“Conocimientos Generales de Cartografía Básica. La importancia de ...

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE FILOSOFÍA Y LETRAS
SISTEMA DE UNIVERSIDAD ABIERTA
COLEGIO DE GEOGRAFÍA
“Conocimientos Generales de
Cartografía Básica. La importancia de
la Tecnología Geográfica en materia
ambiental”
GEOG. VÍCTOR HUGO SERRANO FERNÁNDEZ
2007

- El objeto de la Cartografía consiste en reunir y analizar
datos y medidas de las diversas regiones de la Tierra, y
representar éstas gráficamente a una escala reducida,
pero de tal modo que todos los elementos y detalles sean
claramente visibles. Para poner de manifiesto la
configuración de la superficie terrestre, el instrumento
principal del cartógrafo es el mapa; pero también existen
otra clase de representaciones, como son los relieves, los
globos, las perspectivas, los cartogramas, etc.
DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA CARTOGRAFÍA.
DEFINICIÓN
DEFINICI
DEFINICIÓN

Es la ciencia que determina el tamaño y la forma
de la tierra a través de mediciones directas o
indirectas de puntos ubicados en su superficie.
En Griego significa división de la tierra con el
objetivo de proveer precisión en una región para
control topográfico
Es la ciencia que se encarga de la medición de la
tierra el forma global o una parte de ella.
GEODESIA

Es una rama de las matemáticas aplicadas cuyo
objetivo es el de determinar la forma y el tamaño
de la tierra y su representación el un sistema
cartesiano tridimensional.
Es una rama de las matemáticas aplicadas capaz
de representar las variaciones de los fenómenos
en la superficie de la tierra como por ejemplo: la
variación de la gravedad, mareas, rotación de la
tierra, movimientos de placas tectónicas, con las
unidades, medidas y métodos para representarla
en un modelo plano o papel.
GEOMATICA

El GPS consiste en la recepción de señales satelitales
codificadas que pueden ser procesadas por el receptor
para calcular posición, velocidad y tiempo.
Aun cuando hay miles de usuarios civiles a nivel mundial
beneficiados del sistema, este fue diseñado y es operado
con propósitos militares.
El GPS está financiado y controlado por el Departamento
de la Defensa (DoD) de los Estados Unidos.
GPS es un sistema de navegación
satelital
DEFINICIÓN
DEFINICI
DEFINICIÓN

Para calcular la posición tridimensional y el
desplazamiento del reloj del receptor se
requiere la recepción simultánea de al
menos cuatro satélites
REQUISITOS

_
r: vector de posición del
receptor
el receptor y el satélite
_ _
r = R - _
_
R: vector de posición del
_ satélite
: pseudodistancia entre
Posición Posici Posición n y Tiempo
_
r
_
R
_

Una distancia a partir de un punto fijo
en el espacio genera una esfera

La intersección intersecci n de dos esferas genera un círculo. c rculo.
Esto implica dos satélites sat lites

La intersección intersecci n de tres esferas generan
dos os puntos en uno de los
cuales se encuentra el receptor.
Esto implica tres satélites sat lites

La intersección intersecci n de cuatro esferas generan un
punto en el cual se encuentra el receptor.
Esto implica cuatro satélites sat lites

- Segmento de usuarios
- Segmento de control
- Segmento espacial
El sistema GPS está constituido por tres
segmentos
CONSTITUCIÓN CONSTITUCI
CONSTITUCIÓN N DEL
SISTEMA

constelación 21-24
disponibilidad contínua
datos de navegación4D; X, Y, Z, t
1228 MHz
frecuencias 1575 MHz
periodo 12 horas
altura orbital 20,200 km
CARACTERÍSTICAS CARACTER
CARACTERÍSTICAS STICAS DEL
SISTEMA

segmento
de de control
segmento
espacial
segmento
de de usuario

Existen diferentes generaciones de satélites,
pero todos ellos emiten la misma señal en
cuanto a frecuencias y códigos.
El segmento espacial está formado por
todos los satélites de la constelación
NAVSTAR.
SEGMENTO ESPACIAL
SEGMENTO ESPACIAL

Existen seis planos orbitales, espaciados
homogéneamente.
Los satélites siempre repiten la misma
traza sobre la superficie terrestre.
Orbitan la Tierra en periodos de 12 horas
sidéreas a una altura de 20,200 kilómetros.
La constelación operacional GPS está
formada por 24 satélites (21 activos y 3 de
reserva)
CONSTELACÍON
CONSTELAC ON

CONSTELACÍON
CONSTELAC ON

CONSTELACÍON
CONSTELAC ON

eceptor
datos
GPS
datos
GPS
satélite
Estación
maestra
mensaje
de de
navegación
datos
GPS
Estación
de control

La función primordial del sistema es la
navegación tridimensional en aire,
tierra y mar.
El segmento de usuario consiste de la
comunidad de usuarios de los
receptores GPS, los cuales convierten
la señal satelital en posición, velocidad
y tiempo.
SEGMENTO DE USUARIO
SEGMENTO DE USUARIO

choke ring microstrip
helix
espiral
monopolo helix
ANTENAS

Retraso ionosférico
Errores en los relojes
Disponibilidad selectiva SA
Sesgos
Ruido, producido durante la generación
del código
La precisión en el GPS es producto de ruido,
sesgos y errores.
PRECISIÓN PRECISI PRECISIÓN N EN EL GPS

+ +++ +
+ +
+ posición estimada
posición verdadera
ruido ruido y sesgo ruido, sesgo y
equivocación
+ +++
+
+ +
+ +++ +
+ +
PRECISIÓN PRECISI PRECISIÓN N EN EL GPS

Error en posición = DOP x s
La dilución de la precisión (DOP) en el GPS
representa la confiabilidad que se puede
tener en una medición derivada a partir de los
pseudorangos.
DILUCIÓN DILUCI DILUCIÓN N DE LA PRECISIÓN
PRECISI PRECISIÓN

Chetumal
Mérida
Villahermosa
Tampico
Oaxaca
Toluca
INEGI
Colima
Monterrey
Chihuahua
Estación GPS permanente
Culiacán
Hermosillo
La Paz
control geodésico geod sico
Mexicali

Chetumal
Mérida
Oaxaca Villahermosa
Tampico
Toluca
Colima
INEGI
Monterrey
Chihuahua
Estación GPS permanente
Culiacán
Hermosillo
La Paz
Mexicali
tectónica tect nica de placas

Base de
Datos
Base de
Datos
Aplicaciones
+
GIS
Herramientas
de Software
INFORMACIÓN
Abstraccion o
Simplificación
DATOS
Usuario
Mundo
Real
Componentes
GIS

LON
41.944
41.943
41.946
41.947
:
TOPOLOGÍA
7/8
7/5
7/6
7/9
:
LAT
-84.132
-84.122
-84.130
-84.134
:
ID PUNTO
P1
P2
P3
P4
:
PUNTOS
P1, P2, P3, P4
P4, P5, P6
P6, P7, P8, P9, P10, P11
P11, P1
:
ID ARCO
A1
A2
A3
A4
:
ARCOS
:
A1,A2,A3,A4
:
ID
:
F7
:
Representación Vector
Los datos Geográficos

asocia a los atributos.
Almacenamiento Generalmente grande. Puede Generalmente menor que en
usarse compresión. raster.
Topología Difícil de representar Fácil de representar
Tipos de representación - Elevación
- Curvas de nivel
- Tipo de suelo
- Límites políticos
- Temperatura
- Postes y líneas
Cala elemento tiene un
identificador o TAG que se
datos fuente.
Resolución Depende del tamaño de celda Depende del método de
compilación y escala de los
Puntos, líneas y polígonos
con relación topológica.
Valores de atributo Cada celda tiene un valor
relativo a su posición.
uniforme, acceso rápido.
Estructura de datos Simple, utiliza una matriz de
filas y columnas de tamaño
Datos Raster Datos Vector
Raster vs. Vector
Geográficos
Los datos

(calles, ríos, caminos, etc..)
Representación temática
Tipo de elemento gráfico
(puntos, líneas, áreas)
Factores que definen la
organización de los datos:
Los elementos de una mapa son
organizados en conjuntos de
layers o temas de información.
Organización
Los datos Geográficos

INFORMACION
TEMATICA POR
NIVELES O LAYERS
3 1
SUELOS
CAMINOS
POBLADOS
3
2
MUNDO REAL
1 2
Organización (Cont.)
Los datos Geográficos

INFORMACION
TEMATICA POR
NIVELES O LAYERS
3 1
SUELOS
CAMINOS
POBLADOS
3
2
MUNDO REAL
1 2
Organización (Cont.)
Los datos Geográficos

Selección de predios vecinos (juxtaposición)
Contigüidad
Topología

Selección de elementos cercanos a una calle y un punto (buffer)
Proximidad
Topología

ACIMUT: se llama acimut de una semirrecta al ángulo
horizontal que ésta forma con el eje Y. Cuando este eje
coincide con el meridiano geográfico, se puede tomar como
positivo el sentido del meridiano hacia el S y el acimut se
denomina entonces geodésico, o bien hacia el N, siendo
entonces topográfico. El sentido del ángulo crece siempre
en el sentido de las agujas del reloj.Cuando el eje Y
coincide con el meridiano magnético hablamos de "rumbo".
El rumbo se determina empleando una brújula. Como la
línea señalada por la aguja puede oscilar en algunos casos
hasta los 20 minutos en el transcurso de un día, tomando
como posición fija de la aguja la intermedia entre los
extremos, inevitablemente habrán de cometerse errores
como consecuencia de la variación de la declinación
magnética, ángulo que forma la aguja imantada con el
norte geográfico.(azimut)
ACIMUT-AZIMUT

1993 1994 Detección Automática de los
cambios producidos en un año.
Ejemplo 1: Detección de cambios
Percepción Remota

Identificando los grupos de pixels cuyo patrón espectral representa
cuerpos de agua, es posible clasificar la imagen.
Ejemplo2: Clasificación
Percepción Remota

Se genera un modelo digital de elevación del
terreno (DEM) y se superpone la imagen
para generar una vista 3D.
Se desea construir un camino entre A y B
Imagen resolución 1 metro color
infraestructura
Ejemplo 2: Planificación de
Percepción Remota

A partir del DEM se genera
una imagen que representa
un modelo de pendiente, un
mapa de estabilidad según
tipo de suelo y un mapa de
vegetación.
Planificación de infraestructura (Cont.)
Percepción Remota

Se genera un mapa de costo de acuerdo a los mapas de conveniencia anteriores
para representar su impacto individual sobre la ruta planeada.
Planificación de infraestructura (Cont.)
Percepción Remota

Finalmente, mediante
análisis de redes, se obtiene
un mapa con el camino más
conveniente, minimizando la
ruta y evitando pasar por
las zonas de más alto costo o
impacto (en rojo)
RUTA DE
MENOR COSTO
RUTA´DIRECTA
RUTA DIRECTA
Construcción de un camino (Cont.)
Percepción Remota