Introducción a la cartografía convencional y digital Yolanda León ymleon@intec.edu.do Maestria en Ingeniería Sanitaria y Ambiental INTEC Noviembre 2011
Cartografía Conjunto de operaciones y procesos que intervienen en la creación, edición y análisis de mapas objetivo básico: la producción de mapas y su interpretación Un mapa es una herramienta para COMUNICAR. Los mapas son imprescindibles para: análisis socioeconómico del territorio planificación de infraestructuras valorar las necesidades administrativas análisis físico del territorio, económico o ambiental. (entre otras). Las herramientas que se han establecido en años recientes para el análisis de la cartografía son SIG.
Geodesia ciencia que estudia la forma y dimensiones de la Tierra. La forma de la Tierra es casi redonda, pero no tiene una figura geométrica clara; se conoce como geoide la figura más aproximada es la definida por una elipse en revolución, lo que se conoce como un elipsoide. Topografía Elipsoide Geoide Superficie terrestre
Elipsoide o esferoide Figura de fácil desarrollo matemático que se aproxima al geoide Permite realizar la proyección de los puntos del terreno sobre una superficie plana Consiste en un elipsoide de revolución que se adapta al geoide y viene definido por unos parámetros matemáticos Durante muchos años cada país adoptó un elipsoide que se ajustaba mejor a su territorio, surgiendo elipsoides locales. En la actualidad debido sobre todo a los GPS, se adopta un elipsoide internacional (como WGS84). Los más utilizados para mapas del país son Clarke 1866, y WGS84 (internacional) Geoide G96US
Elipsoide o esferoide
Datum El Datum geodésico está definido por un elipsoide de referencia y un punto fundamental en el que coinciden las verticales al geoide y al elipsoide. En la cartografía de la RD, los más utilizados son NAD1927 (basado en elipsoide Clarke 1866, NAD 1983 (basado en GRS80), WGS84 (se basa en el elipsoide del mismo nombre).
Coordenadas Para representar los puntos en un mapa hay que establecer un código de coordenadas. Las coordenadas X e Y representan las coordenadas en el plano horizontal. La coordenada Z representa la altura.
Coordenadas Geográficas Latitud de un punto es el ángulo formado por la normal al Elipsoide en el punto de observación con el plano ecuatorial. Longitud de un punto es el ángulo formado entre un plano de referencia (meridiano de Greenwich) y un plano que pase por el punto, siendo ambos perpendiculares al plano ecuatorial. Las unidades utilizadas son grados, minutos y segundos.
Coordenadas geográficas
Mapa vs. Plano Plano: la representación de una parte relativamente pequeña de la Tierra cuyo tamaño nos permite prescindir de la esfericidad de la Tierra. Comunes en ingeniería, arquitectura. Mapa: representación de una parte de la Tierra cuyo tamaño no nos permite prescindir de la esfericidad de la Tierra por lo que debemos utilizar sistemas de proyección.
Proyecciones cartográficas Conjunto de métodos cartográficos para establecer una correspondencia matemática entre los puntos del elipsoide y sus transformados en un plano. Existen diversos tipos de proyecciones Cilíndricas, cónicas, etc.
Proyección UTM Se basa en la Proyección cilíndrica Universal Transversa de Mercator (UTM) La Tierra dividida en 60 partes o Husos, o 60 partes iguales de 6 grados cada una, que se empiezan a contar y dividir a partir del meridiano cero o de Greenwich. Los valores de coordenadas Y están tomados considerando el cero en el eje del Ecuador, y el valor de las coordenadas X, se toman a partir de la meridiana central de cada huso. Aquí para nosotros, esto cae por San Pedro de Macorís más o menos. Pero para que no haya valores negativos se le suma un valor de 500,000 para el valor de origen en las X.
Zonas UTM
Zonas UTM
Escala relación de tamaños entre la representación en el mapa y el territorio a tamaño real Una escala 1:5000 quiere decir que un metro del plano equivale a 5000 metros en el territorio. Escalas comunes: En Cartografía Urbana: 1:200, 1: 500 y 1:1000 En Cartografía Rústica: 1:2000 y 1:5000 Para Análisis del territorio: 1:5000 1:10.000, 1:25.000,1:50.000 Escalas menores: 1:100.000. 1:200.000 1:400.000
Formas de representar la escala 1. Escala gráfica: una barra graduada en el mapa de acuerdo a distancia 2. Fracción representativa: expresa la escala como un proporción (p ej. 1:150,000)
Orígenes del SIG Se encuentran en la cartografía temática Muchos planificadores utilizaban técnicas manuales de sobreposición de mapas SOLUTION MASK SOILS PARKS URBAN FOREST Figure 1.3 Map overlay as presented in Design with Nature by Ian McHarg. Each transparent layer map blacked out areas excluded as unsuitable locations.
Diferentes tipos de datos geográficos Zonificación Parcelas catastrales Infraestructura Formas terrestres Mapas de suelo Ríos y lagos Puntos de control Puntos subterráneos Profundidad de acuíferos Muestras de agua de acuíferos
SIG y Cartografía Los SIGs están basados en el conocimiento de geografía, cartografía, ciencias computacionales y matemáticas Un SIG consiste en por lo menos una base de datos, un mapa, y un vínculo computacional entre ambos.
Confusiones cartográficas Pueden ocurrir si los mapas tienen diferentes proyecciones (datum) geográficos
Cartografía digital Dos tipos de representación del mundo real : Modelo ráster Modelo vectorial
Cartografía digital: Modelo vectorial Divide el territorio en puntos, líneas o polígonos.
Vector: Elementos gráficos Puntos Líneas Polígonos
Representación de vectores en la computadora Plano cartesiano de coordenadas
Vector Base de datos espacial Base de datos de atributos Fuente:ESRI Understanding GIS, 1995
Cartografía digital: Modelo ráster Divide el territorio en pixeles, no hay elementos individuales. Fuente:ESRI Modeling our World, 1999
Tabla de atributos de un ráster Fuente:ESRI Modeling our World, 1999
Ejemplo de Ráster
Ejemplo de Ráster
Ráster 0,0 filas 8,0 columnas? 0,8 8,8
Carreteras Uso de la tierra Elevación
Vector versus Raster VECTOR Unidades de los datos Puntos, líneas, polígonos Celdas RASTER Apariencia en pantalla Tamaño de las unidades de datos Representación en el espacio Parecido a mapa Puntos sin tamaño, Líneas longitud, Polígonos area Solo los elementos vectoriales se representan Parecido a una imagen La longitud del lado de la celda es la resolución de la celda. El area de la celda es igual a su área en las unidades de referencia. Todo el espacio es representado Representación de los elementos Almacenamiento de atributos Elementos gráficos reconocidos por la computadora Separados en una tabla Los elementos son grupos de celdas con el mismo identificador. Una capa combina la ubicación espacial (celdas) y los atributos.
Vector versus Raster Vínculo entre geografía y atributos Vector El campo identificador (ID) de la tabla de atributos contiene identificadores de los elementos Raster Las celdas ya contienen los atributos o pueden tener identificadores (IDs) Tipos de atributos Números y letras Números sólo Espacio en disco Compacto: Se almacenan las coordenadas de los puntos, topologías e identificadores. Todos los atributos en una tabla. Amplio: Muchas celdas pequeñas, aun se tenga un solo valor en una imagen de 100x100, hay que almacenar 10000 valores Representación de elementos Preferibles para objetos que tienen límites hien defininidos (municipios, edificios, parcelas, etc) Preferible para superficies continuas (elevación, distancia, etc)
Vector versus Raster Geometría de las relaciones espaciales VECTOR Complejas : conocimiento de vecinos o contexto de algunos elementos en relacion a otros puede ser un cálculo complejo. El filtro de la base de datos es fácil, pero la sobreposición de distintas cartografías puede ser más compleja.. RASTER Simple: todos los valores están organizados en una malla uniforme, su posición puede ser fácilmente determinada Fácil sobreposición de diferentes geografías Mejores aplicaciones Filtro de base de datos, análisis de redes, inventarios, catastros, bienes raíces, etc. Análisis espaciales, modelamiento, procesamiento de imágenes, manejo ambiental, etc.
Tarea Ejercicio 2 Leer págs. 41-62 de Curso SIG y Gestión del Territorio (Generalitat de Valencia). Si van a utilizar GvSIG para hacer las tareas del curso, les servirá hojear el resto del documento.