Logo Studenta

Metodos_graficos_en_la_modelizacion_simulacion_y_e

¡Este material tiene más páginas!

Vista previa del material en texto

Métodos gráficos en la modelización, simulación y 
evaluación de impacto ambiental" 
 
C. Otero ; R. Togores ; A. de la Pedraja ; V. M. Bruschi; A. González 
Departamento de Ingeniería Geográfica y Técnicas de Expresión Gráfica 
Universidad de Cantabria 
Avda. de Los Castros, s/n, 39005 Santander 
e-mail: oteroc@ccaix3.unican.es Tfno: 942-201794 Fax: 942-201703 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Resumen. 
 
La presente comunicación desarrolla un proceso operativo concebido para la evaluación del impacto 
paisajístico provocado por obras de infraestructura lineal de nueva implantación. La simulación por 
ordenador que se describe ha supuesto la idealización del fenómeno que se desea representar, su 
modelización a nivel abstracto y el análisis funcional de la herramienta computacional. El núcleo del 
problema se plantea porque, a priori, hay infinitas panorámicas que simular; sin embargo, la herramienta 
utiliza internamente recursos CAD y SIG (análisis espacial) para ofrecer al diseñador un catálogo 
reducido de imágenes realistas que muestran el efecto que la nueva infraestructura provoca sobre el 
paisaje; en el desarrollo de la comunicación se justifica el modo de obtener esas imágenes con los puntos 
más vulnerables del paisaje. Este trabajo pertenece a un conjunto de desarrollos que se enmarcan dentro 
del Proyecto de U.E. GETS [3]. 
 
 
 
 
 
 
2. Abstract. 
 
This communication shows a procedure understood to help the assessment of the landscape impact caused 
by new lineal infrastrucure services to be constructed, such as motorways. The computer simulation has 
needed the idealisation of the phenomenon to be graphically represented, its theoretical modelisation and 
the functional analysis of the computational tool that can aid to solve it. The core of the problem is that 
there is a non finite set of landscapes to be considered (and analysed); however, according to the 
modelisation proposed, if some suitable CAD and GIS libraries are used, it is possible to produce 
automatically a reduced catalog of realistic images simulating, each of them, the effect that the new 
infrastructure causes on the environment, just at the sites where the landscape results to be more 
vulnerable. This work belongs to a set of results produced into the E.U. GETS Project [3]. 
 
3. Sobre la comunicación y la contribución que en ella se presenta. 
 
GETS es un proyecto que engloba más de 50 investigadores y profesionales del entorno empresarial de 
áreas diversas ( geomorfología, matemáticas, computación, SIG y CAD) de diversos paises de la U.E. 
Bajo el objetivo común de analizar el Impacto Ambiental, se llevan a cabo trabajos en diversas zonas de 
estudio de diferentes regiones europeas ( en Italia, Austria, Italia, Holanda y España). Los datos que han 
servido de objeto de estudio en esta comunicación pertenecen a un Proyecto de Nueva Implantación de 
Autovía en el País Vasco. 
 
En cuanto a su contenido, las consideraciones generales sobre la calidad paisajística, la modelización y 
los modos propicios para su evaluación y la captura de datos precisos ( apartados 4 a 6) corresponden al 
Grupo de Geomorfología de la Universidad de Cantabria; el procedimiento que adapta el modelo a un 
algoritmo estructurado (apartado 7) constituye la fase de trabajo conjunto entre este Grupo y el de 
Expresión Gráfica, firmante de esta comunicación; los apartados siguientes se dedican a analizar 
funcionalmente el desarrollo de la herramienta y pertenecen a la aportación específica en Expresión 
Gráfica. El ciclo retorna a manos de los expertos en evaluación al llegar a obtenerse el catálogo de 
resultados. Cabe destacar que la propuesta, tal como se expone a continuación, ya ha sido valorada 
positivamente en la evaluación oficial del Plazo Medio del Proyecto, efectuada en el mes de Enero de este 
año [4]. 
 
 
4. La calidad paisajística y su evaluación. 
 
Para un paisaje, su calidad, entendida como el valor que posee una determinada zona desde un punto de 
vista concreto y su fragilidad [1], [8], entendida como la vulnerabilidad que puede poseer ante las 
acciones humanas, vienen determinados principalmente por tres grupos de factores: 
 
?? Los geomorfológicos, tales como el relieve, la forma, el tipo de rocas, etc. 
?? La vegetación y el uso del suelo, especialmente si existen elementos de fuerte impacto, tales 
como construcciones de gran altura. 
?? La presencia de agua que resulte visible de uno u otro modo . 
 
La introducción de grandes infraestructuras como, por ejemplo, una autopista, representan una intrusión 
visual que puede reducir en ocasiones la calidad visual del paisaje sobre el que transcurre. Esta reducción 
puede ser descrita de dos modos: 
 
?? Por su intensidad, que se relaciona con el grado de modificación, es decir, por el contraste 
de tamaño, forma, color y texturas que se produce entre la estructura y el estado natural del 
paisaje por el que transcurre. Resulta obvio que cuanto menor es este contraste, menor es el 
impacto. La intensidad puede ser considerada la expresión cualitativa del impacto 
paisajístico. 
?? La magnitud del impacto puede ser considerada como la expresión cuantitativa del efecto, 
sobre personas que disfrutan de ese paisaje y sobre el área afectada. 
 
En cuanto a la medida de ambas determinaciones, puede considerarse: 
 
?? La magnitud, como dependiente del área total desde la que la nueva estructura puede ser 
vista (este área puede tener regiones disjuntas) y también del número de personas afectadas 
(habitantes de la zona, visitantes o personas en tránsito a través de otras carreteras del lugar). 
?? La intensidad puede ser medida mediante la definición de zonas con diferente nivel de 
alteración desde el punto de vista de la sensación visual (se seleccionan especialmente 
aquellas de mayor fragilidad o calidad) desde la base de los diferentes grados de contraste 
con la nueva estructura, presentados por medio de fotografías o imágenes. 
 
En cuanto a la predicción del impacto, realmente tiene un sentido difícil de expresar. Probablemente, el 
criterio más fácil de aplicar es la comparación con el tamaño de otras intrusiones paisajísticas ya 
existentes en el área de referencia (edificios, otras infraestructuras civiles, etc.) o la expresión en 
porcentaje del área desde la cual la nueva estructura será vista. Puede proponerse que cuanto menor es 
son estos valores, más sostenible resultará el nuevo proyecto. 
 
Probablemente, la única manera de proceder a la evaluación de la relevancia de estos impactos es por 
comparación con ejemplos bien conocidos de intrusión visual en la región, especialmente en aquellos 
casos en que se ha procedido a tomar medidas correctoras. Esto puede dar un orden de magnitud que 
ayude a determinar la importancia social del impacto y el esfuerzo económico que el responsable final 
está dispuesto a asumir para mitigarlo. 
 
 
5. Modelización de la evaluación: consideraciones generales. 
 
El procedimiento a seguir para evaluar impactos visuales debe comenzar con la definición de unidades 
paisajísticas; de ellas, se seleccionan las directamente afectadas por la nueva autovía, lo que significa 
considerar todas aquellas que son atravesadas o simplemente adyacentes a la autopista que se proyecta. 
Pueden utilizarse dos métodos para identificar y delimitar unidades paisajísticas: 
 
a) La determinación de cuencas visuales , directamente en el campo o por medio de 
herramientas de tratamiento numérico. 
b) La definición de unidades en base a criterios geomorfológicos ( principalmente el tipo de 
unidad, el relieve y la forma ). 
 
Una vez que estos elementos se han definido, la calidad visual de las unidades se caracteriza en base a los 
siguientes parámetros: 
 
- Relieve. 
- Forma general ( convexidad, concavidad, etc. ) 
- Forma del terreno ( irregularidades, accidentes, etc. ) 
- Diversidad geomorfológica, expresada como el número de elementos geomorfológicos en la 
unidad. 
- Vegetación, expresada como la calidad de lostipos existentes. 
- Uso del suelo, expresado por la intensidad de la alteración producida por el hombre. 
- Existencia de agua, como ríos, embalses u otros. 
 
Los parámetros arriba definidos pueden ser cuantificados por establecimiento de pesos para cada uno de 
ellos; así, las unidades paisajísticas quedan perfiladas en términos de su calidad y/o fragilidad y pueden 
ser manipuladas cuantitativamente. Se trata entonces de seleccionar aquellas más sensibles a la alteración, 
para lo cual se propone simplemente la elección de aquellas que superan un determinado nivel 
numérico (el de la suma ponderada de pesos, por ejemplo). Puede entenderse que las unidades cuya suma 
ponderada queda por debajo del nivel establecido no sufren alteración visual o ésta es poco relevante. Es 
importante advertir que, del mismo modo y por un procedimiento similar, pueden evaluarse zonas de 
impacto visual positivo en zonas cuya calidad paisajística es baja. 
 
La magnitud del impacto puede ser obtenida por medio de operaciones específicas de análisis espacial en 
herramientas SIG, para cada una de las unidades identificadas (o, más exactamente, para los tramos de 
autopista que están contenidos en cada una de ellas). 
 
La intensidad del impacto requiere métodos de simulación por computador, a partir de una modelización 
del terreno, dato base sobre el que se modela la nueva autopista. Así, pueden generarse visualizaciones 
realistas en 3D desde puntos de vista seleccionados en cada una de las unidades estudiadas. Estas técnicas 
de simulación pueden ser aplicadas para representar distintos niveles de intrusión visual en cada unidad. 
La intensidad puede ser entonces expresada de dos formas: 
 
a) La cuantitativa, como porcentaje de paisaje afectado por la nueva estructura. 
b) La cualitativa, más difícil de medir pero mucho más significativa, categorizando niveles de 
intrusión, a partir de una referencia base que se reconoce como “alteración aceptable”. 
 
6. Modelización de la evaluación: captura de datos. 
 
Se presisan los siguientes datos de partida: 
 
?? MDT de la zona. 
 
?? MDNA: proyecto de la nueva autovía como MD sobre el del área. 
 
?? Entidad SIG: unidades paisajísticas. 
 
?? Mapa geomorfológico de la zona. 
 
?? Mapa de usos de suelo. 
 
?? Cartografía Base CAD: carreteras, núcleos de población, ríos. 
 
?? B.D. geográficas con datos de población. 
 
?? Datos sobre tamaño de otras infraestructuras relevantes de la zona. 
 
?? Ejemplos conocidos de intrusión visual, para la comparación. 
 
 
7. Modelización de la evaluación: procedimiento. 
 
A partir de la captura de datos indicada, se configuran las siguientes capas de información gráfica: 
 
?? MDT de la zona 
 
?? GA: Geometría de la Autovía. 
 
?? ADP: Areas en la zona, categorizadas por Densidad de Población. 
 
?? APC: Areas de la zona, categorizadas por proximidad a otras carreteras. 
 
?? UP: Unidades paisajísticas. 
 
En este primer proceso, obsérvese que los datos MDT y GA son directos, ADP requiere un análisis de la 
cartografía Base por aplicación de un filtro trivial de selección de núcleos de población, APC puede ser 
resuelto mediante una operación espacial de tipo “Area de Influencia ( Buffer) “ sobre la cartografía Base 
de carreteras y UP surge por la ponderación descrita en el apartado 5. 
 
Un segundo proceso lleva a obtener los siguientes resultados intermedios (ver figura 1): 
 
AMV: Áreas de Mayor efecto Visual, obtenidas a partir de ADP y APC, combinando sus geometrías 
y estableciendo la suma de sus pesos relativos por ambos criterios. 
 
SAUP: Secciones de Autovía en Unidades Paisajísticas, obtenidas a partir de GA y UP, mediante el 
operador de inclusión. 
 
CSAUP: Centroides de las secciones SAUP. 
 
CV: Cuencas Visuales para cada centroide CSAUP. El algoritmo de obtención de las cuencas 
visuales se describe más adelante; en la figura 1 sólo se representa la cuenca relativa a un centroide; 
en general, las cuencas de diversos centroides pueden solaparse. 
 
GICV: Áreas de Gran Impacto visual en las Cuencas Visuales, obtenidas como relación de inclusión 
de AMV dentro de CV. En la figura 1 sólo se representa el resultado obtenido a partir de un solo 
centroide. 
 
Considérense entonces los centroides de GICV; estos puntos pueden ser considerados como PUNTOS DE 
VISTA representativos de las zonas desde las que la contemplación de la autovía resulta más impactante 
sobre el paisaje; en efecto, los centroides de GIVC pertenecen a zonas de mayor densidad de habitantes o 
de transeuntes, mientras que los centroides de SAUP son representativos de tramos donde la autovía 
transcurre en zonas de alto valor paisajístico. En el proceso descrito, cada centroide PPi de SAUP ha dado 
origen a un conjunto más o menos reducido de centroides PVj de GIVC. En resumen, una simulación de 
resultados puede obtenerse automáticamente considerando todas las visualizaciones realistas que surgen 
de considerar cada centroide PPi de SAUP como Punto Principal ( Target Point ) y todos los centroides 
PVj de GIVC que se relacionan con él como diversos Puntos de Vista ( Camera Point ) desde los que se 
generan las visualizaciones correspondientes. 
 
El resultado de esta secuencia se define así: 
 
 VR: Catálogo de Visualizaciones Realistas surgidos de considerar todos los PPi como Puntos 
Principales y, para cada uno de ellos, todos los PVj que les corresponden como Puntos de Vista. Este 
catálogo simula los peores efectos de la autovía sobre el paisaje. 
 
A partir de este resultado se accede a la fase de análisis y postproceso que permite actuar sobre las dos 
variables de decisión más complicadas: 
 
 
1. Sobre una cuantificación de la Intensidad del Impacto Visual, pues la determinación del 
porcentaje de área de paisaje afectado por la implantación de la autovía en cada una de las 
visualizaciones del catálogo RV implica un problema 2D de superposición de áreas, 
fácilmente medible si se dispone de los Modelos triangularizados del terreno y de la 
Autovía. En general, cualquier método de eliminación de caras y líneas ocultas puede ser 
aplicado. 
 
 
 
2. Sobre un tratamiento cualitativo de la Intensidad, pues cada una de las visualizaciones 
realistas del catálogo RV puede ser evaluada y comparada por expertos contra otras 
alteraciones que sirven de base de comparación. 
 
 
El procedimiento referido propicia la toma de decisiones alternativas; obsérverse que, de entre las capas 
de datos que se tratan, la mayoría es independiente del trazado de la carretera; en efecto: de entre las 
propuestas como Primer Proceso, MDT, ADP, APC y UP lo son, de modo que variar GA ( es decir, única 
y exclusivamente el Proyecto de Autovía que se está estudiando ) permite analizar nuevas propuestas. Por 
lo demás, ante una variación de GA, el resto del procedimiento descrito es automatizable en ordenador, 
hasta llegar de nuevo a la fase de análisis y postproceso, lo que cierra un ciclo completo de análisis y 
valoración de los resultados simulados. En resumen, sólo se precisa modificar el trazado de la carretera 
para estudiar mejoras del impacto paisajístico, lo que resulta ser una operación que deja al diseñador de la 
autovía completa libertad para proponer sus alternativas técnicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ADP: ÁREAS POR 
DENSIDAD DE 
POBLACIÓN 
APC: ÁREAS POR 
PROXIMIDAD A 
CARRETERAS DE 
PRIMER ORDEN 
 
 
SAUP: SECCIONES DE 
LA NUEVA 
CARRETERA POR 
VALOR PAISAJÍSTICO 
UP: ÁREAS POR 
VALOR PAISAJÍSTICO 
AMV: ÁREAS DE MAYOR 
INCIDENCIA VISUAL 
 
CSAUP: 
CENTROIDES DE 
LOS TRAMOS DE 
CARRETERA POR 
VALOR PASAJÍSTICO 
CV: CUENCAS 
VISUALES DE LOS 
CENTROIDES 
GICV: ÁREAS DE GRAN 
IMPACTO VISUAL EN LAS 
CUENCAS VISUALES 
 
 
Figura 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VR: VISUALIZACIONES 
REALISTAS 
 
ANÁLISIS Y POSTPROCESO: 
 
1.-MEDIDAS DE LA INTENSIDAD DEL IMPACTO 
2.-PROPUESTADE SOLUCIONES ALTERNATIVAS 
Figura 1, 
continuación 
 
Figura 2 
 
8. Modelización de la evaluación: complejidad. 
 
Incluso por encima del interés que supone saber que todo el modo de simulación y toma de decisiones 
descrito posee un único grado de libertad ( el trazado GA ) debe ponerse de manifiesto que tal 
procedimiento hace que resulte tratable y tangible un problema que, en principio, no lo es. La idea base 
del proceso consiste en detectar que un juego adecuado de puntos de vista y puntos principales en la zona 
es lo único necesario para generar el catálogo de representaciones realistas. A priori, eso obliga a 
considerar infinitos puntos de vista e infinitos puntos hacia donde el espectador dirige su mirada en cada 
uno de los primeros. 
 
Sin embargo, la percepción visual del paisaje no difiere de manera notable si desde dos puntos próxi mos 
se mira a un mismo lugar o si, desde un mismo punto, se mira a dos lugares próximos. Si se asume que las 
perspectivas generadas desde los centroides de las áreas de mayor impacto en las Cuencas Visuales 
(GICV) hacia los centroides de las secciones de la Autovía que están en las Unidades Paisajísticas más 
valiosas (CSAVP) son las visualizaciones representativas del panorama ( las “fotos” con que un nativo o 
un visitante describiría o recordaría ese paisaje ) resulta entonces aceptable decir que se ha reducido un 
problema de magnitud combinatorial intratable a uno tratable con un juego reducido de combinaciones. 
 
En nuestro caso de ejemplo, se describen tres categorías paisajísticas y tres tipos de densidad de 
población; surgen 9 tramos de autovía SAUP que dan origen a otros tantos centroides de tipo CSAUP. 
Las cuencas visuales desde ellos dan origen a un juego muy manejable de áreas de tipo GIVC. Por 
ejemplo, la sección con que se ilustra la figura 1 genera 5 áreas GIVC. El catálogo RV de Visualizaciones 
Realistas es de 5 para esa sección. Si existen 4 secciones que discurren por tramos de alto valor 
paisajístico, puede afirmarse que se debe analizar un catálogo global de unas 20 o 25 perspectivas. En 
efecto, el número resulta manejable. 
 
9. Una herramienta integrada. 
 
Un procedimiento como el descrito en el apartado 7 puede ser desarrollado como herramienta CAD-SIG 
orientada hacia el análisis de impacto paisajístico. En ella se separan cuatro pasos principales (al que 
habría que añadir todo lo relativo a las decisiones a tomar en relación con los resultados cualitativos de la 
Intensidad del impacto paisajístico). 
 
?? Captura de datos básicos: MDT, GA, ADP, APC y UP. 
?? Obtención de resultados intermedios: AMV, SAUP ,CSAUP, CV y GICV 
?? Obtención de VR, Catálogo de Visualizaciones Realistas. 
?? Cuantificación de la Intensidad del Impacto Visual y tratamiento cualitativo de la Intensidad. 
 
9.1. Datos Básicos. 
 
Los Modelos relativos a la zona y a la geometría de la 
Autopista (MDT y GA, figura 2) son datos de partida que 
resultan siempre imprescindibles para el equipo de 
Ingenieros Civiles redactor del Proyecto de Construcción, 
por lo que su disponibilidad se da por entendida. En 
general, las capas de información ADP, APC y UP 
constituyen el trabajo de gabinete de los expertos en 
Evaluación de Impacto Ambiental, para quienes se 
construye la herramienta que estamos describiendo. La 
definición de estas capas se realizará en un Sistema CAD 
convencional, sobre el que se aplicará una codificación en 
niveles o capas que permita una exportación fiable a un 
entorno de Analisis Espacial SIG. 
 
Para el diseño de esta Herramienta, el entorno elegido es Geomedia? de Intergraph? pues se dispone de 
garantía contrastada a nivel práctico de su capacidad para importar rápida y completamente formatos 
CAD ( DWG y DGN ) y coberturas y capas SIG (Arc -Info, Arc-View, MapInfo) convencionales. Por otra 
parte, la Biblioteca de Objetos que facilita el desarrollo de utilidades SIG es ampliamente capaz de dar 
solución a las operaciones de análisis espacial, de presentación de resultados y de interactividad que se 
requiere. Además, se ha comprobado la fiabilidad de los desarrollos de software en plataformas Windows 
con buenos resultados. 
 
Geomedia genera, por medio de Servidores de Datos, acceso e importación de las 5 capas referidas a una 
Base de Datos Única que, en formato Access? , incorpora los campos de geometría de las entidades 
gráficas dentro de las mismas tablas de datos en que están los alfanuméricos. De ese modo, el DAO 
(Data Access Object) permite manipular tanto geometrías como campos alfanuméricos. Por la 
importancia que puede tener el diseño del interfaz de usuario se ha elegido Visual Basic como entorno de 
programación. 
 
9.2. Resultados intermedios. 
 
9.2.1. Operaciones Espaciales de Herencia de Atributos 
 
Para obtener las Entidades AMV, SAUP y CSAUP se diseñan procedimientos específicos. En todos ellos, 
la secuencia de operaciones es semejante: 
 
 
 
9.2.2. Algoritmo de determinación de Cuencas Visuales. 
 
La determinación de las Cuencas Visuales (CV) es un problema ya conocido pero que necesita ser escrito 
de manera específica para una aplicación como la que nos ocupa, si se desea no recurrir a productos 
integrados auxiliares (lo que siempre supone un desembolso económico mayor, junto con problemas de 
intercambio de formatos gráficos). A continuación se describe el algoritmo para su resolución. 
 
ALGORITMO DE DETERMINACIÓN DE CUENCAS VISUALES: CV 
?? DATOS: DTM ( Modelo Digital de la zona ) y PP (Punto Principal ). 
?? RESULTADO: ÁREAS DE LA ZONA DESDE DONDE SE VE EL PUNTO PP. 
PREPROCESO . TP: representación del MDT como Trama de Pixels. La resolución es fijada por 
el usuario. La interpolación en coordenada Z se realiza directamente a partir del MDT. 
PROCESO: 
1. CICLO: Para cada pixel PV de la Trama TP: 
1.1. Obtener el juego S1 de triángulos del MDT que cruzan el segmento PP-PV ( ver 
figura 3 ). Esta consulta espacial se resuelve como función directa por las 
librerías de programación SIG ( en Geomedia [2], aplicando el SpatialOperator 
gmsqTouches sobre dos Recordsets; el primero con la Tabla de triángulos del 
MDT y el segundo con el segmento PP-PV. 
1.2. Obtener el conjunto S2 de líneas que cruzan el segmento PP-PV ( ver figura 4). 
A partir de S1, se trata de eliminar los lados de los triángulos cuyos extremos 
quedan de un mismo lado de PP-PV. Planteado como problema de búsqueda 
geométrica, este proceso se resuelve sin necesidad de calcular intersecciones [6] . 
1.3. PP es visto desde PV si y sólo si cada segmento de S2 cruza el segmento PP-PV 
por debajo. Si se consideran los segmentos orientados, basta aplicar análogos 
criterios de búsqueda geométrica que en el caso anterior. 
1.4. Fin del ciclo 
2. Los pixels obtenidos se integran en áreas. 
 
1.- Generar el primer Recordset con los registros de la primera Entidad. 
2.- Generar el segundo Recordset con los registros de la segunda Entidad. 
3.- Generar la Consulta espacial o la operación booleana (las relaciones se pueden enfocar en 
forma de relación espacial –solaparse-, como filtro espacial o como intersección). 
4.- Crear el resultado de la consulta desde el recorset de salida y añadirlo en la carpeta de 
consultas o como nueva entidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La representación numérica, en Fase de Preproceso, del MDT de la zona como Mapa de Pixels responde a 
un problema ya tratado por estos autores en la referencia [7]; en esencia, la inclusión de los triángulos en 
la Base de Datos Única referida en 7.1. requiere un recorrido de los registros de los triángulos en la Base 
de Datos Geométrica CAD, la extracción de sus coordenadas y la elaboración de un fichero neutro desde 
el que se pueden hacer dos operaciones relacionadas : 
 
?? 1) Un ciclo para recorrerlo y generar geometría en el entorno Geomedia, lo que significa 
crear una nueva entrada de Tabla en la base de Datos Única. 
?? 2) Para cada triángulo recorrido en el apartado anterior, calcular los pixels que constituyen 
sucontorno y su relleno. El primero de los problemas se resuelve por algoritmos de 
despliegue de primitivas gráficas de tipo segmento recto y el segundo, con aplicar un 
algoritmo de relleno de áreas. Ambos algoritmos están profusamente descritos [5] y la 
referencia indicada más arriba [7] desarrolla el problema en entorno CAD, dentro de una 
comunicación presentada a este mismo Congreso el año pasado. La interpolación de la 
coordenada z sobre cada uno de los triángulos resulta también fácil de tratar, porque para 
cada pixel obtenido se conoce el triángulo que lo contiene (esto elimina problemas 
computacionales del tipo Búsqueda Geométrica sobre una Subdivisión Plana [5] ) y, 
conocidos los vértices, la interpolación ha sido descrita por estos autores en [9] ). 
 
9.3. Obtención de VR. 
 
A partir de las áreas CV, se obtienen sus centroides, de modo que se dispone de dos estructuras lineales: 
 
A1: matriz de centroides de CSAUP = ( PP1 PP2 . . . PPn ) 
 
A2: matriz de matrices de centroides de GICV = ( ( PV11 PV12 . . . PV1K ) ( PV21 PV22 . . . PV2L ) . . . ) 
 
Cada elemento de A1 está relacionado con una submatriz de A2; así, por ejemplo, PP1 es el Punto 
Principal relacionado con los puntos de vista ( PV11 PV12 . . . PV1K ); cada combinación PP1- PV1i ( i=1, 
. . ., K ) da origen a una visualización realista. 
 
Desde el punto de vista algorítmico, esta visualización está determinada por la aplicación al MDT del 
terreno de la matriz de transformación: 
 
 P’ = A * P, (I), con la expresión de la matriz operadora: 
 
 
??
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
?
???
??
?
?
1000
sen)cos.(sen)cos.(cos
0cos)sen.(sen)sen.(cos
00cossen
R
A
?????
?????
??
Figura 3 Figura 4 
 
 
donde P representa la matriz de puntos de los vértices del MDT y A tiene la expresión indicada ( ver para 
más detalle la referencia [5] ) y donde los ángulos ? y ? son los que definen en coordenadas esféricas la 
dirección desde PP a PV. Si la expresión se aplica triángulo a triángulo del MDT, la conectividad no se 
pierde y el Modelo Digital del Terreno es reconstruido en perspectiva de modo directo. 
 
9.4. Cuantificación del impacto visual. 
 
Del mismo modo que se proyecta la red de triángulos del MDT mediante aplicación de (I), puede 
proyectarse el modelo GA digital de la autovía. La superposición de triángulos entre MDT y GA es 
resuelta en términos de visibilidad por medio de un algoritmo convencional de eliminación de líneas 
ocultas, por ejemplo, un trazado de rayos [5]; no obstante, la representación de este resultado exige la 
generación de una ventana de datos controlada por una Biblioteca CAD tridimensional, donde el propio 
algoritmo de eliminación está implementado como función directa. Obsérvese que el único juego de datos 
que debe ser transmitido desde los cálculos SIG a la representación CAD se reduce al Punto de Vista y al 
Punto de Destino, puesto que, como datos de partida, ya se dispone de los Modelos Digitales en entorno 
CAD. 
 
10. Conclusión. 
 
La contribución presentada posee principal interés en dos ámbitos: 
 
?? En el de la Evaluación del Impacto Ambiental, porque el Modelo de Análisis y la 
Herramienta de Simulación que se describen hacen que el problema resulte manejable: un 
reducido juego de representaciones realistas caracteriza los puntos de mayor vulneración del 
medio. En general, puede decirse que se llega a hacer tratable un propósito cuyo tratamiento 
es, a priori, difuso por el inabarcable juego de combinaciones y posibilidades que entraña. 
 
?? En el puramente gráfico, porque se está presentando un procedimiento computacional que 
arranca de consideraciones y datos 2D pero es capaz de aplicarlos y transformarlos en 
resultados gráficos 3D de modo automático; este salto 2D a 3D es muy valorable en 
términos de valoración de prestaciones de un Sistema de Simulación de ámbito Geográfico. 
 
 
Por último, es preciso indicar que el proyecto GETS y, en consecuencia, la línea de trabajos que aquí se 
ha presentado, finalizan a mediados del año 2001. 
11. Referencias. 
 
[1] Claver, I. y otros. Guía para la Elaboración de Estudios del Medio Físico: Contenido y Metodología. 
MOPT, Madrid, 1991. 
 
[2] Geomedia Professional Automation. Publicación Electrónica. 1999. 
 
[3] Proyecto GETS ( an european research network for the application of Geomorphology and 
Environmental impact assessment to Transportation Systems)U.E. , DG XII, TMR PROGRAM 
 
[4] GETS 4TH WORKSHOP : Mid term review. Sölden, Austria, January 10-14, 2000 
[5] Hearn D. , Baker P. Gráficas por compuatdora . Prentice Hall. 1995. 
 
[6] O’Rourke, J. Computational geometry in C . Academic Press. 1995 
 
[7] Otero, C, de la Pedraja, A. Interfaz Gráfico y discretizador, desarrollado en entorno CAD para un 
simulador de producción de vidrio. XI Congreso de Ingeniería Gráfica. Vol III, pp. 1193 a 1206. 
Logroño, 1999. 
 
[8] Rivas V et al. Geomorphological indicators for environmental impact assessment; consumable and 
non consumable geomorphological resources. Geomorphology 18(3-4), pp. 169.182. 
 
[9] Canga M. , Otero C. Una aplicación desarrollada para deformar cartografía ya digitalizada. Anales 
de Ingeniería Gráfica. Vol. 3, Nº 1, pp. 1 a 8. 1994.

Continuar navegando

Materiales relacionados