Publicacion de cartografia mediante el uso de una plataforma en linea

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(1)2016 PUBLICACIÓN DE CARTOGRAFÍA MEDIANTE EL USO DE UNA PLATAFORMA EN LÍNEA. JENNIFER SARMIENTO. IVÁN ROJAS UNIVERSIDAD DISTRITAL F.J.C. 8-8-2016.

(2) CONTENIDO AGRADECIMIENTOS ............................................................................................ 7 RESUMEN ........................................................................................................... 10 ABSTRACT .......................................................................................................... 10 INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 11 1. CAPÍTULO GENERALIDADES ...................................................................... 12 1.1. ¿QUÉ ES UN MAPA? ................................................................................... 12 1.2. HISTORIA DE LA CARTOGRAFÍA .................................................................... 12 1.3. ¿QUÉ SON DATOS ESPACIALES? .................................................................. 14 1.4. TIPOS DE DATOS ........................................................................................ 14 1.5. TIPOS DE ENTIDADES .................................................................................. 15 1.6. COMPONENTES DE LOS DATOS GEOGRÁFICOS............................................... 15 1.7. COMPONENTE ESPACIAL ............................................................................. 16 1.8. COMPONENTE TEMÁTICA............................................................................. 17 1.9. COMPONENTE TEMPORAL ........................................................................... 18 1.10. REPRESENTACIÓN DEL MUNDO .................................................................... 19 1.11. FORMA ..................................................................................................... 19 1.12. DIMENSIONES ............................................................................................ 20 1.13. PROYECCIONES CARTOGRÁFICAS ................................................................ 20 1.14. EN FUNCIÓN DE LAS CUALIDADES MÉTRICAS.................................................. 22 1.14.1. PROYECCIONES CONFORMES ...................................................................... 22 1.14.2. PROYECCIONES EQUIVALENTES ................................................................... 23 1.14.3. PROYECCIONES EQUIDISTANTES .................................................................. 23 1.15. EN FUNCIÓN DE LAS CUALIDADES PROYECTIVAS ............................................ 24 1.15.1. PERSPECTIVAS O PLANAS ........................................................................... 24 1.16. SEGÚN LA POSICIÓN DEL VÉRTICE RESPECTO A LA ESFERA ............................. 25 1.16.1. PROYECCIONES GNÓMICAS ......................................................................... 25 1.16.2. PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA .................................................................. 26 1.16.3. PROYECCIONES ORTOGRÁFICAS .................................................................. 27 1.16.4. PROYECCIONES ESCENOGRÁFICAS .............................................................. 27 1.17. SEGÚN POSICIÓN DEL PLANO TANGENTE A LA ESFERA .................................... 28 1.17.1. PROYECCIONES POLARES O ECUATORIALES .................................................. 28 1.17.2. PROYECCIONES MERIDIANAS O TRANSVERSALES ........................................... 29 1.17.3. PROYECCIONES OBLICUAS U HORIZONTALES ................................................. 30 1.18. DESARROLLOS........................................................................................... 31 1.18.1. PROYECCIONES CÓNICAS ........................................................................... 31 1.18.2. PROYECCIONES CILÍNDRICAS....................................................................... 32 1.18.3 SISTEMA DE COORDENADAS (UTM-MERCATOR) ........................................... 32 2. CAPÍTULO. TIPOS DE GEOMETRÍAS .......................................................... 35 MODELO DE DATOS VECTOR ........................................................................ 35 MODELO DE DATOS RASTER ........................................................................ 35 DIGITALIZACIÓN ......................................................................................... 37 ESCANEADO .............................................................................................. 39 OPEN STREET MAP .................................................................................... 40. 1.

(3) PARÁMETROS DE REFERENCIA (DATUM, GEOIDE, ELIPSOIDE) ......................... 42 ELEMENTOS DE UN MAPA ............................................................................ 43 PORTADA DEL MAPA ................................................................................... 43 SITUACIÓN, DIVISIONES ADMINISTRATIVAS Y TÉRMINOS MUNICIPALES............... 43 ESCALA, PROYECCIÓN Y ELIPSOIDE .............................................................. 44 TOPONIMIA Y VÉRTICES GEODÉSICOS ........................................................... 45 LEYENDA................................................................................................... 46 ESCALA CARTOGRÁFICA.............................................................................. 46 ESCALA NOMINAL ....................................................................................... 47 ESCALA ORDINAL ....................................................................................... 48 ESCALA CUANTITATIVA O DE INTERVALO ....................................................... 48 TIPOS DE MAPAS ........................................................................................ 49 2.17.1 MAPA DE DATOS PUNTUALES ....................................................................... 49 2.17.2 MAPAS DE DATOS LINEALES ........................................................................ 50 2.17.3 MAPA DE DATOS SUPERFICIALES.................................................................. 51 2.17.4 MAPAS DE PUNTOS..................................................................................... 51 2.17.5 MAPAS DE SÍMBOLOS PROPORCIONALES....................................................... 52 2.17.6 MAPA DE ISOLÍNEAS ................................................................................... 53 2.17.7 MAPA DE FLUJO ......................................................................................... 54 2.17.8 MAPA DE COROPLETAS .............................................................................. 55 2.18 CARTOGRAMAS.......................................................................................... 56 3. CAPÍTULO. SOFTWARE LIBRE .................................................................... 57 DEFINICIÓN ............................................................................................... 57 SOFTWARE DE FUENTE ABIERTA .................................................................. 57 SOFTWARE PROTEGIDO CON COPYLEFT........................................................ 57 SOFTWARE LIBRE NO PROTEGIDO CON COPYLEFT .......................................... 57 SOFTWARE ABARCADO POR GPL................................................................. 57 SOFTWARE DE DOMINIO PÚBLICO ................................................................. 58 SOFTWARE SEMILIBRE ................................................................................ 58 SOFTWARE PROPIETARIO ............................................................................ 58 FREEWARE ................................................................................................ 59 3.10 SHAREWARE.............................................................................................. 59 3.11 SOFTWARE COMERCIAL .............................................................................. 59 3.12 LIBERTADES DEL SOFTWARE LIBRE............................................................... 60 4. CAPÍTULO. INTRODUCCIÓN A GEOSERVER ............................................. 61 INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 61 JAVA......................................................................................................... 61 4.3 LINUX ....................................................................................................... 62 4.4 INSTALACIÓN ............................................................................................. 62 W INDOWS ................................................................................................. 63 4.5.1 INSTALACIÓN ............................................................................................. 63 4.6 INTERFAZ. PÁGINA DE ESTADO .................................................................... 77 4.7 PÁGINA DE CONTACTO ................................................................................ 78 4.8 PÁGINA DE CONFIGURACIÓN GLOBAL ............................................................ 79 4.9 JAI CONFIGURACIÓN .................................................................................. 80 4.10 SERVICIOS ................................................................................................ 81 4.11 DATOS ...................................................................................................... 81. 2.

(4) 4.12 ESTILOS .................................................................................................... 82 4.13 VISUALIZACIÓN DE LAS CAPAS ..................................................................... 83 4.14 BOTONES PARA AGREGAR Y QUITAR TIENDAS ................................................ 85 4.15 DEMOS ..................................................................................................... 86 4.16 ÁREAS DE TRABAJO DE LA PÁGINA................................................................ 87 4.17 VISTA PREVIA DE LA CAPA ........................................................................... 87 4.18 CONFIGURACIÓN DE UN NUEVO ESPACIO DE TRABAJO .................................... 88 4.19 CREAR UNA TIENDA .................................................................................... 88 4.21 CONFIGURAR VARIABLES DE ENTORNO ......................................................... 89 4.22 EJECUTAR ................................................................................................. 90 CAPÍTULO. EXPLORANDO INTERFACE DE GEOSERVER ........................ 91 CONFIGURACIÓN MANUAL ........................................................................... 91 5.2 VISUALIZACIÓN CAPAS VISTA PREVIA. ........................................................... 91 5.3 VISUALIZACIÓN KML .................................................................................. 93 5.4 CREACIÓN DEL ESPACIO DE TRABAJO ........................................................... 94 5.5 CAPAS ...................................................................................................... 95 5.6 LIMITING THE SRS LIST FROM WMS............................................................ 97. 3.

(5) Tabla de ilustraciones. Ilustración 1. Componentes datos geográficos .................................................................... 15 Ilustración 2. Forma real de la tierra .................................................................................... 19 Ilustración 3. Proyección ...................................................................................................... 21 Ilustración 4. Proyección conforme ...................................................................................... 22 Ilustración 5. Proyección equivalente .................................................................................. 23 Ilustración 6. Proyección equidistante ................................................................................. 24 Ilustración 7. Proyección plana ............................................................................................ 25 Ilustración 8. Proyección gnómica ....................................................................................... 26 Ilustración 9. Proyección estereográfica .............................................................................. 27 Ilustración 10. Proyecciones ortográficas ............................................................................ 27 Ilustración 11. Proyección escenográfica ............................................................................ 28 Ilustración 12. Proyecciones polares ................................................................................... 29 Ilustración 13. Proyecciones meridianas ............................................................................. 30 Ilustración 14. Proyecciones oblicuas .................................................................................. 30 Ilustración 15. Proyección cónica......................................................................................... 31 Ilustración 16. Proyección cilíndrica ..................................................................................... 32 Ilustración 17. Proyección UTM ........................................................................................... 33 Ilustración 18. Portada del mapa ......................................................................................... 43 Ilustración 19. Situación, divisiones administrativas y términos municipales ..................... 44 Ilustración 20. Escala proyección y elipsoide ...................................................................... 45 Ilustración 21. Toponimia y vértices geodésicos ................................................................. 45 Ilustración 22. Leyenda ........................................................................................................ 46 Ilustración 23. Escala nominal ............................................................................................. 47 Ilustración 24. Escala ordinal ............................................................................................... 48 Ilustración 25. Escala cuantitativa o de intervalo ................................................................. 49 Ilustración 26. Mapa de datos puntuales ............................................................................. 50 Ilustración 27. Mapas lineales .............................................................................................. 50 Ilustración 28. Mapa de datos superficiales ......................................................................... 51 Ilustración 30. Mapa de símbolos proporcionales ............................................................... 53 Ilustración 31. Mapa de isolíneas......................................................................................... 54 Ilustración 32. Mapa de flujo ................................................................................................ 55. 4.

(6) Ilustración 33. Mapa de Coropletas ..................................................................................... 56 Ilustración 34. Bienvenida .................................................................................................... 63 Ilustración 35. Bienvenida .................................................................................................... 64 Ilustración 36. Descarga ....................................................................................................... 64 Ilustración 37. Windows Installer .......................................................................................... 65 Ilustración 38. Usuario .......................................................................................................... 66 Ilustración 39. Start GeoServer ............................................................................................ 67 Ilustración 40. Bienvenida .................................................................................................... 68 Ilustración 41. Activación panel lateral ................................................................................. 68 Ilustración 42. Servidor ......................................................................................................... 69 Ilustración 43. Creación carpeta .......................................................................................... 70 Ilustración 44. Área de trabajo ............................................................................................. 70 Ilustración 45. Configuración ................................................................................................ 71 Ilustración 46. Espacio de trabajo ........................................................................................ 71 Ilustración 47. Nuevo almacén ............................................................................................. 72 Ilustración 48. Origen de datos ............................................................................................ 72 Ilustración 49. Shape ............................................................................................................ 73 Ilustración 50. Publicación .................................................................................................... 73 Ilustración 51. Edición de capa ............................................................................................ 74 Ilustración 52. Sistema de coordenadas .............................................................................. 74 Ilustración 53. Cálculo de datos ........................................................................................... 75 Ilustración 54. Capas ............................................................................................................ 76 Ilustración 55. Previsualización ............................................................................................ 76 Ilustración 56. Open Layers ................................................................................................. 77 Ilustración 57. Información de contacto ............................................................................... 78 Ilustración 58. Ajustes .......................................................................................................... 79 Ilustración 59. JAI ................................................................................................................. 80 Ilustración 60. Acerca de GeoServer ................................................................................... 81 Ilustración 61. Estilos............................................................................................................ 82 Ilustración 62. Layers ........................................................................................................... 83 Ilustración 63. Búsqueda ...................................................................................................... 84 Ilustración 64. Búsqueda ...................................................................................................... 84 Ilustración 65. Descripción ................................................................................................... 84 Ilustración 66. Borrar datos .................................................................................................. 85. 5.

(7) Ilustración 67. Eliminar tiendas ............................................................................................ 86 Ilustración 68. Demos ........................................................................................................... 86 Ilustración 69. Nuevo espacio .............................................................................................. 87 Ilustración 70. Vista previa ................................................................................................... 87 Ilustración 71. Configuración ................................................................................................ 88 Ilustración 72. Tipo de datos ................................................................................................ 89 Ilustración 73. Bienvenida .................................................................................................... 90 Ilustración 74. Previsualización de capas ............................................................................ 92 Ilustración 75. Imagen previsualización ............................................................................... 92 Ilustración 76. Grupo de capas ............................................................................................ 92 Ilustración 77. Previsualización grupo de capas.................................................................. 93 Ilustración 78. Espacio de trabajo ........................................................................................ 95 Ilustración 79. Capas ............................................................................................................ 96 Ilustración 80. Edición de capas .......................................................................................... 97 Ilustración 81. Edición .......................................................................................................... 97. 6.

(8) Agradecimientos A todos aquellos que contribuyeron directa e indirectamente en la construcción y consecución de este logro de mi vida para mi familia. quiero agradecer profundamente a toda mi familia por el apoyo incondicional que me han brindado a lo largo de mi vida, especialmente a mis padres Manuel sarmiento y Rosalba Martínez por darme la oportunidad de tener una buena educación; a mi mamá por ser un ejemplo de vida y darme fortaleza en los momentos de debilidad; mis hermanos por ser parte importante de mi existencia y representar la unidad familiar; a mi hijo y a mi esposo por la paciencia y el amor incondicional que me han brindado en este tiempo. JENNIFER SARMIENTO. A todos los profesores por sus enseñanzas, paciencia y dedicación nuestros más sinceros agradecimientos, por la grandiosa labor que realizan al compartir sus conocimientos y permitir así que nuestra sociedad avance. a nuestro director de tesis, William Barragán Zaque, por la motivación que nos brindó, por todo su apoyo y guía en el desarrollo de esta tesis, por su tiempo dedicado, su paciencia y sus conocimientos compartidos. a todos nuestros compañeros y amigos; gracias por creer en nosotros y haber hecho de nuestra etapa universitaria un camino de vivencias y aprendizaje continuo; gracias por las veces en las que los trabajos en grupo exigieron más tiempo y dedicación de lo acostumbrado, además de mucha paciencia; lo más importante es que aprendimos a funcionar como grupo. al profesor Iván reyes por su colaboración desinteresada en el desarrollo de esta tesis. JENNIFER E IVÁN. 7.

(9) a mi hermana diana rojas que, aunque ya no esté presente físicamente siempre estará presente en mi corazón; ella, con sus actos, me incentivó y me demostró que con esfuerzo todo se puede conseguir. También a toda mi familia por el apoyo que me brindó, especialmente a mis padres, quienes han sido el pilar de mi vida y sin su apoyo esto no hubiera sido posible; a mis hijos, de quienes espero que sigan el ejemplo que intento brindarles para que lleguen lejos en todo lo que se proponen. Gracias a todos los que de una u otra forma colaboraron para que esta etapa culminara satisfactoriamente.. MARCEL IVÁN ROJAS. 8.

(10) Nota de aceptación _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ Director del proyecto _______________________ Jurado _______________________. Bogotá, junio de 2016. 9.

(11) Resumen Este trabajo es el resultado de la investigación realizada con el fin de exponer lo importante que es para la profesión de Ingeniería Topográfica implementar nuevas alternativas académicas. En este escrito se expone amplia información sobre el tema; se obtuvieron resultados representativos y se valoró el desempeño de Geoserver, para el área de Geomática. Se muestra una alternativa con características suficientes en cuanto a requerimientos físicos y lógicos que posiblemente serán usadas en el desarrollo de las asignaturas de las que se compone esta área del proyecto curricular. La motivación primordial es la implementación de software de libre acceso, con el fin que sirva de aliciente a la comunidad académica y docente para que indague y llegue más lejos de lo establecido por los programas pagos o llamados propietario, ya que la libertad académica es conciencia y es la raíz de la inventiva de nuevas tecnologías, que tanta falta hacen en el ámbito académico.. ABSTRACT : This work is the result of research conducted in order to expose how important it is for the profession of Topographic Engineering implement new academic alternatives . In this paper extensive information on the subject is exposed ; Representative results were obtained and performance Geoserver for Geomatics area was assessed . an alternative with enough features is shown in terms of physical and logical requirements that may be used in the development of the subjects of this area of the curriculum project consists. The primary motivation is the software implementation of open access in order to serve as an incentive to academic and educational community to inquire and go further to the provisions for payment or called proprietary programs because academic freedom is consciousness and it is the root of the invention of new technologies, much needed in academia .. 10.

(12) Introducción Es bien sabido que la cartografía automatizada se ha convertido en una ciencia básica para el estudio, análisis y representación gráfica del entorno. Por lo anterior se busca fortalecer el desarrollo de estudios cartográficos de forma confiable y eficiente que tiendan a solucionar problemas cotidianos. Tras el aumento excesivo de información geográfica en la red que no garantiza la calidad de los datos (solo hay una cantidad muy pequeña de datos de alta calidad disponibles en la web hoy en día), se abre la posibilidad de emplear y desarrollar soluciones de código abierto, que permitan desarrollar estudios cartográficos para mantener estándares de calidad altos en la información espacial a bajo costo. Esto ha generado el empleo de soluciones como Geoserver, que ofrecen la posibilidad de obtener aplicaciones funcionales y robustas a un bajo costo, debido a que muestra un considerable ahorro económico en materia de gastos de licencias y dependencia tecnológica. Siendo una tecnología de código abierto para la representación de información geoespacial, ofrece muchas ventajas, entre ellas una solución viable para el análisis y representación de información geoespacial en un entorno web. Se hace un estudio a fondo de esta tecnología para brindar la posibilidad no solo de utilizarla, sino también la de poder compartir datos espaciales, para dar a conocer esta aplicación como herramienta útil en análisis cartográficos, y así cumplir con especificaciones técnicas y estándares internacionales óptimos para cualquier necesidad.. 11.

(13) 1. Capítulo Generalidades 1.1. ¿Qué es un mapa?. Según la Asociación Cartográfica Internacional, un mapa es “la representación convencional gráfica de fenómenos concretos o abstractos, localizados en la Tierra o en cualquier parte del Universo” . De forma general, los mapas se pueden clasificar desde dos puntos de vista: según la escala de trabajo o según el propósito general o topográfico y particular o temático— para el que ha sido creado” (Instituto Geográfico Nacional, 2010, p. 11).. 1.2. Historia de la cartografía Respecto a la historia de la cartografía, la evolución y desarrollo de esta ha estado íntimamente relacionada con la evolución de las ciencias y las tecnologías a lo largo de la historia. Su origen tiene lugar con el mismo origen de la humanidad. Se puede decir, en líneas generales, que: . Las antiguas civilizaciones de Mesopotamia y Egipto utilizaban a su modo y medios la cartografía.. . La época clásica de Grecia contribuyó con el auge de las ciencias al desarrollo de los principios teóricos de la cartografía: la esfericidad de la Tierra y primeras mediciones del radio terrestre.. . El pueblo romano utilizó conocimientos de cartografía para su uso; sin embargo, su desarrolló fue escaso.. . La Edad Media supuso en Europa una parada del desarrollo de todas las ciencias, incluida la cartografía, desarrollando mapas más decorativos y religiosos que prácticos. No obstante, los navegantes y marineros. 12.

(14) necesitaban mapas o cartas náuticas para sus viajes, cartografía que ellos mismos se preparaban, como el caso de las cartas portulanas1. . Con el Renacimiento2 se recuperan las humanidades del mundo clásico heredadas de los árabes y comienza un auge espectacular por el desarrollo de todas las ciencias. Se producen en esta época el desarrollo de importantes avances científicos y tecnológicos (por ej. sistemas de proyección, la imprenta, útiles de navegación, etc.) que junto con los nuevos descubrimientos promovidos por el nuevo cuadro político del mundo conocido elevan hasta el más alto pedestal el desarrollo de la cartografía.. . Los siglos XVIII y XIX están llenos de nuevos descubrimientos de las ciencias y tecnologías que sin duda colaboraron al desarrollo de la cartografía. Mención especial merecen el desarrollo de la fotogrametría 3 y la litografía4. Fue en esta época cuando florecieron innumerables organismos privados y públicos con el objetivo de desarrollar la investigación y más particularmente la cartografía. Se realiza el levantamiento topográfico de múltiples piases, a lo que contribuyó, sin duda alguna, el desarrollo de la óptica y los aparatos topográficos.. . El siglo XX comenzó con una grave guerra, la I Guerra Mundial, que puso en evidencia las carencias cartográficas de las distintas naciones a nivel internacional. Con la llegada de la II Guerra Mundial los problemas cartográficos se continúan produciendo. Se adopta internacionalmente el sistema de proyección UTM y el meridiano cero en Greenwich.. . A partir de la década de los cincuenta se comienza a sentar las bases teóricas de los SIG en Canadá; posteriormente, con el desarrollo de las nuevas tecnologías de teledetección5, la toma de datos y los ordenadores, los SIG alcanzan su aplicación práctica, aumentando su utilización hasta nuestros. 1. Cartas portulanas: son mapas que hicieron posible el uso de la brújula. Renacimiento: es el nombre dado a un amplio movimiento cultural que se produjo en Europa occidental durante los siglos XV Y XVI. 3 Fotogrametría: técnica para obtener mapas a partir de fotografías aéreas. 4 Litografía: técnica de impresión que consiste en trazar un dibujo, un texto o una fotografía en una piedra calcárea o una plancha metálica. 5 Teledetección: detección a distancia de informaciones que se producen en la superficie de la Tierra y sobre otros astros solares y que se realiza mediante satélites y sondas artificiales. 2. 13.

(15) días. La cartografía, como ciencia, deja de ser un fin en sí misma, para convertirse más en una herramienta de los sistemas de información geográfica (Asociados, 2009).. 1.3. ¿Qué son datos espaciales? Los datos espaciales se pueden definir como se enuncia a continuación: . “Los datos geográficos son entidades espacio-temporales que describen o cuantifican la distribución, el estado y los vínculos de los distintos fenómenos u objetos naturales y sociales” (Instituto Geográfico Agustín Codazzi, 2008).. . Objeto o entidad que resulta de una abstracción del espacio geográfico real y que puede ser un rasgo natural, obra humana, o alguna abstracción numérica derivada del tratamiento de cifras relacionadas con tal objeto o entidad. (SNIARN, 2016). Su característica distintiva es la referencia espacial, en dos o tres dimensiones. Son sinónimos de dato espacial: . Dato geográfico. . Dato geoespacial. . Entidad geográfica. . Objeto espacial. . Rasgo geográfico. 1.4. Tipos de datos. . Datos espaciales-entidades/objetos. Localización geográfica conocida:  Sistema de coordenadas geográficas (latitud, longitud)  Sistema universal transversa de mercator (x, y). 14.

(16) . Datos no espaciales-atributos, características o propiedades de objetos, las cuales se pueden medir (variable o atributos temáticos) (Bohorques, 2009). 1.5. Tipos de entidades. . Naturales: son aquellas donde la referencia espacial es intrínseca al hecho (variable) observado.. . Ejemplo: subdivisión del espacio por usos del suelo.. . Artificiales: son aquellas donde la referencia espacial es ajena a las variables temáticas.. . Ejemplo: división del espacio en unidades administrativas, son creadas por el hombre. (Bohorques, 2009). 1.6. Componentes de los datos geográficos. Los datos geográficos cuentan con tres componentes que hacen referencia a su localización, atributos y a la variable tiempo (Bohorques, 2009), como se puede observar en la ilustración 1. (Bohorques, 2009). Ilustración 1. Componentes datos geográficos. 15.

(17) Fuente: Apuntes de clase.. 1.7. Componente espacial. Hace referencia a la localización geográfica, las propiedades espaciales de los objetos y las relaciones espaciales que existen entre ellos (Gutiérrez Puebla y Gould, 1994) (tabla 1). Tabla 1. Componente espacial. Elementos de la componente espacial. Localización geográfica. Propiedades espaciales. Relaciones espaciales. Descripción La localización geográfica o posición de los objetos en el espacio se expresa mediante un sistema de coordenadas, que debe ser el mismo para las distintas capas o “estratos de la información”, como se está presentando la realidad del área de estudio. Los objetos que representan la realidad tienen ciertas propiedades espaciales, por ejemplo, para una línea, forma, pendiente y orientación. Los objetos espaciales mantienen relaciones entre sí basadas en el espacio, como conectividad, contigüidad, proximidad, etc.. Fuente: modificado de IGAC (1998).. Las relaciones espaciales se pueden diferenciar en: relaciones topológicas (de tipo cualitativo) y relaciones geométricas (calculadas a partir de las coordenadas de los objetos). (IGAC, 1998). “La topología expresa las relaciones entre los objetos de forma cualitativa: si dos polígonos son colindantes (contigüidad), si uno está contenido en el otro (inclusión), si dos líneas están conectadas (conectividad)” (Gutiérrez Puebla y Gould, 1994).. 16.

(18) 1.8. Componente temática. Son las características que se conocen como atributos de los objetos con los que representamos el mundo real. Cada objeto puede registrar un determinado valor para sus atributos (variables), los cuales pueden presentar cierta regularidad en el espacio y en el tiempo y, además, pueden ser de distinto tipo y escala de medida (Gutiérrez Puebla y Gould, 1994). Los atributos se expresan como variables, que pueden ser: . Continuas: es decir, que admiten cualquier valor en un rango.. . Discretas: son aquellas que solo admiten valores en números enteros.. . Fundamentales: se obtienen directamente del proceso de medición. Por ejemplo, población.. . Derivadas: se obtienen al relacionar dos o más variables fundamentales. Por ejemplo, densidad de la población.. Los hechos de la realidad son diferentes y variados; no es posible medirlos de igual manera. Existen cuatro escalas de medición de las características temáticas: . Nominales. . Ordinales. . De intervalo. . De razón. Nominales: Son aquellos descritos por su nombre sin ningún orden específico, de naturaleza cualitativa; involucran agrupación o clasificación con respecto a criterios predefinidos. Establecen simplemente una diferenciación, una clasificación de las unidades espaciales en categorías o clases. Por razones de tipo informático, es frecuente asignar números a los valores nominales, pero solo por efectos de codificación. Por ejemplo, los municipios de Colombia se clasifican o diferencian según el departamento donde se ubican. (Geoespaciales, 2016). 17.

(19) Ordinales: No solo se establece una diferenciación, como en las variables nominales, sino también un orden jerárquico entre las distintas unidades espaciales (Gutiérrez Puebla y Gould, 1994). Corresponden a las listas de clases con un orden natural inherente; representan una información más cuantitativa que la nominal. Sin embargo, representan una escala discontinua en la que la magnitud de la diferencia entre dos categorías no puede expresarse por medio de operaciones matemáticas, por ejemplo: en estudios hidrológicos6 es normal trabajar con este tipo de datos, en una cuenca hidrográfica7 se tienen afluentes de primer, segundo y tercer orden; la amenaza potencial de inundación de una zona puede ser alta o baja, los valores definidos son operaciones estadísticas que permiten este tipo de ordenamiento (IGAC, 1998). De intervalo: No solo establece una diferenciación y una jerarquización, sino que además indica la distancia que existe entre las distintas unidades espaciales (Gutiérrez Puebla y Gould, 1994). También cuenta con una secuencia natural, pero las distancias entre los valores tienen un significado propio. Estas variables representan medidas físicas y permiten la expresión de magnitudes cuantitativas. Ejemplo: temperatura, horas promedio, sol multianual. (Geoespaciales, 2016) De razón: Tienen características similares a los datos de intervalo, pero además disponen de una referencia lineal o areal. Ejemplo: la precipitación se expresa en mm, producción de un cultivo ton/ha (IGAC, 1998).. 1.9. Componente temporal. La consideración de la dimensión temporal en un SIG supone la necesidad de almacenar y tratar grandes volúmenes de datos, ya que cada estrato, capa o nivel de información se debe almacenar tantas veces como momentos temporales se consideren para el análisis del área de estudio (Gutiérrez Puebla y Gould, 1994).. 6. Estudios hidrológicos. Análisis morfométricos de la cuenca. Cuenca hidrográfica: es un territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río, o que vierte sus aguas a un único lago endorreico. 7. 18.

(20) Cambio en las componentes espacial y temática: Las distribuciones espaciales se van modificando con el paso del tiempo, así el tiempo lleva asociada la idea de cambio (IGAC, 1998).. 1.10. Representación del mundo. Para el ser humano siempre ha sido necesario representar la superficie terrestre y los elementos situados sobre ella, como se observa en la ilustración 2. De esta inquietud por conocer el mundo que les rodea surgieron los mapas (Instituto Geografico Nacional, 2010).. Ilustración 2. Forma real de la tierra Fuente: elaboración propia.. Con la representación de la Tierra aparecen dos problemas por considerar: la forma y las dimensiones.. 1.11. Forma. 19.

(21) La superficie de representación es plana, la Tierra no lo es. La Tierra es un cuerpo tridimensional con aspecto cercano a la esfera, achatada por los polos y ensanchada por el ecuador, semejante a una figura geométrica denominada elipsoide. La forma real de la Tierra es un geoide cuya superficie irregular coincide con la que resultaría al prolongar por debajo delas superficies continentales, los mares y océanos en calma. Conocer con exactitud el geoide es complicado; para facilitar los cálculos, en cartografía se simplifica la forma de la Tierra asemejándola a un elipsoide o a una esfera regular, figuras geométricas cuya formulación matemática es perfectamente conocida (Instituto Geografico Nacional, 2010).. 1.12. Dimensiones. Mayores de las que pueden emplearse para su representación. Es evidente que en ningún caso es posible la representación de la Tierra a tamaño real, por lo que se debe plantear una relación entre una distancia sobre el mapa y su correspondiente sobre la superficie terrestre: la escala. En resumen, la primera cuestión, la forma, se soluciona mediante los métodos de proyección cartográfica, mientras que la segunda, las dimensiones, conduce al concepto de escala. Estos dos factores hacen posible la relación entre el mapa y la realidad, es decir, condicionan la representación de cualquier mapa (Instituto Geografico Nacional, 2010).. 1.13. Proyecciones cartográficas. La representación de la superficie terrestre sobre una superficie plana, sin que haya deformaciones, es geométricamente imposible. En cartografía, este problema se resuelve mediante las proyecciones. Así, una proyección cartográfica es una correspondencia biunívoca entre los puntos de la superficie terrestre y sus. 20.

(22) transformados en el plano de proyección, como se puede der observar en la ilustración 3 (Instituto Geografico Nacional, 2010).. Ilustración 3. Proyección Fuente: elaboración propia.. Este método consiste en establecer una radiación de semirrectas a través de un punto llamado vértice de proyección; se consigue así una correspondencia entre cada punto interceptado en la esfera y su homólogo en el plano cortado por la misma semirrecta. Las proyecciones tampoco evitan ciertas distorsiones que, según como se proyecten, pueden afectar a la forma, al área, a las distancias o a los ángulos de los elementos representados, y aquí surge otro aspecto importante de la cartografía: decidir qué proyección se va a utilizar para minimizar esas distorsiones. Las proyecciones admiten diversas clasificaciones dependiendo de sus cualidades, fundamentos y propiedades.. . En función de las cualidades métricas. . En función de las cualidades proyectivas. Otro grupo importante de proyecciones lo constituyen las diseñadas para poder representar la totalidad de la superficie terrestre sin incurrir en deformaciones excesivas, permitiendo representar fenómenos geográficos globales.. 21.

(23) . Proyecciones modificadas (Instituto Geografico Nacional, 2010).. 1.14. En función de las cualidades métricas. En el paso de la esfera al plano resultará imposible conservar simultáneamente las propiedades geométricas: ángulos, superficies y distancias se verán distorsionadas.. 1.14.1.. Proyecciones conformes. Una proyección cartográfica es conforme cuando mantiene los ángulos que forman dos líneas en la superficie terrestre. Este tipo de proyecciones se utilizan en cartas de navegación, como se ve en la ilustración 4.. Ilustración 4. Proyección conforme Fuente: elaboración propia.. En la figura propuesta, el ángulo que forman las direcciones Polo sur-Madrid-Calcuta será igual tanto en la esfera como en el mapa si se realiza con una proyección conforme (Instituto Geografico Nacional, 2010).. 22.

(24) 1.14.2.. Proyecciones equivalentes. Una proyección cartográfica es equivalente cuando en el mapa se conservan las superficies del terreno, aunque las figuras dejen de ser semejantes. Se utilizan generalmente en mapas temáticos o parcelarios como se ve en la ilustración 5.. Ilustración 5. Proyección equivalente Fuente: elaboración propia.. En la figura propuesta se observa que, al utilizar una proyección equivalente, la superficie del continente africano es igual en la esfera terrestre que la medida en el mapa, aunque su contorno pueda aparecer considerablemente deformado (Instituto Geografico Nacional, 2010).. 1.14.3.. Proyecciones equidistantes. Una proyección cartográfica es equidistante cuando mantiene las distancias entre dos puntos situados en la superficie terrestre (distancia representada por el arco de círculo máximo que las une) como se observa en la ilustración 6. Por ejemplo, la distancia real. 23.

(25) de un vuelo Miami-Calcuta será igual a la equivalente que puede medirse directamente en un mapa creado con una proyección de tipo equidistante. (Rudas, 2008). Ilustración 6. Proyección equidistante Fuente: elaboración propia.. En conclusión, se debe seleccionar el tipo de proyección según el propósito del mapa. Si por ejemplo se requiere el cálculo y comparación de superficies, será necesario utilizar proyecciones de tipo equivalente. Si, por el contrario, el objetivo del mapa es simplemente ubicar los países del mundo, y no se requiere rigor en las mediciones de áreas, pueden utilizarse las proyecciones conformes (Instituto Geografico Nacional, 2010).. 1.15. En función de las cualidades proyectivas. Las proyecciones se pueden clasificar en función de la figura sobre la cual se proyecta: las que utilizan el plano o las que se desarrollan a través de una figura geométrica (cono o cilindro). (Rudas, 2008). 1.15.1.. Perspectivas o planas. 24.

(26) Se obtienen proyectando la superficie terrestre desde un punto llamado vértice de proyección sobre un plano tangente a un punto de la Tierra llamado centro de proyección, como se observa en la ilustración 7. La proyección mantiene sus. propiedades geométricas alrededor del centro de proyección y las distorsiones aumentan conforme nos alejamos de dicho punto. (Rudas, 2008). Ilustración 7. Proyección plana Fuente: elaboración propia.. El punto considerado como vértice de proyección puede encontrarse en el exterior, sobre la superficie o en el interior de la esfera. Además, el punto de tangencia puede ser cualquier punto de su superficie. De esta forma, la proyección plana admite dos clasificaciones: en función de la posición del vértice respecto a la esfera, y en función de la posición del plano tangente a la esfera (Instituto Geografico Nacional, 2010).. 1.16. Según la posición del vértice respecto a la esfera El punto considerado como vértice de proyección puede encontrarse en el interior, sobre la superficie o en el exterior de la esfera. (Rudas, 2008). 1.16.1.. Proyecciones gnómicas. 25.

(27) En este tipo de proyecciones, el vértice coincide con el centro de la figura esférica que representa la Tierra; por lo tanto, no es posible proyectar todo un hemisferio. Los círculos máximos (meridianos, ecuador y ortodrómicas) se representan como rectas (ilustración 8). Además, al alejarse del centro de proyección, hay grandes deformaciones. (Rudas, 2008). Ilustración 8. Proyección gnómica Fuente: elaboración propia.. 1.16.2.. Proyección estereográfica. Esta se realiza sobre la superficie de la esfera, y su punto diametralmente opuesto es el punto de tangencia del plano de proyección. La deformación aumenta simétricamente hacia el exterior a partir del punto central, mientras que meridianos y paralelos se representan como circunferencias (ilustración 9). (Rudas, 2008). 26.

(28) Ilustración 9. Proyección estereográfica Fuente: elaboración propia.. La proyección estereográfica es adecuada para representar la totalidad de un hemisferio; por lo que se utiliza, principalmente, en la representación de las zonas polares, los mapamundis, así como en mapas de estrellas y geofísicos. (Rudas, 2008). 1.16.3.. Proyecciones ortográficas. Se utiliza, generalmente, en cartas de navegación aérea y marítima, y para representar las zonas polares. Es un tipo de proyección muy antigua que sólo se usa para la realización de cartas astronómicas y para representar la apariencia de la Tierra desde el espacio, como se ve en la ilustración 10. (Rudas, 2008). Ilustración 10. Proyecciones ortográficas Fuente: elaboración propia.. 1.16.4.. Proyecciones escenográficas. 27.

(29) El vértice de proyección es un punto cualquiera del espacio exterior a la esfera, pero a una distancia finita de su centro (ilustración 11). (Rudas, 2008). Ilustración 11. Proyección escenográfica Fuente: elaboración propia.. Históricamente, las proyecciones escenográficas se han destinado a la realización de mapas celestes (Rudas, 2008). 1.17. Según posición del plano tangente a la esfera El punto de tangencia puede ser cualquier punto de la superficie de la esfera.. 1.17.1.. Proyecciones polares o ecuatoriales. Las proyecciones polares también reciben el nombre de ecuatoriales, por ser su plano paralelo al del ecuador, y por tanto perpendicular al eje de la Tierra (ilustración 12). (Rudas, 2008). 28.

(30) Ilustración 12. Proyecciones polares Fuente: elaboración propia.. Los meridianos se representan por rectas concurrentes al centro de proyección (localizado en cualquiera de los polos) y conservando el valor de sus ángulos. En consecuencia, la escala de representación varía con la latitud. (Rudas, 2008). 1.17.2.. Proyecciones meridianas o transversales. Las proyecciones meridianas o transversas, al ser el punto de tangencia el punto de corte de cualquier meridiano con el ecuador. En este tipo de proyecciones, los paralelos y los meridianos se representan mediante curvas transcendentes. En el caso de la proyección gnomónica meridiana (centro de proyección coincidente con el centro de la Tierra) los meridianos se representan por rectas paralelas entre sí, desigualmente espaciadas, mientras que los paralelos se representan por hipérbolas (ilustración 13). (Rudas, 2008). 29.

(31) Ilustración 13. Proyecciones meridianas Fuente: elaboración propia.. 1.17.3.. Proyecciones oblicuas u horizontales. Las proyecciones oblicuas se denominan también horizontales, por ser paralelas al horizonte de un lugar. El punto de tangencia está situado en un punto cualquiera que no se encuentre en el ecuador ni en ninguno de los polos como se ve en la ilustración 14. (Rudas, 2008). Ilustración 14. Proyecciones oblicuas Fuente: elaboración propia.. 30.

(32) En esta proyección, los paralelos quedan representados como curvas cónicas tales como parábolas, elipses e hipérbolas. (Rudas, 2008). 1.18. Desarrollos Este tipo de proyección se obtiene al considerar una figura geométrica auxiliar tangente o secante a la esfera que pueda convertirse después en un plano; es decir, que sea desarrollable. Las figuras auxiliares más utilizadas son el cono y el cilindro. (Rudas, 2008). 1.18.1.. Proyecciones cónicas. Utilizan el cono como figura de proyección, tangente o secante a la esfera. El eje del cono coincide con la línea de los polos, estableciendo análogamente entre los puntos de la esfera y el cono una correspondencia biunívoca (ilustración 15). (Rudas, 2008). Ilustración 15. Proyección cónica Fuente: elaboración propia.. Al desarrollar el cono, se obtiene una representación en la que los meridianos aparecen como rectas concurrentes al vértice del cono y forman ángulos iguales entre sí, mientras que los paralelos son circunferencias concéntricas cuyo centro es el vértice del cono. Son ejemplos las proyecciones de Lambert y Bonne. (Rudas, 2008). 31.

(33) 1.18.2.. Proyecciones cilíndricas. Utilizan el cilindro como figura de proyección, tangente o secante a la esfera. El eje del cilindro coincide con la línea de los polos, estableciendo análogamente entre los puntos de la esfera y el cilindro una correspondencia biunívoca. Al desarrollar el cilindro, se. obtiene una representación en la que los meridianos estarán representados por rectas paralelas equidistantes, y los paralelos por rectas perpendiculares a las anteriores que se van espaciando a medida que aumenta la latitud. Ejemplos de esta proyección son la de Mercator y la UTM (Universal Transversa de Mercator), como se ve en la ilustración 16. (Rudas, 2008). Ilustración 16. Proyección cilíndrica Fuente: elaboración propia.. 1.18.3. Sistema de coordenadas (UTM-Mercator). La proyección universal transversal de Mercator (UTM) es una aplicación especializada de la proyección transversal de Mercator (ilustración 17). El globo se divide en 60 zonas septentrionales y meridionales, cada una de las cuales abarca 6° de longitud. Cada zona tiene su propio meridiano central. Las zonas 1N y 1S comienzan en los –180° W. Los límites de cada zona se sitúan en los 84° N y 80° S, apareciendo la división entre las zonas norte y sur en el ecuador. En las regiones polares se utiliza el sistema de coordenadas UPS (ArcGIS Resource Center, 2012).. 32.

(34) Ilustración 17. Proyección UTM Fuente: elaboración propia.. Conocida también como proyección Gauss-Krüger, la diferencia entre la proyección transversal de Mercator y la convencional es que en la primera el cilindro es longitudinal a un meridiano en lugar de al ecuador. El resultado es una proyección conforme que no mantiene direcciones reales. El meridiano central debe situarse en el centro de la región de interés. De esta manera se minimiza la distorsión de las propiedades de esa región. Esta proyección es más adecuada para regiones con disposición norte-sur. El origen de cada zona se sitúa en el meridiano central de esta y en el ecuador. Para eliminar la posibilidad de que aparezcan coordenadas negativas, el sistema de coordenadas modifica los valores de coordenada en el origen. El valor otorgado al meridiano central es el falso este y el otorgado al ecuador es el falso norte. Se aplica un falso este de 500.000 metros. Una zona norte tiene un falso norte de cero, mientras que una zona sur tiene un falso norte de 10.000.000 metros. El SPCS8 utiliza esta proyección para todas las zonas con disposición norte-sur. Los sistemas de coordenadas de la proyección UTM (Universal transversal de Mercator). 8. SPCS: El Sistema de coordenadas de plano de estado (SPCS por sus siglas en inglés) no es una proyección. Se trata de un sistema de coordenadas que divide los 50 estados de los Estados Unidos, así como Puerto Rico y las Islas Vírgenes de los Estados Unidos, en más de 120 secciones numeradas, denominadas zonas.. 33.

(35) y de la Gauss-Krüger se basan en la proyección transversal de Mercator. (ArcGIS Resource Center, 2012).. 34.

(36) 2. Capítulo. Tipos de Geometrías Modelo de datos vector Son aquellos sistemas de información geográfica que utilizan vectores definidos por pares de coordenadas relativas a algún sistema cartográfico para la descripción de los objetos geográficos. Por tanto, el modelo vectorial focaliza su interés en las entidades, en su posicionamiento sobre el espacio. Para modelizar las entidades del mundo real se utilizan tres tipos de objetos espaciales: puntos, líneas y polígonos (áreas); por ejemplo, un lago puede representarse por medio de un polígono. Así, los objetos no son más que representaciones digitales de las entidades, las cuales no siempre son elementos visibles; por ejemplo, las divisiones administrativas o censales (IGAC, 1998).. Modelo de datos raster A diferencia del modelo de datos vector, en el que la unidad de almacenamiento es el punto, en el modelo de datos raster el área de estudio es subdividida en cuadrículas regulares (celdas) para representar la parte más pequeña de la superficie de la Tierra (Kang-Tsung Chang, 2004).. Modelo vector Ventajas. Modelo raster. • En cuanto al concepto, son. • En cuanto al concepto, son ideales. ideales para representar. para representar variables continuas.. variables discretas. • Genera una estructura de datos más compacta que el modelo raster.. • Es una estructura de datos simple. • Las operaciones de superposición de mapas se implementan de forma más rápida y eficiente.. 35.

(37) • Genera una codificación. • Cuando la variación espacial de los. eficiente de la topología y,. datos es muy alta, el formato raster. consecuentemente, una. es una forma más eficiente de. implementación más eficiente de. representación.. las. • El formato raster es requerido para. Operaciones que requieren. un eficiente tratamiento y realce de. información topológica, como el. las imágenes digitales.. análisis de redes.. • La diferente topología de las. • El modelo vectorial es más. unidades espaciales dificulta los. adecuado para generar salidas. ejercicios de simulación.. gráficas.. • Útil para análisis de grandes. • Mejores estimaciones de área,. extensiones con baja precisión de. perímetro y longitud.. propiedades espaciales.. • Se pueden adaptar bajo bases de datos orientadas a objetos. • Análisis de redes más consistentes.. Desventajas. • Es una estructura de datos más. • La estructura de datos raster es. compleja que el modelo raster.. menos compacta.. • Las operaciones de. • Ciertas relaciones topológicas son. superposición de mapas son más. más difíciles de representar.. difíciles de implementar. • Resulta poco eficiente cuando la variación espacial de los datos es muy alta. • El tratamiento y realce de las imágenes digitales no puede ser. • La salida de gráficos resulta menos estética. • Alto nivel de error en estimaciones de área, perímetro y longitud. • Gran espacio de almacenamiento a medida que aumenta la resolución.. realizado de manera eficiente en el formato vectorial.. • Desperdicio de espacio de almacenamiento para datos espaciales esparcidos.. 36.

(38) • Las superposiciones exigen. • Análisis de redes muy complejos y. más verificación de errores y. menos consistentes.. pueden ser más lentas.. • Transformación de coordenadas menos eficiente.. Digitalización La digitalización es la transformación de la información desde un formato analógico, como un mapa en papel, al formato digital, de forma que pueda ser almacenada y visualizada en un ordenador. Puede ser manual, semiautomática (se graba automáticamente mientras se hace un seguimiento manual de las líneas) o totalmente automática (seguimiento de línea). La digitalización manual implica la presencia de un operador que trabaje con un tablero digitalizador (o tableta) o con una pantalla de ordenador. La tableta digitalizadora tiene en su interior una red de hilos metálicos que funcionan a modo de sistema de coordenadas cartesiano. Las coordenadas pueden ser planas o geográficas. El procedimiento implica traducir las entidades del mapa a puntos, líneas o polígonos con el ratón (cursor), que transmite las coordenadas de cada punto para ser guardadas en el ordenador. Hay dos formas de digitalización, en modo discontinuo (pointmode) y en modo continuo (streammode). La resolución de las coordenadas depende del modo elegido para digitalizar. En el modo discontinuo el operador de digitalización selecciona y codifica de forma específica aquellos puntos que considera “críticos” para representar la geomorfología de la línea o pares de coordenadas significativas. Esto implica un conocimiento previo sobre qué tipo de representación de las líneas necesitaremos. En el modo continuo el dispositivo de digitalización selecciona de forma automática los puntos en función de un parámetro de distancia, tiempo o de sinuosidad de la línea, lo cual genera en ocasiones un gran número de pares de coordenadas innecesarias. (SIG, 2016). 37.

(39) Modo de digitalización discontinuo Modo de digitalización continuo. La digitalización en pantalla es un proceso interactivo por el que se genera un mapa a partir de información escaneada previamente. A este método de geocodificación se le conoce como “cabeza arriba” porque el operador centra su atención sobre la pantalla, no sobre la tableta digitalizadora. Esta técnica se podría usar para trazar entidades a partir de un mapa escaneado o de una imagen, con el fin de crear nuevas capas o temas. La digitalización en pantalla se podría usar también en una sesión de edición porque es tanta la información que hay en la pantalla, que se pueden añadir nuevas entidades sin necesidad de tener una imagen o un mapa de referencia. (SIG, 2016) El procedimiento de digitalizar en pantalla es similar a la digitalización convencional. En vez de utilizar una tableta digitalizadora y un cursor, el operador crea la nueva capa directamente sobre la pantalla utilizando el ratón, generalmente utilizando información referenciada como fondo. Siempre se necesita transformar las coordenadas desde el sistema de digitalización a un sistema de coordenadas del mundo real (p.e.: mapa nacional en UTM). La introducción de errores en la digitalización es inevitable —líneas que no cierran (undershoots), líneas que sobrepasan el punto de unión (overshoots), formación de polígonos ficticios—. La etapa de edición de las entidades ya digitalizadas implica entre otros corregir errores, introducir datos que faltan, o crear topología. Antes de comenzar a digitalizar hay que tener en cuenta ciertas consideraciones: (SIG, 2016) . ¿Para qué se van a utilizar los datos?. 38.

(40) . ¿Qué sistema de coordenadas se utiliza en el proyecto?. . ¿Qué grado de precisión tienen las diversas capas que se van a asociar? Si esta es significativamente diferente, las capas no se van a solapar correctamente.. . ¿Cuál es la precisión del mapa que vamos a utilizar?. Cada vez que se inicie la digitalización, se debe digitalizar lo máximo posible. Es una forma de hacer más consistente la técnica. Para obtener mejores resultados, lo ideal sería que solo una persona se ocupara de la digitalización en el proyecto. Si la fuente consta de varios mapas, hay que seleccionar puntos de referencia comunes a todas las hojas. En caso contrario, los datos digitalizados procedentes de diferentes hojas probablemente no coincidan, no casen. Si es posible, se debe ir incluyendo atributos a la vez que se digitaliza, esto ahorrará tiempo más tarde. ¿Se han de combinar los datos con una base de datos mayor? (SIG, 2016). Escaneado. Otra posibilidad es utilizar un escáner para convertir un mapa analógico en un formato legible automáticamente por el ordenador. Un método de escaneado consiste en ir grabando datos a lo largo de estrechas bandas sobre la superficie del documento, generando un archivo raster. Otros escáneres pueden escanear líneas realizando su seguimiento directamente. Con frecuencia los mapas se escanean para: 1.. Utilizar los datos de la imagen digital como fondo de pantalla para otros datos (vectoriales).. 2.. Convertir los datos escaneados en datos vectoriales para poder utilizarlos en un SIG vectorial.. 39.

(41) El escaneado requiere que el mapa a escanear sea de buena calidad cartográfica, con líneas, textos y símbolos claramente definidos; que esté limpio y tenga líneas de 0,1 mm de grosor o más. El escaneado comprende dos operaciones: . Escaneado que genera una retícula regular de píxeles en una escala de grises (generalmente en un rango de valores de 0 a 255). . Codificación binaria para separar las líneas del fondo utilizando técnicas de reconocimiento automático.. La edición posterior de los datos escaneados puede incluir: reconocimiento de formas y símbolos; adelgazamiento de líneas y vectorización, corrección de errores, incorporación de datos perdidos y generación de topología (Melbourne, 2001).. Open Street Map. Este proyecto nació porque la mayoría de mapas que se consideran gratuitos tienen en realidad restricciones legales o técnicas para su uso, lo cual impide a muchas personas usarlos de modo creativo, productivo o inesperado. En un tríptico9 como este no se pueden usar, por ejemplo. Además, están a menudo desactualizados o son incompletos, y los errores se corrigen lentamente. Hay varias razones por las que existe el proyecto Open Street Map:. 1. Muchos proveedores de mapas permiten usar algunos de sus servicios de manera gratuita para usuarios personales, pero ponen excesivas restricciones a la manera en que se usan. Por ejemplo, restricciones típicas que imponen: prohibir la impresión; prohibir sacar capturas de pantalla; prohibir redistribuir los mapas si no es a través de sus portales web, etc.. 9. Tríptico: pintura, grabado o relieve realizado sobre tres tablillas articuladas, de manera que las dos laterales se pueden doblar sobre la del centro.. 40.

(42) 2. En general, sus servicios solo son gratuitos para usuarios sin ánimo de lucro, no así para empresas o autónomos. Fijándose en el modelo del software libre, el hecho de que se permita el uso comercial es algo que favorece la creación de más y mejor open data y genera industria local. Ejemplos de ello son las decenas de aplicaciones para smartphone que utilizan datos abiertos. 3. No permiten la modificación ni mejora de sus mapas. Sus APIs10 solo permiten situar nuevos elementos sobre el mapa base, pero no corregir inexactitudes. Así, por ejemplo, muchos mapas comerciales mantienen datos de navegación para coches, pero en general no tienen (o son muy pobres) los datos para ciclistas, peatones, barcos, etc. Además, el hecho de que OSM11 permite la edición colaborativa a nivel mundial hace que la actualización sea mucho más rápida allí donde haya contribuidores interesados (como ocurrió en el terremoto de Haití). 4. No permiten el acceso a la base de datos subyacente (formato vectorial) en la que se almacenan los datos, tan sólo distribuyen teselas ya renderizadas. Eso impide usos nuevos y creativos de sus datos. Por ejemplo, si alguien encontrara un algoritmo mejor para navegar de un lugar a otro, no puede utilizarlo en Google Maps, ya que está restringido a ser usado a través de su API. 5. Por último, Open Street Map integra en una única base de datos los datos que terceros han liberado, combinando en un único lugar y con un único formato datos de todo tipo y de todos los países del mundo: desde calles y carreteras, hasta edificios y parques, comercios, lugares naturales, rutas de transporte público, tendido eléctrico, y todo se pueda imaginar (Open Street Map España, 2012).. 10. APIs: En la programación de computadoras, una interfaz de programación deaplicaciones (API) es un conjunto de rutinas, protocolos y herramientas para la construcción de aplicaciones de software. Una API expresa un componente de software en términos de sus operaciones, entradas, salidas y tipos subyacentes. 11 OSM: Siglas de la palabra Open Street Map.. 41.

(43) Parámetros de referencia (Datum, Geoide, Elipsoide). Datum geodésico: Sistema geométrico de referencia empleado para expresar la posición geodésica de un punto sobre el terreno. Se define en función de un elipsoide y un punto en el que el elipsoide y la tierra (geoide) son tangentes; allí se establece el origen y la orientación de las líneas de la latitud y la longitud. Datum geocéntrico: Utiliza el centro de la masa de la tierra como centro del elipsoide. El más reciente y ampliamente utilizado es el WGS84 (Sistema Geodésico del Mundo, 1984). WGS84: Utilizado por el sistema GPS y dado su carácter global es aplicable en todas las partes del planeta. Datum local: Alinea su elipsoide para ajustarse a la superficie de la tierra en un área particular. Geoide: Figura equipotencial, que se logra prolongando los mares y océanos (el nivel medio) por debajo de los continentes. Tiene una forma muy compleja, debido a la distribución desigual de las masas en el cuerpo de tierra. No se puede expresar mediante una fórmula matemática (Municipal, 1997). Elipsoide: Superficie arbitraria, que sirve de fundamento para el cálculo de la situación de los puntos geodésicos. Sus medidas se calculan mediante observaciones astronómicas y se caracterizan por las longitudes de sus semi-ejes a (semi-eje mayor) y b (semi-eje menor) y el achatamiento f, que se determina por la fórmula de atacamiento que se puede observar en la ecuación 1:. 𝒇=. 𝒂 −𝒃 𝒂. Ecuación 1. Achatamiento. 42.

(44) Elementos de un mapa. Los elementos imprescindibles que deben aparecer en todos los mapas son: la escala utilizada y la leyenda. Con la escala se consigue aclarar la relación métrica entre el mapa y la realidad que representa, mientras que con la leyenda (signos convencionales) se facilita al usuario la interpretación correcta de los símbolos que aparecen en el mapa. Sin embargo, se pueden añadir otros elementos y otros datos en los márgenes del mapa (Instituto Geografico Nacional, 2010).. Portada del mapa. Compuesta por los elementos específicos de la portada son los que identifican el mapa (ilustración 18). (Instituto Geografico Nacional, 2010).. Ilustración 18. Portada del mapa Fuente: elaboración propia.. Situación,. divisiones. administrativas. y. términos. municipales. 43.

(45) Una vez plegado el mapa, en la contraportada aparecen una serie de elementos como el gráfico de hojas colindantes, gráfico de divisiones administrativas y lista de términos municipales como se ve en la ilustración 19. (Instituto Geografico Nacional, 2010).. Ilustración 19. Situación, divisiones administrativas y términos municipales Fuente: elaboración propia.. Escala, proyección y elipsoide. En el margen inferior de la hoja aparecen, entre otros, los datos de escala, la proyección, el sistema de coordenadas, el elipsoide de referencia y el sistema de altitudes (ilustración 20). (Instituto Geografico Nacional, 2010).. 44.

(46) Ilustración 20. Escala proyección y elipsoide Fuente: elaboración propia.. Toponimia y vértices geodésicos En el margen inferior derecho aparece un cuadro con la toponimia, así como una lista de los vértices geodésicos que aparecen en la hoja (ilustración 21). (Instituto Geografico Nacional, 2010).. Ilustración 21. Toponimia y vértices geodésicos Fuente: elaboración propia.. 45.

(47) Leyenda. En el margen inferior izquierdo se sitúa la lista explicativa que define con detalle y sin lugar a equívoco todos los signos convencionales utilizados en el mapa como se ve en la ilustración 22. (Instituto Geografico Nacional, 2010).. Ilustración 22. Leyenda Fuente: elaboración propia.. Escala cartográfica. La relación existente entre las distancias medidas en un plano o mapa y las correspondientes en la realidad se denomina escala. Por tanto, la escala es una proporción entre dos magnitudes lineales, independientemente del sistema de unidades de longitud que se utilice. En general, los mapas, cualesquiera que sean sus características, están dibujados a una escala determinada que permite efectuar medidas y conocer la distancia exacta entre los diferentes puntos del terreno. La. 46.