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Decanato de Ingeniería e Informática
Tema: SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA DE TENDENCIAS
Y PATRONES DELICTIVOS PARA UNA ZONA URBANA, SANTO DOMINGO, REPÚBLICA DOMINICANA 2017.
Sustentantes: Br. Pavel E. Valdez R. 2009-2111 Br. Waldo Mena J. 2010-0044 Br. Juan A. Burgos Alv. 2010-0276
Asesor: Ing. Santo Navarro
Monografía para optar por el Título de Ingeniero en Sistemas de la Información o
Computación.
Santo Domingo, República Dominicana.
Abril de 2017
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SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA DE TENDENCIAS Y PATRONES DELICTIVOS PARA UNA
ZONA URBANA, SANTO DOMINGO, REPÚBLICA DOMINICANA 2017.
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ÍNDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIAS ................................................................................................... i AGRADECIMIENTOS ........................................................................................... ii RESUMEN............................................................................................................ vi INTRODUCCIÓN ................................................................................................. vii CAPÍTULO I - OBJETIVOS Y ALCANCE 1.1. Descripción del problema .............................................................................. 2 1.2. Justificación ................................................................................................... 6 1.3. Alcance de diseño del sistema .................................................................... 10 1.4. Seguridad ciudadana en la actualidad ......................................................... 11 CAPÍTULO II - MODELOS E INSTRUMENTOS NECESARIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA MÓVIL DE ANÁLISIS DE TENDENCIAS Y PATRONES DELICTIVOS UTILIZANDO HERRAMIENTAS GIS Resumen del capítulo 2.1. Conceptos generales ................................................................................... 14 2.2. Historia del analisis criminal ........................................................................ 17 2.3. Tipos de análisis criminal............................................................................. 20 2.3.1. Análisis de inteligencia ............................................................................. 21 2.3.2. Análisis de investigación criminal ............................................................. 22 2.3.3. Análisis táctico del crimen ........................................................................ 23 2.3.4. Análisis estratégico del crimen ................................................................. 24 2.3.5. Análisis administrativo criminal ................................................................. 25 2.4. Conducta criminal ........................................................................................ 26 2.4.1. Causas biológicas .................................................................................... 26 2.4.2. Bases sociológicas ................................................................................... 28 2.4.3. Perspectiva psicológica ............................................................................ 28 2.5. Patrones criminales ..................................................................................... 29 2.6. Proceso del análisis criminal ....................................................................... 30 2.7. Mapeo de crímenes y/o delitos .................................................................... 31 2.7.1. Objetivos del mapeo de crímenes en un análisis criminal ....................... 31 2.7.2. Tipos de mapeo de crímenes ................................................................... 31 2.7.2.1. Mapeo manual con pin .......................................................................... 32 2.7.2.2. Mapeo en computadoras ....................................................................... 32 2.7.3.3. Sistemas de información geográfica ...................................................... 33 2.8. Bases de datos usadas para un análisis criminal ........................................ 33 2.9. Las redes neuronales artificiales en el mapeo criminal ............................... 35 2.10. Algoritmos para el mapeo criminal ............................................................ 37 2.10.1. Modelado del riesgo del terreno (risk terrain modelling) ......................... 37 2.10.2. Lugares calientes (hot spots) .................................................................. 38
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2.10.2.1. Teorías de lugares calientes del crimen .............................................. 39 2.11. Sistema de información geográfica ........................................................... 40 2.11.1. Componentes de un gis .......................................................................... 40 2.11.2. Tipos de gis ............................................................................................ 42 2.11.2.1. Información geográfica vectorial .......................................................... 42 2.11.2.2. Información geográfica raster o de cuadrícula ..................................... 43 2.12. Proyecciones ............................................................................................. 43 2.13. Georeferencias .......................................................................................... 46 2.14. Visualización de datos y cartografía .......................................................... 47 2.15. Infraestructura de datos espaciales (ide) ................................................... 48 2.15.1. Elementos de una ide ............................................................................. 59 2.15.2. Datos ...................................................................................................... 50 2.15.3. Metadatos ............................................................................................... 51 2.15.4. Estándares ............................................................................................. 51 2.15.5. Personas y asociaciones ........................................................................ 52 2.15.6. Políticas y arreglos institucionales .......................................................... 52 2.16. Base de datos espaciales .......................................................................... 53 2.16.1. Conceptos .............................................................................................. 54 2.16.2. Modelos de datos ................................................................................... 55 CAPÍTULO III - IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN MÓVIL PARA REPORTES DE TENDENCIAS Y PATRONES CRIMINALES UTILIZANDO HERRAMIENTAS GIS. 3.1. Introducción ................................................................................................. 59 3.2. Oficina nacional de estadísticas .................................................................. 62 3.3. Infraestructura en la nube ............................................................................ 63 3.3.1. Servidor ftp ............................................................................................... 66 3.3.2. Servidor de aplicaciones........................................................................... 69 3.3.3. Servidor de base de datos ........................................................................ 75 3.3.4. Servicios web (web services) ................................................................... 76 3.3.5. Software intermedio (middleware) ............................................................ 77 3.4. Diseño de aplicación móvil .......................................................................... 78 3.5. Aspectos financieros ................................................................................... 85 3.6. El futuro de las tecnologías contra el crimen ............................................... 87 CONCLUSIÓN ..................................................................................................... ix BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. xiii ANEXOS
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i
DEDICATORIAS
Dedicamos este trabajo a nuestros familiares muy especialmente a
nuestros padres, a nuestros amigos, y compañeros de estudios y trabajo, su
apoyo hizo posible la realización de este trabajo.
A los maestros quienes nos asesoraron, orientaron y animaron en el arduo
proceso de completar esta carrera universitaria.
Sin mucho más que decir, de
parte de:
Pavel E. Valdez R.,
Waldo Mena Jiménez y
Juan A. Burgos Alv.
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ii
AGRADECIMIENTOS
Quiero agradecer a los Héroes de esta historia épica mis padres Elba Rodríguez
y Rafael Valdez, por su incondicional apoyo en todos los sentidos, gracias a su
formación y valores hoy soy lo que soy. A mis Hermanos Arturo Valdez y Paola
Valdez por ser un punto de apoyo en una laguna sin fondo.
También quiero agradecer a mis Tíos Julio Cesar Rodríguez y Cesarina
Hernández por todo el apoyo que me brindaron. Quiero agradecer a mis amigos
y compañeros de estudio quienes siempre estaban dispuestos a colaborar y dar
ánimos en momentos difíciles.
Quiero expresarle mi gratitud al personal docente de la universidad APEC por
ser más que profesores, fueron guías en la senda del conocimiento.
Pavel Emilio Valdez
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iii
AGRADECIMIENTOS
A mi papá Julián Mena Cordero quien siempre me recuerda que el mundo es
ajeno y los límites los impone uno. A una mujer trascendental en mi vida, mi
madre Milady quien me enseñó a siempre terminar todo lo que comienzo. A mi
novia Edilí, quien sin darse cuenta, ha enriquecido mi vida otorgando a mis
metas nuevas y mejores dimensiones. A mi abuelita Fausta quien con su
ejemplo enseñó a todos sus nietos que no existe sustituto para el trabajo duro.
A mi asesor, el profesor Navarro por sus consejos. Para todos mis demás
familiares, profesores, amigos y seres queridos que conscientes o no han
aportado su granito de arena. A todos muchas gracias.
Waldo Julián Mena Jiménez
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iv
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo de grado ha sido producto de mucho esfuerzo y dedicación, el cual
solo puede ser alcanzado con el apoyo de grandes personas, y es por ello que
cito importantes líneas a continuación.
He de agradecer primeramente a Dios quien nos da la vida, fortaleza y sabiduría
para este gran recorrido, por esas pruebas que va poniendo en nuestros
caminos, y esta gran meta lograda con arduo trabajo, inteligencia y esfuerzo.
Agradezco a mi padre Ramírez Burgos y a mí madre Sonia Álvarez que han sido
dos grandes columnas de soporte, que son ejemplo a seguir y una gran fuente
de sabiduría para alcanzar con mucho trabajo los propósitos que voy trazando
en mi camino. Los amo!
A mis hermanos Iván Jesús, y Emmanuel, porque me han sabido brindar de su
ayuda cuando la he necesitado, y que con sus esfuerzos me impulsan a mejorar
cada día, porque juntos a mis padres, también son ejemplos para mi superación.
A mi esposa Jennifer Zapata porque me ha dado motivo para crecer cada día,
porque me apoya en cada objetivo que hoy en día me propongo, y sobre todo,
porque me ha dado dos bellos hijos que son grandes motivos para seguir
esforzándome.
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v
Gracias a esas personas que la vida te pone en el camino, que aunque una
unión maternal no nos une, te saben brindar una amistad infinita, gracias Edgar
Gonzales, Enrique Domínguez, Josué Mena, Pedro Hernández y Kenny Ortiz.
También quiero agradecer al maestro e ingeniero Santo Navarro, por tomarse el
tiempo necesario para guiarnos a dar los últimos pasos para poder alcanzar esta
gran meta, de verdad muchas gracias.
Juan Amauris Burgos Alvarez
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vi
RESUMEN
Nuestra investigación estuvo basada en los Sistemas de Información
Geográfica, infraestructuras necesarias, tecnologías y servicios que sirven como
fuente esencial para la elaboración de un sistema que permita gestionar reportes
criminales mediante el uso de una aplicación móvil. También abordamos las
técnicas de mapeo de crimen para identificar los patrones y tendencias de la
actividad criminal. Y como base que sustenta nuestro trabajo, ofrecimos datos
estadísticos que permiten apreciar el nivel de criminalidad en la ciudad de Santo
Domingo e incluimos una sección en la que se describen características,
funcionalidades y aplicaciones futuras para la infraestructura y la aplicación
móvil.
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vii
INTRODUCCIÓN
El 74.6% de los ciudadanos Dominicanos tiene una percepción de inseguridad,
la cual es una de las más altas en toda la región del Caribe, de acuerdo con un
informe del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD).
Este trabajo de investigación aborda la problemática de la inseguridad causada
por el aumento del crimen y la delincuencia en el país y el mundo, aportando
mediante el desarrollo de una aplicación móvil, la posibilidad de que los
ciudadanos de cualquier lugar, residentes en zonas urbanas, tengan acceso a
herramientas que les permitan tomar buenas decisiones en lo que respecta a su
seguridad mediante un sistema que les proporcione entre otras cosas, reportes y
análisis estadísticos sobre patrones y tendencias delictivas de los lugares en
donde se desenvuelven en su cotidianidad.
Entre las múltiples herramientas y técnicas que serán desglosadas en detalle en
este trabajo, y que a su vez son necesarias para lograr la implementación de la
solución propuesta, están: un sistema de información geográfica (SIG) que
utiliza computación en la nube o cloud computing (servicios de computación a
través de una red, como puede ser internet) para convertir datos de tipo espacial
en capas de mapas que serán consumidas o utilizadas por los usuarios a través
de sus dispositivos móviles.
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viii
Todo el proceso computacional que va desde un dato hasta vistosos mapas,
será explicado en detalle en el transcurso de este trabajo. Además con este
piloto, profesionales y estudiantes de cualquier área podrán comprobar la
practicidad que ostentan las tecnologías de la información a la hora de contribuir
a solucionar problemas sociales como los relacionados al tema de la seguridad
ciudadana.
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CAPÍTULO I –
OBJETIVOS Y ALCANCE
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2
1.1. Descripción del Problema.
La inseguridad ciudadana tiene un impacto negativo en la vida y el bienestar de
las personas y sus comunidades. En el Informe Regional sobre el desarrollo
humano 2013-2014 del Programa de Desarrollo de Las Naciones unidas se
evidencia el incremento de la violencia y la criminalidad en Latinoamérica y el
Caribe. "Entre 2000 y 2010 la tasa de asesinatos creció en un 11 por ciento, en
la última década más de un millón de personas han muerto en Latinoamérica y
el Caribe a causa de violencia criminal. Los robos se han triplicado en los últimos
25 años. Diariamente 460 personas sufren violencia sexual, mayormente
mujeres" (SUMMARY- REGIONAL HUMAN DEVELOPMENT REPORT 2013-
2014, 2013)
Por esta razón la seguridad ciudadana es desde hace mucho tiempo una de las
tres ramas en las que los gobiernos a nivel mundial enfocan la mayor cantidad
de recursos en sus presupuestos, siendo las otras dos el sector salud y
educación. Según un estudio del BID (Banco Interamericano de Desarrollo,
2017) anualmente en Latinoamérica se gastan alrededor de 261 Mil millones de
dólares en lo que a protección ciudadana se refiere, que representa el 3.5% del
PIB de la región Latinoamericana.
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En ese mismo sentido, según datos de la Oficina Nacional de Estadística al 2015
el 18.4% de la población de la Ciudad de Santo Domingo había sido víctima de
atracos en los últimos 5 años antes de la encuesta. En el 2015 se reportaron
5,865 robos de vehículos.
Realizamos una encuesta a 235 ciudadanos de Santo Domingo y las cifras
obtenidas en cuanto a los tipos de crimen en los que estos se han visto
involucrados como víctimas o testigos es alarmante ya que el 82.6% ha sido
víctima o testigo de atraco, le siguen los robos en viviendas o negocios con un
53.2%, la agresión física con un 43%, el acoso con un 30.6%, el robo de
vehículos con un 28.9%, los asesinatos con un 13.2% y con la menor proporción
están los secuestros y otros casos criminales con un 4.3% y un 3.4%
respectivamente.
Desglose de las situaciones en las que más personas han sido víctimas de elitos.
Fuente propia.
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Por otro lado, el uso de mapas para el análisis de patrones criminológicos data
del siglo XIX (Paulsen and Robinson, 2009). Todavía a finales de los años 70’s
los departamentos de policía utilizaban el mapeo de crímenes de manera
manual, colocando pines para identificar los delitos, esto era una tarea ardua y
lenta (Paulsen and Robinson, 2009).
No es hasta principios de los 90’s cuando el avance de la Computación y el
desarrollo de los SIG (Sistemas de información geográfica o GIS en inglés),
permitió transformar el mapeo y análisis de crímenes, con el desarrollo de
herramientas más avanzadas.
Según Paulsen y James en la actualidad vivimos una nueva era del mapeo de
delitos con la utilización de plataformas móviles como iOS y Android, ya que los
datos son más Accesibles para todos. Los oficiales podrán Recoger datos de
delitos en tiempo real. Las agencias podrán compartir fácilmente los datos entre
oficiales, otras agencias y civiles a través de servicios en la nube (Paulsen and
James, 2012).
La realidad de propagación de las tecnologías móviles, queda evidenciada,
analizando el incremento del 2.7% de las líneas móviles postpago en República
Dominicana, las cuales aumentaron de 1,948,239 en enero del 2016 a
2,001,010 en enero del 2017. (Indotel 2016, 2017).
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Por lo tanto se plantea, utilizar los datos y estadísticas recopiladas por la oficina
nacional de estadísticas (ONE) para crear una aplicación móvil que muestre los
patrones delictivos de la ciudad de Santo Domingo. La aplicación planteada solo
muestra el análisis de la data a los usuarios.
En datos recopilados a través de una encuesta realizada a 235 ciudadanos del
Gran Santo Domingo se evidencia la gran aceptación que tendría la
implementación de una aplicación móvil que muestre los patrones delictivos de
la ciudad de santo domingo.
Evidencia del interés de la ciudadanía a utilizar el sistema.
Adicionalmente a la aceptación de la aplicación para ver reportes de patrones
criminales en Santo Domingo, los ciudadanos estarían en la disposición de
utilizar la aplicación para reportar los eventos criminales observados en su
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entorno, lo que representaría una poderosa herramienta para que el ciudadano
común se convierta en un vigía de la seguridad Ciudadana en Santo Domingo.
Evidencia de la disposición ciudadana a reportar hechos delictivos.
1.2. Justificación
Existe abundante contenido que permite profundizar en el enfoque teórico y
también avanzar en los conocimientos sobre el tema. Entre estos pueden ser
mencionados: páginas de internet, materiales documentales y otras fuentes
relacionadas.
Describiremos cómo a través de la historia el Análisis Criminal se ha auxiliado de
la información geográfica para asociar características del entorno y elementos
demográficos que ayudan a dar una explicación más acertada y contundente al
porqué ocurren los actos criminales. Así como el avance de la tecnología
computacional y las investigaciones en el campo del análisis criminal han
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permitido llegar a predecir la ocurrencia de actos criminales en determinadas
zonas.
La información recopilada será utilizada para crear una propuesta de diseño
para la implementación de una aplicación móvil alimentada por un sistema de
información geográfico, que brinde un análisis de patrones y tendencias
criminales en la ciudad de Santo Domingo.
En los últimos años en nuestro país la percepción sobre la seguridad ciudadana
ha decaído, y con razón sustentada pues la criminalidad y los actos delictivos
han aumentado. Esto ha contribuido a que el 74.6% de los ciudadanos
Dominicanos tengan una percepción de inseguridad, la cual es una de las más
altas en la región del Caribe, de acuerdo con un informe del Programa de las
Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD).
Realizamos una encuesta para identificar la necesidad de los ciudadanos de
Santo Domingo de disponer de mayor información sobre la criminalidad en la
ciudad, así como brindarle herramientas con las cuales un ciudadano común
pueda tomar decisiones acerca de la seguridad suya y de su familia, como
también de sus bienes. Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
De una muestra de 235 personas con edades entre 16 y 60 años,
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Edades de los encuestados.
El 35.7% considera que la ciudad de Santo Domingo es muy insegura, el 47.7%
considera que la ciudad es insegura, el 14.9% considera que el nivel de
inseguridad es promedio y solo el 1.7% considera que la ciudad de Santo
Domingo es segura. Esto evidencia la alta percepción de inseguridad que
poseen los Ciudadanos del Gran Santo Domingo.
Si sumamos el porcentaje de ciudadanos que respondió que la ciudad es
insegura o Muy Insegura obtenemos un 83.4% de la población que considera
que los niveles de inseguridad son altos casi coincidiendo con el dato arrojado
por la Oficina Nacional de Estadística que indica que el 74.6% de la población de
República Dominicana tiene una percepción de inseguridad.
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Percepción de una muestra de la población con relación a la seguridad.
Dentro de los resultados de la encuesta se encontró que el 97.4% de los
ciudadanos de Santo Domingo consideran que las autoridades no brindan
información suficiente sobre la seguridad en la Ciudad de Santo Domingo.
Percepción de la población con relación a la comunicación brindada por las autoridades.
Se efectuará la automatización de los patrones y estadísticas delictivas en zonas
urbanas para ser usadas por todos los usuarios y al mismo tiempo se aplicarán
los conocimientos adquiridos en el transcurso de la carrera Ingeniería de
Sistemas de Información (ISI) e Ingeniería de Sistemas de Computación (ISC).
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1.3. Alcance del diseño de sistema.
Diseñar un Sistema de información Geográfica basado en patrones para
la determinación de actos delictivos dentro de una Zona Urbana.
Presentar un modelo de un Sistema de Información Geográfica orientado
a la determinación de actos delictivos en puntos específicos de una zona
geográfica.
Describir los requisitos específicos para el desarrollo de un Sistema de
Información Geográfica utilizando los sistemas de los organismos de
seguridad ciudadana.
Describir la arquitectura que es utilizada para la realización de un Sistema
GIS integrado con las plataformas de los organismos de seguridad de
República Dominicana.
Identificar las distintas tecnologías que se utilizan para el desarrollo de un
Sistema de Información Geográfica.
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1.4. Seguridad Ciudadana en la Actualidad.
La seguridad ciudadana es una de las tres ramas en las que los gobiernos a
nivel mundial enfocan la mayor cantidad de recursos en los presupuestos,
siendo las otras dos el sector salud y educación. Según un estudio del BID
(Banco Interamericano de Desarrollo, 2017) Anualmente en Latinoamérica se
gastan alrededor de 261 Mil millones de dólares en lo que a protección
ciudadana se refiere, que representa el 3.5% del PIB de la región
Latinoamericana.
En los últimos años en nuestro país la percepción sobre la seguridad ciudadana
ha decaído, y con razón sustentada ya que en los últimos años la criminalidad y
los actos delictivos han aumentado. Esto ha contribuido a que el 74.6% de los
ciudadanos Dominicanos tengan una percepción de inseguridad, la cual es una
de las más altas en la región del Caribe, de acuerdo con un informe del
Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD).
Según las autoridades locales, existe un problema de percepción en cuanto a
seguridad se refiere, pues aunque es cierto que la criminalidad ha aumentado en
los últimos años, no ha sido a niveles tan alarmantes como los describe la
ciudadanía en general. El gran problema de esta discrepancia radica en que los
organismos oficiales tienen sistemas y datos recopilados sobre los índices de
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criminalidad y la relación con el crecimiento poblacional pero esta información no
está disponible a la ciudadanía de una manera sencilla y entendible, la cual
pueda estar al alcance de todo el interesado en conocer sobre las actividades
delictivas y los lugares de ocurrencia.
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CAPÍTULO II – MODELOS E INSTRUMENTOS NECESARIOS PARA LA
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA MÓVIL DE ANÁLISIS DE TENDENCIAS Y PATRONES DELICTIVOS
UTILIZANDO HERRAMIENTAS GIS.
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2.1. Conceptos Generales
Crimen:
Acción indebida o reprensible (Real Academia Española, 2017)
Delito:
Acción u omisión voluntaria o imprudente penada por la ley (Real Academia
Española, 2017)
Patrones Delictivos:
Los patrones Delictivos son un grupo de dos o más delitos reportados o
descubiertos por la policía que Comparten al menos una coincidencia en el tipo
de delito, comportamiento de los delincuentes o las víctimas, no existe relación
conocida entre víctimas e infractores. Los elementos comunes hacen que éste
conjunto sea identificable y diferente de otras actividades delictivas. (IACA,
2011).
Hotspot:
Son áreas de un mapa geográfico en donde la criminalidad tiene alta intensidad.
Base de Datos Espaciales:
Una colección de datos referidos a objetos de los que se conoce su localización
espacial se denomina Base de Datos Espaciales. Esta Base de Datos es modelo
de la realidad que se ajusta a un cierto fenómeno.
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Metadatos:
Un registro de metadatos es un archivo que contiene la información mínima
necesaria para identificar un recurso; describe los atributos y contenidos de un
producto principal (Albertoni et al., 2003).
Sistema de Referencias:
Un Sistema de Referencia es una estructura geométrica para referir las
coordenadas de puntos del espacio. Se define por la situación del origen, las
direcciones de los ejes, la escala, los algoritmos necesarios para sus
transformaciones espaciales y temporales, y las constantes utilizadas en
definiciones y correcciones (Cano, 2010).
Análisis Espacial:
El análisis espacial nace a mediados de los años 50 del siglo pasado como una
necesidad de formalizar y conceptualizar fenómenos geográficos de naturaleza
multidimensional (social, cultural, económica, política, física), en las escuelas de
geografía de Estados Unidos y Gran Bretaña (Mc Harg, 1995).
Modelo Raster:
Este formato se consigue mediante la superposición de una rejilla de unidades
poligonales de igual forma y tamaño, sobre la imagen original (analógica y
continua). A este método se le denomina rasterización y a esas unidades píxel.
A cada píxel se le asigna el valor asociado al área que representa sobre la
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imagen original. Si la imagen es una fotografía en color, el valor del píxel lleva
asociada el componente RGB del color.
Si se trata de un modelo de elevaciones, el píxel representa el valor de la altura
del terreno. (Madden, 2009)
Modelo Vectorial:
En el modelo vectorial, los fenómenos espaciales se representan por las
coordenadas que codifican el límite o perímetro que define el elemento. De esta
manera, cada una de las primitivas geométricas que se utilizan para «dibujar»
fenómenos geográficos espaciales, tendrá una representación compuesta por
uno o muchos pares de coordenadas. (Madden, 2009)
Geocodificación:
La geocodificación es un paso para determinar una georreferencia. Significa el
paso de transformación eficaz que es necesario para convertir datos, con
georreferencia diferente, en otro Sistema de Referencia. Usando los datos
Ráster, esto incluye, por ejemplo, el remuestreo de los elementos de imagen
(Penzkofer, 2017).
Georreferencia:
La georreferencia es una propiedad de un conjunto de datos espaciales, que
determina el dato geocodificado (geodésico) y la proyección (mapeado) del
conjunto de datos (Penzkofer, 2017).
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2.2. Historia del análisis criminal.
Desde que los humanos se congregaron en civilizaciones y se establecieron
leyes para permitir una convivencia pacífica ha existido el crimen. Se puede
decir que el crimen es una parte social intrínseca de las civilizaciones. En ese
mismo sentido el análisis criminal en su forma más básica siempre ha existido. A
lo largo de la historia los individuos han recolectado información sobre las
conductas y eventos y han generado ideas en base a las observaciones. Rachel
Boba (Boba, 2013) en su libro Análisis Criminal con Mapeo de Crímenes, provee
un ejemplo sencillo de cómo el análisis criminal es utilizado de forma casi natural
por los individuos en un Rancho Ganadero. El ganadero encuentra que le están
faltando una o dos cabezas de ganado cada semana. La información obtenida
acerca de cuándo y dónde están desapareciendo las reses le permite al
ganadero tomar la decisión de vigilar el campo durante las noches o mover el
ganado de lugar. Estas acciones son tomadas en base a la propia memoria y
observación del ganadero lo cual constituye una forma básica de análisis
criminal. El Análisis criminal moderno se basa en estos mismo principios pero
apoyados por software, bases de datos y los GIS.
El inicio del análisis criminal como disciplina se remonta al año 1829 con la
creación de la primera policía moderna. Robert Peel egresado de la universidad
de Oxford con múltiples grados en Física, Matemáticas y Literatura Clásica, fue
el creador de la Policía Metropolitana de Londres.
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A pesar del éxito de Policía Metropolitana de Londres, en 1842 fue necesaria la
creación de un departamento de detectives que luego en 1878 se convirtió en el
departamento de Investigaciones Criminales (CID por sus siglas en inglés),
debido a que ciertas tasas criminales no podían ser reducidas únicamente con el
accionar de la policía. Según el servicio de Policías Metropolitano de Londres ya
para el año 1844 el buró de detectives almacenaba, clasificaba y analizaba
información policiaca.
A mediados del siglo 19 en las grandes ciudades de los Estados Unidos se
iniciaron varias iniciativas de crear cuerpos de policías, sin embargo no fue hasta
principios del siglo 20 cuando se empezó a utilizar de manera formal el análisis
criminal. August Vollmer (1876-1955) quien ha sido nombrado como el Padre de
la Policía Americana, hizo grandes aportes los cuales permitieron que la policía
moderna sea como la conocemos en nuestros días. Dentro de sus grandes
aportes está el patrullaje en bicicleta, patrullaje en vehículos, comunicaciones
por radio, investigación científica, un sistema de huellas digitales, demanda de
mayor educación y profesionalismo para los policías, desarrolló una escuela de
criminología y una academia policial, también desarrolló un sistema récords para
los reportes policiales los cuales estaban organizados de manera tal que
facilitaba el análisis, utilizó esta información para crear distritos de patrullaje,
utilizaba el mapeo de crímenes con pines de colores.
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Luego de más de 100 años de haberse formado el primer cuerpo policial en
Londres, Orlando Winfield Wilson (1900- 1972) es quien define por primera vez
el concepto de Análisis Criminal, en la segunda edición de su libro Police
Administrations de 1963.
El aumento de los índices de criminalidad en las décadas de 1960 y 1970, hizo
que se creara en 1965 el Acto de Asistencia en la Aplicación de la Ley el cual
creó la Oficina de Asistencia para la Aplicación de la Ley, esto fue un esfuerzo
realizado para implementar programas de análisis y prevención criminal en los
departamentos de policías locales. En 1968 el Acto de Calles seguras y control
del crimen creó la Administración de Asistencia para la Aplicación de la Ley
(LEAA por sus siglas en inglés). La LEAA creó los primeros manuales para el
análisis criminal. La LEAA fue disuelta en 1982 y sus programas fueron
transferidos a la Oficina para la Asistencia de la Justicia, Investigaciones y
Estadísticas; hasta 1984 cuando fue adoptada por la Oficina de programas de
Justicia, la cual existe hasta el día de hoy.
En 1979 Herman Goldstein, creó el concepto de policía orientada a los
problemas (POP por sus siglas en inglés). Este concepto policiaco determina
que la policía patrulla los vecindarios de manera proactiva sin tener que esperar
una llamada de auxilio para asistir al lugar. También intenta comprender,
identificar y responder a los problemas y no solo tratar de reducir el crimen
realizando arrestos.
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Otra ampliamente implementada estrategia policiaca es la Policía Orientada a la
Comunidad. Su teoría se basa en crear alianzas positivas entre la policía y la
comunidad para reducir la ocurrencia de incidentes. Con el objetivo de reducir
los crímenes, la policía debe compartir la información y estadísticas del análisis
criminal.
En 1994 se creó la Oficina del servicio de la Policía Orientada a la Comunidad
(COPS Office, por sus siglas en inglés). Desde 1997 la COPS Office creó la
Fundación Policial para el Laboratorio de mapeo de crimen denominada LAB.
Iniciativa que ha ayudado en la implementación del mapeo de crimen para el
análisis criminal en los departamentos de policía de los Estados Unidos.
2.3. Tipos de análisis criminal.
Rachel Boba en su libro “Introductory Guide to Crime Analysis and Mapping”
(Guía introductoria al mapeo y análisis de crímenes) en cooperación con la
COPS Office del departamento de justicia de los Estados Unidos (Boba, 2001),
definió cinco tipos de análisis criminal, ya que todos comparten las
características generales del análisis criminal, sin embargo cada uno posee tipos
de información y análisis específicos debido al propósito de cada cual.
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2.3.1. Análisis de inteligencia.
Según Boba (2001) es el estudio de la actividad delictiva "organizada", ya sea
que se informe o no a la policía, para ayudar al personal de investigación en la
vinculación de personas, eventos y bienes.
El propósito del análisis de inteligencia es ayudar a los Oficiales de policía,
sheriffs adjuntos, policías estatales y agentes del FBI en la identificación de
redes y la aprehensión de individuos para prevenir actividades criminales. El
análisis de inteligencia también ayuda a vincular información, clasificar
información, identificar las relaciones e identificar las áreas para una
investigación más profunda.
Gran parte de la información utilizada para el análisis de inteligencia no es
reportada a la policía por los ciudadanos, sino que es recopilada por la policía.
Los métodos de recopilación de datos utilizados son la vigilancia, los informantes
y la infiltración en las organizaciones criminales. La información puede ser
obtenida de conversaciones telefónicas, información de viajes, información
financiera-fiscal, relaciones familiares y de negocios.
Tradicionalmente, el análisis de inteligencia se ha centrado en la actividad
delictiva organizada, que incluye los Carteles de Droga y la prostitución.
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También a partir de los acontecimientos del 11 de Septiembre se ha utilizado
para identificar células terroristas a nivel local. Los datos analizados son
abundantes y principalmente cualitativos, y por lo tanto se analizan
generalmente a través de métodos cualitativos.
2.3.2. Análisis de investigación criminal.
Es el estudio de los delincuentes en serie, las víctimas y/o las escenas del
crimen, así como las características físicas, sociodemográficas, psicológicas y
geográficas para desarrollar patrones que ayudarán a vincular y resolver la
actual actividad criminal en serie. (Boba, 2001)
Este tipo de análisis es utilizado para construir un Perfil de un ofensor
desconocido basándose en la naturaleza del crimen, los hechos del caso y las
características de la víctima. Este tipo de análisis se basa en los datos
cualitativos acerca de graves crímenes seriales tales como asesinatos y
secuestros.
Los datos son obtenidos y analizados individualmente de las personal directa y
parcialmente asociadas al incidente, también la naturaleza espacial del incidente
y las ubicaciones asociadas como lugares de depósito de cadáveres y lugares
de encuentro son tomadas en consideración. Se puede decir que el objetivo
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principal del Análisis de Investigación Criminal es identificar patrones de
criminales seriales a través de ciudades, estados o a nivel nacional, asociando
comportamientos y evidencias con el fin de capturar al criminal.
2.3.3. Análisis táctico del crimen.
Es el estudio de los incidentes criminales recientes y la actividad criminal
potencial examinando características tales como cuándo, cómo y dónde ocurrió
la actividad para ayudar en la resolución de problemas desarrollando patrones y
tendencias, identificando pistas/sospechosos investigativos y resolviendo casos.
(Boba, 2001)
El análisis táctico del crimen se basa en la información de los reportes de
crímenes, de las últimas semanas, meses o períodos más prolongados según el
problema específico que se esté analizando. También se basa en informaciones
específicas de cada crimen tales como el método de entrada, el punto de
entrada, las acciones de los sospechosos, el tipo de víctima, el tipo de arma
utilizada, así como la fecha, el clima, la ubicación y el tipo de ubicación.
Información de campo tales como llamadas de emergencia por conducta
sospechosa, advertencias de intrusión criminal, personas con cicatrices, marcas
o tatuajes recopiladas por los oficiales de policía también son consideradas en
este tipo de análisis. Los objetivos del Análisis táctico criminal son vincular casos
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e identificar características de patrones y tendencias, identificar potenciales
sospechosos de un crimen o un patrón de crímenes, resolver casos.
El foco del Análisis táctico criminal es examinar información en busca de
patrones y tendencias de actividades criminales recientes y potenciales
actividades criminales. Cuando se identifica un sospechoso o un patrón criminal,
se entregan los datos relevantes a las patrullas de oficiales y detectives.
2.3.4. Análisis estratégico del crimen.
Es el estudio de la información sobre delincuencia y aplicación de la ley. Se
integró con factores sociodemográficos y espaciales para determinar los
"patrones" de actividad a largo plazo, para ayudar en la resolución de
problemas, así como para investigar y evaluar respuestas y procedimientos.
(Boba, 2001)
El Análisis estratégico criminal consiste en un análisis cuantitativo de
información criminal y no criminal acumulada durante meses, cuatrimestres o
años, tales como crímenes, llamadas de auxilio e información del tráfico. Son
analizadas las características y variables cuantitativas de los incidentes, tales
como fecha, clima, ubicación, tipo de incidente, grupo étnico, clase social, sexo,
ingresos, educación, población, en vez de las características cualitativas como la
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descripción narrativa de los reportes, etc. Los objetivos del análisis estratégico
del crimen son asistir in la identificación y análisis a largo plazo de problemas
como las drogas y robos de autos, también conducir estudios de investigación o
evaluar políticas y procedimientos. Los estudios pueden ser para la evaluación
de programas de prevención de crimen, un examen profundo de un tipo
específico de problema criminal, o realizar una encuesta sobre la percepción de
la población sobre el crimen y la Policía. En resumen, el análisis estratégico del
crimen utiliza técnicas estadísticas y métodos de investigación para investigar
problemas a largo plazo y evaluar procedimientos organizacionales.
2.3.5. Análisis administrativo criminal.
Catalogado como la presentación de hallazgos interesantes de investigación y
análisis de delitos basados en preocupaciones legales, políticas y prácticas para
informar al público dentro de la administración de la aplicación de la ley, el
gobierno de la ciudad / consejo y los ciudadanos.
El Análisis administrativo criminal es diferente de los demás tipos de análisis,
este se refiere a la presentación de hallazgos más que a los análisis estadísticos
y de investigación. El objetivo de este análisis es qué y cómo se presenta la
información. El propósito y la audiencia de la información determinan qué se
presenta dentro de lo legal (privacidad y confidencialidad) político (asuntos
sindicales o electorales), y la practicidad (complejidad de la información). El
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principal objetivo del análisis administrativo criminal es informar audiencias. Las
audiencias pueden variar de una situación a otra, por esta razón el tipo y la
cantidad de información debe variar. Los tipos de audiencia pueden ser
ejecutivos policiales, alcaldes, consejos de ciudadanos, ciudadanos y los medios
de comunicación.
2.4. Conducta criminal.
Existen muchas causas de la conducta criminal las cuales van desde el aspecto
Biológico, Sociológico y Psicológico. Desde tiempos muy antiguos se ha
intentado dar una explicación contundente para la conducta criminal. Esto ha
generado que se analice desde el punto de vista de los factores que inciden en
los individuos. La conducta criminal es aquella conducta que se sale de las
normas establecidas por la sociedad, se podría decir que es una falta de
identidad con la sociedad o conducta antisocial.
2.4.1. Causas biológicas
Dentro de las causas biológicas que causan una conducta criminal están los
niveles anormales en la serotonina, la serotonina es el neurotransmisor natural,
esta se encarga de controlar la regulación de la excitación, la actividad sexual, el
estado de ánimo, la agresión y el control de los impulsos. Los niveles de
serotonina anormales pueden desencadenar tendencias suicidas, agresión y
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violencia, alcoholismo y conducta impulsiva. Otra de las causas biológicas que
desencadenan conductas criminales es la nutrición, se sabe que una dieta con
altos carbohidratos y bajas proteínas afecta los niveles normales de la
serotonina, también el consumo de colorantes desencadena hiperactividad en
los niños llevándolos a presentar una conducta antisocial.
Las alteraciones en el cerebro ya sean por traumas en accidentes, congénitas,
inducida por el consumo de drogas y alcohol deriva en un comportamiento
antisocial, las deformaciones en el cerebro pueden evitar que la persona sopese
de manera positiva o negativa sus acciones al crear imágenes y
representaciones sobre los resultados, repercusiones y consecuencias futuras,
creando las bases de ciertas conductas socio-paticas.
Los niveles altos en la hormona masculina testosterona están vinculados a una
alta incidencia y correlación entre delincuencia, abuso de drogas, tendencias
hacia los excesos y riesgos. También se ha encontrado una relación entre los
niveles altos de plomo y la agresividad, esta acumulación de plomo se debe al
contacto con pinturas y baterías.
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2.4.2. Bases sociológicas
La pobreza, la carencia de recursos, la desigualdad social, la limitación al
acceso de recursos, la impunidad del crimen a las clases poderosas, son
algunos de los factores que generan frustración, una actitud violenta y antisocial
de la población que los presenta, ya que no visualizan otra vía de escape a su
situación.
2.4.1. Perspectiva Psicológica
Las personas son particularmente vulnerables en la infancia a traumas,
complejos, conflictos no resueltos que quedan archivados en el inconsciente.
Personas que sufren maltrato infantil, crianzas rígidas o extremadamente
permisivas, relaciones inadecuadas con los adultos, dificultades en la
identificación sexual correcta, tienden a desarrollar respuestas emocionales
disfuncionales mientras crecen. De no ser atendidas correctamente estas
experiencias negativas y ansiógenas permiten el desarrollo de reacciones
neuróticas, psicóticas, que habrán de manifestarse en la vida a partir de la
adolescencia.
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2.5. Patrones criminales.
Al analizar los hechos delictivos a la luz de la ciencia es fácil inferir
que muchos de tales actos punibles no son coyunturas fortuitas sino que
obedecen patrones criminales.
Por citar algunos ejemplos, estadísticamente las peleas de bares tienen una
probabilidad mucho mayor de ocurrencia los viernes y sábados por la noche que
los días de semana. También es visto que en muchos lugares los robos a
comercios ocurren en un rango de horas determinadas del día y con más
frecuencia en un comercio que en otro (Wortley & Mazerolle, 2013). De modo
que quienes se encuentran en un lugar cuando el riesgo de ocurrir un delito es
mayor, se ven claramente expuestos al delito o por lo menos a estar presentes
en la escena.
Lo anterior es de suma importancia puesto que al ser conscientes de los factores
indicativos (estadísticas, experiencias, etc.) presentes antes de que un delito sea
consumado se obtiene mayor control del entorno social que rodea y se
disminuye de forma significativa la probabilidad de convertirse en víctima.
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2.6. Proceso del análisis criminal.
La información sobre un incidente criminal viene de varias fuentes, estas varían
dependiendo el tipo de caso y las circunstancias, por tal razón la primera fase en
el proceso de análisis criminal es la integración de los datos, esto permite ir
resaltando los puntos claves del caso así como las debilidades de la
información. El próximo paso es la interpretación de los datos, para que la
interpretación sea lo más acertada posible es necesario que la integración de los
datos sea acertada y esté completa, el analista puede utilizar gráficos, tablas o
mapas para agrupar los datos. El último paso es la creación de hipótesis,
conclusiones, predicciones o estimaciones. Este proceso debe repetirse una y
otra vez a fin de validar o refutar la hipótesis establecida.
Una hipótesis debe contener (UNODC, 2011):
Principal individuo o individuos ¿Quién?
La Actividad Criminal ¿Qué?
El Método de Operación ¿Cómo?
El alcance Geográfico ¿Dónde?
El Motivo ¿Por qué?
Espacio de Tiempo ¿Cuándo?
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2.7. Mapeo de crímenes y/o delitos.
El mapeo del delito es el proceso de usar un sistema de información geográfica
para realizar análisis espacial de los problemas de delincuencia y desorden, así
como otros asuntos relacionados con la policía. (Boba, 2016)
2.7.1. Objetivos del mapeo de crímenes en un análisis criminal.
El mapeo de un análisis criminal cumple tres objetivos principales:
Facilita la visualización y el análisis estadístico de la naturaleza espacial
del crimen y otros tipos de eventos.
Permite al analista enlazar datos de diferentes orígenes basados en
variables geográficas comunes. (Ejemplo, enlazar informaciones de
censos, información escolar y datos de crímenes para un área común).
Provee mapas que ayudan a comunicar los resultados de los análisis.
2.7.2. Tipos de mapeo de crímenes.
El mapeo de crímenes está fundamentado en tres formas de aplicaciones
distintas, estas se basan en la recopilación de información geográfica de manera
manual o automatizada. Entre estos tipos de mapeo se encuentran el mapeo
manual con pin, mapeo en computadoras o a través de sistemas de información
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geográfica.
2.7.2.1. Mapeo manual con Pin
Desde principios del siglo XX se han utilizado los mapas para identificar zonas
calientes de delitos o para identificar brotes de enfermedades, esto se llevaba a
cabo colocando un mapa en la pared y colocando pines punzantes en los
lugares donde ocurría el hecho de interés.
Esta tarea era difícil de mantener actualizada debido a que todo el trabajo era
manual y muchas veces la información era imprecisa, también al momento de
actualizar el mapa con información nueva la anterior se perdía ya que se tenían
que remover todos los pines anteriores para colocar los nuevos. Se utilizaban
diferentes tipos de colores para cada tipo de crimen, tiempo u otra información.
2.7.2.2. Mapeo en computadoras.
A partir de los años 90 con la popularización de las computadoras se implementó el
mapeo de crimen de manera digital, esto representó un gran salto en cuanto a
velocidad, precisión y cantidad de información disponible para analizar. Para
marcar un delito solo se introducía la dirección en la que ocurrió el hecho, se
establecía el tipo de crimen y la computadora marcaba el lugar con el pin
correspondiente. Sin embargo este método aunque era más rápido y preciso,
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presentaba la misma información que los pines en el mapa de la pared, ya que
las marcas no proveían información adicional del hecho.
2.7.2.3. Sistemas de Información Geográfica.
Los sistemas de información geográfica son una herramienta de software
poderosa para el mapeo de crímenes estos permiten manipular la data, el
tiempo, los mapas y realizan operaciones estadísticas. Pudiendo obtener
resultados de análisis de manera rápida, precisa y actualizada.
2.8. Bases de datos usadas para para un análisis criminal.
En el análisis criminal suelen utilizarse sistemas gestores de bases de datos
(DBMS - database management system) tanto de tipo relacional como
orientados a objetos. En el caso de los sistemas gestores de bases de datos
orientados a objetos se adopta el mecanismo similar usado en el modelo
orientado a objetos a saber, el uso de clases, métodos, encapsulacion y
herencia para organizar los datos. En cambio los DBMS relacionales poseen la
ventaja de contar con un lenguaje estandarizado como lo es SQL (Structured
query language, por sus siglas en inglés).
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Los DBMSs relacionales suelen caracterizarse por un rendimiento decadente
cuando gestionan un alto volumen de datos y deben relacionar una gran
cantidad de tablas. Por otro lado, los DBMSs orientados a objetos proveen un
rendimiento superior pero tienen un diseño complejo por lo que toma más tiempo
para aprender y gestionarlos. Por eso, se han creado híbridos que contienen las
ventajas de ambos enfoques sin las desventajas que conlleva cada uno.
Con esto en cuenta se pueden mencionar tres de los enfoques principales
utilizados en criminología y otros sistemas especializados para la gestión de
datos espaciales:
Enfoque relacional: Es el más antiguo y rudimentario. No posee tipos de
datos espaciales sino que los mismos son representados en datos de tipo
enteros y cadenas de caracteres.
Enfoque poco acoplado: En este enfoque se tienen dos subsistemas
uno para los objetos espaciales y otro para almacenar los valores
descriptivos. Para el primero se utiliza un sistema de archivos mientras
que para el segundo es utilizado un DBMS relacional. Los objetos
espaciales son almacenados en un formato específico en un archivo y se
le hace linking al atributo correspondiente en el sistema gestor de base de
datos relacional.
Enfoque integrado: Las base de datos relacionales extendidas proveen
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nuevos tipos de datos espaciales como son puntos, polígonos y
polilíneas. También proveen un lenguaje de consulta y modelado
modificado que permite optimizar el uso de datos espaciales. Oracle8i y
Postgres son ejemplos de DBMSs que implementan este tipo de
extensión para datos de tipo espacial.
2.9. Las redes neuronales artificiales en el mapeo criminal.
Las computadoras modernas son muy buenas para realizar cálculos
matemáticos complejos, sin embargo presentan problemas para identificar
simples patrones. Las redes neuronales artificiales son un enfoque
computacional que se basa en la forma en la que los cerebros biológicos
almacenan la información. La información en el cerebro se almacena como
patrones. Patrones tan complejos que nos ayudan a identificar rostros desde
diferentes ángulos, estos patrones se forman con el aprendizaje a través de la
experiencia (iteración), uno de los métodos de aprendizaje y entrenamiento
(acumulación de experiencia) de las neuronas artificiales es la
Retropropagación, la cual consiste en dos fases: la propagación de la señal y el
ajuste de los pesos de las conexiones de entrada y salida.
Las Redes Neuronales Artificiales consisten en simular la estructura del cerebro
biológico, el cual se compone de Neuronas interconectadas con axones,
sinapsis (conexiones de salida) y dendritas (conexiones de entrada). Cada
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36
unidad neuronal debe contener una función la cual es la sumatoria de todos los
valores de las conexiones de entrada, esta función activa o desactiva la
comunicación de salida (axón), utilizando un umbral el cual debe ser
sobrepasado para que se propague la señal hacia otras neuronas.
El objetivo de las Redes Neuronales Artificiales es resolver problemas de la
misma manera en la que el cerebro humano lo haría. Los proyectos basados en
Redes Neuronales normalmente están compuestos de millones de unidades
neuronales, este nivel de complejidad sólo representa una ínfima parte de la
capacidad del cerebro humano. Esto sería comparable al poder de
procesamiento de un gusano.
Las Redes Neuronales Artificiales han sido incorporadas con los sistemas de
mapeo de crimen, para crear sistemas de predicción basados en patrones
conocidos. La información de entrada para estos sistemas son los datos
georreferenciados de incidentes pasados, la zona de incidencia es dividida en
celdas lo cual crea la matriz que será analizada por la red neuronal. El resultado
es mostrado en forma de mapas coropléticos (mapas coloreados de forma que
muestre una medida estadística), los cuales representan de forma cuantitativa
los puntos de mayor y menor incidencia de crimen.
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2.10. Algoritmos para el mapeo criminal.
2.10.1. Modelado del riesgo del terreno (Risk Terrain Modelling)
Modelado del riesgo del terreno (RTM por sus siglas en inglés) es un enfoque
para el análisis estadístico del riesgo que representan las zonas urbanas para la
ocurrencia de delitos. El modelado del riesgo del terreno fue desarrollado en la
Escuela de Justicia Criminal de la Universidad de Rutgers. La evaluación del
riesgo en el terreno se realiza mediante la utilización de capas, las cuales
representan la influencia de un factor, en el riesgo de ocurrencia de delitos.
Estos factores pueden ser la iluminación de la calle, bares, escuelas,
restaurantes, Cajeros automáticos, etc. Combinando las diferentes capas para
crear un mapa compuesto, en el cual el valor derivado, es el riesgo total
computado de cada lugar, el modelado del riesgo del terreno ofrece estadística
válida con la cual se pueden tomar medidas preventivas. Este enfoque parte de
la premisa de que si las condiciones son adecuadas, el riesgo de
comportamiento criminal será alto.
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Ejemplo del modelado del riesgo del terreno, de la ciudad de chicago.
Imagen tomada del informe de la Fundacion de Policias: Crime Mapping &
Analysis News, de Julio del 2014. (Caplan, 2014)
2.10.2. Lugares calientes (Hot Spots)
Debido a que la ocurrencia de delitos se asocia a una suma de factores como
lugar, víctima, delincuente, poca vigilancia, entre muchos otros, no todos los
lugares tienen la misma recurrencia de delitos, llegando a ser nula en algunos
lugares. Este comportamiento del crimen es generalmente conocido y aplicado
por las personas en su accionar diario, haciendo que se evadan lugares
públicamente conocidos como calientes o de alto riesgo, o en su defecto que se
tomen medidas para mitigar el riesgo. El mapeo de los puntos Calientes (Hot
Spots en inglés) es una técnica de mapeo de crimen que busca identificar los
lugares con mayor ocurrencia de crimen para enfocar los recursos policiacos y
los programas de reducción de crimen hacia esas áreas. El análisis de los
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puntos calientes se concentra en identificar patrones e intentar predecir
tendencias del crimen.
Existen varias teorías del mapeo de puntos calientes, estas se basan en el
tamaño del área geográfica de las zonas calientes que se desean identificar,
aunque todas comparten la premisa que buscan “Concentraciones de delito o
disturbios separados por áreas con mucho menos crimen o disturbio” (Eck,
Chainey, Cameron, Leitner, & Wilson, 2005). Los factores que inciden en cada
tipo de área como una calle, un vecindario, una esquina, una ciudad o una
región son diferentes, y por lo tanto el análisis y los datos son diferentes.
2.10.2.1. Teorías de lugares calientes del crimen.
Teoría del lugar: esta teoría explica la razón de la ocurrencia de
crímenes en lugares específicos. Como el fenómeno criminal a este nivel
ocurre en puntos específicos las unidades de análisis deben ser
direcciones, esquinas, o cualquier otro lugar que puede ser representado
con puntos en un área geográfica.
Teoría de Calles: esta teoría trata con incidentes que ocurren a un más
alto nivel que lugares específicos, tales como calles o manzanas
(bloques), un ejemplo de incidentes de este tipo es la prostitución. Estos
eventos pueden ser representados como líneas, curvas. El patrullaje
puede ser organizado a partir de este nivel de análisis.
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Teoría de Barrios: esta teoría se enfoca en lugares más amplios que
direcciones, calles o manzanas, lugares que se representen en un mapa
geográfico con figuras de dos dimensiones, cuadrados, elipses, etc. Las
acciones policiacas a este nivel son menos precisas ya que son áreas
muy grandes para una investigación de fondo o el patrullaje concentrado.
Este nivel de análisis se utiliza para detectar delincuentes que su modus
operandi se basa en la movilidad de una zona a otra.
2.11. Sistema de información geográfica.
Según Burrough y McDonnell (1998), un SIG es un conjunto de herramientas
destinadas a la captura, almacenamiento, tratamiento, análisis, consulta y
visualización de datos espaciales extraídos del mundo real para unos fines
concretos.
2.11.1. Componentes de un GIS (Geographic Information
System)
Los sistemas de información geográfica están compuestos por un paquete de
software que constituyen un conjunto de herramientas para manipular, introducir,
analizar y proveer información final. También se compone de hardware (PC,
Servidores, dispositivos móviles, etc.) en los cuales operadores humanos
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ejecutan las operaciones, lo cual constituye el factor humano en otro
componente. Otro componente de los GIS son los datos espaciales, la
información de administración y los procedimientos para el análisis de la
información.
Datos Espaciales:
Es la información obtenida de la observación del espacio físico del mundo real,
así como los objetos, fenómenos, eventos o cualquier entidad registrable con
una forma física o posición en el espacio. Estas formas y posiciones pueden ser
representadas con puntos, líneas curvas o rectas y figuras geométricas de dos
dimensiones.
Operadores Humanos:
Los humanos representan el ente ejecutor de las operaciones de los sistemas de
información geográfica. También son el principal consumidor de los resultados
de análisis obtenidos de los GIS.
Hardware en los GIS:
El hardware en los Sistemas de información Geográfica está constituido por
computadores desde personales y aparatos móviles hasta supercomputadores
con Tera FLOPS de procesamiento, el tamaño del computador dependerá de la
aplicación del GIS desde google maps en PC personales y equipos móviles
hasta sistemas de predicción del clima en supercomputadores.
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Software y Herramientas GIS:
Las herramientas que hacen posible la operación de los GIS se dividen en 5
grupos funcionales:
Ingreso, digitalización y verificación de los datos.
Almacenamiento de datos y administración de bases de datos.
Transformación de los datos.
Representación y emisión de datos.
Interacción con el usuario.
Información de Administración:
Es toda la información no espacial, la cual se constituye en atributos
complementarios de la información espacial. Esta información describe los
puntos definidos por los datos espaciales.
2.11.2. Tipos de GIS
2.11.2.1. Información geográfica vectorial.
Los objetos o fenómenos pueden ser representados en un mapa mediante
puntos, líneas o polígonos. Este modelo de datos es utilizado para la
representación de la capa urbana en un sistema de información geográfica
orientado a la navegación por GPS, esto debido a la fácil asociación de los
puntos con lugares de interés y las líneas con las calles. Con la utilización de
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métodos vectoriales como la malla regular de puntos, en donde se le asigna al
valor de la variable la magnitud medida en cada punto de la superficie, y el
método Red Irregular de Triángulos (TIN por sus siglas en inglés) en donde los
puntos se concentran en donde existe la mayor diferencia o variabilidad de las
magnitudes medidas, es posible representar superficies complejas.
2.11.2.2. Información geográfica RASTER o de cuadrigula.
La estructura de datos en formato raster es utilizada para representar entidades
continuas en un mapa como por ejemplo la altura del suelo con relación al nivel
del mar, la temperatura de la superficie, los tipos de suelo o lambda de rayos x
reflejado por los objetos en la superficie. Se utiliza una matriz de celdas
organizadas en filas y columnas, por lo general cada celda representa un píxel,
estas celdas contienen un valor el cual representa el fenómeno u objeto ubicado
en esa celda.
2.12. Proyecciones
Desde tiempos antiguos los humanos se han visto en la necesidad de
trasladarse de un lugar a otro en busca de recursos. Con el asentamiento de las
civilizaciones el traslado debía hacerse a mayores distancias y con la necesidad
de regresar al punto de partida. Con esta necesidad surgió la navegación tanto
en tierra como en mar. Los mapas se construyen con el objetivo de plasmar una
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porción o la totalidad del planeta tierra, en un trozo de papel cuadrado, ovalado o
circular. Debido a que la tierra tiene forma esférica, al momento de proyectar la
superficie en una forma de dos dimensiones, se presentan problemas de escala,
distorsión de distancias y direcciones. La tierra se dividió en paralelos, estas son
líneas que rodean la superficie de manera longitudinal. La línea central se
denomina ecuador y está ubicada en el punto máximo de la circunferencia de la
tierra, desde el ecuador hacia el polo sur y el polo norte se extiende a los demás
paralelos.
La otra división de la superficie terrestre son los meridianos, estas son líneas
longitudinales que se extienden desde un polo hacia otro hasta completar la
circunferencia, la latitud cero se definió como el meridiano de Greenwich, este
atraviesa Europa y África Occidental.
Para reducir el margen de error que representa proyectar la superficie esférica
de la tierra en una forma plana de dos dimensiones se han desarrollado técnicas
como las proyecciones cilíndricas, proyecciones pseudo cilíndricas,
proyecciones cónicas y proyección azimutal. Estas técnicas de proyección no
eliminan en su totalidad los errores de escala, área y dirección, sino que cada
una busca presentar una proyección adecuada al uso que se le dará, por
ejemplo en navegación, venta de terrenos, educativo, etc.
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Proyecciones cilíndricas:
Esta proyección utiliza un cilindro tangente a la superficie de la esfera. El cilindro
es una figura geométrica que puede ser convertida en un plano fácilmente. La
proyección del mapa en el cilindro resulta en una cuadrícula de paralelos y
meridianos. Debido a la deformación de la esfera en el plano la escala se
incrementa hacia los polos y se mantiene igual hacia el ecuador. A pesar del
margen de error en la escala hacia los polos esta técnica mantiene la
perpendicularidad entre paralelos y meridianos haciéndola útil y sencilla de
identificar.
Proyecciones cónicas:
En esta proyección se utiliza un cono tangente para proyectar la superficie de la
esfera. Se coloca el vértice del cono en el eje que une los dos polos de la esfera.
El mapa que resulta de esta proyección es un semicírculo en donde los
meridianos se transforman en líneas rectas con origen en el polo y los paralelos
en semicírculos concéntricos con centro en el polo.
Proyección azimutal:
En esta proyección se utiliza un plano tangente a la esfera, para obtener una
proyección de la zona visible desde el plano. Esta proyección tiene la
particularidad que a medida que la proyección se aleja del punto tangente la
deformación de la escala es mayor.
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2.13. Georeferencias
La georreferenciación es el método por el cual se puede determinar la posición
de un elemento en un sistema de coordenadas espaciales diferente al que se
encuentra. La georreferenciación se define por una función matemática del tipo:
X= f(x, y)
Y= f(x, y)
Esto quiere decir que conociendo la posición de un elemento en uno de los
sistemas de coordenadas es posible obtener su posición homóloga en el sistema
de coordenadas desconocido.
Para poder realizar una georreferenciación es necesario identificar sin lugar a
dudas puntos homólogos en los sistemas de coordenadas origen y destino, esto
permite calcular los parámetros de la transformación. Uno de los factores que
afectan la calidad de la georreferenciación son el número de puntos homólogos
identificados y la distribución de estos puntos en la superficie del mapa. (Dávila,
Camacho, & España, 2012)
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2.14. Visualización de datos y cartografía.
Para transmitir adecuadamente cualquier tipo de información geográfica
mediante el lenguaje visual, es necesario conocer sus elementos. La semiología
gráfica se encarga del estudio de los símbolos del lenguaje visual. Las variables
visuales presentan distintas propiedades, se utilizan para la caracterización de
símbolos. Existen seis variables visuales: posición, forma, tamaño, color, textura
y orientación. El color a su vez se divide en tres: tono, valor y saturación. En
donde el tono y valor, tienen aplicación práctica en el ámbito cartográfico. Las
variables visuales presentan distintos niveles de organización, estos son las
propiedades: asociativa, selectiva, ordenada, cuantitativa. (Olaya, 2006)
La Información geográfica se representa habitualmente en capas que
constituyen el acoplamiento de la cartografía clásica en un GIS, existen otras
formas de visualización que encontramos en los sistemas GIS y no tienen un
equivalente en la cartografía clásica.
La visualización de capas vectoriales en un GIS es similar a la labor de la
cartografía clásica, ya que los objetos que se representan son del mismo tipo,
objetos geométricos en forma de puntos, líneas y polígonos. A diferencia de las
capas raster, que no tienen un equivalente en un mapa clásico.
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2.15. Infraestructura de datos espaciales (IDE)
Cuando requerimos utilizar datos georreferenciados, precisamos de la necesidad
del uso de recursos informáticos, por lo cual debemos de contar con una
infraestructura que nos permita acceder, compartir y analizar los datos
geográficos de manera que cumpla ciertos estándares y normas para su
manipulación e interpretación. Estas infraestructuras no son más que los
recursos disponibles en la red, que ponen a nuestro alcance los servicios
cartográficos para que sean parte de un todo más completo.
Según el portal de la IDE de España (IDEE, 2017), una Infraestructura de Datos
Espaciales (IDE) es un sistema informático integrado por un conjunto de
recursos (catálogos, servidores, programas, aplicaciones, páginas web,…) que
permite el acceso y la gestión de conjuntos de datos y servicios geográficos
(descritos a través de sus metadatos), disponibles en Internet, que cumple una
serie normas, estándares y especificaciones que regulan y garantizan la
interoperabilidad de la información geográfica. Así mismo es necesario
establecer un marco legal que asegure que los datos producidos por las
instituciones serán compartidos por toda la administración y que promueva su
uso entre los ciudadanos.
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La puesta en práctica de un proyecto IDE se materializa a través de un
Geoportal que ofrezca como mínimo las siguientes tres clientes o aplicaciones:
visualización (que permita la visualización de los datos a través de servicios web
y, opcionalmente, su consulta), catálogo de información geográfica (que
posibilite la búsqueda de conjuntos de datos y servicios a través del contenido
de sus metadatos) y nomenclátor (que permita la localización en un mapa a
través de un nombre geográfico). (IDEE, 2017)
2.15.1. Elementos de una IDE
Para definir los elementos esenciales que componen una IDE nos basaremos en
la definición preparada previamente por (Bernabé & Lopez, 2012) la cual nos
dice: «una IDE es un sistema de sistemas integrado por un conjunto de recursos
muy heterogéneo (datos, software, hardware, metadatos, servicios, estándares,
personal, organización, marco legal, acuerdos, políticas, usuarios…), gestionado
por una comunidad de actores, para compartir IG en la web de la manera más
eficaz posible».
Aunque existen muchos elementos solos nos basaremos en los que son
especificados por el esquema de Strain & Rajabifard, los cuales demuestran la
dinámica natural y las relaciones de los elementos esenciales para cualquier
infraestructura de datos espaciales.
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50
Figura – Elementos esenciales de una IDE.
2.15.2. Datos
Los datos o conjuntos de datos, son considerados como cualquier información
que deba estar disponible para ciertos usuarios, únicamente con las
restricciones que disponga su propietario (obsérvalos, conocerlos, manipularlos,
etc…).
Los conjuntos de datos, que pueden ser utilizados para muchos propósitos
diferentes y en muchas aplicaciones diferentes, se refieren a menudos como
datos base, datos básicos, datos fundamentales o datos de referencia. Estos
conjuntos de datos son ampliamente necesarios para una variedad de
propósitos y por muchas agencias ((ECA), (GSDI), & EIS-Africa, 2004)
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2.15.3. Metadatos
Los metadatos son un documento de resumen sobre el conjunto de datos,
incluyendo el área geográfica que cubre el conjunto de datos, el custodio, quién
contactar para obtener una copia del conjunto de datos y otra información útil
que ayude a las personas a decidir si el conjunto de datos es útil para su
propósito particular .
Un registro de metadatos geoespaciales incluye elementos básicos del catálogo
de la biblioteca como título, resumen y datos de publicación; Elementos
geográficos tales como la Extensión Geográfica y la Información de Proyección;
Y elementos de base de datos tales como definiciones de etiqueta de atributo y
valores de dominio de atributo.
2.15.4. Estándares
El uso efectivo y el intercambio de información espacial requieren que se adhiera
a los estándares conocidos y aceptados. Los estándares facilitan el uso de una
gama más amplia de datos. El desarrollo de estándares formales es un proceso
de consulta a través de organismos nacionales, a través de estándares de
organizaciones internacionales. Los datos espaciales se estandarizan en
términos de referencia geográfica, contenido de datos, resolución y metadatos
((ECA), (GSDI), & EIS-Africa, 2004)
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2.15.5. Personas y Asociaciones
Este componente incluye a los usuarios y proveedores de datos espaciales y
cualquier agente de valor añadido intermedio, que interactúan para impulsar el
desarrollo de la IDE.
Por esta razón, la formación de asociaciones entre jurisdicciones ha sido el
fundamento de las iniciativas de IDE apoyadas hasta la fecha. Las personas son
la clave para el procesamiento de transacciones y la toma de decisiones. Todas
las decisiones requieren datos, y a medida que los datos se vuelven más
volátiles, entonces las cuestiones humanas de intercambio de datos, seguridad,
exactitud y acceso forjan la necesidad de relaciones más definidas entre las
personas y los datos. Los derechos, restricciones y responsabilidades que
influyen en la relación de las personas con los datos se vuelven cada vez más
complejos, a través de cuestiones convincentes y a menudo competitivas de
forma social, ambiental y económica. Facilitar el papel de las personas y los
datos en la gobernanza que apoya adecuadamente la toma de decisiones y los
objetivos de desarrollo sostenible son fundamentales para el concepto de IDE.
2.15.6. Políticas y Arreglos Institucionales.
El marco institucional define las disposiciones políticas y administrativas para
construir, mantener, acceder y aplicar las normas y los conjuntos de datos. Las
políticas y los arreglos institucionales definen otros componentes de la IDE,
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como la gobernanza, la privacidad y la seguridad de los datos, el intercambio de
datos y la recuperación de costos (Nebert, 2006).
Son las políticas y componentes organizacionales lo que posibilitan la realización
de los propósitos y objetivos de la IDE. Incluso cuando se disponga de datos y
otros componentes, sin políticas facilitadoras y arreglos institucionales, no se
logrará la coordinación, la cooperación y el intercambio.
2.16. Base de datos espaciales.
Los datos espaciales pueden ser guardados en archivos digitales con formato
vectorial (shapefiles), sin embargo, es recomendable utilizar una base de datos
espacial para almacenarlos y la razón es la misma de porque utilizamos una
base de datos para almacenar información no espacial. Las bases de datos nos
ofrecen mayor velocidad para manejar los datos, ya que estas están optimizadas
para manejar grandes cantidades de datos.
Las bases de datos soportan la consulta multiusuario y esto es muy útil en los
sistemas GIS, los cuales por lo general son utilizados por múltiples usuarios a la
vez. Y el mejor beneficio que nos brindan las bases de datos es la capacidad de
realizar consultas (querys), lo cual nos permite realizar filtrado de puntos
geográficos.
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Hoy en día las bases de datos con tipos de datos espaciales son soportadas por
la mayoría de base de datos comerciales y software libre. En la parte comercial
está Oracle, IBM DB2, ESRI ArcSDE y MapInfo Professional permiten agregarle
la capacidad de almacenar Información espacial a Microsoft SQL Server.
PostgreSQL provee una solución de software libre para el almacenamiento de
datos espaciales instalando la extensión PostGIS.
2.16.1. Conceptos
Tabla: Es una estructura en donde se almacenan registros y campos
organizados en filas y columnas respectivamente. Cada tabla creada debe tener
un nombre único en la Base de Datos, haciéndola accesible mediante su nombre
o su seudónimo (Alias).
Registro: (fila) representa un elemento único de datos organizados en una
tabla, cada fila de una tabla representa un conjunto de datos relacionados y
todas las filas de la misma tabla tienen la misma estructura.
Campo: (columna) es un conjunto de valores de datos los cuales poseen el
mismo tipo de formato, cada valor en las filas de la tabla, representa el atributo
que puede tener una entidad en ese campo, un conjunto de campos crean la
estructura que componen cada fila.
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Clave primaria: un campo identifica de forma única cada registro dentro de una
tabla, no puede haber dos filas en una tabla que contengan la misma clave
primaria.
Índice: es una estructura de datos parecida al índice de un libro que tiene como
objetivo aumentar la velocidad de acceso a los datos. Los índices pueden ser
creados usando una o más columnas, pueden existir más de un índice por cada
tabla.
Vistas: tiene la misma estructura de una tabla (filas y columnas, registros y
campos), estos contienen la referencia hacia los datos no los datos en sí.
Procedimiento almacenado: en un procedimiento, el cual es almacenado
físicamente en una base de datos, son funciones que se ejecutan directamente
sobre el motor de bases de datos, estos pueden devolver los resultados.
Triggers: (disparadores) es un función que se ejecuta cuando se cumple alguna
condición establecida al realizar una operación.
2.16.2 Modelos de Datos
Base de datos jerárquicas: en esta estructura, la totalidad de los datos de un
registro se almacenan en diferentes niveles. Formando una estructura piramidal
en donde la cúspide es el archivo primario. Estas bases de datos son muy
rápidas en las consultas de información ya que la estructura piramidal de los
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datos permite un rápido acceso. Estas bases de datos presentan alta dificultad
para modificar su estructura y para realizar el mantenimiento. (Escalante, 2012)
Base de datos en Red: Debido a la rigidez y la poca escalabilidad de las bases
de datos jerárquicas surgió el concepto de bases de datos en red. En este tipo
de base de datos, la información se almacena también en diferentes niveles pero
tiene la ventaja que si se puede acceder a datos situados en el mismo nivel. En
este modelo el acceso a la información es más flexible. Dentro de las
desventajas está la baja velocidad de acceso a la información y que aumenta la
complejidad de diseño de la estructura de información almacenada en la base de
datos. (Escalante, 2012)
Bases de datos Relacionales: Los datos se organizan en tablas donde se
relacionan los conjuntos de datos. Las tablas se pueden modificar fácilmente
siguiendo un diseño preestablecido, buscando la mejor manera posible de
obtener una integridad total de la información.
Las ventajas frente a las anteriores son la rapidez y facilidad con la que
permite transformar el modelo de datos, la simplicidad de la estructura física de
este tipo de bases de datos y la posibilidad de asociar una mayor cantidad de
tipos de entornos de datos. (Escalante, 2012)
Bases de datos Documentales: estas guardan la información en formato de
texto. Los documentos contenidos en la base de datos, se guardan en registros
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dinámicos lo que hace que la estructura lógica sea muy complicada de
administrar y diseñar. (Escalante, 2012)
Bases de datos Semánticas y Orientadas a Objetos: No se han establecido
las características generales del concepto “orientación a objetos”. Solo se
consideran tres características que identifican este concepto. Tipo Abstracto de
Dato (TAD), Herencia, Identidad de objetos. (Escalante, 2012)
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CAPÍTULO III – IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN MÓVIL PARA
REPORTES DE TENDENCIAS Y PATRONES CRIMINALES UTILIZANDO HERRAMIENTAS GIS.
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3.1. Introducción
En el capítulo anterior se describieron las tecnologías y procedimientos
necesarios para llevar a cabo un análisis de la criminalidad con información
georreferenciada de los incidentes. El análisis se realiza utilizando la técnica de
puntos calientes, la cual consiste en identificar las zonas en un área geográfica
con mayor incidencia del tipo de evento analizado. Estos puntos calientes son
identificados utilizando el algoritmo matemático de Estimación de la densidad del
núcleo el cual utiliza los puntos de eventos registrados en el mapa y crea una
capa de degradación de colores que representa la intensidad del evento en cada
zona.
En este capítulo describiremos la implementación de las tecnologías y
procedimientos necesarios para el diseño de la infraestructura que soportará la
aplicación móvil propuesta de reportes de patrones y tendencias criminales en la
ciudad de Santo Domingo. A continuación se presenta el diagrama estructural de
la infraestructura.
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Figura 2 - Diagrama Infraestructura aplicación móvil de mapeo de crimen.
Como se puede observar en el diagrama, es una infraestructura en la nube de
internet que cuenta con cuatro servidores, FTP, Aplicativo, Base de Datos y Web
Service. Para el intercambio de información entre el servidor aplicativo, base de
datos, web service y la aplicación móvil en el equipo del usuario se cuenta con
un middleware. Para garantizar la integridad y disponibilidad de la infraestructura
se utilizan los Grupos de Seguridad de Red en los bordes de consumo y
publicación de servicios, los cuales realizan el trabajo de filtrado y autorización
de paquetes.
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El flujo de datos comienza con la carga de los archivos en formato shapefile
desde la oficina nacional de estadísticas hacia el servidor FTP. Luego de que los
archivos son cargados en el servidor FTP estos son copiados al servidor
aplicativo en donde serán el insumo de un script en python utilizando la librería