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“La Enseñanza
de la Cartografía Digital a los Ingenieros de
Agrimensura. Integración de diversas Técnicas
y Herramientas Informáticas para una Formación
de Calidad.” |
Autor:
Rufino Pérez Gómez
Profesor de Cartografía Digital
E.U. Ingeniería Técnica Topográfica
Universidad Politécnica de Madrid
Abstract
Map production has often
been and slow and costly task. The development of computer
technologies such as Geographical Information Systems and
Digital Terrain Modelling have increased a lot the posibilities
for analysis and representation of geographical fenomena.
The integration of cartographic and mathematical concepts,
together with computer tools is explored in the benefit of
the Surveying Engineer.
1.- INTRODUCCIÓN
La producción
de mapas ha sido históricamente una labor lenta y costosa.
A finales del siglo XIX y principios del XX, se produjo un
fuerte interés en la descripción gráfica
de la superficie terrestre en todos sus aspectos y esto dio
lugar a un gran desarrollo de la Cartografía Temática.
Sin embargo, este tipo de “mapas inventario”,
no eran sino fotos estáticas de fenómenos dinámicos.
Esto constituía un factor limitante de la Cartografía
en la gestión de cualquier fenómeno georreferenciable.
Los desarrollos matemáticos
que tuvieron lugar a partir de los años 30, junto al
advenimiento de los Sistemas de Información Geográfica
de los años 60, han aumentado enormemente las posibilidades
de modelización y análisis de cualquier fenómeno
geográfico. Por otra parte, las Técnicas de
Teledetección disponen de un mayor número de
satélites cuyas resoluciones espectral y espacial mejoran
constantemente. El Landsat 7, lanzado en
abril de 1999, y los satélites de alta resolución
que cubren áreas pequeñas a resoluciones de
alrededor de 1 metro, son buenos ejemplos de las potencialidades
de esta técnica de captura de Datos. Finalmente las
técnicas de Fotogrametría Digital
y Sistemas de Posicionamiento Global (GPS)
juegan un papel importante en la actualización de cartografía
existente, o en la formación de bases cartográficas
digitales en el contexto de los Sistemas de Información
Geográfica.
El resultado de los grandes
volúmenes de datos capturados y procesados, en el contexto
de la modelización de cualquier problema ambiental,
pueden ser presentados de forma sintética y sinóptica
mediante Técnicas Cartográficas.
Por otra parte, las Técnicas Multimedia,
puede completar y aumentar nuestra capacidad de transmitir
información geográfica con representaciones
animadas tridimensionales. Finalmente, la rápida evolución
de Internet, permite la difusión de
los resultados de cada proyecto a un gran número de
usuarios.
Dentro del amplio abanico
de Ciencias y Tecnologías mencionadas, esta conferencia
focalizará su atención en 2 aspectos concretos:
la producción de cartografía temática
a partir de un Sistema de Información geográfica
(SIG) y la producción de cartografía a partir
de los Modelos Digitales del Terreno (MDTs). El hilo conductor,
en ambos casos, serán los resultados de distintos Proyectos
Fin de Carrera realizados por nuestros alumnos. Estos son
un requisito indispensable para la obtención de su
Titulación de Ingeniero Técnico en Topografía.
2.- PRODUCCIÓN
DE CARTOGRAFÍA TEMATICA A PARTIR DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN
GEOGRÁFICA.
En las Técnicas
Cartográficas tradicionales la producción de
mapas tiene su propio flujo de trabajo. Sin embargo, en los
Sistemas de Información Geográfica, los datos
están estructurados para ser accedidos de forma versátil
a través de los módulos de análisis y
consultas. En este marco, un mapa temático no es sino
la visualización de la respuesta a una pregunta en
el contexto de un problema geográfico. Dado que en
un SIG se pueden efectuar múltiples preguntas con agilidad,
la producción de Cartografía Temática
variada es muy rentable. Esta puede expresar la distribución
en el espacio de una variable socioeconómica, o representar
un subconjunto de regiones que cumplen un multicriterio de
factores de localización positiva. En todo caso, los
mapas finales habrán de cumplir con los principios
teóricos de la Semiología Gráfica,
aplicando las propiedades perceptivas de las variables visuales
de la forma más eficiente posible.
Para ilustrar la metodología
expuesta en el párrafo anterior se ha realizado el
siguiente proyecto. Se han obtenido del Instituto Nacional
de Estadística (INE), a través de Internet,
un conjunto de datos correspondientes a los 179 municipios
de la Comunidad de Madrid. Estos datos son de turismo, sanidad,
servicios sociales así como múltiples variables
socioeconómicas.
Los datos alfanuméricos,
procedentes de Internet, fueron cargados en una Base de Datos
y posteriormente conectados a los mapas de la zona del proyecto,
previamente digitalizados, durante la fase de construcción
del Sistema de Información Geográfica. Un elemento
importante en este punto es identificar las variables requeridas
por un mayor número de usuarios y estructurarlas como
campos de las tablas gráficas. El resto de variables,
que puede ser un número bastante grande, se estructurarán
en diferentes tablas no gráficas. Las tablas gráficas
tienen conexión con las no gráficas a través
del código INE de cada municipio que actuará
de “campo de join”.
En la fase de análisis
se crean tantas vistas multitabla como sea requerido. El objeto
de consulta será siempre, bien una entidad geográfica
conectada a una tabla gráfica, o una entidad geográfica
conectada a una vista multitabla. Una vez creada la estructura
descrita, es bastante rápido y viable la producción
de múltiples mapas cualitativos y cuantitativos a través
de los módulos de análisis topológico.
3.- PRODUCCIÓN
DE CARTOGRAFÍA TEMATICA A PARTIR DE MODELOS DIGITALES
DEL TERRENO.
La topografía
del terreno tiene una notable influencia sobre numerosas variables
que intervienen en la dinámica de los ecosistemas.
La altitud, la pendiente y la orientación de las laderas
son variables claves para el entendimiento de muchos fenómenos
geográficos.
En la actualidad, el
Ingeniero en Agrimensura dispone de las herramientas informáticas
de Modelos Digitales del Terreno para modelizar matemáticamente
la superficie terrestre. Estos modelos tridimensionales georreferenciados,
constituyen un elemento básico de análisis en
los proyectos de ingeniería, medio ambiente o planificación
territorial.
Dentro de las múltiples
aplicaciones de los Modelos Digitales, cabe destacar las manipulaciones,
análisis y representaciones con fines cartográficos.
Entre ellos destacaremos mapas con curvas de nivel anotadas,
relieve de sombreado de gran resolución, mapas de pendientes,
mapas de orientación, superposición de ortoimagenes
raster, vistas perspectivas, animaciones tridimensionales
con diversidad de materiales.
El éxito de este
tipo de tecnologías dependen de una adecuada integración
de conceptos cartográficos y matemáticos con
herramientas informáticas (CAD 3D, SIG y MDTs, Tratamiento
Digital de Imágenes). Es por tanto imprescindible una
enseñanza basada en la profundización de los
conceptos y no tanto en la utilización de complejos
programas abiertos con múltiples opciones.
Por otra parte, los distintos
conceptos y herramientas pueden utilizarse de forma conjunta
para obtener productos novedosos que aumenten nuestras posibilidades
de análisis y representación. Por ejemplo, una
ortoimagen digital puede ser georreferenciada y realzada radiométricamente
y después ser superpuesta a un modelo digital de la
zona del Proyecto. Posteriormente se podrá generar
una vista perspectiva del conjunto o utilizar las múltiples
posibilidades fotográficas de la herramienta de CAD
subyacente. Alternativamente se puede superponer al modelo
digital materiales y símbolos tridimensionales (farolas,
bancos, arboles, etc) para generar secuencias animadas del
conjunto con un buen nivel de realismo.
REFERENCIAS
Carter, J.R.
(1988): "Digital representation of topographic
surfaces".
Photogrammetric Engineering and Remote Sensing,
54(11): 1577-1580.
Clarke, Keith
C. (1990): Analytical and computer cartography.
Prentice Hall, 290 pág. Englewood Cliffs, New Jersey.
Felicísimo,
A.M. (1992): Aplicaciones de los modelos digitales
del
terreno en las ciencias ambientales. Tesis Doctoral, 235 pág.
Instituto de Recursos Naturales y Ordenación del Territorio
(INDUROT), Universidad de Oviedo.
INTERGRAPH
(1997): MGE Terrain Analyst.
User´s Guide and Reference Manual . Hunstville (USA)
Maguire, D.J.;
Goodchild, M.F.; Rhind, D.W. (Eds.)(1991): Geographical
Information Systems. Principles and applications, 2
vol., 649+447 pág. Longman Scientific & Technical.
Methuen,
London.
Makarovic, B.
(1973): "Progressive sampling for digital terrain models".
ITC Journal, xx(xx): 397-416.
Petrie,G and
Kenie,T.J.M (1990): Terrain Modelling in Surveying
and Civil Engineering
.Whittles Publishing, 351 pág. London
Tomlin, C. Dana
(1990): Geographic Information Systems and
cartographic Modeling. Prentice Hall, 249 pág. New
Jersey.
Weibel, R.; Heller,
M. (1991): "Digital terrain modelling".
En Maguire
et al. (1991), vol. 1: 269-297.
Yoeli, P.
(1983): "Digital terrain models and their cartographic
and
cartometric utilisation". The Cartographic Journal, 20(1):
17-22.
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