LINEA DE TIEMPO DE LA EVOLUCION DE LA CARTOGRAFIA

SIG Y CARTOGRAFIA

1. Se realizaban mapas con pintura en cuevas, suelos y hasta en el diente de un mamut. PUEBLOS PRIMITIVOS 25000 AÑOS A.C. Se le considera el inventor de la Cartografia. Represento con mapas el mundo Medierraneo. HERÓDOTO 450 AÑOS A.C. Los navegantes hicieron descripciones de las costas mediterraneas y del Mar Negro. GRECIA 500 AÑOS A.C. Tabla de posiciones geograficas de latitud y longitud. PTOLOMEO 165 AÑOS A.C. Utilizaron la cartografia con fines de dominio militar. ROMANO 27 AÑOS A.C. En sus viajes realizo mapa de China, Japón,Tailandia, y Birmania. MARCO POLO 1254 AÑOS A.C. 1.-LINEA DE TIEMPO EVOLUCION DE LA CARTOGRAFIA

2. SIGLO XVI SIGLO XVIII 1914 - 1918 SIGLO XX SIGLO XXI PRESENTE CONQUISTA AMERICANA ERA DE LOS DESCUBRIMIENTOS , los mapas manuscritos añaden nuevos territorios. En la 2da.mitad se crean mapas catástrales. GERARDO MERCATOR Navegación Marítima PRIMERA GUERRA MUNDIAL. Primeras fotos aereas. MAPAS DIGITALES Avances en informática lograron una aproximación más cercana a la realidad del relieve. GPS GEOLOCALIZACIÓN El uso de los satélites permiten observaciones en tempo real y detallado del territorio y de los fenómenos climáticos. Usos de GPS, geo localizadores, escaneos satelitales, etc. LINEA DE TIEMPO EVOLUCION DE LA CARTOGRAFIA

3. 2-Sistemas de Información Geográfica Su evolución por décadas En las paredes de las cuevas de Lascaux (Francia) los hombres de Cro-Magnon pintaban los animales que cazaban, asociando los dibujos con trazas lineales que cuadraban con las rutas de migración de esas especies. Estos antecedentes tempranos imitan a dos elementos de los Sistemas de Información Geográfica modernos: una imagen asociada con un atributo de información. 15000 aC 1600 aC 1854 1960 1970 1980 1990 SIGLO XXI Durante las primeras civilizaciones había la necesidad de dirigir y diseñar el espacio. El antiguo Egipto necesitaba saber los límites de las propiedades. Los primeros mapas muestran la Tierra como un continente rodeado de agua. En estas representaciones se toma como referencia al Mar Mediterráneo, que era el punto de embarque de las expediciones. El pionero de la epidemiología, el Dr. John Snow, cartografió la incidencia de los casos de cólera en un mapa del distrito de Soho en Londres. Este protoSIG, quizá el ejemplo más temprano del método geográfico, permitió a Snow localizar con precisión un pozo de agua contaminado como fuente causante del brote. En 1962 vio la primera utilización real de los SIG, a cargo del Departamento Federal de Silvicultura y Desarrollo Rural. Desarrollado por Roger Tomlinson, llamado Sistema de Información Geográfica de Canadá (CGIS) Modelo orientado a registros, cada figura tenía un registro propio, pero no puede establecer una relación entre ellas. En 1970, tiene lugar en Ottawa, Canadá, el primer Simposio Internacional de Sistemas de Información Geográfica. desarrollo de dos sistemas de dominio público. El proyecto Map Overlay and Statistical System (MOSS) se inició en 1977 en Fort Collins (Colorado, EE.UU.) Modelo orientado a capas, algoritmos que permiten generar las posiciones relativas mediante topología en capas. En 1982 el Cuerpo de Ingenieros del USA-CERL desarrolla GRASS para la supervisión y gestión medioambiental de los territorios. En 1985 aparece el primer SIG libre, GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) Modelo orientado a objetos, donde se considera el paisaje tal como lo es realmente, todo se conforma de partes y las partes se integran y forman objetos. El crecimiento en los sistemas se ha consolidado, reduciendo el número de plataformas. Los usuarios comienzan a exportar el concepto de visualización de datos SIG a Internet. Expansión de desarrollos de software SIG de código libre, los cuales, abarcan una gama más amplia de sistemas operativos, permitiendo ser modificados para llevar a cabo tareas específicas. inicios Se inicia una etapa comercial para profesionales, donde los Sistemas de Información Geográfica empezaron a difundirse al nivel del usuario doméstico debido a la generalización de los ordenadores personales o microordenadores. Código libre, Internet, la estandarización de normas de transferencia de datos, SIG 3D, animaciones gráficas, etc.

4. 4.SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA

5. Contenido Introducción Escala Proyección Datum Sistema de coordenadas Sistema UTM

6. Introducción El objetivo de esta presentación es entender algunos conceptos relacionados con los sistemas de información geográfica, que son básicos para su aplicación. Estos conceptos son: Escala, proyección, datum y sistema de coordenadas.

7. Escala Representa la relación entre el tamaño de los objetos en el mapa y el tamaño de los objetos en la tierra. Normalmente se representa como una fracción, donde el numerador es el tamaño en el mapa y el denominador es el tamaño en la tierra. Cuanto más pequeño sea la fracción, es decir aquella con un numerador pequeño y denominador grande, más pequeña es la escala. Cuanto más pequeña es la escala del mapa, mayor es la superficie de la tierra que el mapa puede representar. Cuanto mayor sea la escala del mapa, más pequeña es el área cubierta y mayor es el detalle mostrado.

8. 1:50,000 1:250,000 1:1000,000 DIFERENCIAS EN COBERTURA

9. 1:50,000 1:105 DIFERENCIAS EN DETALLES

10. Proyección La Tierra es casi esférica El reto de los cartógrafos es producir un mapa plano que represente correctamente las formas, ángulos, distancias y tamaños de los objetos en la tierra. La conversión de la esfera a un mapa plano siempre genera una distorsión.

11. La Proyección es el proceso de convertir la forma casi esférica de la tierra en una superficie plana. Existen tres familias de proyecciones en función de la superficie sobre la que la superficie de la Tierra se proyectaría si una bombilla de luz se colocara en el centro de la Tierra: Proyecciones Planas Cónicas Cilíndricas Como mencionamos antes, cada tipo de proyección generará ciera distorción en algunas áreas, debido a las superficies curvas de la Tierra. El cartógrafo debe visualizar qué propiedades deben preservarse más. Por ejemplo, los mapas diseñados para medir distancia, deben preservar la distancia (medidas), para los mapas diseñados para determinar direcciones, deben preservarse las formas o también se puede estar interesado en medir áreas, para lo que se necesita preservar el área.

12. Proyección Plana

13. Proyección cilíndrica

14. Proyección cónica

15. El Datum Para tener una representación precisa de las mediciones de distancia y áreas en cualquier mapa proyectado es necesario tener mediciones precisas de la Tierra. El datum es un modelo de la forma de la tierra, que permite medir de forma precisa la Tierra y localizar los orígenes y la orientación del sistema de coordenadas . Algunos Datums parten de la medición del diámetro de la Tierra en diferentes direcciones, otros se centran en las proporciones de planitud (relación entre el diámetro polar y diámetros ecuatoriales), y aún otros, se basan en la medición de la circunferencia de la Tierra en diferentes lugares, porque cada dato utiliza diferentes métodos y los diferentes modelos de la Tierra (que se llaman elipsoides de referencia). Los mapas asociados a un dato dependen de estas propiedades.

16. Otros conceptos para entender el Datum Altura geoidal: Diferencias entre el elipsoide y el geoide. Elipsoide: Objeto definido por una ecuación y una serie de parámetros que permiten asimilar la tierra a una superficie matemática. Geoide: Superficie formada por los puntos en los que el campo gravitatorio tiene una misma intensidad, y se obtiene prolongando la superficie de los océanos en reposo bajo la superficie terrestre.

17. Parámetros del elipsoide

18. Geoide

19. Tres superficies fundamentales

20. El conjunto de un elipsoide y un punto de tangencia con la superficie terrestre conforma un Datum. El punto donde se enlaza el elipsoide al geoide, que se denomina punto fundamental. La altura geoidal en este punto es igual a cero. Para un mismo elipsoide pueden utilizarse distintos puntos fundamentales, que darán lugar a distintos datums y a distintas coordenadas geográficas para un mismo punto.

21. Sistema de Coordenadas Una vez que se tiene un modelo preciso para definir la forma de la Tierra (Datum), se establece un sistema para codificar cada una de las posiciones su superficie y asignar a éstas las correspondientes coordenadas, a este sistema se le conoce como SISTEMA DE COORDENADAS. EXISTEN DOS TIPOS BÁSICOS DE SISTEMAS DE COORDENADAS COORDENADAS GEOGRÁFICAS Sistemas de coordenadas esféricas, mediante el cual un punto se localiza mediante dos valores angulares: LATITUD y LONGITUD SISTEMA DE COORDENADAS PROYECTADAS Sistemas de coordenadas plano, en el que se localizan los puntos en coordenadas cartesianas, en las que un punto se define mediante un par de medidas de distancia ( x,y).

22. Elementos del Sistema de Coordenadas Geográficas

23. Sistema UTM No es simplemente una proyección, sino que se trata de un sistema completo para cartografiar la practica totalidad de la Tierra. Se divide en una serie de zonas rectangulares mediante una cuadricula y se aplica una proyección y unos parámetros geodésicos concretos a cada una de dichas zonas.

24. Con el sistema UTM, las coordenadas de un punto no se expresan como coordenadas terrestres absolutas, sino mediante la zona correspondiente y las coordenadas relativas a la zona UTM en la que nos encontremos. La cuadricula UTM tiene un total de 60 husos numerados entre 1 y 60, cada uno de los cuales abarca una amplitud de 6de longitud. El huso 1 se sitúa entre los 180°y 174° O, y la numeración avanza hacia el Este. En latitud, cada huso se divide en 20 zonas, que van desde los 80°S hasta los 84°N. Estas se codifican con letras desde la C a la X, no utilizándose las letras I y O por su similitud con los dígitos 1 y 0. Cada zona abarca 8 grados de longitud, excepto la X que se prolonga unos 4 grados adicionales.

25. Una zona UTM se localiza, por tanto, con un número y una letra, y es en función de la zona como posteriormente se dan las coordenadas que localizan un punto. Estas coordenadas se expresan en metros y expresan la distancia entre el punto y el origen de la zona UTM en concreto. El origen de la zona se sitúa en el punto de corte entre el meridiano centra de la zona y el ecuador. Por ejemplo, para las zonas UTM en el huso 31, el cual va desde los 0° hasta los 6°, el origen se sitúa en el punto de corte entre el ecuador y el meridiano de 3°. Para evitar la aparición de números negativos, se considera que el origen no tiene una coordenada X de 0 metros, sino de 500000. Con ello se evita que las zonas al Este del meridiano central tengan coordenadas negativas, ya que ninguna zona tiene un ancho mayor de 1000000 metros (el ancho es máximo en las zonas cerca del ecuador, siendo de alrededor de 668 kilómetros). De igual modo, cuando se trabaja en el hemisferio sur (donde las coordenadas Y serán siempre negativas), se considera que el origen tiene una coordenada Y de 10000000 metros, lo cual hace que todas las coordenadas referidas a el sean positivas. Para las zonas polares no resulta adecuado emplear el sistema UTM, ya que las distorsiones que produce son demasiado grandes. En su lugar, se utiliza el sistema UPS (Universal Polar Stereographic).

26. Determinación del origen de una zona UTM

27. BASE LEGAL EN PERU

28. VENTAJAS Y DESVENTAJAS EN USAR CARTOGRAFIA Y SIG EN LA INGENIERIA CIVIL ¿ Qué es un SIG? Un sistema de Información Geográfica (SIG) es un sistema de  software, hardware y procedimientos elaborados que facilita la gestión, manipulación, análisis, modelado y representación de datos georreferenciados, para resolver problemáticas de planificación y gestión . Un SIG se compone por tanto de: Hardware . Software . Datos geográficos. Recursos humanos. Un SIG, desde la perspectiva tecnológica, debe de ser capaz de manipular y analizar todos los siguientes elementos de forma integrada: Geometría (Sistemas de Referencia de Coordenadas). Topología (Relaciones topológicas). Atributos temáticos (Asociados a objetos o entidades geográficas). Las fuentes de información geográfica clásicas son: Cartografía (Topográfica y Temática). Topografía/GPS. Fotografía aérea. Teledetección espacial.

29. ¿Qué es un CARTOGRAFIA? El diseño asistido por ordenador, más conocido por sus siglas inglesas CAD (computer-aided design), es el uso de un amplio rango de  herramientas computacionales  que asisten a ingenieros, arquitectos y diseñadores. Estas herramientas se pueden dividir básicamente en programas de  dibujo 2D y de modelado 3D . Las herramientas de dibujo en 2D se basan en entidades geométricas vectoriales como puntos, líneas, arcos y polígonos, con las que se puede operar a través de una interfaz gráfica. Los modeladores en 3D añaden superficies y sólidos

30. VENTAJAS Y DESVENTAJAS 1.Tipos de geometrías En un CAD se trabaja con puntos, líneas, líneas cerradas, arcos y textos. Sin embargo, en un SIG las geometrías básicas son  el punto, la línea y el polígono , y también permite el uso de anotaciones o etiquetas. En los SIG más avanzados podemos trabajar con multipuntos, multilíneas y multipolígonos. 2. Formatos En un CAD trabajaremos con archivos DXF o DWG, mientras que un SIG podemos trabajar con bases de datos espaciales (geodatabases), archivos shapefile, GML, KML, y muchos otros formatos vectoriales: 3. Tipo de datos Existen dos formas de almacenar datos en un SIG: VECTORIAL:  Aquí los datos están basados en la representación vectorial de la componente espacial de los datos geográficos. Su representación es mediante puntos (coordenadas X e Y), líneas y polígonos. RASTER:  Cualquier tipo de imagen digital representada en mallas ( Pixels ). Divide el espacio en celdas regulares donde cada una de ellas representa un único valor.

31. 4. Forma de trabajar con los ficheros En un CAD lo habitual es trabajar con un  único fichero  que contiene distinta información. En un SIG tradicionalmente se trabaja con  un fichero por capa tipo de geometría , es decir, tendríamos un fichero con una capa de líneas, otro fichero con una capa de polígonos, etc. En el caso de trabajar contra unas bases de datos tendríamos una tabla de líneas, otra tabla de polígonos, etc. 5. Posibilidades de edición Si en algo destaca un CAD es en la capacidad avanzada de edición. En un SIG las capacidades de edición son limitadas y debemos recurrir al  uso de plugins de digitalización avanzada  para tener unas funcionalidades similares a los CAD. 6. Trabajar con datos georreferenciados En un SIG siempre debemos trabajar con información georreferenciada, es decir, debemos tener esta información ubicada en el espacio y vinculada a un  sistema de referencia espacial (SRC) , este sistema de referencia puede ser proyectado o no, pero en cualquier caso debe tener un sistema de coordenadas. Por ejemplo, mediante un SIG podemos ubicar las coordenadas reales de un punto y además saber si ese punto está dentro de un polígono de una forma lógica. 7. Realizar operaciones espaciales Relacionado con el punto anterior, una vez que tenemos nuestros daos georreferenciados y conocemos su ubicación real en el espacio,  con un SIG podemos realizar operaciones de geoprocesamiento  que  nos ayudan a tomar decisiones , determinando la relación de los objetos geográficos entre sí. Con un CAD eso no es posible. 8. Aplicaciones y usos Los SIG tienen un abanico casi infinito de posibilidades, llegando a cuantificarse  más de 1000 aplicaciones y usos de los SIG  (agricultura, hidrología, ordenación del territorio, teledetección, arqueología). Sin embargo, el ámbito de trabajo de trabajo de un CAD está limitado a la  producción de planos , centrándose sobre todo en el ámbito de generación de planos para ingeniería (ingeniería inversa y estructural, ingeniería civil y urbanismo), instalaciones mecánicas, diseño de plantas, arquitectura, delineación…