GEORREFERENCIACION CON ARCIS Y QGIS

"Año de la consolidación del Mar de Grau"  UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA GEOGRÁFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOGRÁFICA

DOCENTE:

ING. NOE ZAMORRA TALAVERANO CURSO:

CARTOGRAFIA AUTOMATIZADA ALUMNO:

CAMPOS SANDOVAL, DICSON CODIGO:

2011233661 AULA:

B3*3

09 - ENERO- 2016

0

INDICE

1.0

RESUMEN ..................................... ........................................................ ...................................... .................................... ..................................... ............................. ......... 2

2.0

INTRODUCCION ................................... ...................................................... .................................... .................................... ..................................... .................... 3

3.0

OBJETIVOS ...................................... ........................................................ .................................. ................................. ..................................... ............................. ......... 5

3.1

OBJETIVOS GENERALES .................................... ....................................................... .................................... .................................. ...................... ..... 5

3.2

OBJETIVOS ESPECIFICOS ...................................... ....................................................... ...................................... ...................................... ................. 5

4.0

MARCO TEORICO ................................ ................................................. .................................... ...................................... ................................... .................... .... 6

4.1

TEORIA ..................................... ........................................................ .................................... .................................... ................................... ................................. ................. 6

4.2

METODO Y METODOLOGIA .................................. ..................................................... ..................................... ................................. ............... 21

4.3

MATERIALES Y EQUIPOS ...................................... ....................................................... ...................................... .................................... ............... 21

4.4

PROCEDIMIENTO ................................ ................................................. .................................... ...................................... ................................... .................. .. 23

5.0

CUESTIONARIO ................................... .................................................... ..................................... ....................................... .................................... ................. 29

6.0

CONCLUSIONES ................................... ...................................................... .................................... .................................... .................................... ................. 86

7.0

RECOMENDACIONES .................................... ....................................................... ...................................... .................................... ........................ ....... 86

8.0

BIBLIOGRAFIA ................................ ................................................ ................................... ....................................... .................................... ....................... ....... 8 7

9.0

GLOSARIO ................................. .................................................... ...................................... .................................... ................................ .............................. ............... 8 8

10.0

ANEXOS .................................... .................................................... .................................. ..................................... ..................................... ................................. ............... 9 0

ING. NOE ZAMORRA TALAVERANO

1

1.0

RESUMEN

La georeferenciación consiste en ubicar un objeto en el espacio tridimensional con respecto a la tierra utilizando un sistema de coordenadas y un DATUM determinado. Su principal uso consiste en establecer las relaciones entre las imágenes raster y vectoriales en un sistema de coordenadas. Además de determinar el lugar en el espacio de las elementos geográficos, permite establecer la correcta posición de una fotografía aérea en un mapa y determinar la exacta ubicación de un punto en una fotografía o imagen; como por ejemplo, encontrar las coordenadas de un lugar específico, la distancia entre un punto a otro, etc. Este procedimiento es de gran importancia para los modelos de información en el campo de los sistemas de información geográficos (SIG), ya que funciona como fuente de información directa y precisa. La georreferenciación es el uso de coordenadas de mapa para asignar una ubicación espacial a entidades cartográficas. Todos los elementos de una capa de mapa tienen una ubicación geográfica y una extensión específicas que permiten situarlos en la superficie de la Tierra o cerca de ella. La capacidad de localizar de manera precisa las entidades geográficas es fundamental tanto en la representación cartográfica como en SIG. La correcta descripción de la ubicación y la forma de entidades requiere un marco para definir ubicaciones del mundo real. Un sistema de coordenadas geográficas se utiliza para asignar ubicaciones geográficas a los objetos. Un sistema de coordenadas de latitudlongitud global es uno de esos marcos. Otro marco es un sistema de coordenadas cartesianas o planas que surge a partir del marco global. 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 determinada. Los datasets SIG incluyen ubicaciones de coordenadas dentro de un sistema de coordenadas cartesianas o globales para registrar ubicaciones y formas geográficas. De este modo, es posible superponer capas de datos SIG sobre la superficie de la Tierra.

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2.0

INTRODUCCION

La georreferenciación o rectificación es un proceso que permite determinar la posición de un elemento en un sistema de coordenadas espacial diferente al que se encuentra. Existen  por tanto dos sistemas de coordenadas: el sistema origen y el sistema destino. Este proceso es determinado con una relación de posiciones entre elementos espaciales en ambos sistemas, de manera que, conociendo la posición en uno de los sistemas de coordenadas es  posible obtener la posición homóloga en el otro sistema. La georreferenciación se utiliza frecuentemente en los sistemas de información geográfica (SIG) para relacionar información vectorial e imágenes raster de las que se desconoce la proyección cartográfica, el sistema geodésico de referencia, o las distorsiones geométricas que afectan a la posición de los datos. 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 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. La utilización de sensores remotos colocados en satélites es una herramienta muy poderosa  para la evaluación, estudio y monitoreo de los recursos naturales en la tierra. Para muchas aplicaciones con datos de sensores remotos se requiere de una gran precisión geométrica,  por ejemplo para la superposición con mapas, para esto las imágenes deben ser corregidas geométricamente, mediante el proceso conocido como Georeferenciación. Si el producto satelital adquirido no está georeferenciados, ni corregido geográficamente es necesario adicionar algunos puntos geográficos de control. Este procedimiento se llama georeferenciamiento y básicamente consiste en introducir las coordenadas de puntos fácilmente reconocibles en la imagen como son cruces de carreteras, desembocaduras de ríos, construcciones o rasgos fisiográficos que no sean demasiado dinámicos.

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Los puntos adicionados de esta forma deben estar bien distribuidos en la escena, tratando al máximo de evitar la linealidad en su colocación. El nivel de precisión alcanzado en la georeferencia depende en gran medida de la fuente de información geográfica utilizada (mapas temáticos, cartografía oficial, puntos de GPS, etc.) y de la escala a la cual se vaya a realizar el trabajo. Como regla general de precisión se puede decir que el error medio cuadrático de los puntos debe ser inferior a tres. Es fundamental para cualquier tipo de corrección geométrica identificar sobre la imagen  puntos de control, tales como cruces de caminos o vías férreas, puentes o accidentes geográficos claros y que no cambien sus formas muy rápidamente. La característica a tener en cuenta en la elección a priori de un punto de control terrestre (GCP) es la capacidad de "localización inequívoca" con la mayor precisión tanto en la imagen como en el terreno. Los puntos de control de tierra se adquieren de dos formas o bien a través de digitalización de mapas o bien con mediciones en campo con GPS, que son muy precisos. La cantidad de  puntos necesarios para una buena rectificación depende del orden del polinomio a usar, del relieve del área y del grado de precisión requerido, Es importante tener en cuenta tres aspectos para la elección de los puntos de control, el número, la localización y distribución. El número depende de la complejidad del terreno y mientras más usen es mejor, buscando que los puntos no tengan dinamismo temporal y es importante que la distribución sea uniforme en toda la imagen y no que estén concentrados todos en un sector solamente, por ejemplo alrededor de una ciudad.

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3.0

OBJETIVOS

3.1

OBJETIVOS GENERALES

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Incorporar el concepto de georreferenciación.



Reconocer los programas como Arcgis, Qgis para la georeferenciación.

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3.2

Aplicar una digitalización cartográfica a partir de una carta nacional 1:50000

OBJETIVOS ESPECIFICOS









Interpretar el aporte de la Georreferenciación al análisis de problemáticas de la Geografía. Reconocer el valor de la información territorial georreferenciada. Interrelacionar los conocimientos y experiencia en docencia e investigación entre distintos niveles del proceso educativo. Desarrollar propuestas didácticas utilizando modernas tecnologías vinculadas a la enseñanza de Geografía.

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4.0

MARCO TEORICO

4.1

TEORIA

La GEORREFERENCIACIÓN consiste en la identificación de todos los puntos del espacio (aéreos, marítimos o terrestres; naturales o culturales) mediante coordenadas referidas a un único sistema mundial. Primero mediante el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y actualmente con el Sistema Global de Navegación Satelital (GNSS), la tecnología satelital permite determinar la posición espacial de objetos fijos o móviles, es decir, su georreferenciación. Este salto tecnológico ha devenido en cambio cam bio cultural: taxista,  productor agropecuario o usuario de telefonía celular lo practican. Lo sustancial es que cada punto del espacio cuenta con el equivalente de un documento de identidad, sus coordenadas, y que ese documento es de carácter mundial. Ello permite correlacionar información proveniente de distintas fuentes y épocas, posibilitando herramientas tan  poderosas como los Sistemas de Información Geográfica. Todo cambio cultural es un aporte y una demanda hacia el ámbito educativo. Es necesario explicar y difundir los fundamentos de ese salto tecnológico y sus aplicaciones (y desmitificarlo). Lo que es una demanda para los docentes (y para su formación), es también una formidable herramienta  para la enseñanza. El manejo de coordenadas nos pone más cerca del conocimiento tanto del espacio que nos rodea como del resto del mundo. Por ejemplo el difundido programa Google Earth es un poderoso auxiliar de la enseñanza. La georreferenciación satelital ha  producido una revitalización de la producción producción y el uso de cartografía. CARTOGRAFÍA:(según la Asociación Cartográfica Internacional, 1995) es la disciplina que se ocupa de la concepción, producción y estudio de los mapas en todas sus s us formas. MAPA: es la representación convencional gráfica de fenómenos concretos o abstractos, localizados en la Tierra o cualquier parte del Universo.  



Se utilizan para visualizar datos Geo-Espaciales. Se refieren a objetos o fenómenos con un lugar específico en el espacio. es pacio. Las 3 características de los datos Geo-Espaciales (Datos Geográficos) son: Geométrica (lugar y dimensiones) Atributo o Contexto ) ¿Qué? Temporal ¿Cuándo?





¿Dónde

La realización de un mapa en un proceso de abstracción y simplificación de la realidad. Se localiza dentro de un sistema de coordenadas con un N (orientación), una escala y habitualmente una leyenda.

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TOPOGRAFÍA: es la ciencia que estudia los instrumentos y el conjunto c onjunto de principios y  procedimientos para representar gráficamente, gráficamente, con formas y detalles, tanto naturales como artificiales, una parte de la superficie terrestre, la cual, es lo l o suficientemente pequeña para que se pueda despreciar la esfericidad de la tierra, que, es sustituida sin error apreciable por un plano tangente a la tierra en el centro de ella. PLANO: es un tipo de mapa en el que la superficie terrestre se considera como plana. CARTOGRAFÍA: estudio de mapas considera la tierra como ESFÉRICA TOPOGRAFÍA: estudio de planos considera la tierra como PLANA. Se considera SUPERFICIE PLANA en un rango de aproximadamente 20 Km. ADJETIVO TOPOGRÁFICO: hace referencia a la morfología y el relieve de la superficie de la Tierra. -Hawthorne, 1939: “Si un problema no puede ser estudiado fundamentalmente mediante mapas, normalmente comparando diversos mapas, entonces será cuestionable que  pertenezca al campo geográfico.” -H.R. Mill, 1998: “En geografía constituye un axioma que aquello que no puede representarse en un mapa no se puede describir.” La geografía estudia diferentes fenómenos según el ámbito que abarque: 

Hay diferentes órdenes de magnitud: Mundial/Global Continental Estatal Regional Local







Cada orden de magnitud se relaciona con una determinada resolución, es decir, simplificamos el mundo real, es cual, es muy complejo. Para realiza el mapa: seleccionamos, simbolizamos y reducimos/ampliamos. Esta reducción o ampliación es lo que llamamos ESCALA, la relación entre distancias reales ESCALALA y el mapa. Existen 3 tipos de escala:

1 unidad del plano unidades del plano N unidades realidad N' unidades de la realidad

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1.- ESCALA GRÁFICA: es la escala más recomendable ya que con reducciones y amplificaciones la barra se modifica proporcionalmente y así conserva la escala.

2.- ESCALA VERBAL: 1 cm en el mapa es lo mismo que 1 Km en la realidad. 3.- FRACCIÓN REPRESENTATIVA: 1 cm del mapa representa 5.000 cm en el mundo real. ESCALA GRANDE:     

Denominador pequeño. Más detalle y resolución. Poca cantidad de terreno representado con la misma cantidad de papel. Ej. 1:100, 1:1000, 1:5000

ESCALA PEQUEÑA:    

Denominador grande. Menos detalle. Representa un gran terreno. Ej. 1:10.000.000

ESCALA NUMÉRICA: relación constante que existe entre la longitud de una recta en el  plano y su homóloga en el terreno. Todos los problemas de escala se basan en: E = escala D.E. = denominador de escala (Ej. 1:100

100 es el D.E.)

P = Longitud del mapa T = Longitud real ING. NOE ZAMORRA TALAVERANO

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Podemos encontrar 3 casos: 1.- Determinar la escala (D.E.) de un mapa: dividimos la distancia real (T) en cm de 1 Km entre los 1 cm del mapa que lo representan (P). .E. = 100.000 cm = 25.000 cm 4 cm 2.- Determinar la longitud en un mapa: P= T D.E. P= 10000

= 10 cm

1000 Ej. Dibujar un campo de fútbol a escala 1:1000 Si mide 100 m, a escala 1:1000 son: P = 10 cm en e n el mapa 1:1000 3.- Determinar la longitud real: T = P × D.E. Ej. Calcular la distancia en un mapa ma pa (1:25000, 4 cm) Si 1 cm son 25000 cm en real: T = 4 × 25000 = 100.000 cm T = 1 Km son 4 cm en el mapa  No hay que confundir ESCALA y RESOLUCIÓN, no son sinónimos. ESCALA RESOLUCIÓN RESOLUCIÓN: cantidad de información, por unidad de superficie, sobre un mismo objeto. RESOLUCIÓN:  

Es el grado de detalle de la información. Podemos encontrar 2 mapas de la misma escala y diferente resolución.

LÍMITE DE PERCEPCIÓN VISUAL Y SU RELACIÓN RE LACIÓN CON LA ESCALA. LÍMITE DE PERCEPCIÓN VISUAL: distancia mínima (0,2 mm) que ha de existir entre dos puntos para que una persona pueda distinguirlos.

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La resolución de la vista humana normal enfoca a un máximo de 0,2 mm, por tanto, toda distancia del terreno que reducida a escala del mapa no llegue a este valor, será despreciable ya que no podremos representarla. T = P × D.E. Por tanto, si multiplicamos 0,2 por el D.E. tendremos las distancias reales que no son necesarias cartografiar porque no las veremos. 1:5000 0,2 x 5000 = 1000 mm = 1 m

no hace falta cartografiarlo. No lo vemos.

1:10000 0,2 x 1000 = 200 mm = 0,2 m 1:25000 0,2 x 25000 = 5000 mm = 5 m 1:50000 0,2 x 50000 = 10000 mm = 10 m 1:100000 0,2 x 100000 = 20000 mm = 20 m 1:200000 0,2 x 200000 = 40000 mm = 40 m todo aquello menor a 40 m no lo distinguimos ya que en la realidad serían –0,2 nm MODELOS DE LA FORMA DE LA TIERRA: 1.- Considerando la tierra plana:  

Todavía se utiliza para hacer elevaciones topográficas. Sobre distancias tan cortas que considerar la curvatura de la tierra es insignificante (unos 10 Km como máximo).

2.- Considerando la tierra esférica:  

Así es como se elaboran los mapas. Eratóstenes: en el 200 a. C. ya se dio cuenta que la tierra era una esfera y proclama el 21 de Junio el Solsticio de verano. Calculó la circunferencia terrestre un 15% demasiado alta (46000 Km versus 40000 Km).

ESFERA: La esfera no tiene ni inicio ni final: la situación s ituación y localización es relativa. Hay 4 datos reales:   

Eje de rotación Dos lugares donde el eje intercepta la superficie (Polo N y Polo S geográficos) Ecuador (círculo máximo, perpendicular al eje, divide la Tierra en 2 hemisferios iguales)

CÍRCULOS MÁXIMOS: CÍRCULOS MÁXIMOS: 

Es la intercepción entre un plano que pasa por el centro de la Tierra y la superficie de la Tierra.

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 

Hay infinitos círculos máximos; pero sólo uno perpendicular al eje. Dos características principales: El arco del círculo máximo que une 2 puntos sobre la esfera es el camino más corto. El plano en el que se sitúa el círculo máximo siempre pasa por el centro.

COORDENADAS GEOGRÁFICAS: Las coordenadas esféricas LATITUD y LONGITUD vienen definidas por:   

El eje de rotación La rotación (Ecuador) Un meridiano de origen (Greenwich)

La tierra esférica tiene un radio de 6.371 Km y comprende un área de 510.000.000 Km2

LONGITUD:  

 

Los meridianos equivalen a las líneas de longitud. El ángulo entre círculos máximos: entre el meridiano de Greenwich 0º y el meridiano que pasa por el punto considerado. Longitud máxima por E/W es de 180º. Para mejorar la precisión se miden la longitud y la latitud en: grados (º), minutos („) y segundos („‟).

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Para pasar a grados decimales: se multiplican los minutos x 60 se suman los segundos y se divide por 3600. Ej. de conversión grados, minutos y segundos a grados decimales: 45º 33‟ 22‟‟ (33 x 60) + 22 / 3600 = 0,55 (parte decimal de los 45º) = 45‟ 55º Ej. de conversión grados decimales a grados, minutos y segundos: 128‟ 47º (0,47 x 3600) / 60 = 28‟2 128º 28‟ 12‟‟

LATITUD: Los paralelos equivalen a las líneas de latitud. Ángulos formados por pares de líneas que se extienden entre el Ecuador y el centro de la Tierra y el centro ce ntro de la Tierra y nuestro punto. La latitud máxima N/S es de 90º.  



MODELOS CONSIDERANDO LA TIERRA ESFÉRICA: Los modelos que consideran la tierra esférica sólo se usan para hacer aproximaciones de distancias globales, puesto que, fallan a la hora de modelar la forma precisa de la Tierra. LA TIERRA COMO UN ELIPSOIDE: E LIPSOIDE: La premisa de considerar la tierra como un elipsoide fue propuesta por Isaac Newton, el cual decía que la fuerza centrífuga generada por la rotación de la tierra llevaba a un aplanamiento de los polos y un abombamiento del Ecuador.

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Elipsoide: es un modelo matemático para la forma de la tierra. Da a los cartógrafos una superficie matemática lisa donde colocar un sistema de coordenadas. 

Consiste en un semieje mayor (a) y un semieje menor (b), centrados en el origen.

¿Por qué diferentes elipsoides? Antes de la existencia de satélites cada país empleaba el elipsoide que le convenía “local best fit”. Con la aparición de los satélites se intenta un standard global con el WGS84. Muchos países emplean su propio DATUM para hacer sus s us mapas, se llaman DATUM LOCALES, así, un Mismo punto tiene diferentes coordenadas en mapas que se hayan hecho hec ho con diferentes elipsoides. Se requiere un modelo de la forma de la Tierra, más cercano a un elipsoide que a una esfera. Al rotar una elipse a partir del eje más corto, el diámetro de N-S es aproximadamente 1/300 menor que E-W. El mejor modelo actual es WGS-84 (Word Geodetic System), con un radio al ecuador de 6.378.137 Km? y un aplanamiento a planamiento de 1/298.257. En cuanto a la latitud en el elipsoide, la latitud es el ángulo entre la  perpendicular a la superficie y el plano del Ecuador. Ecuador. La longitud es igual que en una esfera con sus círculos máximos pero la latitud es perpendicular a la tangente.

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DATUM GEODÉTICO: 

 

Es una base de referencia para un sistema sis tema de coordenadas. Incluye la latitud, la longitud y la orientación de un punto inicial de origen de un elipsoide que modela la superficie de la tierra de una región concreta. Define el origen (o posición) y la orientación (o dirección) respecto a la tierra. Causas de los problemas con DATUM: Diversos DATUM se emplean en una sola área. DATUM que emplean el mismo nombre y elipsoides con diferentes puntos iníciales. Cartas o mapas que no dan información sobre el elipsoide. Algunos productos usan datos relacionados con el WGS-84, el cual todavía no se ha establecido.

5.- Los DATUM antiguos son s on poco efectivos. LA TIERRA COMO UN GEOIDE: En una tierra totalmente elipsoidal (sin anomalías en el interior de la tierra) la superficie de un océano homogéneo e inmóvil coincidiría con el elipsoide. La superficie de un océano homogéneo e inmóvil es una superficie equilibrada. Debido a las anomalías en el interior de la tierra, una superficie equilibrada será elevada sobre masas adicionales y más baja sobre masas que faltan. Si la tierra estuviera completamente cubierta por agua, el agua seguiría el campo gravitatorio, causando una distribución irregular sobre la superficie de la tierra. La distancia vertical entre la superficie equilibrada y el elipsoide se llama geoide. El geoide cambiaría solamente lentamente con el tiempo. El equilibrio de la superficie aumentará o disminuirá a razón de 1 m por cada 1000 m de subidas y bajadas del relieve marino, por ejemplo, con una fosa de 7 Km de  profundidad, la superficie tendrá una depresión depresión de 7 metros por debajo del nivel medio del mar, de esta manera, la profundidad de océanos y mares se mide por satélite midiendo la “altura” del mar. LA FORMA DE LA TIERRA: La distribución se denomina GEOIDE: es la superficie a lo largo de la cual la gravedad es siempre O igual y en la que la dirección de la gravedad es siempre perpendicular.   



Por tanto, un geoide es irregular y no tiene una expresión matemática completa. El geoide se aproxima al nivel medio del mar. La forma del geoide se calculó basándose en e n la hipotética superficie gravitacional equipotencial. Existe una diferencia significativa entre este e ste modelo matemático y la superficie real. Incluso los modelos de geoides más sofisticados, desde un punto de vista matemático, sólo se aproximan a la forma real de la tierra. El geoide está por encima del elipsoide cuando hay relieve y por debajo cuando no.

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Relación geoide-elipsoide: el geoide es el modelo más exacto, pero en muchos casos, como en el de viejos mapas y muchos países, todavía utilizan diversos elipsoides.

El punto de base para toda la Península Ibérica es el nivel del mar en Alicante y todas las cotas se dan referidas al geoide.

GPS (Global Positioning System): GPS

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Abreviatura de NAVSTAR GPS (Navigation System with Time And Ranging Global Positioning System (Sistema de Posicionamiento Global con Sistema de  Navegación por Tiempo y Distancia). Se trata de un sistema de navegación de tiempo y distancia y determina una  posición absoluta y exacta, independientemente de las condiciones condiciones climatológicas. Las cotas de GPS se dan con respecto al elipsoide aunque por regla general se emplea el geoide, en cambio, generalmente para marcar una situación x,y (latitud, longitud) se emplea el elipsoide.

GPS Geoide



70 m por encima del geoide 100 m por debajo del elipsoide

La exactitud de las medidas de la altura alt ura del GPS depende de varios factores pero el más crucial es la “imperfección” de la forma de la tierra. La altura se puede medir de dos maneras. El GPS utiliza la altura (h) sobre la referencia del elipsoide que se aproxima la superficie de la tierra. Lo normal, la altura ortométrica (H) es la altura sobre una superficie imaginaria llamada el geoide, que es determinado por la gravedad de la tierra y aproximado por MSL. La principal diferencia entre las dos alturas (la diferencia entre el elipsoide y el geoide) es la altura al tura del geoide (N). La figura demuestra las relaciones entre los diversos modelos y explica las razones por las que las dos apenas se igualan espacialmente.

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La línea laxodrónica: es una línea de rumbo constante que intercepta varios meridianos con ángulo constante. No es la distancia mínima entre 2 puntos, tan solo da un rumbo constante en navegación marítima. círculo máximo – línea octodrónica distancia entre 2 puntos pero con un trayecto variable.

ESFERA: La esfera no tiene ni inicio ni final: la situación y localización es relativa. Hay 4 datos reales:   

Eje de rotación Dos lugares donde el eje intercepta la superficie (Polo N y Polo S geográficos) Ecuador (círculo máximo, perpendicular al eje, divide la Tierra en 2 hemisferios iguales)

CÍRCULOS MÁXIMOS: CÍRCULOS MÁXIMOS: 

 

Es la intercepción entre un plano que pasa por el centro de la Tierra y la superficie de la Tierra. Hay infinitos círculos máximos; pero sólo uno perpendicular al eje. Dos características principales: El arco del círculo máximo que une 2 puntos sobre la esfera es el camino más corto. El plano en el que se sitúa el círculo máximo siempre pasa por el centro.

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DISTANCIAS Y RUMBOS SOBRE UNA ESFERA DE REFERENCIA: ORTODRÓMICA: cualquier segmento de un círculo máximo. Corresponde a la distancia más corta entre dos puntos. LOXODRÓMICA: línea de rumbo constante. Es la línea que intercepta varios meridianos con un ángulo constante. 



Los barcos navegan entre 2 puntos por una loxodrómica; no es la distancia menor entre dos puntos pero es una línea de rumbo constante. Los aviones navegan entre dos puntos por una ortodrómica; es la menor distancia entre dos puntos pero es un trayecto t rayecto de rumbo variable.

COORDENADAS GEOGRÁFICAS: Las coordenadas esféricas LATITUD y LONGITUD vienen definidas   

El eje de rotación La rotación (Ecuador) Un meridiano de origen (Greenwich)

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La Tierra es un gran imán. Si imantamos una aguja nos indicará el Norte magnético. La  brújula nos indica el Norte magnético, el cual, no coincide con el Norte geográfico, geográfico, no coinciden en un cierto ángulo que llamaremos la DECLINACIÓN MAGNETISMO TERRESTRE: Inclinación (α) Declinación (δ) Anomalías locales de la declinación Perturbaciones accidentales

La DECLINACIÓN varía por los siguientes motivos: 

Por el cambio de lugar de observación Por el cambio de lugar de observación a lo largo de un paralelo Por el cambio de lugar de observación a lo largo de un meridiano



Por el transcurso del tiempo Variaciones seculares (de siglos) Variaciones anuales

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Existen varios tipos de Nortes:  

De rumbo: rumbo de una dirección al ángulo con el Norte magnético. El azimut: de una dirección al ángulo que hace con el Norte geográfico.

Ejemplo: brújula nos marca 46º respecto al Norte con una declinación de 4º:

MAGNETISMO TERRESTRE:   

Líneas de igual inclinación Líneas de igual declinación Rumbo.

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Isoclinas. Isógonas.

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4.2





METODO Y METODOLOGIA

Disponer de 4,8, 16 puntos identificables identificables en la Carta Nacional, los los mismos que que contengan los vértices coordenadas de la Carta Nacional. Los métodos aplicados son: 1. Descriptivo

Se realiza un diagnóstico de las zonas de estudio en base a revisión  bibliográfica y al reconocimiento del área, para la descripción de la realidad  problemática que se presenta en todo el trayecto. 2. Analítico

A partir de la descripción de la problemática, se buscan las razones que causan o que provocan ciertos fenómenos y formaciones, incrementando los conocimientos.

4.3

MATERIALES Y EQUIPOS

Los materiales utilizados son:

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Carta Nacional

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Cámara fotográfica

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Regla

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Los equipos utilizados son:

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Computadora (programas Microsoft, Arcgis, Qgis)

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4.4

PROCEDIMIENTO

PROGRAMA ARCGIS

ABRIR EL PROGRAMA ARCGIS

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ACTIVAR TOOLBOX

ACTIVAR EXTENSIONES

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CUADRO DE EXTENSIONES

EXTENSIONES ACTIVADAS

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25

CONECTAR FOLDER DE TRABAJO

FOLDER TRABAJO CONECTADO

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AGREGAR DATA

COLOCAR DATA

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PROGRAMA QGIS

ABRIR EL PROGRAMA QGIS

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5.0

CUESTIONARIO

1. Georreferenciar la información raster (ríos, curvas, vías, etc.) con 04 puntos de control.

EN ARCGIS

LAMINA DE VIAS

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LAMINA GEOREFERENCIANDO

CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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IMAGEN GEOREFERENCIADA

LAMINA DE CURVAS

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31

LAMINA GEOREFERENCIANDO

CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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32

IMAGEN GEOREFERENCIADA

LAMINA DE RIOS

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33

CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

IMAGEN GEOREFERENCIADA

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34

LAMINA DE CENTROS MINEROS

LAMINA GEOREFERENCIANDO

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR ME NOR A 1)

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EN QGIS

LAMINA DE CENTROS MINEROS

LAMINA GEOREFERENCIANDO

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IMAGEN GEOREFERENCIADA

LAMINA DE CURVAS

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LAMINA GEOREFERENCIANDO

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LAMINA DE RIOS

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IMAGEN GEOREFERENCIADA

LAMINA DE VIAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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2. Georreferenciar, los archivos raster con 8 puntos de control.

EN ARCGIS

LAMINA DE CURVAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE VIAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE CENTROS MINEROS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE RIOS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE CURVAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE VIAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE CENTROS MINEROS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE RIOS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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EN QGIS

LAMINA DE CENTROS MINEROS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE CURVAS

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LAMINA DE VIAS

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LAMINA DE RIOS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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3. Georreferenciar, los archivos raster con 16 puntos de control.

EN ARCGIS

LAMINA DE CURVAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE RIOS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE CENTROS MINEROS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE VIAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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EN QGIS

LAMINA DE CURVAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE RIOS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE CENTROS MINEROS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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LAMINA DE VIAS

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CUADRO DE ERRORES (ERROR DEBE SER MENOR A 1)

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4. Indique las diferencias o discrepancias entre las diferentes georreferenciaciones, menciones las causas de las diferencias o discrepancias.

QGIS

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Editar una tabla (suprimir o crear un campo, reordenar los campos). El plugin Table Manager es tan simple y genial que sería s ería un pecado no usarlo. Digitalizar. Las herramientas de digitalización (avanzadas) son muy poderosas y simples de usar. El modo topología se activa ac tiva muy fácilmente. Ver datos almacenados en Postgis o Spatialite Importar archivos de formato vector en Postgis (con el plugin preinstalado SPIT) Crear una capa de puntos a partir de un archivo texto de coordenadas. No podría trabajar si el plugin preinstalado "Añadir capa de texto delimitado". Además, acabo de ver que en la versión 2.0 de QGIS, leerá directamente las coordenadas en grados minutos y segundos Join y Join espaciales. Muy a menudo Arcgis me sale un error que ya me cansé. QGIS no me falla en este punto. Se puede también hacer un join con una tabla almacenada en PostgreSQL (en SQLite también imagino) Buscar y eliminar los dobletes geográficos con el plugin mmqgis Trabajar con diferentes formatos vector. QGIS está basado sobre la librería GDAL/OGR (el campeon de la conversión de formatos SIG, tanto raster como vector), así que convertir un shape en formato MapInfo o KML, entre otros, se hace al toque Trabajar con un fondo cartográfico satelital. El plugin Open layers permite ver OSM, Google, Bing i Yahoo Agregar y llenar un campo id. Usando la función $rownum o $id se hace al toque. En Arcgis no sé cómo hacerlo Como lo han visto, muchas de estas tareas se hacen con los plugins de QGIS que sin duda representan un punto fuerte del programa. Si no encontramos como hacer algo a lgo en QGIS, el primer reflejo debe ser de buscar en la lista de los plugins. Hay una gran  probabilidad que alguien tuvo la misma necesidad que nosotros, desarrolló su s u propio  plugin y lo compartió.

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ArcGIS

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Cuando tengo una licencia Laughing L aughing Hacer una representación gráfica. En QGIS todavía me parece complicado y el resultado casi nunca me satisface. Hacer un mapa. En QGIS, es una pesadilla. Este punto y el anterior son, según yo, los 2 aspectos donde ArcGIS todavía está mucho mejor que QGIS. Seleccionar por atributos o por ubicación. Eso es más por costumbre. QGIS lo hace igual, solo que los criterios para la selección por ubicación son más numerosos en ArcGIS. Explorar los datos. Cuando tengo una nueva capa y quiero explorar los datos de la tabla, prefiero hacerlo en ArcGIS, aún más si tiene muchos atributos. Desde la versión 10, la integración de las tablas en el visor es muy práctica y súper agradable cuando uno tiene varias tablas abiertas y necesita hacer idas y vueltas entre ellas Crear, suprimir un shape. Aún el QGIS Browser no llega a la altura de ArcCatalog que es muy práctico Trabajar con capas muy pesadas. En este caso ArcGIS es más rápido que QGIS Trabajar con datos raster. También es más má s por costumbre. Trabajo muy poco con datos raster así que todavía no he tenido la oportunidad de ver en detalle como lo maneja QGIS Escribir scripts Python. Una de las grandes novedades de la versión 10 fue la mejor integración del lenguaje Python. El módulo arcpy es un éxito. En poco tiempo se  puede hacer cosas avanzadas y la documentación es muy buena. Obviamente, Python esta también integrado en QGIS, pero aún no he probado usar la consola o desarrollar  plugins.

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5. Cual de la información raster se debe utilizar para generar información vectorial,  porque. La mayoría de los elementos que existen en la naturaleza pueden ser representados mediante formas geométricas (puntos, líneas o polígonos, esto es, vectores) o mediante celdillas con información (raster). Son formas de ilustrar el espacio intuitivo y versátil, que ayudan a comprender mejor los elementos objeto de estudio según su naturaleza. En función de la forma de representar el espacio de la que hacen uso podemos clasificar los SIGs en dos grandes modelos o formatos:

La elección de un modelo u otro dependerá de si las propiedades topológicas son importantes para el análisis. Sí es así, el modelo modelo de datos vectorial es la mejor opción, opción, pero su estructura de datos, aunque muy precisa, es mucho más compleja y esto puede ralentizar el proceso. Por ello, si el análisis que nos interesa no requiere acudir a las propiedades topológicas, es mucho más rápido, sencillo y eficaz el uso del formato raster. También es más fácil decantarse por una estructura de datos vectorial cuando hay que reflejar más de un atributo en un mismo espacio. Usar un formato raster nos obligaría a crear una capa distinta para cada atributo.

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6.0

CONCLUSIONES

Para realizar la georreferenciación de un mapa, el conocimiento a priori de la calidad geométrica de la información geográfica que aparece en el documento, permite seleccionar el proceso más adecuado, diferenciando métodos distintos para los documentos en los que las geometrías representadas tienen una precisión homogénea y en los que la precisión es heterogénea o desconocida. Cuando la precisión es homogénea, es posible plantearse transformaciones sencillas que requieran poco trabajo y obtengan buenos resultados, tanto en precisión como en aspecto visual. Cuando los documentos no tienen una precisión homogénea, es necesario recurrir a transformaciones polinómicas de grado dos o superior  para mejorar la precisión. Una rectificación polinómica de este tipo es, desde el punto de vista geométrico, más precisa que el resto de métodos, si bien cuando se trata de la gestión de cartografía antigua, quizás, no sea la más adecuada; en primer lugar porque necesita de un trabajo adicional para identificar muchos puntos homólogos y por otro lado, porque el resultado puede tener distorsiones excesivas que impidan la legibilidad. Por ello es preciso tener en consideración los recursos disponibles y la finalidad del documento obtenido para realizar este tipo de transformación.

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RECOMENDACIONES

Para una mejor digitalización digitalización cartográfica cartográfica de una una carta nacional es importante escanear la misma para poder realizar el trabajo de forma más rápida y sencilla. Tener por lo menos conocimiento de Arcgis, Qgis, Hidrología Hidrología sobre cómo se debe debe delimitar una microcuenca de 4 orden puesto es la cual se debe hallar para la digitalización digital. Escanear las imágenes en formato tif con 600 Mbps.

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8.0

BIBLIOGRAFIA

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BOWRING, B.R., (1976): “Transformation from spatial to geodetic coordinates”. Survey Review, 23: 323-327. BURROUGH, P.A., McDonnell, R, (1998): “Principles of geographical information systems”. Spatial information systems. Oxford University Press, Oxford; New York, xiii, 333 pp. CHUVIECO, E. (1996): “Fundamentos de Teledetección espacial”. Madrid, Rialp. GONZÁLEZ-MASTESANZ, J, (2004): “Grid estimation. Application to datum distortion modelling”. 1st European Workshop on Reference Grids European Commision, JRC Milan. Instituto Geográfico Nacional (1918). Red geodésica de primer orden de España. Talleres del Instituto Geográfico y Estadístico, 116 pp. VAZQUEZ MAURE, F., MARTÍN LÓPÉZ, J. (1989): “Lectura de Mapas”. Madrid, Ministerio de Obras Públicas, Instituto Geográfico Nacio GONZÁLEZ-MASTESANZ, J, y DALDA, A., (2002): “Estrategias para la transición de datum ED50-ETRS89”. III Asamblea Hispano-Portuguesa de Geodesia y Geofísica (en CD), Valencia. Geodesia, Topografía General y Aplicada, Francisco Domínguez Garcia-Terejo, 7a Edición corregida y aumentada, editorial dossat. S.a. Casanova, J.L.; J.L. ; Sanz, J.; Salvador, P. (2014). Curso teórico experimental de teledetección espacial. Laboratorio de Teledetección. Departamento de Física Aplicada: Universidad de Valladolid. García-Cuesta, J.L.; Molina, I.; García-Gómez, F.M.; Arroyo, P. (2013). Curso de introducción a los sistemas sis temas de información geográfica. Departamento de Geografía: Universidad de Valladolid. Gómez-Lahoz, J. (2014). Georreferenciación de imágenes de satélite. Departamento de Ingeniería Cartográfica y del Terreno: Universidad de Salamanca.

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9.0

GLOSARIO

Análisis espacial:  Conjunto de técnicas utilizadas para obtener información útil a partir de

datos con referencia geográfica. Incluye la integración de los con- juntos de datos geográficos, métodos cualitativos y cuantitativos para evaluar los datos, la modelización, interpretación y predicción. En un SIG, el análisis espacial se refiere, por lo general, a los métodos de integración de datos, como la superposición de polígonos o los análisis de vecindarios. En un sentido más amplio, incluye, por ejemplo, modelos de procedimientos espaciales (como la dinámica migratoria) y las estadísticas espaciales (como los modelos de regresión que representan las disposiciones espaciales y las relaciones entre las observaciones). Banda: 

Capa de una imagen multiespectral obtenida mediante teleobservación que muestra las señales medidas en un intervalo definido del espectro electromagnético. Véase también imagen multiespectral. Base de datos geográficos:  Conjunto

lógico de datos sobre características que se refieren

a ubicaciones en la superficie terrestre. Bit: Dígito binario que puede adquirir un valor de uno o cero. Capa:  Conjunto

de datos de SIG que contienen características relativas al mismo tema, como los caminos o las casas. El término capa se refiere a la capacidad que tiene un SIG de superponer y combinar capas de diferentes temas que están referenciadas en el mismo sistema. Cartografía: Arte

y ciencia de la creación de una representación bidimensional de alguna  parte de la superficie terrestre. Las características representadas pueden ser los objetos reales (mapas topográficos), o pueden ser conceptos y características más abstractas (mapas temáticos). Cartografía automatizada/Gestión de servicios:   Aplicaciones

de SIG en el sector de obras y servicios públicos que se centran en cuestiones relativas a aspectos técnicos y de mantenimiento. Coordenada:  Dos

o tres números que describen la posición de un punto en dos o tres dimensiones (por ejemplo, x/y o x/y/z, donde z indica la altura). Una coordenada  bidimensional se denomina a veces par de coordenadas, una coordenada tridimensional, un trío. En las bases de datos de los SIG, las coordenadas re- presentan las ubicaciones correspondientes en la superficie terrestre en relación con otros lugares. Dátum: En

cartografía, conjunto de parámetros que definen un sistema de coordenadas. Más específica- mente, es la referencia o base de las mediciones o cálculos. Por ejemplo, un dátum cartográfico nacional establece el marco de referencia para las actividades cartográficas de un país.

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Digitalización: 

Procedimiento por el cual se transforma la información sobre las características geográficas de los mapas de papel a coordenadas digitales. Habitualmente, se refiere al procedimiento manual de trazado de líneas en un mapa en papel adjuntado a un digitalizador con un cursor tipo ratón que capta las coordenadas y las almacena almacena en una  base de datos de SIG. Digitalización manual:   Técnica

de digitalización que no emplea un digitalizador. En cambio, se identifican las características con el ratón en la pantalla a partir de una imagen escaneada o de características dibuja- das en un medio transparente, (por ejemplo, mylar) que se adjunta a la pantalla. Elipsoide:  En

cartografía, forma tridimensional utilizada para representar la tierra. El elipsoide terrestre se caracteriza porque hay menos distancia desde el centro hasta los polos (eje semimenor) que desde el centro al ecuador (eje semimayor). También se de- nomina esferoide. Escala:  En cartografía, la relación entre la distancia en un mapa y la correspondiente en la

superficie terrestre. Se enuncia como una relación, por ejemplo 1:100.000, que significa que un centímetro en el mapa equivale a 100.000 centímetros en la superficie terrestre. Como es una relación, un mapa de pequeña escala muestra una superficie relativamente grande mientras que un mapa de gran escala muestra una superficie pequeña. En términos más generales, la escala se refiere al nivel de observación o investigación, que puede variar desde fenómenos de microescala hasta fenómenos de macroescala. Formato de archivos de imagen y marcado (TIFF):   Formato

estándar de imagen o archivo en cuadrícula que puede almacenar imágenes en blanco y negro, en escala de grises o de color, comprimidas o no. Los escáneres y otros dispositivos que crean imágenes muchas veces proporcionan sus productos como TIFF. En un SIG, geo-TIFF se define como un archivo de imagen TIFF estándar que describe una imagen obtenida mediante la teleobservación, una ortofotografía digital o un conjunto de datos en cuadrícula. Incluye un archivo asociado con una extensión .tfw que contiene información sobre la referencia geográfica de la imagen, el tamaño de la casilla en unidades del mundo real y más información pertinente. Georreferenciamiento: 

Procedimiento por el cual se determina la relación entre las coordenadas en papel y las del mundo real. Es necesario realizar este procedimiento después de la digitalización, por ejemplo, para convertir las coordenadas en papel medidas en unidades de digitalización (centímetros o pulgadas) al sistema de coordenadas del mundo real que se empleó para dibujar el mapa fuente. Véase también transformación.

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10.0

ANEXOS

GEOREFERENCIACION DE LA CARTA NACIONAL

TRANSFORMANDO COORDENADAS GEOGRAFICAS A UTM

TABLA PARA CORREGIR COORDENADAS

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APLICANDO RECTIFY PARA GUARDAR LA IMAGEN GEOREFERENCIADA

IMAGEN DE CARTA NACIONAL GEOREFERENCIADA EN UTM WGS84 WGS84

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