dtm presentacion generalidades

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ÁMBITO GEOGRÁFICO ÁMBITO GEOGRÁFICO MODELO DIGITAL MODELO DIGITAL DEL TERRENO DEL TERRENO Ing. Germán Farías CIOMTA 1 ER SEMINARIO INTERNACIONAL - 03 DE JULIO DEL 2003 CAMBIO CLIMÁTICO Y SUMIDEROS DE CARBONO Modelo Digital del Terreno Temas tratados Concepto Estructura de los datos Construcción del MDT MDT CIOMTA Distintas formas de presentar un MDT Comparación visual y gráfica con otros MDT Precisión Usos Conclusiones y pasos a seguir

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Page 1: Dtm Presentacion Generalidades

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ÁMBITO GEOGRÁFICOÁMBITO GEOGRÁFICO

MODELO DIGITAL MODELO DIGITAL DEL TERRENODEL TERRENO

Ing. Germán FaríasCIOMTA

1ER SEMINARIO INTERNACIONAL - 03 DE JULIO DEL 2003CAMBIO CLIMÁTICO Y SUMIDEROS DE CARBONO

Modelo Digital del TerrenoTemas tratados

ConceptoEstructura de los datosConstrucción del MDTMDT CIOMTADistintas formas de presentar un MDTComparación visual y gráfica con otros MDTPrecisiónUsosConclusiones y pasos a seguir

Page 2: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

¿ Qué es un MDT ?

Se denomina Modelo Digital del Terreno (MDT) a la representación numérica de la elevación del terreno, en un medio digital. Dicha representación es posible en varios formatos, entre ellos el “Ráster”, cuya resultante es una imagen en la cual cada pixel contiene los valores de las coordenadas planas x e y, y el valor de la altura en dicho punto, es decir el valor z. El manejo de las coordenadas x,y,z permite el tratamiento espacial de la información en sus tres dimensiones (DEM).

Modelo Digital del Terreno

Estructuras de datos en el MDT (1)La estructura de datos en los MDT se dividen en dos grupos: vectorial, basado en entidades u objetos (curvas, líneas o polígonos) y ráster, basado en localizaciones espaciales (píxeles).

Estructuras vectorialesContornos: polilíneas de altitud constante (utilizados

normalmente en mapas impresos)TIN: red de triángulos irregulares unidos (el terreno queda

representado por el conjuntos de superficies planas (triángulos)

Estructura rásterMatrices regulares: malla de celdas cuadradas (más

utilizada, estructura de fácil manejo informático)

Otras estructuras : Ecuaciones polinómicas

(su uso no esta generalizado)

Page 3: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Estructuras de datos en el MDT (2)

Contornos

TIN

Matrices regulares

Modelo Digital del Terreno

Construcción del MDT (1)Implica la transformación de la realidad geográfica a la estructura digital de datos.

1) Captura de datos

Métodos directos

Altimetría: altímetros radar o láser transportados por plataformas aéreas o satélitesGPS: sistema de localizados por triangulaciónLevantamiento topográfico: estaciones totales

Métodos indirectos

Restitución a partir de pares de imágenesDigitalización de mapas topográficos

- Automática- Manual

Page 4: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Construcción del MDT (2)

2) Estructuración

Asignación de altitudes a las líneas y puntos

Generalización, eliminación de información.

Datos auxiliares

– Puntos acotados– Líneas de inflexión o rotura– Zonas de altitud constante– Límites del MDT

Modelo Digital del Terreno

Construcción del MDT (3)

3) Métodos de construcción del MDT

Interpolación

En función de la distancia inversaKriging

Método basado en triangulaciones. TIN

Estructura vectorial especial: la red irregular de triángulos o TIN (Triangulated Irregular Network).

“Un TIN contiene puntos con valores XYZ y una serie de líneas unidas a estos que forman los triángulos, este mosaico irregular forma una superficie que puede ser usada para representar y analizar la topografía”

Page 5: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Construcción del MDT (4)– Generan una estructura más difícil de manejar que la matriz regular,

especialmente en procesos de análisis, superposición y combinación temática.

Por esta razón se genera inicialmente un modelo MDT TIN y luego el MDT matricial convencional mediante proceso de interpolación

Interpolación: la altitud de un punto cualquiera se estima directamente a partir de la ecuación definida por los tres vértices del triángulo que lo contiene

H1(X1,Y1)

H3(X3,Y3)

H2(X2,Y2)Hp(Xp,Yp)

Modelo Digital del Terreno

MDT CIOMTA

•Fuente: Cartografía escala 1:250. 000 IGM. SIG250 IGM

•Software: IDRISI 32

•Píxel : 250 m x 250 m.

•Área por píxel: 6.25 Ha

•Columnas : 5504

•Filas : 5788

•Rango de datos: 0 – 5800.

•Sistema de Coord.: LatLog

•Sistema de Referencia: WGS84

Page 6: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

DISTINTAS FORMAS DE VISUALIZAR UN MDT

Representación en forma de grilla del Modelo Digital del Terreno

Representación del MDT por escala de colores

Representación del MDT por relieve sombreado

Modelo Digital del Terreno

Comparación con otros MDT

GLOBE DEM(Global Land One – Kilometer Base Elevation) (Digital Elevation Model)

Cobertura:

Longitud

- 180º (O) + 180º (E) Latitud

+ 90 (N) – 90 (S)

Fuentes: varias (DEMs de países, DTED, etc.)

Píxel = 0.00833 º = 1000 m

Filas = 21600

Columnas = 43200

Rango de datos = - 407 a 8752

Sistema de Coordenadas: Latitud y Longitud

Sistema de referencia: World Geodetic System 84 (WGS84)

www.ngdc.noaa.gov

Page 7: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Comparación Visual

MDT – CIOMTA MDT - GLOBE

A A’ A A’

PERFIL A-A'

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

2750

3000

3250

-66 -65 -64 -63 -62 -61 -60 -59 -58 -57Longitud (º)

Cot

as (m

snm

)

MDT GLOBE MDT CIOMTA

Modelo Digital del Terreno

Comparación Gráfica

Page 8: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Diferencias MDT GLOBE - CIOMTA

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

800-6

6-6

6-6

5-6

5-6

5-6

5-6

4-6

4-6

4-6

4-6

3-6

3-6

3-6

2-6

2-6

2-6

2-6

1-6

1-6

1-6

1-6

0-6

0-6

0-6

0-5

9-5

9-5

9-5

9-5

8-5

8

Longitud (º)

(msn

m)

A A’

Modelo Digital del Terreno

Precisión del MDT

Función de:

Características del terreno: Cambios de relieveDatos fuente: Calidad, Cantidad y distribución de

los datosMétodo de elaboración: Interpolación

Resolución espacial: Función de las características del terreno y los datos de partida

Page 9: Dtm Presentacion Generalidades

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PERFIL B-B'

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

-66 -65 -64 -63 -62 -61 -60 -59 -58 -57 -56

Longitud (º)

Cot

as (m

snm

)

MDT TIN MDT DI

Modelo Digital del Terreno

Método de elaboración. Interpolaciones

B B’

MDT TIN MDT DI

PERFIL B-B'

0

100

200

300

400

500

600

700

800

-66 -65 -64 -63 -62 -61 -60 -59 -58 -57 -56

Longitud (º)

Cot

as (m

snm

)

MDT CURVAS MDT CURVAS + PUNTOS

B B’

Modelo Digital del Terreno

Puntos Adicionales

Diferencias0 – 2 m

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Longitud (º)

(msn

m)

B B’

Page 10: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Usos

Capa SIGGeneración de mapas de pendientes, orientación, etc.Trabajos en áreas remotas (falta de información altimétrica)Modelación Hidrológica (Red de drenaje, límites de cuencas, perfiles de acuíferos, dirección de flujo, etc.)Representación adecuada del territorio desde la perspectiva visual. Visión panorámicaModelos climáticos (Análisis de insolación potencial)Otros

Modelo Digital del Terreno

Capa SIG

USOS

Page 11: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Morfología

USOS

- ORIENTACION

- PENDIENTE

Modelo Digital del Terreno

Hidrología

USOS

Red de drenaje

Dirección del flujo

Page 12: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Superficie - DEM

0 – 5800 mts

USOSVisión Panorámica del territorio

Modelo Digital del Terreno

Superficie - DEM

0 – 500 mts

Page 13: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Modelo Digital del Terreno

Imagen Satelital

NOAA

06/04/03

CONAE

Page 14: Dtm Presentacion Generalidades

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Modelo Digital del Terreno

Conclusiones y pasos a seguir• Se puede interpretar que las curvas de nivel aportan

suficiente información para una correcta definición del relieve.

• Los TIN respetan los valores de los datos, que son usados como vértices y mantienen su altitud exacta, por lo tanto se puede considerar como el modelo más correcto.

• Se debe realizar un análisis de calidad del modelo digital a fin de que los modelos derivados de este, no se vean afectados por errores.

• Utilizar los datos de cotas como información de entrada a los modelos de simulación y al Sistema de Información Geográfico (Capa medular)