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Metodología para la actualización de cartografía a escala 1:100.000 utilizando imágenes de satélite

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Abstract

En la actualidad el proceso cartográfico se ha visto beneficiado por el alto desarrollo de las nuevas tecnologías, lo que ha facilitado la elaboración y producción de mapas de formas diferentes a las convencionales. Se han desarrollado así estándares a nivel cartográfico, pero estos se aplican de acuerdo a las necesidades o interpretaciones particulares de cada generador de información, lo que dificulta posteriormente la integración de los datos. Se elabora así un documento que propone una metodología para estandarizar los pasos del proceso de producción de información cartográfica a partir de imágenes de satélite, ya que estas proporcionan una actualización rápida, con un bajo costo, y buena calidad, siempre que se sigan los estándares definidos para su realización.
5. CAPTURA DIGITAL DE INFORMACIÓN
RESUMEN
5. CAPTURA DIGITAL DE INFORMACIÓN
El siguiente diagrama para la toma de decisiones muestra el proceso de captura y edición
de los datos que son objeto de actualización cartográfica. Este fue adaptado de la Natural
Resources Canada’s Centre for Topographic Information.
RESUMEN
En la actualidad el proceso cartográfico se ha visto beneficiado por el alto
desarrollo de las nuevas tecnologías, lo que ha facilitado la elaboración y
producción
de
mapas
formas
diferentes
a
las
convencionales
.
Se
han
¿Es el
Modificar
Elemento
Existente
Nuevo
elemento
producción
de
mapas
formas
diferentes
a
las
convencionales
.
Se
han
desarrollado así estándares a nivel cartográfico, pero estos se aplican de acuerdo
a las necesidades o interpretaciones particulares de cada generador de
información, lo que dificulta posteriormente la integración de los datos. Se
elabora
así
un
documento
que
propone
una
metodología
para
estandarizar
los
pasos
del
proceso
de
producción
información
cartográfica
a
partir
de
¿Es el
elemento lo
suficientemente
visible para ser
actualizado?
¿Cual es la
¿Coincide el
SI
NO
elabora
así
un
documento
que
propone
una
metodología
para
estandarizar
los
pasos
del
proceso
de
producción
información
cartográfica
a
partir
de
imágenes de satélite, ya que estas proporcionan una actualización rápida, con un
bajo costo, y buena calidad siempre que se sigan los estándares definidos para su
realización.
1. OBJETIVO
¿Cual es la
naturaleza del
elemento?
¿Es un tipo de
elemento que
queremos
capturar?
¿Tiene el
¿Coincide el
elemento con
lo que se
visualiza en la
imagen?
Definir una metodología para la actualización de cartografía a escala 1:100.000 a partir de la utilización de imágenes
de satélite.
2. CICLO DE VIDA DEL PROYECTO
¿Tiene el
elemento las
dimensiones
mínimas?
2. CICLO DE VIDA DEL PROYECTO
Preparación,
especificaciones de
Ccorrección
geométrica,
PLANEACIÓN
especificaciones de
producto, definición o
adopción del modelo
de datos y selección
de la información.
geométrica,
corrección
radiométrica, ajustes
y realce de la imagen,
y captura digital de la
información
Capturar la
Entidad Conservar el
elemento sin
modificación
Eliminar el
elemento
PROCESAMIENTO
P
RODUCTO
información
Resultado:
Nuevo
Elemento
Resultado:
Transferencia
Resultado:
Eliminación
6. CLAVES EN EL PROCESO DE ACTUALIZACIÓN
PROCESAMIENTO
DE DATOS
VERIFICACIÓN Y
P
RODUCTO
FINAL
Generación de
Salida de campo,
6. CLAVES EN EL PROCESO DE ACTUALIZACIÓN
Visibilidad
VERIFICACIÓN Y
CORRECCIONES
Generación de
ploteos, generación
de archivos digitales y
transferencia de
metadatos a la ICDE
Salida de campo,
verificación, control
de calidad y empalme
de información
3. MAPA DE LA METODOLOGÍA
Inicio
1. Planeación
Imágenes sin capa de senderos y con capa de senderos en color naranja
El siguiente mapa expone la metodología propuesta para el proceso de actualización cartográfica.
1.2. Especificacio nes de
producto
1.4
. Selección
de la
1.
3. Definició n del
1.1. Preparación
Naturaleza del elemento
1.4
. Seleccn
de la
informacn
2
.
Procesamiento de
datos
1.
3. Definic n del
modelo de datos
2.1. Correccn
geométrica 2.2. Corrección
Radiotrica 2.4. Mosaicos
Nubes y ríos
2.5. Captura digital de
informacn
3
. Verificacn y
correccione s
2.3. Ajuste y realces
de la image n
Nubes y ríos
Cambio de un elemento frente a su naturaleza
correccione s
3.1. Salida
de campo
3.3. Control de
Calidad
3.2. Verificacn
Cumple
NO
SI
Ejemplo referente a la forma de ciénagas
3.4. Empalme de
información
4
. Producto final
Ejemplo referente a la forma de ciénagas
Cambio de un elemento frente a las tolerancias definidas para su modificación
4.1. Generació n
de productos 4.2. Generac n de
archivos digitales 4.3. Transferencia de
metadatos a la ICDE
Fin
4. CONSIDERACIONES PARA LA DIGITALIZACIÓN
4. CONSIDERACIONES PARA LA DIGITALIZACIÓN
•Los elementos lineales se capturan por el centro de la visual que genera el elemento en
la imagen.
Se
debe
tener
especial
cuidado
con
las
sombras
que
crean
las
nubes,
estas
se
pueden
Verificar que tan significativo
es
Se
debe
tener
especial
cuidado
con
las
sombras
que
crean
las
nubes,
estas
se
pueden
confundir con cuerpos de agua como lagunas, lagos o pantanos.
•La información debe capturarse con un zoom adecuado para evitar incluir demasiados
vértices al capturar la información (Se aconseja una visualización de escala 1:15000).
Las
as
deberán
ser
digitalizadas
solamente
hasta
donde
se
encuentren
centros
Dimensiones mínimas
Las
vías
deberán
ser
digitalizadas
solamente
hasta
donde
se
encuentren
centros
poblados, nunca deberán atravesarlos.
•Con anterioridad obtener las fuentes de información existentes de la zona de estudio.
•Se debe trabajar sobre copias de la información vectorial.
Revisar
la
información
antes
de
iniciar
la
captura
de
tal
manera
que
identifique
las
Revisar
la
información
antes
de
iniciar
la
captura
de
tal
manera
que
identifique
las
coincidencias y diferencias de los vectores antiguos con la imagen.
•Realzar la imagen y las composiciones de color para los elementos que desea capturar
buscando facilitar la identificación y captura de los elementos.
Al
agregar
o
modificar
información
sobre
una
capa
vectorial,
diferencie
estos
elementos
Al
agregar
o
modificar
información
sobre
una
capa
vectorial,
diferencie
estos
elementos
frente a los existentes.
Generalización
JOSÉ LUIS GÓMEZ DÍAZ
Ing. Catastral y Geodesta
Ing. Catastral y Geodesta
jlgomez@valorgeografico.com
DAVID JULIÁN DUARTE
DAVID JULIÁN DUARTE
Ing. Catastral y Geodesta
5. CAPTURA DIGITAL DE INFORMACIÓN
5. CAPTURA DIGITAL DE INFORMACIÓN
El siguiente diagrama para la toma de decisiones muestra el proceso de captura y edición
de los datos que son objeto de actualización cartográfica. Este fue adaptado de la Natural
Resources Canadas Centre for Topographic Information.
EJEMPLO ANÁLISIS ELEMENTO DE TRANSPORTE
¿Coincide el
BANDA TIPO VIA 1 TIPO VIA 2 TIPO VIA 3 TIPO VIA 4
1 92 78 69 80
275 58 52 66
3
78
47
52
59
¿Coincide el
elemento con
lo que se
visualiza en la
imagen?
¿La geometría
del elemento
ha cambiado?
¿Tiene el
elemento la
mínima
tolerancia de
SI
3
78
47
52
59
4 87 74 49 61
5114 76 78 86
6 (TERMAL) 128 123 113 119
7 (TERMAL) 147 142 132 139
tolerancia de
cambio?
¿Ha cambiado
la naturaleza
del elemento?
¿Es un tipo de
elemento que
queremos
conservar?
NO
a) TIPO VIA 1 b) TIPO VIA 2 Errores comunes: Capturar
elementos
sin
visualizar
las
867 36 43 50
conservar?
¿La entidad
está respecto a
las mínimas
dimensiones?
elementos
sin
visualizar
las
otras capas de información.
Se puede estar capturando
doble información o
digitalizando
con
errores
al
no
Eliminar el
elemento
Confirmar el
elemento
original
Capturar el
elemento si
hay cambió
c) TIPO VIA 3 d) TIPO VIA 4
digitalizando
con
errores
al
no
poner en práctica las reglas de
edición.
INCONSISTENCIAS DE LA INFORMACIÓN
Resultado:
Eliminación
Resultado:
Confirmación
Resultado:
Modificación
6. CLAVES EN EL PROCESO DE ACTUALIZACIÓN
INCONSISTENCIAS DE LA INFORMACIÓN
6. CLAVES EN EL PROCESO DE ACTUALIZACIÓN
Visibilidad
Imagen en la que se muestran los vectores de ríos a actualizar. En este
caso es más fácil eliminar la información vectorial y realizar su captura
Imágenes sin capa de senderos y con capa de senderos en color naranja
caso es más fácil eliminar la información vectorial y realizar su captura
nuevamente con el fin de disminuir las diferencias con la anterior
digitalización. Composición RGB 7-5-4
Naturaleza del elemento
7. CONCLUSIONES
El método de interpretación visual y el procesamiento digital de imágenes permite una actualización de los
elementos
básicos
de
la
cartografía
a
escala
1
:
100
.
000
de
forma
adecuada
y
coherente
con
los
estándares
elementos
básicos
de
la
cartografía
a
escala
1
:
100
.
000
de
forma
adecuada
y
coherente
con
los
estándares
actualmente utilizados.
Los estándares de evaluación de calidad del IGAC son comparables y válidos con los estándares
internacionales, sin embargo se puede revisar el estándar para la exactitud en posición ya que al
compararse
de
forma
práctica
y
teórica
con
el
NSSDA
(Nacional
Standard
for
Spatial
Data
Accuracy),
se
Nubes y ríos
compararse
de
forma
práctica
y
teórica
con
el
NSSDA
(Nacional
Standard
for
Spatial
Data
Accuracy),
se
determinó que este último es más preciso y más exigente en la exactitud de posición.
Una ventaja de la actualización por medio de imágenes de satélite es la rapidez con la que se puede
realizar el proceso, con un bajo costo y buena calidad, siempre que se sigan estándares para la realización
de todo el proceso.
Nubes y ríos
Cambio de un elemento frente a su naturaleza
La imagen Landsat 7 ETM+ Ortorectificada es un producto apropiado para la actualización cartográfica,
facilitando el proceso de georeferenciación ya que en la práctica solo debe ser reproyectada al sistema de
referencia utilizado, obviándose los pasos de toma, identificación y registro de puntos de control terrestre.
La visita a campo es esencial para la toma de información complementaria, además como proceso de
verificación
del
proceso
de
captura
.
En
caso
de
que
no
sea
contemplada
esta
actividad
es
muy
aconsejable
verificación
del
proceso
de
captura
.
En
caso
de
que
no
sea
contemplada
esta
actividad
es
muy
aconsejable
tener buen material de apoyo de otros proyectos.
Es necesario que todos los procesos estén correctamente documentados con formatos y matrices que
permitan realizar el seguimiento y control a cada plancha. El fin último es poder tener mediciones de cada
tarea
o
actividad
del
proceso
que
redunden
en
la
detección
de
errores
o
deficiencias
para
corregirlos
tarea
o
actividad
del
proceso
que
redunden
en
la
detección
de
errores
o
deficiencias
para
corregirlos
rápidamente y mejore el control de procesos para la actualización de cartografía.
Los filtros espaciales son una herramienta muy útil al momento de capturar la información vectorial pero
poco se utiliza para esta tarea. Un filtro correctamente aplicado agiliza el proceso de captura y puede
aclarar
dudas
sobre
la
identificación
de
los
elementos
.
Ejemplo referente a la forma de ciénagas
aclarar
dudas
sobre
la
identificación
de
los
elementos
.
8. RECOMENDACIONES
Ejemplo referente a la forma de ciénagas
Cambio de un elemento frente a las tolerancias definidas para su modificación
Para mejorar el nivel de detalle de la actualización de cartografía a escala 1:100.000 puede utilizar la
información obtenida a través de otros recursos como fotografías aéreas, salida de campo y otros sistemas
de percepción remota.
Tome
puntos
de
control
terrestre
con
GPS
para
obtener
mayor
precisión
en
la
georreferenciación,
esto
en
Tome
puntos
de
control
terrestre
con
GPS
para
obtener
mayor
precisión
en
la
georreferenciación,
esto
en
caso de no contar con una imagen ortorectificada, o para generar el reporte de exactitud en posición como
fuente de coordenadas de mayor precisión para la imagen de satélite.
Siempre que tenga como insumo una imagen Landsat 7 ETM+, debe utilizar el algoritmo de fusión de
resoluciones (Resolution Merge) para mejorar la resolución espacial a 15 metros de las bandas
multiespectrales,
preferentemente
con
el
algoritmo
de
wavelet
.
multiespectrales,
preferentemente
con
el
algoritmo
de
wavelet
.
Incluir el límite municipal en la base de datos escala 1:100.000 y en su salida gráfica.
9. BIBLIOGRAFÍA
BASES FÍSICAS DE LA TELEDETECCIÓN. Jorge García. Universidad del Valle. Cali, 1980.
CALIDAD EN LA PRODUCCIÓN CARTOGRÁFICA. Francisco Javier Ariza López. Editorial RA-MA, 2002.
CARTOGRAFÍA GENERAL. Séptima Edición. Erwin Josephus Raisz. Ediciones Omega. 1985
CRITERIOS
VISUALES
PARA
LA
ACTUALIZACIÓN
DE
CARTOGRAFÍA
VECTORIAL
DE
VÍAS
A
PARTIR
DE
LA
es
el cambio para ser actualizado.
9. BIBLIOGRAFÍA
CRITERIOS
VISUALES
PARA
LA
ACTUALIZACIÓN
DE
CARTOGRAFÍA
VECTORIAL
DE
VÍAS
A
PARTIR
DE
LA
IMAGEN DE SATÉLITE. Julia Armesto Gonzales y otros. Universidad de Santiago de Compostela, España. XIV
Congreso Internacional de Ingeniería Gráfica, Santander, España. Junio de 2002
ELEMENTS OF PHOTOGRAMMETRY WITH APPLICATIONS IN GIS; 3rd Edition, Paul R. Wolf y Bon A. Dewitt, 2000
McGraw-Hill
ESTÁNDAR INSTITUCIONAL PARA INFORMACIÓN DE CARTOGRAFÍA BASE. Subdirección de Información
Geocientífica,
INGEOMINAS
.
Guillermo
Muñoz,
Junio
2001
.
Dimensiones mínimas
Geocientífica,
INGEOMINAS
.
Guillermo
Muñoz,
Junio
2001
.
FUNDAMENTALS OF REMOTE SENSING AND AIRPHOTO INTERPRETATION. Thomas Avery. Macmillan Publishing
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FUNDAMENTOS DE TELEDETECCIÓN ESPACIAL, Emilio Chuvieco. Ediciones Rialp. Madrid, 1990.
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4611, “INFORMACIÓN GEOGRÁFICA, METADATO GEOGRÁFICO”. Instituto
Colombiano
de
Normas
Técnicas
y
Certificación,
ICONTEC
.
Abril
2002
.
Colombiano
de
Normas
Técnicas
y
Certificación,
ICONTEC
.
Abril
2002
.
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5043, “INFORMACIÓN GEOGRÁFICA, CONCEPTOS BÁSICOS DE CALIDAD
DE LOS DATOS GEOGRÁFICOS”. Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC. Abril 2002.
STRATEGIES OF REAL CARTOGRAPHY. The Cartographic Journal. Moellering H. 1973, Vol 17, 12-15.
SENSORES REMOTOS. Jesús Montoya. Centro Interamericano de Fotointerpretación. Bogotá, 1982
USING LANDSAT-7 IMAGES TO UPDATE CANADIAN NATIONAL TOPOGRAPHIC DATA. Martin,E. Loubier. Natural
Resources
Canada’s
Centre
for
Topographic
information
.
Symposium
of
geospatial
theory,
processing
and
applications,
Resources
Canada’s
Centre
for
Topographic
information
.
Symposium
of
geospatial
theory,
processing
and
applications,
Ottawa, 2002.
Generalización
de elementos
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Julia Armesto Gonzales y otros
  • Criterios Visuales Para La Actualización De Cartografía Vectorial De Vías A Partir De La Imagen De Satélite
CRITERIOS VISUALES PARA LA ACTUALIZACIÓN DE CARTOGRAFÍA VECTORIAL DE VÍAS A PARTIR DE LA IMAGEN DE SATÉLITE. Julia Armesto Gonzales y otros. Universidad de Santiago de Compostela, España. XIV Congreso Internacional de Ingeniería Gráfica, Santander, España. Junio de 2002 ELEMENTS OF PHOTOGRAMMETRY WITH APPLICATIONS IN GIS; 3rd Edition, Paul R. Wolf y Bon A. Dewitt, 2000
Subdirección de Información Geocientífica
  • Estándar Institucional Para Información De Cartografía Mcgraw-Hill
  • Base
McGraw-Hill ESTÁNDAR INSTITUCIONAL PARA INFORMACIÓN DE CARTOGRAFÍA BASE. Subdirección de Información Geocientífica, INGEOMINAS. Guillermo Muñoz, Junio 2001.
  • Norma Técnica
  • Conceptos Básicos De Calidad De Los Datos Información Geográfica
  • Geográficos
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5043, "INFORMACIÓN GEOGRÁFICA, CONCEPTOS BÁSICOS DE CALIDAD DE LOS DATOS GEOGRÁFICOS". Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC. Abril 2002. STRATEGIES OF REAL CARTOGRAPHY. The Cartographic Journal. Moellering H. 1973, Vol 17, 12-15. SENSORES REMOTOS. Jesús Montoya. Centro Interamericano de Fotointerpretación. Bogotá, 1982