FOTOGRAMETRIA, FOTOINTERPRETACION Y TELEDETECCION

FOTOGRAMETRIA, FOTOINTERPRETACION Y TELEDETECCION

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA AMBIENTAL
FOTOGRAMETRIA,
FOTOINTERPRETACION Y
TELEDETECCION
ING. IVAN VENEROS TERAN
Unidad I:
Cartografía
Cartografía
Etimología:
CHARTIS : Mapa
GRAPHEIN: Escrito
Definición.
Se define como el arte de hacer mapas
o como la técnica de confeccionar y
representar sobre un plano todos los
componentes del espacio terrestre,
incluyendo
las
actividades
y
desarrollos del hombre.
Técnica de representar en forma
convencional parte o toda la superficie
terrestre sobre un plano, utilizando
para éste fin un sistema de proyección
y una relación de proporcionalidad
(escala) entre el terreno y el mapa.
“NO SOLO PERMITE ELABORAR MAPAS,
SINO TAMBIEN PERMITE UTILIZARLOS Y
ANALIZARLOS ADECUADAMENTE”
• Objetivo.
– Reunir y analizar datos y medidas de las
diversas regiones de la tierra y representarlas
gráficamente a escala reducida de modo que
sus elementos y detalles sean visibles.
• Beneficios.
– Constituye una herramienta fundamental para
estudiar y buscar alternativas de solución a
los problemas de gestión ambiental.
– Constituye una base sistemática para el
estudio y evaluación de los recursos
naturales.
– Facilita el manejo y conservación de los
recursos naturales, en base a las
características evaluadas.
Cartas geográficas, mapas y planos.
• Mapa:
Es una imagen gráfica
bidimencional.
Es una representación
reducida, generalizada y
matemáticamente
determinada de grandes
extensiones de la superficie
terrestre sobre un plano.
Requiere de la Geodesia
para obtener datos.
Considera la curvatura
terrestre.
• Carta:
Representación de una
extensión de terreno
menor y de forma más
detallada (incluye
desniveles, accidentes
geográficos).
Pueden ser: Hidrográficas,
orográficas, Itinerarios, de
navegación.
• Plano:
Es la representación de
pequeñas extensiones de
terreno con detalles muy
minuciosos.
Precisa de operaciones
topográficas para la toma
de datos.
No considera la curvatura
terrestre.
Carta.
La cartografía en general y las cartas topográficas en particular son
una de las herramientas. Los mapas y cartas son representaciones
de porciones de la superficie terrestre que han sido reducidas
proporcionalmente (a escala) para su observación.
•
Estas representaciones en un plano tienen información que se
puede leer directamente (como puestos, pueblos, ríos, parajes,
etc), información que se puede medir (distancias, direcciones) e
información en tres dimensiones que hay que interpretar.
•
A través de la altimetría, usando cotas (alturas sobre el nivel del
mar), curvas de nivel y equidistancia podemos obtener alturas,
desniveles, pendientes e identificar filos y quebradas; de esta
manera podemos imaginarnos el relieve de la superficie que
observamos.
Tipos de Cartas
a. Concepto americano.
Escala
Exploración
1 : 650 000
Macro reconocimiento
1: 130 000 a 1 : 650 000
Meso reconocimiento
1 : 65 000 a 1 : 130 000
Semi detallada
1 : 20 000 a 1 : 65 000
Detallada
1 : 10 000 a 1 : 20 0000
Ultra detallada
> 1 : 10 000
MAYOR DETALLE
Tipo de carta
b. Concepto peruano.
Escala
Exploración
1 : 1 000 000 a 1 : 500 000
Reconocimiento
1: 40 000 a 1 : 60 000
Semi detallada
1 : 20 000 a 1 : 25 000
Detallada
> 1 : 10 000
MAYOR DETALLE
Tipo de carta
Métodos de levantamiento cartográfico
Están en función de la zona de estudio.
• Métodos topográficos o geodésicos
• Métodos fotogramétricos
• Métodos satelitales
a. Métodos topográficos y geodésicos.
–
–
–
–
Representación gráfica de una zona.
Conocer su geometría.
Conocer su altimetría.
Calcula longitud, área, desnivel.
b. Método fotogramétrico.
– Utiliza fotografías aéreas de vuelo alto o bajo.
– Realiza medidas indirectas de objetos.
c. Método satelital.
– Utiliza fotografías satelitales.
– Medidas indirectas de objetos.
– Se usa en lugares inaccesibles.
Forma de la tierra.
La Tierra no es una esfera perfecta, sino que tiene forma de
pera. Cálculos basados en las perturbaciones de las órbitas
de los satélites artificiales revelan que la Tierra es una esfera
imperfecta porque el ecuador se engrosa 21 km; el polo norte
está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31 metros.
EL GEOIDE.
Superficie TEORICA de la
TIERRA que une todos los
puntos que tienen igual
gravedad.
Es una superficie de equilibrio
materializada por los mares en
calma, que se toma como nivel
de superficie y que lo
prolongamos imaginariamente
por debajo de los continentes.
En cualquier punto del geoide
su superficie es perpendicular
a la gravedad.
EL ELIPSOIDE.
Resultado de girar
una elipse sobre su
eje.
La tierra no es
redonda, se semeja a
una naranja achatada
por lo polos.
Matemáticamente se
define en base al
Radio Mayor y Radio
Menor
ESFERICIDAD
TERRESTRE.
Esfera achatada en los
polos.
Radio ecuatorial 6 378 Km.
Radio polar 6 357 Km.
Diferencia 21 Km 0,329 o/o.
Geoide y Elipsoide
diferencias de 100 m
EL DATUM.
Punto tangente
al ELIPSOIDE
y GEOIDE
donde ambos
son
coincidentes.
ELIPSOIDES DE EMPLEO USUAL.
-
165.
ANS.
CLARKE 1858.
GRS 80.
WGS 84.
WGS 72.
Internacional 1924.
Proyecciones
Es una forma de representar la superficie
terrestre sobre una superficie plana.
Tipos de proyecciones
– Proyección cilíndrica
– Proyección cónica
– Proyección azimutal o cenital
Tipos de proyecciones
Proyección cilíndrica
–
–
–
–
Proyecta el globo terrestre sobre un cilindro.
Usa un cilindro tangente a la esfera terrestre.
Es la proyección más utilizada.
Ejemplo:
• Proyección Mercator
• Proyección Peters
Proyección cónica
– Proyecta el globo
terrestre sobre una
superficie cónica
tangente.
– Sitúa su vértice en el
eje que une los polos.
Proyección azimutal
– Proyecta una porción del
Globo terrestre sobre un
plano tangente al globo.
– Hay una mayor
deformación cuanto
mayor distancia.
Proyección cilíndrica MERCATOR
– Es una proyección cilíndrica.
– Elaborada por Gerardus Mercator (1569).
– Presenta deficiencias en zonas polares.
3. MAPAS
• Representa
superficie terrestre
en una superficie
bidimensional plana
o esférica.
• Posee un leyenda
con indicaciones
importantes.
• Es una proyección
geométrica correcta.
3. MAPAS
•
1.
1.
-
CLASIFICACION
Mapas Generales
Topográficos.
Cartográficos.
Del mundo
Mapas Especiales
Políticos
Red Vial
Suelos
Forestales
Climáticos
Temáticos
3. MAPAS
•
ESCALAS DE LOS MAPAS Y CARTAS
–
–
•
Relación matemática entre las dimensiones reales y del
mapa.
Se escriben como fracción. 1/50000 O 1:50000
TIPOS DE ESCALAS.
–
–
–
–
–
Escala natural. dimensiones reales: 1/1
Escala de reducción. Dimensiones mayores. 1 / 5000
Escala de ampliación. Dimensiones menores. 2 / 1
Escala gráfica.
Escala numérica
3. MAPAS
3. MAPAS
•
LEYENDAS Y SIMBOLOS
– Leyenda. Explicación de los símbolos.
3. MAPAS
–Símbolos. Se usan para representar características de los mapas
4. SISTEMAS DE COORDENADAS
•
SISTEMAS DE COORDENAS
GEOGRAFICAS.
– Determina todas las posiciones sobre la
superficie terrestre.
– Utiliza dos coordenadas angulares de un
sistema de coordenadas esféricas
alineado con el eje de rotación de la tierra.
– Define dos ángulos medidos desde el
centro de la tierra.
4. SISTEMAS DE COORDENADAS
4. SISTEMAS DE COORDENADAS
4. SISTEMAS DE COORDENAS
•
LATITUD.
– Mide el ángulo entre cualquier punto y el ecuador.
– Las líneas de latitud se llaman paralelos
4. SISTEMAS DE COORDENAS
•
LONGITUD.
– Mide el ángulo a lo largo del ecuador desde cualquier punto de la tierra.
– Se acepta que Greenwich es la longitud cero.
– Las líneas de longitud son círculos máximos que pasan por los polos y se
llaman meridianos.
4. SISTEMAS DE COORDENAS
•
LOS POLOS GEOGRAFICOS.
– Término que se refiere al polo norte y al polo sur terrestres.
– Todos los planetas poseen un polo norte y un polo sur
– Eje de rotación no es perpendicular al eje de traslación
forman un ángulo de 23,5º
4. SISTEMAS DE COORDENAS
•
LOS POLOS GEOGRAFICOS.
– Término que se refiere al polo norte y al polo sur terrestres.
– Todos los planetas poseen un polo norte y un polo sur
– Eje de rotación no es perpendicular al eje de traslación forman un
ángulo de 23,5º
•
LOS POLOS MAGNÉTICOS.
– Puntos de intersección del eje magnético de la tierra.
– Polo de referencia el Polo Norte, Artico o Boreal.
– Polo secundario el Polo Sur
4. SISTEMAS DE COORDENAS
•
EL POLO NORTE GEOGRAFICO.
– Uno de los dos lugares de la superficie terrestre coincidente
con el eje de rotación de la tierra.
– Situado en el océano ártico.
•
POLO NORTE MAGNETICO.
– Situado a 1600 Km del polo norte geográfico cerca de la isla
BATURSTH.
– La brújula apunta al polo norte magnético (no al geográfico).
4. SISTEMAS DE COORDENAS
•
EL POLO SUR GEOGRAFICO.
– Punto más austral de la superficie terrestre a 90 º S.
– Lugar donde el eje de rotación de la tierra se intersecta (coincide) a la
superficie terrestre.
– Está situado sobre la antártida a 2600 Km del polo sur magnético
•
EL POLO SUR MAGNÉTICO.
– Lugar donde el campo magnético de la tierra es perpendicular a la
superficie.
– Se ubica a 64º 53’ S y 138º 26’ E pero se mueve constantemente.
– Polo secundario el Polo Sur
4. SISTEMAS DE COORDENAS
•
SISTEMA DE COORDENADAS UTM
– Basada en la proyección geográfica Transversal Mercator
tangente a un meridiano y no al ecuador.
– Sus magnitudes se expresan en metros al nivel del mar.
– Divide a la tierra en 60 zonas o husos UTM
– Cada zona se divide en 20 bandas (C – X).
• C hasta M : hemisferio sur
• N hasta X : hemisferio norte.
– Bandas C hasta W tienen una altura de 8 º.
– La banda X tiene una altura de 12 º.
– Cada zona tiene como límites dos meridianos separados 6º.
– Los límites norte y sur de una zona UTM esta comprendida
desde los 84º N hasta los 80ª sur.
4. SISTEMAS DE COORDENAS
El Perú se encuentra en las zonas 17, 18 y 19 del hemisferio sur
5. NOCIONES DE CARTOGRAFIA
AUTOMATIZADA
-
-
LOS SIG
SISTEMAS DE INFORMACION
GEOREFERENCIAL
SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO
GLOBAL
AUTOMATIZACION DE LA
INFORMACION
MANEJO Y DISEÑO DE BASE DE DATOS
CARTOGRAFIA AUTOMATIZADA
5.1. SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA
-
-
Son sistemas de información
georeferencial.
Integración organizada de DATOS,
HARDWARE Y SOFTWARE.
Son sistemas de computación que
permiten capturar, almacenar,
manipular, analizar la información
geográficamente georeferenciada.
Es un conjunto de métodos,
herramientas y datos que están
diseñados para analizar y presentar
una información geográfica.
5. 1. SISTEMAS DE INFORMACION GEOREFERENCIAL
-
Antecedentes.
-
Canada: 1964: Sistema de Información
Geográfica de Canadá (SIG Pionero).
USA: Harvard University, desarrolla Softwares
SiG desde áños 60: SYMAP, GRID, POLYVRT,
ODDYSEY.
5. 1. SISTEMAS DE INFORMACION GEOREFERENCIAL
CARACTERISTICAS
Información gráfica: ríos. Caminos, escuelas, etc.
Base de datos: Atributos no geográficos
5. 1. SISTEMAS DE INFORMACION GEOREFERENCIAL
COMPONENTES.
5. 1. SISTEMAS DE INFORMACION GEOREFERENCIAL
RESULTADOS.
5.2. SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
-
-
Es un Sistema Global de navegación por satélite.
Permite establecer con bastante precisión la posición de un objeto
sobre la superficie terrestre usando para ello la señal de un
conjunto de satélites que orbitan alrededor de la tierra.
Nombre correcto: NAVSTAR – GPS.
Inventado por los Gobiernos Francés y Belga.
Fue desarrollado e instalado y actualmente es operado por el
Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América.
El GPS no da direcciones (como la brújula) da posiciones, pero dos
posiciones dan una dirección, por lo tanto los GPS proporcionan:
localización y orientación.
5.2. SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
FUNCIONAMIENTO.
Mediante una red de 27 satélites (24
operativos y 3 de respaldo) en órbita
sobre el globo a 20 200 Km de
altura.
Para cubrir la superficie terrestre los
satélites tienen una trayectoria
sincronizada, siempre se puede ver
5 satélites.
Para determinar posición el receptor
ubica mínimo 3 satélites.
La ubicación tridimensional requiere
de 4 satélites y la ubicación
bidimensional requiere 3 satélites.
Recibe de cada satélite la posición y
el reloj.
El aparato sincroniza el reloj del
GPS y calcula la distancia al
satélite.
Por triangulación calcula la
ubicación en que se encuentra.
El receptor GPS decodifica la señal
y la transforma en longitud, latitud,
altitud, etc.
5.2. SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
COMPOSICIÓN.
SISTEMA DE SATÉLITES:
24 satélites repartidos en 6
planos orbitales (4 satélites
/plano).
ESTACIONES
TERRESTRES: Envían
información de control a los
satélites para controlar las
órbitas y realizar el
mantenimiento de toda la
constelación, hay 5
estaciones alrededor de la
tierra.
TERMINALES
RECEPTORES: Indican la
posición en la que están;
conocidas también como
Unidades GPS, son las que
podemos adquirir en las
tiendas especializadas.
5.2. SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
El GPS trabaja en cualquier condición
atmosférica y en cualquier lugar del
mundo.
En condiciones ideales (despejado) capta de 6
a 12 satélites.
La presencia de árboles o edificios puede
interferir con la recepción de la señal ya
que el GPS capta menos satélites.
.
5.2. SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
-
FIABILIDAD DE LOS DATOS.
– Sistema GPS tiene carácter militar, por eso DD - USA.
incluye un cierto grado de error aleatorio, que
podía variar de los 15 a los 100 m.
– La disponibilidad selectiva fue eliminada el 2 de
mayo de 2000. Aunque actualmente no aplique tal
error inducido.
– La precisión intrínseca del sistema GPS depende
del número de satélites visibles en un momento y
posición determinados.
– Con un elevado número de satélites siendo
captados (9 satélites), y si éstos están dispersos,
pueden obtenerse precisiones inferiores a 2,5
metros en el 95% del tiempo. Si se activa el
sistema DGPS llamado SBS (WAAS-EGNOSMSAS), la precisión mejora siendo inferior a un
metro en el 97% de los casos. (estos sistemas
SBS no aplican en Sudamérica, ya que esta parte
del mundo no cuenta con este tipo de satélites
geoestacionarios)
5.2. SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
-
USOS DEL GPS.
– Ubicación y almacenamiento de datos.
– Navegación terrestre, marítima y aérea.
5.3. CARTOGRAFIA AUTOMATIZADA
-
Nociones.
Conjunto de técnicas para el diseño y producción
de mapas con la ayuda de computadoras.
Implica la creación y aplicación de paquetes
informáticos para el manejo de cartografía digital.
5.3. CARTOGRAFIA AUTOMATIZADA
-
ventajas.
-
Ahorro de tiempo.
Maneja grandes volúmenes de información.
Versatilidad y flexibilidad al generar infinidad de productos
con una misma base.
Generación y manejo de base de datos espaciales y su
correspondiente representación cartográfica.