Pdi referenciación, georreferenciación y proyeccion cartografica quinones mera

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Pdi referenciación, georreferenciación y proyeccion cartografica quinones mera

  1. 1. Universidad Tecnológica MetropolitanaFacultad de Humanidades y TecnologíasDe la Comunicación SocialEscuela de Cartografía Ramo: Procesamiento Digital de Imágenes Profesor: Eduardo Mera INFORME Referenciación, Georreferenciación y Proyecciones Cartográficas Alumno: Sebastián Quiñones F. Fecha: 14-01-09
  2. 2. Índice - Resumen 3 - Primera Parte: Teórica - Corrección Geométrica 4 - Referenciación 5 - Pasos para referenciar 5 - Establecimiento de Puntos de Control 6 - Cálculo de funciones de transformación 7 - Número mínimo de Puntos de Control 11 - Error Medio Cuadrático 12 - Tolerancia 12 - Transferencia de los niveles digitales originales a 13 la posición corregida - Georreferenciación 17 - Proyecciones Cartográficas 17 - Propiedades de la Proyecciones 18 - Tipos de Proyecciones 19 - Cómo seleccionar una proyección 20 - Segunda Parte: Práctica - Referenciación y Georreferenciación 21 - Aplicar o cambiar proyección de un archivo 22 - Bibliografía 24 2
  3. 3. Resumen La Referenciación y Georreferenciación corresponden a correccionesgeométricas de la imagen las cuales modifican la posición en que se encuentranlos píxeles en cada una de estas. Ambos procesos implican modelar el errorgeométrico de la imagen a partir de una serie de puntos con coordenadasconocidas, que se denominan puntos de control (o GCP). El objetivo esreposicionar, reproyectar y geocodificar elementos de la imagen (píxels) respectode un sistema de proyección terrestre determinado. La diferencia entre Referenciación y Georreferenciación es que en laprimera, la imagen puede ser corregida de acuerdo a otra imagen o cobertura queposea un sistema de proyección definido y en la segunda, se le asignan lascoordenadas a ser corregidas por medio de puntos de control tomados en terrenopor GPS. Los pasos para estos procesos son los siguientes: i. Localizar los puntos de control: Distribuidos lo más homogéneamente posible y el número de estos dependerá del orden de transformación. Chequear siempre el error medio cuadrático (diferencia entre coordenada de la imagen original de un punto y su proyectada en la imagen de salida) y la tolerancia de ésta ya que de esto depende si el GCP es aceptado o no. ii. Aplicar un cálculo de transformación: Depende de la complejidad de los datos de origen, los dos órdenes de transformación más utilizados son: - Lineal: Aplica una función lineal a los datos, siendo este método el más utilizado - No lineal: Aplica una función parabólica iii. Transferencia de los niveles digitales originales a la posición corregida: Es el proceso de resampleaje de los datos, los métodos más utilizados son: - Vecino más cercano: Escoge el ND más cercano a la posición de la grilla de salida, para después asignarlo - Interpolación Bilineal: Realiza una interpolación lineal en dos sentidos, usando los valores de los cuatro píxeles originales que rodean la nueva ubicación de salida - Convolución Cúbica: Los polinomios cúbicos realizan un proceso similar al anterior pero esta vez con los 16 píxeles originales que rodean la nueva ubicación de salida Con respecto a las proyecciones cartográficas, éstas ayudan a representaruna superficie esférica o de esferoide a un plano, lo cuál siempre conlleva adistorsiones. Lo importante es definir el objetivo del proyecto y el área en que seva a trabajar para así aplicar la proyección adecuada. A la hora de procesardigitalmente una imagen se debe tener en cuenta en qué proyección se estátrabajando y si se desea, reproyectar la imagen de acuerdo a lo que se necesite. 3
  4. 4. PRIMERA PARTE: TEÓRICACorrección Geométrica Las correcciones geométricas de la imagen incluyen cualquier cambio en laposición que ocupan los píxeles que la forman. Al contrario de lo que se realiza enlas correcciones radiométricas en que sí se modifican los niveles digitales de lospíxeles de la imagen. La transformación es a través de funciones matemáticas quepermiten modificar muy flexiblemente la geometría de la imagen. Este proceso puede ser abordado de acuerdo a dos procedimientos. En elprimero se pretende modelar aquellas funciones de error geométrico conocidas, apartir de aplicar transformaciones inversas a las que realiza el sensor en elmomento de la adquisición, este procedimiento es denominado corrección orbital.El segundo enfoque modela el error geométrico de la imagen a partir de una seriede puntos con coordenadas conocidas, que se denominan puntos de control. Eneste caso, el error se modela inductivamente, ya que en las funciones detransformación se incluyen simultáneamente todas las fuentes de error,asumiendo que esos puntos sean suficientemente representativos de ladeformación geométrica que tiene la imagen. Ahora, es necesario definir ciertos conceptos que inducen confusión. Paranuestro caso, Rectificación y rectificación imagen-mapa será cuando hablemos deReferenciación, el cual es el proceso de transformar los datos de un sistema degrillas a otro utilizando una transformación geométrica a través un númerosuficiente de puntos de control del terreno. Conocidos también como GCP(ground control points), son puntos sobre la superficie de la Tierra dondecoordenadas de la imagen (medidas por filas y columnas) y coordenadas de mapa(medidas en grados de latitud y longitud o en metros) pueden ser identificados.Los GCP’s consisten en dos pares de coordenadas x, y:-Coordenadas de fuente: Usualmente coordenadas de archivos de datos en laimagen siendo rectificada-Coordenadas de referencia: Las coordenadas del mapa o imagen de referenciaen la cual la fuente va a ser registrada Por otra parte, Georreferenciación se refiere al proceso de asignarcoordenadas de un mapa a datos de una imagen solamente utilizando de puntosde control tomados desde un GPS. La georreferenciación por sí misma involucracambiar sólo la información de coordenadas del mapa en el archivo de imagen. Por último, la rectificación imagen-imagen utiliza procesos de alineamientospor rotación y translación en que dos imágenes de geometría similar y en la mismaárea geográfica son posicionadas coincidentemente una respecto de la otra para 4
  5. 5. que así los elementos correspondientes de un mismo sector del terreno aparezcanen el mismo lugar de la imágenes registrada. Este tipo de corrección geométricaes usada cuando no es necesario tener cada píxel asignados en coordenadas X eY de una proyección.I. Referenciación La Referenciación es necesaria en casos en que la grilla del píxel de laimagen debe ser cambiada para acomodarse a un sistema de proyección o a unaimagen de referencia. Existe una serie de razones para rectificar imágenes. - Comparar píxeles en aplicaciones escena a escena, como cambio de detección de inercia termal (comparación día y noche) - Desarrollar datos en SIG para bases de modelamiento de SIG - Identificar ejemplos de entrenamiento de acuerdo a coordenadas de mapa antes de realizar una clasificación - Crear fotomapas escalados y precisos - Sobreponer una imagen con un dato de vector - Comparar imágenes que están originalmente en diferentes escalas - Realizar procesos precisos de medición de distancias y áreas - Hacer mosaicos de imágenes - Desarrollar cualquier otro análisis que requieran de lugares geográficos precisos Antes de rectificar cualquier dato se debe determinar el sistema decoordenadas apropiado para los datos base. Durante el proceso de referenciación los valores de archivo de los píxelesdeben ser resampleados para que se acomoden en una nueva grilla de píxeles defilas y columnas. Aunque hay algoritmos para calcular estos valores que son dealta confiabilidad, puede haber integridad espectral de los datos que puede serperdida durante la referenciación. Se debe tener en cuenta que una imagen noreferenciada es espectralmente más correcta que otra que sí lo está.Pasos para Referenciar Referenciar o registrar datos de una imagen en el disco involucran lossiguientes pasos generales: 5
  6. 6. I. Localización de Puntos de Control (GCP’s) II. Calculo de las funciones de transformación entre las coordenadas de la imagen y las del mapa. III. Crear una imagen de salida con la nueva información de coordenadas. Los píxeles deben ser resampleados para que sean conformes a la nueva grilla. I. Establecimiento de Puntos de Control A partir de las coordenadas imagen y mapa de esos puntos, se calculan lasfunciones de ajuste. La calidad del ajuste dependerá de la precisión con que selocalicen esos puntos, y de cómo esos puntos sean suficientementerepresentativos de los errores geométricos de la imagen. El establecimiento depuntos de control resulta la fase más crucial del proceso de corrección, y la quedemanda mayor dedicación humana. Para que el ajuste entre imagen y mapa sea correcto se requiere atender atres aspectos en la selección de los puntos de control: - Número - Localización - Distribución El número ideal de GCP’s depende del tamaño, la complejidad geométricade la imagen y el grado del desplazamiento debido al relieve en el área, senecesitarán ecuaciones polinomiales de mayor orden para corregirgeométricamente la imagen, el orden de la referenciación es simplemente elexponente más alto utilizado en el polinomio. Posteriormente se explicará enmayor detalle los números necesarios en cada grado de función de ajuste. En la localización, es recomendable que los GCP’s sean claramenteidentificables en la imagen y en el mapa, preferiblemente rasgos artificiales delpaisaje no sujetos a dinamismo temporal: puentes, vías de ferrocarril, edificios,cruces de carreteras, etc. En caso del registro de dos imágenes, la búsqueda depuntos comunes resulta más sencilla, ya que hay rasgos visibles en una imagenque no se recogen de una cartografía básica, como el caso de características devegetación. Por último, en cuanto a la distribución, conviene que estos puntos se sitúenuniformemente sobre todo el territorio abarcado en la imagen, mientras másdispersos se encuentren, más confiable es la referenciación. Esto evitará erroresdebidos a una ponderación excesiva de algún sector del área de estudio, endonde el ajuste será bueno a expensas de otros sectores de la imagen. Las fuentes y referencias de coordenadas de los puntos de control puedenser ingresadas de las siguientes maneras: 6
  7. 7. • Ser conocidas a priori, ser ingresadas por el teclado (lo que se refiere al proceso de Georreferenciación) • Utilizar el mouse para seleccionar un píxel de una imagen desde la vista o ventana de despliegue de ésta. • Utilizando una tabla digitalizadora para registrar una imagen a mapa. II. Cálculo de funciones de transformación La corrección digital de la geometría de una imagen se realizaestableciendo unas funciones que pongan en relación las coordenadas de laimagen con las del mapa. De esta forma, a partir de las coordenadas X, Y delmapa puede estimarse qué columna y línea de la imagen corresponde a esalocalización. Como se mencionó anteriormente existen polinomios con grados detransformación diferentes, es así como la complejidad de éstos aumentadependiendo de su orden. Una vez seleccionados los puntos de control se procede a calcular unamatriz de transformación, la cual se compone de coeficientes que serán utilizadoscon una ecuación polinomial, para convertir las coordenadas de imagen acoordenadas de mapa. La dimensión de esta matriz dependerá del orden detransformación. El objetivo del cálculo de los coeficientes de la matriz es parapoder derivar la mejor ecuación y así disminuir al máximo el monto de error de latransformación de las coordenadas de imagen y de mapa. Figura 1. Curva polinomial v/s puntos de control Usualmente se utilizan las transformaciones de 1er y 2do grado. 1- Lineal (1er orden) 2- No Lineal (2do orden) 7
  8. 8. 1- Este tipo de transformación puede modelar diferentes tipos de distorsionesde los datos obtenidos por sensores remotos, incluyen: translación, cambios deescala, inclinación, perspectiva y rotación. Figura 2. Ejemplos de transformación geométrica aplicables a una imagen digital La matriz de transformación de primer orden consiste en 6 coeficientes (3para cada coordenada X e Y) a0 a1 a2 b0 a1 a2 Los coeficientes utilizados en el polinomio de primer orden son: xo = a0 + a1 x + a2 y 8
  9. 9. yo = b0 + b1 x + b2 y Cuando los seis términos son combinados en una sola expresión, x e y sonlas posiciones en la imagen de salida referenciada, mientras que x o e yorepresentan las posiciones correspondientes en la imagen de entrada original. Usando esta transformación de 6 parámetros que modelan las distorsionesen la imagen original, es posible relocalizar los valores de píxel desde la imagendistorsionada de entrada a la grilla de la imagen de salida. Las alteraciones que se corrigen en este orden de transformación serán demodo habitual, suficientes para corregir imágenes pequeñas, siempre que no sepresenten contrastes altimétricos importantes. En caso de precisar unamodificación más rigurosa, puede acudirse a funciones de segundo o tercer grado,en donde se abordan alteraciones geométricas no lineales (en otras palabras, lafunción no se define por un plano, con ejes lineales, sino por una superficie conejes curvilíneos).2- El proceso de corrección de distorsiones no lineales es también conocidocomo rubber sheeting. Teniendo los puntos de control conocidos, éstos puedenser triangulados en varios triángulos, cada uno de éstos contiene 3 GCP’s en susvértices. Así la transformación polinomial puede ser usada para establecerrelaciones matemáticas entre los sistemas de entrada y destino para cadatriángulo. Como la transformación pasa exactamente entre cada punto de control yno es de manera uniforme, los elementos de análisis son llamados rubbersheeting, el proceso también es llamado rectificación basada en triángulos ya quela transformación y el resampleaje para la referenciación de la imagen sonrealizados en una base triángulo por triángulo. 9
  10. 10. Figura 3. Transformaciones no lineales Las transformaciones de segundo orden pueden ser utilizadas paraconvertir datos de latitud y longitud a una proyección plana, también para datosque cubren grandes áreas (que la curvatura terrestre sea considerable) y paradatos distorsionados (por ejemplo, debido a distorsiones del lente de la cámara). Por último, las transformaciones de tercer orden son utilizadas confotografías aéreas o mapas escaneados muy deformados y con imágenes de tiporadar.Figura 4. Concepto de cuán diferentes son las transformaciones de los ordenes descritos para que se ajusten a una superficie hipotética ilustrada en una sección. (a) Superficie Original. (b) Transformación de primerorden que encaja un plano a los datos. (c) Segundo orden, ajuste cuadrático. (d) Tercer orden, ajuste cúbico 10
  11. 11. - Número Mínimo de Puntos de Control Mayores órdenes de transformación pueden ser utilizados para corregirtipos de distorsiones más complejas. Sin embargo para usar un orden detransformación mayor se necesitan más puntos de control. Por ejemplo, trespuntos definen un plano. Por lo tanto, para realizar una transformación de primerorden, la cual es expresada por la ecuación del plano, por lo menos 3 GCP’s seránnecesarios. Similarmente, la ecuación utilizada en el segundo orden es laecuación de la parábola, 6 puntos son requeridos para realizar este tipo detransformación. El número mínimo de puntos de control necesarios para realizaruna transformación de orden t es igual a: Es recomendable utilizar más del mínimo de GCP’s necesarios cuando esposible. Aunque es posible obtener un ajuste perfecto, esto ocurre en casosextremos. La siguiente tabla muestra en número de GCP’s por orden detransformación. 11
  12. 12. - Error Medio Cuadrático Cualquier discrepancia entre los valores (de origen y de referencia)representa distorsión geométrica de la imagen no corregida por los parámetrosanteriormente expuestos. Una forma simple de medir tal deformación es irchequeando el error medio cuadrático para cada punto de control. La toleranciadel grado de ajuste conseguido se mide de acuerdo a la relevancia de losresiduales. El residual de la regresión es la diferencia entre el valor estimado y elobservado, para cada uno de los puntos muestrales empleados en el proceso.Cuanto mayor sea este valor, el ajuste entre las variables independiente ydependiente es menor. El promedio de los residuales se conoce como error mediocuadrático (EMC), y se calcula como la raíz cuadrada de las desviaciones entrelos valores observados y los estimados por la regresión aplicando la siguientefórmula: Donde: xi e yi son las coordenadas de origen xp e yp son las coordenadas proyectadas Del mismo modo, se puede calcular el EMC para cada punto, lo que sería laraíz de los residuales al cuadrado para ese punto. Ese valor no es más que ladistancia entre sus coordenadas y las estimadas por la regresión. Por lo tantopodemos decir que el EMC para un punto es una distancia la cual podemos llamartambién error longitudinal. - Tolerancia Con el EMC es posible determinar cuál GCP posee mayor error. De estemodo, en algunos casos es aceptable tolerar una cierta cantidad de error en vezde cambiar a una transformación más compleja. El valor ideal sería 0, pero eso noocurre tan fácilmente por ende se aceptan hasta valores 0.8 o 0.9. Si unaevaluación del EMC total muestra que dados ciertos puntos de control, éstosexceden la tolerancia será conveniente: • Corregir el GCP desde la tabla de análisis que posea la mayor cantidad de error individual • Borrar el GCP • Relocalizar nuevamente los puntos de control Este proceso continúa hasta que el EMC total es menor que la toleranciaaceptada. 12
  13. 13. Por último, a modo de práctica, si la tenemos un EMC de 2, el píxelretransformado estará a 2 píxeles de distancia del de origen, y si utilizamos unaimagen Landsat 7, con una resolución espacial de 28.5 metros esto quiere decirque la distancia en terreno será 28.5x2 lo que equivale a 57 metros deespaciamiento entre el punto en la imagen de origen y la proyectada, lo cuál seráel doble del error aceptado por píxel. Figura 5. Error de tolerancia del EMC Una vez que el aceptado EMC es alcanzado, se puede proceder a la fasede interpolación por intensidad de la referenciación geométrica, la cual tiene porobjetivo “llenar” una grilla de salida (x, y) con valores de brillo (niveles digitales)que se encuentran dentro de la grilla original de entrada (x i , yi ). III. Transferencia de los niveles digitales originales a la posición corregida Las funciones de ajuste permiten calcular la posición correcta de cada píxel,pero no originan una nueva imagen. Idealmente, cada píxel de la imagen corregidadebería corresponderse a un solo píxel en la original. Lo normal es que no sea así,sino que el píxel de la nueva imagen se sitúe entre varios de la original, ya queeste proceso supone una alteración considerable de la geometría original de laescena. Por otra parte, puede variarse también el tamaño del píxel en la imagencorregida, haciendo aún más complejo encontrar el nivel digital (ND) que mejorexpresa el valor radiométrico originalmente detectado por el sensor. 13
  14. 14. Figura 6. Resampleaje El resampleaje es conocido como el proceso de interpolación del paso deND a las coordenadas cartográficas, para lo cuál existen tres métodos deinterpolación: 1- Vecino más cercano 2- Bilineal o lineal bidimensional 3- Convolución cúbica1- El método de vecino más cercano o nearest neighbour sitúa en cada celdade la imagen corregida el ND del píxel más cercano en la imagen original. Ésta esla solución más rápida y la que supone menor transformación de los ND originales.Su principal inconveniente radica en la distorsión que introduce en rasgos linealesde la imagen (fallas, carreteras o caminos), que pueden aparecer en la corregidacomo líneas quebradas. 14
  15. 15. Figura 7. Vecino más próximoVentajas DesventajasTransfiere datos originales sin Cuando este método es utilizado parapromediarlos como los demás métodos resamplear desde una grilla mayor alo hacen; por tanto, los extremos y la una de menor tamaño, usualmentesutileza de los valores de los datos no suele haber un efecto dese pierden. Es una importante escalonamiento en torno a las líneasconsideración cuando se discrimina diagonales y curvas.entre tipos de vegetación, localizaciónde ejes asociados a lineamientos ydeterminar diferentes niveles deturbulencia o temperaturas de un lago.Adecuado para usar antes de una Valores de datos pueden serclasificación desechados, mientras que otros pueden ser duplicadosEs el método más fácil de computar y Utilizándolo en datos temáticos linealesde utilizar (caminos, arroyos, etc.) puede dar lugar a interrupciones o deficiencias en una red de datos linealesApropiado para archivos temáticos, loscuales pueden tener valores de datosbasados en un sistema cualitativo(nominal o ordinal) o cuantitativo (deintervalo o radial). El promedio que esrealizado con los otros tipos deinterpolación no son adecuados parauna clasificación de sistemas devalores cualitativos2- La interpolación Bilineal supone promediar el ND de los cuatro píxeles máscercanos a la original. Este promedio se pondera según la distancia del píxeloriginal al corregido: tienen una mayor influencia aquellos píxeles más cercanosen la imagen inicial. Reduce el efecto de distorsión en rasgos lineales, pero tiendea difuminar un tanto los contrastes espaciales de la imagen original. 15
  16. 16. Figura 8. Interpolación BilinealVentajas DesventajasResultados de las imágenes de salida Ya que los píxeles son promediados, laque son suavizados, sin el efecto de interpolación bilineal posee el efecto deescalamiento son posibles de realizar una convolución de baja frecuencia.sin el método de vecino más cercano Los bordes son suavizados y algunos extremos del valor de los datos se pierden.Espacialmente más preciso que el devecino más cercanoEste método es usualmente utilizadocuando se cambia el tamaño de celdade los datos.3- Este método considera los ND de los 16 píxeles más próximos. El efectovisual es más correcto, pero supone un volumen de cálculo más elevado. Figura 9. Convolución CúbicaVentajas Desventajas 16
  17. 17. Usa un resampleaje de 4x4. En la Valores de datos pueden llegar a sermayoría de los casos, la media y la alteradosdesviación estándar de los píxeles desalida coinciden con la media ydesviación estándar de los píxeles deinput de manera mucho más cercanaque los otros métodos de resampleajeEl efecto del peso la curva cúbica Este método es extremadamente lentopuede afinar la imagen y suavizar elruido. Los efectos dependen de cómoson utilizados los datosEste método es recomendado cuandose está cambiando dramáticamente detamaños de celda de los datos.II. Georreferenciación Como fue explicado anteriormente, la georreferenciación implica poseerpuntos de control tomados por un GPS, lo ideal es tener datos de un error no másde 5 metros. La recolección de información de un mapa con coordenadas a serusado para la referenciación de una imagen es especialmente eficaz en regionesdel mundo que no han sido mapeadas en donde el cambio rápido de los años haprovocado que las cartografías sean obsoletas. La gran diferencia con la referenciación es que la georreferenciación almomento de utilizar los GCP’s tomados por GPS debe especificarse en el softwareque se usará que, los datos serán ingresados a través del teclado y es ahí dondese incorporan los valores tomados en terreno.III. Proyecciones Cartográficas Una de proyección cartográfica es un sistema diseñado para representar lasuperficie una esfera o esferoide (como la Tierra) en un plano. Esto puedelograrse por una proyección geométrica directa o matemáticamente derivada deuna transformación. Existe una gran cantidad de proyecciones diferentes ya que elproblema de llevar una esfera a un plano causa distorsiones en la superficie, cadaproyección compromete precisión dentro de ciertas propiedades, tales como:conservación de la distancia, ángulos y áreas. Por ejemplo, en proyecciones queconservan áreas, un círculo de un diámetro específico dibujado en cualquier lugarrepresenta en el mapa la misma área. Sin embargo, para no se pueden mantenerlas tres propiedades en áreas extensas. 17
  18. 18. Existen varios sistemas de coordenadas para determinar la localización deuna imagen. Estos sistemas se conforman en una grilla y son expresadas como unpar de números X e Y (filas y columnas). Cada proyección cartográfica esasociada a un sistema de coordenadas.Propiedades de las Proyecciones Sin importar qué tipo de proyección es utilizada, es inevitable que algunadistorsión o error ocurra al transformar una superficie esférica a una plana. Engeneral, se enfatizan tres: i. Equivalentes ii. Conformes iii. Acimutalesi. Las proyecciones de tipo equivalentes se caracterizan por su capacidad demantener una razón constante de superficie a lo largo y ancho del mapa. En otraspalabras el tamaño de un objeto en la superficie terrestre no es afectado por suposición en el mapa. Esta proyección es útil para mostrar la distribución de variables geográficasya que el tamaño de la superficie es independiente de su posición en el mapa ypor lo tanto elimina errores cuando comparamos áreas de diferentes dimensionesen diferentes partes del Planeta. Por ejemplo, en un mapa de una proyecciónequivalente 1cm2 representa la misma área en los Estados Unidos, Argentina,Siberia y Costa Rica. Sin embargo la exactitud en tamaño se logra a expensas deuna distorsión en las formas de los objetos o superficies.ii. Las proyecciones conformes se caracterizan por mantener la forma de losobjetos o superficies que se muestran en el mapa. En esta proyección lasrelaciones angulares no son distorsionadas y por lo tanto los objetos o superficiesmantienen en el mapa la forma que tienen en la superficie terrestre. Lasproyecciones de tipo conformes tienen meridianos y paralelos que se cruzan enángulo recto, tal y como sucede en el globo terráqueo. La desventaja de lasproyecciones de tipo conformes es que distorsionan fuertemente el tamaño de lassuperficies cartografiadas y como consecuencia la escala no es constante entreregiones del mapa. Por ejemplo, en un mapa mundi las superficies en altaslatitudes se muestran más grandes de lo que realmente lo son. Por ejemplo, en laproyección de Mercator Groenlandia aparece mucho más grande que África,Australia y América del Sur. Sin embargo en la realidad África es 14 veces másgrande que Groenlandia, América del sur 9 veces más grande y Australia 3.5veces más grande. 18
  19. 19. iii. Las proyecciones cartográficas que mantienen rumbos o acimutesverdaderos, a partir de un punto central se conocen como Acimutales o Cenitales.Adicionalmente, hay proyecciones en las que intencionalmente las líneasrepresentan círculos máximos (la distancia más corta entre dos puntos sobre lasuperficie terrestre) se muestran como líneas rectas llamadas gnomónicas o líneasde dirección constante, loxodrómicas, como líneas rectas, para por ejemplofacilitar la navegación Obviamente es posible mostrar direcciones y distancias radiales verdaderasdesde un punto. Este tipo de proyecciones se llaman proyecciones EquidistantesAcimutales o Cenitales. También existen proyecciones cartográficas que muestrandirecciones verdaderas a partir de dos puntos, pero en este caso no mantienen losacimutes verdaderos en todas las direcciones.Tipos de Proyecciones La mayoría de las proyecciones cartográficas empleadas en la actualidad,se basan en el desarrollo matemático de la perspectiva desde un punto sobre unasuperficie desarrollable. En cartografía se consideran tres superficiesdesarrollables: el plano, el cono y el cilindro; y forman tres de los cuatro tiposbásicos de proyecciones. En el cuarto tipo se incluyen las proyeccionesconvencionales o neutras, la cuales no consideran ningún tipo de superficiedesarrollable. 19
  20. 20. Cómo seleccionar una proyecciónSeleccionar una proyección cartográfica en un SIG permite: • Decidir cómo desplegar mejor un área de interés o ilustrar los resultados de un análisis • Registrar todas las imágenes a un solo sistema de proyección para facilitar comparaciones • Testear la precisión de la información y realizar mediciones de los datos. Dependiendo de las aplicaciones y los usos para los mapas creados, una omás proyecciones serán utilizadas. Muchos factores deben ser evaluados alseleccionar una proyección, incluyendo: • Tipo de mapa • Propiedades especiales que se desean conservar • Tipos de datos a mapear • Precisión del mapa • Escala Si se está mapeando áreas pequeñas, en algunos casos pueden servirvarios tipos de proyecciones. Sin embargo, cuando se trabaja con áreas extensas(países completos, continentes y el mundo) la correcta decisión de una proyecciónes crítica. En áreas pequeñas la cantidad de distorsión en una proyección enparticular varía y puede no ser percatada. Por otra parte, en áreas extensas puedeque exista pequeña o no haya distorsión en el centro del mapa, pero ésta seincrementa hacia los extremos del mapa. Existen reglas generales (a groso modo), que han sido señaladas comofundamentales en relación a la proyección a usar: • Si la región a mapear se encuentra en los trópicos, utilizar una proyección cilíndrica • Si la región a mapear se encuentra en latitudes centrales, utilizar una proyección cónica • Si el mapa es requerido para mostrar áreas polares, utilizar una proyección acimutal. Estas reglas no son utilizadas con tanta frecuencia, ya que existen muchosfactores a considerar en la selección de una proyección cartográfica para grandes 20
  21. 21. generalizaciones que sean efectivas hoy en día. El propósito de una proyección enparticular y las propiedades de éstas deben ser evaluadas antes de una decisiónfundamentada. No obstante, hay más líneas generales que pueden ser tomadasen cuenta: • Datos estadísticos deben ser desplegados usando una proyección que conserve áreas para mantener las propiedades adecuadas • Proyecciones de áreas iguales se ajustan más a datos temáticos • Donde la forma es importante, utilizando una proyección que la conserve.SEGUNDA PARTE: PRÁCTICA A continuación se dará a conocer los pasos para realizar las diferentestécnicas propuestas de manera simple y escueta utilizando el software ArcGis 9.2:I. Referenciación y Georreferenciación Para referenciar una imagen a partir de una cobertura shape que poseacoordenadas de un sistema definido, para lo cual debemos: 1- Añadir ambos archivos con add data 2- Activar desde la barra de herramientas, con el botón derecho aplicación llamada Georeferencing 3- En la caja de georreferencing, hacer clic en fit to display para ajustar la imagen a la vista 4- Añadir puntos de control con Add control points, fijándose en que los puntos coincidan y se distribuyan homogéneamente, el orden de la transformación se puede fijar en la opción Transformation: 5- Si se está utilizando un primer orden, se deben tener 3 GCP’s como mínimo 21
  22. 22. 6- Una vez ubicando todos los puntos de control, se puede chequear la tabla en donde aparece cada punto y su EMC, desde la opción View link table:7- Por medio de éste, se puede rescatar un set de coordenadas tomadas con GPS con la opción Load, para georreferenciar la imagen o también escribir las coordenadas que se quieren obtener.8- Por último, cuando se tenga todo listo, ir a la opción Rectify, la cuál permite resamplear la imagen, es aquí en donde se puede definir el método de resampleaje de acuerdo a lo mencionado anteriormente:9- Guardar el archivo con el nombre deseado. 22
  23. 23. II. Aplicar o cambiar la proyección de un archivo Este proceso se puede abordar de dos maneras: definiendo una proyecciónespecífica a partir de los sistemas de proyección que posee el software oaplicando una proyección en base a un archivo que si posea una proyeccióncartográfica. 1- Abrir el archivo sin un sistema de coordenadas definido y si se tiene, un archivo que sí posea 2- Desde Arctoolbox, ir a Data Managment Tools  Projections and Transformations y hacer clic en Define Projection 3- Se desplegará la herramienta, en donde se debe especificar el archivo en Input Data Set or Feature Class, y posteriormente hacer clic en Spatial Referente Properties. Es aquí en donde se puede definir un sistema de coordenadas nuevo o aplicar uno de acuerdo a un archivo que si posea; la primera opción se realiza haciendo clic en Select y la segunda desde Import. 23
  24. 24. Bibliografía - “Introducción a la percepción remota o teledección espacial y a las tecnicas de procesamiento digital e interpretación de imagen”, Roberto Richarson - “Fundamentos de Teledetección Espacial”, Emilio Chuvieco - “Introductory digital image processing a remote sensing perspective”. John Jensen, 1998 - Erdas Field Guide 24
  25. 25. Bibliografía - “Introducción a la percepción remota o teledección espacial y a las tecnicas de procesamiento digital e interpretación de imagen”, Roberto Richarson - “Fundamentos de Teledetección Espacial”, Emilio Chuvieco - “Introductory digital image processing a remote sensing perspective”. John Jensen, 1998 - Erdas Field Guide 24

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