Taller GEOLOGÍA. II. Nuevas Tecnologías en Cartografía. Nuevas tecnologías en Cartografía

Transcripción

1 Taller GEOLOGÍA II. Nuevas Tecnologías en Cartografía Nuevas tecnologías en Cartografía Sistemas de posicionamiento global GPS Modelos digitales del terreno: bases de datos disponibles. Cartografía disponible: topográfica y geológica Fotos aéreas georrectificadas: ortofotos. Recursos web cartográficos. Servidores Web Map Serving (WMS). Aplicación práctica 1

2 El sistema G.P.S. Red de satélites Constelación GPS-NAVSTAR (Navegación por satélite en tiempo y distancia) Promovido por el DoD con fines marítimos (1978) 24 satélites a kms del geocentro Periodo orbital de 12 horas Operativo desde 1995 Datum y Geoide WGS-84 Constelación GLONASS (Sistema global de navegación por satélite) Promovido por el Ministerio de Defensa Ruso (1982) 24 satélites a kms del geocentro Operativo desde 1995, actualmente con 14 satélites Previsión: 18 en 2007, 24 en 2011 Datum propio 2

3 Funcionamiento del sistema FUNDAMENTO: Triangulación por distancia desde 3 satélites. Se determina la distancia midiendo el tiempo en que tarda en llegar una onda de radio emitida por el satélite La medida del tiempo debe ser exacta Reloj atómico en el satélite Corrección en receptor por una cuarta medida Posicionamiento conocido de los satélites, controlados por el DoD Posicionamiento por triangulación 3

4 Precisión Tipos de errores Satélite: parámetros órbitales (2,5 m.), reloj atómico (1,5 m),... Propagación: Refracción ionosférica (5,0 m.) y troposférica (0,5 m),... Recepción: reflexiones múltiples (0,9 m.), manipulación,... Eliminada la llamada disponibilidad selectiva (error aleatorio militar) el 1 de mayo de 2000 El problema de la altimetría (datum altimétrico o geoide utilizado por cada servicio cartográfico) Tipos de GPS Posicionamiento absoluto: Navegador GPS Actualmente, provisto de 12 canales Con 4 o más satélites: Planimetría: unos 5-10 m. (cuidado cambio datum!) Altimetría: unos m. (añadir el error de tabulación del geoide, en torno a los m, total unos m) Precio a partir de 200 Posicionamiento relativo: GPS diferencial (DGPS) Empleo de dos receptores, separados hasta 400 kms. Estación de referencia reemite vía radio su posición corregida al receptor Mayor precisión (1 cm/km de separación) Empleo en Topografía 4

5 El problema del cambio de datum Todos los GPS trabajan en el datum WGS84 Toda la cartografía española es en el datum European 1950 (ED50) Tipos de conversión WGS84 ED50 Sólo traslación (3 parámetros) Normal: error +/- 15 metros ED50 (España y Portugal): error +/- 10 metros ED50 (IGN): error +/- 9 metros Traslación y rotación (7 parámetros) ED50 (IGM): error +/- 2 metros Proyectos europeos Necesaria evolución de los Sistemas Globales de Navegación por Satélite o GNSS Política europea: Resolución del Consejo UE sobre contribución al desarrollo de un sistema global de navegación por satélite (dic. 1994) 1ª fase (GNSS-1) mejora de las prestaciones de las constelaciones existentes 2ª fase (GNSS-2): creación de una nueva constelación europea 5

6 GNSS 1 o EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) Sistema de corrección de señales de carácter regional (Europa) por satélite geoestacionario Similar al WAAS americano (y MSAS japonés) Objetivo: complementar y mejorar el servicio proporcionado por los sistemas GPS Financiado por los países europeos. Aportación española del 11% (AENA del Mº de Fomento y CDTI del Mº de C.yT.) Reduce el error hasta los 2 m. Parcialmente operativo desde marzo 2003 GNSS 1 o EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) 6

7 EGNOS GNSS 2 o GALILEO Aprobado en 1999 por la UE Sistema propio de navegación por satélite, que debe evitar una excesiva dependencia de EE.UU. Despliegue de una nueva constelación de satélites (36) Operativo hacia el 2011 (anterior a la nueva constelación GPS norteamericana) Las primeras previsiones eran para 2008 Por problemas entre los países miembros, quizás retraso hasta 2014 Estimación de coste: 3400 millones El coste inicial era de 2900 millones 7

8 Lanzamiento 1er satélite (28-XII-05) y los norteamericanos Lanzamiento 25- IX-06 del GPS IIR-15 8

9 El segundo satélite de Galileo se pone en órbita el 28/4/2008 Lanzamiento realizado por la ESA en Kazajastán II. Recursos en INTERNET II.2. Fuentes cartográficas en la Com. valenciana 9

10 Cartografía disponible raster Mapas 1: /1: SGE e IGN Programas P2P (Emule, Edonkey) Centro de descargas del IGN Mapas MTN50 y MTN25, archivos tiff Mapas históricos MTN50 y MTN25 Link: Servidor MAPA: sigpac Mapas 1: Instituto Cartográfico Valenciano Formato pdr Impresión a formato raster convencional: jpg, png (necesaria posterior calibración) Programas P2P 10

11 Mapa SGE 1: Mapa ICV 1:

12 Mapa 668 Sagunto 1945 IGN Cartografía geológica Cartografía digital del Instituto Geológico y Minero (IGME) Serie 1:50.000: MAGNA Mapas dinámicos y escaneados Otras series geológicas Geología regional WMS y Google Earth Cartografía geológica propia Algunos mapas editados por la Diputación 12

13 II. Recursos en INTERNET II.3. Modelos digitales del Terreno Modelos globales gratuitos El modelo digital del terreno más común es el de elevaciones (MDE o DEM en inglés) Son modelos del tipo matricial x, y, z Los llamados globales se pueden descargar desde un servidor determinado sin coste alguno Utilizan una proyección geográfica (Lat/Long) con el datum WGS-84. Por esta razón, el modelo no se puede superponer directamente a la cartografía española. Para ello es necesario realizar una conversión de coordenadas para pasar al datum European 1950 y la zona UTM en la que estemos trabajando 13

14 Modelos globales gratuitos GTOPO30 GTOPO30 es un modelo digital del terreno global generado a partir de diferentes fuentes topográficas en formato vectorial y raster. La información es gratuita y se puede descargar desde la página del USGS. Completado en 1996 por el US Geological Survey Rejilla de 30 seg de arco (aprox. 1 km) Mundial Modelos globales gratuitos SRTM (Nasa Shuttle Radar Topographic Mission) En Febrero del 2000 la NASA lanzó la misión SRTM para generar un modelo digital de elevación global mediante interferometría RADAR desde el espacio. Para ello, el transbordador Endeavour completó 176 órbitas, a 7,5 kilómetros por segundo, alrededor de nuestro planeta, en 11 días. Georreferenciados Rejilla de 90x90m Precisión vertical: 16 metros Disponible para el 80% del planeta 14

15 Modelo del terreno Mirador del Garbí 15

16 II. Recursos en INTERNET II.4. Ortofotos Ortofotos DEFINICIÓN: Fotografía aérea donde se han corregido los efectos de la proyección cónica fotográfica y la distorsión de la cámara, de modo que se puede medir directamente sobre ella. Es decir, es un mapa a escala. Se suministran generalmente en formatos raster de alta compresión y georreferenciados Escalas grandes: 1:5.000, 1: Resoluciones de 0,5 a 2 m/pixel Coste de adquisición GRATUITAS: La Rioja, Navarra, Cataluña, Institut Cartográfic Valencià ICV: 44 /foto ( 3 km2) 16

17 Aplicaciones Estudio de usos del suelo desde una perspectiva agrícola, forestal,... Trabajos de impacto ambiental y tareas que requieran la toma de decisiones influenciadas por problemas paisajísticos o de otro tipo. Toma de decisiones extremadamente rápida por su carácter de emergencia Trabajos que requieran el cálculo de superficies basándose en una determinada característica que sea visible en la ortofoto Tareas de gestión y planificación urbanística Actualización del catastro de rústica GEOLOGÍA: interpretación fotogeológica Interpretación fotogeológica Datos litológicos Diferencias de tonalidades en rocas Alternancia de litologías duras/blandas. Vegetación (arbolado, matorral,...) Datos tectónicos Buzamiento y dirección de capas específico de foto aérea Repetición de litologías: plegamientos Interrupción de afloramientos: fallas Datos geomorfológicos Análisis de la red fluvial Depósitos fluviales, litorales, eólicos y glaciares 17

18 Servidores de Ortofotos Clientes de visualización en javascript A tener en cuenta: Escala, tipo proyección, coordenadas, datum Posibilidad de descargar imágenes Ejemplos de servidores SIGPAC ( Es un SIG para el control de las ayudas agrarias comunitarias (PAC) Desarrollado por el MAPA, e impulsado por la CEE Escala 1:5.000 (0,5m/pixel) Cubre toda España Generalmente en color, aunque algunas provincias están en b/n (P.e., Albacete) 18

19 GOOGLE MAPS Cliente de visualización geográfica Programado en javascript Capa de imágenes LANDSAT y ortofotos de gran escala en ciudades (1 m/pixel) Los zonas rectangulares de distinto tono tienen cobertura de ortofoto (1m/pixel = 1:10000) para España y el resto de países, generalmente correspondiéndose con zonas urbanas. 19

20 Algunos problemas Falta de escala Discrepancias en posición Falta de homogeneidad radiométrica Aparición de nubes Ortofoto 1:5.000 ICV Mirador del Garbí 20

21 II. Recursos en Internet Servidores remotos de mapas (WMS) Qué es un WMS? Es un servicio y no una página web Se accede a través de la red Se necesita un navegador compatible Es realmente un componente de software Produce carto-imágenes o mapas a partir de datos georreferenciados No se accede los datos en sí mismos, sólo a una representación gráfica de ellos. 21

22 Características Este mapa puede contener información de varias capas raster y/o vector Superpuestas en un determinado orden modificable y Con un valor de transparencia para visualizar capas inferiores 22

23 Navegadores WMS Navegadores ligeros Páginas Web que no necesitan instalación, solo se encargan de gestionar las peticiones al servidor. Navegadores pesados Software que necesita instalación, generalmente se trata de aplicaciones SIG Google Earth Permite gestionar básicamente servicios WMS II. Recursos en Internet Aplicaciones prácticas 23

24 Caso práctico Estudio paisajístico de un T. Municipal Segart (Camp de Morvedre, Valencia) Objetivos Análisis del relieve (topografía, red fluvial, litología, tectónica, ) Estudio del paisaje vegetal (tipos de bosques, matorrales, incendios, ) Reconocimiento del paisaje humano (poblaciones, urbanizaciones, cultivos, ) Medios Localización en Google Maps Dónde está? Cómo se llega? Características generales Utilizar también visor del SIGPAC Descargar arvhivos cartográficos Mapa topográfico 1: IGN Mapa geológico 1: IGME Cartografía WMS Conselleria Medio Ambiente Inventario forestal nacional Red de senderos Plan Rector de Uso y Gestión (PRUG) de la Calderona Cartografía Temática: Litología y Vulnerabilidad de acuíferos 24