Informe_MDE-Ar.pdf

Modelo Digital de Elevaciones de la

Repblica Argentina MDE-Ar

2014

Modelo Digital de Elevaciones de la Repblica Argentina MDE-Ar

Instituto Geogrfico Nacional Direccin General de Servicios Geogrficos Direccin de Geodesia

2

ndice

1. Introduccin ........................................................................................................... 3 2. Misin SRTM .......................................................................................................... 4

2.1. Especificaciones tcnicas de la misin ................................................................. 4 3. Modelo Digital de Elevaciones de la Repblica Argentina (MDE-Ar) ................................ 6

3.1. Metodologa de trabajo ..................................................................................... 6 3.2. Descripcin de las tareas realizadas.................................................................... 6

3.2.1. Relleno de vacos ........................................................................................ 6 3.2.2. Inclusin de datos de lagos .......................................................................... 7 3.2.3. Filtrado espacial .......................................................................................... 7 3.2.4. Enmascarado de lmites ............................................................................... 7

3.3. Distribucin del MDE-Ar .................................................................................... 8 3.3.1. Dimensiones y nomenclaturas de las cartas del IGN ........................................ 8 3.3.2. Mapa de zonificacin.................................................................................... 9 3.3.3. Comprobacin del MDE-Ar .......................................................................... 10 3.3.4. Precisin del MDE ...................................................................................... 11 3.3.5. Mapa con la distribucin de los puntos utilizados para la validacin ................. 11

4. Resultados ........................................................................................................... 12 4.1. Resultados sobre el territorio argentino ............................................................. 12 4.2. Resultados provinciales ................................................................................... 12 4.3. Mapa con la distribucin de las diferencias de altura ........................................... 27 4.4. Comparacin con SRTM v4.1 ........................................................................... 28 4.5. Comparacin con ASTER GDEM ........................................................................ 28 4.6. Resultados finales .......................................................................................... 30

5. Conclusiones ........................................................................................................ 31 6. Referencias .......................................................................................................... 32 7. Bibliografa........................................................................................................... 32



3

1. Introduccin Los Modelos Digitales de Elevacin (MDE) se generan para realizar la representacin de la superficie topogrfica de la Tierra. Se basan en dividir al territorio en celdas de un determinado tamao que se agrupan en forma de una grilla ordenada. Cada celda tiene una ubicacin georreferenciada, y a la misma se le asigna un valor de altura respecto del nivel medio del mar. De esta manera, los MDE proveen informacin muy valiosa y precisa sobre las alturas, pendientes y dimensiones del terreno, que se utilizan para la obtencin de mapas y modelos tridimensionales de la superficie terrestre. Los MDE son utilizados en variadas aplicaciones y disciplinas tales como Geodesia, Fotogrametra, Ingeniera Civil, Ciencias de la Tierra y Cartografa, lo cual los convierte en un producto de alta demanda por un amplio espectro de usuarios. En virtud de esta demanda, el IGN desarroll una lnea de produccin para generar un MDE para la Repblica Argentina. Este modelo se nutre principalmente de informacin proveniente de la misin SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Las aplicaciones de un MDE son variadas, por ejemplo:

Generacin de curvas de nivel. Generacin de mapas de pendiente. Creacin de mapas en relieve. Planificacin de vuelos en tres dimensiones. Rectificacin geomtrica de fotografas areas o de imgenes satelitales. Reduccin de las medidas de gravedad, tambin denominada correccin

de terreno o topogrfica. Proyectos de grandes obras de ingeniera. Trazados de perfiles topogrficos. Clculos de volmenes. Anlisis de riesgos ambientales.

Los mtodos para generar los MDE son variados. A continuacin se enumeran los principales:

Altmetros transportados por aviones o satlites que permiten determinar las diferencias de altitud entre la superficie terrestre y el vehculo que transporta el altmetro.

Interferometra de imgenes radar, que consisten en un sensor RADAR que emite un impulso electromagntico y lo recoge tras reflejarse en la superficie terrestre, conociendo el tiempo de retardo del pulso y su velocidad, puede estimarse la distancia entre el satlite y el terreno.

A travs de software especficos, que a partir de curvas de nivel, se generan los MDE. En estos casos, las curvas de nivel surgen a partir de levantamientos topogrficos convencionales o restitucin fotogramtrica.



4

2. Misin SRTM La misin SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) fue un proyecto internacional llevado a cabo en cooperacin entre la U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA), el German Aerospace Center (DLR), la Agencia Espacial Italiana (ASI) y la U.S. National Geospatial Intelligence Agency (NGA). El objetivo principal de la misin SRTM fue obtener un modelo digital de elevaciones global de alta resolucin y calidad uniforme, a partir de datos recolectados con la tcnica de interferometra radar de apertura sinttica. Los datos InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar), fueron obtenidos en once das (11 al 22 de febrero de 2000) por dos sistemas de radar banda-C (SIR-C) y banda-X (X-SAR) montados en el transbordador espacial Endeavor.

2.1. Especificaciones tcnicas de la misin Cada sistema de radar consiste de dos antenas recolectando datos por interferometra, separadas entre s alrededor de 60 metros. Se trabaj con dos bandas. Por un lado, el Jet Propulsion Laboratory (JPL) dependiente de la NASA, gener un modelo digital de elevaciones entre las latitudes 56 S y 60 N, operando en banda C en modo ScanSAR, cubriendo un ancho de faja de 225 km. El DLR oper un sistema en banda X con un ancho de faja de 50 Km. Si bien no pudo obtenerse una cobertura continua en banda X debido a la limitacin de ancho de barrido, esta banda arroj menor ruido que la banda C para una misma observacin, por lo que los errores aleatorios de elevacin de dicha banda fueron menores (poco ms de la mitad que los de la banda C). Esto puede verse en los valores especificados en la Tabla 1, en la columna de precisin vertical relativa (Burgos, 2012).



5

Las bandas C y X fueron procesadas de manera independiente. La primera banda fue distribuida pblicamente, con resolucin espacial de 1 de arco (~30 m) para Estados Unidos y reducida a 3 (~90 m) para el resto del mundo. Luego la NGA post-proces el MDE de banda C creado por el JPL, y es responsable de las distintas versiones circulantes (Burgos, 2012).



6

3. Modelo Digital de Elevaciones de la Repblica Argentina (MDE-Ar)

3.1. Metodologa de trabajo Como se mencion anteriormente, a travs de la misin SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), la NASA logr generar un MDE de alta resolucin que cubre casi la totalidad de la superficie terrestre (desde los 60 grados de latitud norte hasta los 60 grados de latitud sur). A partir de un convenio con la NGA (National Geospatial-Intelligence Agency), el IGN recibi el modelo de Argentina con resolucin de ~30 metros por pxel. A partir de este modelo, se obtuvo otro de ~45 metros por pxel, que se gener aplicando las siguientes tareas:

Relleno de vacos. Inclusin de datos en las zonas de lagos. Filtrado espacial. Enmascarado de lmites.

3.2. Descripcin de las tareas realizadas Todas las tareas fueron ejecutadas mediante scripts desarrollados en el lenguaje Python, utilizando los objetos provistos por ESRI para ArcGIS, exceptuando el filtrado espacial que se realiz con el software ERDAS 3.2.1. Relleno de vacos La primera tarea realizada fue la eliminacin de vacos, tambin denominada void fill. sta se llev a cabo utilizando los datos corregidos del modelo SRTM v4.1 (Jarvis et al., 2008), y el software de gestin de datos geogrficos ArcMAP. Para realizar el reemplazo de datos se utiliz una sentencia condicional, reemplazando los vacos (valor -32767) por el valor correspondiente del modelo SRTM v4.1. Para realizar el condicional, se utiliz la herramienta Single Output Map Algebra, utilizando la siguiente sentencia: CON (isnull(usgsDEM), Arg_DEM, usgsDEM) Siendo la sintaxis CON (Condicin, Resultado Verdadero, Resultado Falso). El nombre usgsDEM corresponde al nombre del MDE a corregir (formato .dt2) y Arg_DEM corresponde al nombre del MDE derivado del SRTM v4.1.



7

3.2.2. Inclusin de datos de lagos Seguidamente se realiz el reemplazo de los valores altimtricos correspondientes a la elevacin de los espejos de agua en el MDE, se utiliz una sentencia condicional con la herramienta Single Output Map Algebra: CON (isnull(Lagos), Salida_Huecos, Lagos) El nombre de Lagos corresponde al MDE que contiene la informacin de altimetra de los lagos, y Salida_Huecos corresponde al modelo corregido en el procedimiento anterior (3.2.1). 3.2.3. Filtrado espacial Luego se realiz un proceso que permite el filtrado de los valores de pixel del MDE que no corresponden con su entorno. Para ello se aplic el mtodo de convolucin utilizando la siguiente matriz de filtrado:

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

El filtrado fue realizado utilizando la funcin convolucin del software ERDAS, utilizando el procesamiento por lotes, o bach proccessing, automatizando as el filtrado de todos los modelos. 3.2.4. Enmascarado de lmites Una vez filtrados los modelos se aplic una mscara que permite eliminar los valores que se encuentran fuera del territorio Nacional. Esta operacin se realiz utilizando la herramienta Single Output Map Algebra, utilizando la sentencia: CON( isnull(mascara), -32767,carta) Siendo la variable mascara la mscara utilizada, y carta el MDE corregido que se est enmascarando. Lo que realiza este algoritmo es colocar el valor -32767 en los lugares donde la mscara es nula, es decir fuera de los lmites nacionales.



8

3.3. Distribucin del MDE-Ar El Modelo Digital de Elevaciones se gener para toda la extensin del territorio argentino. Sin embargo, para su descarga, fue recortado con el tamao de las cartas del IGN escala 1:100.000. 3.3.1. Dimensiones y nomenclaturas de las cartas del IGN De acuerdo a la escala, las hojas tendrn las siguientes dimensiones: Escala 1: 500.000 Las hojas a esta escala tienen 3 grados de longitud por 2 grados de latitud. Estn limitados por el norte y por el sur por paralelos pares y como meridiano central, el de la faja a la cual pertenece. La nomenclatura que es denominada caracterstica de la hoja, se forma por cuatro nmeros de los cuales, los dos primeros indican el valor del paralelo central de la hoja y los dos siguientes el de su meridiano central, que es el de faja. Por ejemplo: 3563, indica el paralelo de 35 latitud Sur y el meridiano de 63 longitud Oeste. Escala 1: 250.000 Las hojas a esta escala tienen 1 30 minutos de longitud por 1 en latitud. Cada una de ellas comprende una superficie igual a la cuarta parte de la superficie de la carta 1:500.000. Se las nombra con nmeros romanos del I al IV segn el sentido de la escritura corriente. La caracterstica de la hoja esta formada por los 4 dgitos de una hoja 1:500.000 de la que forma parte, y a continuacin separada por un guin, el nmero romano que le corresponde por el orden que ocupa dentro de aquella. Por ejemplo: 3563-II. Escala 1: 100.000 Las hojas a esta escala tienen 30 minutos de longitud por 20 minutos de latitud. La carta a escala 1:500.000, se la divide en 36 cartas a escala 1:100.000. La nomenclatura esta formada por la de una hoja 1:500.000 de la que forma parte, y a continuacin separada por un guin, se le asigna el nmero de orden que le corresponde por el lugar que ocupa ella. Entonces, se las numera del 1 al 36 en sentido de la escritura corriente. Por ejemplo: 3563-30.



9

Hoja 3563 a escala 1:500.000

3.3.2. Mapa de zonificacin El Modelo Digital de Elevaciones es presentado en tamao de las hojas en escala 1:100.000, para todo el territorio argentino, de acuerdo al siguiente grfico:

V

1 2 3 4 5 6

7 9 10 12

13 14 15 16 17 18

19 21 22 23 24

25 27 28 30

31 32 33 35 36

-6130 -6430

-34

-35

-36

-63

1:100.000

1:250.000

34

20



10

3.3.3. Comprobacin del MDE-Ar La resolucin espacial determinada para el modelo se refiere al tamao de pxel del MDE. La resolucin del MDE-Ar tiene un valor de aproximadamente 45m. Para calcular la precisin altimtrica del MDE-Ar generado, se realiz la comparacin de los valores de las alturas de puntos de la base de datos altimtrica del IGN con los valores resultantes del MDE, es decir, Hbase de datos HMDE-Ar. Es decir, se evalu la diferencia entre los valores oficiales de altura publicados por el organismo y el valor de altura definido por el modelo. Observacin: Las alturas del modelo SRTM son ortomtricas y su nivel de referencia coincide con el modelo gravimtrico terrestre EGM96.



11

3.3.4. Precisin del MDE

La precisin est vinculada con el grado de dispersin del conjunto de valores obtenidos en la comprobacin mencionada anteriormente. Cuanto menor es la dispersin, mayor la precisin. El mejor estimador para este tipo de anlisis es el desvo estndar, que representa el grado de dispersin de los valores respecto del promedio y es un ndice de la precisin. Indica cunto tienden a alejarse los valores del promedio, en una distribucin.

3.3.5. Mapa con la distribucin de los puntos utilizados para la

validacin



12

4. Resultados

4.1. Resultados sobre el territorio argentino Nmero de puntos comparados: 9055 Mxima diferencia positiva: +21 metros Mxima diferencia negativa: -30 metros Desvo estndar: 3.23 metros

Histograma de diferencias Base de datos altimtrica - MDE-Ar

Argentina

3 7 2 12 24 76175

454

1370

26652544

1058

362144 87 27 23 20 0 1 0 1

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

(-29.

88, -

20.0

0]

(-20.

00, -

18.0

0]

(-18.

00, -

16.0

0]

(-16.

00, -

14.0

0]

(-14.

00, -

12.0

0]

(-12.

00, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.0

0, 2

.00]

(2.0

0, 4

.00]

(4.0

0, 6

.00]

(6.0

0, 8

.00]

(8.0

0, 1

0.00

]

(10.

00, 1

2.00

]

(12.

00, 1

4.00

]

(14.

00, 1

6.00

]

(16.

00, 1

8.00

]

(18.

00, 2

0.00

]

(20.

00, 2

1.36

]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

4.2. Resultados provinciales Buenos Aires Nmero de puntos comparados: 572 Mxima diferencia positiva: +10 metros Mxima diferencia negativa: -11 metros Desvo estndar: 2.33 metros



13


Buenos Aires

1 3 418

128

231

133

36

10 6 1 10

50

100

150

200

250

(-10.

52, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(8.00,

10.

00]

(10.00

, 10.

06]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Catamarca Nmero de puntos comparados: 381 Mxima diferencia positiva: +17 metros Mxima diferencia negativa: -30 metros Desvo estndar: 4.10 metros


Catamarca

5 5 9

23

80

114

85

30

11 9 5 5

0

20

40

60

80

100

120

(-29.

88, -

12.0

0]

(-12.

00, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(10.00

, 17.

17]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Chaco Nmero de puntos comparados: 259 Mxima diferencia positiva: +7 metros Mxima diferencia negativa: -8 metros



14

Desvo estndar: 1.93 metros


Chaco

110

56

123

54

123

0

20

40

60

80

100

120

140

(-8.0

3, -8

.00]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0.0

0]

(0.0

0, 2

.00]

(2.0

0, 6

.92]

Diferencias [m]

Ca

nti

da

d d

e p

un

tos

Chubut Nmero de puntos comparados: 203 Mxima diferencia positiva: +13 metros Mxima diferencia negativa: -6 metros Desvo estndar: 2.90 metros


Chubut

2

17

74

60

32

93 6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(-6.1

8, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

13.

42]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos



15

Crdoba Nmero de puntos comparados: 516 Mxima diferencia positiva: +13 metros Mxima diferencia negativa: -11 metros Desvo estndar: 2.60 metros


Crdoba

1 510

36

128

183

103

35

10 3 1 10

20406080

100120140160180200

(-10.

65, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(8.00,

10.

00]

(10.00

, 12.

94]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Corrientes Nmero de puntos comparados: 911 Mxima diferencia positiva: +5 metros Mxima diferencia negativa: -19 metros Desvo estndar: 2.16 metros


Corrientes

2 3 3 11 17

102

345 339

82

5 20

50

100

150

200

250

300

350

400

(-19.

35, -

14.0

0]

(-14.

00, -

12.0

0]

(-12.

00, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

4.8

1]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos



16

Entre Ros Nmero de puntos comparados: 500 Mxima diferencia positiva: +11 metros Mxima diferencia negativa: -13 metros Desvo estndar: 2.36 metros


Entre Ros

2 4 429

116

197

117

252 2 2

0

50

100

150

200

250

(-12.

75, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(8.00,

10.

90]

Diferencia [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Formosa Nmero de puntos comparados: 162 Mxima diferencia positiva: +2 metros Mxima diferencia negativa: -11 metros Desvo estndar: 2.24 metros



17


Formosa

2 49

27

61

48

10

10

10

20

30

40

50

60

70

(-10.

79, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

2.2

9]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Jujuy Nmero de puntos comparados: 250 Mxima diferencia positiva: +12 metros Mxima diferencia negativa: -16 metros Desvo estndar: 3.73 metros


Jujuy

4 6 4

20

6560

46

26

114 2 2

0

10

20

30

40

50

60

70

(-15.

82, -

12.0

0]

(-12.

00, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(8.00,

12.

43]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

La Pampa Nmero de puntos comparados: 201 Mxima diferencia positiva: +7 metros Mxima diferencia negativa: -7 metros



18

Desvo estndar: 2.19 metros


La Pampa

1

14

64

73

33

13

1 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(-6.5

4, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

6.8

4]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

La Rioja Nmero de puntos comparados: 285 Mxima diferencia positiva: +13 metros Mxima diferencia negativa: -14 metros Desvo estndar: 3.88 metros


La Rioja

2 59

35

48

69

54

34

16

62 2 2 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(-14.

05, -

12.0

0]

(-12.

00, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(8.00,

10.

00]

(10.00

, 12.

00]

(12.00

, 12.

60]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Mendoza Nmero de puntos comparados: 1001



19

Mxima diferencia positiva: +14 metros Mxima diferencia negativa: -15 metros Desvo estndar: 3.45 metros


Mendoza

2 315

50

111

246

280

179

59

22 16 8 3 3 2 20

50

100

150

200

250

300

(-15.

49, -

14.0

0]

(-14.

00, -

12.0

0]

(-12.

00, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(8.00,

10.

00]

(10.00

, 12.

00]

(12.00

, 14.

00]

(14.00

, 14.

41]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Misiones Nmero de puntos comparados: 138 Mxima diferencia positiva: +6 metros Mxima diferencia negativa: -12 metros Desvo estndar: 2.83 metros


Misiones

2 35

21

38 38

25

41 1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

(-11.

88, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

6.3

4]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos



20

Neuqun Nmero de puntos comparados: 414 Mxima diferencia positiva: +14 metros Mxima diferencia negativa: -15 metros Desvo estndar: 3.97 metros


Neuqun

1 610 13

73

120

89

50

199 13 4 5 2

0

20

40

60

80

100

120

140

(-15.

22, -

12.0

0]

(-12.

00, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(8.00,

10.

00]

(10.00

, 12.

00]

(12.00

, 13.

59]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Ro Negro Nmero de puntos comparados: 317 Mxima diferencia positiva: +7 metros Mxima diferencia negativa: -6 metros Desvo estndar: 2.44 metros


Ro Negro

11

42

93 94

51

21

5

010

2030

4050

6070

8090

100

(-5.5

8, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

7.3

2]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos



21

Salta Nmero de puntos comparados: 555 Mxima diferencia positiva: +21 metros Mxima diferencia negativa: -23 metros Desvo estndar: 3.54 metros


Salta

3 1 19 10

46

107

170

137

40

13 11 4 3

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

(-23.

00, -

16.0

0]

(-16.

00, -

14.0

0]

(-14.

00, -

12.0

0]

(-12.

00, -

10.0

0]

(-10.

00, -

8.00

]

(-8.0

0, -6

.00]

(-6.0

0, -4

.00]

(-4.0

0, -2

.00]

(-2.0

0, 0

.00]

(0.00,

2.0

0]

(2.00,

4.0

0]

(4.00,

6.0

0]

(6.00,

8.0

0]

(6.00,

21.

36]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

San Juan Nmero de puntos comparados: 269 Mxima diferencia positiva: +14 metros Mxima diferencia negativa: -19 metros Desvo estndar: 5.39 metros



22


San Juan

30 1

5

12

32

52

56

30

2219

14

9

4 46

0

10

20

30

40

50

60

(-18

.91

, -16

.00]

(-16

.00

, -14

.00]

(-14

.00

, -12

.00]

(-12

.00

, -10

.00]

(-10

.00

, -8.

00]

(-8.

00 ,

-6.0

0]

(-6.

00 ,

-4.0

0]

(-4.

00 ,

-2.0

0]

(-2.

00 ,

0.00

]

(0.0

0 , 2

.00]

(2.0

0 , 4

.00]

(4.0

0 , 6

.00]

(6.0

0 , 8

.00]

(8.00

, 10.

00]

(10.

00 , 12

.00]

(12.

00 ,

14.29]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

San Luis Nmero de puntos comparados: 230 Mxima diferencia positiva: +13 metros Mxima diferencia negativa: -12 metros Desvo estndar: 2.92 metros


San Luis

1 1 1

13

67

76

45

117 5

1 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(-12

.05

, -10

.00]

(-10

.00

, -8.

00]

(-8.

00 ,

-6.0

0]

(-6.

00 ,

-4.0

0]

(-4.

00 ,

-2.0

0]

(-2.

00 ,

0.00

]

(0.00

, 2.0

0]

(2.00

, 4.0

0]

(4.00

, 6.0

0]

(6.00

, 8.0

0]

(8.0

0 , 1

0.00

]

(10.

00 ,

12.5

8]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos



23

Santa Cruz Nmero de puntos comparados: 533 Mxima diferencia positiva: +9 metros Mxima diferencia negativa: -19 metros Desvo estndar: 3.00 metros


Santa Cruz

1 0 3 1 5 411

36

157

203

75

17 10 7 30

50

100

150

200

250

(-18

.57

, -18

.00]

(-18

.00

, -16

.00]

(-16

.00

, -14

.00]

(-14

.00

, -12

.00]

(-12

.00

, -10

.00]

(-10

.00

, -8.

00]

(-8.

00 ,

-6.0

0]

(-6.

00 ,

-4.0

0]

(-4.

00 ,

-2.0

0]

(-2.

00 ,

0.00

]

(0.0

0 , 2

.00]

(2.0

0 , 4

.00]

(4.00

, 6.0

0]

(6.0

0 , 8

.00]

(8.00

, 8.9

7]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Santa Fe Nmero de puntos comparados: 529 Mxima diferencia positiva: +9 metros Mxima diferencia negativa: -11 metros Desvo estndar: 2.53 metros



24


Santa F

2 3

18

67

185177

42

25

4 5 10

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

(-11

.09

, -10

.00]

(-10

.00

, -8.

00]

(-8.

00 ,

-6.0

0]

(-6.

00 ,

-4.0

0]

(-4.

00 ,

-2.0

0]

(-2.

00 ,

0.00

]

(0.00

, 2.0

0]

(2.0

0 , 4

.00]

(4.0

0 , 6

.00]

(6.0

0 , 8

.00]

(8.0

0 , 9

.37]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Santiago del Estero Nmero de puntos comparados: 260 Mxima diferencia positiva: +3 metros Mxima diferencia negativa: -9 metros Desvo estndar: 1.89 metros


Santiago del Estero

27

59

112

64

13

3

0

20

40

60

80

100

120

(-8.

97 ,

-8.0

0]

(-8.

00 ,

-6.0

0]

(-6.

00 ,

-4.0

0]

(-4.

00 ,

-2.0

0]

(-2.

00 ,

0.00

]

(0.0

0 , 2

.00]

(2.0

0 , 3

.16]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos



25

Tierra del Fuego, Antrtida e Islas del Atlntico Sur Nmero de puntos comparados: 81 Mxima diferencia positiva: +9 metros Mxima diferencia negativa: -11 metros Desvo estndar: 3.15 metros


Tierra del Fuego, Antrtida e Islas del Atlntico Sur

10

4

1

11

30

21

7

32

1

0

5

10

15

20

25

30

35

(-11

.41

, 10.

00]

(-10

.00

, -8.

00]

(-8.

00 ,

-6.0

0]

(-6.

00 ,

-4.0

0]

(-4.

00 ,

-2.0

0]

(-2.

00 ,

0.00

]

(0.00

, 2.0

0]

(2.0

0 , 4

.00]

(4.0

0 , 6

.00]

(6.0

0 , 8

.00]

(8.0

0 , 9

.10]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Tucumn Nmero de puntos comparados: 483 Mxima diferencia positiva: +13 metros Mxima diferencia negativa: -14 metros Desvo estndar: 3.35 metros



26


Tucumn

510

24

59

152

126

71

13 9 7 50 2

0

20

40

60

80

100

120

140

160

(-14

.36

, -12

.00]

(-12

.00

, -10

.00]

(-10

.00

, -8.

00]

(-8.

00 ,

-6.0

0]

(-6.

00 ,

-4.0

0]

(-4.

00 ,

-2.0

0]

(-2.

00 ,

0.00

]

(0.0

0 , 2

.00]

(2.0

0 , 4

.00]

(4.0

0 , 6

.00]

(6.0

0 , 8

.00]

(8.00

, 10.

00]

(10.

00 ,

12.7

3]

Diferencias [m]

Can

tid

ad

de p

un

tos

Desvo estndar por provincias:

Desvo estndar por provincias

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

Sant

iago

del E

ster

o

Cha

co

Cor

rient

es

La P

ampa

Form

osa

Buen

os A

ires

Entre

Ro

s

Ro

Neg

ro

Sant

a F

Cr

doba

Mis

ione

s

Chub

ut

San

Luis

Sant

a Cr

uz

Tucu

mn

Arge

ntin

a

Tier

ra d

el F

uego

Men

doza

Sal

ta

Juju

y

La R

ioja

Neuq

un

Cata

mar

ca

San

Juan

Provincia

Desvo

est

nd

ar

[m]



27

4.3. Mapa con la distribucin de las diferencias de altura



28

4.4. Comparacin con SRTM v4.1 Como se mencion anteriormente, el MDE generado a partir de la misin SRTM fue distribuido pblicamente con una resolucin espacial de 1 de arco (~30 m) para Estados Unidos y una resolucin de 3 (~90 m) para el resto del mundo (USGS, 2005). Esta ltima versin se denomina SRTM v4.1. En esta seccin se muestra la comparacin entre el modelo digital de elevaciones de la Repblica Argentina de resolucin espacial ~45m (MDE-Ar), obtenido a partir del MDE entregado por la NGA (~30 m), con el modelo digital de elevaciones con resolucin espacial ~90 m distribuido gratuita y pblicamente (SRTM v4.1). Para ello se utilizarn 516 puntos altimtricos del IGN distribuidos sobre el territorio de la provincia de Crdoba. El motivo de la eleccin de esta provincia se debe a la variada topografa en toda su extensin. Puntos altimtricos IGN vs. MDE-Ar Nmero de puntos comparados: 516 Mxima diferencia positiva: +13 metros Mxima diferencia negativa: -11 metros Desvo estndar: 2.60 metros. Puntos altimtricos IGN vs. SRTM v4.1 Nmero de puntos comparados: 516 Mxima diferencia positiva: +28 metros Mxima diferencia negativa: -15 metros Desvo estndar: 3.73 metros MDE-Ar vs. SRTM v4.1 Nmero de puntos comparados: 516 Mxima diferencia positiva: +22 metros Mxima diferencia negativa: -9 metros Desvo estndar: 3.28 metros

4.5. Comparacin con ASTER GDEM El modelo digital de elevaciones ASTER GDEM (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model) ha sido generado conjuntamente por el METI (Ministry of Economy, Trade and Industry) del Japn y la NASA. El ASTER GDEM tiene cobertura mundial, con una resolucin cercana a los 30 metros por pxel. Su publicacin fue en el ao 2009, siendo el sucesor del MDE generado por SRTM.



29

La produccin del ASTER GDEM involucr el procesamiento de 1,5 millones de imgenes, incluyendo estreo-correlacin para crear el modelo en mosaicos de 1 por 1 (111,11 Km x 111,11 Km aprox.) en formato GeoTiff (Burgos, 2012).

Fuente: ERSDAC, 2009

A continuacin se puede observar una serie de comparacin realizadas en la provincia de Crdoba entre el modelo ASTER GDEM, los modelos MDE-Ar y SRTM v4.1, y 516 puntos altimtricos del IGN.

Puntos altimtricos IGN vs. MDE-Ar Nmero de puntos comparados: 516 Mxima diferencia positiva: +13 metros Mxima diferencia negativa: -11 metros Desvo estndar: 2.60 metros

Puntos altimtricos IGN vs. ASTER GDEM Nmero de puntos comparados: 516 Mxima diferencia positiva: +34 metros Mxima diferencia negativa: -49 metros Desvo estndar: 8.57 metros MDE-Ar vs. ASTER GDEM Nmero de puntos comparados: 516 Mxima diferencia positiva: +33 metros Mxima diferencia negativa: -45 metros Desvo estndar: 8.65 metros SRTM v4.1 vs. ASTER GDEM Nmero de puntos comparados: 516 Mxima diferencia positiva: +48 metros Mxima diferencia negativa: -37 metros Desvo estndar: 8.95 metros



30

4.6. Resultados finales

Desvo estndar entre los distintos MDE y la base de datos altimtrica del IGN

Crdoba

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

IGN - MDE-Ar IGN - SRTM90 IGN - ASTER

Desvo

est

nd

ar

[m]



31

5. Conclusiones A lo largo de este documento se analiz el comportamiento del MDE-Ar para todo el territorio argentino, utilizndose 9.055 puntos de la base de datos altimtrica del IGN. La mxima diferencia positiva fue de +21 metros y la mxima diferencia negativa fue -30 metros, siendo la diferencia promedio de -2,10 metros, y el desvo estndar 3,23 metros. Por otra parte, del anlisis estadstico realizado sobre la provincia de Crdoba, es posible concluir que el MDE-Ar resulta el modelo digital de elevaciones que mejor se adapta al territorio Nacional, ya que el MDE-Ar presenta menores residuos y dispersin que los modelos SRTM v4.1 y ASTER GDEM. El MDE-Ar resulta entonces un producto de gran utilidad y su publicacin es un gran aporte a la comunidad cientfica y a la sociedad en general ya que su precisin y comportamiento mejora sustancialmente a sus predecesores modelos digitales de elevaciones.



32

6. Referencias Burgos, V. H., 2012. Evaluacin de ASTER GDEM y SRTM-C/X para modelacin

hidrulica de la rotura de presa El Carrizal, Mendoza, URL: www.ina.gov.ar/pdf/ifrrhh/03_003_Burgos.pdf

ERSDAC, 2003. Aster reference Guide Version 1.0. Earth Remote Sensing Data

Analysis Center, Japan. Jarvis, A., H.I. Reuter, A. Nelson, E. Guevara, 2008, Hole-filled SRTM for the

globe Version 4, available from the CGIAR-CSI SRTM 90m Database (http://srtm.csi.cgiar.org).

USGS, United States Geological Survey, 2005. Shuttle Radar Topography

Mission, URL: http://srtm.usgs.gov Wagner, M., 2003. SRTM DTED format, Product Description SRTM/PD03/11/03,

Version 1.1, Deutsches Zentrum fr Luft-und Raumfahrt, URL: http://www.dlr.de/srtm/produkte/SRTM-XSAR-DEM-DTED-1.1.pdf

7. Bibliografa ASTER, G. (2009). Validation Team. ASTER Global DEM Validation, Summary

Report. Cushing, M. (2008). Desarrollo de Mapas de Relieve. Hidrografa y Derivados

para Suramrica. Papel Concepto. Editorial Corporacin Andina de Fomento (CAF), U.S. Geological Survey (USGS).

Hirt, C., Filmer, M. S., & Featherstone, W. E. (2010). Comparison and

validation of the recent freely available ASTER-GDEM ver1, SRTM ver4. 1 and GEODATA DEM-9S ver3 digital elevation models over Australia. Australian Journal of Earth Sciences, 57(3), 337-347.

Jet Propulsion Laboratory. (2000). Shuttle Radar Topography Mission.

Retrieved 1 May, 2014, from http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/

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