Componente espacial

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Componente espacial

  1. 1. ASPECTOS DEL COMPONENTE ESPACIAL 1. MAPAS TIPOS DE MAPAS TIPO PROPOSITO IMAGEAnalógico Otra denominación para el mapa en papel. Representa con exactitud planimétrica y altimétrica los rasgos y formas de la superficie, las principales estructuras de ocupación Base humanas (poblados, vías, construcciones) y otros de referencia para los mapas temáticos. Muestra contornos de profundidad en áreasBatimétrico marinas
  2. 2. Muestra los contornos de las subdivisiones de la tierra (parcelas, vecindarios, manzanas) para efectos de descripción usualmente de Catastral propiedad, avalúo, valorización, etc. Mapa que combina la información deCompuesto diferentes mapas temáticos. Mapa que describe las propiedades de unaCoropletas superficie usando áreas coloreadas que organizan la información por categorías.
  3. 3. Mapa generado a partir de la aliteración,Derivado combinación o análisis de otros mapas. (mapa de concentración / distribución)Mapas dedensidad Mapa que ilustra las regiones donde se concentra más una población puntual por unidad de área determinada. P.ej. áreas donde hay mas de 40 arboles de acacia por hectárea. Mapa de referencia que delimita un área Mapa mapeada en particular e identifica todos los índice mapas que son requeridos para cubrirla.
  4. 4. Mapa que usa isolíneas (líneas que conectan puntos de igual valor para una determinada característica de la superficie) P. Ej; Isoyetas, Isoritmico Isobaras, Isotermas, curvas de nivel. Son sinónimos los MAPAS DE CONTORNOS. Mapa sencillo que muestra los limites de un De limites área mapeada en particular. Contiene pocos detalles y hace énfasis en las fronteras. Representación de figuras morfológicas de laMorfológico superficie terrestre. Mapa que ilustra la dirección en la queOrientación asciende/desciende la pendiente. También se le conoce como mapa de aspecto.
  5. 5. Mapa que muestra los cambios de elevación a través de la distancia. Generalmente usanPendientes códigos de colores y leyenda bien sea en grados o en porcentaje. Mapa que muestra la posición horizontal dePlanimétrico objetos geográficos SIN figuras topográficas o contornos de elevación. Mapa que aparenta o es, en 3-dimensiones. Se Relieve le llama también mapa de relieve resaltado. Representan la variación espacial de un determinado atributo para un área dada. Temático Mapa que ilustra la caracterización en clases de una variable en particular tal como suelos, uso de la tierra, hidrología, etc.
  6. 6. Mapa que detalla las elevaciones de unaTopográfico superficie. Mapa que muestra sólo aquellas áreas que son visibles o invisibles desde un determinadoVisibilidad punto. También se le conoce como mapa de línea visual. 2. ELEMENTOS DE SOPORTE DE MAPAS USO DE COLORES EN LOS MAPAS Los cartógrafos usualmente tratan de usar patrones de colores para relucir los propósitos primarios de un mapa. La percepción de los colores por parte del lector, juega un rol importante. Por ejemplo, mucha gente es sensible al rojo, seguido del verde, amarillo, azul y púrpura. Algunos lineamientos sobre el uso de colores son: • Negro: toponimia y parte de la planimetría • Azul: rasgos hidrográficos • Blanco: masas de hielo y nieves • Verde: vegetación, bosques, zonas verdes • Sepia: curvas de nivel, sombras de relieve • Rojo: vías, a veces en limites administrativos. Cuando un mapa usa datos organizados por intervalos u ordenes, se recomienda usar un mismo color pero en diferentes intensidades (p.ej. verde claro hasta verde muy oscuro). Cuando se mapean datos de elevación, se comienza con azul para el agua, verde en las áreas bajas hasta amarillos y rojos en las altas elevaciones.
  7. 7. En mapas de temperatura, se usan rojo, naranja y amarillo para temperaturas cálidas yazul, verde y gris para temperaturas frías.En mapas de cobertura de tierra, se usan amarillos y tostados para áreas secas y devegetación rala. Para áreas de bosques húmedos y vegetación exuberante se usanusualmente verdes.LINEA DE MARCO, MARCAS DE EJE Y LINEAS DE CUADRÍCULAUna línea de marco (neatline) es una línea rectangular que rodea un área de la imagen.Difiere del BORDE del mapa en que el Borde rodea TODO el mapa y la línea de marcosólo el área que se visualiza.Marcas de eje (Tick marks) son pequeñas líneas en los bordes de la imagen que denotanintervalos regulares de distancia.Líneas de cuadrícula (gridlines): son líneas de intersección que denotan intervalosregulares de distancia sobre en un sistema de coordenadas.ESTILOS TIPOGRAFICOSEl estilo tipográfico hace relación a la apariencia del texto en tamaño, fuente y estilo deltexto sobre el mapa (bold, italic, etc).Aunque es una cuestión propia del diseñador del mapa y de parámetros que imponenorganizaciones, algunos consejos se recomiendan a fin de que un mapa sea más legible: — No usar demasiados tipos de estilos en un mapa simple. (bold, italic, underline, etc) — No usar textos muy adornados pues son muy difíciles de leer. — Tener cuidado de usar letras que no estén bien representadas (por ejemplo un seis (6) que se confunda con una letra (G).
  8. 8. — No usar letras muy gruesas que puedan ocultar información importante bajo ellas. — Usar diferentes tamaños es útil para indicar diferentes grados de importancia, pero no exagerar. — No usar letras capitales. — Los textos relacionados con agua han sido tradicionalmente en italic.ESCALASESCALA = Relación de proporción entre realidad y modelo. Proporción entre la distanciaen el mapa y la distancia sobre la superficie terrestre.Representaciones:Fracción representativa: cuando la relación entre la distancia en el mapa y la superficie seexpresa mediante una fracción. p.ej. 1: 24000; 1/24000Escala verbal: se expresa nominalmente y no siempre en las mismas unidades, p.ej: 1 cmson 100 m (lo mismo que 1: 10.000).Barras de escala: cuando se expresa mediante una línea con divisiones.Escala hipsométrica: representa rangos de altitudUnidad dimensional mínima de representación:El error de posición máximo permitido en un mapa es la mitad de lo que representa 1 mma la escala de representación. Por ejemplo: a escala 1:50.000, 1 mm equivale a 50 m,por tanto, el error máximo permitido es de 25 metros.Este limite de error significa también que un elemento con área puede ser representadocomo polígono si esta por encima de esta unidad mínima de representación. Porejemplo: para el caso de la escala 1:25.000 una carretera puede representarse como unpolígono alargado sólo si el ancho de la vía es mayor a medio mm , o sea 12,5 m a estaescala, por el contrario, una vía de 10 x 200 m será representada por una línea.Algunas equivalencias ESCALA DEL MAPA 1cm representa: 1 km es representado por: 1: 2000 20 m 50 cm 1: 5000 50 m 20 cm 1:10.000 0.1 km 10 cm 1:20.000 0,2 km 5 cm 1:25.000 0,250 km 2,5 cm 1:50.000 0.5 km 2 cm 1:75.000 0,750 km 1.33 cm 1:100.000 1 km 1 cm 1:125.000 1,25 km 8 mm 1: 250.000 2.5 km 4 mm 1.500.000 5 km 2 mm 1:1’000.000 10 km 1 mm Hectáreas por pixel
  9. 9. Tamaño píxel hectáreas 1x1 m 0.0001 2x2 m 0.0004 2.5 x 2.5 m 0.0006 5x5m 0.0025 10 x 10 m 0.0100 15 x 15 m 0.0225 30 x 30 m 0.0900 50 x 50 m 0.25 100 x 100 m 1 150 x 150 m 2.25 200 x 200 m 4 250 x 250 m 6.25 300 x 300 m 9 500 x 500 m 25 1000 x 1000 m 100SIMBOLOGIALos objetos del mundo real tienen formas que facilitan su representación como puntuales,lineales, de área y volumétricos:TIPOS DE SÍMBOLOS:Los conjuntos de símbolos usados para representar objetos en el mundo real pueden ser:Replicas: diseños que lucen como sus pares en el mundo real. Representan generalmenteobjetos tangibles del mundo real tales como árboles, caminos, casa, etc.
  10. 10. Abstracciones: son diseños que toman formas geométricas tales como círculos,cuadrados y triángulos. Se emplean comúnmente para representar cantidades quevarían de un sitio a otro, por ejemplo la densidad de población, cantidad de cantidad delluvia, etc.Tanto los símbolos replicativos como abstractos se componen de uno o más puntos, líneaso áreas. Estos tres elementos se combinan para formar a su vez tres tipos de símbolos:Planos: por ejemplo cuadrados para casas.De perfil: siluetas de árboles, iglesias, torres eléctricas, etc.De función: indican una actividad para el objeto que el símbolo representa, por ejemploun símbolo de recreación, camping, primeros auxilios, etc.Los símbolos pueden tener varios tamaños, colores y patrones indicando así diferentessignificados. Por ejemplo, al representar ciudades, círculos grandes significan grandespoblaciones. Aunque los símbolos no son dibujados a escala, su ubicación es crucial parauna comunicación efectiva.SIMPLIFICACIONSe debe buscar un equilibrio entre el mensaje primario del mapa y la claridad de sulectura. Para facilitar su entendimiento se suele usar:Generalización:Implica reclasificación de los valores de los atributos que poseen los objetos.1) Reclasificación2) Disolución de los arcos entre polígonos con = valor3) Fusión de los polígonos y redefinición del nuevo polígono resultante
  11. 11. Generalización de líneas:
  12. 12. Eliminación de figuras por escalaSuavizado de contornos:
  13. 13. ETIQUETAS O LABLESSon los nombres o códigos (etiquetado) que se coloca a la información en el mapa parasu identificación y/o lectura. Son factores del etiquetado el ESPACIAMIENTO, LAORIENTACIÓN Y LA POSICIÓN
  14. 14. De nuevo, aunque no hay reglas específicas y existen normas que imponen algunasorganizaciones, hay algunos consejos por tradición: — Los nombres deben ser totalmente sobre la tierra o sobre el agua pero no sobreponerse. — La orientación debe seguir la estructura de orientación del mapa, por ejemplo, a gran escala deben ser paralelos al borde más alto o más bajo. A baja escala deben alinearse con los paralelos de latitud. — Sólo textos curvos cuando sea necesario. — Las letras deben ser espaciadas lo menos posible. — Cuando la continuidad de líneas importantes sea interrumpida por nombres, éstos deben suprimirse. — Nunca en “sube y baja”. — Nombres que refieren a ubicaciones puntuales deben ser arriba o debajo del punto. Preferiblemente arriba a la derecha. — Los nombres que identifican figuras lineales no deben ser espaciados. Es mejor repetir las palabras tanto como sea necesario para facilitar su identificación. Generalmente los nombres se ubican arriba de las figuras. En el caso de ríos los nombres van en italic y en la dirección del flujo. — Los nombres geográficos (países, continentes, etc) deben ser en el idioma a quién va dirigido. por ejemplo no colocar GERMANY sino ALEMANIA. Color de los textos: Por tradición es negro. Sin embargo, algunos colores pueden mejorar la habilidad del lector. Por ejemplo, usar textos azules para nombres de cuerpos de agua, ríos, etc.
  15. 15. 2. PROYECCIONESLa proyección topográfica supone plana una determinada porción de la superficie dela tierra, por lo que es del todo insuficiente cuando se necesita representar unfragmento de la superficie terrestre en cierta extensión. Es entonces cuando se recurrea los métodos propios de otra ciencia anexa a la topografía llamada Cartografía.Teniendo en cuenta la superficie de la tierra, ya la consideremos esférica o elipsoidica,no es desarrollable sin deformaciones ni rasgaduras, está claro que será necesarioaplicar una cierta transformación para lograr dicho objetivo.La cartografía estudia los sistemas de proyección mas adecuados para definir unacorrespondencia matemática entre los puntos del elipsoide y los transformados en elplano, a estos métodos se les llaman proyecciones cartográficas. — Para pasar de un globo (3D) a un plano (2D) se requiere una proyección, las proyecciones pueden ser: Planas / azimutales b) Cilíndricas c) Cónicas — Según la posición del plano, cilindro o cono las proyecciones pueden ser: Polares, ecuatoriales, normales, oblicuas, transversas, etc
  16. 16. — Las proyecciones no son representaciones exactas sino aproximaciones. Las formas, direcciones, ángulos y distancias no se pueden conservar al tiempo. Según los elementos que se conserven las proyecciones pueden ser: PROYECCION ORTOMÓRFICA O DE CONFORMIDADDel mismo modo que en globo se conservan los ángulos de 90 ° entre meridianos yparalelos, así mismo se conservan en la proyección. Se conserva la ANGULARIDADpero el área en el globo no tendrá la misma proporción que en el mapa.
  17. 17. Ej. Proyección Mercator, cónica conforme de Lambert y la stereográfica conforme
  18. 18. PROYECCION DE AREA EQUIVALENTESe conserva la relación que el AREA que representa el mapa coincide con el área realen el globo pero para ello se distorsiona la angularidadEj. Proyección equivalente de Alber y de Lambert. Utiles para ver el % de cambio en eluso del suelo y otras coberturas PROYECCIONES EQUIDISTANTESAquellas donde la DISTANCIA medida en el mapa es la misma en el globo. Requiereque la escala de uno de los ejes sea constante; las distancias medidas respecto a esteeje serán correctas. También se pueden tomar las distancias frente a dos puntos dereferencia pero respecto a otros puntos no será correcta. Es útil para medición decaminos, rutas, avenidas, etc.
  19. 19. (Proyección azimutal equidistante) PROYECCIONES DE DIRECCION VERDADERASe conservan las direcciones (el Norte si apunta al Norte). Similar a la equidistante perolas distancias se toman frente a dos rectas. Se conservarán las áreas. Son azimutaleslas proyecciones Stereográfica, equidistante azimutal, ortográfica, gnómica.Útiles para ver patrones de distribución de la contaminación atmosférica, plumasvolcánicas, nubes de incendios forestales, etc.
  20. 20. ELECCIÓN DE LA PROYECCION PARA SIGLa selección esta en función del usuario final. Es importante: Decidir como va a ser el mejor despliegue del área de interés para ilustrar los resultados de los análisis. Registar todo en un único sistema de coordenadas para facilitar las comparaciones. Probar la exactitud de la información y mejorar las mediciones de los datos fuente.Son factores de decisión: El tipo de mapa, las propiedades que deban ser conservadas, los tipos de datos a ser mapeado, la exactitud del mapa y a la escala. Si se trata de un área muy pequeña la proyección casi no tiene importancia mientras que si se trata de países, continentes, la proyección juega un papel crítico. En áreas grandes puede haber o no una pequeña distorsión en la mitad del mapa pero en los bordes tiende a ser más notoria.Lineamientos generales:Desde el siglo XVI se tienen tres reglas fundamentales que rigen el uso de proyecciones: Si el país a mapear está en los trópicos se usa proyección cilíndrica. Si está en áreas templadas se usa proyección cónica. Si es para los polos, una proyección azimutal. 3. ESFEROIDESLas discusiones anteriores sobre las proyecciones geométricas y los sistemas decoordenadas asociados asumen que la tierra es una esfera y para muchos mapas, esto essatisfactorio. Sin embargo, debido a al rotación de la tierra sobre su eje, el planeta es másabultado en el ecuador. Este aplastamiento hace que sea realmente un ESFEROIDE, elcual es una elipse que rota alrededor de su eje menor.
  21. 21. El valor del aplastamiento de la tierra está expresado como un radio: f = (a-b) / aDonde a= radio ecuatorial y b= radio polarMuchas proyecciones de mapas usan la excentricidad (e²) más que el aplastamiento: e= 2 f- f²El cálculo de la proyección de un mapa requiere definir un esferoide o elipsoide entérminos de longitudes y excentricidad.No existe un sólo valor preciso para los semi-ejes mayor y menor de la tierra. Hay muchasaproximaciones generadas por geógrafos, matemáticos y astrónomos. Por ejemplo: Semi-eje ESFEROIDE Semi-eje polar uso ecuatorial 6378137.0 m 6356752.3142 m Esferoide de la WGS84 constelación americana de GPS.(Sistema geodésico mundial 1984) Calculado por la NASA. 6378137.0 m 6356752.3141 m Adoptado para GRS 1980 Norteamérica desde 1983(Sistema geodésico referencial) 6378388.0 m 6356911.9 m estándar internacional INTERNATIONAL 1909 (= Hayford) 6378157.5 m 6356772.2 m Versión más reciente de NEW INTERNATIONAL 1967 la Intern. 1909 6378206.4 m 6356583.8 m Norteamérica y las Clark 1866 Filipinas 6370997.0 m 6370997 m Una esfera perfecta Esfera de radio 6370997 con la misma área superficial del esferoide de Clark 1866 4. UNIDADES ESPACIALESDEFINICIONLas unidades de observación en SIG dependen del modelo utilizado. En el caso delmodelo vector, las unidades corresponden a puntos, polígonos y líneas. En el caso raster,se refiere a las celdas. En este caso, una serie lineal de celdas es equivalente a una líneaen vector. Del mismo modo un conjunto de celdas constituye una ZONA y equivale a unpolígono en vector.
  22. 22. PROPIEDADES ESPACIALESCada objeto posee propiedades espaciales según su misma naturaleza:Para LINEAS figuran entre otras: LONGITUD, FORMA, PENDIENTE, ORIENTACIÓNPara POLIGONOS: PERÍMETRO, AREA, PENDIENTE, ORIENTACIÓNPATRONES DE DISTRIBUCIÓN ESPACIALLa distribución de las unidades espaciales que representan un determinado fenómenopuede obedecer a uno de los siguientes patrones:
  23. 23. FRECUENCIA ESPACIALLa frecuencia espacial es el nivel de ocurrencia de con el que aparece un fenómeno enuna determinada área. Puede ser relacionada con la intensidad o valor de importanciaque implica cada aparición.RELACIONES TOPOLOGICASGracias a la Topología se conservan las relaciones espaciales entre objetos aún cuandocambian la escala, la orientación o se suavizan los contornos.
  24. 24. En la concepción topológica los arcos se definen como segmentos entre dos nodos. Unarco cerrado constituye un polígono cuando se ha estructurado la topología. Para lossistemas de CAD básicos un arco cerrado sigue siendo simplemente una línea cerradamientras en SIG se trata de un polígono como tal.Las principales relaciones topológicas en los SIG son: Adyacencia y contigüidadAdyacencia: entre polígonosContigüidad: entre línea y polígono CONECTIVIDAD PERTENENCIA E INCLUSIÓN Tabla de topologia de arcos: relaciones de adyacencia y contigüidad
  25. 25. ARCO Nodo Nodo Polígono Polígono inicial final** Izquierdo derecho a 1 2 I* II b 3 1 IV II i 2 3 III II g 6 V, IV * I =Área Externa o polígono universal **según sentido de digitalizaciónTabla de topología de polígonos: relaciones de pertenencia e inclusión Polígono Arcos III i, c, d IV b, h, f, -g V g VI d, e, h Tabla de topología de nodos: relación de conectividad (EN REDES) Nodo arcos Coord x Coord y 1 a, b, f 3 b, i, d, h 4 c, d, e 6 g

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