Topología geoespacial

La topología geospacial estudia las relaciones espaciales entre los diferentes elementos gráficos (topología de nodo/punto, topología de red/arco/línea, topología de polígono) que representan las características geográficas y su posición en el mapa (cerca de, entre, adyacente a, etc.). Estas relaciones, que para el ser humano pueden ser obvias a simple vista, el software las debe establecer mediante un lenguaje y unas reglas de geometría matemática. Es la capacidad de crear topología lo que diferencia a un Sistema de Información Geográfica (SIG) de otros sistemas de gestión de la información.Así, cuando dos polígonos representan elementos geográficos adyacentes en un mapa, las reglas topológicas típicas exigen que estos polígonos compartan una frontera común sin huecos ni superposiciones entre ellos, del mismo modo que sería absurdo permitir que dos polígonos que representan lagos se superpongan.En el análisis espacial las relaciones espaciales topológicas se derivan del modelo DE9IM (Dimension-Extended Nine Intersection Model), que se fundamenta en determinar si el borde interior y exterior de dos figuras tiene puntos en común teniendo en cuenta la dimensión de las intersecciones. Los predicados topológicos que se aplican a las figuras geométricas del mapa devolverán un valor booleano si la relación se cumple o no. Los cinco predicados primitivos estandarizados de SQL espacial (ISO, 2002) e implementados en la mayoría de los SGBD espaciales actuales son: disjunto, toca, dentro, cruza y solapa. A ellos debemos añadir los predicados derivados: contiene, interseca e igual.Las operaciones topológicas permiten gestionar geometrías compartidas, definen y hacen cumplir las reglas de integridad de los datos, permiten realizar consultas topológicas y de navegación y construir elementos más complejos, como polígonos, a partir de primitivas como líneas. De igual manera facilitan además la detección y corrección de errores involuntarios inherentes a la digitalización de elementos geográficos y la realización de análisis de redes.Dentro del ámbitos de los SIG es esencial crear topología si el análisis que se vaya a realizar depende de relaciones espaciales. Por ejemplo, si necesitamos modelar en un SIG una red que represente la red de abastecimiento de aguas y ver como afecta un posible corte de suministro en un punto de esta a los abonados, es necesario que exista topología de línea que asegure que todos los arcos se encuentren conectados. Del mismo modo si queremos conocer cuantas parcelas catastrales son colindantes a otra deberá existir una topología de polígonos. Las reglas topológicas permanecen invariables frente a transformaciones afines, como pueden ser el cambio de escala, la reproyección o la rotación de un mapa.