Documento spring

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA SISTEMAS Y COMPUTACIÓN

SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
SPRING 5.2
INTEGRANTES:
Janneth Guamán
Mónica Morocho
Silvia Remache
Edison Guerra
Quinto Año
Noviembre 2013

FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA SISTEMAS Y COMPUTACION

TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................................................... 3
OBJETIVOS............................................................................................................................................................................... 4
OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................................................ 4
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................................................................... 4
SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA SPRING 5.2 .................................................................................. 5
OBJETIVOS DEL PROYECTO SPRING .....................................................................................................................5
INCORPORACIONES DE SPRING 5.2 .....................................................................................................................6
¿COMO OBTENER SPRING? .....................................................................................................................................10
SPRING DISPONIBLE PARA:....................................................................................................................................10
PLATAFORMA PC ..............................................................................................................................................10
PLATAFORMA UNIX .........................................................................................................................................11
MODELO DE DATOS ....................................................................................................................................................11
DEFINICIÓN DEL MODELO DE DATOS DEL SPRING ..................................................................................12
AMBIENTE DE TRABAJO DE SPRING .................................................................................................................12
DIRECTORIOS ........................................................................................................................................................... 13
/etc ................................................................................................................................................................................. 13
/bitmaps ...................................................................................................................................................................... 14
/help .............................................................................................................................................................................. 14
/springdb .................................................................................................................................................................... 14
/util ................................................................................................................................................................................ 14
/shared......................................................................................................................................................................... 15
ARCHIVOS ................................................................................................................................................................... 15
COMPATIBILIDAD CON OTROS SOFTWARES ......................................................................................... 20
MANIPULACIÓN DE DATOS VECTORIALES EN EL SPRING....................................................................21
REPRESENTACIONES VECTORIALES EN EL SPRING .......................................................................... 23
TOPOLOGÍA......................................................................................................................................................................25
EDICIÓN DE VECTORES ............................................................................................................................................26
ERRORES ASOCIADOS A LA DIGITALIZACIÓN DE VECTORES ....................................................... 27
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..........................................................................................................30
BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................................................................30

SPRING 5.2 – Sistemas De Información Geográfica
2


INTRODUCCIÓN
Un Sistema de Información Geográfica es un sistema de hardware, software y procedimientos
elaborados para facilitar la obtención, gestión, manipulación, análisis, modelado,
representación y salida de datos espacialmente referenciados, para resolver problemas
complejos de planificación y gestión (NCGIA, 1990).
Un sistema de información geográfica (SIG) es un sistema empleado para describir y
categorizar la Tierra y otras geografías con el objetivo de mostrar y analizar la información a
la que se hace referencia espacialmente. Este trabajo se realiza fundamentalmente con los
mapas.
El objetivo de SIG consiste en crear, compartir y aplicar útiles productos de información
basada en mapas que respaldan el trabajo de las organizaciones, así como crear y administrar
la información geográfica pertinente.
El sistema de información geográfica detallado a continuación se denomina SPRING que es
una herramienta poderosa en tareas de teledetección y sistemas de información geográfica,
liderado por el INPE (Instituto Nacional de Investigaciones) de Brasil. Su uso principal es en
aplicaciones de extracción de información a partir de sensores remotos y SIG, y como
herramienta de enseñanza en las Universidades e Institutos de Brasil.
Este software se encuentra disponible para Windows, Linux y diferentes arquitecturas, así
como la traducción del programa y documentos al español, portugués, inglés y francés.
También

se

puede

acceder

una

excelente

documentación

de

introducción

al

geoprocesamiento, datos y tutoriales del software.
Se puede mencionar que este software es un SIG gratuito de fácil manejo y de grandes
prestaciones. Soporta funciones de procesamiento de imágenes, análisis geográfico, MDT,
algebra de mapas, consulta a bases de datos relacionales, importación de datos,
georeferenciación, etc, cabe mencionar que trabaja con tipos de datos vector/raster.

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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
 Analizar el sistema de información geográfica SPRING para conocer y determinar sus
principales funcionalidades en el manejo de datos espaciales.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Analizar la estructura de Spring 5.2 para establecer su ambiente de trabajo.
 Conocer las incorporaciones nuevas que trae consigo Spring para determinar su
funcionamiento.
 Comparar Spring con otros SIG para determinar las ventajas de uso frente a otros
SIG.
 Desarrollar una práctica manipulando el software Spring 5.2.

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SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA SPRING 5.21

SPRING es un GIS (Sistema de Información Geográfica) y al mismo tiempo un sistema de
tratamiento de imágenes obtenidas mediante percepción remota que realiza la integración de
las representaciones de datos matriciales ("estructura raster") y datos con estructura
vectorial en un único ambiente.
SPRING es un producto desarrollado por el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales
(INPE)/ DPI de Brasil con la cooperación de:


EMBRAPA/CNPTIA.-Agencia de Investigación Agrícola del Brasil.



IBM Brasil.- Centro Latino Americano de Soluciones para Ensino Superior y Pesquisa.



TECGRAF.-PUC Rio Grupo de Tecnología en Computación Gráfica da PUC-Rio.



PETROBRÁS/CENPES.-Centro de Pesquisas "Leopoldo Miguez".



K2Sistemas

El proyecto SPRING ha recibido la ayuda substancial del CNPq (Agencia Nacional de
Investigación y de Desarrollo) con sus programas RHAE y PROTEM/CC (proyecto GEOTEC).
OBJETIVOS DEL PROYECTO SPRING
 Construir un sistema de la información geográfica para aplicaciones en agricultura,

bosque, gestión ambiental, geografía, geología, planeamiento urbano y regional.

1

http://www.youtube.com/watch?v=TilizrO129U&feature=youtu.be&hd=1

5

 Lograr un SIG de rápido aprendizaje y extremadamente accesible para la comunidad

Brasilera e Internacional.
 Proveer un ambiente unificado de Geoprocesamiento y Percepción Remota para

aplicaciones urbanas y ambientales.
 Ser un mecanismo de difusión del conocimiento desarrollado por el INPE y sus socios,

bajo forma de nuevos algoritmos y metodologías.

INCORPORACIONES DE SPRING 5.2
SQLITE
El gerenciador de base de datos SQLITE fue incorporado a SPRING en sustitución de Dbase,
pues limitaba el soporte a 64 bits y no era freeware.
El funcionamiento de SQLITE es semejante al Dbase. Entre sus principales características se
encuentran:
 disponible para ambientes 32 y 64 bits;
 disponible para sistemas Windows o Linux;
 no requiere instalación de un gerenciador de base de datos;
 posee código fuente libre;
 posee visualizador externo para las tablas de datos.

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ORTO-RECTIFICACION
Con el objetivo de mejorar la corrección geométrica de las imágenes utilizadas en SPRING 5.2,
fue adicionada una herramienta para orto-rectificación de imágenes.
La orto-rectificación, también conocida como corrección geométrica 3D, tiene el objetivo de
reducir distorsiones relacionadas con la altitud del sensor durante la obtención de la imagen,
así como errores de desplazamiento debidos al relieve.
La herramienta de orto-rectificación se basa en el Modelo de Funciones Racionales y emplea
informaciones contenidas en archivos RPC (Rational Polynomial Coefficients) y en un Modelo
Numérico de Terreno, para eliminar errores sistemáticos causados por la plataforma, el
terreno y el sensor.
Como resultado del proceso, se obtiene una imagen en perspectiva ortogonal con mayor
precisión geométrica y proporciona mejores resultados en la construcción de documentos
cartográficos.
VECTORIZADOR
Permite crear, de forma automática, un dato vectorial a partir de una imagen. Esta
herramienta auxiliará al usuario en el proceso de edición vectorial, optimizando el tiempo de
trabajo. El usuario podrá, por ejemplo, vectorizar automáticamente una carta topográfica del
IBGE.
Existen dos opciones de vectorización: automática y semi-automática. En la automática, el
proceso de vectorización ocurre sin intervención humana. En la semi-automática, disponible
sólo en la herramienta de Edición Vectorial, es posible realizar una vectorización parcial de la
imagen.
WMS/WFS
Con la versión 5.2 de SPRING es posible exhibir mapas online en la interface principal del
software.
Para ello, fueron implantados en el sistema dos módulos que tornan posible el acceso a datos
remotos disponibles a partir de los servicios WMS (OpenGIS Web Map Service) y WFS (Open
Geospatial Consortium Web Feature Service Interface Standard), tornando el Spring 5.2 un
cliente para servidores WMS e WFS.
SCARTA

7


Ahora, utilizando la propia interface del sistema, el usuario podrá accesar cartas o moldes
para realizar las ediciones.
El nuevo SCARTA además de permitir utilizar todas sus funciones de un modo práctico,
permite también usar las diversas herramientas incorporadas al SPRING en su processo de
actualización, como, por ejemplo, el nuevo panel de control y el dibujo automático de los
planos de información.
TERRALIB
Para obtener una mayor integración de los datos de una base en TerraLib con el SPRING 5.2
fue desarrollado un módulo de visualización de los datos (temas y vistas) de una base de
datos TerraLib a partir de SPRING 5.2. Esta herramienta ofrece también la alternativa de
realizar la materialización de los datos de la base Terralib presentados en una base de datos
de SPRING 5.2.
PLUGIN
La tecnología de plugins permite que desarrolladores externos puedan crear nuevas
herramientas para un software, ofreciendo alguna funcionalidad específica. En SPRING 5.2
fue desarrollada una función que permite adicionar un plugin; con lo que nuevas
herramientas podrán ser creadas, ayudando en la evolución del software.
Como ejemplo de funcionamiento, está disponible un plugin que permite manipular los datos
remotos disponibles a partir de los servicios WMS y WFS.

8


Es importante conocer que el sistema está dividido en tres módulos (o aplicativos), descritos
a continuación:
MÓDULO

OBJETIVOS

FUNCIONALIDADES
LANDSAT

IMPIMA

Lectura de Imagenes

SPOT

TM

BIL

BSQ
níveis

niveles
1A,

4,5
1B

y
y

6
2A

NOAA (formato "copys" ) Sitim, Tiff, GeoTiff y Raw
Módulo Principal para
SPRING

entrada y manipulación
de datos.

Incluye: Procesamiento de Imágenes, Análisis
Geográfica, Consulta los Bancos de Datos, Modelaje
Numérico

de

Generación de cartas

e

Importadores/

Exportadores de datos.
Generación

SCARTA

Terreno

biblioteca

interactiva
de

símbolos

de

cartas,

cartográficos,

generación de leyendas y textos.
IPLOT

Impresión de archivos
IPL

Abre un archivo IPL generado por scarta y
imprime en un drive ya instalado o en un archivo
PostScript.

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¿COMO OBTENER SPRING?
SPRING puede ser obtenido por internet o por medio de CDROM. La versión de Internet
siempre será la oficial y la más reciente, eventualmente, versiones Alfa o Beta estarán en el
mismo sitio.
1. La versión disponible en internet podrá ser obtenida en:
http://www.dpi.inpe.br/spring/espanol/download.php
Es importante leer la información y seguir los siguientes pasos para descargar el
programa:


Digite su email y clave en caso de estar registrado, si no se encuentra registrado
llenar el formulario de registro.



Escoger la versión Windows o Linux.



Clic en Download.



Una nueva página presenta toda descripción de los pasos a seguir; lea
atentamente y cargue los archivos necesarios.

2. La versión disponible en CDROM podrá ser obtenida en:
http://www.dpi.inpe.br/spring/portugues/pedido_cd.php
Los pasos a seguir son los siguientes:
 Digite su email y su clave si se encuentra registrado, en caso de no estar
registrado llenar el formulario.
 Clic en Recuperar Datos.
 Verificar los datos y clic en descargar.
SPRING DISPONIBLE PARA:
 PLATAFORMA PC
SPRING puede ser ejecutado en cualquier PC con sistema operacional Windows 95 o
superior. La plataforma mínima recomendada es:
 Microcomputador IBM/PC Pentium 300 Mhz
 Memoria RAM de 64 Mbytes
 Disco duro de 1 Gbytes
 Monitor de vídeo de color SVGA, 14" NI, dp 0.28 mm
 Unidad de CD-ROM.

10




PLATAFORMA UNIX

SPRING puede también ser ejecutado en cualquier PC con sistema operacional LINUX o
estaciones de trabajo RISC con sistema operacional Solaris Sparc 7 o superior.
MODELO DE DATOS
Un modelo de datos es un conjunto de herramientas conceptuales utilizado para estructurar
datos en un sistema computacional.
Los modelos de datos del SPRING describen como la realidad geográfica será representada en
el sistema. Las contribuciones más relevantes del modelo son:
Integrar imágenes de Sensores Remotos y Modelos Numéricos del Terreno con mapas



temáticos, mapas catastrales y de redes.
Definir una cartografía entre los objetos geográficos y sus localizaciones permitiendo



más de una información gráfica estar asociada a la misma entidad del mundo real.
Engendrar una interfaz de alto nivel con contenido semántico. Permitir la coexistencia



de las representaciones vectorial, matricial y retículas en un mismo sistema.
Note que la visión de modelado presentada no se limita a sistemas de Geoprocesamiento. Su
aplicación al problema de Geoprocesamiento es particularmente apropiada pues permite
ecuacionar los problemas del área, como se puede constatar:


En el universo del mundo real, encontramos los tipos de datos a ser representados
(mapas de suelos, catastro urbano y rural, datos geofísicos y topográficos).



En el universo conceptual, se puede distinguir entre las grandes clases formales de
datos geográficos (campos y objetos), y especializar estas clases en los tipos de datos
geográficos utilizados comúnmente (mapas temáticos y catastrales, modelos
numéricos del terreno, imágenes de satélite).



En el universo de representación, las entidades formales son asociadas a
representaciones geométricas, que pueden variar conforme la escala y proyección
cartográfica escogida. Aquí se distingue entre las representaciones matriciales
(“raster”) y vectoriales, que pueden también ser especializadas.



El universo de implementación es donde las estructuras de datos son escogidas y el
sistema es codificado.

Este análisis indica que la interfaz de usuario de un SIG-SPRING debería reflejar, tanto cuanto
es posible, el universo conceptual y esconder detalles de los universos de representación e
implementación. A nivel conceptual, el usuario lidia con conceptos más próximos de su

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realidad, y minimiza la complejidad envuelta en los diferentes tipos de representación
gráfica.
DEFINICIÓN DEL MODELO DE DATOS DEL SPRING
El proceso de definir el esquema conceptual de un banco de datos geográficos en el SPRING,
consiste en extender la jerarquía de especialización definida por el modelo, creando clases
derivadas de geo objeto, catastral, red, temático, modelo numérico del terreno y dato sensor
remoto.
La interfaz del SPRING implementa este mecanismo de definición del esquema conceptual a
través de menús. Los pasos que se deben seguir son:
1. Definir cuáles son los tipos de datos que se quieren utilizar en el estudio (las “
categorías”) e indicar cuales son las categorías básicas de cada uno;
2. Crear un proyecto;
3. Crear planos de informaciones (PI) asociados a las categorías definidas en el banco y;
4. Editar (digitalizar o importar) los PIs.
Ejemplo:

AMBIENTE DE TRABAJO DE SPRING
Después de instalar el SPRING se creará un conjunto de directorios a partir del directorio
donde fue instalado el sistema.
 Es necesario por lo menos 200 Mbytes de espacio de disco rígido.
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 Se recomienda un mínimo de 128 Mbytes de memoria virtual RAM.
DIRECTORIOS
Luego de instalar la aplicación en el sistema, un conjunto de archivos y subdirectorios debe
estar en su disco rígido, ellos son: /etc, /bitmaps, /help /springdb:
/etc
En este directorio se almacenan los archivos y subdirectorios auxiliares al sistema. Los
archivos existentes son:


“*.mas” y “*.med”.- archivos de filtros p/ procesamientos de imagen.



SpectralBands.- nombre de faja espectral de las bandas utilizadas en el Modelo de
Mezcla.



Datum_5 y Projections_4.- archivos con parámetros cartográficos.



dpi.font.- fuente de letras utilizada.



rgb.txt.- archivo de paleta de colores;



FONTINDEX.txt.- archivo con la lista de fuentes;



*.qm.- archivos de traducción;



*.sql.- archivos con instrucciones para la creación de nuevos bancos de datos

/etc/pattern
En este subdirectorio se encuentran los archivos de moldes creados por el módulo Scarta.
Este debe tener autorización de escritura y lectura en caso de que otros usuarios deseen
utilizar este directorio.
/etc/CSV
En este subdirectorio se encuentran los archivos necesarios para la biblioteca que manipula
archivos TIFF / GEOTIFF.
/etc/chart/symbol
En este subdirectorio se encuentran los archivos “*.dxf” relacionados a los símbolos
utilizados por el “Scarta” módulo de generación de mapas. Este directorio tiene autorización

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de escritura para que el usuario aumente cualquier símbolo generado por otros aplicativos
que exporten en el formato DXF.
Un símbolo elaborado por el AutoCad 12.x debe utilizarse sólo en entidades básicas de este
sistema como: line, polyline, circle, etc..., rellenos sólidos en cualquier color, además de
fuentes de letras como: normal y roman. Importante al exportar un símbolo para el formato
DXF se utiliza el comando limits para definir el límite alrededor del símbolo elaborado.
/etc/chart/bitmaps
En este subdirectorio se encuentran los archivos “*.bmp” relacionados a los símbolos
utilizados por el “Scarta” módulo de generación de mapas.
/etc/templates
En este subdirectorio se encuentran los archivos con los templates de cada gráfico
perteneciente al Spring.
/bitmaps
Este directorio contiene otros dos subdirectorios (/pattern y /hash) con archivos raster
(bitmaps) relacionados a los patrones de trama de áreas.
/help
Este directorio contiene todos los archivos “*.gif” e “*.htm” referentes al sistema de la ayuda
on-line de los módulos Impima, Spring y Scarta.
/springdb
En este directorio se almacenan los bancos de datos de demostración del sistema. El usuario
podrá usar este directorio u otro cualquiera para almacenar sus bancos de datos.
/util
En este directorio están almacenados los archivos de programas para la conversión entre
formatos de datos. Sólo para la versión Windows.

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/shared
En este directorio están almacenadas las bibliotecas dinámicas necesarias para la ejecución
de los aplicativos Spring. Sólo para la versión Linux.
ARCHIVOS
Al crear un proyecto, se crea un subdirectorio debajo del directorio correspondiente al banco
de datos, en el que cada proyecto es un subdirectorio.
Varios archivos pueden existir dentro de un proyecto, y todos tendrán como parte del
nombre un código numérico referente al PI. Dependiendo de la categoría, un PI puede tener
varias representaciones, por ejemplo: I000011.spg y V000011.lin son archivos de un mismo
PI.
Los planos de información del SPRING son almacenados y manipulados internamente por el
sistema en archivos de estructura específica. Cada Plano de Información tendrá sus archivos
correspondientes: planos del modelo temático tendrán archivos de líneas, polígonos, nodos y
mapa temático.
A continuación la descripción genérica de cada uno de estos archivos de datos.
Para Lineas: nombres de los archivos que contienen las líneas (V000000.lin, V000000.blk,
V000000.rtl).
Archivos *.lin poseen el titular de las líneas, que contienen lo siguiente:
1. Número de la línea identificada.
2. Identificador del nodo inicial.
3. Identificador del nodo final.
4. Identificador del polígono a la izquierda.
5. Identificador del polígono a la derecha.
6. Tipo identificador de la línea por su código de línea (0), poligonal (1), muestra
(2) y arco (3).
7. Cota de la línea (solamente para archivos de líneas del modelo numérico
MNT).
8. Clase de la línea (en el caso de modelo temático).
9. Demanda, impedancia positiva y negativa (en el caso de modelo de redes).
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10. Número de puntos de la línea.
Archivos *.blk contienen los bloques con los puntos que forman las líneas. Esos bloques
tienen un tamaño máximo de 32 puntos. Líneas de sólo 2 puntos no poseen bloques; los
puntos de esta línea se almacenan en el encabezamiento de la línea (punto inicial y punto
final).
Archivos *.rtl contienen la estructura del árbol de indexación (rtree) de las líneas.
Para Puntos: nombre de los archivos que contienen puntos (V000000.p2d, V000000.p3d,
V000000.kdt ).
Archivos *.p2d contienen las informaciones de puntos de planos de información de
las categorías temático y catastral. Contienen las siguientes informaciones para cada
punto:
1. Nº del punto.
2. Coordenadas del punto.
3. Tipo de punto, identificador del nodo, impedancia y demanda (Valores ya no
se utilizan).
4. Clase del punto.
Archivos *.p3d contienen las informaciones de puntos de planos de información de la
categoría numérica. Contienen las siguientes informaciones para cada punto:
1. Nº del punto.
2. Coordenadas del punto.
3. Cota z del punto.
Archivos *.kdt contienen la estructura del árbol de indexación (kdtree) de los puntos.
Para Nodos: nombre de los archivos que contienen a los puntos (V000000.no1,
V000000.no2).
Archivos *.no1 contienen las siguientes informaciones para cada nodo:
1. identificador del nodo;
2. coordenada geográfica X;
16


3. coordenada geográfica Y;
4. número de líneas conectadas al nodo.
Para Nodos: nombre de los archivos que contienen a los puntos (V000000.no1,
V000000.no2).
Archivos *.no1 contienen la siguiente información para cada nodo:
1. identificador del nodo;
2. coordenada geográfica X;
3. coordenada geográfica Y;
4. número de líneas conectadas al nodo.
Archivos *.no2 contienen la lista de las líneas conectadas al nodo.
Para Polígonos: nombre de los archivos que contienen los polígonos (V000000.po1,
V000000.po2, V000000.rtp).
Archivos *.po1 poseen el encabezamiento de los polígonos y contienen la siguiente
información para cada polígono:
1. identificador del polígono;
2. número de líneas del polígono;
3. número de hijos del polígono (polígonos que están contenidos en el original);
4. coordenadas inferior izquierda X;
5. coordenadas superior derecha X;
6. coordenadas inferior izquierda Y;
7. coordenadas superior derecha Y;
8. área del polígono;
9. perímetro del polígono;
10. identificador del polígono padre(para polígonos que están contenidos en
otros polígonos);
11. label Point (centroide);
12. clase del polígono (en el caso de categoría temática).
Archivos *.po2 contienen lo siguiente:
1. lista de los identificadores de las líneas que forman el polígono;
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2. lista de los identificadores de los “hijos”.
Archivos *.rtp contienen la estructura del árbol de indexación (rtree) de los
polígonos.
Para Anclas: nombre de los archivos que contienen las anclas (V000000.an1, V000000.an2,
V000000.rta);
Archivos *.an1 poseen el encabezamiento de las anclas y contienen la siguiente
información para cada ancla:
1. identificador del ancla;
2. coordenadas inferior izquierda X;
3. coordenadas superior derecha X;
4. coordenadas inferior izquierda Y;
5. coordenadas superior derecha Y;
6. área, perímetro, impedancia, demanda de las entidades asociadas a ancla;
7. número de puntos asociados a ancla;
8. número de líneas asociadas a ancla;
9. número de polígonos asociados a ancla;
10. identificador de la visual.
Archivos *.an2 contienen lo siguiente:
1. lista de los identificadores de los puntos;
2. lista de los identificadores de las líneas;
3. lista de los identificadores de los polígonos.
Archivos *.rta contienen la estructura del árbol de indexación (rtree) de las anclas.
Para Textos: nombre de los archivos que contienen los textos (E000000.itx, E000000.txt,
E000000.kde);
Archivos *.itx contienen el identificador del texto;
Archivos *.txt contienen lo siguiente:
1. tipo de entidad: en el caso de texto o valor es 50;
18


2. tipo de georeferenciación: 0 – no georeferenciado, 1 – georeferenciado o

2

– georreferenciación libre;
3. Número de caracteres del texto;
4. Texto;
5. Coordenadas X y Y;
6. Expansión;
7. Espaciado;
8. Ángulo;
9. Dirección;
10. Alineación horizontal y vertical;
11. Visual propia o del PI; en el caso de visual propia, contiene
12. Identificador de la fuente;
13. Altura;
14. Color en valores RGB;
15. Ancho.
Archivos *.kde contienen la estructura del árbol de indexación (kdtree) de los textos.
 Para Mapa Temático: los nombres de los archivos que contienen las imágenes
(IT000000.spg, IT000000.dsc,IT000000.lut).
 Para Grid: los nombres de los archivos que contienen las imágenes (G000000.spg,
G000000.dsc, G000000.lut).
 Para Imagen Clasificada: los nombres de los archivos que contienen las imágenes
(I000000.spg, I000000.dsc, I000000.thm).
 Para Imagen Rotulada: los nombres de los archivos que contienen las imágenes
(I000000.spg, I000000.dsc, I000000.reg).
 Para Imagen Sintética: los nombres de los archivos que contienen las imágenes
(I000000.spg, I000000.dsc, I000000.lut).
 Para Imagen: los nombres de los archivos que contienen las imágenes (I000000.spg,
I000000.dsc).
Archivos *.lut contienen los índices con los valores en RGB de imágenes sintéticas y
clasificadas o las fajas de valores para visualizar grid como una imagen.
Archivos *.thm contienen los temas (código, valores RGB y nombre) de una imagen
clasificada.
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Archivos *.reg contienen los segmentos de la imagen rotulada.
Archivos *.spg son archivos en el formato de valores de punto de la grid expresados
en el modo binario.
Archivos *.dsc son archivos de texto con la descripción de los datos representados en
el archivo spg; las informaciones contenidas en ese archivo son variables,
dependiendo del tipo de imagen y procesamiento aplicados a esta. Es obligatorio que
contengan:
1. Dimensión de la imagen;
2. Número de canales;
3. Tipo de imagen UINT1/INT1/UINT2/INT2/UINT4/INT4/REAL4/REAL8);
4. Formato (SPG/RAW).
Para Mapa de Red:
Archivos *.turn contienen las informaciones de qué arcos poseen la restricción de
dirección.
Archivos de contexto (nombre_suministrado.ctx): Este archivo guarda los datos referentes a
las imágenes, muestras y proceso de clasificación definido por el usuario.
COMPATIBILIDAD CON OTROS SOFTWARES
El SPRING es la evolución de los sistemas SITIM y SGI, desarrollados para
microcomputadoras, las que representan la mayor base instalada en sistemas de
geoprocesamiento en el país. El SPRING permite a los usuarios del SITIM y SGI una transición
natural de todos los archivos de datos.
El Sistema Interactivo de Tratamiento de Imágenes - SITIM - es un sistema para
procesamiento de imágenes.
El Sistema Geográfico de Informaciones - SGI - es un banco de datos geográficos para
manipular informaciones codificadas espacialmente y extraer informaciones de datos
obtenidos por sensores remotos, levantamiento de campo, etc.

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MANIPULACIÓN DE DATOS VECTORIALES EN EL SPRING
La edición de datos vectoriales en SPRING es ejecutada en mapas temáticos, catastrales, redes
y modelos numéricos del terreno (MNT).
Los objetos geográficos poseen propiedades intrínsecas que precisan ser conocidas para
representarlos, tales como, localización (posición de un objeto a través de sus coordenadas
geográficas), dimensión (permite describir los objetos a través de las entidades puntos, líneas
o áreas), continuidad, tamaño, vecindad, forma y escala.
Los mapas en SPRING pueden tener sus representaciones en el formato vectorial y raster,
dependiendo de la categoría del dato en cuestión.
Un mapa temático, catastral, de red o numérico utiliza elementos como puntos, líneas y áreas
(o polígonos), para definir las clases temáticas, objetos geográficos y muestras (isolíneas y
puntos con cotas) numéricas.
ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA VECTORIAL
La edición de datos vectoriales en SPRING es ejecutada en mapas temáticos, catastrales, redes
y MNT (modelos numéricos de terreno). La representación vectorial de estos mapas es la
manera más precisa de representar un objeto geográfico.
En términos de implementación computacional, el almacenamiento y recuperación de este
formato es más complejo que en el caso de la representación matricial. En el SPRING fue
implementada la estructura de "v-r-trees" para facilitar el acceso a los datos.
PUNTO.- Un punto es definido por toda entidad geográfica que puede ser localizada por un
par de coordenadas (x, y).
Se utilizan puntos para representar la localización de un fenómeno geográfico en un lugar, o
para representar un determinado rasgo del mapa que es muy pequeño para ser mostrado
como un área o línea.
Ejemplo: Localización de una ciudad, una pista de aterrizaje, el pico de una montaña o un
punto de cota (además de las coordenadas X Y, posee un atributo Z, que puede ser la cota
altimétrica u otro parámetro cualquiera).

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La siguiente figura muestra un punto P definido por un sistema cartesiano:

LÍNEA.- Una línea es una entidad definida por un mínimo de dos pares de coordenadas (x,y),
o sea, dos puntos. Se utilizan líneas para representar rasgos del mapa que son muy estrechos
para ser mostrados como un área o que teóricamente no tienen grosor.
Ejemplos: Un río, una carretera, una línea de costa, una línea de contorno o un límite
administrativo.

ÁREAS.- Son definidas como una serie de coordenadas (x, y), formando segmentos de líneas
que cierran una área. Frecuentemente, en sistemas de información geográfica, se representan
elementos de área por polígonos.
Ejemplo: extensión geográfica de una ciudad, un lago, un área deforestada, entre otros.

22


REPRESENTACIONES VECTORIALES EN EL SPRING
En el SPRING estos tres elementos anteriores son traducidos en rasgos geográficos que son
representados por: Nodos, Puntos, Arcos, Isolíneas, Islas, Líneas poligonales y Polígonos.
 ARCO.- Un arco es un conjunto de puntos interconectados por segmentos de recta
que comienza y termina en un nodo.
Los Arcos son usados para modelar las fronteras de los polígonos. De esta forma, son
utilizados para delimitar objetos que definen áreas.
Ejemplo:

 NODO.- Un nodo es un tipo especial de punto que tiene por objetivo definir el punto
de intersección de dos o más arcos. Dos polígonos adyacentes pueden compartir el
mismo arco, desde que la intersección de las líneas sea delimitada por la presencia de
un nodo.

 PUNTOS.- Los Puntos son entidades utilizadas para representar rasgos que son muy
pequeños (Puntos 2D) para representar polígonos, o para representar una muestra
numérica (punto 3D). Un punto 2D normalmente está asociado a un símbolo en
mapas temáticos, catastrales y de redes, que además está definido en el banco por sus
atributos no espaciales.

23


Ejemplo: una iglesia o un poste de luz que no puede ser representado en la escala de
trabajo definida.

 ISLA.- Las islas son un tipo especial de polígonos delimitados por un único arco,
solamente un nodo define el punto inicial y final del polígono, una vez que no hay
polígonos adyacentes. La siguiente Figura muestra un arco que inicia y termina en un
mismo nodo, definiendo así una isla.

 LÍNEA POLIGONAL.- La Línea poligonal o polígono abierto es formado por un
conjunto de puntos interconectados por segmentos de recta que comienzan y
terminan en un nodo. La diferencia entre una poligonal y un arco está en el hecho de
que una línea poligonal nunca define un área (polígono). Es utilizada para modelar
rasgos lineales.
Ejemplo: líneas que representan fracturas geológicas, ríos, carreteras, y otros
elementos geográficos que puedan ser observados como rasgos lineales en la escala
de trabajo adoptada.

La línea poligonal es utilizada cuando el punto de intersección de las líneas no debe
ser modelado y entonces no hay necesidad de insertar un nodo.
 ISOLÍNEA.- Una Isolínea puede ser entendida como una línea poligonal para la cual es
atribuido un único valor de Z. La siguiente figura muestra dos isolíneas con cotas
diferentes.

24


TOPOLOGÍA
Los elementos como puntos, líneas y polígonos son representaciones vectoriales utilizadas
normalmente para describir objetos geográficos en los mapas. La relación espacial entre
estas entidades, como por ejemplo proximidad y vecindad, son obtenidas a través del análisis
y observación de los mapas por el intérprete o analista.
Por otro lado, una vez que los objetos del mapa fueron digitalizados y están representados
por puntos, líneas y polígonos en el computador, esta relación espacial deberá ser definida
explícitamente para que se pueda proceder a las operaciones de análisis espacial de los datos.
En mapas digitales, las relaciones espaciales son descritas a través de la topología definida
como la parte de la matemática que estudia las propiedades geométricas que no varían
mediante una deformación. Las formas y coordenadas de los objetos son menos importantes
que los elementos del modelo topológico como conectividad, contiguidad, continencia, etc.

Forma simplificada de un ejemplo de estructura topológica que es generada para un mapa temático.

De esta forma, definir la topología significa hacer explícitas las relaciones espaciales entre los
objetos a través de un proceso matemático.

25


En el Spring, definir topología para un dato del modelo temático o catastral, resulta en la
creación de los polígonos, es decir el sistema almacenará las informaciones sobre las líneas,
nodos e identificadores que componen cada polígono, así como las líneas que son
compartidas por diferentes polígonos y la vecindad y circunscribidad entre ellos.
En el Spring la topología, en lo que se refiere a los nodos y vecindad de arcos, puede ser
definida automáticamente durante la digitalización. Al digitalizar una línea, un nodo será
insertado automáticamente al interceptar otra línea o al terminar la propia línea. No obstante
la creación de los polígonos debe realizarse para que toda la topología pueda ser definida
para el Plano de Información.
Una vez definida la topología, cada polígono podrá entonces ser asociado a una clase
temática, o a un objeto del mapa catastral, o también a un segmento de una red, definida en el
Banco de Datos.
EDICIÓN DE VECTORES
En el proceso de edición de vectores en SPRING, especialmente de mapas catastrales,
temáticos y de redes, el usuario tiene que pasar por las etapas de Digitalización, Ajustes y
Poligonalización. Para la edición de un Plano de Información numérico se necesita sólo la
Digitalización y eventualmente algunos ajustes.
DIGITALIZACIÓN.- La digitalización es un proceso que permite convertir datos espaciales
del medio analógico al digital. Digitalmente, estos datos son estructurados de forma tal que
permitan la realización de las operaciones típicas de análisis espacial.
Las líneas podrán ser digitalizadas introduciéndolas punto a punto, a través del modo paso, o
apenas siguiendo el contorno con el mouse continuamente accionado, en el modo Continuo.
Para el modo continuo se podrá también definir la frecuencia de puntos que serán adquiridos
para constituir las líneas a través del Factor de Digitalización.
El Factor de Digitalización corresponde al intervalo entre los puntos de la línea a ser
digitalizada. El factor es dado en mm en la escala del Plano de Información que está siendo
editado.
En el SPRING la digitalización de datos puede hacerse con definición de Topología automática
o manual. Con definición de topología automática cada vez que un arco intercepta otro, un
nodo será automáticamente definido, sin que el operador tenga que indicarlo. Este modo es
ideal para digitalizar polígonos y es válido solamente para la línea que está siendo
digitalizada.
26


Con la definición de topología manual la introducción de nodos o quiebres de línea deberá ser
realizado por el operador. Este modo es el indicado para digitalizar por ejemplo líneas de
fracturas geológicas, donde una línea deberá permanecer íntegra.
La digitalización puede ser realizada a través de:
 Mesa digitalizadora (que es lo más usual),
 Dispositivos de barrido (scanners) o monitor de video (pantalla).
ERRORES ASOCIADOS A LA DIGITALIZACIÓN DE VECTORES
El Usuario escribió un número insuficiente de puntos: la representación del formato de
curvas depende del número de vértices utilizados. Consecuentemente, el error relativo a la
digitalización de líneas rectas es mucho menor que el error resultante de la digitalización de
curvas complejas.
Ejemplo:

Una definición coherente del Factor de Digitalización podrá minimizar este error. No
obstante es necesario destacar el hecho que umbrales muy pequeños producirán líneas con
exceso de puntos.
Como algunos errores pueden ser evitados y otros provocados a partir de la selección de la
topología (manual o automática), los errores son indicados de acuerdo con la selección de la
topología.
TOPOLOGÍA MANUAL
A-) El usuario no definió un nodo - en un polígono, toda línea que intercepta otra línea
debe tener asociado un nodo notificando el punto de intersección. Ejemplo:

27


En este caso se debe insertar un punto en la línea que fue interceptada y transformarlo en un
nodo (opción quebrar línea) para entonces después unir las líneas o ajustarlas
automáticamente.
B-) El usuario no hizo la superposición de los nodos: en la digitalización el polígono
queda abierto, o una línea no alcanza o ultrapasa el punto de intersección.
Ejemplos:

Para estos casos el ajuste automático de los nodos puede no ser suficiente para cerrar estos
polígonos, debiéndose entonces proceder a la edición manual de estos nodos,
aproximándolos o uniendo las líneas, o aumentando el umbral de ajuste automático.
TOPOLOGÍA AUTOMÁTICA
A-) El usuario sobrepasa el límite de intersección - como la línea será automáticamente
quebrada, una pequeña línea después del cruzamiento podrá quedar residente y deberá ser
eliminada manualmente (opción eliminar líneas), en el caso que el factor de digitalización sea
menor que el segmento de línea excedente.
Este error demanda la atención del operador durante la digitalización utilizando la topología
automática.

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B-) El usuario no definió correctamente los límites entre polígonos: en la digitalización,
las líneas pueden sobreponerse o dejar un espacio (laguna) entre ellas, apareciendo un
mensaje de incorporación inválida.
 Superposición - como no existen nodos insertados el error será sólo detectado
durante la creación de polígonos, debiendo entonces ser corregido a través de la
edición manual.
 Laguna - este error no tiene como ser detectado por las opciones de edición del
sistema, está relacionado con el cuidado del operador durante la digitalización.

AJUSTES
La etapa de ajuste implica hacer con que los arcos estén con sus extremidades, o sea, los
nodos conectados. Normalmente se utilizan ajustes automáticos cuando los errores son
pequeños o están dentro del límite de tolerancia definido por el usuario. Cuando errores más
groseros son insertados, se torna necesario hacer los ajustes manualmente
POLIGONALIZACIÓN
Una vez que todas las líneas están ajustadas se debe crear la topología ejecutando la etapa de
poligonalización, durante la cual será creada o actualizada la relación topológica entre los
polígonos.

29


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 SPRING es un Sistema de Información Geográfica y al mismo tiempo un sistema de
tratamiento de imágenes obtenidas mediante percepción remota que realiza la
integración de las representaciones de estructura raster y datos con estructura
vectorial en un único ambiente.
 Spring 5.2 está compuesto por tres módulos que son Spring, Impima, Scarta , cabe
mencionar que Scarta incorpora un módulo que se denomina Iplot que abre un
archivo generado por scarta.
 Spring permite a los usuarios del Sistema Interactivo de Tratamiento de Imágenes SITIM y Sistema Geográfico de Informaciones - SGI una transición natural de todos los
archivos de datos, para que así puedan manipular informaciones codificadas
espacialmente e información obtenida mediante sensores remotos.
 Spring puede ser ejecutado en cualquier PC con sistema operativo Windows, Linux o
en estaciones de trabajo RISC, cabe recalcar que al descargar el software para
Windows se debe seleccionar el correcto soporte ya sea para 32 o 64 bits.
 Antes de empezar a trabajar en el entorno de Spring se debe tener en cuenta el
directorio del banco de datos, ya que ahí se guardaran todos nuestros proyectos y la
aplicación siempre buscara ese directorio al iniciar.
 Considerar que para georeferenciar una imagen en Spring, primero se debe
transformar la imagen a un archivo tipo .spg con ayuda del módulo Impima.

BIBLIOGRAFÍA
 http://www.dpi.inpe.br/spring/espanol/index.html
 http://marbelo.webs.ull.es/rs_p1.pdf
 http://www.un-spider.org/sites/default/files/ManualSPRING_web.pdf
 http://epi.minsal.cl/SigEpi/tema01.html
 http://www.ign.gob.ar/descargas/sig/Publicaciones%20pdf/22.pdf
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 http://epi.minsal.cl/SigEpi/tema01.html
 http://resources.arcgis.com/es/help/gettingstarted/articles/026n0000000t000000.htm

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