2. Intro a la cartografía convencional y digital

Introducción a la
cartografía
convencional y digital
Yolanda León
[email protected]
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
Formas
terrestres
Parcelas
catastrales
Mapas de suelo
Infraestructura
Ríos y lagos
Puntos de
control
Profundidad de
acuíferos
Puntos
subterráneos
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
filas
0,0
8,0
columnas
?
0,8
8,8
Carreteras
Uso de la tierra
Elevación
Vector versus Raster
VECTOR
RASTER
Unidades de los datos
Puntos, líneas, polígonos
Celdas
Apariencia en
pantalla
Parecido a mapa
Parecido a una imagen
Tamaño de las
unidades de datos
Puntos – sin tamaño,
Líneas – longitud,
Polígonos – area
Representación en el
espacio
Solo los elementos vectoriales se
representan
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
Elementos gráficos reconocidos por
la computadora
Los elementos son grupos de
celdas con el mismo
identificador.
Almacenamiento de
atributos
Separados en una tabla
Una capa combina la
ubicación espacial (celdas) y
los atributos.
Vector versus Raster
Vector
Raster
Vínculo entre
geografía y atributos
El campo identificador (ID) de la
tabla de atributos contiene
identificadores de los elementos
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
VECTOR
RASTER
Geometría de las
relaciones espaciales
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..
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.