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ADORMapas Geologicos Digitales

Genaro Martnez-GutierrezDepartamento Academico de Geologa MarinaUniversidad Autonoma de Baja California Sur

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Prefacio

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Indice general

1. Introduccion al ambiente SIG en Geologa 11.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2. Sistemas de Informacion Geografica Comerciales . . . . . . . . . . . . . . 31.3. Sistemas de Informacion Geografica Libres . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.4. Ventajas y desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2. Digitalizacion de mapas (tableta) 72.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2. Georreferencia de mapas analogicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.3. Digitalizacion en ArcGIS R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3. Digitalizacion en pantalla 233.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.2. Insercion de imagenes georreferenciadas y no georreferenciadas . . . . . . 233.3. Transformacion Geometrica de imagenes (Georreferenciacion) . . . . . . . 263.4. Digitalizacion de objetos o entidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343.5. Asignacion de atributos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.6. Uso de servidores de mapas en Red (WMS) . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4. Proyecciones y escala en mapas 434.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.2. Asignacion de proyeccion a un mapa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444.3. Re-proyeccion de mapas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5. Importacion de datos 49

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iv INDICE GENERAL

5.1. Importacion de mapas vectoriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505.2. Incorporacion e importacion de datos GPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515.3. Importacion de tablas (datos estructurales) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

6. Actualizacion del Mapa Geologico 616.1. Edicion y actualizacion del mapa geologico . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

7. Modelos Digitales del Terreno en Geologa 677.1. Importacion del MDE al SIG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 687.2. Extraccion del perfil topografico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 707.3. Seccion Geologica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 717.4. Aplicaciones del MDE en Geologa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

8. Preparacion e Impresion del Mapa Final 778.1. Bases de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 778.2. Simbologa geologica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 788.3. Impresion del mapa geologico y figuras anexas . . . . . . . . . . . . . . . 828.4. Generacion de Metadatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Apendice A 93

Apendice B 99

Apendice C 105

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Captulo 1Introduccion al ambiente SIG enGeologa

1.1. IntroduccionLas races de la administracion tecnologica de la informacion geografica inicia en la

segunda mitad del siglo XVIII, con el desarrollo de la cartografa y los primeros mapasbase fueron producidos. El siglo XVIII tambien presencio el refinamiento de las tecnicaslitograficas y los inicios del desarrollo de tecnicas estadsticas, teora de numeros y ma-tematicas avanzadas (Parent, 1988). Varios desarrollos en los siguientes 200 anos afectaronal SIG, pero el surgimiento de la primera computadora electronica a finales de 1940 marcoel inicio de la era de la computadora y el tiempo de la rapida evolucion de la tecnologa.Aunque los sistemas de informacion geografica no son necesariamente computarizados, lamayora de los sistemas se basan en un incremento en la automatizacion (Antenucci et al.,1991). El empleo de los Sistemas de Informacion Geografica (SIG) en geologa se remontaa la perforacion de tarjetas para la introducion de datos a una computadora en la decadade 1950 Rhind (1977). La primera computadora para el procesamiento de datos geologicosaparecio en Canada a inicios de 1950 (Antenucci et al., 1991). Sin embargo en la decadadel 60, la computadora fue una opcion para el trabajo geologico (?). Uno de las primerosartculos sobre el empleo de las computadoras en geologa fue realizado por Sampson yDavis (1966) en su trabajo FORTRAN II trend-surface program with unrestricted inputfor the IBM 1620 computer, aunque la industria petrolera ya usaba las computadoras en elprocesamiento de datos.

Existe una gran cantidad de trabajos geologicos realizados por computadora. Por ejem-plo, a principios de 1968 se estima que haba al menos 135 archivos de datos geologicossolamente en Canada. A principios de 1970, los trabajos geologicos empleando compu-tadoras tuvieron un gran desarrollo de esta nueva tecnologa . No fue sino hasta inicios de1970 que las computadoras realmente iniciaron su uso en la geologa (Platou, 1971; Rhind,1971; Roddick y Hutchison, 1972; Hutchison, 1974, 1975; Rhind, 1977). Estos trabajosmarcaron el futuro de los servicios geologicos, especialmente el britanico y el canadiense,que tenan tiempo realizando tareas dentro de este campo. La mayor parte de estos trabajoshasta 1990 se centraban en adquirir datos de forma tradicional (observaciones de campoy eleboracion de mapas geologicos analogicos), para posteriormente manipular los datosusando algun programa computacional. Sin embargo, en la decada del 70 hubo excepciones

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2 Introduccion al ambiente SIG en Geologa

con el empleo del imagenes satelitales del programa Landsat. Desde su inicio, los geologosvieron rapidamente las posibilidades de usar las computadoras para la elaboracion de mapasgeologicos, pues en lugar de esperar tres anos para la publicacion de un mapa solo les tomabasiete meses, con la posibilidad de derivar otros mapas rapidamente. La tarea obvia para laautomatizacion en la cartografa acelero todo el procedimiento de la elaboracion de mapas,haciendo este proceso mas flexible y mejor.

Las ventajas de usar una computadora para la elaboracion de mapas son varias y muysemejantes a aquellas tareas donde existe una repeticion continua de actividades o procesos,se requiere de gran detalle, y los datos puedan ser almacenados de una manera flexible, a finde proporcionar una respuesta rapida en la actualizacion en un tiempo corto. Sin embargo,existen hoy en da programas de diseno grafico que son usados para la elaboracion de mapasdigitales (Corel, Canvas, Adobe Illustrator, etc.); pero, carecen de tener o crear una base dedatos que sirva para la renovacion continua de datos e informarcion. Este ultimo aspecto esmuy importante y es lo que caracteriza a los SIG, ya que el geologo requiere modificar sumapa geologico cada vez que realiza actividades en el campo; por lo tanto, el empleo de lossistemas de informacion geografica (SIG) como una herramienta es imprescindible en eltrabajo del geologo.

Los Sistemas de Informacion Geografica (SIG) o por sus siglas en Ingles (GIS, Geo-graphic Information Systems) se basan en el principio de la administracion de informaciongeografica utilizando computadoras. Estos sistemas estan disenados especficamente para lacaptura, manejo, analisis y representacion de datos georreferenciados espacialmente (Go-golek, 2005). Aunque existen muchas maneras de definir un SIG todas se enfatizan en queun SIG es un sistema que agrupa varias funciones para emplear datos georreferenciadosespacialmente (bases de datos); las principales funciones son (Fig. 1.1):

1. Captura y actualizacion de datos.

2. Almacenaje y administracion de datos.

3. Busqueda o indagacion.

4. Procesamiento de datos, el cual incluye integracion, manipulacion, analisis y modela-do.

5. Visualizacion (despliegue) de datos.

Algunas definiciones enfatizan en los objetivos a cumplir, por ejemplo: solucion deproblemas de tipo organizativo y toma de decisiones, los cuales pueden ser realizadospor medio del SIG. Cuando un SIG es usado en la cartografa geologica, sus aplicacionesmas importantes son: edicion de mapas, as como tambien la solucion y visualizacion deproblemas cientficos. Los SIG no solamente es descrito en un sentido formal, los SIGtambien pueden ser caracterizados por su habilidad de llevar a cabo operaciones, de lascuales se pueden generar cinco preguntas basicas que los SIG responden y se relacionan conel trabajo geologico.

Ubicacion - Que es aquello....?

Condicion - En donde esta?

Tendencias - Que ha cambiado desde ....?

Patrones - Que relaciones espaciales existen?

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1.2 Sistemas de Informacion Geografica Comerciales 3

Modelacion - Que sucede si.....?

Figura 1.1: Componentes principales de un SIG.

Aunque la tecnologa SIG (GIS) es relativamente nueva (aproximadamente 50 anos),mas de 100 productos comerciales y software abierto (OpenGIS) existen actualmente en elmercado. La interfaz grafca (GUI) de estos productos son diferentes en muchos de los casos,pero con funciones muy semejantes agrupadas en diferentes menus; sin embargo, no existeel mejor producto que satisfaga todas las necesidades y resuelva todas las situaciones.A continuacion se proporciona las caractersticas y productos mas usados actualmente engeologa, para una lista mas completa ver: Wikipedia: Lista de software de Sistemas deInformacion Geografica y sus comparaciones en: Wikipedia: Tabla comparativa de softwarede Sistemas de Informacion Geografica.

1.2. Sistemas de Informacion Geografica ComercialesHoy en da hay una gran variedad de software dedicados a los SIG, sin embargo, en esta

seccion no se pretende proporcionar una lista exhaustiva de todas las marcas comercialesexistentes, solo aquellas de mayor uso dentro de la disciplina de la geologa, entre las quefiguran:

ArcGIS Desktop R

MapInfo R

Autodesk R

IDRISI R

El sistema SIG mas conocido en el mercado mundial es producido por la companiaESRI (Environmental Systems Research Institute) fundada en 1969. Esta compana es lderdebido a sus continuas innovaciones y actualizaciones, entre sus productos figuran: ArcGISDesktop R y ArcView GIS R, este ultimo discontinuado pero aun empleado por muchosusuarios.

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El software ArcGIS Desktop viene en tres licencias de uso ArcView,ArcEditor y ArcInfo. ArcView proporciona un paquete de herramientas deSIG para muchas aplicaciones basicas. ArcEditor, a costo extra, expande lascapacidades para editar y manipular datos, el cual incluye un servidor parala edicion de base de datos. ArcInfo es la licencia con todas las funcionespara la realizacion de analisis avanzados y la administracion de datos, in-

cluyendo herramientas para el analisis geoestadstico y topologico. En los diferentes tiposde licencia que comprende ArcGIS, las aplicaciones presentes son: ArcMap, ArcCatalog yArcToolbox. La compana ESRI tambien ofrece productos libres para la visualizacion dedatos geoespaciales como son: ArcGIS Explorer, ArcReader, y ArcExplorer R.

El software MapInfo R es producido por la compana Pitney Bo-wes, creado con la intencion de que el usuario no requiera de muchosconocimientos de computacion para usarlo, presentando as una interfazgrafica accesible y amigable. Este programa proporciono la integracionde Microsoft Office R a la elaboracion de mapas a traves de su productoExcel R, i.e., MapPoint.

Autodesk R es la compana lder del mundo en programas apli-cados al diseno grafico, arquitectonico y de ingeniea civil, a partir

de su producto AutoCAD R. En el ambito de los SIG, la compana creo el software Auto-deskMap 3D, que contiene todas las funciones basicas de AutoCAD mas las de un SIGpropiamente dicho. El programa AutoCAD es muy empleado en la industria minera por sufacilidad de integracion de informacion de varias disciplinas involucradas en la actividadminera como son: topografa, geologa y explotacion y exploracion minera.

El software IDRISI R desarrollado por la Universidad Clark enlos Laboratorios Clark (Clark Labs) es uno de los SIG empleadospor la industria en mas de 180 pases y en la academia. Este softwa-re tiene 300 modulos para el analisis y despliegue de informacionespacial. Los Laboratorios Clark estan dedicados a la invetigacion y el desarrollo de tecno-logas geoespaciales para la toma de decisiones efectiva y responsable en la administracionambiental, desarrollo de recursos sustentables y la ubicacion equitativa de los recursos.IDRISI GIS y Procesamiento de Imagenes es la bandera de los laboratorios desde 1987.

1.3. Sistemas de Informacion Geografica LibresEl desarrollo de software libre y de Codigo Abierto (OpenSource) a nivel mundial

estan basados en el sistema operativo GNU (GNUs Not Unix!), que consiste en un sistemaformado por software enteramente libre y se distribuye bajo la licencia publica general (GNUGPL). Actualmente hay una gran variedad de SIG Libres y de OpenSource que pueden serdescargados del Internet. Los software con mas aplicaciones utilizados en la geologa hastala fecha son los siguientes:

GRASS GIS

ILWIS

SAGA GIS

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1.4 Ventajas y desventajas 5

GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) es un soft-ware disenado originalmente por el U.S. Army - Construction EngineeringResearch Laboratory (USA-CERL), una rama del U.S. Army Corps of En-gineers, en Champaign, Illinois (Mitasova y Neteler, 2004). Originalmenteeste software fue desarrollado para ser empleado bajo la plataforma UNIXen una computadora VAX. De 1982 a 1995, la USA-CERL tuvo la propiedaddel software, para ser posteriormente cedido a la Universidad de Baylor

(1997). Actualmente el desarrollo de GRASS esta dividido en tres ramas: estable (6.4),desarrollo (6.5) y experimental (7.0). Las nuevas versiones de GRASS ha integrado una granvariedad de comandos para el analisis de datos raster desde su primera version en UNIX,as como la incorporacion de comandos para el analisis espacial de datos vectoriales. GRASSha sido extendido a diferentes plataformas, i.e., Linux, Mac OSX y Windows.

ILWIS (Integrated Land and Water Information System) es un softwarerealizado inicialmente por el ITC Enschede (International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation) en Holanda, para ser usado porinvestigadores y estudiantes, pero a partir de julio de 2007, es distribuidobajo los terminos de la licencia publica GNU GPL siendo as un softwarelibre.

ILWIS integra los componentes basicos para el analisis de datos espaciales (SIG) y elprocesamiento de imagenes satelitales (Percepcion Remota). La version vigente es ILWIS3.7 Open, este software es similar a GRASS GIS en muchos aspectos, pero su uso es masamistoso. Actualmente, ILWIS esta disponible solamente para la plataforma MicrosoftWindows. Las aplicaciones mas sobresalientes en el uso del software dentro de la ciencias dela tierra son: geomorfologa aplicada y peligros naturales, ingeniera geologica, hidrologasuperficial, hidrogeologa, geologa.

SAGA GIS (System for Automated Geoscientific Analysis) es unasoftware distribuido bajo la licencia publica GNU GPL. SAGA fue origi-nalmente desarrollado por pequeno equipo de trabajo del Departamento deGeografa Fsica en la Universidad de Gottingen, Alemania, pero ahora esactualizado y extendido por una comunidad de desarrolladores internacional.

SAGA GIS es un software que tiene el proposito de dar a los (geo) cientficos una efectivaplataforma pero facil de aprender para la implementacion de metodos geocientficos parael analisis espacial de datos. El software se basa principalmente en API (Application Pro-gramming Interface) proporcionando as una flexibilidad de metodos de analisis, empleandolibreras de modulos intercambiables.

1.4. Ventajas y desventajasEl empleo de SIG software comercial y libre dentro de la disciplina de geologa tiene

sus ventajas y desventajas. En la siguiente tabla se resumen las principales diferencias en lossoftware aqu descritos, para una lista mas completa acudir a la pagina de Internet: Wikipedia:Tabla comparativa de software de Sistemas de Informacion Geografica.

ReferenciasAntenucci, J.C., Brown, K., Croswell, P.L., Kevany, M.J., Archer, H., 1991, Geographic

Information Systems: A guide to the technology, Cap. Evolution of the technology, VanNostrand Reinhold, New York, 2033.

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Bonham-Carter, G.F., 1996, Geographic Information Systems for Geoscientists: Modellingwith GIS, Pergamon, 398 pp.

Bosque-Sendra, J., 1997, Sistemas de Informacion Geografica, Rialp, 451 pp.

Gogolek, W., 2005, The application of GIS in geological cartography, Przeglad Geologiczny,53(10/2), 913916.

Hutchison, W.W., 1974, Towards computer-based systems for recording, storage, retrieval,analysis and presentation of geological field data in the Geological Survey of Canada,Geological Survey of Canada, 74-60, 15.

Hutchison, W.W., 1975, Introduction to geological field data systems and generalizaedgeological data management systems, Geological Survey of Canada, 74-63, 16.

Mitasova, H., Neteler, M., 2002, Freedom in geoinformation science and software develop-ment: A GRASS GIS contribution, en Open Source Free Software GIS-GRASS usersconference 2002.

Mitasova, H., Neteler, M., 2004, GRASS as Open Source Free Software GIS: Accomplish-ments and perspectives, Transactions in GIS, 8(2), 145154.

Parent, P.J., 1988, Geographic Information Systems: evolution, academic involvement and is-sues arising from the proliferation of information, Masters thesis, University of California,Santa Barbara.

Platou, S.W., 1971, An electronic data processing system for geological field and laboratorydata, Gronlands Geologiske Undersogelse, 39(39), 42.

Reiter, B., 2002, How GRASS development reflects Free Software history and what to expectnext, en Free Software GIS-GRASS users conference 2002.

Rhind, D., 1977, Computer aided cartography, Transactions of the Institute of British Geo-graphers, 2, 7197.

Rhind, D.W., 1971, The production of a multi-colour geological map by automated means,Nachrichten aus dem Karten- und Vermessungswesen, Reihe 1: Originalbeitrage, 52,4751.

Roddick, J.A., Hutchison, W.W., 1972, A computer-based system for recording geologicalfield data in the Coast Mountains, British Columbia, Canada, en International GeologicalCongress, 24, 466.

Sampson, R.J., Davis, J.C., 1966, FORTRAN II trend-surface program with unrestrictedinput for the IBM 1620 computer, Kansas, State Geological Survey, 12.

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Captulo 2Digitalizacion de mapas (tableta)

2.1. IntroduccionLa digitalizacion es la transformacion de datos o documentos espaciales (mapas e

imagenes) disponibles en formato analogico (en papel) a un formato digital. Siendo esta laforma mas comun para ingresar datos espaciales a un SIG. La digitalizacion de un mapa puederealizarse por medio de tres procedimientos principales: a) tableta o mesa digitalizadora,b) digitalizacion en pantalla y c) escaner. La tableta o mesa digitalizadora consiste de unamalla electronica conectada a la computadora, que es sensitiva al movimiento del cursor. Lacomunicacion entre la tableta y la computadora se realiza a traves del cursor (puck), quetransmite las coordenadas de posicion x y y de las entidades digitalizadas (puntos, lneas opolgonos)(Fig. 2.1). El operador de la tableta introduce la posicion haciendo simples clics enun boton del cursor usando como gua los ejes de este (Fig. 2.1). Las tabletas digitalizadorasde formato grande generalmente tienen una precision absoluta de 0.003 centmetros (0.001pulgadas).

La mayora de la paquetera de SIG tienen modulos para la digitalizacion con tableta.Los modulos ademas tienen comandos que ayudan a mover o unir un elemento, por ejemploun punto o lnea. La digitalizacion generalmente inicia con la introducion de un grupo depuntos de control (PC) (Fig. 2.1), los cuales son usados posteriormente para convertir lascoordenadas cartesianas relativas (x y y) del mapa digitalizado a coordenadas del mundoreal (por ejemplo: geograficas). La digitalizacion de entidades puntuales (puntos) es simple:cada punto corresponde a un clic en el cursor y su localizacion es registrada. Por otro lado,la digitalizacion de entidades lineales (lneas) pueden ser una serie de puntos introducidos(modo puntual) o en modo continuo. En el modo puntual, el operador selecciona los puntosa digitalizar. En el modo continuo, las lneas son digitalizadas a un intervalo de tiempoespecfico o de longitud. Por ejemplo las lneas pueden ser digitalizadas automaticamentea intervalos de 0.03 centmetros. El modo puntual se prefiere cuando se tienen muchossegmentos rectos.

Hay una regla general en la digitalizacion de entidades lineales o poligonales que dice quesolamente estas entidades sean digitalizadas una sola vez, a fin de evitar duplicidad. Lneasduplicadas a menudo (lneas sobrepuestas) pueden causar problemas posteriores (topologaerronea). Una manera de reducir duplicacion de lneas es poner una hoja transparente encimadel mapa que se digitaliza y marcar cada lnea que sea digitalizada en la hoja transparente.

Los siguientes apartados explican como digitalizar con tableta empleando los programas

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8 Digitalizacion de mapas (tableta)

Figura 2.1: Elementos principales de una tableta digitalizadora.

ILWIS, ArcView y ArcGIS. Posteriormente en subsiguientes captulos se describira elprocedimiento de digitalizacion en pantalla y por ultimo como ingresar una mapa escaneadoy su georreferenciacion correspondiente. Cada programa tiene sus menus y comandos paraejecutar las operaciones de digitalizacion; sin embargo, independientemente del programaque se use, para la digitalizacion de mapas analogicos se requieren de al menos 4 puntosde control (PC) y 6 como maximo. Los puntos de control deberan estar de preferencia enlas esquinas del mapa a digitalizar; sin embargo, estos pueden ubicarse en cualquier sectorsiempre que configuren una distribucion amplia y homogenea (Fig. 2.1).

2.2. Georreferencia de mapas analogicosLa digitalizacion es el proceso de convertir los objetos y rasgos que aparecen en un

mapa impreso (papel o algun otro material) a un formato digital. Para realizar este procesoes necesario contar con una tableta digitalizadora conectada a una computadora. Comousted sabe, la informacion (curvas de nivel, cuencas y arroyos, etc.) trazada en un mapaesta referida a un sistema coordenado, cuyas unidades dependeran del sistema, las cualespueden ser: metros, grados decimales, entre otros. Por lo general los mapas editados porINEGI presentan los dos sistemas de coordenados: geograficas (latitud y longitud) y de laproyeccion Transversa de Mercator (UTM, Eastings [Este] y Northings [Norte]) y unDatum de referencia, i.e., WGS84 o ITRF92. Las coordenadas geograficas o UTM, de cadauno de los elementos presentes en los mapas son transferidas automaticamente a traves de ladigitalizacion y seran almacenados en forma digital, cuando se ha realizado correctamente lageorreferenciacion del mapa.

A continuacion se describe el procedimiento basico para la digitalizacion de mapas enel laboratorio de Geoinformatica (Cartografa). Siga cada uno de los pasos proporcionados,as como los puntos de recomendacion.

2.2.1. Antes de digitalizarAntes de iniciar su digitalizacion proceda con los siguientes pasos, que son fundamen-

tales para que exista una buena comunicacion entre la tableta y la computadora. En ellaboratorio de geoinformatica existen dos tabletas digitalizadoras Calcomp conectadas a

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2.3 Digitalizacion en ArcGIS R 9

una computadora. En ambas estan instalados los programas ArcView, ArcGIS, e ILWIS quepueden ser usados para la digitalizacion. Independientemente del programa a utilizar lossiguientes pasos deben realizarse a fin de obtener una correcta digitalizacion y evitar erroresdurante esta opracion.

Si se encuentra apagada la computadora encienda la tableta primeramente accionandoel interruptor que se localiza en la margen de la esquina inferior de la tableta. Poste-riormente encienda la computadora. Usted podra notar que existe comunicacion entrela tableta y la computadora cuando al colocar el puck sobre la tableta el pequenofoco que se encuentra en la parte superficie (margen inferior izquierda) se mantienesin parpadear, o al mover el puck de la tableta el cursor se mueve en el monitor dela computadora.

Una vez verificado que existe comunicacion entre tableta y computadora, adhierasu mapa sobre la tableta digitalizadora. NO UTILICE cinta adhesiva, o MaskingTape ya que podran danar el mapa y la tableta, use solamente cinta Microporo.Usted puede poner el mapa en cualquier direccion, no es necesario que este en formahorizontal, vertical o inclinado; esto no afecta o modifica la digitalizacion. Al finalizarsu digitalizacion, POR FAVOR, retire el mapa de la tableta; aunque piense trabajarposteriormente. El pegamento existente en la cinta se adhiere a la tableta y la puededanar o manchar.

Para una buena digitalizacion es recomendable que su mapa no este doblado, enrolladoo rasgado. Ya que esto altera la precision de la digitalizacion y confiabilidad de losdatos digitalizados.

2.3. Digitalizacion en ArcGIS R

2.3.1. Preparacion de los temas a digitalizarAntes de iniciar la digitalizacion es necesario definir los temas del mapa a digitalizar.

Por ejemplo, el mapa proporcionado presenta los temas: vas de comunicacion, hidrografa(arroyos), sitios de muestreo, topografa (curvas de nivel) y area urbana (Anexo A). Cada unode estos temas debe tener una estructura de acuerdo al modelo vectorial. Por ejemplo, lossitios de muestreo se representaran por medio de puntos, mientras que los arroyos y vas decomunicacion en lneas y aquellas formas o rasgos que representen un area se representaranusando polgonos. ArcGIS tiene varios subprogramas o modulos que se activan desde suicono (Fig. 2.2). Para definir los temas que se van a digitalizar se inicializara el moduloArcCatalog (Fig. 2.2). Este modulo tiene varias funciones que no se discutiran en estaseccion, solamente la creacion de temas a digitalizar.

1. Seleccionar el modulo ArcCatalog del menu principal de ArcGIS, una vez queinicialice navegar con el explorador que se encuentra del lado izquierdo hasta lacarpeta de trabajo donde estaran sus datos, por ejemplo: c:/sig-digitalizacion. Sinoexiste la carpeta usted la puede crear haciendo clic en boton derecho y seleccioneNew Folder (Fig. 2.3).

2. Haga doble clic para acceder a la carpeta recien creada, i.e., sig digitalizacion. Una vezcreada la carpeta repita la operacion anterior, pero esta vez seleccionando la opcion Shapefile. . . . Al seleccionar esta opcion un cuadro saldra solicitando informacion(Fig. 2.4).

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Figura 2.2: Ubicacion del programa ArcCatalog dentro del menu de ArcGIS.

Figura 2.3: Menu para crear nuevas carpetas y geobases dentro del ambiente de ArcCatalog.

Figura 2.4: Cuadro para especificar el tema a crear y su sistema coordenado.

3. En el campo Name: usted asignara el nombre del tema a crear, por ejemplo: si-tios muestreo. Si el tema tendra la estructura de puntos seleccione en Feature Type:

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la opcion Point. Para los siguientes temas a crear usted seleccionara la opciondeseada, ya sea Polyline, para temas lineales o Polygon para tema con areascerradas.

4. Haga clic en el boton Edit. . . para definir el sistema de referencia del mapa. Elnuevo cuadro Spatial Reference Properties (Fig. 2.5) proporciona la informaciondel sistema coordenado y el Datum que se utilizara en la digitalizacion del mapa y quese conservara durante todo el desarrollo del trabajo.

Figura 2.5: Definicion del sistema coordenado del tema.

5. Hacer clic en el boton Select. . . para seleccionar el sistema coordenado. Un nuevocuadro aparece para escoger el sistema coordenado, existen dos opciones: SistemasCoordenados Geograficos (Geographic Coordinate Systems) y Sistemas Coordena-dos Proyectados (Projected Coordinate Systems). Usar el sistema coordenado deacuerdo al mapa a digitalizar, en este ejemplo se utilizara el de Sistemas CoordenadosProyectados y a continuacion escoger la carpeta UTM. Posteriormente, la carpetaWGS84, que es el Datun de referencia que utilizara en el mapa a digitalizar. Unavez abierta esta ultima carpeta usar la opcion WGS 84 UTM Zone 12N.prj, quecorresponde a la Zona 12 UTM del Datum WGS 84 (Fig. 2.6).

Figura 2.6: Seleccion del sistema de referencia de los temas a georreferenciar.

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6. Al finalizar la informacion requerida estara completa, hacer clic en el boton Applyy posteriormente OK para terminar y regresar a la figura 2.5, pero esta vez con lainformacion completa (Fig. 2.7).

Figura 2.7: Finalizacion de informacion de georreferencia del tema.

7. Repetir los pasos 2 a 6 para cada uno de los temas faltantes: vas de comunicacion,hidrografa (arroyos), area urbana, topografa y area estudio usando la estructuravectorial apropiada para cada uno de ellos. En la carpeta creada en el punto 1 tendranque aparecer los temas creados, en total 5.

2.3.2. Digitalizacion de objetos o entidadesGeorreferenciacion del mapa

En los procedimientos anteriores se crearon los temas y se definio su sistema de georefe-rencia, pero aun no contienen dato alguno. A continuacion se describe el procedimiento parageorreferenciar el mapa a digitalizar.

Usando como referencia la figura 2.2, seleccionar el modulo ArcMapdel menu prin-cipal de ArcGIS. Al iniciar el modulo el cuadro de ArcMapse desplegara mos-trando las opciones: crear un mapa nuevo (A new empty map), abrir uno ya existente(An existing map:), o emplear un formato pre-establecido (A template) (Fig. 2.8).

Seleccionar la opcion un mapa nuevo A new empty map y haga clic sobre elboton OK. Al confirmar la opcion seleccionada, la ventana principal del programase desplegara (Fig. 2.9). Usted identificara las barras de menu y los iconos de lasfunciones de ArcMap.

En la barra del menu de Editor seleccionar la opcion Options. . . , para activar elcuadro de digitalizacion (Fig. 2.10(a)).

La pestana Digitizer debe estar activa y sin cifras en el cuadro (Fig. 2.10(b)). Usandoel boton cero (0) del puck (Fig. 2.11) hacer clic sobre el primer punto de referenciao control y continuar con los otros tres faltantes.

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Figura 2.8: Cuadro en ArcMap solicitando el mapa a crear o abrir.

Figura 2.9: Ventana principal de ArcMap mostrando las barras de menu principales.

Despues de haber introducido los puntos de control se identificaran solamente lascoordenadas de la tableta, i.e., X Digitazer y Y Digitizer (Fig. 2.12(a)). Ubicar elcursor sobre la columna XMap y YMap para modificar el valor que corresponde acada una de las coordenadas (mundo real, geograficas o UTM) de mapa (Fig. 2.12(b)).Una vez terminado hay que verificar que el Error Cuadratico Medio (ECM) (RMSError siglas en Ingles) sea aceptable de acuerdo a la escala y las unidades del mapa.Si el valor del ECM es aceptable haga clic en el boton Aceptar.

/ Nota: Se recomienda hacerlo en el sentido de las manecillas del reloj.

Digitalizacion de temasTema de Puntos

Si los procedimientos anteriores fueron satisfactorios esta todo listo para digitalizar lostemas. En este caso se iniciara con el tema representado por puntos, por ejemplo: sitios de

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(a) (b)

Figura 2.10: Configuracion del modulo de digitalizacion en ArcGIS. (a) Activacion del comando dedigitalizacion; (b) Cuadro de dialogo para inicio de digitalizacion.

Figura 2.11: Cursor o puck para la digitalizacion. Los botones estan etiquetados de izquierda aderecha, iniciando con el 0.

(a) (b)

Figura 2.12: Configuracion del modulo de digitalizacion en ArcGIS. (a) Intruduccion de coordenadasrelativas dentro de la tableta; (b) Coordenadas reales obtenidas a partir de los puntos decontrol y los valores EMC.

muestreo.

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Para anadir alguno de los temas anteriormente definidos hacer clic en el boton ,o en el menu de File seleccionar Add Data. . . y explore hasta la carpeta dondeestan los temas anteriormente creados. Escoger el tema: sitios muestreo.shp, y enla ventana del lado izquierdo aparecera el tema, pero no tendraa dato alguno porqueaun no se han digitalizado (Fig. 2.13).

Figura 2.13: Tema anexado para su digitalizacion.

A continuacion seleccionar en la barra del menu de Editor la opcion Start Editing(Fig. 2.10a). En la barra de Editor se activaran varios iconos y cuadros.

Iniciar la digitalizacion empleando la herramienta de Bosquejo , a continuacionverificar que en el campo Task: este seleccionada la opcion Create New Featurey el campo Target: sea sitios muestreo (Fig. 2.14).

Figura 2.14: Elementos del menu de edicion.

Iniciar la digitalizacion en la tableta usando el boton 0 del puck (Fig. 2.11).Hacer clic sobre cada uno de los puntos que se desea digitalizar. Para terminar la

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digitalizacion teclee la tecla F2 .

Al finalizar usted tendra una imagen semejante a la figura 2.15 despues haber digi-talizado los sitios de muestreo. Guardar los datos activando en la barra de menu de Editor la opcion Save Edits y posteriormente Stop Editing (Fig. 3.21(a)).

Figura 2.15: Tema de puntos digitalizado.

Digitalizacion de poli-lneasA continuacion abra alguno de los temas que representen poli-lneas, por ejemplo:hidrografia (red fluvial). Los temas de poli-lneas en muchas ocasiones presentanintersecciones entre las lneas, cuando se digitalizan estos rasgos usted debe asegurarseque las lneas se crucen o intersecten correctamente, esto es con el proposito de que elprograma construya correctamente la topologa del tema. Para obtener una topologacorrecta realizar lo siguiente: iniciar la opcion Snapping. . . que se encuentra en labarra de menu de Editor (Fig. 3.21(a)).

(a) (b)

Figura 2.16: Edicion de elementos digitalizados. (a) Activacion de union (snapping) de segmentos; (b)Cuadro de dialogo de propiedades de snap (salto de vertice o ajuste).

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Seleccionar y activar las opciones Vertex, y End solamente para el tema de lneas quedesea digitalizar o editar (Fig. 3.21(b)).

Iniciar la digitalizacion seleccionando la herramienta de Bosquejo , a continua-cion verifique que en el campo Task: este seleccionada la opcion Create NewFeature y el campo Target: sea hidrografia. Inicie la digitalizacion en la tabletausando el boton 0 del puck. Al finalizar cada lnea teclee la tecla F2 (Fig. 2.17(a)).Cuando digitalice dos lneas que se cruzan observara que hay un cambio del cursor(un pequeno crculo alrededor del vertice compartido). Usted puede iniciar o termi-nar una lnea donde ocurra la interseccion. Al final usted tendra dos lneas unidascorrectamente (Fig. 2.17(b)).

(a)

(b)

Figura 2.17: Digitalizacion de poli-lneas. (a) Lnea digitalizada seleccionada; (b) Union de dos lneas.

Guardar los cambios una vez terminado de digitalizar todas las lneas siguiendo elprocedimiento realizado anteriormente.

Seguir el procedimiento anterior para digitalizar los temas de vas de comunicacion(caminos), topografa (curvas de nivel).

Digitalizacion de polgonosA continuacion abrir el tema que representa polgonos que se creo en ArcCatalogpreviamente, por ejemplo area estudio (Fig. 2.18).

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Figura 2.18: Digitalizacion de un tema de area (polgono).

Cada vez que se anade un tema se observara que los iconos de edicion estan inactivos,por lo tanto se tendra que entrar en modo de edicion una vez abierto el tema como serealizo anteriormente (Paso 2). Verificar que el tema a digitalizar (por ejemplo: areaestudio) este seleccionado en el campo Target: y la opcion Create New Feature seaelegida en la opcion Task:.

Iniciar la digitalizacion usando la herramienta de Bosquejo , a continuacion verificarque en el campo Task: este seleccionado la opcion Create New Feature y el campoTarget: sea area estudio. Iniciar la digitalizacion del polgono en la tableta usando elboton 0 del puck. Definir primeramente un polgono que cubra toda el area de estudiohaciendo clic en las tres esquinas del mapa, usando como referencia el marco delmapa. No sera necesario terminar en el mismo punto de inicio del polgono para queeste cierre correctamente, acercarse lo mas posible al punto inicial y teclear F2 paraterminar y el polgono cerrara automaticamente (Fig. 2.19).

Figura 2.19: Digitalizacion de un polgono individual.

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Digitalizacion de polgonos adyacentesLa digitalizacion de varios polgonos que comparten lados o segmentos es ligeramente

diferente. Existen dos formas de digitalizar este tipo de situaciones; ya sea por corte o anexionde polgonos. Esta situacion es muy comun en los mapas geologicos, geomorfologicos,etc. ya que las unidades comparten segmentos vecinos para definir el lmite del polgono.Aqu solamente se explicara la primera por ser la mas sencilla.

Abrir el tema de area estudio.shp, confirmando que el programa esta en el modo deedicion y que la tarea (Task:) y objetivo (Target:) sean los correctos.

Seleccionar a continuacion la opcion Cut Polygon Features del campo Task: (Fig.2.20(a)). Hacer clic sobre el icono para iniciar la digitalizacion por fuera delpolgono que realizo anteriormente, asimismo termine por afuera del polgono limi-tante. Teclee F2 para terminar y el programa mostrara el corte de un polgono paraformar dos (Fig. 2.20(b)).

(a)

(b)

Figura 2.20: Creacion y corte de polgonos adyacentes dentro de un tema. (a) Comando para el cortede polgonos; (b) Corte del polgono principal en un subpolgono (area urbana).

Continuar de la misma manera para crear otros polgonos que formen parte del area deestudio. Al terminar guardar los datos y debera tener una mapa semejante a la figura2.21.

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Figura 2.21: Mapa completo con los diferentes temas digitalizados.

2.3.3. Problemas y Preguntas Propuestas1. Que metodos o herramientas conoce para incorporar informacion geografica a un

SIG? Mencione ventajas y desventajas de los mismos.

2. Como se estima el error entre la posicion de los puntos de control asignados por elusuario y la posicion que debera tener obtenida mediante calculos matematicos?

3. Mencione errores frecuentes que pueden ocurrir en la digitalizacion de mapas depuntos, segmentos y polgonos.

4. Que funcion cumplen las herramientas tunneling, snap, split y self overlap?

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REFERENCIAS 21

ReferenciasGoossens, M., Mittelbach, F., Rahtz, S., Roegel, D. y Voss, H., 2007. The LATEX Graphics

Companion, second edicion, Addison-Wesley.

Mittelbach, F. y Goossens, M., 2004. The LATEX Companion, second edicion, Addison-Wesley.

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Captulo 3Digitalizacion en pantalla

3.1. IntroduccionLa digitalizacion en pantalla consiste en la introduccion de datos o informacion espacial

a traves del teclado y raton (mouse) de la computadora. Usando los botones del raton, lainformacion geografica es trazada por medio de puntos, lneas, y/o polgonos, dependiendodel rasgo o entidad geografica a representar.

Practicamente todos los SIG tienen habilitada la funcion de digitalizacion en pantalla.Sin embargo, cada software posee su propio procedimiento para la introduccion de datos. Enel captulo anterior se explico como digitalizar los elementos basicos de un mapa topograficoimpreso, a continuacion y siguiendo los procedimientos clasicos de la cartografa geologicase procedera a digitalizar en pantalla los elementos fotogeologicos que fueron interpretados,ya sea usando un par estereoscopico o una imagen georreferenciada (ortofotografa o imagende satelite) de la misma area del mapa topografico.

Existen diferentes metodos de incorporar informacion a traves de la digitalizacion enpantalla, entre las mas comunes estan: la insercion de imagenes georreferenciadas y nogeorreferenciadas.

3.2. Insercion de imagenes georreferenciadas y no georreferen-ciadas

Antes de iniciar la digitalizacion en pantalla es necesario distinguir entre una imagen geo-rreferenciada y no georreferenciada. Ambas imagenes estan en formato raster almacenadasen alguno de los formatos conocidos como: *.JPG, *.TIF, *.BMP, *.IMG, *.PNG, *.GIF, etc.La tabla 3.1 describe las principales caractersticas de los tipos de formatos para imagenesraster. Generalmente este tipo de imagenes fueron escaneadas por medio de dispositivoelectronico; sin embargo, existen otro tipo de imagenes que son adquiridas por sensores sate-litales o aerotransportados, las cuales son distribuidas actualmente georreferenciadas, aunqueexisten excepciones. Las imagenes adquiridas por sensores satelitales o aerotransportadosson distribuidas en diferentes formatos (Tabla 3.1) para su facil incorporacion a un SIG.

Independientemente de su origen las imagenes deben estar georreferenciadas para serintegradas a una base espacial de datos dentro de un SIG.

Aquellas imagenes escaneadas requieren ser georreferenciadas y geometricamente co-

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24 Digitalizacion en pantalla

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3.2 Insercion de imagenes georreferenciadas y no georreferenciadas 25

rregidas a un sistema coordenado comun antes de ser integradas a un SIG. En geologa lapractica basica en la elaboracion de una mapa geologico involucra la fotointerpretacion deun par estereoscopico (FPE), que posteriormente sera un mapa geologico fotointerpretado(MGF).

En la primera etapa del proceso, la FPE se realiza manualmente empleando un estereosco-pio de espejos y un par estereoscopico de fotografas aereas. Los rasgos geologicos (unidadeslitologicas y estructuras) son trazadas sobre papel herculene u otro cubriendo alguna de lasfotografas, de tal manera que los trazos pasaran a ser capas de informacion interpretadasno corregidas y no-georreferenciadas, ya que no estan geometricamente corregidas, i.e., notienen una escala uniforme y no conservan los angulos, debido a los problemas de capturade las fotografas aereas como inclinacion, rotacion, y desplazamiento del relieve (Rossiter yHengl, 2004).

Los pares estereoscopicos interpretados (PEI) no rectificados son empleados en la elabo-racion del MGF. Debido a que los PEI no tienen una referencia espacial es necesario asignaruna referencia espacial a fin de integrarlo al mapa topografico digitalizado. La correcciongeometrica y espacial del PEI se realiza dentro del ambiente SIG; sin embargo, cada soft-ware posee sus propios procedimientos para la realizar dicha operacion. A continuacion sedescribe el metodo para la georreferenciacion y correccion geometrica del PEI representadopor los trazos geologicos sobre el papel herculene.

En esta seccion se utilizara el par esterescopico correspondiente al area de La Paz, B.C.S.(Fig. 3.1). Las fotografas fueron escaneadas a una resolucion de 300 dpi. Es recomendableescanear las fotografias a una resolucion de 300 dpi o mayor, con el proposito de facilitar laidentifcacion de los puntos de control en la georrefereciacion y correcion geometrica. El parestereoscopico fue interpretado obteniendo el PEI (Fig. 3.2). La fotografa central y el PEIseran georreferenciados y corregidos dentro del ambiente SIG.

Figura 3.1: Par estereoscopico del norte de la ciudad de La Paz, B.C.S.

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Figura 3.2: Fotointerpretacion del par estereoscopico trazado sobre papel herculene y escaneado a 150dpi. Las cruces representan las marcas fiduciales (MF) de la fotografa aerea central, loscrculos son puntos de control del terreno (PCT) seleccionados para la georreferenciaciondel PEI y las lneas indican las unidades litologicas (UL) fotointerpretadas.

3.3. Transformacion Geometrica de imagenes (Georreferencia-cion)

3.3.1. Transformacion GeometricaUn mapa o imagen escaneada tiene las mismas unidades de medida que el dispositvo que

se uso para su elaboracion, en este caso numero de puntos por pulgada (dpi). Obviamenteeste mapa o imagen no puede ser usado para desplegar datos o realizar un analisis dentro delambiente SIG. A fin de que este sea util, debemos convertir el mapa o imagen escaneada en unsistema proyectado coordenado. Esta conversion es llamada transformacon geometrica, lacual en este caso, transforma los rasgos del mapa o imagen en dpi a coordendas proyectadas,por ejemplo coordenadas UTM (Universal Transversa de Mercator). Solamente a traves dela transformacion geometrica se podra alinear el mapa o imagen escaneada con otras capasen un SIG (Chang, 2008).

La transformacion geometrica es el proceso de usar un conjunto de puntos controly ecuaciones de transformacion para registrar un mapa digitalizado, mapa o imagen es-caneada o fotografa aerea en un sistema coordenado proyectado. Esta definicion sugiere

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3.3 Transformacion Geometrica de imagenes (Georreferenciacion) 27

que la transformacion geometrica es una operacion comun en SIG, percepcion remota yfotogrametra.

3.3.2. Transformacion Mapa-a-Mapa e Imagen-a-MapaEl nuevo mapa o imagen escaneada esta basada en las unidades digitalizadas. Las

unidades digitalizadas pueden ser pulgadas o puntos por pulgada (dpi). La trasnformaciongeometrica convierte el nuevo mapa o imagen escaneada en coordenadas proyectadas pormedio de un proceso llamado transformacion mapa-a-mapa (Loudon et al., 1980; Chang,2008).

La transformacion imagen-a-mapa se aplica a datos obtenidos por percepcion remota(Jensen, 1996). El termino sugiere que la transformacion cambia los renglones y columnas deuna imagen de satelite a coordenadas proyectadas. Otro termino que se emplea para describiresta clase de transformacion es georreferenciacion (Lillesand et al., 2004; Moreno Jime-nez, 2006). Sin embargo, se usara de forma indistinta de aqu en adelante los terminostransformacion geometrica y georreferenciacion. La imagen o mapa georreferenciada sepuede sobreponer espacialmente con otros mapas o capas en una geobase dentro de un SIG,solamente tengan el mismo sistema coordenado.

Cualesquiera que sea transformacion mapa a mapa o imagen a mapa, una transformaciongeometrica requiere de puntos de control (PC) para establecer un modelo matematicoque relacione las coordenadas del mapa de un sistema a otro o coordenadas de imagen acoordendas de mapa. La mala ubicacion de los puntos de control puede contribuir a que losresultados de la transformacion sea inaceptable. El error cuadratico medio (RMS) es unamedida cuantitativa que puede determinar calidad de la transformacion geometrica. El errorRMS mide el desplazamiento entre la localizacion de los actuales y los estimados puntosde control. Si el error RMS es aceptable, entonces un modelo matematico derivado de lospuntos de control puede ser usado para transformar todo el mapa o la imagen.

3.3.3. Metodos de TransformacionDiferentes metodos han sido propuestos para transformar de un sistema coordenado

a otro. Cada metodo se distingue por las propiedades geometricas que pueden conservary permite modificar (Chang, 2008). El efecto de transformacion varia de cambios de po-sicion y direccion, a un cambio uniforme de escala, a cambios en forma y tamano (Fig.3.3). A continuacion se resume las caractersticas y efectos de los diferentes metodos detransformacion.

Transformacion equiareal permite la rotacion del rectangulo y conserva su forma ytamano.

Transformacion similar permite la rotacion del rectangulo y conserva su forma perono su tamano.

Transformacion afn o lineal permite distorcion angular del rectangulo pero conservalas lneas de paralelismo, i.e., lneas paralelas permanecen paralelas.

Transformacion proyectiva permite distorsiones angulares y de longitud, permitiendoas que el rectangulo sea transformado en un cuadrilatero irregular.

Estos metodos de transformacion estan disponibles en la paquetera SIG. La reglageneral sugiere el uso de transformacion af-in para mapa-a-mapa e imagen-a-mapa y latransformacion proyectiva para fotografas aereas con desplazamiento de relieve.

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Figura 3.3: Diferentes tipos de transformaciones geometricas, modificado de Chang (2008)

La transformacion afn facilita rotacion, trasnlacion, sesgo y escalamiento diferencialen un objeto rectangular, conservando el paralelismo de las lneas (Chang, 2008). Estatransformacion es la mas empleada en geologa para la transformacion y correccion demapas e imagenes (Loudon et al., 1980).

Cuales son los pasos en la transformacion geometrica (georrefereciacion)?Los procedimientos principales para transformar un mapa escaneado o la fotointerpreta-

cion de una fotografa aerea son:

1. Identificar el sistema de referencia del mapa escaneado. En Mexico, se empleael Datum WGS84 (World Geodesic System 1984), aunque ocasionalmente se usael Datum NAD27 (NorthAmerica Datum 1927). El Instituto Nacional de Geografa(INEGI) utiliza en su georreferenciacion de imagenes el Datum ITRF92 (InternationalTerrestrial Reference Frame 1992), el cual no presenta diferencias significativas con elDatum WGS84 para propositos cartograficos.

2. Importar y abrir los archivos en el software SIG. Anadir al espacio de trabajo losdatos fuente y la capa (datos) de referencia que seran usados para la transformaciongeometrica (georreferenciacion).

3. Identificar los puntos de control (PC). Identificar la calidad de los posibles puntosde control (al menos cuatro), en ambos, i.e., datos fuente y de referencia. Los PCdeber ser identificables en los datos fuente y en datos de referencia a fin de estimarlas coordenadas. Las coordenadas deben provenir del mapa o datos de referencia consun sistema de referencia coordenado conocido. Intersecciones de caminos, edificios yotros puntos del terreno obvios pueden ser usados como PC, cuando sean reconociblesen los datos fuente y de referencia.

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4. Ejecutar la Transfomacion Geometrica.

/ Nota: Se recomienda que los PC esten distribuidos de manera que cubran la mayorparte de la fotografa aerea o del mapa escaneado.

3.3.4. Transformacion geometrica en ArcGIS R

Incorporacion de imagen rasterEl procedimiento es muy similar a la insercion de un tema, como se describio en la

seccion 2.3.2, pero en este caso se insertara una imagen.

Iniciar el programa ArcGIS si no esta abierto.

Anadir el tema pct topo.shp que contiene los puntos del control del (PC), que seranusados para georreferenciar la fotografa (Fig. 3.4). El tema de georreferencia debetener el mismo sistema coordenado (coordenadas geograficas o cartesianas) que lostemas digitalizados (Seccion 2.3). El tema de referencia debe ser insertado antes quela imagen a georreferenciar.

Figura 3.4: Insercion del tema de georreferencia conteniendo los puntos de control (PC).

En la barra del menu principal seleccionar la opcion Insert o hacer clic en el iconopara insertar la imagen L128 f004.tif (Fig. 3.5), que corresponde a la fotografa

central del par estereoscopico. Ignorar los mensajes Create Pyramids L128 f004.tif yUnknown Spatial Reference de las siguientes ventanas, seleccionar los botones No yOK, respectivamente.

Una vez desplegada la imagen, activar la extension Georeferencing ubicada en elmenu de extensiones. Para activar esta extension hacer clic con el boton derechodel raton sobre la barra del menu principal y activar la opcion Georeferencing (Fig.3.6(a)).

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Figura 3.5: Insercion de la fotografa central del par esterescopico empleado para la fotointerpretaciongeologica.

(a) (b)

Figura 3.6: Activacion de la extension Georeferencing (Transformacion geometrica). (a) Lista deextensiones activas (marca) en ArcGIS, observe que Georeferencing no esta activo; (b)Menu de Georeferencing despues de la activacion, la imagen (L128 f004.tif) es la capa(Layer) seleccionada.

Las dos capas de datos deben estar en diferentes ubicaciones dentro de la Vista,pero ambas capas podran ser visibles simultaneamente, aunque la imagen no estegeorreferenciada. Hacer clic en el pequeno triangulo de la barra de herramientas deGeoreferencing y seleccionar la opcion Fit To Display (Fig. 3.7). Despues de ejecutaresta operacion ambas capas (referencia y objeto) estaran sobrepuestas y desplegadosen la Vista (Fig. 3.8).

Confirmar que en la barra de herramientas de Georeferencing la capa L128 f004.tif seala capa objeto (target layer) y este seleccionada (sombreada en gris).

La georreferenciacion de la imagen se realiza usando el icono Control Point Cursor, hacer clic con el boton izquierdo del raton para activar el icono. A continuacion

usando el boton izquierdo del raton marcar una sucesion de enlaces de control o puntos

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Figura 3.7: Ejecucion de despliegue de ambos temas insertados en la Vista (referencia y objeto).

Figura 3.8: Despliegue de ambos temas (referencia y objeto) insertados en la Vista.

entre la capa objetivo (L128 f004.tif) y de referencia (pct topo.shp).

/ Nota: La georreferenciacion (transfomacion geometrica) debe siempre seguir elsiguiente procedimiento: Primero seleccionar un punto en la capa objetivo (imagen),y posteriormente elegir el punto correspondiente en la capa de referencia (PC eneste caso). Los PC en la imagen han sido etiquetados como referencia, asimismoestos son desplegados en la capa de referencia (ver figura 3.2).

La georreferenciacion es un proceso de ensayo y error, hasta conseguir el ajuste adecuadoentre los puntos de control y la imagen. De ah que este procedimiento puede consumirbastante tiempo. Los siguientes pasos se pueden realizar de manera indistinta para cada unode los puntos de control utilizados en georreferenciacion de la imagen.

Realizar un acercamiento hacia alguno de los puntos de control. Apuntar y hacer cliccon el boton izquierdo del raton en la imagen (por ejemplo PC 18) y despues en el PCde la capa de referencia (Fig. 3.9). Realizar el mismo procedimiento con todos los PCpresentes en ambos temas (objeto y referencia).

Una vez finalizado con todos los PC existentes en ambos temas (objeto y referencia),el resultado de conectar los PC sera semejante a la figura 3.10.

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Figura 3.9: Despliegue de ambos temas (referencia y objeto) insertados en la Vista.

Figura 3.10: Conexion de PC entre los temas objeto y referencia. La cruz verde indica el PC en laimagen, mientras que la cruz roja representa el PC en el tema de referencia.

Hacer clic en el icono de la barra de herramientas de Georeferencing, para desple-gar la tabla conteniendo las coordenadas de ambos temas. En esta tabla se identificanlos siguientes elementos: Link (PC), X Source y Y Source (coordenadas de la imagenen pulgadas), X Map y Y Map (coordenadas del tema de referencia y Residual (residua-les entre los puntos de control entre ambos temas). En una situacion ideal los valoresresiduales deben ser igual a cero (Fig. 3.11). En el campo Transformation: estan lasopciones Spline, para la transformacion geometrica de la imagen. Para propositosde elaboracion cartografica la opcion Spline es muy aceptable. El campo Total RMSError: (Error Cuadratico Medio Total) proporciona la desviacion en metros entre lascoordenadas reales y las introducidas, al seleccionar diferentes algoritmos de transfor-macion el error aumenta o disminuye; esto dependera del numero de puntos de controlintroducidos.

Hacer clic en el boton OK para para aceptar la transformacion (Spline). El programa

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Figura 3.11: Tabla de enlace entre los temas objeto y referencia.

desplegara la imagen corregida con los puntos de control marcados por una cruz roja(Fig. 3.12).

Figura 3.12: Fotografa transformada despues de la introduccion de los PC.

A continuacion hay que guardar la imagen transformada de tal manera que se conservela georreferenciacion. En la barra de menu de Georeferencing seleccionar la opcionRectify . . . (Fig. 3.13(a)). Un nuevo cuadro de dialogo aparece, en este hay queespecificar en que formato se desea guardar la imagen. Seleccionar la opcion TIFFen el campo Format:, a fin de poder usar esta imagen georreferenciada en otro SIG.Por ultimo asegurarse que el nombre del nuevo archivo sea diferente (por defecto elprograma anade un numero al final del nombre del archivo, usted puede cambiar elnombre si as se desea. Los valores por defecto de los otros campos se aceptar. Hacerclic el el boton Save para iniciar la transformacion y georreferenciacion (Fig. 3.13(b)).

Cerrar la imagen original inicialmente desplegada y abrir la imagen georreferenciada(L128 f0041.tif). Se observara una ligera distorsion en la imagen, esto es producto dela transformacion realizada, asimismo los puntos de control coinciden con los sitiosseleccionados en la fotografa para su georreferenciacion (Fig. 3.14). A qu concluyela georeferenciacion de una fotografa aerea.

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(a) (b)

Figura 3.13: Rectificacion de la imagen. (a) Comando para rectificar (transformar y georreferenciar lanueva imagen); (b) Opciones de formato para guardar la imagen georreferenciada.

Figura 3.14: Fotografa georreferenciada despues transformacion Spline.

Georreferenciacion de otros temas en formato raster (imagen)El procedimiento para georeferenciar el tema de fotogeologa escaneado u otro es igual

al anterior, realizar la misma practica a fin de crear la base de datos fotogeologica. Lageorreferenciacion del tema de fotogeologa es la parte fundamental del mapa geologico,por ende deben usarse los mismos PC empleados el la fotografa aerea.

3.4. Digitalizacion de objetos o entidades

3.4.1. ArcGIS R

La creacion de temas a partir de la digitalizacion en pantalla es muy similar a la realizadapor medio de la tableta digitalizadora (seccion 2.3). Antes iniciar la digitalizacion es necesariocrear un nuevo tema en el programa ArcCatalog para despues ser anadido a ArcMap. Parafacilitar la digitalizacion de los polgonos que forman las unidades geologicas se empleara un

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3.4 Digitalizacion de objetos o entidades 35

polgono que cubre toda el area de trabajo, i.e., limite mapageo.shp. Esta es la operacionmas sencilla y rapida en los programas de SIG (ArcView, ArcGIS e ILWIS). A continuacionse describe el procedimiento para crear y editar el tema de geologa.

Corte de polgonosIniciar el programa ArcMap. En el cuadro de dialogo de inicio seleccionar un nuevomapa (A new empty map). Usando el icono de anadir ir a la carpeta de trabajo (aqu:C:\sig arcgis) y seleccionar el la imagen que corresponde a la fotogeologa georrefe-renciada (fotogeologia georef.tif) y el tema limite mapageo.shp que sera modificadopara representar el tema de geologa (Fig. 3.15).

(a) (b)

Figura 3.15: Insercion de datos. (a) Imagen georreferenciada de la fotogeologa; (b) Tema de referenciapara la creacion de polgonos que formaran las unidades litologicas.

Cada vez que un tema es anadido en ArcMap, el programa asigna un color aleatorio,independientemente del tema: puntos, lneas o polgonos. Para modificar el tema hacerdoble clic en el smbolo (rectangulo de color) y modificar el relleno (Fill Color:) enla pestana Symbology de Layer Properties a vaco (No color) y el contorno (OutlineColor:) seleccionar el rojo (Fig. 3.16). Se observara que se puede ver la fotogeologaa traves del tema del area de interes.

Figura 3.16: Modificacion del relleno y contorno del tema de referencia limite mapageo.shp.

Activar el modo de edicion (Start Editing) que se localiza en la barra del menu deEditor para el tema limite mapageo.shp (Fig. 3.17). En caso de que la barra de edicion

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no este activa (Editor), hacer clic en alguna parte de la barra de menus para desplegarlas extensiones disponibles, usar Editor para activar la barra de menu.

En la barra del menu de Editor el tema limite mapageo.shp estara en el campo Target:.En el campo Task: seleccionar de las opciones de Modify Task Cut PolygonFeature. Usar la herramienta de apuntador y hacer clic una vez sobre el polgono. Elborde del polgono cambiara de rojo a can, indicando que ese objeto sera modificado.Usar la herramienta de lapiz para editar el polgono. Se puede usar la herramienta deacercamiento para definir con mayor detalle el contorno del contacto.

Figura 3.17: Activacion de modo de edicion para crear o modificar temas.

Iniciar la modificacion del polgono desde afuera haciendo varios clic con el botonizquierdo del raton, siguiendo el contorno de los contactos fotointerpretados. Terminarla digitalizacion haciendo doble clic en el boton izquierdo del raton o presionandola tecla F2. Terminada la digitalizacion del nuevo polgono este tendra el color decan al igual que el contorno. Para aquellos polgonos que no estan en contactoentre s, emplear la misma opcion (Task) solamente hay finalizar el nuevo polgonoexactamente donde esta el vertice de inicio (Fig. 3.18).

Figura 3.18: Creacion de un nuevo polgono de afuera hacia adentro del tema limite mapageo.shp.

Finalizar la digitalizacion activando la opcion Save Edits y despues Stop Editing en labarra del Editor. El tema limite mapageo.shp contiene ahora las unidades geologicasfotointerpretadas (Fig. 3.19).

Empleando el programa ArcCatalog se puede renombrar el tema limite mapageo.shpa geologia (Fig. 3.20).

Trazo de entidades lineales (alineamientos, fallas, etc.)A continuacion se describe el procedimiento para el trazado de lneas utilizando como

ejemplo el patron fluvial de un area hipotetica. Debido a que en el area seleccionada no se

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3.4 Digitalizacion de objetos o entidades 37

Figura 3.19: Finalizacion de edicion y creacion del mapa de litologas.

(a)

(b)

Figura 3.20: Insercion de datos. (a) Nuevo nombre del tema limite mapageo.shp a geologia despuesde ser modificado en ArcCatalog; (b) Tema de geologa con todas las unidades litologicasdigitalizadas.

identificaron alineamientos por lo que se procedera a trazar un patron fluvial de otra area, elprocedimiento es muy similar para todos los rasgos o formas lineales.

Crear un archivo vaco como se elaboro en la seccion 2.3, asignar a este archivoel nombre apropiado en este caso sera hidrografia. Abrir el archivo recien creado y

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la imagen en ArcMap e iniciar la edicion (seccion 2.3). Los temas de poli-lneas enmuchas ocasiones presentan intersecciones entre las lneas, cuando se digitalizan estosrasgos usted debe asegurarse que las lneas se crucen o intersecten correctamente, estoes con el proposito de que el programa construya correctamente la topologa del tema.Para obtener una topologa correcta realizar lo siguiente: iniciar la opcion Snapping. . .que se encuentra en la barra del menu de Editor.

(a) (b)

Figura 3.21: Edicion de elementos digitalizados. (a) Activacion de union (snapping) de segmentos; (b)Cuadro de dialogo de propiedades de snap (salto de vertice o ajuste).

Seleccionar y activar las opciones Vertex y End solamente para el tema de lneas quese desea digitalizar o editar (Fig. 3.21(b)).

Iniciar la digitalizacion seleccionando la herramienta de Bosquejo , a continuacionverifique que en el campo Task: este seleccionada la opcion Create New Feature y elcampo Target: sea hidrografia. Inicie la digitalizacion en la tableta usando el boton0 del puck. Al finalizar cada lnea teclee la tecla F2 (Fig. 3.22(a)). Cuando digitalicedos lneas que se cruzan observara que hay un cambio del cursor (un pequeno crculoalrededor del vertice compartido). Usted puede iniciar o terminar una lnea dondeocurra la interseccion. Al final usted tendra dos lneas unidas correctamente (Fig.3.22(b)).

Guardar los cambios una vez terminado de digitalizar todas las lneas siguiendo elprocedimiento realizado anteriormente.

Seguir el procedimiento anterior para digitalizar cualquier otro tema que represente osea representado de forma lineal.

Trazo de entidades puntualesLas entidades representadas en forma de puntos pueden ser sitios de muestreo o toma de

datos estructurales. Para trazar los objetos en forma de puntos proceda de la misma maneraque se explico anteriormente, excepto que en las opciones para la creacion de un nuevo tema

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3.5 Asignacion de atributos 39

(a)

(b)

Figura 3.22: Digitalizacion de poli-lneas. (a) Lnea digitalizada seleccionada; (b) Union de dos lneas.

usar Point. En la barra del menu principal solamente debe estara activo el icono de puntosy se podra insertar puntos con el raton. Para trazar datos puntuales haga clic con el botonizquierdo del raton sobre el lugar deseado en la imagen.

3.5. Asignacion de atributos

3.5.1. ArcGIS R

La actualizacion de la tabla de atributos en el programa ArcGIS es relativamente sencilla.A continuacion se describe el procedimiento para la actualizacion y modificacion de losatributos correspondientes al mapa geologico.

Abrir el mapa geologia que se encuentra en la carpeta de trabajo (por ejemplo:C:\sig arcgis). Al desplegarse el mapa ArcMap mostrara los polgonos que cons-tituyen las unidades de un solo color. Revisar la tabla de atributos seleccionando eltema y haciendo clic con el boton derecho del raton para escoger la opcion OpenAttribute Table (Fig. 3.23). La tabla de atributos de abrira mostrando los elementos uobjetos (renglones) y sus atributos (columnas). Despues de la digitalizacion en pantallaArcMap por defecto crea los compos FID, Shape*, ID y Count. Dichos atributos noindican el tipo de litologa que representan cada uno de los polgonos (Shape*).

Anadir un nuevo campo usando el comando Add Field. . . que se encuentra en el botonOptions . En el cuadro de dialogo Add Field asignar el nombre de litologia enName y en Type seleccionar la opcion Text. La longitud proporcionada por defecto delprograma (Length= 50) puede ser usada a menos que la longitud del texto que se va

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(a) (b)

Figura 3.23: (a) Comando para desplegar la tabla de atributos; (b) Tabla de atributos con campospredefinidos por el programa.

introducir sea mayor a este. Anadir un segundo campo con el nombre de Simbologiade tipo Text y asignar una longitud de 10 en el Field Properties (Fig. 3.24).

Figura 3.24: Creacion de campos en la tabla de atributos dentro de ArcGIS.

Activar el modo de edicion del tema geologia en la barra de menu de Editor StartEditing (Fig. 3.25(a)). Abrir nuevamente la tabla de atributos como se realizo ante-riormente. Los campos creados anteriormente pueden ser editados, ubicar el cursordentro de una de las celdas (i.e., Litologia o Simbologa) hacer doble clic con el botonizquierdo del raton (Fig. 3.25(b)) y proporcionar el nombre a cada uno de los polgonosusando como referencia la fotointerpretacion realizada en la hoja de herculene y latabla ??. Otro metodo de introducir los atributos es hacer clic en el icono ubicadoen la barra del Editor y un pequeno cuadro de dialogo se abre muy similar a la tablade atributos. Ubicar el cursor sobre uno de los polgonos hacer doble clic con el botonizquierdo del raton y editar los campos litologa y simbologa.

Para finalizar, guardar los cambios seleccionando los comandos Save Edits y posterior-mente Stop Editing localizados en la barra de herramientas de Editor (Fig. 3.25(a)).Concluyendo as la actualizacion de los atributos correspondientes a las unidadeslitologicas.

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3.6 Uso de servidores de mapas en Red (WMS) 41

(a)

(b)

Figura 3.25: (a) Comando para iniciar la edicion en la tabla de atributos; (b) Tabla de atributos concampos predefinidos por el programa.

3.6. Uso de servidores de mapas en Red (WMS)El Web Map Server (WMS) es un servicio que permite visualizar informacion geografica

obtenida de una red de servidores de mapas, facilitando con ello la construccion de mapaspersonalizados a partir de datos tomados de distintas fuentes. El Open Geospatial Consortium(OGC) establece los criterios a seguir para utilizar dicha interactividad.

Con el servicio WMS es posible producir mapas espaciales referidos provenientes dearchivos de datos de un SIG, ortofotos, imagenes de satelite, etcetera. Actualmente, muchosprogramas de SIG han implementado la especificacion WMS permitiendo combinar capasde datos alojadas en un equipo local con capas alojadas en sitios remotos.

Actualmente en Mexico existen varios servidores disponibles que proporcionan diversainformacion entre ellos se encuentran Instituto Nacional de Informacion Geografica (INEGI),Comision Nacional de Areas Protegidas (CONANP), Comision Nacional del Agua (CONA-GUA), Instituto Nacional de Ecologa (INE), Comision Nacional para el Conocimiento yUso de la Biodiversidad (CONABIO) y algunos Gobiernos de los estados de la Republica.

Estos servidores pueden ser utilizados dentro del ambiente SIG para incluir ortofoto-grafas, imagenes de satelite o mapas tematicos. En esta seccion se explica el uso del servidorWMS de INEGI para incluir ortofotografas y emplearlas como imagen base.

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ReferenciasBolstad, P., 2005. GIS Fundamentals: A first text on geographic information systems, Eider

Press.

Chang, K.t., 2008. Introduction to Geographic Information Systems, McGraw-Hill.

Jensen, J.R., 1996. Introductiory Digital Image Processing: A Remote Sensing Perspective,Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.

Lillesand, T.M., Kiefer, R.W. y Chipman, J.W., 2004. Remote sensing and Image Interpreta-tion, John Wiley, New York.

Linder, W., 2003. Digital Photogrammetry, Springer.

Loudon, T.V., Wheeler, J.F. y Andrew, K.P., 1980. Affine transformations for digitized spatialdata in geology, Computers & Geosciences, 6, 397412.

Moreno Jimenez, A., 2006. Sistemas y Analisis de la Informacion Geografica, AlfaomegaRa-Ma, 895 pp.

Rossiter, D.G. y Hengl, T., 2004. Creating geometrically-correct photo-interpretations,photomosaics, and base maps for a project GIS, Informe tecnico, ITC.

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Captulo 4Proyecciones y escala en mapas

4.1. IntroduccionLos mapas proporcionan informacion geografica con diferente generalizacion y exa-

geracion, por lo que es necesario conocer la proyeccion y las unidades en la que fueronelaborados estos, a fin de poder realizar calculos espaciales. Actualmente, se obtiene infor-macion cartografica a traves de internet o de agencias o secretaras gubernamentales paraproyectos SIG. Algunos datos digitales son medidos en valores de latitud y longitud, mientrasque otros estan en diferentes sistemas coordenados proyectados. Invariablemente, estos datosdeben ser procesados antes de que puedan ser usados. Procesamiento significa en este casoproyeccion y re-proyeccion. La Proyeccion convierte datos de coordenadas geograficas acoordenadas proyectadas y Re-proyeccion convierte de un tipo de coordenadas proyectadasa otro tipo.

En esta seccion, usted definira las unidades y la proyeccion de un mapa, tambien serealizara la re-proyeccion de mapas (de coordenadas geograficas a coordenadas del sistemaUniversal Transversa de Mercator [UTM] y viceversa).

4.1.1. Tipo de ProyeccionesLas proyecciones de mapas pueden ser agrupadas ya sea por la conservacion de su

propiedad o proyeccion de superficie. Los cartografos agrupan las proyecciones de mapaspor la propiedad de conservacion en las siguientes cuatro clases: conforme, areas-iguales oequivalentes, equidistante y acimutal.

Proyeccion Equivalente Este tipo de proyecciones conserva las Areas reales de los elemen-tos superficiales. Ejemplo: Albers Conic Equal-Area, Equal Area Cylindrical, CassiniSoldner.

Proyeccion Conforme Esta proyeccion mantiene los angulos. Ejemplo: Lambert Confor-mal Conic, Oblique Mercator y Hotine Oblique Mercator.

Proyeccion Equidistant Este tipo de proyecciones asegura la conservacion de distanciadesde algunos puntos a todos los demas, a lo largo de todos los meridianos o paralelos,pero no de todos los puntos al resto. Ejemplo: Equidistant Azimuthal, EquidistantCylindrical y Equidistant Conic.

Proyeccion Acimutal Conserva la direccion de un punto a otros; esta propiedad se combina

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44 Proyecciones y escala en mapas

con proyecciones conformes, equivalentes y equidistantes. Ejemplo: Lambert EqualArea y Equidistant Azimuthal.

Proyeccion Robinson Minimiza la distorsion global, por lo que resulta Util en representa-tiones de cartografa tematica, pero preserva las areas, distancias, ni angulos.

4.2. Asignacion de proyeccion a un mapaEn el captulo anterior se realizo la georreferenciacion de fotografas areas y la imagen de

la fotogeologa realizada por medio de pares estereoscopicos para cada uno de los programas,asignando a cada archivo la proyeccion (UTM-Z12N) y Datum (WGS84) correspondiente; sinembargo sera necesario definir en el programa nuevamente el tipo de Proyeccion y Datumen que esta elaborado el mapa para realizar el diseno final. La configuracion se realizaprincipalmente para los programas desarrollados por la compana ESRI (ArcView y ArcGIS),ya que ILWIS mantiene su referencia cartografica desde la configuracion del archivo (seccion??).

4.2.1. Proyeccion cartografica en ArcMap R

Varios son los supuestos que nos podemos encontrar al proporcionar una proyecciona un mapa dentro de ArcMap, de los cuales se describiran aqu tres: a) iniciar una nuevarepresentacion vectorial a la que debemos anadir informacion relativa a una determinada pro-yeccion; b) disponer de cartografa vectorial bajo un sistema de coordenadas, normalmenteUTM, sin proyeccion asignada al documento; c) realizar transformaciones entre sistemas decoordenadas distintos.

a) En el primero de los casos basta con asociar un sistema de coordenadas al archivodesde ArcToolBox .

b) En el caso de tener una cartografa digital que no posee un sistema de proyeccionasignada, se utilizaran modulos de conversion incluidos en ArcToolbox Data Mana-gement Tools/Projections que nos permitira definir, cambiar proyecciones y registrarbases de geodatos (Fig. 4.1).

c) El ultimo caso consiste en transformar de un sistema coordenado a otro.

Figura 4.1: Menu de herramientas para la asignacion de proyeccion de un tema.

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4.2 Asignacion de proyeccion a un mapa 45

Como puede verse en la figura 4.1, las ventanas gua (Wizard) permitiran realizar estaoperacion en distintos tipos de documentos: capas (coberturas), rejillas (grids), modelostriangulares de elevaciones (TIN), archivos shape y bases de geodatos. Con capas rastertambien es posible realizar un ajuste de la rejilla (Spatial Adjustement), mediante diversosprocedimientos de remuestreo, basandose en coordenadas de origen y coordenadas destino.

La asignacion de una proyeccion a los documentos sigue los mismos pasos en todos loscasos. Tomando como ejemplo un documento vectorial geologia, se activa Define ProjectionWizard (shapefile, geodatabase), y aparecera una ventana donde se tendra que localizar eldocumento a utilizar. Se elegira, desde Select. . . y la ventana Browse for Coordinate Systemse abre. Hacer clic en la carpeta Projected Coordinate Systems, ir a la carpeta UTM yusar WGS Datum 1984 UTM Zone 12N.prj.

(a) (b)

Figura 4.2: (a) Propiedades de la proyeccion del mapa; ?? Parametros de la proyeccion a utilizar en elmapa.

Tambien es posible retomar el ya asignado a un documento previo. Otras opciones, comocrear un nuevo o modificar uno existente, son igualmente pertinentes. Una vez realizadas estasoperaciones, asentiremos en las distintas ventanas y el documento elegido tendra asociadodesde ese momento el sistema de proyeccion elegido, del cual extraera los parametrosadecuados para posibilitar al programa tener en cuenta las nuevas caractersticas geometricasque la proyeccion conlleva.

Cuando se incorpore un nuevo documento a una capa, podremos comprobar que lasunidades de este sistema de proyeccion son los metros observando la barra de estado inferior,junto a las coordenadas. Si solicitamos las propiedades de la Vista (View), presionandosobre la el menu de View en la barra principal de herramientas y seleccionando Data FrameProperties. . . , se podra, desde la pestana de Coordinate System, acceder a los parametrosque la definen (Fig. 4.3), pudiendo proceder, si fuera el caso, a modificar (Modify. . . ) desdeel semieje mayor y el ndice de aplanamiento, hasta el origen del primer meridiano.

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Figura 4.3: Asignacion de proyeccion de la Vista para todos los temas desplegados.

4.3. Re-proyeccion de mapas (Transformacion Cartografica)

4.3.1. ArcGIS-ArcMap R

La re-proyeccion de mapas en ArcMap se realiza a traves del modulo caja de herramientas(ToolBox) localizado en la barra del menu principal de ArcMap. A diferencia del programa

ArcView, ArcMap puede re-proyectar temas en estructural vectorial y raster, por lo tanto elprocedimiento para dicha transformacion es realizada con el mismo comando. A continuacionse describe el procedimiento para la re-proyeccion del tema ageb latlon.shp que tiene comoreferencia el sistema coordenado geografico y que sera transformado al sistema coordenadocartografico UTM.

Abrir el tema ageb latlon.shp localizado en la carpeta de trabajo C: \sig argis. Dichotema tiene ya definido el sistema coordenado (coordenadas geograficas) en el archivoageb latlon.prj que se encuentra en la misma carpeta de trabajo. Dicho archivo describelas caractersticas del sistema coordenado utilizado por el tema.

Hacer clic en el icono del ToolBox para desplegar los comandos y funciones delas herramientas instaladas en ArcMap. Buscar el modulo Data Management Tools,hacer clic en el signo + para desplegar los comandos, localizar Projections andTransformations Feature y hacer doble clic en Project (Fig. 4.4(a)).

El cuadro de dialogo Project se abre, en dicho cuadro existen varios campos, algunosson opcionales, seleccionar el tema ageb latlon en el campo Input Dataset or FeatureClass. En el campo Input Coordinate System no esta activado, pero senala el sistemacoordenado del tema. Modificar el nombre de salida proporcionado por defecto delarchivo a C:\sig arcgis\ageb utm.shp en el campo Output Dataset or Feature Class.Hacer clic en el boton para activar la ventana Spatial Reference Properties (Fig.4.2(a)). Hacer clic en el boton Select. . . y la ventana Browse for Coordinate System seabre. Hacer doble clic en la carpeta Projected Coordinate Systems e ir a la carpetaUTM y seleccionar WGS Datum 1984 UTM Zone 12N.prj. La ventana Spatial ReferenceProperties se actualizara (Fig. 4.2(b)), presionar el boton Apply y despues OK.

El programa regresara a la ventana Project con los campos completos necesariospara realizar la re-proyeccion (Fig. 4.4(b)). Presionar el boton OK para iniciar la re-

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4.3 Re-proyeccion de mapas 47

proyeccion, despues de unos segundos el programa informa que la transformacion haconcluido satisfactoriamente. Se podra observar que el nuevo tema (ageb utm.shp) seanade automaticamente a la Vista. ArcMap permite visualizar al mismo tiempo temasen diferentes sistemas coordenados siempre y cuando esten correctamente definidossus sistemas coordenados.

(a) (b)

Figura 4.4: (a) Ubicacion y activacion del modulo Proyect; (b) Campos completos para ejecutar lare-proyeccion de temas dentro del modulo Project.

Con esto se concluye el procedimiento para re-proyectar un tema dentro del programaArcMap.

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ReferenciasBolstad, P., 2005. GIS Fundamentals: A first text on geographic information systems, Eider

Press.

Bonham-Carter, G.F., 1994. Geographic Information Systems for Geoscientists, Pergamon,398 pp.

Bosque Sendra, J., 2000. Sistemas de Informacion Geografica, Ediciones Rialp, 451 pp.

Chang, K.t., 2008. Introduction to Geographic Information Systems, McGraw-Hill, 450 pp.

Lantada Zarzosa, N. y Nunez Andres, M.A., 2004. Sistemas de Informacion Geografica:Practicas con ArcView, Alfaomega, 226 pp.

Moreno Jimenez, A., 2006. Sistemas y Analisis de la Informacion Geografica, AlfaomegaRa-Ma, 895 pp.

Rossiter, D.G. y Hengl, T., 2004. Creating geometrically-correct photo-interpretations,photomosaics, and base maps for a project GIS, Informe tecnico, ITC.

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Captulo 5Importacion de datos

Para encontrar datos SIG para un proyecto es a menudo materia de conocimiento,experiencia y suerte. Desde inicios de 1990, agencias gubernamentales a diferentes nivelesen Mexico y otros pases han puesto en sitios de Internet datos para uso publico. Pero labusqueda de datos SIG, especialmente relacionados con el proyecto a realizar puede ser difcil(Falke, 2002). Una palabra calve de busqueda puede resultar en miles de resultados posibles,pero en su mayora pueden ser irrelevante para el usuario. Las direcciones de Internetpueden cambiar o descontinuarse. Los datos en Internet pueden ser no compatibles con elprograma SIG que se este usando para el proyecto. Los datos publicos son proporcionadosen una variedad de formatos. A menos que el formato de los datos sea compatible con elprograma SIG, debemos primero convertir (importar) los datos. La conversion de datosse define aqu como un mecanismo para convertir datos SIG de un formato a otro. Laconversion de datos puede ser facil o difcil, esta depende de la especificidad del formatode los datos. Formatos de datos propietarios (formato nativo del programa) requiere detraductores especiales para la conversion, mientras que los datos en formatos publicoso neutrales requieren un programa SIG que tenga los traductores para trabajar con esosformatos.

La elaboracion de un mapa geologico digital implica la incorporacion de datos dediferentes fuentes. Hasta el momento las capas de informacion que han sido incluidas alproyecto del mapa geologico digital han provenido de la digitalizacion de mapas impresosy en pantalla. Sin embargo, algunos datos geologicos son obtenidos de otras fuentes enformatos diferentes. Por lo tanto sera necesario importar estos datos a traves del uso decomandos de conversion para que sean incorporados a la base cartografica. Otro tipo dedatos que son incorporados a un proyecto SIG son los datos de campo. En estos se incluyenlos levantamientos topograficos (tomados con brujula y cinta, estacion total o teodolito) ylos realizados con sistema global de posicionamiento (GPS). Los datos de levantamientostopograficos consisten principalmente de distancias, direcciones y elevaciones. El empleode la brujula, ya sea Brunton (transito de bols

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