Todo el amplio comportamiento de SIG para representar y administrar la información geográfica se basa en tres representaciones o expresiones de información geográfica fundamentales:
Entidades: puntos, líneas y polígonos
Las entidades geográficas son representaciones de cosas ubicadas en la superficie de la Tierra o cercanas a ella. Las entidades geográficas pueden ocurrir de forma natural (por ejemplo, ríos y vegetación) y pueden ser construcciones (como carreteras, canalizaciones, pozos y edificios) o subdivisiones de tierra (como condados, divisiones políticas y parcelas de terreno).
Aunque existen diversos tipos de entidades adicionales, las entidades geográficas se representan más comúnmente como puntos, líneas o polígonos.
- Puntos: definen ubicaciones discretas de entidades geográficas demasiado pequeñas para mostrarse como líneas o áreas, por ejemplo, ubicaciones de pozos, postes de teléfono y estaciones hidrométricas. Los puntos también pueden representar ubicaciones de dirección, coordenadas GPS o picos de montañas.
- Líneas: representan la forma y la ubicación de objetos geográficos demasiado estrechos para mostrarse como áreas (tales como líneas de centro de calle y arroyos). Las líneas también se utilizan para representar las entidades que tienen longitud pero no área, como líneas de curvas de nivel y límites administrativos. (Las curvas de nivel son interesantes, como se podrá leer más adelante, porque proporcionan diversas alternativas para representar superficies continuas.)
- Polígonos: son áreas cerradas (figuras de muchos lados) que representan la forma y la ubicación de entidades homogéneas como estados, condados, parcelas, tipos de suelo y zonas de uso del suelo. En el ejemplo siguiente, los polígonos representan parcelas de terreno.
Atributos
Los mapas transmiten información descriptiva a través de símbolos de mapa, colores y etiquetas. Por ejemplo:
- Las carreteras se muestran en función de su clase (como símbolos de línea que representan autopistas divididas, calles principales, vías residenciales, carreteras sin asfaltar y pistas).
- Los arroyos y las masas de agua se dibujan en color azul para indicar el agua.
- Las calles de ciudades se etiquetan con sus nombres y a menudo contienen alguna información de rango de direcciones.
- Símbolos de línea y punto especiales denotan entidades específicas como vías férreas, aeropuertos, escuelas, hospitales e incidentes de diversos tipos.
En un SIG, los atributos descriptivos se administran en tablas, que se basan en una serie de conceptos de base de datos relacional esenciales. Las tablas de atributos proporcionan un modelo de datos sencillo y universal para almacenar y trabajar con la información de atributos. Están inherentemente abiertas porque su simplicidad y su flexibilidad permiten la compatibilidad con una amplia variedad de aplicaciones. Entre los conceptos clave se incluyen los siguientes:
- Los datos descriptivos se organizan en tablas.
- Las tablas contienen filas.
- Todas las filas de una tabla tienen las mismas columnas.
- Cada columna tiene un tipo, como un entero, un número decimal, un carácter y una fecha.
- Dentro de las bases de datos relacionales, estos conceptos se amplían para incluir una serie de operadores y funciones relacionales que pueden utilizarse para operar sobre las tablas y sus elementos de datos. Esto se conoce como Lenguaje estructurado de consultas o SQL.
Imágenes
Con el término imágenes, en SIG a menudo se hace referencia a una serie de tipos fuentes de datos basadas en celdas o en píxeles para satélites, fotografía aérea, modelos digitales de elevación, datasets ráster, etc.
Las imágenes se administran como un tipo de datos ráster compuesto por celdas organizadas en una cuadrícula de filas y columnas. Además de la proyección cartográfica, el sistema de coordenadas para un dataset ráster incluye su tamaño de celda y una coordenada de referencia (generalmente la esquina superior o inferior izquierda de la cuadrícula).
Estas propiedades permiten que se describa un dataset ráster por medio de una serie de valores de celda comenzando por la fila superior izquierda.
Entre las fuentes de imagen típicas se incluyen cámaras capaces de capturar fotografías aéreas que se pueden georreferenciar y corregir en ubicaciones terrestres (como la ortofotografía digital).
También se usan las imágenes para recopilar datos en las partes visibles y no visibles del espectro electromagnético. Un sistema para hacerlo es el escáner multiespectral incorporado a los satélites Landsat, que registra imágenes en siete bandas (o rangos) a lo largo del espectro electromagnético. Las medidas de cada banda se registran en una cuadrícula independiente. La pila que forman las siete cuadrículas constituye una imagen multibanda.
