Saturday, October 31, 2015

SNI, a good strategy to centralize the Geographic Information of Ecuador



Fortunately, Ecuador, has a government institution responsible for collecting statistical and geographical information, generated by the public service institutions. This institution is Sistema Nacional de Información, (available under: http://www.sni.gob.ec).


The Planning and Public Finance Code, in the article 33 of Registro Oficial No.306, 2010, states that the National Information System (SNI) is the organized group of elements, enabling the interaction of actors in order to access, collect, store and transform data into relevant information for development planning and public finances".

These elements include the geographic information of institutions such as the Military Geographical Institute, Ecuadorian Space Institute (formerly CLIRSEN), National Institute of Statistics and Census, Ministry of Agriculture, Ministry of Environment, Ministry of Health, Ministry of Education, Ministry of Tourism, Ministry of Transport and Public Works, Geophysical Institute of Escuela Politécnica Nacional, National Institute of Meteorology and Hydrology, National Institute of Cultural Heritage, the Navy Oceanographic Institute, National Electricity Council, National Water Resources Council, National Secretary of Planning and Development and National Water Secretary.

Basic and thematic information is downloadable for free, in many formats, at different scales such as: 1: 50,000, 1: 100,000, 1: 250,000, 1: 500,000 and 1: 1,000,000. Additionally, information in raster format is also available, by contacting SNI.

Before the creation of SNI , in 2011 , the geographic information in Ecuador was widely dispersed and, despite being available in most public institutions that generated it, most users were unaware of its existence and this impacted on the quality, organization and use of time in a particular job. On the other hand, an institution that brings together all the information makes it easier to access accurate official information, and also avoids the wasting of time and resources in generation of information that already exists, and can be used without restrictions.

I personally believe it has been very rewarding the interaction with SNI from the two approaches, initially as part of the system and now as user. In the first case, participating in the generation of information in a public institution, whose geographical information contributes to SNI. It allowed me to broaden the outlook of the national agricultural reality, from a geographic perspective, by lifting primary georeferenced information. Secondly, now as a teacher, I often use the data provided by the system and teach about their use and importance as a source of accurate geographic information of the country.

REFERENCES

Sistema Nacional de Información. 2011. Accessed on december 1st, 2013, under http://www.sni.gob.ec

Thursday, October 15, 2015

Should we share spatial information?

I believe that sharing information is positive in several aspects. It helps to encourage progress in a number of social, economic, and environmental development sectors. This saves time and resources in generation of information. In many cases, instead of producing information that already exists, the resources can be invested in improving the processes, starting from what is already done.

Likewise, I consider that access to information should be free, as long as the source is mentioned, especially if this information is generated by public institutions and is focused on education, research and development. For example, as a personal experience, I was part of a team in charge of getting spatial information and multisectoral data in a public institution. The geographical information that I generated, fed the National Information System (SNI http://sni.gob.ec/inicio), the official entity, in charge of centralizing statistics and geographic information generated by public institutions in Ecuador, and now as a teacher, I am a user of that information. I often use the data provided by SNI, to teach about use and importance as a source of geographic information of the country. My point in mentioning this example is to emphasize that many sectors can benefit from free access to geographic information.

On the other hand, I agree that the generation of information always has a cost, but that cost could be recovered with a charge for access to information in cases where the use of that information helps a commercial purpose.

Image from: http://www.unep.org/
Free access to geographic data in different formats (.csv, .shp, .gpx, and others) allows contributing to the GIS community and students of both undergraduate and graduate levels, to solve issues of local or regional development.

Finally, public policies should be designed to allow the use of spatial data among institutions. This could be supported by an inter-institutional cooperation agreement. This process will allow mutual growth and development and use of research results that can benefit the whole community. Thus, policies around this issue, allow an articulated comprehensive development focused on development. 

The free access to geographic data in different formats (.csv, .shp, .gpx, and others) allows contributing to the GIS community and students of both undergraduate and graduate levels, to solve issues of local or regional development.

Saturday, October 10, 2015

GIS on Business

Definitions of Geographic Information Systems (GIS) can be different, but they have certain concepts that are common. As evidenced by Kennedy (2013), GIS are a vast collection of hardware, software, geographic data, people and organizational infrastructure that interact to make the handling, processing, analysis and presentation of geographic information possible to support decision-making. Lantada and Nuñez (2002), maintain that it is important to highlight that GIS have an important theoretical foundation and work based on a methodology combining principles and knowledge of other disciplines.

Bernhardsen (2002), stands that the definition of GIS is focused on the specific application for a particular job. Alcaide, Calero and Hernandez (2012), argue that, from the business point of view, the application of GIS in the study of the socio – economics, provides a powerful tool for geographic analysis that addresses many concerns in the field of property management and services.
Pick (2005) highlights the substantial component of GIS on decision making in a changing and challenging environment as the business world. The use of certain models for a specific business organization, facilitates information concerning logistics and operation, constituting an important tool of business strategy.

Marketing is probably the field where GIS have greater applicability in business. Interest in the potential offered by GIS in marketing, is growing increasingly due to their usefulness to determine aspects such as location of customers and competitors, market segmentation, population characteristics, potential branch locations, promotion, and advertising. (Toppen and Wapenaar, 1994). Alcaide, et al (2012) define the geomarketing as the set of techniques used in the analysis of the socio - economics from a geographic perspective, addressing issues related to decision-making in the operational and administrative aspects of a company.


Longley and Mateos (2005) mention some research work that had as basis geomarketing techniques. For example, the reliable estimate of neighborhood statistics, interaction between macro and micro models of human behavior, clustering techniques based on homogeneous life styles, among others. These techniques made it possible to organize the information and derive the final results of the research, demonstrating the usefulness and importance of the implementation of geomarketing.

Azaz (2011) cites some cases of organizations that successfully apply geomarketing techniques. Within these organizations there are, for example, fast-food restaurants like Burger King and McDonald's that use GIS market analysis, selection and location of franchises and demographic characterization. Similarly, companies such as Texaco, used GIS to explore potential areas for the location of new stations.

For the reasons mentioned above, GIS are a powerful tool for business success.


REFERENCES

Alcaide, J., Calero, M. and Hernández, R. (2012). El Geomarketing y los SIG, en Geomarketing: marketing territorial para vender y fidelizar más. ESIC. Madrid, España. pp. 37 – 81.
Azaz, Lofty. (2011). The use of Geographic Information Systems (GIS) in Business. International Conference on Humanities, Geography and Economics. Pattaya. pp 299 – 303. Accessed on July 13, 2013, in:  http://psrcentre.org/images/extraimages/1211200.pdf
Bernhardsen, Tor. (2002) Geographical Information Systems and Geographical Information, on Geographic Information Systems: An Introduction. 3rd. ed. Wiley. New York, NY., EEUU. pp. 1 – 25.
Kennedy, Michael D. (2013). Some Concepts that Underpin GIS, on Introducing Geographic Information Systems with ArcGIS : A Workbook Approach to Learning GIS. 3ra. ed. Wiley. New Jersey. NJ. EEUU. pp. 3 - 88.
Korte, George. (2001). An Overview of the GIS industry and GIS Software, on The GIS Book: How to Implement, Manage, and Assess the Value of Geographic Information Systems. 5th. ed.  On Word Press, Santa Fe, NM, EEUU. pp. 39 – 46.
Lantada, N. and Nuñez, A. (2002) Introducción a los Sistemas de Información Geográfica, en Sistemas de Información Geográfica. Prácticas con ArcView. UPC. Barcelona, España. pp. 13 - 33.
Longley, P. and Mateos, P. (2005). Un nuevo y prominente papel de los SIG y el Geomarketing en la provisión de servicios públicos. GeoFocus (Editorial), Nº 5. pp. 1-5. Accessed on July 13, in http://geofocus.rediris.es/2005/Editorial_2005.pdf
Toppen, F. and Wapenaar, H. (1994). GIS in Business: Tools for Marketing Analysis. EGIS. Accessed on July 7, 2013, in http://libraries.maine.edu/Spatial/gisweb/spatdb/egis/eg94204.html

Pick, James. (2005). Concepts and Theories of GIS in Business, on Geographical Information Systems in Business. IGI. Hershey, PA, EEUU.


Successful GIS Course concludes in UTN

In the Geomatics Laboratory of Universidad Técnica del Norte (UTN), the "GIS applied to Agriculture" Course was successfully developed. The course was aimed to students of Agricultural Engineering. The course’s main objective was to present the applications of Geographic Information Systems, Global Positioning Systems and Remote Sensing Systems to agriculture.


The contents covered during the course were:

1. Introduction to the application of GIS in Agriculture.
2. Georeferenced information and use of GPS.
3. Satellite images and aerial photographs
4. Access and database generation 
5. Geospatial information processing
6. Digital Elevation Models.
7. Contour intervals 
8. Terrain slope
9. Mapping soil nutrients (N, P, K)
10. Infrared image process for use in crop management.
11. Use of vegetation indices to characterize crop areas.
12. Management of climate, soil, and topography to analyze and predict crop yields


ArcGIS 10.2 (3D Analyst, Spatial Analyst, Image Analyst, Image Classification, and others) was the main software used during the course, as well as Map Source and ERDAS Imagine 2014. Over 30 students attended this course.


Monday, February 16, 2015

THE POLITICAL IMPLICATIONS OF CARTOGRAPHY (Based on the article “LA CARTOGRAFÍA: ENTRE CIENCIA, ARTE Y MANIPULACIÓN” by Philippe Rekacewicz, 2006)

Maps are representations of the perception of the territory. Although they are often interpreted as a reflection of reality, maps show only what the cartographer wants to show. The cartographer might fall into two common mistakes of cartography: delete or highlight specific details of the territory. These errors occur frequently in cartography and sometimes they have caused a series of misunderstandings at a diplomatic level, which have sparked controversy among territories and disagreements between their governors.

The neat and artistic presentation of many maps may be the reason why many readers have interpreted as
Image from: civicmediatacticaldesign.wordpress.com
an accurate representation of the territory, especially if the map has the guarantee of an organization, institution or the State. Finding an appropriate standard to cartographically represent the territory is a real challenge. There are no rules or experts or authorities on the subject. The cartography production is conceived as a combination of cultural, historical and geographical aspects of a territory, which are reflected in a map. A map is the result of combining, in an appropriate way, the exact sciences (accurate quantitative and qualitative information) and art (colors, textures and shapes) in a representation that is functional, satisfying its primary objective of accurate information transmission.

Undoubtedly, access to information has always been synonymous of power. For this reason, maps over time, have occupied an important place and formerly were treasured as the greatest secrets of State, as a way to protect the resources. The loss or theft mapping was considered as a large-scale disaster. That has not changed significantly. At present, countries still have reservations about the cartographic information of strategic, economic or military interest.

The development of technology has allowed mapping to have the tools for more precise mapping and time optimizing. This aspect may not be comparable to the time it took to the first cartographers to create those pieces of art filled with ornaments, and very carefully prepared, yet not a very close representation of the real territory.

Monday, December 29, 2014

A SHORT NOTE ABOUT SPATIAL STATISICS. Based on the article A Quantitative Geographer's Perspective, by Daniel A. Griffith (Spanish)

Durante los últimos 100 años, la estadística espacial ha recibido el aporte de varios pensadores que han ido modelando y definiendo la conceptualización de la teoría estadística a través de una serie de avances que se han plasmado, finalmente, en varias  publicaciones. De entre estas contribuciones, es destacable el trabajo realizado por los autores Cliff y Ord, especialmente en lo referente al modelo auto – normal.

El modelo auto - normal, es un modelo estadístico que puede ser aplicado a la mayoría de datos. Dentro de las características del modelo en mención, se puede indicar que éste contiene la variable Y tanto en el miembro izquierdo, como en el miembro derecho de la ecuación. En el miembro izquierdo, esta variable se presenta como “Y” simplemente, mientras que en el miembro derecho, se encuentra como una versión rezagada de Y, conocida como “Yi”.

Otro autor que realizó aportes importantes y marcó diferencias en la estadística espacial fue Besag (1974), quien junto con sus colaboradores, realizaron modificaciones al modelo auto – Poisson, como una necesidad de determinar el comportamiento de datos georreferenciados, frente a la dificultad que presentaba el modelo para manejar autocorrelación espacial positiva. Estas modificaciones se basaron, principalmente, en la introducción de un término de efecto de azar, que lo hacía diferente de los modelos planteados hasta ese momento.

Algunas investigaciones han aportado al mejor entendimiento y aplicación de los modelos estadísticos, por ejemplo, en el año 2010, se realizó una comparación entre los modelos auto – normal y auto – Poisson en el estudio de la densidad poblacional de Puerto Rico. En esta investigación, en primer lugar, se probó el desempeño del modelo de filtro espacial de vector propio y, como resultado, se observó que el modelo duplicó muy bien el patón de densidad poblacional tanto de la zona urbana como de la zona rural. La ventaja que presenta el modelo de filtro espacial de vector propio, es que muestra el efecto de la autocorrelación espacial sobre el coeficiente de correlación.

De igual forma, se probó el desempeño del modelo auto – Poisson, dentro del mismo contexto, en donde el número de habitantes fue manejado como una variable binomial negativa al azar. En este último caso, la desviación estándar resultó en un valor poco confiable. Con los resultados antes señalados, es evidente que el modelo de filtro espacial de vector propio es más acertado en comparación con el modelo auto – Poisson.

Un nuevo enfoque para el modelo de filtro espacial de vector propio

Con respecto al modelo de filtro espacial de vector propio, existen dos nuevos enfoques centrados en la variable de respuesta. El primer enfoque corresponde a la regresión paso a paso que selecciona auto-vectores significativos, y el segundo que selecciona etapas de regresión que minimiza la MC residual.

Análisis tiempo – espacio 

Considerando que en la actualidad existe una mayor disponibilidad de datos, el análisis que involucra temporalidad y espacialidad (análisis tiempo – espacio), se ha desarrollado aún más en estos últimos tiempos. Es importante destacar que los autores Cliff y Ord no solo jugaron un papel clave en el planteamiento del modelo auto – normal, sino que también fueron los pioneros en este campo de la estadística espacial.


 En este tipo de análisis, se destacan especificaciones que tienen que ver con la localización vinculada a localización in situ, con la vecindad correspondiente. De igual forma, el análisis tiempo – espacio, también es parte integral de la correlación en serie. Este procedimiento, al igual que los descritos anteriormente, se realiza con ecuaciones específicas. 

Finalmente, los aportes del geógrafo Cliff y del estadístico Ord, han hecho que exista esa conexión entre la estadística y la geografía, una combinación muy importante para comprender el comportamiento de algunos fenómenos y para facilitar su manejo e interpretación.  De esta forma, han hecho posible una amplia diversidad de análisis dentro de los Sistemas de Información Geográfica, permitiendo alcanzar mayores logros en la investigación geográfica de lo que se conseguía con la aplicación de otras técnicas estadísticas menos confiables que, hasta ese momento, eran las más utilizadas.



Sunday, November 2, 2014

SOME INFORMATION ABOUT PRECISION AGRICULTURE (Spanish)

VENTAJAS CON LA APLICACIÓN DE AGRICULTURA DE PRECISIÓN 

Con la aplicación de agricultura de precisión, se pueden esperar muchos resultados. Por ejemplo, se incrementaría la eficiencia en la aplicación de insumos agrícolas, al conocer exactamente el sitio en que deben aplicarse. De esta forma, se logra un menor desperdicio de productos fertilizantes y plaguicidas y, como resultado de ello, una menor contaminación de los recursos naturales.

Al respecto, autores como Bongiovanni y Lowenberg-Deboer (2004), señalan que la agricultura de precisión puede contribuir de muchas formas a logran una producción agrícola sustentable a largo plazo al reducir la carga medioambiental de insumos agrícolas al colocar el tratamiento necesario, únicamente en la cantidad necesaria y en el momento oportuno.

Como efecto indirecto de la aplicación de agricultura de precisión, puede esperarse una reducción en el desarrollo de resistencia en plagas y enfermedades, derivado de una menor cantidad de plaguicidas aplicados con este sistema.

De igual forma, otro resultado es la menor necesidad de mano de obra agrícola, pues al implementarse un sistema de agricultura de precisión, la mayor parte de las labores estarían mecanizadas y no se requeriría de la intervención de mano de obra, haciendo el trabajo menos cansado. Desde el punto de vista de los grandes productores, este sería un resultado positivo, por el ahorro que implica, pero desde el punto de vista de los trabajadores agrícolas, esto podría ser un resultado negativo que les restaría fuentes de trabajo.

Aspectos económicos que derivan de la aplicación de Agricultura de Precisión

Si bien la implementación de la tecnología y equipos necesarios dentro de la agricultura de precisión supone un desembolso alto de dinero inicialmente, una vez implementado el sistema, existirá una reducción de la inversión en insumos pues existe una mayor eficiencia en el uso de éstos insumos (como por ejemplo semilla, fertilizantes, plaguicidas, combustible de la maquinaria agrícola, entre otros), permitiendo un ahorro en cada aplicación.

Como evidencia de esto, puede citarse un estudio de adopción de tecnología de agricultura de precisión y manejo de riesgo (Gandonou, 2005), en el que se obtuvo una mayor tasa interna de retorno con agricultura de precisión (268,898 USD), frente a la agricultura convencional (244,829 USD). Otros autores como Robertson et al (2007), han determinado que, en un estudio de cuantificación económica de la aplicación de agricultura de precisión, los beneficios se debieron a la eliminación en un 10% de la sobreposición durante las aspersiones de plaguicidas con la agricultura de precisión. Los mismos autores señalan que se produjo un ahorro al realizar la cosecha de una manera más eficiente.

De igual forma, el incremento de rendimientos, así como calidad de los productos, como resultado de aplicar la Agricultura de Precisión, implica un incremento en los ingresos, mismos que compensan la inversión inicial en tecnología y equipos.

Incidencias de la aplicación de Agricultura de Precisión en el replanteamiento de una política agraria

En el replanteamiento de una política agraria, la agricultura de precisión tendría incidencias relacionadas con el fortalecimiento de un sistema agrícola basado en la aplicación de tecnología, que permita garantizar la seguridad alimentaria mediante un incremento de la productividad y, e igual forma, el uso eficiente de los recursos, en un ambiente que cada vez es más demandante de alimento y materias primas.

El replanteamiento de esta política debe tomar en cuenta un fuerte componente de capacitación enfocado tanto a nivel de productores a gran escala como a pequeños productores, pues los sistemas agrícolas altamente tecnificados son aún escasos en el Ecuador y, para implementar agricultura de precisión, es necesario empezar por la capacitación para garantizar éxito en la adopción de nuevas tecnologías, así como en su ejecución a mediano y largo plazo.

Por otro lado, considero, como un criterio muy personal, que el replanteamiento de esta política debe ser estudiado muy detalladamente en el contexto propio del Ecuador. Esto con el fin de que su implementación, no genere riesgo para los productores más pequeños que realizan agricultura familiar y campesina, cuyos excedentes se comercializan en mercados locales. La intención debe ser buscar los mecanismos más apropiados para evitar que este tipo de productores (que en el Ecuador son la mayoría), no se vean afectados competitivamente en el mercado.

Al respecto, el Joint Research Centre de la Comisión Europea (2014), plantea que existen algunos retos en la adopción de tecnologías de agricultura de precisión por parte de pequeños y medianos productores, para lo cual plantea las siguientes estrategias:

a)      Capacitación adecuada y asistencia durante la implementación.
b)      Estudios que permitan identificar las regiones y tipos de productores más apropiados para realizar mediciones en la aplicación de agricultura de precisión.
c)       Proyectos de investigación y desarrollo.
d)      Un sistema de seguimiento y asistencia constante para los productores.

Finalmente, considero que es importante que se busquen estrategias que eviten la alta dependencia de tecnología importada, que se incrementaría con la implementación de un sistema de agricultura de precisión, pues el Ecuador no es productor de maquinaria agrícola, así como la gran mayoría de plaguicidas y fertilizantes agrícolas.

REFERENCIAS
Bongiovanni, R. y Lowenberg-Deboer, J. 2004. Precision Agriculture and Sustainability. Kluwer Academic Publishers. Holanda. pp. 360 – 384.
Gandonou, Jean-Marc. 2005. Precision Agriculture Technology Adoption and Risk Management. University of Kentucky. Estados Unidos. pp. 25 – 35.
Joint Research Centre. 2014. Precision Agriculture: An opportunity for EU farmers – Potential Support with the CAP 2014 – 2020. European Comission. pp. 9 – 13.

Robertson, M., Carberry, P., Brennan, L. 2007. The Economic Benefits of Precision Agriculture: case studies from Australian grain farmers. Grains Research Development Corporation. pp. 34 – 44.

Sunday, September 7, 2014

STUDENTS' ASSIGNMENT

I want to share some work from my students than can be used as a tutorial for GIS beginners who need a little guide.




SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
JAIME PORTILLA CHAGNA
SEGUNDO NIVEL
3 DE JUNIO DE 2014

MAPA BASE DEL PARQUE NACIONAL COTOPAXI

DESCRIPCIÓN
Para iniciar se debe cargar en ArcGIS los diferentes shapefiles que se van a utilizar, en este caso se utiliza el shapefile correspondiente al Patrimonio de Áreas Naturales del Estado (PANE).

Se realiza un Add data para insertar todos los shapefiles, en este caso como se va a realizar un mapa base, se agrega curvas de nivel, vías, ríos, poblados y lagos.

También se realiza un corte (Clip), para tener todos los datos solo en el área protegida de interés.

Se cambia la simbología a los ríos y curvas de nivel escogiendo simbología por categorías, para que cada tipo de río y curva tenga la simbología correcta. Se etiqueta ríos por nombre y curvas por cota.







Se cambia la simbología de las vías. Las vías no se etiquetan.



Se inserta la simbología de vías secundarias freeway under construcción



Se aplica el nuevo Grid para la cuadricula del mapa.


En propiedades se baja en número de decimales para que no aparezcan todos en el layout.


Se observa la cuadricula en el layout.


Se inserta la escala del mapa.


Se inserta un nuevo data frame para obtener las localización y se inserta la división provincial en transparente con la reserva Cotopaxi en color.



Se inserta un call out para ubicar el nombre del parque nacional, de igual forma la flecha de norte y la escala gráfica. Se inserta un nuevo Grid para el frame de localización.


Se inserta la leyenda para especificar la simbología.


Se introduce la etiqueta donde va la información del mapa



El trabajo está terminado con la simbología la etiqueta y la localización del mapa base.


Finalmente, el mapa se exporta al formato requerido, puede ser PDF o JPG.





Saturday, April 26, 2014

EARTHQUAKES AROUND THE WORLD

A little exercise I suggest to get familiar with ArcGIS Explorer Online, where you can add different files (.csv, .shp, .gpx). In this case, I used a csv file from GeoCommunity at: http://spatialnews.geocomm.com/features/quakes2000/, and filtered information of earthquakes around the world registered in January 2000, but selected only the events with a magnitude higher than 4.00. Here's the result.



Tuesday, February 25, 2014