Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS CURSO: SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Y TELEDETECCIÓN EN MINERÍA TEMA: GEORREFERENCIACION CICLO: 2023-I ALUMNOS: ALCAS ROMERO ANGELA MARIANA ABAD CORTEZ ANTHONY HUAMANQUISPE MOGOLLÓN JAIR ALEXANDER TABOADA GÓMEZ JESÚS SADOC MISAEL RUIZ MORALES ALEXANDER DAVID DOCENTE: MSC. ING. ALEX DE LA CRUZ PRADO PIURA-PERÚ 2023 2 Índice Índice................................................................................................................................... 2 Introducción ........................................................................................................................ 4 1. Capítulo I ..................................................................................................................... 5 1.1. Objetivos .............................................................................................................. 5 1.2. Justificación .......................................................................................................... 5 2. Capitulo II .................................................................................................................... 6 2.1. Bases teóricas ....................................................................................................... 6 3. Capitulo III .................................................................................................................. 7 3.1. Georreferenciación ............................................................................................... 7 3.1.1. Parámetros de georreferenciación ................................................................. 7 3.1.2. Información georreferenciada ....................................................................... 8 3.2. Disciplinas .......................................................................................................... 10 3.2.1. Geodesia ...................................................................................................... 10 3.2.2. Topografía .................................................................................................... 11 3.2.3. Cartografía .................................................................................................. 12 3.2.4. Sistema de información geográfica ............................................................. 14 3.3. Coordenadas Geográficas ................................................................................... 15 3.3.1. Latitud ......................................................................................................... 16 3.3.2. Longitud ...................................................................................................... 17 3.4. Parámetros Cartográficos ................................................................................... 18 3.4.1. Superficies Matemáticas ............................................................................. 19 3.4.2. Datum .......................................................................................................... 20 3.4.3. Sistema De Referencia ................................................................................ 21 3.4.4. Sistema De Coordenadas ............................................................................ 23 3.5. Métodos de georreferenciación .......................................................................... 24 3 3.5.1. Georreferenciación orbital .......................................................................... 24 3.5.2. Georreferenciación por puntos de control................................................... 24 3.6. Aplicaciones de la georreferenciación ............................................................... 24 3.6.1. QGis ............................................................................................................ 24 3.6.2. ArcGis ......................................................................................................... 25 Conclusiones ..................................................................................................................... 33 Recomendaciones ............................................................................................................. 33 Anexos .............................................................................................................................. 34 Biblioteca o Linkografía ................................................................................................... 36 4 Introducción La georreferenciación influye en la asignación de coordenadas a un determinado objeto. Asimismo, los fatos georreferenciados permiten superponer capas de información y elegir la que necesita el usuario. El software SIG permite combinar información de diferentes sistemas de coordenadas para aportar una ubicación precisa. Esta característica implica que de una misma base de datos georreferenciados se adapta para el uso que necesiten diferentes usuarios, mediante configuración de los datos que debe ofrecer el mapa. Los mapas representan ubicaciones en la superficie de la Tierra que utilizan cuadrículas, gratículas y marcas de graduación con etiquetas de diversas ubicaciones terrestres (tanto en medidas de latitud-longitud como en sistemas de coordenadas proyectadas [como metros de UTM]). Los elementos geográficos incluidos en diversas capas de mapa se trazan en un orden específico (uno sobre otro) para la extensión del mapa determinado. En cambio, en cartografía, a diferencia de los mapas de pequeñas extensiones, debe tenerse en cuenta la curvatura terrestre. Las coordenadas proyectadas de la cartografía se basan en un sistema de proyecciones en mapas que representa la superficie curva de la tierra en un plano bidimensional. En ese mismo contexto, el sistema de coordenadas geográficas (GCS) se utiliza una superficie esférica de tres dimensiones para definir ubicaciones en la Tierra. Con frecuencia, a los GCS, Geographic Coordinate System (sistema de coordenadas geográficas) se los llama incorrectamente datum, pero un datum es solo una parte de un GCS. Un GCS incluye una unidad angular de medida, un meridiano base y un datum (basado en un esferoide). Para hacer referencia a un punto se utilizan sus valores de latitud y longitud. La longitud y la latitud son ángulos medidos desde el centro de la Tierra hasta un punto de la superficie de la Tierra. Los ángulos se suelen medir en grados (o en grados centesimales). En la siguiente ilustración se muestra el mundo como un globo con valores de longitud y latitud. 5 1. Capítulo I 1.1.Objetivos - Conocer y entender que es la georreferenciación - Reconocer las disciplinas que abarcan la georreferenciación 1.2.Justificación Para el presente trabajo de investigación, se indago acerca de la georreferenciación, donde se abarcan puntos como las disciplinas, coordenadas geográficas, parámetros cartográficos y los métodos de georreferenciación. Entendemos por georreferenciación, un proceso que permite determinar la posición de un elemento en un sistema de coordenadas espaciales diferente al que se encuentra. Donde existen dos sistemas de coordenadas: el sistema de origen y el sistema de destino. La georreferenciación de un terreno se logra a través de la utilización del sistema de coordenadas, donde sus magnitudes se expresan en metros a nivel del mar y trabaja con coordenadas norte y este. 6 2. Capitulo II 2.1.Bases teóricas La georreferenciación es el proceso de asignación de coordenadas geográficas a un objeto o evento en la Tierra. Las bases teóricas de la georreferenciaciónincluyen: - Sistemas De Coordenadas: Los sistemas de coordenadas son un conjunto de reglas y convenciones para definir y medir posiciones en la Tierra. El sistema de coordenadas más utilizado es el Sistema de Coordenadas Geográficas, que utiliza latitud y longitud para describir la posición de un objeto o evento. - Proyecciones Cartográficas: Las proyecciones cartográficas son una forma de representar la superficie curva de la Tierra en un plano. Existen muchas proyecciones diferentes, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Algunas proyecciones comunes incluyen la proyección de Mercator y la proyección de Robinson. - Sistemas De Referencia Geodésicos: Los sistemas de referencia geodésicos son un conjunto de parámetros que definen la forma y el tamaño de la Tierra. Los sistemas de referencia geodésicos comunes incluyen el Sistema de Referencia Geodésico Mundial (WGS84) y el Sistema de Referencia Geodésico de América del Norte (NAD83). - Técnicas De Medición: Las técnicas de medición incluyen métodos para medir la posición de un objeto o evento en la Tierra, como el uso de GPS, la fotogrametría y la teledetección. Cada técnica tiene sus propias ventajas y desventajas, y la elección de la técnica adecuada depende del objetivo de la georreferenciación. 7 3. Capitulo III 3.1.Georreferenciación Es la técnica de posicionamiento espacial de una entidad en una localización geográfica única y bien definida en sistema de coordenadas y datum específicos. Es una operación habitual dentro de los sistemas de información geográfica (SIG) tanto para objetos ráster (imágenes de mapa de pixeles como para objetos vectoriales (puntos, líneas, polilíneas y polígonos que representan objetos físicos). Los mapas representan ubicaciones en la superficie de la Tierra que utilizan cuadrículas, gratículas y marcas de graduación con etiquetas de diversas ubicaciones terrestres (tanto en medidas de latitud-longitud [como en el sistema de referencia WGS84] y en metros [para sistemas de coordenadas proyectadas como el Datum MAGNA]). La georreferenciación queda definida por una función matemática del tipo: X= f (x, y) Y= f (x, y) Donde la posición de una entidad geográfica en el sistema de coordenadas destino (X, Y) es función de las coordenadas (x, y) que tiene ese elemento en el sistema origen. Para poder realizar una georreferenciación es necesario identificar sin lugar a equivocación puntos homólogos (puntos de control) en los sistemas de coordenadas origen y destino, lo que permite calcular los parámetros de la transformación. Algunos de los factores que afectan a la calidad de la rectificación son el número de puntos homólogos identificados y la distribución de estos puntos en la superficie del mapa. 3.1.1. Parámetros de georreferenciación Para determinar los parámetros en rectificaciones más sencillas, suelen ser suficientes de dos a cuatro puntos homólogos o de control; la utilización de más puntos permite obtener una estimación de los errores y disminuir el margen de este. Las características que deben tener los puntos seleccionados para calcular la rectificación son las siguientes: ✓ Deben ser claramente identificables en todos los documentos. Si es posible, se deben seleccionar elementos en los que se supone que por sus características se ha dibujado con la máxima precisión. ✓ Los puntos deben corresponder con elementos fijos en el tiempo. ✓ Los puntos deben estar separados unos de otros y estar homogéneamente distribuidos en todo el mapa. 8 3.1.2. Información georreferenciada Normalmente es habitual encontrar la expresión “información georreferenciada”, ¿cuál es su significado? Se entiende que una información está georreferenciada cuando se conocen las coordenadas geográficas, latitud y longitud, de un punto (o un conjunto de puntos) del espacio terrestre vinculados a esa información. En rigor deberíamos hacer la salvedad de que, en algunos casos, también es necesaria la altura y la época, cuestión que analizaremos más adelante. Momentáneamente nos referiremos a esas dos coordenadas señaladas, latitud y longitud. La “información georreferenciada” puede ser del más diverso tipo, pongamos por caso la identificación de un elemento físico, como la ubicación de un hotel o un cruce de rutas, también podría ser un suceso tal como un acto artístico o un accidente, o bien un dato estadístico como el promedio de lluvia anual. Esa es la condición necesaria y común a todos los casos: conocer las coordenadas. Otra cosa distinta es como se presenta esa información al usuario, que puede ser mediante mapas, mediante archivo digital, mediante Sistemas de Información Geográficos. Seguramente la forma más difundida es la de los mapas. No necesariamente se muestran las coordenadas, pero ellas son el sustento que permite obtener todo lo demás. La posibilidad de contar, más o menos fácilmente, con información georreferenciada ha producido un enorme impacto en todo el conocimiento que, de una u otra manera, tiene que ver con las actividades humanas vinculadas al territorio. Los aparatos popularmente conocidos como GPS, los que se utilizan en vehículos, no hacen otra cosa que trabajar con información georreferenciada, previamente acumulada en su memoria, vinculándola con la ubicación del vehículo que obtiene en cada momento mediante posicionamiento satelital. Así funcionan los navegadores portátiles. Lo único que se obtiene en cada instante es la posición. El resto es vincular esa información con la previamente disponible. Cuando se dice “el GPS funciona mal”, por ejemplo, porque no indica un camino de construcción relativamente reciente, no es en realidad producto de un “mal funcionamiento”, sí es en cambio producto de la falta de actualización de la información georreferenciada memorizada, la que no se adquiere por vía de los satélites. Debe diferenciarse entre una información previamente georreferenciada, producto de una acción anterior y la acción de “georreferenciar” algo, es decir determinar sus coordenadas, para que ese algo pase a la categoría de información georreferenciada. Demás está decir que si lo que se georreferencia es algo fijo basta efectuar la operación una vez, pero si se trata de un 9 móvil la operación debe ser continuada. Hasta no hace muchos años, pongamos finales del siglo XX, la información correlacionada con coordenadas geográficas era escasa, solía estar disponible principalmente en mapas o bien en estudios específicos de algunos temas y su acceso era muy limitado. Sin embargo, el conocimiento de la latitud y longitud correspondiente a un hecho o fenómeno es muy antiguo, eso no es lo nuevo. Antes del advenimiento del posicionamiento satelital, esas coordenadas, como veremos más adelante, no respondían a un sistema único mundial, estaban condicionadas por parámetros que fijaba cada país o región. Lo nuevo, lo que nos permite hablar de georreferenciación o de información georreferenciada son tres cuestiones, a saber: ✓ Por un lado, la existencia de un sistema de coordenadas único mundial. ✓ Por otro la facilidad con que se puede obtener las coordenadas. ✓ Y además la facilidad de su aplicación práctica, mediante el uso de la informática y en particular de internet. Actualmente, a partir del Sistema de Posicionamiento Global llamado GPS, existe un uso popular de la información georreferenciada, más allá de que quien lo hace tenga o no conocimientos específicos al respecto. El caso más típico es el de los celulares, otros llamados teléfonos celulares. Estamos acostumbrados al uso de gran cantidad de aplicaciones, pongamos por caso averiguar la pronta llegada de un vehículo de transporte público, pero no es habitual pensar que el receptor satelital de ese vehículo está transmitiendo sus coordenadas a un centro de procesamiento que las vincula, en tiempoy espacio, con las coordenadas de nuestro lugar de espera. Como si fueran un fantasma, aunque no se expongan a la vista, detrás están siempre las coordenadas. 10 3.2. Disciplinas 3.2.1. Geodesia Es la ciencia que estudia de forma matemática la forma y las dimensiones terrestres. Esto incluye la determinación del campo gravitatorio externo de la tierra, la superficie del fondo oceánico y la orientación y posición de la tierra en el espacio. Uno de sus principales objetivos, es la determinación de la posición de puntos sobre la superficie terrestre a través de coordenadas (latitud, longitud, altura) La materialización de estos puntos constituyen lo que se denomina “Redes Geodésicas”, las cuales se conforman por vértices geodésicos o señales de nivelación con coordenadas que constituyen la base geográfica de un territorio. La Geodesia es una ciencia de la tierra y también una ingeniería, a través de diversos procedimientos, métodos y tecnologías, obtiene las dimensiones y formas de la tierra con resultados altamente precisos. Es la base geométrica para el conocimiento de la geografía, con ello es posible la construcción de planos, mapas y ubicar nuestra posición en la tierra por medio de las coordenadas. De acuerdo con el objetivo del estudio, se establecen divisiones en la Geodesia en diferentes especialidades, sin embargo, para un trabajo geodésico se requiere la intervención de varias de sus subdivisiones. Las principales son: • Geodesia geométrica: determina la forma y dimensiones de la tierra en su aspecto geométrico y la determinación de coordenadas de punto en su superficie. • Geodesia física: estudia el campo gravitatorio de la tierra y sus variaciones oceánicas y terrestres. • Astronomía geodésica: determina las coordenadas en la superficie terrestre a partir de mediciones a los astros. • Geodesia espacial: determina las coordenadas a partir de mediciones ejecutadas por satélites artificiales (GNSS, GPS, DORIS, etc.) y la relación con la definición de sistemas de referencia. • Microgeodesia: mide las deformaciones de obra civil o extensiones de terreno a través de técnicas geodésicas de alta precisión. Gracias a la información que se obtiene de las mediciones a través de instrumentos GNSS de alta precisión, la geodesia puede registrar movimientos milimétricos en periodos de tiempo prolongados, lo cual permite detectar pequeños movimientos y cambios en la tierra que podrían representar un grave peligro como consecuencia. https://cientecinstrumentos.cl/productos/categoria/bastones-gnss/ https://cientecinstrumentos.cl/productos/categoria/bastones-gnss/ 11 Bajo esta premisa, podríamos determinar su importancia en lo siguiente: • Daños por terremoto: debido a que puede cuantificar la ruptura de la superficie del suelo e identifica los posibles peligros futuros que pueden ocasionarse con el desprendimiento de tierra o rocas. • Deformaciones volcánicas: estudia la estructura debajo de la superficie terrestre, por lo que le es posible predecir erupciones volcánicas. • Gravedad: mide la gravedad de la superficie terrestre y establece la atracción gravitacional, los que son utilizados para establecer el nivel global del mar. • Catastro multipropósito: determina la ubicación, extensión y orientación de los predios, proporcionando información precisa del territorio, favoreciendo así la mejora de las políticas públicas con relación al incremento del acceso al derecho de la propiedad de la población. • Planes de ordenamiento territorial: proporciona información precisa para el análisis del proceso de transformación del territorio y la determinación de los límites y restricciones del orden. • Medio ambiente: apoya el monitoreo de las áreas de interés ambiental para el establecimiento de procesos de identificación y delimitación para el desarrollo territorial sostenible. 3.2.2. Topografía La topografía es un término muy amplio que se usa para describir el estudio detallado de la superficie de la tierra. Este estudio, incluye cambios en la superficie, como montañas y valles, así como las características de ríos y carreteras. Con la práctica de la topografía podemos determinar y registrar la posición de ciertos puntos de un terreno en planimetría (X-Y) y en altimetría (Z). Gracias a la creación de instrumentos como los teodolitos y los niveles automáticos, la topografía ha ido evolucionando favorablemente. Actualmente, los desarrollos en el mundo digital como el SIG (sistema de información geográfica) permiten crear mapas topográficos cada vez más complejos. Actualmente, la topografía se ocupa de la medición y el registro de contornos de elevación, produciendo una representación tridimensional de la superficie de la tierra. Cuando se necesita hacer un trabajo topográfico de cierto terreno, se eligen una serie de puntos y se miden con relación a sus coordenadas horizontales, como latitud y longitud, y 12 su posición vertical, en términos de altitud. Al registrarse en una serie, estos puntos producen líneas de contorno que muestran cambios graduales en el terreno. Entre las diversas herramientas que existen para llevar a cabo un proyecto de topografía destacan: • Señales • Jalones • Miras • Trípodes • Plomadas • Niveles • Cintas métricas • Brújulas • Distanciómetro • Teodolito • Estación total • GPS • Prismas • Mapas Los estudios topográficos se pueden utilizar en una gran variedad de disciplinas tales como: • Agronomía • Arquitectura • Geografía • Ingeniería geodésica • Ingeniería catastral • Ingeniería agrícola • Ingeniería civil • Minería 3.2.3. Cartografía La cartografía es la rama de la geografía encargada de la representación gráfica de un área geográfica, usualmente en términos bidimensionales y convencionales. Es decir que la cartografía es el arte y la ciencia de hacer, analizar, estudiar y comprender todo tipo de mapas. Por extensión, es también el conjunto de mapas y documentos similares que existen. La cartografía es una ciencia antigua pero vigente. Intenta satisfacer el deseo del ser humano de representar visualmente la superficie del planeta Tierra, cosa relativamente difícil dado que se trata de un geoide. Para ello, esta ciencia acude a un sistema de proyecciones que intenta servir de equivalencia entre la esfera y el plano. Así construye un equivalente visual de los contornos de la geografía terrestre, su relieve, sus ángulos, todo sometido a una escala específica y a un criterio previo, que elige qué cosas son importantes de representar y cuáles no. https://concepto.de/geografia/ https://concepto.de/mapas/ https://concepto.de/planeta-tierra/ https://concepto.de/geografia/ https://concepto.de/relieve/ 13 La cartografía es fundamental hoy en día. Es imprescindible para todas las actividades globalizadas, como el comercio internacional y los viajes masivos intercontinentales, ya que requieren una comprensión mínima de dónde están las cosas en el mundo. Dado que las dimensiones del globo son tan grandes que hacen imposible el contemplarlo en su conjunto, la cartografía es la ciencia que nos permite las mayores aproximaciones posibles. La cartografía comprende dos grandes ramas: la cartografía general y la cartografía temática. • Cartografía general. Se ocupa de las representaciones del mundo de carácter amplio, es decir, dirigidas a todo público y para un uso divulgativo. Los mapamundis, los mapas nacionales, son todos obre de esta rama específica. • Cartografía temática. Esta rama, en cambio, enfoca su representación geográfica a ciertos aspectos, temas o especificaciones puntuales, como pueden ser elementos económicos, agrícolas, militares, etc. Un mapa de la explotación mundial del sorgo, por ejemplo, pertenece a esta rama de la cartografía. A grandes rasgos, la cartografía basa sus labores de representaciónen una serie de elementos y conceptos que le permiten organizar con exactitud los distintos contenidos de un mapa conforme a un punto de vista y una escala específicos. Tales elementos cartográficos son: • La escala. Dado que el mundo es inmensamente grande, para representarlo visualmente necesitamos reducir el tamaño de las cosas de manera convencional, para así mantener las proporciones de las cosas. Dependiendo de la escala empleada, las distancias que normalmente se miden en kilómetros pasarán a medirse en centímetros o milímetros, construyendo así un criterio de equivalencia. • Los paralelos. El globo terráqueo se divide cartográficamente en dos conjuntos de líneas, el primero de los cuales son los paralelos. Si el planeta se divide en dos hemisferios a partir del ecuador, entonces los paralelos son líneas paralelas a ese eje horizontal imaginario, que seccionan el globo en franjas climáticas, a partir de otras dos líneas conocidas como trópicos (de cáncer y de capricornio). • Los meridianos. El segundo conjunto de líneas que dividen por convención al globo terrestre, los meridianos cruzan los paralelos de manera perpendicular, siendo el meridiano “eje” o central (llamado “meridiano cero” o “meridiano de Greenwich”) el https://concepto.de/comercio-internacional/ https://concepto.de/escala/ https://concepto.de/meridianos-y-paralelos/ https://concepto.de/meridiano-de-greenwich/ 14 que pasa por el observatorio real de Inglaterra en Greenwich, Londres, y que coincide en teoría con el eje de rotación de la Tierra. A partir de entonces el mundo se divido en dos mitades, demarcadas por un meridiano cada 30°, cortando la esfera terrestre en una serie de gajos. • Las coordenadas. Cruzando paralelos y meridianos se logra una cuadrícula, y con ella un sistema de coordenadas que permite asignar a cualquier punto terrestre una latitud (determinada por los paralelos) y una longitud (determinada por los meridianos). Aplicando esta teoría es cómo funcionan los sistemas globales de posicionamiento. • Los símbolos cartográficos. Los mapas poseen su propio lenguaje, que permite identificar los elementos de interés, en base a una convención específica. Así, por ejemplo, se asignan ciertos símbolos a las ciudades, otros a las capitales, otros a los puertos y aeropuertos, etc. 3.2.4. Sistema de información geográfica ● Ráster Los datos ráster se utilizan en una aplicación GIS cuando queremos mostrar información que es continua en un área y no se puede dividir fácilmente en características vectoriales. Cuando le presentamos los datos vectoriales. Las entidades de puntos, polilíneas y polígonos funcionan bien para representar algunas entidades en este paisaje, como árboles, carreteras y huellas de edificios. Otros objetos de un paisaje pueden ser más difíciles de representar utilizando entidades vectoriales. Por ejemplo, los pastizales que se muestran tienen muchas variaciones de color y densidad de cobertura. Sería bastante fácil hacer un solo polígono alrededor de cada área de pastizal, pero gran parte de la información sobre el pastizal se perdería en el proceso de simplificar las entidades a un solo polígono. Esto se debe a que cuando le da a un vector valores de atributo de entidad, se aplican a toda la entidad, por lo que los vectores no son muy buenos para representar entidades que no son homogéneas (completamente iguales) en todas partes. Otro enfoque que podría tomar es digitalizar cada pequeña variación de color de césped y cubrir como un polígono separado. El problema con ese enfoque es que se necesitará una gran cantidad de trabajo para crear un buen conjunto de datos vectoriales. Utilizar datos ráster es una solución a estos problemas. Mucha gente utiliza datos como un backdrop que se utiliza detrás de capas vectoriales para proporcionar mayor significado a información vectorial. El ojo humano es muy bueno al interpretar imágenes y es por lo que se utiliza una imagen detrás de capas vectoriales, esto resulta en mapas con mucho más significado. https://concepto.de/meridianos-y-paralelos/ https://concepto.de/latitud/ https://concepto.de/longitud/ 15 Los datos ráster no solo son buenos en imágenes que representan la superficie del mundo real (por ejemplo, imágenes de satélite y fotografías aéreas), también son buenos en representar ideas más abstractas. Por ejemplo, los ráster se pueden utilizar para mostrar tendencias de lluvia sobre un área, o para representar riesgos de incendio en un paisaje. En estos tipos de aplicación, cada celda representa un valor diferente en el ráster, por ejemplo, riesgo de incendio a una escala de uno a diez. ● Vectores Los datos vectoriales proporcionan una forma de representar entidades del mundo real dentro del entorno GIS. Un objeto espacial es cualquier cosa que pueda ver en el paisaje. Imagina que estás parado en la cima de una colina. Mirando hacia abajo puede ver casas, carreteras, árboles, ríos, etc. Cada una de estas cosas sería un objeto espacial cuando las representamos en una Aplicación GIS. Los objetos espaciales vectoriales tienen atributos, que consisten en texto o información numérica que describen los objetos espaciales. Una entidad vectorial tiene su forma representada usando geometría. La geometría está formada por uno o más vértices interconectados. Un vértice describe una posición en el espacio utilizando un eje X, Y y opcionalmente Z. Las geometrías que tienen vértices con un eje ``Z”” a menudo se denominan 2.5D ya que describen la altura o la profundidad en cada vértice, pero no ambas. Cuando la geometría de un objeto espacial consta de un solo vértice, se denomina objeto espacial de punto. Cuando la geometría consta de dos o más vértices y el primer y último vértice no son iguales, se forma un objeto espacial de polilínea (ver ilustración Figura 3.30). Cuando hay tres o más vértices, y el último vértice es igual al primero, se forma un objeto espacial poligonal cerrado. 3.3.Coordenadas Geográficas Las coordenadas geográficas son un sistema de referencia que permite especificar la ubicación de cualquier punto en la Tierra mediante un conjunto de números, letras o símbolos. Las coordenadas se dividen en dos valores: la latitud y la longitud. Las coordenadas geográficas se utilizan para ubicar geográficamente un punto en la cuadrícula que conforman los meridianos y los paralelos. Al combinar los dos valores, se puede especificar la posición en la superficie de la Tierra. La posición absoluta se determina a través de las coordenadas geográficas (latitud y longitud), mientras que la posición https://docs.qgis.org/3.28/es/docs/gentle_gis_introduction/vector_data.html#id1 https://docs.qgis.org/3.28/es/docs/gentle_gis_introduction/vector_data.html#figure-geometry-polyline 16 relativa permite localizar distintos espacios territoriales a partir de tomar otro espacio territorial como referencia. Así mismo, se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la navegación hasta la cartografía y la geolocalización. Por ejemplo, las coordenadas geográficas se utilizan para ubicar ciudades y otros lugares en mapas, para determinar la posición de barcos y aviones en el mar y en el aire, y para geolocalizar fotos y otros contenidos en línea. Además, existen herramientas en línea que permiten convertir direcciones a medidas de latitud y longitud, como coordenadas-gps.com. 3.3.1. Latitud La latitud (ω) es uno de los dos valores que conforman las coordenadas geográficas, que permiten ubicar cualquier punto en la Tierra. A continuación, se presentan algunos detalles importantes sobre la latitud en geografía: o La latitud es la distancia angular entre la línea ecuatorial (el ecuador) y un punto determinado de la Tierra, medida a lo largo del meridiano en el que se encuentra dicho punto. o La latitud proporcionala localización de un lugar, en dirección Norte o Sur desde el ecuador y se expresa en medidas angulares que varían desde los 0° del Ecuador hasta los 90° N del polo Norte o los 90° S del Polo Sur. o Si se traza una recta que vaya desde un punto cualquiera de la Tierra hasta el centro de esta, el ángulo que forma esa recta con el plano ecuatorial expresa la latitud de dicho punto. 17 o La distancia que representa un grado de latitud varía de 110,57 km en el ecuador hasta 111,70 km en los polos, debido al ligero achatamiento de la Tierra en los polos. o Todos los puntos localizados sobre el mismo paralelo tienen la misma latitud. o Las líneas de latitud se llaman paralelas y en total hay 180 grados de latitud. La distancia entre cada grado de latitud es de unos 110 kilómetros. o Las líneas de latitud comienzan en 0 grados en el ecuador y terminan en 90 grados en los polos norte y sur. Todo lo que está al norte del ecuador se conoce como el hemisferio norte y todo lo que está al sur del ecuador como el hemisferio sur. 3.3.2. Longitud La longitud es uno de los dos valores que conforman las coordenadas geográficas, que permiten ubicar cualquier punto en la Tierra. A continuación, se presentan algunos detalles importantes sobre la longitud en geografía: o La longitud es la distancia angular entre el meridiano de Greenwich y un punto determinado de la Tierra, medida a lo largo del ecuador. o La longitud se mide en grados, minutos y segundos hacia el este o hacia el oeste del meridiano de Greenwich. o El meridiano de Greenwich es el punto de referencia para medir la longitud y se encuentra en Londres, Inglaterra. o La longitud se simboliza con la letra griega lambda, λ. o La longitud se utiliza para ubicar un lugar en dirección Este u Oeste del meridiano de Greenwich. 18 o La distancia que representa un grado de longitud varía de 111,32 km en el ecuador hasta 0 km en los polos, ya que todos los meridianos convergen en los polos. o Todos los puntos localizados sobre el mismo meridiano tienen la misma longitud. o Las líneas de longitud se llaman meridianos y en total hay 360 grados de longitud. o Las líneas de longitud comienzan en 0 grados en el meridiano de Greenwich y terminan en 180 grados al este y al oeste de este. o El sistema de coordenadas geográficas se utiliza para ubicar cualquier punto en la Tierra mediante la combinación de la latitud y la longitud. 3.4.Parámetros Cartográficos La cartografía es una disciplina que se encarga de la representación gráfica de la superficie terrestre y de otros cuerpos celestes. Los parámetros cartográficos son las medidas y características que se utilizan para crear mapas precisos y útiles. Estos parámetros son fundamentales para garantizar la exactitud y la calidad de los mapas, ya que permiten establecer la escala, la proyección, la simbología y otros elementos necesarios para su interpretación. La cartografía se ha desarrollado a lo largo de la historia como una ciencia y un arte. Desde los mapas antiguos hasta los mapas digitales de hoy en día, los parámetros cartográficos han evolucionado para adaptarse a las necesidades de representación y análisis de la información geográfica. En la actualidad, los sistemas de información geográfica (SIG) son herramientas fundamentales en el campo de la cartografía. Estos sistemas utilizan parámetros cartográficos para la captura, el almacenamiento, el análisis y la visualización de datos geográficos. Permiten 19 crear mapas interactivos y realizar análisis espaciales que facilitan la toma de decisiones en diversos campos, como la planificación urbana, la gestión del medio ambiente y la navegación. 3.4.1. Superficies Matemáticas Las superficies matemáticas son una herramienta importante en el campo de los parámetros cartográficos, ya que permiten representar la superficie terrestre de manera precisa y detallada. Estas superficies se utilizan para crear modelos digitales del terreno, que son esenciales en la elaboración de mapas topográficos y en la planificación de proyectos de ingeniería y construcción. Se basan en la utilización de ecuaciones matemáticas para representar la superficie terrestre en tres dimensiones. Estas ecuaciones pueden ser de diferentes tipos, como polinómicas, trigonométricas o exponenciales, y se ajustan a los datos obtenidos a partir de mediciones topográficas y satelitales. Una de las aplicaciones más importantes de las superficies matemáticas es la creación de modelos digitales del terreno (MDT), que son utilizados en la elaboración de mapas topográficos y en la planificación de proyectos de ingeniería y construcción. Estos modelos permiten visualizar la superficie terrestre con gran detalle y precisión, y son esenciales para la toma de decisiones en proyectos que requieren una comprensión detallada del terreno. Otra aplicación importante de las superficies matemáticas es la creación de modelos de elevación digital (DEM), que son utilizados en la elaboración de mapas temáticos y en la planificación de proyectos de gestión del medio ambiente. Estos modelos permiten visualizar la elevación del terreno con gran detalle y precisión, y son esenciales para la toma de decisiones en proyectos que requieren una comprensión detallada de la topografía. 20 3.4.2. Datum El datum es un parámetro cartográfico que se utiliza para establecer la posición de los puntos en la superficie terrestre. Se trata de un conjunto de coordenadas que se utilizan como referencia para la elaboración de mapas y otros productos cartográficos. El datum se define mediante un sistema de coordenadas geográficas, que permite establecer la latitud, la longitud y la altitud de los puntos en la superficie terrestre. - Datum geodésico Se utiliza para establecer la posición de los puntos en la superficie terrestre en relación con el elipsoide de referencia. Este tipo de datum se utiliza en la elaboración de mapas topográficos y en proyectos de ingeniería y construcción. - Datum vertical Se utiliza para establecer la altitud de los puntos en la superficie terrestre en relación con un nivel de referencia. Este tipo de datum se utiliza en la elaboración de mapas temáticos y en proyectos de gestión del medio ambiente. 21 - Datum local Se utiliza para establecer la posición de los puntos en la superficie terrestre en relación con un punto de referencia local. Este tipo de datum se utiliza en proyectos que requieren una precisión muy alta, como la exploración de recursos naturales o la navegación aérea. El datum es un parámetro fundamental en la cartografía, ya que permite establecer la posición precisa de los puntos en la superficie terrestre. La elección del datum adecuado depende de las necesidades específicas del proyecto cartográfico, y debe ser cuidadosamente evaluada para garantizar la precisión y la calidad de los productos cartográficos. 3.4.3. Sistema De Referencia En el campo de los parámetros cartográficos, el sistema de referencia es un elemento fundamental para establecer la posición y la ubicación de los puntos en la superficie terrestre. Este sistema se basa en la utilización de coordenadas geográficas, como la latitud y la longitud, que permiten identificar de manera precisa la ubicación de un punto en relación con un datum o elipsoide de referencia. - Definición del sistema de referencia El sistema de referencia establece un marco de coordenadas geográficas que se utiliza como base para la representación de la superficie terrestre en los mapas. Este sistema define los ejes de referencia, los parámetros de escala y las unidades de medida utilizadas. 22 - Coordenadas geográficas Las coordenadas geográficas son un conjunto devalores numéricos que representan la posición de un punto en la superficie terrestre. Estas coordenadas se basan en la latitud y la longitud, que se miden en grados, minutos y segundos, y permiten ubicar un punto de manera precisa en relación con el sistema de referencia utilizado. - Proyecciones cartográficas Las proyecciones cartográficas son transformaciones matemáticas que se aplican al sistema de referencia para representar la superficie curva de la Tierra en un plano. Estas proyecciones permiten crear mapas planos a partir de la representación tridimensional de la Tierra. Existen diferentes tipos de proyecciones, cada una con sus propias características y distorsiones. - Georreferenciación La georreferenciación es un proceso que permite relacionar la información de la posición entre diferentes documentos cartográficos. Este proceso utiliza el sistema de referencia para establecer la posición precisa de los puntos en los mapas y otros productos cartográficos. 23 En resumen, el sistema de referencia es un elemento esencial en el campo de los parámetros cartográficos. Permite establecer la posición y la ubicación de los puntos en la superficie terrestre mediante el uso de coordenadas geográficas y datum. Además, las proyecciones cartográficas y la georreferenciación son procesos importantes que se basan en el sistema de referencia para crear mapas precisos y útiles. 3.4.4. Sistema De Coordenadas Los sistemas de coordenadas son un parámetro cartográfico utilizado para ubicar y representar datos geográficos en un mapa. Cada sistema de coordenadas tiene un nombre, código y parámetros que lo definen, y estas características son necesarias para transformar entre distintos sistemas con la mayor precisión posible y desplegar correctamente en un mismo mapa las ubicaciones de datos con coordenadas de sistemas distintos. Existen dos tipos de sistemas de coordenadas: geográficas y proyectadas o planas. Los sistemas de coordenadas geográficas se basan en una superficie elipsoidal o esférica tridimensional, y las ubicaciones se definen utilizando medidas angulares de latitud y longitud. Por otro lado, los sistemas de coordenadas proyectadas se utilizan para representar la superficie curva de la Tierra en un plano, y las ubicaciones se definen utilizando coordenadas cartesianas (x, y). Además, existen distintos sistemas de proyección que se utilizan para transformar la superficie curva de la Tierra en un plano. Por ejemplo, la proyección de Mercator se utiliza para representar la superficie terrestre en un plano cilíndrico, mientras que la proyección de Robinson se utiliza para representar la superficie terrestre en un plano ovalado. En resumen, los sistemas de coordenadas son un parámetro cartográfico fundamental para ubicar y representar datos geográficos en un mapa, y existen distintos tipos de sistemas de coordenadas y proyecciones que se utilizan para este propósito. 24 3.5.Métodos de georreferenciación 3.5.1. Georreferenciación orbital Se definen los orígenes de error geométrico conocidos (la curvatura de la tierra, la desviación panorámica, la rotación terrestre, etc.) y se emplean correcciones que eliminan estos errores intrínsecos y constantes de forma automática. Tiene la importante ventaja de que no precisa de intervención humana una vez que esta en funcionamiento, pero existe la posibilidad de que pueda provocar errores en las coordenadas de las imágenes satélite si su posicionamiento no tiene la precisión necesaria (problema que ha ido yendo a menos con la aparición de los sistemas de navegación mas modernos). 3.5.2. Georreferenciación por puntos de control. Parte de un conjunto de pintos adecuadamente identificados en la imagen y de los que se conocen sus coordenadas exactas se calculan las funciones de transformación que mejor se ajustan a dichos puntos. Para que esta georreferenciación resulte correcta es necesario elegir de forma adecuada los puntos de control (en número, ubicación y distribución). Se trata, por lo tanto, de un procedimiento manual en el que se requiere intervención humana obligada. Brinda mayor exactitud cuando se trabaja en lugares donde es posible identificar correctamente los puntos conocidos. 3.6.Aplicaciones de la georreferenciación 3.6.1. QGis Es el software que se utiliza para construir un sistema de información geográfico (SIG), consta de un conjunto de aplicaciones con las cuales se pueden crear datos, mapas, modelos, aplicaciones y consultar datos geoespaciales, los datos geoespaciales se refieren a información geográfica de una entidad. Al igual que en los demás Sistemas de Información Geográfica existentes, QGis permite la creación de mapas con numerosas capas que pueden ser ensambladas bajo diferentes formatos, dependiendo de la aplicación. QGis puede funcionar como un servidor geográfico de aplicaciones web que permiten crear mapas interactivos. 25 3.6.2. ArcGis Generalmente los archivos ráster como las imágenes se obtienen al escanear mapas, fotografías aéreas o imágenes de satélite y lo más habitual es que estos documentos escaneados no presenten información de la referencia espacial. Mediante la georreferenciación podemos ubicar la imagen espacialmente definiendo sus coordenadas. El procedimiento consiste en introducir puntos sobre la imagen original (sin referencia espacial) y realizar una correspondencia con puntos referenciados. Así lograremos que el archivo ráster se posicione geográficamente donde le corresponde. 4. Georreferenciación de una imagen con ArcGis 1. Debemos activar la barra de herramientas de georreferenciación 26 2. En este ejemplo, se cargan las cuadriculas MTN50 Hay dos formas de hacerlo: coordenadas y manual 5. coordenadas a. La primera forma de proceder es mediante la introducción de coordenadas. Tal y como hemos explicado, para poder georreferenciar una imagen necesitamos conocer como mínimo dos puntos de control. En este caso usaremos como puntos de control la esquina superior izquierda y la esquina inferior derecha de la cuadrícula de la Hoja 604 por lo que necesitamos conocer sus coordenadas. Para ello hacemos zoom sobre la hoja correspondiente y anotamos sus coordenadas: 27 b. Una vez que conocemos las coordenadas de los puntos de control, cargamos en nuestro proyecto la imagen del MAGNA de la hoja 604. Al hacerlo el programa nos mostrará un mensaje de que el archivo que estamos incorporando no tiene asignada ninguna referencia espacial: 28 c. Veremos que la imagen se ubica fuera del ámbito de las cuadrículas cartográficas MTN50 por lo tanto el objetivo es ubicar la hoja del MAGNA50 604 en su cuadrícula correspondiente cuyas coordenadas son las que hemos anotado. d. Ahora comenzamos el proceso de georreferenciación. La barra de herramientas mostrará el nombre del archivo que vamos a georreferenciar: 29 e. El programa abrirá una ventana donde tendremos que introducir las coordenadas X (longitud = -4.187) e Y (latitud = 40.167) que habíamos anotado para la esquina superior izquierda y derecha: f. Por último, para que los cambios se actualicen, y guardar la imagen georreferenciada pulsamos en Georeferencing < Update Georeferencing. 30 6. Introducción manual de puntos de control a. La otra manera de proceder es mediante la selección manual de los puntos georreferenciados. El proceso es similar al anterior solo que en este caso no seleccionaremos la opción para introducir las coordenadas, si no que escogeremos directamente los puntos georreferenciados. Cargamos la imagen MAGNA50 de la hoja 716, seleccionamos la opción de puntos de control y pulsamos sobre la esquina superior izquierda: b. Ahora nos desplazamos hastala ubicación de la cuadricula de la hoja 716 y pulsamos sobre su esquina superior izquierda: 31 c. Y hacemos exactamente lo mismo para la esquina inferior derecha: Ahora, si superponemos la imagen del MAGNA sobre la cuadrícula veremos que se ha ubicado en su lugar correcto. 32 d. Por último, para guardar la imagen georreferenciada pulsamos en Georeferencing < Update georeferencing. 33 Conclusiones 7. La georreferenciación forma parte del mundo de la geo información a todo lo que tiene latitud y longitud; de esta manera, la geo información permite hablar un mismo idioma a nivel global. 8. Los parámetros cartográficos son fundamentales para la elaboración de mapas y planos, y entre ellos se encuentran la escala, la proyección y la ubicación esférica. 9. La cartografía temática y social son áreas de estudio que buscan representar información específica en mapas, como la distribución de fenómenos sociales o la percepción de los habitantes de un territorio. Recomendaciones 10. Colocar el correctamente los datos de las coordenadas geográficas del objeto, para poder definir la con precisión la posición del objeto en el mundo real. 11. Considerar los distintos parámetros cartográficos y especificaciones técnicas. Al elaborar un informe que involucre cartografía, es importante considerar los distintos parámetros cartográficos y especificaciones técnicas, como el datum, la escala, la cobertura territorial y la jerarquía. 12. Utilizar parámetros de ubicación esférica en mapas a escala grande. Para mapas a escala grande, como mapas topográficos o cartas de navegación, es importante considerar las diferencias entre la ubicación esférica y la ubicación plana. Asegúrate de aplicar los parámetros de ubicación esférica 13. adecuados para evitar deformaciones y distorsiones. 34 Anexos 35 36 Biblioteca o Linkografía - GEORREFERENCIACIÓN. (s/f). Scribd. Recuperado el 5 de agosto de 2023, de https://es.scribd.com/presentation/413036216/GEORREFERENCIACION - Georreferenciación y Sistemas de Coordenadas. (s/f). Scribd. Recuperado el 5 de agosto de 2023, de https://es.scribd.com/document/368774076/Georreferenciacion-y-Sistemas-de- Coordenadas - (S/f). Edu.ar. Recuperado el 5 de agosto de 2023, de https://www.fceia.unr.edu.ar/gps/cursos/Georreferenciacion_2019.pdf - Introducción A La Cartografía Y A La Teledetección. (2022). Scribd. https://es.scribd.com/presentation/587941277/INTRODUCCION-A-LA- CARTOGRAFIA-Y-A-LA-TELEDETECCION - Cartografía. Jhon Patrick Ríos Batra (2021). Scribd. https://es.scribd.com/presentation/388112302/CARTOGRAFIA - Cartografía Básica. (2022). Scribd. https://es.scribd.com/doc/89661808/Cartografia-Basica https://es.scribd.com/presentation/413036216/GEORREFERENCIACION https://es.scribd.com/document/368774076/Georreferenciacion-y-Sistemas-de-Coordenadas https://es.scribd.com/document/368774076/Georreferenciacion-y-Sistemas-de-Coordenadas https://www.fceia.unr.edu.ar/gps/cursos/Georreferenciacion_2019.pdf https://es.scribd.com/presentation/587941277/INTRODUCCION-A-LA-CARTOGRAFIA-Y-A-LA-TELEDETECCION https://es.scribd.com/presentation/587941277/INTRODUCCION-A-LA-CARTOGRAFIA-Y-A-LA-TELEDETECCION https://es.scribd.com/presentation/388112302/CARTOGRAFIA https://es.scribd.com/doc/89661808/Cartografia-Basica
Compartir