials. Pe el con a i, un
p og ama de ca og a ia només a se i la e e enciació absolu a pe p epa a els
mapes. En esum, un SIG ha d’es a en condicions de eballa an amb la geome ia o
locali zació absolu a, com amb la opologia o elacions quali a i es dels objec es
geog à ics.
L’exis ència de dos ipus d’elemen s en una dada geog à ica, l’aspec e espacial i
el emà ic, ocasiona que l’anàlisi d’aques es dades es pugui plan eja des de es
pe spec i es di e en s. Conside an únicamen l’aspec e emà ic, es poden es udia els
e s des de una pe spec i a pu amen es adís ica o d’anàlisi de dades. En segon lloc, és
possible conside a aïlladamen l’aspec e espacial de les dades, i es udia les se es
ca ac e ís iques geomè iques pu es. Finalmen , el més opo ú i comple és l’es udi
simul ani dels dos aspec es, ja que és e iden que in e accionen. Els SIG cons i ueixen
una eina de p ime o d e en aques sen i i acili en el desen olupamen comple de
l’anàlisi espacial i, a més del modela ca og à ic.
El mapa adicional cons i ueix la p ime a on de dades pe a un SIG, i en bona
pa , és l’o igen de l’o gani zació i l’es uc u a bàsica d’aques . S’acos uma a
di e encia en e mapes de base/ e e ència i mapes emà ics. En els p ime s la
in o mació emà ica con inguda és àmplia, ex ensa i a iada, i s’hi ep esen en di e sos
e s simul àniamen . La se a inali a p incipal és p opo ciona la locali zació d’alguna
ca ac e ís ica. Uns bons exemples són el Mapa Topog à ico Nacional, o un mapa de
ca e e es dels d’ús quo idià. Els mapes emà ics pe la se a pa , con enen una meno
quan i a d’in o mació, gene almen e e ida a una sola a iable o ema, i el seu objec iu
bàsic és acili a el coneixemen de l’es uc u a espacial de la a iable ep esen ada,
deixan en segon pla la locali zació exac a de cada e .
Un p oblema especí ic de l’anàlisi geog à ic i ca og à ic de la in o mació au en
els di e en s ipus d’uni a s d’obse ació espacial que és possible dis ingi , en la eali a
o sob e un mapa, en unció de les p opie a s geomè iques/ opològiques de les en i a s
geog à iques , mol en conc e de les dimensions espacials de cada uni a d’obse ació.
Gene almen s’acos uma a di e encia en e objec es pun uals (de dimensió opològica
ze o), línies (una dimensió), polígons (dues dimensions), i olums ( es dimensions).
En el mapa opog à ic pe exemple, els objec es pun uals poden se les cases u als o els
67
è ex geodèsics, els lineals són les ca e e es i camins, o els ius i els canals. Els de
ipus poligonal se ien les di e en s egions del mapa di e enciades pe el ipus
d’ocupació del sòl. Po se els menys in uï ius siguin els olums, pe ò l’exemple de les
co bes de ni ell po ajuda a la se a comp ensió ja que, com és ben sabu , aques es
co bes ep esen en en el seu conjun un objec e geog à ic amb es dimensions
espacials. En conclusió, podem di que en els mapes emà ics exis eixen objec es
(uni a s d’obse ació) amb di e en nomb e de dimensions geomè iques, des de ze o
ins a es, cosa que e iden men p opo ciona di e en s p opie a s a cadascun d’aques s
mapes, i que aques s necessi a an l’emp amen de ècniques d’anàlisi di e en s en un
SIG.
Una qües ió onamen al i p è ia a la u ili zació de qualse ol SIG és la
disponibili a de dades geog à iques pe a in odui en l’o dinado i desp és anali za .
En eali a , aques a qües ió és la més à dua i di ícil en països on les possibili a s
d’ob enció d’in o mació geog à ica en o ma digi al, l’únic admissible di ec amen pe
un SIG, són mol eduïdes. So in pe ò, ambé ho són les possibili a s de disposa de
dades en un o ma analògic adien . Pe o això una qües ió p è ia és on oba i quins
p ocedimen s u ili za pe disposa de dades pe a in odui en el SIG.
La p ime a solució és la ece ca i ob enció di ec a de les dades pe pa de
l’usua i. E iden men aques a opció é l’eno me a an a ge de què es poden con ola de
bon p incipi o es les ca ac e ís iques de la in o mació que es ecol·lec a, eliminan o
ipus d’ine iciències i edundàncies. La con apa ida és el g an inc emen de cos s pe a
la eunió i l’ob enció d’una massa impo an de dades. Un possible es al i és l’ús de
p ocedimen s de mos eig espacial, que poden acili a esul a s àlids pe a o a una
població de dades a un cos eduï . Malau adamen això no és possible en o es les
ocasions i en qualse ol cas eque eix uns coneixemen s i p ocedimen s ècnics més
exigen s i p ecisos. D’al a banda, en ce s casos com en el de dades ambien als i del
medi ísic, és cada cop més possible ecó e a les dades p opo cionades pe senso s
emo s, als com les o og a ies aè ies i la elede ecció des de l’espai ( egis III.1.-
De inició de elede ecció...), que es cons i ueixen així en una on onamen al
d’in o mació pe a un SIG (Chu ieco,1990), i que a més, acos umen a se
p opo cionades en o ma digi al.
74
III.6.3.-AVANTATGES I INCONVENIENTS: VECTORIAL EN FRONT A
“RASTER”
La compa ació en e ambdós models de dades es e e eix sob e o al olum
d’emmaga zema ge, quali a de ep esen ació g à ica, exhaus i i a de la ep esen ació i
acili a de p ocessamen .
La ep esen ació ec o ial és més adequada pe a la eali zació de g à ics i
mapes p ecisos, i sob e o , es à més d’aco d amb la ca og a ia adicional i, i pe això,
esul a més in uï i a. És més compac a en quan al olum d’emmaga zema ge que
necessi a i més exhaus i a la in o mació disponible, ja que la opologia es à desc i a
més comple amen i explíci a. Ce es ope acions d’anàlisi espacial són més senzilles i
àpides de eali za amb l’o gani zació ec o ial del ipus a c/node. Pe ò aques s
a an a ges s’aconsegueixen a pa i d’una o gani zació de les dades mol complexa i
que de e mina càlculs lla gs i complica s, mol labo iosos de eali za pe ac uali za la
base de dades, qualse ol can i de e mina la necessi a de modi ica mol s elemen s.
El model “ as e ” é, pe la se a pa , una o gani zació mol simple de les dades,
que pe me eali za amb g an acili a p ocessos d’anàlisi. Pe exemple, la supe posició
de mapes és mol senzilla i àcil de p og ama mi jançan ope acions amb ma ius. Els
seus g à ics, enca a que de icien s, es poden eali za amb disposi ius ba a s, com pe
exemple la imp esso a ma icial. El seu incon enien p incipal és el g an olum
d’emmaga zema ge que eque eix, en especial si és necessa i disposa d’una
ep esen ació mol p ecisa, cosa que exigeix disminui la mida del píxel i, en
conseqüència, augmen a el nomb e de iles i columnes del mapa. Pe això esul a mol
impo an el desen olupamen de p ocedimen s com el “ un-lengh ”; que an baixa el
olum d’emmaga zema ge necessa i. Pe úl im, el model “ as e ” no econeix
explíci amen l’exis ència dels objec es geog à ics, i pe an , en les aplicacions en les
que això sigui essencial, aques model é poques possibili a s d’ésse u ili za .
III.6.4.-MODEL DIGITAL DEL TERRENY (MDT)

75
Els Models Digi als del Te eny, la in o mació e e en a la opog a ia o a
qualse ol al e e idimensional, es poden ep esen a a l’o dinado mi jançan es
ipus de models de dades di e en s (Ma k,1975 ; Peucke i Ch isman,1975). Les
di e ències en e ells auen en quins són els elemen s de base u ili za s: pun s, línies i
uncions ma emà iques.
• Pun s: En cadascun d’ells s’ha ecolli la se a posició geomè ica (pe les se es
coo denades X i Y) i l’alçada de la opog a ia en aquell lloc. Exis eixen dues
modali a s segons els pun s es iguin disposa s egula men sob e l’espai (ma iu
d’al i uds), iloso ia que coincideix amb el o ma “ as e ”, o dis ibuï s de mane a
i egula (o gani zació en xa xa i egula de iangles, TIN).
• Línies: En aques cas s’u ili za una línia (conjun de segmen s ec es) pe a ecolli la
locali zació espacial i l’alçada de les dades. És possible emp a an les p òpies
co bes de ni ell p eses d’un mapa on com les línies es uc u als del elleu, ius,
línies de can i de penden , màxima penden , e c.
• Funcions ma emà iques: que es ableixen la elació en e les dues coo denades
espacials i la a iable al i ud, són àlides pe a accions eduïdes del e eny.