10 diferencias fundamentales entre SIG y CAD

Aunque un Sistema de Información Geográfica (SIG) y un CAD (diseño asistido por ordenador o Computer Aided Design) tienen mucho en común, dado que ambos manejan referencias espaciales y nos permiten crear mapas y planos, cada sistema posee unas características específicas que los hacen muy diferentes. Comenzaremos por ver en detalle qué es un SIG y qué es un CAD para pasar después a analizar sus diferencias.

¿Qué es un SIG?

Un sistema de Información Geográfica (SIG) es un sistema de software, hardware y procedimientos elaborados que facilita la gestión, manipulación, análisis, modelado y representación de datos georreferenciados, para resolver problemáticas de planificación y gestión. Un SIG se compone por tanto de:

• Hardware.
• Software.
• Datos geográficos.
• Recursos humanos.

Un SIG, desde la perspectiva tecnológica, debe de ser capaz de manipular y analizar todos los siguientes elementos de forma integrada:

• Geometría (Sistemas de Referencia de Coordenadas).
• Topología (Relaciones topológicas).
• Atributos temáticos (Asociados a objetos o entidades geográficas).

Las fuentes de información geográfica clásicas son:

• Cartografía (Topográfica y Temática).
• Topografía/GPS.
• Fotografía aérea.
• Teledetección espacial.

¿Qué es un CAD?

El diseño asistido por ordenador, más conocido por sus siglas inglesas CAD (computer-aided design), es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales que asisten a ingenieros, arquitectos y diseñadores.

Estas herramientas se pueden dividir básicamente en programas de dibujo 2D y de modelado 3D. Las herramientas de dibujo en 2D se basan en entidades geométricas vectoriales como puntos, líneas, arcos y polígonos, con las que se puede operar a través de una interfaz gráfica. Los modeladores en 3D añaden superficies y sólidos.

Vamos a ver las principales diferencias:

1. Tipos de geometrías

En un CAD se trabaja con puntos, líneas, líneas cerradas, arcos y textos. Sin embargo, en un SIG las geometrías básicas son el punto, la línea y el polígono, y también permite el uso de anotaciones o etiquetas. En los SIG más avanzados podemos trabajar con multpuntos, multilíneas y multipolígonos.

2. Formatos

En un CAD trabajaremos con archivos DXF o DWG, mientras que un SIG podemos trabajar con bases de datos espaciales (geodatabases), archivos shapefile, GML, KML, y muchos otros formatos vectoriales:

3. Tipo de datos

Existen dos formas de almacenar datos en un SIG:

VECTORIAL: Aquí los datos están basados en la representación vectorial de la componente espacial de los datos geográficos. Su representación es mediante puntos (coordenadas X e Y), líneas y polígonos.

RASTER: Cualquier tipo de imagen digital representada en mallas (Pixels). Divide el espacio en celdas regulares donde cada una de ellas representa un único valor.

Los datos raster se componen de píxeles (también conocidos como celdas de la cuadrícula). Por lo general son cuadradadas y están regularmente espaciadas, pero no tiene por qué. La malla define el espacio geográfico como una matriz de puntos de cuadrícula cuadrados de igual tamaño dispuestos en filas y columnas. Cada punto de la cuadrícula almacena un valor numérico que representa un atributo geográfico (tales como elevación o superficie de la pendiente) para esa unidad de espacio. Cada celda de la malla se referencia por sus coordenadas x e y.

Por ejemplo, una imagen de satélite o un modelo digital del terreno (MDT) es un formato raster, mientras que una capa de puntos es un formato vectorial.

En un CAD no existe esta forma de trabajar con los datos, trabaja básicamente con vectores, aunque permite la carga de archivos fotográficos.

3. Forma de trabajar con los ficheros

En un CAD lo habitual es trabajar con un único fichero que contiene distinta información. En un SIG tradicionalmente se trabaja con un fichero por capa tipo de geometría, es decir, tendríamos una fichero con una capa de líneas, otro fichero con una capa de polígonos, etc. En el caso de trabajar contra una bases de datos tendríamos una tabla de líneas, otra tabla de polígonos, etc.

4. Información asociada

La información asociada en un CAD es relativa a la propia geometría, es decir color, rotación, tipo de línea, etc. Sin embargo, en un SIG podemos tener  una tabla asociada al archivo con información alfanumérica.

¿Qué tipo de información? Prácticamente cualquiera ya que la información alfanumérica permite guardar campos de tipo texto, numérico, fecha, etc Por lo que podemos almacenar desde información cuantitativa como población, superficie (área), hasta valores cualitativos como descripciones, observaciones, o incluso enlaces de imágenes mediante el uso de urls.

Además podemos calcular campos a partir de otros, realizar operaciones matemáticas, concatenar campos, etc.

5. Posibilidades de edición

Si en algo destaca un CAD es en la capacidad avanzada de edición. En un SIG las capacidades de edición son limitadas y debemos recurrir al uso de plugins de digitalización avanzada para tener unas funcionalidades similares a los CAD.

6. Trabajar con datos georreferenciados

En un SIG siempre debemos trabajar con información georreferenciada, es decir, debemos tener esta información ubicada en el espacio y vinculada a un sistema de referencia espacial (SRC), este sistema de referencia puede ser proyectado o no, pero en cualquier caso debe tener un sistema de coordenadas. Por ejemplo, mediante un SIG podemos ubicar las coordenadas reales de un punto y además saber si ese punto está dentro de un polígono de una forma lógica.

Es bastante común que los datos ráster no se encuentren adecuadamente asociados a ningún Sistema de Referencia Espacial, como por ejemplo mapas escaneados, fotos aéreas, etc… y/o que su geometría difiera del resto de datos con los que queremos trabajar conjuntamente.

Lo normal es que cuando tengamos datos de éstas características (o incluso si tienen algún Sistema de Referencia Espacial asociado) queramos adaptarlos a la geometría de otros datos de mayor precisión, cuyo Sistema de Coordenadas es conocido. Ésta operación es conocida como georreferenciación y para ello podemos emplear las herramientas que los SIG nos proporcionan.

7. Realizar operaciones espaciales

Relacionado con el punto anterior, una vez que tenemos nuestros daos georreferenciados y conocemos su ubicación real en el espacio, con un SIG podemos realizar operaciones de geoprocesamiento que nos ayudan a tomar decisiones, determinando la relación de los objetos geográficos entre sí. Con un CAD eso no es posible.

El conjunto de procedimientos que aglutinamos en geoprocesamiento están destinados a establecer relaciones y análisis entre dos o más capas independientemente de su naturaleza. Por lo general, estos procesos, se realizan mediante el análisis de dos capas, aunque en algún caso es posible operar con una sola o con más de dos a la vez.

Las herramientas de geoprocesamiento pueden realizar pequeñas operaciones pero fundamentales en los datos geográficos, tales como extraer o superponer datos, reproyectar una capa, añadir campos a una tabla y calcular sus valores, establecer rutas óptimas, entre otras.

8. Origen de los datos

Mientras que en un CAD lo habitual es trabajar con archivos de datos locales, en un SIG podemos trabajar tanto con fuentes de datos locales como fuentes de datos remotas. Las fuentes de datos locales son los archivos vectoriales o raster que hemos visto anteriormente (SHP, KML, TIFF, etc) o incluso bases de datos espaciales, mientras que las fuentes de datos remotas están en algún lugar de internet y accedemos a ellas mediante una conexión a un servicio de mapas web (WMS) , un servicio de features web (WFS).

Por ejemplo, es habitual conectarse a la cartografía del catastro mediante una conexión WMS, en la que además podemos recuperar información de capa parcela mediante un clic.

9. Sistema interno

En los sistemas CAD lo importante es la representación visual y el manejo de esa información, siendo los datos que generan menos importantes, mientras que en un SIG, la computación gráfica también es importante pero no es suficiente y la representación visual obtenida se genera a partir de los datos.

10. Aplicaciones y usos

Los SIG tienen un abanico casi infinito de posibilidades, llegando a cuantificarse más de 1000 aplicaciones y usos de los SIG (agricultura, hidrología, ordenación del territorio, teledetección, arqueología).

Sin embargo, el ámbito de trabajo de trabajo de un CAD está limitado a la producción de planos, centrándose sobre todo en el ámbito de generación de planos para ingeniería (ingeniería inversa y estructural, ingeniería civil y urbanismo), instalaciones mecánicas, diseño de plantas, arquitectura, delineación…

Podemos concluir que ningún sistema es mejor que el otro, puesto que depende del tipo de proyecto a desarrollar, ya que un sistema eficiente para CAD puede no ser el apropiado para un SIG y viceversa.

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