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i
COMANDO DE EDUCACIÓN Y DOCTRINA DEL EJÉRCITO
INFORME FINAL
TRABAJO DE INVESTIGACION E INNOVACION TECNOLOGICA
CARRERA PROFESIONAL TÉCNICA: GEOMÁTICO
NOMBRE DEL TRABAJO:
“GENERACION DEL PLANO BASE PARA PROPONER LA
AMPLIACION DE INFRAESTRUCTURA DEL INSTITUTO DE
EDUCACIÓN SUPERIOR TECNÓLÓGICO PÚBLICO DEL
EJÉRCITO – ETE “SGTO. 2º FERNANDO LORES TENAZOA –
2018”
INTEGRANTES:
- ALA. III AÑO T/GEO ALMONACID PAUCAR MONICA MARIEL - ALO. III AÑO T/GEO CARRASCO GASTOLOMENDO DAVID - ALO. III AÑO T/GEO CASTILLA LLANOS RAUL HERNAN
ASESOR TÉCNICO:
SO1 TEC.GEOMATICO APARICIO HUAMAN GABRIEL
ASESORA METODOLÓGICA:
Dr. CESAR DEL CASTILLO TALLEDO
Lima – Perú 2018
ii
AGRADECIMIENTO
A nuestros asesores, instructores y
docentes que nos han brindado su
apoyo y a quienes debemos este logro
profesional, por toda la dedicación que
pusieron sobre nosotros. A ellos
debemos este logro por brindarnos sus
conocimientos.
iii
DEDICATORIA
A los instructores, docentes a nuestra
familia que creyeron en nosotros y nos
brindaron su apoyo sacándonos adelante,
porque gracias a ellos hoy podemos ver
nuestra meta lograda, ya que siempre
estuvieron motivándonos en los
momentos más difíciles de nuestra
carrera.
iv
RESUMEN
La elaboración de mapas y planos mediante la fotogrametría es una técnica que utiliza la
estereoscopia mediante estaciones fotogramétricas que tienen costos muy altos, con la
aparición de la fotogrametría digital los procesos se automatizaron y también se generaron
nuevos productos uno de ellos son las ortofotos; una ortofoto es una imagen con proyección
ortogonal al cual se le elimina la distorsión producto del relieve que se usan para elaborar
mapas y actualizar cartografías sin la necesidad de tener estaciones fotogramétricas. El
presente trabajo indica la obtención del plano base del IESTPE – ETE mediante el uso de
una ortofoto y las especificaciones técnicas para cartografía escala 1:1000 del Instituto
Geográfico Nacional, se digitalizaron los elementos naturales y artificiales de la imagen
para luego obtener un plano base que se utilizara para ubicar las áreas libres y optimas
donde se puedan realizar los proyectos de ampliación de infraestructura. Se ubicaron en
total tres áreas a las cuales se realizaron su respectivo plano las cuales son: propuesta1
con 6848.56m2, propuesta2 con 296.85 m2 y propuesta3 con 3767.65 m2.
Palabras clave: ortofoto, ampliación de infraestructura, digitalización y aeronaves no
tripulados.
v
ABSTRACT
The preparation of maps and plans using photogrammetry is a technique that uses
stereoscopy by photogrammetric stations that have very high costs, with the
appearance of digital photogrammetry the processes were automated and new
products were also generated, one of them being orthophotos; An orthophoto is an
image with orthogonal projection which eliminates the distortion product of the relief
used to make maps and update cartographies without the need to have
photogrammetric stations. The present work indicates the obtaining of the base
plane of the IESTPE - ETE by means of the use of an orthophoto and the technical
specifications for cartography scale 1: 1000 of the National Geographical Institute,
the natural and artificial elements of the image were digitized to obtain a base plane
that will be used to locate the free and optimal areas where infrastructure expansion
projects can be carried out. They were located in total three areas to which their
respective plans were made which are: proposal1 with 6848.56m2, proposal2 with
296.85 m2 and proposal3 with m2.
Keywords: orthophoto, infrastructure expansion, digitization and unmanned aircraft
vi
ÍNDICE
Caratula i
Agradecimiento ii
Dedicatoria iii
Resumen iv
Abstrac v
Indice vi
Introducción 1
1. Planteamiento del problema 3
1.1 Descripción de la realidad problemática 3
1.2 Formulación del problema 4
1.2.1 Problema general 4
1.2.2 Problemas específicos 4
1.3 Marco Teórico 4
1.3.1 Antecedentes 4
1.3.2 Bases teóricas 6
1.3.3 Definición de términos 7
1.3.4 Marco legal 9
1.4 Justificación e importancia 10
1.5 Objetivos de la Investigación 11
1.5.1 Objetivo general 11
1.5.2 Objetivos específicos 11
1.6 Hipótesis y variables 12
1.6.1 Hipótesis general 12
1.6.2 Hipótesis específicas 12
1.6.3 Variables 12
1.6.4 Operacionalización de variables 13
II. Aspectos Metodológicos 15
2.1 Tipo de investigación 15
2.2 Nivel de investigación 15
2.3 Diseño de la investigación 15
2.4 Población y muestra 15
2.5 Técnicas e instrumentos de recolección de datos 16
vii
2.6 Análisis e interpretación de resultado 16
3. Conclusiones 42
4. Recomendaciones 42
5. Referencias bibliográficas 42
6. Anexos 43
Anexo 1: Matriz de consistencia 44
Anexo 2: Fotografías de trabajo en campo 45
1
Introducción
El presente trabajo de investigación titulado “Generación del plano base para
proponer la ampliación de infraestructura del Instituto de Educación Superior
Tecnológico Público del Ejercito – ETE Sgto.2do Fernández Lores Tenazoa – 2018”
tiene por objetivo determinar si la generación del plano base influye en la ubicación
de áreas para la ampliación de infraestructura, este plano base se realizara
empleando una ortofoto, al finalizar el plano base que se confeccionara de acuerdo
a las especificaciones que tiene el Instituto Geográfico Nacional para la
digitalización de elementos naturales y artificiales se ubicaran las áreas libres que
se va proponer para la próxima construcción de aulas de estudio para los alumnos,
departamento de capacitación y perfeccionamiento para los Sub Oficiales, Técnicos
y Supervisores.
Esta es una investigación Aplicada, porque se basa en los conocimientos en la
práctica y las ciencias para luego ser aplicados a la generación de un plano base a
partir de ortofoto. El proceso del trabajo ha sido realizado en gabinete mediante un
software. La ortofoto se obtuvo mediante imágenes aéreas utilizando un vehículo
aéreo no tripulado y una cámara convencional.
El plano del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército –
ETE “Sgto. 2º Fernando Lores Tenazoa ha sido generado mediante el software
ArcGIS 10.3, de tal manera que se pudo editar las áreas de la escuela de manera
detallada para poder hacer una buena toma de decisiones, como por ejemplo la
escuela carece de aulas de instrucción.
En conclusión, se determinó la influencia del plano base en la ampliación de
infraestructura a partir de ortofoto del Instituto de Educación Superior Tecnológico
Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018.
2
CAPÍTULO I
MARCO REFERENCIAL
3
1. Planteamiento del problema
1.1 Descripción de la realidad problemática
La educación es el pilar fundamental para que toda nación este a la vanguardia,
ello requiere de inversión no solamente en su potencial humano sino también en su
infraestructura que es la parte operacional. En el Perú la infraestructura en
educación es pésima, según la encuesta del 2012 se verifico que el 70% de las
aulas en provincia están a punto de colapsar, este grave problema se incrementó
en el 2018 con el evento climatológico denominado El Niño Costero donde las
partes más afectadas fueron la infraestructura.
El Instituto Tecnológico Público del Ejercito – ETE SGO2 Fernando Lores
Tenazoa tiene como misión la formación de suboficiales técnicos en las 14
especialidades, 4 de ellas están acreditadas en la Sunedu, en sus inicios
denominado escuela técnica del ejercito fue creado en 1976 desde su creación
mantiene su misma infraestructura la cual fue diseñado según la cantidad de
alumnos que desfilaron a inicios teniendo un promedio de 700 alumnos por año
fiscal, a partir del siglo XXI es donde la cantidad de alumnos fue incrementando
llegando a tener un promedio de 1000 alumnos por año fiscal de ahí la necesidad
de contar con infraestructura adecuada y acorde a la cantidad de alumnos para
poder brindar una educación de calidad y siguiendo las normas o estándares del
ministerio de educación. Así mismo dentro de su misión se encuentra la de
capacitar y perfeccionar a todo el personal militar técnico en sus cursos: básico,
intermedio y avanzado.
Según las normas se necesita un plano de ubicación y localización para poder
realizar una construcción, actualmente no se tiene un plano base que sirva para la
ampliación de la infraestructura del IESTPE-ETE motivo por el cual no se puede
tener una mejor visión del área a ser designada para ampliar nuestra infraestructura
y tener mejor infraestructura y distribución del personal de alumnos para la mejora
de la calidad educativa.
4
1.2 Formulación del problema
1.2.1 Problema general
¿De qué manera la generación del plano base influirá en la ampliación de
infraestructura del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército
– ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018?
1.2.2 Problemas específicos
¿De qué manera la generación plano base influirá en la ubicación del área para la
propuesta de aplicación de infraestructura del Instituto de Educación Superior
Tecnológico Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa –
2018?
¿De qué manera la generación plano base influirá en el mejoramiento de la calidad
educativa en el Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército –
ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018?
1.3 Marco Teórico
1.3.1 Antecedentes
Y. Aliaga et al (2015). Titulo. Levantamiento Topográfico por método
indirecto para la obtención del perímetro y área del Instituto de Educación Superior
Tecnológico Publico del Ejercito – ETE “Sgto. “2°Fernando Lores Tenazoa”
2016.Trabajo de investigación para la obtención del Título de Técnico Geomática
por los alumnos de la especialidad Técnico Geomática.
Resumen:
Este trabajo de investigación demuestra que mediante el método indirecto se va
obtener el perímetro del Instituto de Educación Superior Tecnológico Publico del
Ejercito – ETE Sgto. 2°Fernando Lores Tenazoa, mediante la Fotogrametría que es
una ciencia mediante imágenes tomadas por plataformas aéreas y con un traslape
mínimo del 60% entre imágenes se obtienen información en tres dimensiones,
apoyados de las coordenadas UTM con equipos GPS diferencial se lograron tener
precisiones al centímetro.
5
Objetivo:
Mediante la fotogrametría realizar la restitución y/o digitalización del perímetro de
la Escuela empleando los vehículos aéreos no tripulados para obtener las
imágenes, se va tener un plano del perímetro y el área.
Conclusiones:
El levantamiento topográfico por el método indirecto empleando las imágenes
tomadas por el vehículo aéreo no tripulado, para obtener el perímetro y área del
Instituto de Educación Superior Tecnológico Publico del Ejercito – ETE “Sgto.
“2°Fernando Lores Tenazoa” cumplen las normas técnicas dadas por el Instituto
Geográfico Nacional para generar cartografía escala 1:1000.
Fernández R. (2015). Título: Producción de productos Cartográficos, MDT y
Ortofotos a partir de imágenes capturadas por un vehículo UAV.
Resumen: se realizó el proyecto según el esquema fotogramétrico convencional,
para la adquisición de las imágenes se utilizaron los sistemas UAV, al término de
todo el proceso fotogramétrico se realizó una comparación de los resultados de dos
diferentes métodos que se utilizaron uno con una cámara calibrada y el otro sin
calibrar. También se verifico la precisión que puedan dar los diferentes softwares
(lps, orima, etc.), en los productos obtenidos.
Objetivo: realizar un MDT y ortofoto a partir de las fotografías tomadas con UAV
para poder realizar productos cartográficos.
Conclusiones: utilizando una cámara calibrada se podrá obtener mejores
resultados, así como hay una significativa diferencia al no utilizar la cámara
calibrada.
Angulo L. (2011). Título: Generación de Cartografía Básica a detalle
mediante una metodología de toma con aviones no tripulados (UVA´s).
Resumen: El avance de la tecnología y la aparición de los aviones no tripulados
permiten realizar los trabajos de la fotogrametría. Los UAV superan limitaciones en
niveles económicos y de resolución por la facilidad para la obtención de la
información, este sistema de UAV lleva incorporado un GPS L1 y un sistema inercial
IMU, así mismo se utilizó el filtro Kalman para ayudar en la orientación interior.
Objetivo: mediante el empleo de imágenes tomadas por un avión no tripulado
generar y actualizar las bases cartográficas.
6
Conclusiones: se logró obtener un plano base a escala 1:1000 de la zona de
estudio mediante el vehículo no tripulado TRIMBLE UX5 que presenta ventajas
sobre otros UAVs. Las precisiones planimétricas y altimétricas determinadas en el
proyecto fotogramétrico fueron ± 1.628 cm y ± 9.65 cm respectivamente, el ajuste
del bloque fotogramétrico genero una ortofoto corregida mediante puntos de control
terrestre la misma que presento una media de residuales 0,018 m en este, 0,023 m
en norte y 0,0079 en elevación.
1.3.2 Bases teóricas
Planificación de vuelo:
Según Burbano Suarez (2015), es el conjunto de cálculos previos para poder
realizar en vuelo fotogramétrico, donde se determinará los parámetros para poder
cumplir con los requerimientos necesarios de los porcentajes de recubrimiento
longitudinal y transversal especificados, sobrevolando la zona a una altitud
determinada en función de la escala deseada y de la distancia principal de la
cámara.
Ejecución de vuelo:
Según Burbano Suarez (2015) en su informe “Planeación de vuelos
fotogramétricos” nos informa que la misión del vuelo fotogramétrico tiene por objeto,
el sobrevolar la zona a altura y velocidad constante, describiendo una serie de
trayectorias (pasadas), paralelas entre sí, mediante su control de deriva. Dentro de
una pasada, la cámara irá tomando exposiciones de terreno con cadencia tal, que
la distancia B, entre dos puntos principales consecutivos, nos asegure un solape o
recubrimiento longitudinal prefijado entre fotogramas adyacentes. Entre dos
pasadas consecutivas, generalmente voladas en sentido inverso, existirá otro
solape o recubrimiento transversal, previamente fijado.
Generación de Ortofoto
Es necesario disponer de tres elementos para obtener una ortofoto que son:
imagen (obtenida en el vuelo fotogramétrico), los parámetros de orientación
(obtenida en el proceso de aerotringulación) y un modelo digital del terreno.
Digitalización de los detalles planimétrico del proyecto en el software
Arcgis10.3
7
Una estructura vectorial define objetos geométricos (puntos, líneas y polígonos)
mediante la codificación explicita de sus coordenadas. Los puntos se codifican en
formato vectorial por un par de coordenadas en el espacio, las líneas como una
sucesión de puntos conectados y los polígonos como líneas cerradas formato
orientado a objetos) o como un conjunto de líneas que constituyen las diferentes
fronteras del polígono (formato Arco-Nodo).
La digitalización es la transformación de la información desde un formato
analógico, como un mapa en papel, al formato digital, de forma que pueda ser
almacenada y visualizada en un ordenador. La digitalización puede ser manual,
semiautomática (se graba automáticamente mientras se hace un seguimiento
manual de las líneas), o totalmente automática (seguimiento de línea).
La digitalización manual implica la presencia de un operador que trabaje con
un tablero digitalizador (o tableta) o con una pantalla de ordenador. La tableta
digitalizadora tiene en su interior una red de hilos metálicos que funcionan a modo
de sistema de coordenadas cartesiano. Las coordenadas pueden ser planas o
geográficas. El procedimiento implica traducir las entidades del mapa a puntos,
líneas o polígonos con el ratón (cursor), que transmite las coordenadas de cada
punto para ser guardadas en el ordenador.
Actualización Cartográfica
Proceso de revisión y modificación de la información gráfica y temática, con el fin
de que la cartografía recoja los cambios habidos en el tiempo en el territorio que
representa.
Ortofoto
Es una fotografía que muestra las imágenes de los objetos en su posición
ortográfica verdadera (Wolf,983), es una imagen rectificada que elimina las
distorsiones provocadas por el relieve del terreno, la diferencia de altura de las
edificaciones, llevándolos a su posición verdadera.
1.3.3 Definición de términos
Fotogrametría
Arte, ciencia y tecnología para obtener información acerca de los objetos físicos y
el medioambiente a través de procesos de registro, medición e interpretación de
8
imágenes fotográficas y patrones de energía electromagnética radiante y otros
fenómenos.
Fotografía
Es el arte y la técnica de obtener imágenes duraderas debido a la acción de la luz.
Es el proceso de proyectar imágenes y capturarlas, bien por medio del fijado en un
medio sensible a la luz o por la conversión en señales electrónicas.
Resolución Espacial
Es una medida del nivel de detalle que puede verse en una imagen, es el tamaño
en terreno del mínimo objeto reconocible que puede detectar el sensor, Define el
tamaño del píxel, que es la distancia correspondiente al tamaño de la mínima
unidad de información en la imagen.
Aerotriangulación
Es una técnica de interpolación que tiene por propósito extender
fotogramétricamente el control horizontal y vertical (apoyo terrestre) proporcionado
por un número reducido de puntos de control, a todos los modelos estereoscópicos.
Escala Cartográfica
Es la relación numérica que existe entre la realidad y el mapa o plano. Escala =
medida del terreno / medida del plano o mapa Escala de Fotografía Relación
numérica que existe entre la realidad y lo fotografiado, medido directamente en el
negativo o en fotos de contacto
Estereoscopia
Técnica que permite la visión en 3D, aprovechando la visión binocular Imagen
Digital es una interpretación pictorial compatible con un equipo de cómputo en la
cual la imagen está dividida en un teselado muy fino o píxeles, estructurado en
renglones y columnas a los que se les asigna un valor.
Cota
Cifra que representa la altitud de un punto con respecto a la superficie de nivel de
referencia.
Plano
Representación gráfica a escala de una pequeña parte de la superficie terrestre (sin
considerar su curvatura), o de objetos, existentes o imaginarios, y que puede ser
tan detallado como sea necesario.
9
DEM (Digital Elevation Model)
Es un modelo digital o representación 3D de la superficie de un terreno creado a
partir de los datos de elevación del mismo, que representa la información de altura
sin ninguna definición adicional sobre la superficie.
DSM (Digital Surface Model)
En la mayoría de los casos, el término Modelo Digital de Superficie se refiere a la
superficie del terreno e incluye todos los objetos que esta contiene.
DTM (Digital Terrain Model)
Representa la superficie de suelo desnudo y sin ningún objeto, como la vegetación
o los edificios.
Ortofoto
Etimológicamente, proviene de los términos griegos “orthos” y “photos”, el primero
con significado de recto, derecho, justo y el segundo relativo a la luz. Hace alusión
a una fotografía corregida.
1.3.4 Marco legal
Directiva N° 002-2006-SNCP/CNC publicada en el diario El Peruano por la
Superintendencia Nacional de los Registros Públicos, establece Las Series De
Escalas Cartográficas Catastrales, Nomenclatura, Contenido Mínimo Y Formado
De Impresión.
Esta norma técnica nos dará las pautas para poder elaborar de manera
correcta, la cartografía escala 1:1000 ya que es la adecuada para representar
completamente las instalaciones del IESTPE –SGTO 2 FERNANDO LORES
TENAZOA.
MANUAL DE LEVANTAMIENTO CATASTRAL URBANO SUNARP
(Resolución N° 001-2007-SNCP/CNC e información sobre fichas catastrales y
anexos colgada en la página web del SNCP).
Esta norma técnica al igual que la anterior nos dará a conocer sobre la forma
adecuada de cómo realizar un levantamiento catastral que esté de acuerdo a los
estándares nacionales e internacionales.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA PRODUCCIÓN DE
CARTOGRAFÍA BÁSICA ESCALA 1:1000
10
Según la Resolución Jefatural N°089-2011-IGN, el Instituto Geográfico Nacional
pública esta norma técnica en la ley 27292, Decreto Supremo N°005 -DE/SG,
Decreto Supremo N° 034-2008-PCM; que debe ser de cumplimiento por toda
entidad pública y privada que elabore cartografía en el país. Nos proporciona
lineamientos técnicos para definir los estándares y las actividades mínimas que se
debe cumplir en todo levantamiento cartográfico a la escala 1:1000 permitiendo a
las entidades productoras conformar un sistema estructurado, compatible con los
sistemas catastrales
1.4 Justificación e importancia
El presente trabajo de investigación servirá para obtener un plano base del Instituto
de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE “Sgto. 2º Fernando
Lores Tenazoa” que nos servirá para poder determinar las zonas aptas donde se
puedan realizar proyectos de infraestructura que es lo que requiere nuestra
escuela.
Las imágenes que son la fuente principal para la realización de planos a
diferentes escalas, es muy importante que sean actuales; los avances de la
tecnología en la obtención de estas imágenes cada vez son más rápidas desde las
plataformas donde se toman la foto hasta el procesamiento de estas, vemos que
existen cámaras digitales y lo vehículos como las avionetas y los vehículos no
tripulados que ayudan a tener información al detalle y en un tiempo récord.
Existen trabajos donde se evidencia que la generación de planos a partir de
vehículos no tripulados cumple con las normas para generar estos planos y cada
vez se emplean en muchas otras áreas como son el monitoreo, generación de
modelos digitales para las minas y la actualización de planos a grandes escalas de
las diferentes municipalidades que cuentan con poco presupuesto.
Para poder tener un plano cartográfico anteriormente se requería de un
presupuesto muy elevado por lo que solamente las municipalidades y/o gobiernos
locales que podían cubrir estos gastos tenían la oportunidad de tener un plano
actual, existe el método directo donde se emplean mayor cantidad de tiempo ; con
la aparición de los vehículos no tripulados se cortaron estas tendencias así mismo
es más accesible a cualquier público porque no se requiere de presupuestos altos
y las imágenes se pueden tener en pocas horas.
11
Con el presente trabajo se obtendrá el plano base para poder identificar las
zonas donde se puedan realizar la ampliación de infraestructura que necesita
nuestra escuela y según las normas para poder realizar cualquier proyecto de
inversión es necesario un plano además se podrán hacer muchos trabajos de
planeamiento en la escuela teniendo un plano donde estén detallados las áreas
verdes, veredas, áreas construidas e infraestructura deportiva.
El trabajo de investigación podrá mostrar otros resultados prácticos como:
Almacenamiento de datos.
Análisis de visibilidad en planeamiento urbano.
Planeamiento de vías, canales de riego o drenaje de la IESTPE-ETE.
Mostrar información temática.
Análisis y cálculos del terreno, mapas y perfiles de pendientes que puede ser
utilizados para estudios geomorfológicos.
1.5 Objetivos de la Investigación
1.5.1 Objetivo general
Determinar la influencia de la generación del plano base en la ampliación de
infraestructura del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército
– ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018
1.5.2 Objetivos específicos
Determinar la influencia de la generación del plano base en el área para la
propuesta de ampliación de infraestructura en el Instituto de Educación Superior
Tecnológico Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018.
Determinar la influencia de la generación del plano base en el mejoramiento de la
calidad educativa en el Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del
Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018
12
1.6 Hipótesis y variables
1.6.1 Hipótesis
1.6.1.1 Hipótesis general
La generación del plano base podrá mejorar la ampliación de infraestructura en el
Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE.
1.6.1.2 Hipótesis específicas
El plano base podrá influir en la ubicación del área para la ampliación de la
infraestructura en el Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del
Ejército – ETE 2018
El plano base podrá influir en el mejoramiento de la calidad educativa en el instituto
de educación superior tecnológico público del ejército –ETE 2018.
1.6.2 Variables
1.6.2.1 Variable Independiente
Generación de un plano base
1.6.2.2 Variable Dependiente
Ampliación de infraestructura
13
1.6.3 Operacionalización de las variables
VARIABLE DIMENSIONES Y/O
INDICADORES ÍTEMS
V.
independiente
X
Generación de
un plano base
X1. Escalas de impresión
1. ¿Cuál será la escala de
impresión del plano base?
2. ¿Qué detalles serán
representados en el plano
base?
X2. Sistemas de referencia
3. ¿Qué sistemas de referencia se
emplearán?
V. dependiente Y
Ampliación de infraestructura
Y1. Ubicación de área
4. ¿Qué áreas se van a
seleccionar para proponer la
ampliación de infraestructura?
Y3. mejoramiento de la
calidad educativa
5. ¿Ayudará a mejorar la
educación de los alumnos ?
14
CAPÍTULO II
DISEÑO METODOLÓGICO
15
2. Aspectos Metodológicos
2.1 Tipo de investigación
El tipo de investigación es Aplicada, porque se basa en los conocimientos en la
práctica y las ciencias para luego ser aplicados a la generación de un plano base a
partir de ortofotos.
2.2 Nivel de investigación
El nivel de investigación es descriptivo, porque se va conseguir el conocimiento y
comprensión de los procesos que nos ayudaran a realizar el plano base.
2.3 Diseño de la investigación
El diseño del presente trabajó será descriptivo, se va describir los procesos que
darán la generación del plano base de la escuela y mediante ello se podrán ubicar
las zonas aptas para la ampliación de infraestructura.
Diseño de contrastación:
Og = Objetivo general
Oe = Objetivos específicos
Cp = Conclusiones parciales
Cf = Conclusión final
Hg = Hipótesis general
2.4 Población y muestra
La población y muestra a la vez, del presente estudio, es el área total del Instituto
de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE Sgto. 2do Fernando
Lores Tenazoa 2016.
16
2.5 Técnicas e instrumentos de recolección de datos
2.5.1 Técnicas de recolección de datos
Observación directa: mediante esta técnica se va observar y registrar los
fenómenos físicos que son captados en las imágenes para su posterior análisis
llegando a tener unos resultados.
2.5.2 Instrumentos de recolección de datos
Los instrumentos utilizados en la presente investigación fueron los siguientes:
Software: Los softwares utilizados en este proyecto son para analizar las
imágenes ortorectificados
Fotos aéreas. Son aquellas fotos obtenidas por medio del vuelo fotogramétrico.
Ortofoto: imagen con proyección ortogonal.
La investigación bibliográfica se realizará en bibliotecas digitales por medio de
internet, así como repositorios de universidades e información acerca de la
IESTPE – ETE.
Se recopilará toda la información preexistente acerca de experiencias o
investigaciones procedentes si las hubiera, nacional e Internacional.
2.6 Análisis e interpretación de resultados
2.6.1 Historia de la escuela técnica del ejercito
En diciembre de 1974, se conmovió el primer concurso de admisión este proceso
culmino el 15 de marzo de 1975 con el ingreso de primeros alumnos y con fecha
01 de enero 1975 se nombró como director fundador al coronel José francisco
Olivera Larriviere el cual inicio sus funciones el 17 enero 1975.
El inicio de clases fue la historia del 3 de marzo de 1975. La actualidad
académica comenzó con los alumnos que cursaban el 2do y 3er año que contaba
con 8 especialidades, se dictaron cursos de formación por personal auxiliar de
reserva. Estaban dirigidos a los alumnos procedentes de las regiones militares del
país.
17
El 26 de diciembre de 1975 egresaría de la ETE la primera promoción de sub
oficiales del ejército el que tomo el nombre de sargento 2do EP “Fernando Lorez
Tenazoa “, héroe con conflicto Colombia en 1933.
Finalizando los periodos podemos resumir que la misión y los objetivos de la
ETE quedaron concentrados.
2.6.2 La ortofoto digital
Es la fotografía aérea que se tomó con el vehículo aéreo no tripulado al cual
mediante los procesos automáticos se convirtió en ortofoto, se detallan algunos
procesos realizados:
a. El vuelo fotogramétrico
Es la planificación que se realizó en gabinete para poder realizar la toma de la foto
teniendo en cuenta la escala que se requiere de trabajo, en el caso de imágenes
tomadas con aeronaves no tripuladas nos apoyaremos en el software VANT Ebee
de Sensefly donde ingresaremos los traslapes longitudinales y laterales, la
resolución de la imagen y el tipo de cámara que se utiliza para determinar su
distancia focal.
CARACTERISTICAS DEL PLAN DE VUELO (ETE)
MODELO DE CAMARA : WX/ RGB
ZONA DE LA MISIÓN : Predio IESTPE-ETE
RESOLUCIÓN DE LA TIERRA : 6.0 cm/px
ALTITUD DESEADA : 176m (5.0cm/px)
SUPERPOSICIÓN LATERAL : 60%
SUPERPOSICIÓN LONGITUDINAL : 80%
ESTIMACIÓN DE VIENTO : 180° - 5.0 m/s
TIEMPO MÁXIMO DE VUELO : 40 min
NÚMERO DE VUELO : 1
DISTANCIA DE VUELO : 10km
DISTANCIA TOTAL DE VUELO : 16.8 km
COBERTURA TOTAL : 33.3ha
NÚMERO DE VUELO LÍNEAS : 8 + 0
LINEAS DE VUELO : 97.9 m
DISTANCIA ENTRE FOTOS : 36.1.m
COBERTURA ENTRE IMAGEN : 244.8x180.5 m
FUENTES DE DATOS DE ELEVACIÓN: Improved SRTM
18
Figura 1. Vuelo fotogramétrico operado por el software Emotion 2.
b. La aerotriangulación
Es el proceso con mayor automatización dentro del flujo de trabajo que nos permite
mediante técnicas de medición automáticas la identificación de un patrón o un
detalle en la imagen original y seguidamente identificarla en la imagen homologa.
Para conseguir una métrica en la imagen es necesario establecer un conjunto de
puntos de coordenadas terreno conocidas (puntos de control), identificarlos en la
imagen y obtener sus fotocoordenadas que permiten la determinación de los
parámetros de orientación absoluta de la foto.
Figura 2. Imágenes aerotrianguladas en el software agisoft PhotoScan
19
c. Obtención de modelo digital del terreno
Mediante técnicas de identificación basadas en áreas y aplicando las ecuaciones
de colinealidad se va obteniendo los valores de altura (cota) de los puntos de la
malla para luego por métodos matemáticos se genera una cuadricula regular de
puntos definitiva que simula la superficie del terreno.
Figura 3. Modelo digital de elevación del IESTPE-ETE
d. Generación de la ortofoto
Es necesario disponer de tres elementos para obtener una ortofoto que son: imagen
(obtenida en el vuelo fotogramétrico), los parámetros de orientación (obtenida en el
proceso de aerotriangulación) y un modelo digital del terreno.
20
Figura 4. Proceso para generar una ortofoto. Adaptado de “Producción de productos cartográficos; MDT y ortofoto a partir de imágenes capturadas por los vehículos UAV” por Fernandez,2010.
2.6.3 Material y métodos para la determinación de la superficie
a. Exigencias de precisión
La precisión se va dar mediante la digitalización sobre la ortofoto que está
influenciado por la resolución de la imagen y el contraste que tiene, otro factor
importante a tener en cuenta es la experiencia de profesional que realiza la
digitalización de los diferentes elementos que se puedan observar en la imagen.
Figura 5. Precisión que se va obtener de acuerdo a la resolución de la imagen. Adaptado de “Producción de productos cartográficos; MDT y ortofoto a partir de imágenes capturadas por los vehículos UAV” por Fernandez,2010
21
b. Digitalización sobre ortofoto digital
Para la obtención de un plano a partir de la ortofoto es necesario que se den las
siguientes 2 condiciones:
Deben tener una precisión geométrica y radiométrica para que las entidades
extraídas reflejen fielmente los elementos geográficos.
Que el método de digitalización permita deducir la forma, tamaño y superficie
de las parcelas con la necesaria precisión.
Figura 6. Digitalización de los elementos naturales y artificiales que se encuentra en la imagen.
c. Nivel de visualización durante la digitalización
Es importante aplicar un zoom necesario para poder alcanzar las máximas
precisiones, según las especificaciones para el levantamiento fotogramétrico y/o
digitalización realizamos el zoom adecuado para poder llevar a las precisiones, así
como a recolectar los elementos naturales y artificiales que se encuentran en la
ortofoto los cuales son: áreas construidas, sardinel, veredas, muros, buzones,
postes de alumbrado público, jardines, áreas con agua (estanque, piscina) y áreas
deportivas.
22
Figura 7. Nivel de visualización para la digitalización. Adaptado de “Producción de productos cartográficos; MDT y ortofoto a partir de imágenes capturadas por los vehículos UAV” por Fernandez,2010
Figura 8. Escala de visualización.
2.6.4 Resultados
Se realizó la digitalización de la ortofoto que cubre el área del IESTPE – ETE de
acuerdo a las normas específicas para la realización de cartográfica escala
1:1000 normado por el Instituto Geográfico Nacional como entre rector de la
cartografía nacional, así mismo tómanos como referencia el catálogo de objetos.
30
Figura 9. Plano base del IESTPE-ETE.
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Una vez que tenemos el plano base, mediante el trabajo de campo se identificó las
áreas posibles que serán planteados para la ampliación de infraestructura, en
nuestro recorrido por toda el área del IESTPE-ETE se identificó 3 áreas idóneas los
cuales se encuentran en lugares disponibles y factibles, ya que la escuela cuenta
con muchas más áreas libres donde se puedan realizar proyectos de infraestructura,
pero en su gran mayoría son terrenos de cultivo. Es por eso que se identificó estas
áreas.
32
Figura 10. Plano del area01 como propuesta para ampliación.
33
Figura 11. Plano del area02 como propuesta para ampliación
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Figura 12. Plano del area03 como propuesta para ampliación
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Figura 13. Plano del area01 como propuesta para ampliación
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Figura 14. Plano del area02 como propuesta para ampliación con imagen del area
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Figura 15. Plano del area03 como propuesta para ampliación con imagen del área
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Figura 16. Plano del area01 como propuesta para ampliación con imagen del area.
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Figura 17. Plano del area02 como propuesta para ampliación con imagen aérea y fotografía del lugar
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Figura 18. Plano del area03 como propuesta para ampliación con imagen aérea y fotografía del lugar
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CAPÍTULO III
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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3. CONCLUSIONES
Se cumplió con el objetivo planteado de obtener un plano base del IESTPE-ETE
aplicando la metodología del uso de ortofoto.
Se determinó que el plano base influye en la ubicación y localización del área para la
ampliación de infraestructura, donde se ubicaron las áreas libres y posteriormente se
verifico insitu.
Se determinó que el plano base influye en la mejora de la calidad educativa ya que
vamos a tener mayor cantidad de infraestructura y los alumnos podrán estar ubicados
en cómodas aulas.
Se tomó como referencia el Plano Base para ubicar las áreas libres y optimas que
presentamos como propuestas para poder realizar los proyectos de ampliación de
infraestructura; en total fueron tres las áreas elegidas por su ubicación a los cuales le
denominamos: propuesta1, propuesta2 y propuesta3.
4. RECOMEDACION
Es necesario que la edición y/o digitalización de la ortofoto sean visualizados en
sistemas de información geográfica para poder generar su base de datos y puedan
servir para generar otro tipo de proyectos para el IESTPE-ETE.
Se recomienda que los puntos de control para el ajuste sean ubicados según a la
precisión que se requiere y de acuerdo a la Normas Técnicas para generar cartografía
a escala 1:1000 determinada por el Instituto Geográfico Nacional.
Se recomienda realizar una actualización del plano base cuando existan cambios en
la infraestructura y otros detalles naturales y/o artificiales.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Fernández, R. (2010). Producción de productos cartográficos; MDT y ortofoto a
partir de imágenes capturadas por los vehículos UAV. (Tesis de Maestría).
43
Recuperado de
https://gredos.usal.es/jspui/bitstream/10366/119810/1/TFM_MoraFernandezdeC
ordobaR_Generacion.pdf.
Zelaya, C. et al. (2016). Aplicación de fotogrametría aérea en levantamientos
topográficos mediante el uso de vehículos aéreos no tripulados. (Tesis de Grado)
Recuperado de http://ri.ues.edu.sv/14218/1/50108282.pdf.
Angulo, L. (2014). Generación de Cartografía Básica a detalle mediante una
metodología de toma con aviones no tripulados (UAV´s). (Tesis de Grado)
Recuperado de
http://repositorio.espe.edu.ec/xmlui/bitstream/handle/21000/9434/T-ESPE-
048572.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Aguilar, Y. et al. (2016). Levantamiento topográfico por método indirecto para la
obtención del perímetro y área del Instituto de Educación Superior Tecnológico
Publico del Ejercito – ETE Sgo2. Fernández Lores Tenazoa 2016. (Tesina de
grado IESTPE - ETE). (Acceso 03 de marzo 2018).
Resolución N° 001-2007-SNCP/CNC. Formatos e Instructivo de las Fichas
Catastrales. Diario el Peruano 16 de junio de 2007
Norma Técnica N° 089-2011-IGN/JEF/OGA. Instituto Geográfico Nacional, Lima,
Perú. mayo 2011.
Directiva N° 002-2006-SNCP/CNC. Series De Escalas Cartográficas Catastrales,
Nomenclatura, Contenido Mínimo Y Formado De Impresión. de fecha 25 de julio
de 2006
6. ANEXOS
Anexo 1: Matriz de consistencia
Anexo 2: Fotografías de trabajo en campo
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ANEXO 1. MATRIZ DE CONSISTENCIA
TÍTULO: GENERACIÓN DEL PLANO BASE PARA PROPONER LA AMPLIACIÓN DE INFRAESTRUCTURA DEL INSTITUTO DE
EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO DEL EJÉRCITO – ETE “SGTO. 2º FERNANDO LORES TENAZOA - 2018
Problema Objetivos Marco
Teórico Hipótesis
Operacionalización Metodología
Variable Indicadores Escala
General ¿De qué manera la generación del plano base influirá en la ampliación de infraestructura del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018? Específicos Pe1. ¿De qué manera la generación plano base influirá en la ubicación del área para la propuesta de aplicación de infraestructura del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018? Pe2. ¿De qué manera la generación plano base influirá en el mejoramiento de la calidad educativa en el Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018?
General Og: Determinar la influencia de la generación del plano base en la ampliación de infraestructura del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018 Específicos Oe1. Determinar la influencia de la generación del plano base en el área para la propuesta de ampliación de infraestructura en el Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018 Oe2. Determinar la influencia de la generación del plano base en el mejoramiento de la calidad educativa en el Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE “SGTO. 2º Fernando Lores Tenazoa – 2018
Conceptos: Cartografía, Mapas, Planos, Herramientas Geoespaciales Políticas geoespacial
General
La generación del plano base podrá mejorar la ampliación de infraestructura en el Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE.
Específicos He1. El plano base podrá influir en la ubicación del área para la ampliación de la infraestructura en el Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE 2018 He2. El plano base podrá influir en el mejoramiento de la calidad educativa en el instituto de educación superior tecnológico público del ejército –ETE 2018.
Variable Independiente (X): . Generación de un plano base Variable Dependiente (Y): Ampliación de infraestructura.
X1: Escalas de impresión
X2: Sistemas de referencia Y1: Ubicación del área Y2: Mejoramiento de la calidad educativa
Cuantitativa
1.Tipo de Investigación: El tipo de investigación es Aplicada, porque se basa en los conocimientos en la práctica y las ciencias para luego ser aplicados a la generación de un plano base a partir de inv 2.Nivel de Investigación: El nivel de investigación es descriptivo, porque se va conseguir el conocimiento y comprensión de los procesos que nos ayudaran a realizar el plano base. 3.Método y Diseño de Investigación: El diseño del presente trabajó será descriptivo, se va describir los procesos que darán la generación del plano base de la escuela y mediante ello se podrán ubicar las zonas aptas para la ampliación de infraestructura. . Método: Retrospectivo Longitudinal Diseños de investigación: Descriptivo 4.Población y Muestra La población y muestra a la vez, del presente estudio, es el área total del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – ETE.
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ANEXO 2. FOTOGRAFIA DE TRABAJO EN CAMPO
Figura 19. Área de la propuesta 01
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Figura 20. Área de la propuesta 02
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Figura 21. Área de la propuesta 03
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