Les tecnologies de la informació geogràfica i els localitzadors G.P.S. ATICTES Jordi Duch cicle nits a l’àtic Casal d’Amposta www .atic2. cat 11 – 04 . 08

Índex 1.-La forma i les dimensions de la Terra 2.-El posicionament global 3.-La cartografia 4.-Els sistemes d’informació geogràfica

1.-La forma i les dimensions de la Terra

2.-El posicionament global

3.-La cartografia

4.-Els sistemes d’informació geogràfica

1.1.- Forma i les dimensions de la Terra (I) Els grecs intuïen que la Terra era esfèrica. Eratostenes d’Alexandria fou el primer en establir la longitud d’un arc de meridià . No fou fins el segle XVII que Newton va proposar que la Terra completament esfèrica era incompatible amb l’equilibri dels oceans degut a la força de la rotació, ell proposava que la seva forma havia de ser un objecte proper a l’esfera amb el radi equatorial més llarg que el radi polar. Mesures fetes posteriorment van demostrar que aquesta hipòtesi de Newton era correcte. Dues expedicions van mesurar un grau de latitud prop de l’equador (Perú) i un altre prop del Pol Nord (Laponia),els resultats van demostrar que un grau a l’Equador era més curt que un grau al Pol Nord

Els grecs intuïen que la Terra era esfèrica. Eratostenes d’Alexandria fou el primer en establir la longitud d’un arc de meridià .

No fou fins el segle XVII que Newton va proposar que la Terra completament esfèrica era incompatible amb l’equilibri dels oceans degut a la força de la rotació, ell proposava que la seva forma havia de ser un objecte proper a l’esfera amb el radi equatorial més llarg que el radi polar.

Mesures fetes posteriorment van demostrar que aquesta hipòtesi de Newton era correcte.

Dues expedicions van mesurar un grau de latitud prop de l’equador (Perú) i un altre prop del Pol Nord (Laponia),els resultats van demostrar que un grau a l’Equador era més curt que un grau al Pol Nord

L’elipsoide Diferències entre un grau de latitud a l’equador i al Pol

Forma i les dimensions de la Terra (II) Actualment sabem que la Terra és un planeta quasi esfèric sobre el que sobreposen les irregularitats del relleu. el radi polar mesura 6.357 Km. el radi equatorial mesura 6.378 Km. la diferència entre ambdós és de 21 Km.

Actualment sabem que la Terra és un planeta quasi esfèric sobre el que sobreposen les irregularitats del relleu.

el radi polar mesura 6.357 Km.

el radi equatorial mesura 6.378 Km.

la diferència entre ambdós és de 21 Km.

La Terra des d’un satèl·lit

2.1.- El sistema de coordenades geogràfiques la localització de qualsevol punt damunt d’una esfera es pot expressar per la combinació de dos expressions, la latitud i la longitud . S’expressa en graus, minuts i segons

la localització de qualsevol punt damunt d’una esfera es pot expressar per la combinació de dos expressions, la latitud i la longitud .

S’expressa en graus, minuts i segons

La xarxa geogràfica La longitud es defineix com l’arc de paral·lel, mesurat en graus, entre un punt i el meridià principal. La latitud es pot definir com l’arc de meridià, mesurat en graus, entre un punt i l’Equador

2.2.- La xarxa geodèsica Referència sobre la superfície de la Terra Els Datums La triangulació la gran eina matemàtica de la cartografia

Referència sobre la superfície de la Terra

Els Datums

La triangulació la gran eina matemàtica de la cartografia

La xarxa geodèsica l’any 1903

2.3.- El posicionament global per satèl·lit Nou mètode per calcular la forma de la Terra ( geomàtica) Conjunt de referències exteriors al planeta per a obtenir localitzacions exactes. GPS i GLONASS, sistemes de satèl·lits creats amb objectius militars

Nou mètode per calcular la forma de la Terra ( geomàtica)

Conjunt de referències exteriors al planeta per a obtenir localitzacions exactes.

GPS i GLONASS, sistemes de satèl·lits creats amb objectius militars

Bases de funcionament del GPS El funcionament intern del sistema està basat en el temps (els satel.lits porten uns rellotges nuclears que poden medir fins a mil.lessimes de segon el temps que triga un senyal en arribar a un receptors (velocitat de la llum) combinació dels senyals de varis satèl·lits (al menys tres)

El funcionament intern del sistema està basat en el temps (els satel.lits porten uns rellotges nuclears que poden medir fins a mil.lessimes de segon

el temps que triga un senyal en arribar a un receptors (velocitat de la llum)

combinació dels senyals de varis satèl·lits (al menys tres)

Aplicacions civils del GPS Estacions topogràfiques Seguiment de flotes de transport en general Ajut a la navegació marítima i aèria Localitzacions en operacions de rescat Determinació de rutes per als automòbils Determinació d’itineraris

Estacions topogràfiques

Seguiment de flotes de transport en general

Ajut a la navegació marítima i aèria

Localitzacions en operacions de rescat

Determinació de rutes per als automòbils

Determinació d’itineraris

3.1.-La cartografia la ciència o el conjunt de tècniques que permeten la representació fidel dels elements que conformen la superfície de la Terra. Relleu,rius, ciutats, carreteres, línia de costa, aquests i altres són els que denominem objectes geogràfics, que existeixen físicament N’hi ha d’altres que també es cartografien però que no existeixen físicament, ens referim a les delimitacions, fenòmens diversos, etc.

la ciència o el conjunt de tècniques que permeten la representació fidel dels elements que conformen la superfície de la Terra.

Relleu,rius, ciutats, carreteres, línia de costa, aquests i altres són els que denominem objectes geogràfics, que existeixen físicament

N’hi ha d’altres que també es cartografien però que no existeixen físicament, ens referim a les delimitacions, fenòmens diversos, etc.

Components de la cartografia La cartografia s’ha enfrontat històricament a dos qüestions bàsiques: 1.- Com representar un planeta quasi esfèric a una superfície plana? 2.- Quines coses representar i com representar-les ?

La cartografia s’ha enfrontat històricament a dos qüestions bàsiques:

1.- Com representar un planeta quasi esfèric a una superfície plana?

2.- Quines coses representar i com representar-les ?

Els globus terraquis els globus terraquis són una reducció del planeta sobre els que s’hi dibuixen, a escala, els elements que s’hi volen representar. La imatge que ofereix el globus posseeix fidelitat de forma, de distància, de superfície i de posició.

els globus terraquis són una reducció del planeta sobre els que s’hi dibuixen, a escala, els elements que s’hi volen representar.

La imatge que ofereix el globus posseeix fidelitat de forma, de distància, de superfície i de posició.

Les projeccions cartogràfiques Una projecció cartogràfica consisteix en el procés sistemàtic de transformació de totes les coordenades esfèriques (longitud, latitud) del globus en les seves coordenades rectangulars ( x , y ) en el mapa . Aquesta transformació porta implícita una sèrie de deformacions denominades anamorfosis que poden ser lineals , superficials o angulars cada projecció està dissenyada per a un objectiu determinat.

Una projecció cartogràfica consisteix en el procés sistemàtic de transformació de totes les coordenades esfèriques (longitud, latitud) del globus en les seves coordenades rectangulars ( x , y ) en el mapa .

Aquesta transformació porta implícita una sèrie de deformacions denominades anamorfosis que poden ser lineals , superficials o angulars

cada projecció està dissenyada per a un objectiu determinat.

Les projeccions cartogràfiques(II) Les deformacions que provoca cada projecció son funció de la superfície sobre la que es projecten, d’aquesta manera trobem diferents representacions de la Terra

Les deformacions que provoca cada projecció son funció de la superfície sobre la que es projecten, d’aquesta manera trobem diferents representacions de la Terra

El sistema de coordenades UTM Fins els anys 50 els mapes expressaven les seves localitzacions en coordenades angulars , graus, minuts i segons . C alia trobar un sistema de representar la Terra que estigués associat a un mètode de mesures global i fàcil de fer , el sistema mètric decimal. Vers els anys 50 el Servei Cartogràfic dels EEUU va proposar el sistema de coordenades UTM

Fins els anys 50 els mapes expressaven les seves localitzacions en coordenades angulars , graus, minuts i segons .

C alia trobar un sistema de representar la Terra que estigués associat a un mètode de mesures global i fàcil de fer , el sistema mètric decimal.

Vers els anys 50 el Servei Cartogràfic dels EEUU va proposar el sistema de coordenades UTM

El sistema de coordenades UTM(II) Aquest sistema es basa en una sèrie de projeccions cilíndriques en el sentit dels meridians (transversals) i en una numeració que utilitza el metre com a mètode de localització. El sistema mètric assegura una gran precisió en les mesures perquè admet afegir tants decimals com calgui permet mantenir el mateix sistema de numeració per mapes a gran escala.

Aquest sistema es basa en una sèrie de projeccions cilíndriques en el sentit dels meridians (transversals) i en una numeració que utilitza el metre com a mètode de localització.

El sistema mètric assegura una gran precisió en les mesures perquè admet afegir tants decimals com calgui

permet mantenir el mateix sistema de numeració per mapes a gran escala.

El sistema de coordenades UTM(III) El sistema UTM divideix la Terra en 60 fusos, que són porcions de la terra en el sentit dels meridians i que estan numerats del 1 al 60.

3. 2 .-La cartografia digital El model cartogràfic clàssic utilitza el que s’anomena les primitives geomètriques bàsiques per a la representació dels objectes i fenòmens geogràfics. El punt, la línia i el polígon. Aquestes tres formes simbolitzades convenientment serveixen per a representar qualsevol objecte o fenomen geogràfic Tradicionalment els mapes organitzen la informació que representen per nivells, per capes, les pròpies llegendes dels mapes s’organitzen amb aquest esquema, (hidrografia, xarxa viària, relleu, poblament, usos del sòl, etc

El model cartogràfic clàssic utilitza el que s’anomena les primitives geomètriques bàsiques per a la representació dels objectes i fenòmens geogràfics. El punt, la línia i el polígon.

Aquestes tres formes simbolitzades convenientment serveixen per a representar qualsevol objecte o fenomen geogràfic

Tradicionalment els mapes organitzen la informació que representen per nivells, per capes, les pròpies llegendes dels mapes s’organitzen amb aquest esquema, (hidrografia, xarxa viària, relleu, poblament, usos del sòl, etc

Organització de la informació El resultat final d’un mapa, el que veiem, no és altre cosa que una superposició de les diferents capes temàtiques 1 Agrupa la informació per temes, és a dir que d’una capa determinada, a més de la seva forma, també podem emmagatzemar diferents atributs dels seus elements com ara el nom, el tipus, les dimensions, etc 2. Agrupa la informació per geometries, les ciutats com a punts, les ciutats com a polígons, o els rius com a línies i els rius com a polígons.

El resultat final d’un mapa, el que veiem, no és altre cosa que una superposició de les diferents capes temàtiques

1 Agrupa la informació per temes, és a dir que d’una capa determinada, a més de la seva forma, també podem emmagatzemar diferents atributs dels seus elements com ara el nom, el tipus, les dimensions, etc

2. Agrupa la informació per geometries, les ciutats com a punts, les ciutats com a polígons, o els rius com a línies i els rius com a polígons.

Exemples de simbologies

Els productors i difusors de cartografia A Catalunya, Institut Cartogràfic de Catalunya http :// www . icc .es/portal/ A Espanya, Instituto Geogràfico Nacional http :// www . ign .es/ ign /es/IGN/home. jsp Al Montsià, Consell Comarcal http://www.montsia.altanet.org/

4.1.- Els sistemes d’informació geogràfica Podem definir un SIG com un sistema informatitzat destinat al maneig (captació, emmagatzematge, consulta, anàlisi i representació) d'informació localitzada geogràficament Els components bàsics d’un SIG són el maquinari, el programari i les dades s obre el territori La característica més distintiva d'un SIG és la seva capacitat d'interrelacionar o integrar diferents conjunts d'informació sobre fenòmens o localitzacions en virtut de la seva localització i relacions en l'espai

Podem definir un SIG com un sistema informatitzat destinat al maneig (captació, emmagatzematge, consulta, anàlisi i representació) d'informació localitzada geogràficament

Els components bàsics d’un SIG són el maquinari, el programari i les dades s obre el territori

La característica més distintiva d'un SIG és la seva capacitat d'interrelacionar o integrar diferents

conjunts d'informació sobre fenòmens o localitzacions en virtut de la seva localització i relacions en l'espai

Els models de representació en els SIG En el sistema ràster , l'espai geogràfic s'adapta a una estructura tessel·lar, formada per cel·les (píxels), normalment de forma quadrada, que constitueixen la unitat elemental d'informació del territori En el sistema vectorial , en canvi, l'èmfasi es posa en objectes geomètrics que pretenen descriure la realitat a través de punts, línies o polígons Els SIG no només contenen dades espacials (representacions) , sinó que també emmagatzemen dades alfanumèriques associades a les cel·les dels ràsters o als punts, línies i polígons dels vectors.

En el sistema ràster , l'espai geogràfic s'adapta a una estructura tessel·lar, formada per cel·les (píxels), normalment de forma quadrada, que constitueixen la unitat elemental d'informació del territori

En el sistema vectorial , en canvi, l'èmfasi es posa en objectes geomètrics que pretenen descriure la realitat a través de punts, línies o polígons

Els SIG no només contenen dades espacials (representacions) , sinó que també emmagatzemen dades alfanumèriques associades a les cel·les dels ràsters o als punts, línies i polígons dels vectors.

La utilització dels SIG les dues preguntes fonamentals que es poden fer a un SIG són «Què hi ha a tal lloc?» i «On és tal cosa?» (consulta per localització , consulta per atributs) un SIG pot respondre a qüestions força més complexes : - consulta de relacions espacials de proximitat - consulta de relacions espacials de veïnatge - consulta de relacions espacials de contenció - consulta per conèixer les característiques espacials dels objectes - consultes més complexes en base a una sèrie de condicions i/o a recomptes

les dues preguntes fonamentals que es poden fer a un SIG són «Què hi ha a tal lloc?» i «On és tal cosa?» (consulta per localització , consulta per atributs)

un SIG pot respondre a qüestions força més complexes :

- consulta de relacions espacials de proximitat

- consulta de relacions espacials de veïnatge

- consulta de relacions espacials de contenció

- consulta per conèixer les característiques espacials dels objectes

- consultes més complexes en base a una sèrie de condicions i/o a recomptes

Exemples de dades SIG (a) Ortoimatge: fitxer ràster resultat de georeferenciar una fotografia aèria; resulta útil per a efectuar treballs de fotointerpretació. (b) Model digital d'elevacions: fitxer ràster en què cada cel·la conté una dada altimètrica resulta útil per a conèixer l'altitud en qualsevol punt, així com per obtenir paràmetres derivats com el pendent o l'orientació. (c) Mapa temàtic de tipus categòric: fitxer vectorial en què es delimiten àrees amb diferents atributs (en l'exemple els diferents colors corresponen a diferents tipus de vegetació i usos del sòl).

Els SIGs de gestió La possibilitat de combinar informació alfanumèrica amb elements gràfics significa atorgar un valor afegit a aquesta informació Molts organismes públics incorporen les tècniques SIG com a suport a les seves tasques de gestió. Gestió del cadastre, gestió de la via pública, etc.

La possibilitat de combinar informació alfanumèrica amb elements gràfics significa atorgar un valor afegit a aquesta informació

Molts organismes públics incorporen les tècniques SIG com a suport a les seves tasques de gestió.

Gestió del cadastre, gestió de la via pública, etc.

Els SIGs d’usuari Es tracta de paquets d’informació territorial que ja contenen les dades el programari i els protocols d’explotació. L’exemple de més è xit són els navegadors per la xarxa viària que incorporen molts automòbils

Es tracta de paquets d’informació territorial que ja contenen les dades el programari i els protocols d’explotació.

L’exemple de més è xit són els navegadors per la xarxa viària que incorporen molts automòbils

Conclusió La tecnologia digital de la Informació geogràfica és molt recent (10 anys) El desenvolupament dels SIG esta en plena fase de creixement La versió moderna del globus terraqui el tenim penjat a la Web de Google, és el primer experiment de servir informació geogràfica de forma global i democràtica La tecnologia SIG cada cop més està derivant en especialitzacions concretes que amplien l’univers d’aplicacions pensades per l’usuari inexpert

La tecnologia digital de la Informació geogràfica és molt recent (10 anys)

El desenvolupament dels SIG esta en plena fase de creixement

La versió moderna del globus terraqui el tenim penjat a la Web de Google, és el primer experiment de servir informació geogràfica de forma global i democràtica

La tecnologia SIG cada cop més està derivant en especialitzacions concretes que amplien l’univers d’aplicacions pensades per l’usuari inexpert

MOLTES GRÀCIES Jordi Duch