PRODUCCION DE MAPAS. Cartografía digital -- reseña histórica

Transcripción

1 PRODUCCION DE MAPAS Cartografía digital -- reseña histórica Cartografía topográfica / temática Del mapa analógico al digital y viceversa El contenido de un mapa Escalas y generalización Representación de la información no espacial Simbología Modelos del terreno e Imágenes Salidas analógicas Metadatos

2 Cartografía digital -- reseña histórica Período temprano: (pre- 500 DC) -> ciencia Grecia: Ptolomeo, Eratóstenes, Hiparco: geometría naciente Epoca oscura ( ) -> declinación de la ciencia Religión: mapas T - en - O Mundo Arabe: portulanos Renacimiento( ) -> tecnología Viajes de descubrimiento, Contacto con los árabes: Ptolomeo Imprenta: relieve y tallado Proyecciones cilíndricas - Gerhardt Mercator

3 Cartografía digital -- reseña histórica Epoca moderna ( ) -> ciencia y tecnología Agrimensura, triangulación: mapeo topográfico Levantamiento de datos, censos: mapeo temático Proyecciones cónicas, cronómetros, litografía Foto-litografía y Fotografía Aérea Post-guerra ( ) -> artes Cambios sociales: educación, descanso y viajes Cartografía digital (1980- ) -> tecnología

4 Cartografía digital -- reseña histórica : computadoras caras, software especializado 1950 Primeras computadoras 1971 Primer programa de mapeo y GIS 1972 Primeros datos digitales de imagen satelital (Landsat) 1977 Primeras computadoras personales (PCs) and GUI Mapeo por computadora: sólo el gobierno o grandes corporaciones

5 Cartografía digital -- reseña histórica 1980s: computadoras personales y software estándar 1981 IBM-XT (PC) 4 colores 1984 Macintosh, IBM-AT colores 1985 UNIX workstations (e.g. SUN, SGI, HP) 1987 PC-386 (Windows) 256 colores / grises Software estándar accesible para diseño gráfico y CAD

6 Cartografía digital -- reseña histórica 1990s: Potencia y accesibilidad (Windows3) 1994 Pentium (586) 1996 Windows 95 / NT Salidas de alta calidad y estandarización en el formato de los datos 2000s: Continua mejora de velocidad ( 2x cada 18 months)

7 Cartografía digital -- reseña histórica Programas usados para mapeo: Programas de dibujo Programas de Diseño Gráfico Programas de mapeo (desktop mapping) Programas CAD Programas de entorno GIS

8 Cartografía digital -- reseña histórica Formatos de archivo utilizados: raster TIF BMP GIF JPG SID vector DXF DGN HPG EPS PS Tagged Interface File Format Windows bitmap Graphics Interchange Format Joint Photographics Experts Group MultiResolution Seemless Image Database Drawing exchange format DesiGN file (Microstation) Hewlett Packard Graphics Encapsulated Postcript Postcript

9 Cartografía digital -- reseña histórica Formatos de archivo estándar usados en ambiente GIS : CSV SHP Comma Separated Values (ASCII Shapefile (Binario formato ESRI)

10 Cartografía: topográfica / temática La cartografía topográfica se utiliza para representar los detalles geomorfológicos de la superficie terrestre y es principalmente CUANTITATIVA La cartografía temática se usa para describir de manera gráfica fenómenos específicos con contenido espacial siendo esencialmente CUALITATIVA

11 Cartografía: topográfica / temática Topográfica Temática alto nivel de precisión alto nivel de detalle complejo levantamiento de datos control de campo complicado nivel de precisión variable según el caso alto nivel de detalle descriptivo levantamiento de datos según el caso control de campo más simple

12 Cartografía: topográfica / temática temática topográfica fotomapa

13 Del mapa analógico al digital y viceversa Mapa analógico Mapa digital escaneado / vectorización Mapa analógico Mapa digital visualización / impresión

14 Del mapa analógico al digital y viceversa Actualización Generación de nueva cartografía Tendencias Del 2D al 3D Ortofotomapas Ventajas y desventajas

15 Ventajas de la digital: Del mapa analógico al digital y viceversa Actualizar o re-elaborar mapas en menos tiempo y costo Permite visualización a gusto del usuario Elaborar mapas para necesidades específicas Producción de mapas sin personal calificado Capacidad para experimentar representaciones diversas de los mismos datos Facilitar el análisis cruzado entre datos estadísticos y espaciales Facilitar representación de datos tridimensionales

16 Del mapa analógico al digital y viceversa Ventajas de la analógica: Usuarios acostumbrados a ella No requieren de un equipo para su visualización Producto económico en si mismo (impreso) Sin requisitos para su portabilidad

17 Del mapa analógico al digital y viceversa ejemplos Cartografía analógica: Carta ROU 1: Carta MTOP 1: Cartografía digital: Google Earth

18 El contenido de un mapa Las salidas de GIS son frecuentemente mapas Los mapas (map layouts) son una forma de comunicación Los mapas no son la realidad Son documentos técnicos y artísticos Cómo se determina su contenido? How to Lie With Maps (Montmonier & DeBlij)_

19 El contenido de un mapa Está compuesto por múltiples elementos La mayoría de éstos elementos (frames) son derivados de otros documentos En los mapas digitales los frames pueden ser conectados dinámicamente con la fuente del dato. Los map layouts pueden imprimirse o guardarse como gráficos

20 El contenido de un mapa Cuerpo (datos) Retícula, grilla o canevá Escala Leyenda Datos adicionales - texto - gráficas - fotos - tablas

21 El contenido de un mapa

22 Escalas y generalización Un mapa es una representación bidimensional, a escala, de una porción de la superficie terrestre. La escala relaciona esa representación con la realidad y permite medirla como si se tratara de ella. La generalización es la reducción del detalle o simplificación de la realidad...los mapas no pueden mostrar todos los detalles, y si pudieran serían muy complejos para interpretar. Las fotos aéreas o imágenes satelitales usadas como mapas son un ejemplo de este hecho.

23 Escalas y generalización Hay dos diferencias básicas entre mapas (o datos digitales para mapeo) e imágenes aéreas (o satelitales): Las imágenes no son ortogonales: la Fotogrametría se usa para corregirlas y convertirlas en ortofotos. Las imágenes carecen de generalización: es preciso interpretarlas para hacerlas legibles por los usuarios

24 Escalas y generalización Generalización: el núcleo de la producción de mapas

25 Escalas y generalización El proceso de generalización consiste de: simplificación, selección, clasificación y simbolización

26 Escalas y generalización Simplificación Determina la característica más importante (dimensión) de los atributos de los elementos del mapa Volúmenes 3D ('realidad, generalmente no representada) Areas 2D ( 'polígonos' en GIS) Líneas 1D ('arcos' en GIS) Puntos 0D ('puntos' en GIS) Así como la escala disminuye, los elementos reducen progresivamente su dimensión. A ésto se le denomina colapsado. ejemplos gráficos de colapsado

27 Escalas y generalización Selección Este proceso incluye: Agregado (fusión de varios elementos, mayormente común con áreas) Eliminación (remoción de algunos elementos: puntos, líneas y áreas) Suavizado (remoción de detalles en la forma o el delineado: líneas y áreas) Tabor Lake de 1: 50,000 (izq.) foto y generalización a 1: 250,000 (der.)

28 Escalas y generalización Clasificación y Simbolización Hay tres tipos de grupos de datos o de clasificación: a. Nominal: por nombre o cualitativamente p.ej. especies forestales, tuberías de petróleo vs. gas, tipo de edificios Puntos Líneas Areas b. Ordinal: por orden (implica jerarquía) p.ej. riesgo de incendio (alto, medio, bajo); tipo de caminos (principal, secundario, senda) c. Intervalo: por tamaño o cantidad p.ej. habitantes, lluvia caída Pueden expresarse como totales, razones, densidades, porcentajes, etc.

29 Herramientas de generalización usadas usualmente

30 Escalas y generalización La escala de un mapa digital sólo existe a la hora de su visualización y ella debe ser coherente con el nivel de detalle y precisión de los datos almacenados

31 Simbología Variables visuales de diseño Forma: Patrón: Textura: detalle o contorno de un punto repetición regular de una forma en una línea o área variación de tonos o líneas en un área Orientación: dirección de marcas en un punto o área Tamaño: Tono: Color: hue: chroma: value: tamaño de un punto, o grosor de líneas o límites tono de gris (% de tinta negra) Tiene tres dimensiones la sensación visual de distintas long. de onda" (p.ej. rojo, azul) saturación del color = pureza del tinte intensidad = brillo

32 Variables visuales de diseño Simbología

33 Variables visuales de diseño Simbología

34 Simbología Criterios para el diseño Asociación Datos cualitativos vs. cuantitativos Convención Contraste Propósito general del mapa Límites gráficos y de percepción

35 Simbología Criterios para el diseño a. Puntos deben ser asociativos, pero simples resaltar más que los elementos de patrones de área

36 Simbología Criterios para el diseño b. Líneas elementos físicos permanentes (p.ej. rutas, ríos) deben ser sólidos elementos físicos no permanentes (p.ej. sendas, cañadas intermitentes) deben ser punteados elementos no-físicos (p.ej. administrativos) debe usarse patrones las líneas deben distinguirse de los límites de áreas líneas poco importantes pueden ser enmascaradas' (tono menor al 100%) p.ej. retícula

37 Simbología Criterios para el diseño c. Areas pueden simbolizarse por la línea límite o un patrón de relleno, dependiendo del tipo de mapa. Si se usa un relleno puede omitirse la línea del límite (o si el límite es difuso) Los patrones de relleno distinguen áreas de líneas, pero deben ser simples los patrones de relleno deben ser ligeros y delgados para servir como fondo a puntos y líneas

38 Simbología Lago como área sin bordes (color sólido) Construcciones como área (patrón) con bordes estuario como área con bordes (color sólido) bañado como área (patrón) sin bordes

39 Representación de la información no espacial Atributos y etiquetas Anotaciones (textos) Tablas y gráficas Imágenes y dibujos

40 Representación de la información no espacial Datos geográficos y datos marginales Escala Norte Título Fondo Borde Leyenda Mapa insertado Textos y figuras Logo Datos geográficos

41 Representación de la información no espacial

42 Representación de la información no espacial título tabla gráfica leyenda

43 Representación de la información no espacial Simbología Cuantitativa Colores graduales Símbolos graduales Símbolos proporcionales Densidad de puntos From ESRI on-line source

44 Representación de la información no espacial Gráficos (atributos múltiples) Pie Barras y Columnas Barras adosadas

45 Representación de la información no espacial Etiquetas and Anotaciones Etiquetas (labels) Anotaciones (annotations) Cuál es la diferencia entre ambas?

46 Graphs Gráficos lineales Barras y Columnas Barras adosadas Pie Gráficos 3D Reportes Representación de la información no espacial

47 Modelos del terreno e Imágenes Modelos de terreno modelos digitales de elevación (DEM) -raster -TIN modelos digitales derivados - pendiente - aspecto modelos de otras variables espaciales

48 Modelos del terreno e Imágenes Imágenes fotografías aéreas - blanco / negro - color - infrarrojo color imágenes satelitales - tonos de gris - color verdadero - falso color - pseudocolor

49 Modelos del terreno e Imágenes Pixel 0,60m Imágenes satelitales Pixel 18m

50 Modelos del terreno e Imágenes B y N 1:20000 color 1:5000 color 1:25000

51 Modelos del terreno e Imágenes MODELOS DIGITALES DE ELEVACION (MDE)

52 Modelos del terreno e Imágenes MODELOS DIGITALES DE ELEVACION (MDE)

53 Salidas analógicas El mapa en pantalla El mapa impreso Resolución / escala Hardware de salida

54 Salidas analógicas Hardware de salida Layouts pueden ser impresos en impresora o plotter Layouts pueden derivarse a archivos para imprimirse después Layouts pueden exportarse a archivos gráficos para ser importados por otra aplicación Placeable Windows Metafile Windows Metafile Windows Bitmap Encapsulated PostScript - New Encapsulated PostScript - Old Adobe Illustrator CGM Binary CGM ASCII JPEG PDF

55 Metadatos En el caso de la cartografía, los Metadatos (datos sobre los datos) nos permiten conocer: Quién (dónde)? Cuándo? Cómo? Sin metadatos no podemos saber que tanto una cartografía modela la realidad.