FACULTAD DE INGENIERA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

CURSO : TOPOGRAFIA II

SEMESTRE : 2013-I

2013

DEDICATORIA

A nuestra familia, porque con

Su apoyo incondicional

Hemos logrado ser

Mejores seres humanos.

Con amor y paciencia

Nos perdonan nuestras faltas

Y nos alientan

Para que continuemos en

La difcil tarea de liberarnos

De todas nuestras limitaciones.

Y a Dios, que es nuestro protector,

Gua y confortador

En los momentos ms

Complicados que nos toca vivir.

CAPITULO I:

INTRODUCCION A LA GEOMATICA

1.1 GENERALIDADES

1.2 CONCEPTOS BASICOS DE GEODESIA Y ELIPSOIDES DE REFERENCIA:..................................................................................................... ......3

1.3 DATUM DE REFERENCIA: WGS-84 Y PSAD-56.3

1.4 EDM (MEDIA ELECTRONICA DE DISTANCIAS) PRINCIPIOS Y APLICACIONES. 4

1.5 SISTEMA DE COORDENADAS UTM, UPS, ZONAS Y BANDAS 4

1.6 COORDENADAS FALSAS (APLICACIONES)....6

1.7 SISTEMA GLOBALES DE NAVEGACION SATELITAL (GNSS)......

(GPS) NAVSTAR

GLONASS

GALILEO

SBAS (WAAS,EGNOS,SDCM,MSAS,GAGAN Y QZSS-SAIP)

BEIDOU

GBAS

1.8 LA CARTA NACIONAL-NOMENCLATURAY CODIFICACION....10

1.9 RECEPTORES SATELITALES10

DE MANO (GPS)

DIFERENCIALES (DGPS)

ESTATICO Y RTK

1.10 SOFTWARES DE MANEJO DE DATA OBTENIDA CON GPS Y DGPS.14

1.11 EL ESPECTRO ELECTROMACNETICO.15

1.12 SENSORES-TECNOLOGIA LIDAR (PRINCIPIOS Y APLICACIONES) ..15

1.13 ESCANER TOPOGRAFICO PRINCIPIOS Y APLICACIONES.16

1.14 SOFTWARE DE MANEJO DE DATA OBTENIDO CON ESCANER TOPOGRAFICO.16

1.15 LA ESTACION TOTAL Y TPS (PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS) ...18

1.16 SENSORES REMOTOS AEROTRANSPORTADOS .21

1.17 INTRODUCCION AL GIS (SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA) 17

1.18 INTRODUCCION A LA GEOMATICA..21

1.19 SENSORES REMOTOS SATELITALESY LA TELEDETECCION.22

1.20 IMGENES SATELITALES: LANSAT, ASTER Y RADARSAT..23

Bibliografa.23

1.1. GENERALIDADES

1.2. CONCEPTOS BASICOS DE GEODESIA Y ELIPSOIDES DE REFERENCIA:

GEODESIA:

La geodesia es la ciencia que estudia la forma y dimensiones de la Tierra. Esto incluye la determinacin del campo gravitatorio externo de la tierra y la superficie del fondo ocenico. Dentro de esta definicin, se incluye tambin la orientacin y posicin de la tierra en el espacio.

Una parte fundamental de la geodesia es la determinacin de la posicin de puntos sobre la superficie terrestre mediante coordenadas (latitud, longitud, altura). La materializacin de estos puntos sobre el terreno constituyen las redes geodsicas, conformadas por una serie de puntos (vrtices geodsicos o tambin seales de nivelacin), con coordenadas que configuran la base de la cartografa de un pas, por lo que tambin se dice que es "la infraestructura de las infraestructuras".

Sistemas elipsoidales de referencia:

Como la definicin matemtica del geoide presenta gran complejidad, as como su definicin, la superficie de la Tierra puede representarse con mucha aproximacin mediante un elipsoide de revolucin, definindose este sistema con:

Superficie de referencia: dimensiones (semiejes a, b).

Ejes o lneas de referencia en la superficie.

Sentidos de medida.

Unelipsoide de referenciaes unelipsoideque se utiliza como unmarco de referenciaen clculosgeodsicos. Se trata de unaforma de la Tierra, con la que es ms fcil trabajar que con elgeoide. Es relativamente fcil de describir elipsoide de referencia utilizando empleandofrmulasmatemticas. La descripcin delgeoidees mucho ms compleja, ya que conlleva realizar mediciones muy precisas. En los primeros modelos se empleaba laesfera, utilizada ya desde elAntigua Grecia.

1.3. DATUM DE REFERENCIA:WGS-84 Y PSAD-56

WGS-84:- es un sistema de coordenadas geogrficas mundial que permite localizar cualquier punto de la Tierra(sin necesitar otro de referencia) por medio de tres unidades dadas.WGS84son las siglas en ingls deWorld GeodeticSystem84(que significa Sistema Geodsico Mundial 1984).

Se trata de un estndar engeodesia,cartografa, ynavegacin, que data de1984. Tuvo varias revisiones (la ltima en 2004), y se considera vlido hasta una prxima reunin (an no definida en la pgina web oficial de la Agencia de Inteligencia Geoespacial). Se estima un error de clculo menor a 2 cm. por lo que es en la que se basa el Sistema de Posicionamiento Global (GPS).

SISTEMA DE REFERENCIA GEODESICO:

Unsistema de referencia geodsicoes un recurso matemtico que permite asignarcoordenadasa puntos sobre la superficie terrestre. Son utilizados en geodesia,navegacin,cartografaysistemas globales de navegacin por satlitepara la correctageorreferenciacinde elementos en la superficie terrestre. Estos sistemas son necesarios dado que latierrano es unaesfera perfecta.

Dentro de estos cabe distinguir los llamados sistemas locales, que utilizan para su definicin unelipsoidedeterminado y un puntodatum, y los sistemas globales cuyos parmetros estn dados por una terna rectangular (X, Y, Z) cuyo origen se encuentra en el geocentro terrestre. Para definir las coordenadas geodsicas (latitud,longitudy altura) cuentan con un elipsoide de revolucin asociado. En la realidad tanto el centro como losejesson inaccesibles en la prctica.

Estos son algunos ejemplos de los sistemas geodsicos ms utilizados:

WGS84, Sistema geodsico mundial que data de1984.

ED50, Datum europeo de1950.

ETRS89, Sistema de referencia terrestre europeo de1989muy similar al WGS84.

NAD83, Datum estadounidense de 1983 el cual es muy similar alWGS84.

PSAD56, Datum provisional sudamericano de1956.

SIRGAS, Sistema de Referencia Geocntrico para las Amricas.

1.4. EDM (MEDIA ELECTRONICA DE DISTANCIAS) PRINCIPIOS Y APLICACIONES

MEDIDA ELECTRNICA DE DISTANCIAS (MED)

La medida electrnica de distancias (MED o EDM) est basada en las propiedades de una onda electromagntica propagada en el medio atmosfrico, y en la medicin de su fase.

El instrumento que realiza esta medicin es el distancimetro, quegeneralmente va acoplado o incorporado dentro de la Estacin Total, junto al anteojo.

Electrnicos de la MED no es una funcin exclusiva de las estaciones totales, si no que los teodolitos tambin la realizan.

TELUROMETROS: Distanciometro electrnico que determina distancias por procedimientos electromagnticos o sistemas de microondas con frecuencias de 1010 Hz y longitudes de onda de 1m a 1cm.Los electro distanciometros convencionales hacen una participacin horizontal o vertical del ocular, con la mitad izquierda hacen la emisin del rayo de luz y con la mitad derecha la recepcin. Este diseo es para trabajar con prismas convencionales pero no para tarjetas reflectoras. Cuando medimos con las tarjetas reflectoras. la inclinacin de la esta causa, variaciones en el retorno de el haz de luz que imposibilitan obtener un resultado u obtener resultados errneos.

1.5. SISTEMA DE COORDENADAS UTM,UPS,ZONAS Y BANDAS.

ElSistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator (En inglsUniversal Transverse Mercator,UTM) es unsistema de coordenadas basado en laproyeccin cartogrficatransversa de Mercator, que se construye como laproyeccin de Mercatornormal, pero en vez de hacerla tangente al Ecuador, se la hace tangente a unmeridiano.

A diferencia del sistema de coordenadas geogrficas, expresadas enlongitudy latitud, las magnitudes en el sistema UTM se expresan enmetrosnicamente al nivel del mar que es la base de la proyeccin del elipsoide de referencia.

HISTORIA

El sistema de coordenadas UTM fue desarrollado por elCuerpo de Ingenieros del Ejrcito de los Estados Unidosen ladcada de 1940. El sistema se bas en un modelo elipsoidal de laTierra. Se us elelipsoidedeClarkede 1866 para el territorio de los 48 estados contiguos. Para el resto del mundo incluidosAlaskayHawi se us elElipsoide Internacional. Actualmente se usa elelipsoide WGS84como modelo de base para el sistema de coordenadas UTM.

Anteriormente al desarrollo del sistema de coordenadas UTM varios pases europeos ya haban experimentado la utilidad de mapascuadriculados, en proyeccin, al cartografiar sus territorios en el perodo de entreguerras. El clculo de distancias entre dos puntos con esos mapas sobre el terreno se haca ms fcil usando elteorema de Pitgoras, al contrario que con las frmulastrigonomtricasque haba que emplear con los mapas referenciados enlongitud y latitud. En los aos de post-guerra estos conceptos se extendieron al sistema de coordenadas basado en las proyeccionesUniversal Transversa de Mercator yEstereogrfica Polar Universal, que es un sistema cartogrfico mundial basado en cuadrcula recta.

La proyeccin transversa de Mercator es una variante de laproyeccin de Mercatorque fue desarrollada por el gegrafoflamencoGerardus Mercatoren1569. Esta proyeccin es conforme, es decir, que conserva losngulosy casi no distorsiona las formas pero inevitablemente s lo hace con distancias y reas. El sistema UTM implica el uso deescalasnolinealespara las coordenadas X e Y (longitud y latitud cartogrficas) para asegurar que el mapa proyectado resulte conforme.

Proyeccin transversa de mercator

La UTM es unaproyeccin cilndricaconforme. El factor de escala en la direccin del paralelo y en la direccin del meridiano son iguales (h = k). Las lneasloxodrmicasse representan como lneas rectas sobre elmapa. Los meridianosse proyectan sobre el plano con una separacin proporcional a la del modelo, as hay equidistancia entre ellos. Sin embargo losparalelosse van separando a medida que nos alejamos delEcuador, por lo que al llegar alpolo las deformaciones sern infinitas. Por eso slo se representa la regin entre los paralelos 84N y 80S. Adems es una proyeccin compuesta; la esfera se representa en trozos, no entera. Para ello se divide la Tierra enhusosde 6 de longitud cada uno, mediante elartificio de Tyson.

La proyeccin UTM tiene la ventaja de que ningn punto est demasiado alejado del meridiano central de su zona, por lo que las distorsiones son pequeas. Pero esto se consigue al coste de la discontinuidad: un punto en el lmite de la zona se proyecta en coordenadas distintas propias de cada Huso.

Para evitar estas discontinuidades, a veces se extienden las zonas, para que el meridiano tangente sea el mismo. Esto permite mapas continuos casi compatibles con el estndar. Sin embargo, en los lmites de esas zonas, las distorsiones son mayores que en las zonas estndar.

Coordenadas UTM

Husos y Zonas UTM.

1.6. COORDENADAS FALSAS (APLICACIONES)

Las coordenadas falsas son denominadas a la interseccin del meridiano central con el ecuador

1.7. SISTEMA GLOBALES DE NAVEGACION SATELITAL (GNSS)

(GPS) NAVSTAR

Sistema de posicionamiento global

.

ElSPGoGPS(Global Positioning System:sistema de posicionamiento global) oNAVSTAR-GPS1es un sistema(GNSS) que permite determinar en todo el mundo laposicinde un objeto, una persona o un vehculo con una precisin hasta de centmetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisin. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El GPS funciona mediante una red de 24 satlites en rbita sobre el planeta tierra, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de laTierra. Cuando se desea determinar la posicin, el receptor que se utiliza para ello localiza automticamente como mnimo tres satlites de la red, de los que recibe unas seales indicando la identificacin y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas seales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las seales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satlite mediante "triangulacin" (mtodo de trilateracininversa), la cual se basa en determinar la distancia de cada satlite respecto al punto de medicin. Conocidas las distancias, se determina fcilmente la propia posicin relativa respecto a los tres satlites. Conociendo adems las coordenadas o posicin de cada uno de ellos por la seal que emiten, se obtiene la posicin absoluta o coordenadas reales del punto de medicin. Tambin se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atmicos que llevan a bordo cada uno de los satlites.

GLONASS

Satlite GLONASS (Uragan)

; Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) es un Sistema(GNSS) desarrollado por la Uninsiendo hoy administrado por laFederacin Rusay que representa la contrapartida alGPS estadounidense y al futuroGalileoeuropeo.

Consta de una constelacinde 31satlites(24 en activo, 3 satlites de repuesto, 2 en mantenimiento, uno en servicio y uno en pruebas) situados en tres planos orbitales con 8 satlites cada uno y siguiendo una rbitainclinada de 64,8con un radio de 25.510 km. La constelacin de GLONASS se mueve en rbita alrededor de la tierra con una altitud de 19.100 km (diez y nueve mil cien kilmetros) algo ms bajo que el GPS (20.200 km) y tarda aproximadamente 11 horas y 15 minutos en completar una rbita.

El sistema est a cargo del Ministerio de Defensa de laFederacin Rusay los satlites se han lanzado desdeBaikonur, enKazajistn.

GALILEO

Galileoes un sistema global de navegacin por satlite (GNSS) desarrollado por la Unin(UE), con el objeto de evitar la dependencia de los sistemasGPSy GLONASS.Al contrario de estos dos, ser de uso civil. El sistema se espera poner en marcha en2014despus de sufrir una serie de reveses tcnicos y polticos para su puesta en marcha.

Inicialmente Galileo iba a estar disponible en el2008, aunque el proyecto acumula ya cuatro aos de retraso y no podr comercializar sus primeros servicios hasta2014, entre otros motivos, por disensiones entre los pases participantes.

Las fases establecidas para la implementacin del sistema fueron:

Definicin (2000-2003)

Desarrollo y validacin en rbita (2004-2008)

Despliegue (2008-2010)

Explotacin comercial (a partir de 2010-2015)

Enabril de 2004entr en funcionamiento elsistema EGNOS, un sistema de apoyo al Galileo para mejorar la precisin de las localizaciones. En otras regiones del mundo hay otros sistemas similares compatibles con EGNOS:WAASdeEstados Unidos,MSASdeJapny elGAGANde laIndia.

El28 de diciembrede2005se lanz el satlite de pruebasGiove-A(Galileo in-orbit validation element), primero de este sistema de localizacin por satlite, desde elcosmdromo de Baikonur, enKazajistn. El segundo de los satlites de prueba, elGiove-Bdebera haberse lanzado en abril de2006, pero por problemas con el ordenador a bordo, el lanzamiento fue retrasado hasta el25 de abrilde2008, teniendo lugar desde el mismo cosmdromo.

El 21 de octubre de 2011 se lanzaron los dos primeros satlites del programa. y el 12 de octubre de 2012 los dos siguientes, lo que conforma la constelacin mnima de cuatro satlites completamente operativa de este sistema

Se ha programado el lanzamiento de 18 satlites ms en 2013 y 2014 con lo que, a finales de 2014, se pondrn en funcionamiento los servicios de navegacin en toda Europa. Al final del proceso, Galileo estar formado por 30 satlites que orbitarn en tres rbitas diferentes.

SBAS (WAAS,EGNOS,SDCM,MSAS,GAGAN Y QZSS-SAIP)

reas de cobertura de los Sistema de Aumentacin Basado en Satlites.

SBAS, abreviatura inglesa deSatellite Based Augmentation System(Sistema de Aumentacin Basado en Satlites), es un sistema de correccin de las seales que losSistemas Globales de Navegacin por Satlite(GNSS) transmiten al receptorGPSdel usuario. Los sistemas SBAS mejoran el posicionamiento horizontal y vertical del receptor y dan informacin sobre la calidad de las seales. Aunque inicialmente fue desarrollado para dar una precisin mayor a lanavegacin area, cada vez se est generalizando ms su uso en otro tipo de actividades que requieren de un uso sensible de la seal GPS.

Equipo de campo realizando levantamiento de informacin ssmica usando un receptor GPS Navcom SF-2040G StarFire montado sobre un mstil.

Actualmente estn desarrollados o en fase de implementacin los siguientes sistemas SBAS:

WAAS(Wide Area Augmentation System), gestionado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay Service), administrado por laAgencia Espacial Europea.

WAGE(Wide Area GPS Enhancement), que trasmite ms precisin en los datos deefemridesy reloj de los satlites destinado a uso militar.

MSAS(Multi-Functional Satellite Augmentation System), operado porJapn.

StarFire, gestionado por la empresaJohn Deere.

QZSS(Quasi-Zenith Satellite System), propuesto porJapn.

GAGAN(GPS and GEO Augmented Navigation), planeado por laIndia.

BEIDOU

Beidoues un proyecto desarrollado por laRepblica Popular de Chinapara obtener unsistema de navegacin por satlite. "Beidou" es el nombre chino para la constelacin de la Osa Mayor. La primera generacin, BeiDou-1, ya esta operativa desde el 2000 y es un sistema de posicionamiento por satlite local dando servicio a China y a sus pases vecinos. La segunda generacin, tambin llamadaCompasso BeiDou-2, ser un sistema de posicionamiento global con un funcionamiento similar alGPS.

Segn informaciones oficiales ofrecer dos tipos de servicios: el primero ser abierto y podr dar una posicin con un margen de 10 metros de distancia, 0,2 metros por segundo de velocidad y 0,000005 segundos de tiempo. El segundo servicio ser autorizado solo para determinados clientes y ofrecer servicios ms precisos y con mayores medidas de seguridad.

A diferencia de los sistemasGPS,GLONASS, yGALILEO, que utilizan satlites en rbitas bajas y ofrecen servicio global, la primera generacin, Beidou-1 usa satlites enrbita geoestacionaria. Esto implica que el sistema no requiera una gran constelacin de satlites, pero limita su cobertura sobre la tierra a la visible por los satlites, China en este caso. Otra gran diferencia de BeiDou-1 es que calcula las coordenadas nicamente con dos satlites y una estacin en tierra. Esto implica la necesidad de enviar una seal desde el dispositivo remoto, cosa que no es necesaria con GPS o GLONASS.

Se prev queCompass, la segunda generacin, cuente con entre 12 y 14 satlites entre 2011 y 2015. Para 2020, ya plenamente operativo deber contar con 30 satlites. De momento (abril 2011), ya tienen 8 en rbita.

China est tambin asociada con el proyecto Galileo, el cual no es todava operacional.

GBAS

GBAS, abreviatura inglesa deGround Based Augmentation System(Sistema de Aumentacin Basado en Tierra), es un sistema de correccin y aumentacin de seales de losSistemas Globales de Navegacin por Satlite(GNSS) a travs de una red de receptores terrestres trasmitiendo en las bandasVHFyUHF. Como el resto de sistemas de aumentacin GNSS (SBASyABAS) se componen comnmente de una o varias estaciones terrestres, en las que se conoce su posicin precisa, y que reciben los datos de cada GNSS. Una vez corregida la seal trasmite la informacin directamente medianteradioa los usuarios finales.

GBAS se diferencian de losSistema de Aumentacin Basado en Satlitesen que no dependen de satlites geoestacionarios debido a que el GBAS no esta diseado para dar servicio sobre amplias regiones geogrficas. Es por ello que su uso principal se d en elcontrol del trfico areode apoyo a las fases de aproximacin de precisin y operacionesRNAVen rea terminal, mediante el despliegue con carcter local de estaciones en tierra en el entorno aeroportuario.

GBAS tambin puede proporcionar correcciones a la sealtelemtrica.

1.8. LA CARTA NACIONAL-NOMENCLATURAY CODIFICACION

1.9. RECEPTORES SATELITALES

DE MANO (GPS)

GPSes un sistemasatelitalde posicionamiento.A-GPSoa GPSfue desarrollado e introducido para mejorar el funcionamiento del sistema. El acrnimoA-GPSderiva de los entrminos inglesesAssisted Global Positioning System, es decir,GPSasistido, y se suele usar telfonosy dispositivos mviles. El desarrollo deA-GPSfue acelerado por requerimiento del servicio de emergencias E911 (similar al 112 europeo) de laFCCestadounidense, el cual requiere la posicin de untelfono mvilen caso de que realice una llamada de emergencia.1

DIFERENCIALES (DGPS)

La red espaola DGPS para la navegacin martima

Puertos del Estado, como responsable de las ayudas a la navegacin en Espaa, est implantando, al igual que la gran mayora de los pases del mundo, una red de estaciones transmisoras de correcciones diferenciales DGPS con el objetivo de cubrir una franja de 100 Km paralela a las costas espaolas.Dentro de ella se consigue una exactitud en la posicin horizontal mayor de 10m e integridad mayor de 10s, con una disponibilidad del 99'8% (sobre 30 das), cumplindose as los requisitos la OMI (Organizacin Martima Internacional).La Red Espaola DGPSpara la Navegacin Martima fue aprobada por Resolucin del Presidente de Puertos del Estado, previo dictamen de la Comisin de Faros, comprende las siguientes estaciones transmisoras: Machichaco, Cabo Mayor, Peas, Estaca de Bares, Finisterre, Punta Rasca ( en proyecto ), La Entallada, Rota, Tarifa, Mlaga, Sabinal, Palos, La Nao, Cala Figuera, Mahn, Castelln, Salou, Llobregat y San Sebastin(Gerona).La implantacin est financiada mediante acuerdos entre las Autoridades Portuarias y se est realizando por zonas de cobertura regional denominadas Redes Zonales DGPS que son las siguientes: Cantbrico, Galicia, Estrecho, Mediterrneo Sur, Mediterrneo Norte, Canarias I y Canarias II. Cada una de estas redes zonales dispone de un Centro de Control Zonal y la coordinacin de la red completa se realiza desde Puertos del Estado, a travs del Centro de Coordinacin Nacional.

ESTATICO Y RTK

Red GNNS RTK V9

La CPU ms poderosa en el sistema de tarjetas PCC1.Utiliza la ltima tecnologa mvil PCC BD9702. Tiene una doble eficiencia: Esta conectada el sistema CORS, la cual puede referenciar el sitio que es usado como estacin mvil.3. La funcin de doble recepcin satelital le brinda una promocin significativa y un desempeo mejor que un sistema de un solo satlite.Compatible con CORS

Sistema de auto ayuda con tecnologa HD-CORSTecnologa en transmisin de datos GPRS/CDMA/UHFSistema tecnolgico de reconocimiento de voz que usa RTK GPS

Manejo de archivos en el disco UTecnologa de trabajo a larga distancia RTKSoporta aplicaciones GNSSIncluye una integral que refuerza la accin del computador maestro.

1.10. SOFTWARES DE MANEJO DE DATA OBTENIDA CON GPS Y DGPS

PROGRAMAS PARA GPS'sLos nmeros que se observan a la izquierda, representan una valoracin desde 1 (malo) hasta 10 (magnifico, extraordinario). Se trata de una valoracin que hago personalmente sobre estos programas, y una opinin que puede no ser compartidos por otros.

ACCESO RPIDO A CATEGORIAS DE PROGRAMAS

PROGRAMAS SHAREWARE

PROGRAMAS GRATUITOS

Programas que funcionan bajo DOS o Windows 3.1

Programas de manipulacin de mapas

Programas para interpretar sentencias NMEA

Programas para hacer DGPS

Otros tipos de programas para GPS's

OTRAS UTILIDADES

PROGRAMAS para uso NAUTICO

PROGRAMASpara GPS's de la marca Lowrance

PROGRAMAS para GPS's de la marca Magellan

PROGRAMAS para GPS's de la marca MLR

PROGRAMASpara miniordenadores Psion

Programas para los miniordenadores Palm

1.11. ESCANER TOPOGRAFICO PRINCIPIOS Y APLICACIONES

Servicios de Levantamientos Digital con Scanner Lidar

Serv Teodolitos, C.A. por tradicin se ha encargado de mantener la brecha tecnolgica lo ms cerrada posible, ofreciendo a nuestros diferentes clientes levantamientos topogrficos con equipos de avanzada tecnologa, de esta manera nuestros clientes obtienen trabajos eficaces y de excelente calidad.Una vez ms Serv Teodolitos, C.A. se coloca en la vanguardia tecnolgica importando "EL PRIMER" Scanner LIDAR TOPCON GLS-1500 con el propsito de ofrecer servicios de levantamiento digital a empresas que requieran de levantamientos en 3D rasterizaciones, lugares donde el levantamiento es muy denso de puntos: grandes plantas, refineras, centrales agropecuarias, centrales elctricas, prticos elctricos, centrales hidroelctricas, etc.Ofrecemos un abanico de soluciones con herramientas modernas que nos ayudan a levantar con detalles sistemas de trabajo muy complejos en una mnima fraccin que tardaramos hacindolos con topografa convencional o incluso topografa satelital,La aplicaciones son infinitas!!! Slo con el hecho de poder digitalizar en 3D cualquier objeto, paisaje o infraestructura, hace que sea til para muchas cosas Entre ellas tenemos que el SCANER GLS-1500 puede servirnos para maximizar el rendimiento y resultados de:-. Levantamiento de Catastro Urbano-Rural.-. Levantamientos de mina externa e internas.-. Levantamientos de Pilas de mineral de roca arena, clculo de volmenes.-. Recreacin y elaboracin de escenas de crmenes.-. Levantamientos de Monumentos Patrios, edificios antiguos, de importancia cultural e histrica, para la elaboracin de modelos con el fin de preservarlos en el tiempo.-. Levantamientos de estaciones de trabajo con densa informacin de puntos.-. Levantamientos de vas frreas y subterrneas.-. Levantamientos de accidentes de trnsito y estudio de los mismos.-. Levantamientos de escenas devastadas por incendios, catstrofes naturales, servicios de peritaje, avalos de prdida, etc.-. Levantamientos de autopistas o vas de alto trfico y gran densidad de vehculos.-. Levantamientos de Puertos, Muelles, Marinas, diques, etc.-. Levantamiento de puentes y elevados para su conservacin y mantenimiento.

La gran versatilidad, su fcil transporte y excelente tecnologia hace que este scanner sea una de las tecnologas ms apreciadas y solicitadas en estos ltimos tiempos. Puede recortar enormemente los tiempos de entrega y haciendo que los trabajos sean ms confiables aminorando cada vez ms los errores humanos.Este robusto scanner emite un lser capaz de capturar data de 30.000 puntos por segundo!! en un rango de 150Mts en una superfcie comn y hasta 330 Mts en una superfcie reflectiva con una precisin de 4mm en un rango de 1 mts a 150 mts.Adems posee una cmara fotogrfica el cual colecta imgenes detalladas de las locaciones en la que se est trabajando para luego relacionarlas al levantamiento.

Publicado porOscar Snchezen13:24No hay comentarios:

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TOPCON PIONERO EN LA VANGUARDIA TECNOLGICA

TOPCON POSITIONING SYSTEM, empresa con ms de 70 aos en la construccin y fabricacin de equipos de topografa lder en la mejora de productos para la industria, construccin, topografa geodesia y medicina siendo estos algunos de sus logros tecnolgicos en el tema de la topograf{ia y geodsia:Topcon Positioning System crea:-. El primer Teodolito Electrnico.-. El primer NIVEL IMPERMEABLE.-. El primer NIVEL LASER DE COMPENSADOR AUTOMTICO.-. El NIVEL LASER de mayor precisin en el mundo (ms del doble que cualquier otro)-. El primer y nico TEODOLITO con LSER de rotacin.-. La primera ESTACIN TOTAL INTELIGENTE 100% IMPERMEABLE.-. la primera ESTACIN TOTAL que mide SIN prisma.-. La primera estacin total con autoenfoque. Desde 1.983-. la primera Estacin Total Robtica.Famosos por su incansable bsqueda de nuevos procesos y tecnologas de medicin, ofrecindole a sus clientes nuevas soluciones con el propsito de mejorar sus tiempos de trabajo, Topcon crea el LIDAR Scanner Terrestre GLS-1000, que ms tarde presenta su versin actual llamada GLS-1500.

Principales Aplicaciones del Scanner Terrestre

- Modelizacin de edificios: Plantas, secciones, planimetra e interiores.- Clculos volumtricos de movimiento de tierras.- Levantamiento topogrfico: Tneles, carreteras, viaductos, puentes.- Representacin de zonas arqueolgicas.- Conservacin del patrimonio histrico.- Representacin de zonas forestales.- Planificacin de restauraciones de edificios.- Aplicaciones forenses para la reconstruccin de escenarios de investigacin.

1.12. SOFTWARE DE MANEJO DATA OBTENIDA CON ESCANER TOPOGRAFICO

STANDARD PLUS - SOFTWARE DE TOPOGRAFA

El DataGeosis Office posibilita la construccin de Perfiles Longitudinales y Transversales basado en trazado geomtrico. El usuario tiene la posibilidad de configurar la apariencia del perfil, pudiendo seleccionar colores diferentes para las diversas entidades del proyecto, formateo de los textos, relaciones entre las escalas Horizontal/Vertical, etc.A travs de los Perfiles Transversales, el usuario tiene la posibilidad de calcular el volumen entre dos superficies por el mtodo de las semidistancias y por integracin matemtica y tener un informe tras el clculo. Adems de eso, tambin es posible calcular el volumen teniendo en consideracin un desnivel en relacin con el terreno original, como por ejemplo en el caso de una capa vegetal.

Clculo de Volmenes por Secciones Transversales

Esta herramienta permite el clculo de volmenes por secciones transversales entre dos superficies, permitiendo al usuario la configuracin de la anchura de la seccin. As, se puede visualizar el valor de corte y aterramiento entre dos superficies distintas en la pantalla del perfil longitudinal, as como en la pantalla de perfiles transversales.

Geodesia

La herramienta de Transformaciones de Coordenadas del DataGeosis Office permite al usuario la transformacin de coordenadas entre sistemas distintos, por ejemplo, SAD69, WGS84, HAYFORD u otro sistema definido por el usuario, permitiendo la visualizacin de las coordenadas GEODSICAS, PLANAS o CARTESIANAS, junto a los datos de la libreta calculada, efectuando la extrapolacin de huso caso sea necesario.En el mdulo GEODESIA, es posible todava transformar una lista de coordenadas en un sistema de coordenadas de origen escogido por el usuario para un sistema de coordenadas de destino tambin definido por el usuario, siendo necesaria solamente la definicin de las coordenadas de origen y destino de un punto de control que van a ser utilizadas en el clculo. Enseguida, estn los pasos necesarios para cada tipo de transformacin:

a) Obtencin de las coordenadas geodsicas de puntos obtenidos por medio de un levantamiento:

El DataGeosis permite calcular las coordenadas geodsicas de puntos obtenidos por medio de un levantamiento, sea con estacin total o teodolito. Vamos a suponer que para el georreferenciamiento de una propiedad, fueron lanzados dos puntos (P1 y P2) por medio de un receptor GPS (Figura 1), los cuales fueron utilizados como punto de una poligonal y tambin como puntos de partida (P2) y de referencia (P1).

Figura 1 Ejemplo de Poligonal cerrada apoyada en dos puntos obtenidos por medio de un receptor GPS.

Tras la configuracin de la libreta lnea a lnea, conforme los tipos de elementos medidos en el campo, es necesario editar las coordenadas de origen y los datos iniciales de esta planilla. Informando las coordenadas geodsicas de los puntos de referencia y de partida, el programa va a calcular las coordenadas topogrficas locales para estos dos puntos, en funcin de las coordenadas topogrficas locales insertadas inicialmente a travs del men Archivo ? Configuraciones Generales en el tem Geodesia.

Realizadas estas configuraciones, el usuario deber calcular la planilla. De esa forma, todos los puntos del levantamiento van a tener sus coordenadas topogrficas locales calculadas. Tras el clculo de la planilla, basta transformar las coordenadas topogrficas locales obtenidas para coordenadas geodsicas en el elipsoide de referencia definido inicialmente por el usuario. De esa manera, la libreta podr ser rellenada con as coordenadas calculadas topogrficas, geodsicas y UTM, y todava el huso correspondiente, el factor de escala y la convergencia meridiana para cada punto.

b) Transformacin de una lista de coordenadas en el mdulo GEODESIA:

Con el DataGeosis Office, es posible transformar una lista de coordenadas de un sistema para otro. Con eso, el DataGeosis Office se transforma en una herramienta importante, pues posibilita a los usuarios que realizan levantamientos por medio de receptores GPS la confeccin del diseo en coordenadas topogrficas X, Y y Z de forma que sus medidas de distancias y reas sean correctas, una vez que las coordenadas geodsicas consideran la curvatura de la tierra. Un ejemplo de eso es cuando se utiliza el sistema de coordenadas UTM.El sistema de proyeccin UTM implica en algunas distorsiones en las medidas de reas y distancias, pudiendo ocasionar medidas superestimadas o subestimadas, dependiendo de la localizacin de los puntos en el huso UTM. Por lo tanto, como las medidas de reas y distancias deben ser realizadas en el plano topogrfico, que es un sistema de proyeccin ortogonal a un plano tangente al punto medio del rea levantada, es necesario realizar una transformacin de las coordenadas geodsicas obtenidas por el receptor GPS para coordenadas topogrficas locales.

Tambin es posible la transformacin de coordenadas topogrficas locales para coordenadas geodsicas o planas UTM, RTM o LTM o viceversa. Ms all de la eleccin del sistema de coordenadas tambin es posible la eleccin del datum de referencia.

Para utilizar el DataGeosis para eso, es necesario solamente que se configure el tipo de coordenadas de origen, el tipo de coordenadas de destino y que se establezca una relacin entre las coordenadas de origen y destino de un punto cualquier. De ese modo, estaremos introduciendo en el software la informacin de que un determinado punto con coordenadas UTM (por ejemplo) N1 y E1 conocidas posee las respectivas coordenadas topogrficas X1 y Y1. A partir de este punto, el programa posibilita el clculo de las coordenadas topogrficas locales de todos los otros puntos presentes en la planilla, as como la realizacin del proceso inverso, eso es, transformar una lista de coordenadas topogrficas locales en coordenadas geodsicas.

Visualizacin en 3D

Permite la visualizacin del terreno en tres dimensiones, pudiendo visualizar la superficie de manera tridimensional por medio de los vrtices, de las lneas o de las caras (superficie slida), facilitando as la deteccin de posibles errores realizados durante el Levantamiento Topogrfico.

Se permite al usuario mover, rotar, alterar la posicin de la luz, editar los colores y la relacin de escalas del proyecto, imprimir o salvar en formato de imagen el modelo en tres dimensiones.

1.13. LA ESTACION TOTAL Y TPS (PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS)

Se denominaestacin totala un aparato electro-ptico utilizado entopografa, cuyo funcionamiento se apoya en latecnologaelectrnica. Consiste en la incorporacin de undistancimetroy unmicroprocesadora unteodolitoelectrnico.

Algunas de las caractersticas que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumrica decristal lquido(LCD),ledsde avisos, iluminacin independiente de laluz solar, calculadora, distancimetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y en formato electrnico, lo cual permite utilizarla posteriormente enordenadores personales. Vienen provistas de diversosprogramassencillos que permiten, entre otras capacidades, el clculo decoordenadasen campo, replanteo depuntosde manera sencilla y eficaz y clculo deacimutesy distancias

Funcionamiento

Vista como un teodolito; una estacin total se compone de las mismas partes y funciones. El estacionamiento y verticalizacin son idnticos, aunque para la estacin total se cuenta con niveles electrnicos que facilitan la tarea. Los tresejesy sus errores asociados tambin estn presentes: el de verticalidad, que con la doblecompensacinve reducida su influencia sobre las lecturas horizontales, y los decolimacineinclinacindel eje secundario, con el mismo comportamiento que en un teodolito clsico, salvo que el primero puede ser corregido por software, mientras que en el segundo la correccin debe realizarse por mtodos mecnicos.

El instrumento realiza la medicin dengulosa partir de marcas realizadas en discos transparentes. Las lecturas dedistanciase realizan mediante unaonda electromagnticaportadora (generalmentemicroondaso infrarrojos) con distintasfrecuenciasque rebota en unprismaubicado en el punto a medir y regresa, tomando el instrumento eldesfaseentre las ondas. Algunas estaciones totales presentan la capacidad de medir "a slido", lo que significa que no es necesario un prisma reflectante.

Este instrumento permite la obtencin de coordenadas de puntos respecto a unsistemalocal o arbitrario, como tambin a sistemas definidos y materializados. Para la obtencin de estas coordenadas el instrumento realiza una serie de lecturas y clculos sobre ellas y dems datos suministrados por el operador. Las lecturas que se obtienen con este instrumento son las de ngulos verticales, horizontales y distancias. Otra particularidad de este instrumento es la posibilidad de incorporarle datos como coordenadas de puntos, cdigos, correcciones de presin y temperatura, etc.

La precisin de las medidas es del orden de la diezmilsima degonioen ngulos y demilmetrosen distancias, pudiendo realizar medidas en puntos situados entre 2 y 5 kilmetros segn el aparato y la cantidad de prismas usada.

Teodolito, estacin total y GPS

Genricamente se los denomina estaciones totales porque tienen la capacidad de medir ngulos, distancias y niveles, lo cual requera previamente de diversos instrumentos. Estos teodolitos electro-pticos hace tiempo que son una realidad tcnica accesible desde el punto de vista econmico. Su precisin, facilidad de uso y la posibilidad de almacenar la informacin para descargarla despus en programas deCADha hecho que desplacen a los teodolitos, que actualmente estn en desuso.

Por otra parte, desde hace ya varios aos las estaciones totales se estn viendo desplazadas por equipos GNSS (Sistema Satelital de Navegacin Global, por sus siglas en ingls) que abarca sistemas como el GPS, antes conocido como Navstar, de E.E.U.U., el GLONASS, de Rusia, El COMPASS de China y el GALILEO de la Unin Europea. Las ventajas delGNSStopogrfico con respecto a la estacin total son que, una vez fijada la base en tierra no es necesario ms que una sola persona para tomar los datos, mientras que la estacin requera de dos, el tcnico que manejaba la estacin y el operario que situaba el prisma; y aunque con la tecnologa de Estacin Total Robtica, esto ya no es necesario, el precio de los sistemas GNSS ha bajado tanto que han ido desplazando a aquellas en campo abierto. Por otra parte, la estacin total exige que exista una lnea visual entre el aparato y el prisma (o punto de control), lo que es innecesario con el GNSS, aunque por su parte el GNSS requiere al operario situarse en dicho punto, lo cual no siempre es posible. La gran ventaja que mantiene la Estacin Total contra los sistemas satelitales son los trabajos bajo techo y subterrneos, adems de aquellos donde el operador no puede acceder, como torres elctricas o riscos, y que con sistemas de medicin sin prisma de hasta 3000m (a la fecha) estos levantamientos se pueden hacer por una persona y desde un slo punto, aunque en este aspecto los Escners Lser y la tecnologa LIDAR han estado ganando terreno.

Por lo tanto, no siempre es posible el uso del GNSS, principalmente cuando no puede recibir las seales de los satlites debido a la presencia de edificaciones, bosque tupido, etc. Por lo dems, los sistemas GNSS RTK (Cinemtico de Tiempo Real, por sus siglas en ingls) ya igualan e incluso superan la precisin de cualquier Estacin Total, salvando los errores acumulables de stas ltimas, permitiendo adems levantamientos de puntos distantes incluso a 100 km sin problema. En el futuro se percibe que la eleccin entre un equipo GNSS o bien una Estacin Total estar ms dado por la aplicacin en s, que por los lmites tecnolgicos que cada instrumento presente.

1.16 SENSORES REMOTOS AIROTRANSPORTADOS

2. Tecnologas Drones - UAV LiDAR Ideal para pequeas reas Para grandes extensiones Orto fotos (3-30 cm/pixel) Orto fotos (15 cm/pixel) DSM DSM DTM RGB - NIR RGB NIR - Trmicas Hiperespectral

3. Drones - UAV Toma de datos para ingeniera mediante sensores remotos aerotransportados

4. Drones - UAV Documentacin en construcciones USOS Arquitectura y urbanismo Monitoreo de cultivos Eventos Estudios ambientales y forestales Cartografa para infraestructura VENTAJAS Reduccin de costos Resultados en menor tiempo Alta precisin Reduccin de riesgos Automatizacin del proceso Tecnologa de punta

5. Drones - UAV Fuente: UAV Photogrammetry, Henri Eisenbeiss, 2010

6. Ejemplos

7. Ejemplos

8. EjemplosHasta 3 cm/pixel

9. Ejemplos Imagenes NIR para estudios NDVI

10. Ejemplos DSM a partir de fotos

11. Ejemplos Compatible con Google Maps y Google Earth

12. LiDAR

13. LiDAR Penetracin a travs de Vegetacin El Sistema de Terra es un Lasermulti-fase (Hacia adelante, Nadir yhacia atrs)

14. LiDAR Penetracin a travs de Vegetacin (Perfil)

15. LiDAR

16. LiDAR NO TERRENO, DSM: 10.000.000 PUNTOS 500 METROS DE FRANJA

17. LiDAR TERRENO, DTM: 2.000.000 PUNTOS

18. LiDAR GRILLA DE 1 METRO: 5.000 PUNTOS

19. Aplicaciones PLANEACIN DE HIDROELCTRICAS

20. Aplicaciones Depsitos acumulados Antiguo borde EXPLORACIN HIDROCARBUROS

21. Aplicaciones TRANSMISIN ELCTRICA

22. Aplicaciones 50km Detallados estudios hiperespectrales puede evaluar el estado de la sanidad vegetal, los niveles de humedad, plagas, especies y otras propiedades qumicas de la vegetacin ESTUDIOS AMBIENTALES

23. Aplicaciones SELECCIN DE RUTAS

24. Aplicaciones ESTUDIOS GEOTCNICOS

25. Aplicaciones FERROCARRILES

26. Aplicaciones MINERA

1.17 INTRODUCCION AL GIS (SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA)

Sistema de Informacin Geogrfica

En la imagen capas raster y vectoriales en el SIG de cdigo libreQGIS, usado comointerfaz grfica de usuariodeGRASS.

Un ejemplo de uso de capas en una aplicacin SIG. En este ejemplo la capa de la cubierta forestal (en verde) se encuentra en la parte inferior, seguida de la capa topogrfica con las curvas de nivel. A continuacin la capa con la red hidrogrfica y a continuacin la capa de lmites administrativos. En los SIG el orden de superposicin de la informacin es muy importante para obtener visualizacin correcta del mapa final. Ntese que la capa que recoge las lminas de aguas se encuentra justo por debajo de la capa de ros, de modo que una lnea de flujo puede verse que cubre uno de los estanques.

UnSistema de Informacin Geogrfica(SIGoGIS, en suacrnimoingls Geographic Information System) es una integracin organizada dehardware,softwareydatos geogrficosdiseada para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la informacin geogrficamente referenciadacon el fin deresolver problemas complejos de planificacin y gestin geogrfica. Tambin puede definirse como un modelo de una parte de la realidad referido a un sistema de coordenadas terrestre y construido para satisfacer unas necesidades concretas de informacin.

En el sentido ms estricto, es cualquiersistema de informacincapaz de integrar, almacenar, editar, analizar, compartir y mostrar la informacin geogrficamente referenciada. En un sentido ms genrico, los SIG son herramientas que permiten a los usuarios crear consultas interactivas, analizar lainformacin espacial, editar datos,mapasy presentar los resultados de todas estas operaciones.

La tecnologa de los Sistemas de Informacin Geogrfica puede ser utilizada parainvestigaciones cientficas, la gestin de los recursos, gestin de activos, laarqueologa, laevaluacin del impacto ambiental, laplanificacin urbana, lacartografa, lasociologa, lageografa histrica, elmarketing, lalogsticapor nombrar unos pocos. Por ejemplo, un SIG podra permitir a los grupos de emergencia calcular fcilmente los tiempos de respuesta en caso de undesastre natural, o para encontrar loshumedalesque necesitan proteccin contra la contaminacin, o pueden ser utilizados por una empresa para ubicar un nuevo negocio y aprovechar las ventajas de una zona de mercado con escasa competencia.

Funcionamiento de un SIG

Un Sistema de Informacin Geogrfica puede mostrar la informacin en capas temticas para realizar anlisis multicriterio complejos

El SIG funciona como una basecon informacin (datos alfanumricos) que se encuentra asociada por unidentificadorcomn a los objetos grficos de unmapadigital. De esta forma, sealando un objeto se conocen sus atributos e, inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede saber su localizacin en lacartografa.

La razn fundamental para utilizar un SIG es la gestin de informacin espacial. El sistema permite separar la informacin en diferentes capas temticas y las almacena independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rpida y sencilla, facilitando al profesional la posibilidad de relacionar la informacin existente a travs de latopologade los objetos, con el fin de generar otra nueva que no podramos obtener de otra forma.

Las principales cuestiones que puede resolver un Sistema de Informacin Geogrfica, ordenadas de menor a mayor complejidad, son:

1. Localizacin: preguntar por las caractersticas de un lugar concreto.

2. Condicin: el cumplimiento o no de unas condiciones impuestas al sistema.

3. Tendencia: comparacin entre situaciones temporales o espaciales distintas de alguna caracterstica.

4. Rutas: clculo de rutas ptimas entre dos o ms puntos.

5. Pautas: deteccin de pautas espaciales.

6. Modelos: generacin de modelos a partir de fenmenos o actuaciones simuladas.

Por ser tan verstiles, el campo de aplicacin de los Sistemas de Informacin Geogrfica es muy amplio, pudiendo utilizarse en la mayora de las actividades con un componente espacial. La profunda revolucin que han provocado las nuevas tecnologas ha incidido de manera decisiva en su evolucin.

Historia de su desarrollo

Hace unos 15.000 aosen las paredes de lascuevas de Lascaux(Francia) loshombres de Cro-Magnonpintaban en las paredes los animales que cazaban, asociando estos dibujos con trazas lineales que, se cree, cuadraban con lasrutas de migracinde esas especies.Si bien este ejemplo es simplista en comparacin con las tecnologas modernas, estos antecedentes tempranos imitan a dos elementos de los Sistemas de Informacin Geogrfica modernos: una imagen asociada con un atributo de informacin.

Mapa original del Dr. John Snow. Los puntos son casos de clera durante la epidemia en Londres de 1854. Las cruces representan los pozos de agua de los que beban los enfermos.

En1854el pionero de laepidemiologa, el Dr.John Snow, proporcionara otro clsico ejemplo de este concepto cuando cartografi, en un ya famoso mapa, la incidencia de los casos decleraen el distrito deSohoenLondres. EsteprotoSIG, quiz el ejemplo ms temprano delmtodo geogrfico4, permiti a Snow localizar con precisin un pozo de agua contaminado como la fuente causante del brote.

Si bien lacartografa topogrfica y temticaya exista previamente, el mapa de John Snow fue el nico hasta el momento, que, utilizando mtodos cartogrficos, no solo representaba la realidad, sino que por primera vez analizaba conjuntos defenmenos geogrficosdependientes.

El comienzo delsiglo XXvio el desarrollo de la "fotolitografa" donde los mapas eran separados en capas. El avance delhardwareimpulsado por la investigacin enarmamento nucleardara lugar, a comienzos de losaos 60, al desarrollo de aplicaciones cartogrficas para computadores de propsito general.5

El ao1962vio la primera utilizacin real de los SIG en el mundo, concretamente enOttawa(Ontario,Canad) y a cargo del Departamento Federal de Silvicultura y Desarrollo Rural. Desarrollado porRoger Tomlinson, el llamadoSistema de Informacin Geogrfica de Canad(Canadian Geographic Information System, CGIS) fue utilizado para almacenar, analizar y manipular datos recogidos para el Inventario de Tierras Canad (Canada Land Inventory, CLI) - una iniciativa orientada a la gestin de los vastosrecursos naturalesdel pas con informacin cartogrfica relativa atiposyusos del suelo,agricultura, espacios de recreo, vida silvestre, aves acuticas ysilvicultura, todo elloescalade 1:50.000. Se aadi, as mismo, un factor de clasificacin para permitir el anlisis de la informacin.

ElSistema de Informacin Geogrfica de Canadfue el primer SIG en el mundo similar a tal y como los conocemos hoy en da, y un considerable avance con respecto a las aplicaciones cartogrficas existentes hasta entonces, puesto que permita superponer capas de informacin, realizar mediciones y llevar a cabodigitalizacionesyescaneosde datos. Asimismo, soportaba un sistema nacional de coordenadas que abarcaba todo el continente, una codificacin de lneas en "arcos" que posean una verdaderatopolgicaintegrada y que almacenaba los atributos de cada elemento y la informacin sobre su localizacin enarchivosseparados. Como consecuencia de esto, Tomlinson est considerado como "el padre de los SIG", en particular por el empleo deinformacin geogrficaconvergente estructurada en capas, lo que facilita suanlisis espacial.6El CGIS estuvo operativo hasta ladcada de los 90llegando a ser labase de datossobre recursos delterritorioms grande de Canad. Fue desarrollado como un sistema basado en unacomputadoracentral y su fortaleza radicaba en que permita realizar anlisis complejos de conjuntos de datos que abarcaban todo elcontinente. Elsoftware, decano de los Sistemas de Informacin Geogrfica, nunca estuvo disponible de forma comercial.

En1964,Howard T. Fisherform en laUniversidad de HarvardelLaboratorio de Computacin Grfica y Anlisis Espacialen laHarvard Graduate School of Design(LCGSA 1965-1991), donde se desarrollaron una serie de importantes conceptos tericos en el manejo de datos espaciales, y en ladcada de 1970haba difundidocdigo de softwarey sistemas germinales, tales como SYMAP, GRID y ODYSSEY - los cuales sirvieron como fuentes de inspiracin conceptual para su posterior desarrollos comerciales - a universidades, centros de investigacin y empresas de todo el mundo.7

En ladcada de los 80, M&S Computing (ms tardeIntergraph),Environmental Systems Research Institute(ESRI) yCARIS(Computer Aided Resource Information System) emergeran como proveedores comerciales de software SIG. Incorporaron con xito muchas de las caractersticas de CGIS, combinando el enfoque de primera generacin de Sistemas de Informacin Geogrfica relativo a la separacin de la informacin espacial y los atributos de los elementos geogrficos representados con un enfoque de segunda generacin que organiza y estructura estos atributos en bases de datos.

En la dcada de los aos 70 y principios de los 80 se inici en paralelo el desarrollo de dos sistemas dedominio pblico. El proyecto Map Overlay and Statistical System (MOSS) se inici en1977enFort Collins(Colorado,EE. UU.) bajo los auspicios de laWestern Energy and Land Use Team(WELUT) y elServicio de Pesca y Vida Silvestre de Estados Unidos(US Fish and Wildlife Service). En1982elCuerpo de Ingenieros del Laboratorio de Investigacin de Ingeniera de la Construccin del Ejrcito de los Estados Unidos(USA-CERL) desarrollaGRASScomo herramienta para la supervisin y gestin medioambiental de los territorios bajo administracin delDepartamento de Defensa.

1.18 INTRODUCCION A LA GEOMATICA

Geomticaes el trmino cientfico moderno que hace referencia a un conjunto de ciencias en las cuales se integran los medios para la captura, tratamiento, anlisis, interpretacin, difusin y almacenamiento de informacin geogrfica. Tambin llamada informacin espacial o geoespacial.

Caractersticas

El trmino geomtica est compuesto por dos ramas "GEO" (Tierra), y "MATICA" (Informtica). Es decir, el estudio de la superficie terrestre a travs de la informtica (tratamiento automtico de la informacin). Este trmino, nacido en Canad, ya es parte de las normas de estandarizacin ISO[1]

Historia

A nivel acadmico la ingeniera geomtica tuvo origen enCanad, especficamente en la provincia de Qubecen elsiglo XX, y oficialmente en1986en laUniversidad Laval, quienes ofertaron el primer programa de Ingeniera Geomtica a nivel mundial. Siendo as la primera Universidad que dio un paso sustancial adoptando a las nuevas tecnologas con la consolidacin de las ciencias para estudiar a la Tierra. Pero no solo en la provincia de Qubec sucedi este fenmeno, tambin repercuti en las universidades de las provincias deNew Brunswick,Ontario,Albertay laColumbia Britnica.

En losaos 1960el estudio de la forma y dimensiones de la Tierra estuvo sujeto a constantes cambios cientficos y tecnolgicos a nivel internacional, por otro lado el problema de la superposicin de distintas capas de informacin en un mismo territorio y su interrelacin era un problema que enfrentaba una serie de problemticas que eran difciles de resolver. Especficamente en Norteamrica, en donde la Fotogrametra, laTeledeteccin, laCartografa, laGeodesiay laTopografabuscaban mecanismos que permitieran sistematizar procedimientos complejos.

Hubo un incremento de necesidades mundiales de ubicacin, delimitacin,georreferenciacin, localizacin, etc., en donde el papel de las ciencias que estudiaban estas problemticas resultaba insuficiente. Es en esta dcada que el cientfico francsBernard Dubuisson(reconocido topgrafo y fotogrametrista) propone por primera vez a la "Geomtica", como el trmino que integraba un mecanismo sistmicopermitiendo conjuntar las ciencias para medir y localizar espacios en la Tierra.

De esta manera la presin se hizo notar en ciertos pases que comenzaron a invertir y apostar a la investigacin con el propsito de desarrollar herramientas integrales geomticas apoyando dichas problemticas. Tal es el caso de losEstados Unidos, que en el ao de1978lanza su primersatlite(en lo que hasta ahora es laconstelacin NAVSTAR) con la tecnologaGPS(Global Positioning System). En1982la entoncesUnin Soviticacomienza a desarrollar estudios geoespaciales con el lanzamiento de satlites en lo que hasta ahora es la constelacinGLONASS(Global Navigation Satellite System). En1994, la AEE (ESA) y laComisin Europea(EC) se alan para lanzar el programaEGNOS(European Geostacionary Navigation Overlay Service), que tena por finalidad complementar y mejorar el servicio proporcionado por los sistemas GPS y GLONASS.

1.19 SENSORES REMOTOS SATELITALES Y LA TELEDETECCION

Teledeteccin

Imagen delValle de la Muerte, tomada por un radary coloreada usando un polarmetro.Lateledeteccinodeteccin remotaes la adquisicin de informacin a pequea o gran escala de un objeto o fenmeno, ya sea usando instrumentos de grabacin o instrumentos de escaneo enreal inalmbricoso que no estn en contacto directo con el objeto (como por ejemploaviones,satlites,astronave,boyasobarcos). En la prctica, la teledeteccin consiste en recoger informacin a travs de diferentes dispositivos de un objeto concreto o un rea. Por ejemplo, la observacin terrestre o lossatlites meteorolgicos, las boyas ocenicas y atmosfricas, lasimgenes por resonancia magntica(MRI en ingls), latomografa por emisin de positrones(PET en ingls), losrayos-Xy lassondas espacialesson todos ejemplos de teledeteccin. Actualmente, el trmino se refiere de manera general al uso de tecnologas de sensores para adquisin de imgenes, incluyendo: instrumentos a bordo de satlites o aerotransportados, usos enelectrofisiologa, y difiere en otros campos relacionados con imgenes como por ejemplo en imagen mdica.

Hay dos clases de teledeteccin principalmente: teledeteccin pasiva y teledeteccin activa:

- Las teles detectoras pasivas detectan radiacin natural emitida o reflejada por el objeto o rea circundante que est siendo observada. La luz solar reflejada es uno de los tipos de radiacin ms comunes medidos por esta clase de teledeteccin. Algunos ejemplos pueden ser lafotografa, losinfrarrojos, lossensores CCD(charge-coupled devices, dispositivo de cargas elctricas interconectadas) y losradimetros.

- Los tele detectores activos por otra parte emiten energa para poder escanear objetos y reas con lo que el tele detector mide la radiacin reflejada del objetivo. Unradares un ejemplo de tele detector activo, el cual mide el tiempo que tarda una emisin en ir y volver de un punto, estableciendo as la localizacin, altura, velocidad y direccin de un objeto determinado. La teledeteccin remota hace posible recoger informacin de reas peligrosas o inaccesibles. Algunas aplicaciones pueden ser monitorizar unadeforestacinen reas como laCuenca del Amazonas, el efecto delcambio climticoen losglaciaresy en el rtico y en el Antrtico, y el sondeo en profundidad de las fallas ocenicas y las costas. El colectivo militar, durante laGuerra Fra, hizo uso de esta tcnica para recoger informacin sobre fronteras potencialmente peligrosas. La teledeteccin remota tambin reemplaza la lenta y costosa recogida de informacin sobre el terreno, asegurando adems que en el proceso las zonas u objetos analizados no se vean alterados.

Las plataformas orbitales pueden transmitir informacin de diversas franjas delespectro electromagnticoque en colaboracin con sensores areos o terrestres y un anlisis en conjunto, provee a los investigadores con suficiente informacin para monitorizar la evolucin de fenmenos naturales tales comoEl Nio. Otros usos engloban reas como lasciencias de la Tierra, en concreto la gestin de recursos naturales, campos de agricultura en trminos de uso y conservacin, y seguridad nacional.

1.20 IMGENES SATELITALES :LANSAT,ASTER Y RADARSAT

ASTEREl satlite Aster fue lanzado en la plataforma de TIERRA en diciembre de 1999.Contiene 14 bandas; Infrarroja termal (TIR) con 5 bandas a 90 metros de resolucin,Infrarroja de Onda Corta (SWIR) con 6 bandas a 30 metros de resolucin e InfrarrojaVisible/Cercana (VNIR) con 4 bandas a 15 metros de resolucin.Las imgenes ASTER son utilizadas para la interpretacin geolgica y ambiental, perotambin tiene muchos otros usos.La anchura de la toma de las imgenes es los 60Km, obteniendo escenas que cubrenun rea de 60 X 60Km. Su tiempo de revisita es de16 das.

Berln 9 de Julio de 2006, Final de la copa Mundial de Ftbol

Imagen espectral de laBaha de Santander(Cantabria) tomada por el satlite LandSat de la NASA.

Imagen de un satlite LandSat 7.

LosLandSatson una serie desatlitesconstruidos y puestos en rbita porEE. UU.para la observacin en alta resolucin de la superficie terrestre. Los LandSat orbitan alrededor de laTierraenrbitacircular helio sincrnica, a 705 km de altura, con una inclinacin de 98.2 respecto del Ecuador y un perodo de 99 minutos. La rbita de los satlites est diseada de tal modo que cada vez que stos cruzan el Ecuador lo hacen de Norte a Sur entre las 10:00 y las 10:15 de la maana hora local. Los LandSat estn equipados con instrumentos especficos para lateledeteccinmultiespectral.El primer satlite LandSat (en principio denominadoERTS-1) fue lanzado el23 de juliode1972. El ltimo de la serie es el LandSat 7, puesto en rbita en1999, y es capaz de conseguir unaresolucinespacial de 15 metros.

Serie de satlites LandSat y ao de su lanzamiento:

Landsat 1:1972

Landsat 2:1975

Landsat 3:1978

Landsat 4:1982

Landsat 5:1985

Landsat 6:1993. Lanzamiento fallido.

Landsat 7:1999

En el ao2012est plenamente operativo elLandSat 7. Los cuatro primeros satlites se encuentran fuera de servicio y desde noviembre de2011sali de servicioLandsat 5.

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