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EJECUCIÓN DE ACTIVIDADES EN APOYO A LA GENERACIÓN

DE CARTOGRAFÍA DIGITAL Y ORTOMOSAICOS

KELLY TATIANA RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ

JUAN FELIPE ESPINEL CARRANZA

TECNOLOGÍA EN TOPOGRAFÍA

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

2018

BOGOTÁ D.C

EJECUCIÓN DE ACTIVIDADES EN APOYO A LA GENERACIÓN

DE CARTOGRAFÍA DIGITAL Y ORTOMOSAICOS

KELLY TATIANA RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ – 20151031022

JUAN FELIPE ESPINEL CARRANZA – 20151031026

Trabajo de grado presentado en la modalidad de pasantía para optar por

título de Tecnólogo en Topografía

DIRECTOR

MSC. ING CARLOS ALFREDO RODRÍGUEZ ROJAS

TECNOLOGÍA EN TOPOGRAFÍA

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

2018

BOGOTÁ D.C

Informe Pasantía - Universidad Distrital Francisco José de Caldas

ACLARATORIA

ARTICULLO 117

"Las ideas emitidas por los autores son de su exclusiva responsabilidad y no expresan

necesariamente opiniones de la Universidad" (Artículo 117, Acuerdo 029 de 1998)


AGRADECIMIENTOS

Principalmente a nuestras familias que nos apoyaron y tuvieron la paciencia en cada uno de

los procesos universitarios.

Al Ing. Carlos Rodríguez por acompañarnos, dirigirnos y ayudarnos en el desarrollo

de esta pasantía, así como su acompañamiento en nuestra formación académica.

Agradecemos a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y a cada uno de los

docentes que hicieron parte de nuestro desarrollo profesional que aportaron sus

conocimientos en cada una de las áreas para nuestro desarrollo académico y personal.


JUSTIFICACIÓN

La realización de pasantía como modalidad de trabajo de grado permite adquirir un

acercamiento al campo laborar en donde asiente poner en práctica y fortalecer los

conocimientos adquiridos durante el proceso académico; además de, adquirir nuevas

habilidades para resolver problemas. Por lo anterior, el acercamiento al campo laboral es de

gran experiencia debido a que llevan al estudiante a desempeñar, mejorar y aprender labores

en las áreas de desarrollo, para este caso, con el fin de obtener el título de Tecnólogo en

Topografía.


RESUMEN

Los humedales de la región del Valle del Cauca se encuentran actualmente amenazados,

donde la generación de cartografía digital correspondiente de estos, busca caracterizar

espacialmente a cada uno de ellos con el fin de permitir a la Corporación Autónoma Regional

del Valle del Cauca realizar un monitoreo y control encaminado a soluciones del estado

actual de estos ecosistemas. A partir de las fotografías áreas capturadas por la comisión de

campo se busca generar los ortomosaicos respectivos a las zonas, que georreferenciados

permitan realizar la vectorización de cada objeto de interés exigido por CVC.

Es allí, donde el procesamiento de cartografía digital y ortomosaicos son factores

fundamentales que ayudan en la determinación de planes de manejo en pro a la restauración

y conservación de los ecosistemas, analizando y evaluando el desarrollo de los mismos,

mediante la toma y procesamiento de imágenes con RPAS (Sistema de Aeronaves Pilotadas

a Distancia) en humedales de la zona urbana de Santiago de Cali y del corredor del Rio

Cauca. (Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca, Analisis del Sector

Economico y de los Oferentes, 2017)

Palabras Clave: Corporación Autónoma Regional, Modelo Digital de Terreno, Modelo

Digital de Superficie, Ortomosaico, Cartografía Digital, Sistema de Coordenadas, Datum.


ABSTRACT

The wetlands of the Valle del Cauca region are currently under threat, where the generation

of digital cartography corresponding of these, seeks to spatially characterize each one of them

in order to allow the Regional Autonomous Corporation of Valle del Cauca to monitor and

control aimed at solutions of the current state of these ecosystems. From the photographs of

the areas captured by the field commission, it is sought to generate the respective

orthomosaics to the zones, which georeferenced allow the vectorization of each object of

interest demanded by CVC.

It is there, where the processing of digital cartography and orthomosaics are fundamental

factors that help in the determination of management plans for the restoration and

conservation of ecosystems, analyzing and evaluating the development of them, through

taking and processing images with RPAS (System of Remote Piloted Aircraft) in wetlands

of the urban area of Santiago de Cali and the corridor of the Cauca River.

(Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca, Analisis del Sector Economico y de

los Oferentes, 2017)

Keywords: Regional Autonomous Corporation, Digital Terrain Model, Digital Surface

Model, Ortomosaic, Digital Cartography, Coordinate System, Datum.


ÍNDICE DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1

2. OBJETIVOS ................................................................................................................... 2

2.1 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................... 2

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS .................................................................................. 2

3. UBICACIÓN .................................................................................................................. 3

3.1 ÁREA DE ESTUDIO 1 – JAMUNDÍ (RURAL) .................................................... 3

3.2 ÁREA DE ESTUDIO 2 – SANTIAGO DE CALI (URBANO) ............................. 4

4. MARCO TEÓRICO ....................................................................................................... 5

4.1 HUMEDAL ............................................................................................................. 5

4.2 GPS – Sistema de Posicionamiento Global ............................................................. 5

4.3 POSTPROCESO ...................................................................................................... 6

4.4 DOP ......................................................................................................................... 6

4.5 HDOP ....................................................................................................................... 7

4.6 VDOP ....................................................................................................................... 7

4.7 EFEMÉRIDES ......................................................................................................... 7

4.8 SISTEMA DE REFERENCIA ................................................................................ 7

4.9 ÉPOCA DE REFERENCIA .................................................................................... 8

4.10 ELIPSOIDE .......................................................................................................... 8

4.11 GEOIDE ............................................................................................................... 9

4.12 ONDULACIÓN GEOIDAL ................................................................................ 9

4.13 ALTURA ELIPSOIDAL.................................................................................... 10

4.14 ALTURA ORTOMÉTRICA .............................................................................. 10

4.15 SISTEMA DE AERONAVES PILOTADAS A DISTANCIA - RPAS ............ 10

4.16 FOTOGRAMETRÍA .......................................................................................... 11

4.17 FOTOCONTROL............................................................................................... 11

4.18 EXACTITUD POSICIONAL ............................................................................ 11

4.19 RMS ................................................................................................................... 11

4.20 GEOETIQUETAR ............................................................................................. 11

4.21 NUBE DE PUNTOS .......................................................................................... 12

4.22 MODELO DIGITAL DE ELEVACIÓN – DEM .............................................. 12

4.23 MODELO DIGITAL DE TERRENO – DTM ................................................... 12

4.24 ORTOMOSAICO............................................................................................... 12

4.25 GEODATABASE .............................................................................................. 13

Pág.


4.26 VECTORIZACIÓN ........................................................................................... 13

4.27 CARTOGRAFÍA DIGITAL .............................................................................. 14

4.28 METADATOS ................................................................................................... 14

4.29 EXCEL ............................................................................................................... 14

4.30 MAGNA SIRGAS PRO 3.0 ............................................................................... 15

4.31 LEICA GEO OFFICE ........................................................................................ 16

4.32 TOPCON TOOLS .............................................................................................. 16

4.33 GOOGLE EARTH ............................................................................................. 17

4.34 AGISOFT PHOTOSCAN PROFESSIONAL .................................................... 18

4.35 GLOBAL MAPPER PRO .................................................................................. 18

4.36 MICROSTATION V8i ....................................................................................... 19

4.37 ARCGIS ............................................................................................................. 20

5. METODOLOGÍA ......................................................................................................... 21

5.1 ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN ....................................................... 21

5.2 PUNTOS FOTO IDENTIFICABLES ................................................................... 21

5.3 POSTPROCESAMIENTO DE LOS DATOS TOMADOS EN CAMPO ............. 23

5.4 FOTOCONTROL .................................................................................................. 26

5.5 DEM – MODELO DIGITAL DE ELEVACIÓN .................................................. 27

5.6 DTM – MODELO DIGITAL DE TERRENO ...................................................... 28

5.7 GENERACIÓN FINAL DE ORTOMOSAICOS .................................................. 29

5.8 EXACTITUD POSICIONAL ................................................................................ 31

5.9 GEOETIQUETAR ................................................................................................. 32

5.10 VECTORIZACIÓN ........................................................................................... 33

5.11 CONTROL DE CALIDAD ................................................................................ 37

5.12 METADATOS ................................................................................................... 38

6. RESULTADOS ............................................................................................................ 41

6.1 JAMUNDÍ (RURAL) ............................................................................................ 41

6.1.1. REGIÓN DEL ORTOMOSAICO Y VECTORIZACIÓN ZONA

“TABLANCA” ............................................................................................................. 41

6.2 SANTIAGO DE CALI (URBANO) ...................................................................... 41

6.2.1. REGIÓN DEL ORTOMOSAICO Y VECTORIZACIÓN ZONA “EL

LIMONAR” .................................................................................................................. 41

6.2.2. REGÍON DEL ORTOMOSAICO Y VECTORIZACIÓN ZONA “LOS

CISNES” ....................................................................................................................... 42


6.2.3. REGIÓN DEL ORTOMOSAICO Y VECTORIZACIÓN ZONA “CALLE 9”

42


BATALLÓN” ............................................................................................................... 43

7. RECOMENDACIONES .............................................................................................. 44

8. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 45

9. ASPECTOS DE LA PASANTÍA ................................................................................. 46

10. BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................... 48


ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Área de estudio 1 - Jamundí ............................................................................. 3

Ilustración 2. Área de estudio 2 - Santiago de Cali ................................................................ 4 Ilustración 3. DOP .................................................................................................................. 6 Ilustración 4. Elipsoide ........................................................................................................... 8 Ilustración 5. Geoide............................................................................................................... 9 Ilustración 6. Definición de Alturas ..................................................................................... 10

Ilustración 7. Excel ............................................................................................................... 14 Ilustración 8. Magna Sirgas Pro 3.0 ..................................................................................... 15 Ilustración 9. Leica Geo Office ............................................................................................ 16 Ilustración 10. Topcon Tools ................................................................................................ 16

Ilustración 11. Google Earth Pro .......................................................................................... 17 Ilustración 12. Agisoft Photoscan Professional .................................................................... 18 Ilustración 13. Global Mapper Pro ....................................................................................... 18

Ilustración 14. MicroStation V8i .......................................................................................... 19

Ilustración 15. ArcGIS .......................................................................................................... 20 Ilustración 16. Señalización de Punto Foto Identificable ..................................................... 21 Ilustración 17. Formato de puntos fotoidentificables ........................................................... 22

Ilustración 18. Ubicación de las bases posicionadas en una de las areas de estudio ............ 23 Ilustración 19. Ubicación de Estación Permanente de Rastreo Continuo CALI .................. 24

Ilustración 20. Parámetros Postproceso 1 ............................................................................. 24 Ilustración 21. Parámetros Postproceso 2 ............................................................................. 25 Ilustración 22. Parámetros Postproceso 3 ............................................................................. 25

Ilustración 23. Parámetros Postproceso 4 ............................................................................. 25

Ilustración 24. Ubicación de un punto fotoidentificable ...................................................... 26 Ilustración 25. Error en metros y error en pixel ................................................................... 27 Ilustración 26. Modelo Digital de Elevación ........................................................................ 28

Ilustración 27. Clasificación y Limpieza Nube de Puntos Densa – 1................................... 28 Ilustración 28. Nube de puntos densa clasificada ................................................................. 29

Ilustración 29. Edición de Ortomosaico ............................................................................... 30 Ilustración 30. Región de un ortomosaico con puntos de Fotocontrol ................................. 30

Ilustración 31. GeoTag ......................................................................................................... 32 Ilustración 32. Geoetiquetación de los Puntos Fotoidentificables ........................................ 32 Ilustración 33. Geodatabase adaptada al modelo del IGAC ................................................. 33 Ilustración 34. Vectorización 1 ............................................................................................. 35 Ilustración 35. Vectorización 2 ............................................................................................. 36

Ilustración 36. Vectorización 3 ............................................................................................. 36 Ilustración 37. Ejemplo Tabla de Atributos - 1 .................................................................... 36

Ilustración 38. Ejemplo Tabla de Atributos - 2 .................................................................... 37 Ilustración 39. Ejemplo - Inicio de Metadato para “Árbol” ................................................. 40 Ilustración 40. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "Tablanca" ......................... 41 Ilustración 41. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "El Limonar" ..................... 41 Ilustración 42. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "Los Cisnes" ...................... 42

Ilustración 43. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "Calle 9" ............................ 42 Ilustración 44. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "El Batallón" ...................... 43

Pág.


ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Exactitud Posicional Puntos de Verificación ......................................................... 31

Tabla 2. Valores Estadísticos Exactitud Posicional.............................................................. 31 Tabla 3. Representación de los elementos requeridos por CVC en modelo IGAC .............. 34 Tabla 4. Simbología de cada elemento vectorizado ............................................................. 34 Tabla 5. Asignación de Reglas Control de Calidad .............................................................. 38 Tabla 6. Descripción de actividades desarrolladas ............................................................... 47

Pág.

Pág. 1


1. INTRODUCCIÓN

El desarrollo de la topografía a lo largo de los años, ha llevado consigo la aplicación de

nuevas tecnologías, en donde minimizar tiempos y obtener información en lugares de difícil

acceso se ha convertido en la mejor opción para realizar proyectos de tipo topográfico. El

sistema aéreo tripulado de forma remota RPAS (Remotely Piloted Aircraft System), permite

volar las naves aéreas no tripuladas por medio de una señal a distancia a través de control

remoto, por lo que se han convertido en una herramienta importante para la obtención de

imágenes, ya que permiten conseguir una cobertura mayor de las superficies. (Corredor,

2015)

La Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca determina como acciones

prioritarias conservar, restaurar y manejar los ecosistemas en bosques secos, humedales y

áreas protegidas, mediante planes de manejo donde los humedales y bosques secos son

ecosistemas amenazados. Mediante el artículo 459 del acuerdo 0373 de 2014 define el

programa de Recuperación Ambiental y Paisajística de Humedales, con el objetivo de

beneficiar el ecosistema y la comunidad. (Corporación Autónoma Regional del Valle del

Cauca, Estudios Previos de la Contratación, 2017)

Con la captura, procesamiento y análisis de la información aerofotogrametríca obtenida

mediante vehículos aéreos no tripulados VAN (UAV) permiten generar la cartografía digital

correspondiente a los humedales de estudio para lograr un adecuado plan de manejo y control

de la evolución de los humedales, así como sus áreas de protección antes y después de

implementar medidas en el fortalecimiento de información corporativa. (Corporación

Autónoma Regional del Valle del Cauca, Estudios Previos de la Contratación, 2017)

Pág. 2


2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Realizar actividades que impliquen generar la respectiva cartografía digital de las zonas de

estudio de acuerdo a la normatividad vigente y pliego de condiciones estimado en el proyecto.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Obtener las precisiones exigidas en el postprocesamiento de los puntos base con el

fin de asegurar confiabilidad en la georreferenciación de los ortomosaicos.

Contribuir en la generación de los ortomosaicos correspondientes a los sectores de

interés a partir de la información tomada por el personal de campo.

Fortalecer conocimientos y habilidades en el área de desempeño adquiriendo la

capacidad de ejecutar correctamente las labores asignadas en diferentes ámbitos.

Pág. 3


3. UBICACIÓN

El proyecto es trabajado en dos áreas de estudio, el cual contempla una zona rural y una

zona urbana, llamadas Jamundí y Santiago de Cali respectivamente.

3.1 ÁREA DE ESTUDIO 1 – JAMUNDÍ (RURAL)

Ilustración 1. Área de estudio 1 - Jamundí

Fuente: (Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca, 2017)

Pág. 4


3.2 ÁREA DE ESTUDIO 2 – SANTIAGO DE CALI (URBANO)

Ilustración 2. Área de estudio 2 - Santiago de Cali

Fuente: (Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca, 2017)

Pág. 5


4. MARCO TEÓRICO

4.1 HUMEDAL

Según Ramsar Protección de Humedales define los humedales como una zona de extensión

de pantano o superficie cubierta de agua corriente o estacionaria, los cuales pueden ser

naturales o artificiales. Estas zonas de transición entre los sistemas acuáticos y terrestres

sirven como áreas de inundación y amortiguadores temporales o permanentes, donde todo

ello depende de la fauna y flora que se encuentre en el sitio. Estos se pueden encontrar

influenciados por otros cuerpos de agua como ríos, ciénagas y mareas, en el que son cunas

de biodiversidad biológica y fuentes de agua. (Ramsar, 2018)

4.2 GPS – Sistema de Posicionamiento Global

Este sistema tiene como objetivo determinar las coordenadas espaciales de cierto punto en la

superficie terrestre a cualquier hora, teniendo en cuenta el sistema de referencia mundial, ya

sea que se encuentre en movimiento o no, en donde mínimo el sistema debe contener

información de la distancia a cuatro satélites. Cabe denotar que las siglas de este sistema GPS

fueron adoptadas por el gobierno de los Estados Unidos al referirse de su constelación, ya

que fue una de las primeras en desarrollarse. Se denomina GPS a los instrumentos que

trabajan en base a los satélites artificiales, los cuales tiene una órbita definida moviéndose

alrededor de la tierra que gracias a las ondas de radio se calcula la pseudodistancia, lo que

provoca que se puedan determinar las coordenadas en donde se encuentra ubicado el equipo.

(Huerta, Mangiaterra, & Noguera., 2005)

Pág. 6


4.3 POSTPROCESO

La corrección de la distancia calculada entre el satélite y el equipo GPS para el cálculo de las

coordenadas del punto posicionado se debe de realizar por medio de un proceso el cual

consiste en realizar las correcciones correspondientes, en donde se tiene en cuenta una

estación base con coordenadas conocidas para que se pueda calcular una distancia verdadera

entre el receptor y cada satélite. (Huerta, Mangiaterra, & Noguera., 2005)

4.4 DOP

La disolución de la precisión DOP, se refiere a la consistencia geométrica del conjunto de

satélites que se encuentran en el campo de observación del receptor. Cuando los satélites

están muy cerca unos a otros la geometría satelital es débil lo que quiere decir que la posición

del receptor se define por la intersección de cada una de las esferas, lo que genera

incertidumbre afectando la exactitud de las medidas; mientras que, si la geometría es alta se

debe a que los satélites se encuentran angularmente muy distantes y el DOP es menor, esto

puede afectar la exactitud de las medidas. (Universidad de Alcalá, 2018)

Ilustración 3. DOP

Fuente: (Universidad de Alcalá, 2018)

Pág. 7


4.5 HDOP

La disolución horizontal de la precisión es una medida de la calidad geométrica de la

distribución satelital, por lo que este factor determina la precisión con respecto a la posición

horizontal (X, Y). (Universidad de Alcalá, 2018)

4.6 VDOP

La disolución vertical de la precisión suministra la información de la incertidumbre en la

posición vertical del punto. (Universidad de Alcalá, 2018)

4.7 EFEMÉRIDES

Este paquete de datos muestra elementos que define la trayectoria elipsoidal de cada satélite,

contiene información sobre el estado, sincronización de los tiempos o de retardos

atmosféricos. Existen diferentes tipos de efemérides que son: transmitidas, ultrarrápidas,

observadas, combinadas, rápidas y finales. (Peña, 2016)

4.8 SISTEMA DE REFERENCIA

Un sistema de referencia es el conjunto de convenciones y conceptos teóricos que asienten

definir ciertos parámetros los cuales permiten establecer la orientación, ubicación y escala de

los ejes coordenados (X, Y, Z), siendo este un modelo. El sistema de referencia se materializa

por medio de puntos reales sobre la superficie terrestre, denominándose como marcos de

referencia, por lo que si el origen del sistema se encuentra en el centro de masas de la tierra

se denomina como sistema geocéntrico o sistema de coordenadas geocéntrico, o bien sea se

pueden expresar en curvilíneas (Latitud y longitud), siendo necesario considerar un elipsoide

de referencia. (Instituto Geográfico AgustinCodazzi, 2004)

Pág. 8


4.9 ÉPOCA DE REFERENCIA

Las épocas de referencia de los sistemas de referencia se encuentran dadas por la variación

en el tiempo de las velocidades de la Tierra que permiten establecer cuál de las posiciones de

las estaciones son vigentes. En Colombia tras la primera campaña GPS – Sirgas se

establecieron las estaciones del país en conjunto con las de América del sur, cuyas

coordenadas quedaron referida al ITRF94 correspondiente a la época 1995.4, que contiene

precisiones de ±2mm a ±7mm, exactitud horizontal del ±2mm y vertical de ±6mm. (Instituto

Geográfico AgustinCodazzi, 2004)

4.10 ELIPSOIDE

El elipsoide es un modelo físico matemático ideal que representa de mejor manera la tierra

en forma y tamaño, el cual se asemeja a una esfera con los polos achatados y el ecuador

extendido. Este contiene constantes geométricas a (semieje mayor), F (aplanamiento) y

parámetros físicos de velocidad angular de rotación y de masa. (Instituto agustin Codazzi,

2018)

Ilustración 4. Elipsoide

Fuente: (Instituto Geográfico Agustin Codazzi, 2018)

Pág. 9


4.11 GEOIDE

El geoide es una superficie equipotencial de referencia, que coincide con el nivel medio del

mar, donde las características para su interpretación son la gravedad, el campo y potencial

gravitatorio. Un modelo aproximado del geoide es el Cuasi-Geoide que es una representación

física-matemática, en donde se relaciona diferentes tipos de alturas; altura elipsoidal

(obtenida por medio de técnicas de posicionamiento Global) y altura física (determinada por

métodos de nivelación de precisión en donde se incluye el campo de gravedad). En Colombia

actualmente se usa el modelo geoidal GEOCOL2004 proporcionando alturas geoidales que

se usan en la determinación de alturas físicas. (Instituto Geográfico Agustin Codazzi, 2018)

Ilustración 5. Geoide

Fuente: (Instituto Geográfico Agustin Codazzi, 2018)

4.12 ONDULACIÓN GEOIDAL

Se refiere a la distancia existente entre el geoide y el elipsoide, que es medida de acuerdo a

la línea de la plomada, es decir la diferencia entre la altura elipsoidal (h) y la altura

ortométrica (H). (Instituto Geográfico Agustin Codazzi, 2018)

Pág. 10


Ilustración 6. Definición de Alturas

Fuente: (Instituto Geográfico Agustín Codazzi, 1997)

4.13 ALTURA ELIPSOIDAL

Corresponde a la distancia de la normal elipsoidal, siendo la distancia entre la superficie

elipsoidal y el punto sobre la superficie terrestre. La dirección y magnitud de esta depende

del elipsoide de referencia. (Instituto Geográfico Agustín Codazzi, 1997)

4.14 ALTURA ORTOMÉTRICA

Es la distancia de la normal medida desde el geoide hasta el punto que se está tomando en la

superficie. Esta altura contiene una curvatura debido a que la línea de la plomada coincide

con el vector de gravedad que atraviesa varias superficies que no son paralelas entre ellas.

(Instituto Geográfico Agustín Codazzi, 1997)

4.15 SISTEMA DE AERONAVES PILOTADAS A DISTANCIA - RPAS

Es un vehículo que es controlado por medio de control remoto, el cual puede elevarse por la

fuerza de giro de sus motores. Con los comandos de control se dirige el vuelo; sin embargo,

algunos de estos vehículos tienen incorporado un GPS que permite ajustar el punto de llegada

y que mediante cámaras se pueden realizar labores de vigilancia, fotogrametría, etc.

(Valencia, 2018)

Pág. 11


4.16 FOTOGRAMETRÍA

Es la ciencia que tiene como objetivo conocer las dimensiones y la posición de los objetos

en el espacio por medio de medidas realizadas a través de la intersección de dos fotografías

o simplemente una. A partir de las fotografías se puede obtener información bidimensional,

pero en la generación del traslape se puede obtener información tridimensional, esta técnica

es básica para la elaboración de cartografía. La fotogrametría puede ser terrestre o aérea.

(Instituto Geográfico Agustin Codazzi, 2018)

4.17 FOTOCONTROL

Es la determinación de coordenadas horizontales y verticales, a partir de mediciones

satelitales obtenidas por medio de técnicas de posicionamiento global de puntos en el terreno,

que son identificables en las fotografías aéreas, a fin de fijar la posición real del mosaico

espacial ortogonal del terreno. (Pérez, 2015)

4.18 EXACTITUD POSICIONAL

La exactitud posicional significa la cercanía de la posición de un objeto con respecto a la

posición real o considerada como verdadera con respecto a un sistema de referencia. (IDECA,

2018)

4.19 RMS

Se refiere al error medio cuadrático, el cual muestra la dispersión de las posiciones calculadas

de acuerdo a una posición ajustada. (Peña, 2016)

4.20 GEOETIQUETAR

Es un método de almacenamiento de datos complementarios que se le otorgan a una imagen

con el fin de mostrar el lugar en donde fue capturada, mediante etiquetas de coordenadas

GPS, que permiten clasificar las imágenes por medio de mapas digitales y así de manera más

Pág. 12


fácil saber en dónde fueron adquiridas las imágenes sin la necesidad de estar presente.

(Guerrero, 2011)

4.21 NUBE DE PUNTOS

Una nube de puntos es un gran conjunto de vértices, los cuales contienen coordenadas

horizontales y verticales que representan la superficie externa de un objeto adquirida

mediante diferentes procesos ya sea topográficos, geodésicos, fotogramétricos o por medio

de escáneres. Estas nubes se pueden clasificar, así mismo convertirse en mallas de

triangulación irregular reconstruyendo modelos de superficie. (AUTOCAD, 2018)

4.22 MODELO DIGITAL DE ELEVACIÓN – DEM

Es una estructura de valores numéricos con datos que permiten una distribución espacial

donde contiene como atributo la elevación (Z) con respecto al nivel medio del mar

correspondiente a la superficie del terreno y los valores horizontales X y Y correspondiente

a la posición. Esta representación visual caracteriza las formas de relieve y los elementos

presentes en él. (Instituto Nacional de Estadistica y Geografía, 2018)

4.23 MODELO DIGITAL DE TERRENO – DTM

DTM es el conjunto de capas, que representa las características de la superficie terrestre, el

cual se deriva de un modelo digital de elevaciones. En este modelo de terreno no se tienen

en cuenta las alturas de los objetos externos, tal como construcciones, vegetación, etc, solo

es representada la superficie del suelo al desnudo. (Felicísimo, 1994)

4.24 ORTOMOSAICO

Cuando en un mosaico se es corregido todos los errores de nitidez, falta de información, etc,

que son generados por el relieve del terreno y los objetos se denomina ortomosaico, entonces,

un ortomosaico es el conjunto de imágenes que tomados desde uno o varios planes de vuelo

Pág. 13


con el fin de generar una zona de traslape que permita unir las fotografías para obtener una

mayor escena ser unidas para que se tenga una mayor escena. (Escalante, 2016)

Además, un ortomosaico permite generar cartografía digital a escala, representando la

realidad del terreno lo más exacto posible en un mapa teniendo en cuenta la proyección

adecuada para ello, que no es más que una red de paralelos y meridianos sobre los cuales

puede ser representado un mapa o plano. Este tipo de cartografía requiere entonces de

tecnología avanzada y de softwares especializados con el fin de digitalizar con gran precisión

y exactitud la superficie por medio de vectores, lo que permite representar la posición, forma

y tamaño de los objetos presentados en el terreno. (Instituto Geografico Agustin Codazzi,

2007)

4.25 GEODATABASE

En el software ArcGIS una geodatabase es el lugar de almacenamiento de la información y

las capas, en donde se administran y se editan los datos. Este tipio de ordenaciones cuenta

con un modelo de información integral en donde almacenan cierta clase de entidades,

atributos, datasets, entre otros. Esta estructura nativa de ArcGIS almacena físicamente la

información geográfica con un modelo de transacción para administrar un flujo de datos, en

donde estas geodatabases pueden ser de varios tamaños y tener un numero variado de

usuarios. (ArcMap 10.6, 2018)

4.26 VECTORIZACIÓN

Es una serie de procedimientos en donde se lleva una información ráster (imagen) a una

información de tipo vectorial. Para que el desarrollo eficiente de la vectorización sea

eficiente, es necesario realizar la eliminación de ruido en las imágenes con el fin de rellenar

agujeros que mejoren los datos. (ArcMap 10.4, 2018)

Pág. 14


4.27 CARTOGRAFÍA DIGITAL

La cartografía digital es la representación gráfica de elementos espaciales, entrada y salida

de datos geográficos por medio de software, que mediante la adquisición de datos numéricos

se puede elaborar planos o mapas. (Instituto agustin Codazzi, 2018)

4.28 METADATOS

Es un conjunto de atributos o elementos que describen un objeto determinado, que sirven de

identificador de materiales digitales y suministrar información sobre los datos producidos,

los cuales se dan con la necesidad de almacenar la información de forma digital. Los

metadatos permiten a las personas ubicar y entender los datos, estos archivos de información

recogen características, representándolas y dando a entender el porqué del recurso.

(Benjumea, 2018)

4.29 EXCEL

Ilustración 7. Excel

Fuente: (Tutoriales en PDF, S.F.)

Es un software de la casa Microsoft Office que consiste en hojas de cálculo donde se pueden

realizar procesos y funciones matemáticas, estadísticas, financieras, contables, etc., desde las

funciones más sencillas hasta las más complejas según su propio lenguaje de programación.

Pág. 15


Estas hojas de cálculo están compuestas por celdas definidas por un numero de fila y una

letra (s) de columna, donde se realizan dichas operaciones en diferentes formatos de

visibilidad (numero, financiero, moneda, contabilidad, personalizado, texto etc.).

(Departamento de Formación, S.F.)

4.30 MAGNA SIRGAS PRO 3.0

Ilustración 8. Magna Sirgas Pro 3.0

Aplicativo creado por la Subdirección de Geografía y Cartografía del Instituto Geográfico

Agustín Codazzi IGAC, el cual tiene como propósito ser una herramienta para los usuarios

en cálculos respectivos para todo lo que comprende el manejo de coordenadas

tridimensionales en la zona del territorio nacional según su definición. (Subdirección de

Geografía y Cartografía, 2010)

Lo anterior comprende la conversión y transformación de coordenadas desde el mismo

sistema o desde diferentes sistemas de coordenadas según sea el datum (MAGNA-SIRGAS;

Observatorio Astronómico de Bogotá), obtención de ondulaciones geoidales

(GEOCOL2004), cálculo de velocidades, acimutes, coordenadas entre puntos, etc. (Martínez,

2007)

Pág. 16


4.31 LEICA GEO OFFICE

Ilustración 9. Leica Geo Office

Fuente: (Identi, 2017)

Este software utilizado en el campo de la topografía y procesamiento de datos GNSS, ofrece

todo lo necesario para la visualización, gestión, proceso, cálculos, importación y exportación

de datos GPS, TPS, etc.; además de, contar con la lectura de archivos tipo RINEX. (Leica

Geosystems, 2018)

4.32 TOPCON TOOLS

Ilustración 10. Topcon Tools

Fuente: (Wikipedia, 2017)

Pág. 17


Este software ofrece una solución al postprocesamiento de datos GNSS con una interfaz

sencilla que facilita su operación y visualización de todas las características y herramientas

en pantalla para ajuste de redes geodésicas o simples observaciones GPS, así como,

postproceso de datos tipo RINEX, GPS+Topcon, importación de datos de receptores, vista

tabular de los datos, configuración personalizable de los proyectos, configuración de

reportes, soporte de efemérides precisas, configuración de procesamiento, entre otras

herramientas. (Geosistemas, S.F.)

4.33 GOOGLE EARTH

Ilustración 11. Google Earth Pro

Fuente: (MacUpdate, 2018)

Es un software con el fin de ofrecer datos SIG, que permite al usuario ver imágenes

satelitales, mapas, imágenes de relieve y edificios 3D, explorando un detallado contenido

geográfico complementado con herramientas como medición de distancias y áreas,

cuadriculas, ubicación de puntos y definición de las coordenadas de estos en datum WGS84,

creación de polígonos, perfiles, rutas, entre otras más herramientas. (Google, 2018)

Pág. 18


4.34 AGISOFT PHOTOSCAN PROFESSIONAL

Ilustración 12. Agisoft Photoscan Professional

Fuente: (MAC TORRENTS, 2017)

Es un software el cual está diseñado para el procesamiento de imágenes digitales, el cual

mediante técnicas de fotogrametría digital permite generar una reconstrucción 3D del

entorno, por medio de una nube de puntos que asientan generar modelos digitales de

elevación, modelos digitales de terreno con detalle y ortomosaicos georreferenciados de alta

resolución, siendo un programa adecuado para la documentación fotogramétrica por sus

aplicaciones SIG. (Agisoft, 2014)

4.35 GLOBAL MAPPER PRO

Ilustración 13. Global Mapper Pro

Fuente: (Creative Tools, 2018)

Pág. 19


Es un software desarrollado para fines en el ámbito de los SIG, que ofrece herramientas para

el procesamiento de datos espaciales SIG, permitiendo interactuar con imágenes, mapas

topográficos, DEM (Modelo Digital de Elevación) y DSM (Modelo Digital de Superficie).

Además, visualiza, convierte y analiza cualquier tipo de datos geoespaciales en 2D y en 3D,

con una interfaz versátil que ofrece fácil manejo tanto para los profesionales del SIG como

para las personas que empiezan sus primeros pasos con este software. (GEOSOLUCIONES,

S.F.)

4.36 MICROSTATION V8i

Ilustración 14. MicroStation V8i

Fuente: (Ace Industrial Academy, S.F.)

Con este software se puede modelar, documentar y visualizar proyectos de cualquier tamaño

y complejidad, ofreciendo un diseño y construcción con gran versatilidad y precisión para

modelos ricos en información 2D y 3D de todos los tipos de proyectos en cada disciplina de

proyectos de infraestructura. (Bentley, S.F.)

Pág. 20


4.37 ARCGIS

Ilustración 15. ArcGIS

Fuente: (Taringa, S.F.)

Es un producto de la casa ESRI, el cual hace referencia al conjunto de software en el campo

de los SIG (Sistemas de Información Geográfica), los cuales son:

o ArcGIS Desktop: Conjunto de aplicaciones SIG avanzadas como ArcMap,

ArcCatalog y ArcToolbox.

o ArcSDE™ Gateway: Interfaz para administrar la “geodatabase” (base de

datos geográfica) en un medio de administración de bases de datos (DBMS).

o ArcIMS: SIG orientado al campo del internet para distribuir datos y servicios.

(ESRI, S.F.)

Pág. 21


5. METODOLOGÍA

5.1 ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN

Una vez obtenida la información de campo, se procede a organizarla según el lugar, la

finalidad y tipo de archivo en carpetas que permitan la manipulación de los datos con más

facilidad y orden.

5.2 PUNTOS FOTO IDENTIFICABLES

Los puntos foto identificables posicionados en campo fueron realizados por una comisión de

campo a partir de la toma y procesamiento de fotografías aéreas por medio de RPA (Remotely

Piloted Aircraft), aeronave piloteada remotamente. Estos puntos tienen el fin de contemplar

los aspectos de la exactitud posicional para garantizar la precisión y exactitud de los

ortomosaicos con el fin de generar la cartografía digital correspondiente.

Los puntos de control se clasifican en dos tipos de clase, los puntos de control terrestre (GCP–

Ground Control Point) propuestos para la generación del modelo y los puntos de verificación

(VER) propuestos para certificar la precisión de acuerdo con la norma NTC 5205 de exactitud

posicional.

Ilustración 16. Señalización de Punto Foto Identificable

Pág. 22


Algunos puntos fueron ubicados en zonas con características físicas que se pudieran observar

con claridad mediante las fotografías aéreas, así como en campo; sin embargo, si la zona

donde estaba previsto la posición de un punto no cumple con estas condiciones, se materializa

el punto a través de cruces de color blanco con dimensiones de 1.20 m de largo x 0.20 m de

ancho. Para cada punto se realizó el siguiente formato para su descripción, donde se

especifica el método de posicionamiento, el cual fue para este caso se realizó en RTK (Real

Time Kinematic); así como una descripción de acceso al punto, numero de satélites

observados, la precisión de la disolución de la posición (PDOPs), el equipo utilizado, las

coordenadas Gauss Krugüer Magna Colombia Oeste y coordenadas Elipsoidales.

Ilustración 17. Formato de puntos fotoidentificables

Cliente

Proyecto

Dpto: Mpio: Toponimía:

Operador:

Imagen Aérea

Sistema de Proyeción:

Perfil

Observo: Revisó: Fecha:

Nombre del punto: Hora:

COTA ELIPSOIDAL

Altura del objeto:

PDOPs:

ESTADO: Número de satelites promedio:

LATITUD LONGITUD

Sistema de determinación:

Equipo utilizado:

Descripción del punto:

NORTE ESTE

ESQUEMA DE DETERMINACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE PUNTOS DE FOTOCONTROL

Acceso al punto:

Pág. 23


5.3 POSTPROCESAMIENTO DE LOS DATOS TOMADOS EN CAMPO

Después de lo anterior, se procede a postprocesar las bases posicionadas en campo, las cuales

fueron 2 bases para cada una de las áreas comprendidas en las zonas de estudio y localizadas

a una distancia menor de 500 metros del área y mayor a 500 metros separadas entre sí,

mediante la metodología de posicionamiento estático diferencial. Este postproceso se realizó

mediante el software Leica Geo Office con el fin de calcular las coordenadas ajustadas de

cada una de las respectivas bases posicionadas en campo, en donde se tuvo en cuenta la base

permanente de rastreo continuo CALI, perteneciente a la red Magna Eco obteniendo los datos

Rinex de la misma por medio de la página web del Instituto Geográfico Agustín Codazzi;

además de, tener en cuenta el día GPS en el que se ejecutó el trabajo de campo. Igualmente

se consideró las ultimas coordenadas ajustadas de la base permanente de rastreo continuo

CALI subidas por el SIRGAS en su página web hasta la fecha y las efemérides precisas de

la semana GPS correspondiente al día GPS del trabajo de campo, las cuales eran descargadas

desde la página oficial de la NASA, para el respectivo ajuste de las coordenadas de las bases.

Ilustración 18. Ubicación de las bases posicionadas en una de las areas de estudio

Fuente: (Google Earth Pro, 2018)

Pág. 24


Ilustración 19. Ubicación de Estación Permanente de Rastreo Continuo CALI


Una vez subidos los archivos Rinex de esta base, y de las bases en campo al software Leica

Geo Office, se procede a configurar las antenas de las bases en campo, con sus respectivas

alturas, estableciendo como punto de control la estación CALI cambiando las coordenadas

navegadas de la misma por las ultimas coordenadas ajustadas dadas por SIRGAS, donde

posteriormente se importan las efemérides precisas al software y por último, se postprocesa

mediante los siguientes parámetros:

Ilustración 20. Parámetros Postproceso 1

Pág. 25





Finalmente se calculan las velocidades mediante las coordenadas elipsoidales, para

posteriormente pasar las coordenadas ajustadas a época de referencia 1995.4 a partir de las

coordenadas geocéntricas, con el fin de realizar el posicionamiento de los puntos de control

y verificación en época de referencia con metodología RTK, que finalmente son

Pág. 26


transformadas a cada uno de los siguientes sistemas de coordenadas teniendo en cuenta el

elipsoide WGS84, geoide GeoCOL2004 y datum Magna:

Coordenadas Elipsoidales

Coordenadas Planas Gauss Krugüer (Origen Oeste)

Coordenadas Planas Cartesianas Locales (Con origen cartesiano de destino “VALLE

DEL CAUCA-CALI-2009”

5.4 FOTOCONTROL

Una vez obtenidas las coordenadas de los puntos foto identificables, se procede a realizar la

fotogrametría correspondiente mediante el software Agisoft Photoscan Professional,

ubicando los puntos de fotocontrol en coordenadas planas de Gauss Krugüer (datum Magna

origen Oeste) en cada una de las fotografías aéreas donde fuera posible teniendo en cuenta

un mínimo de 5 proyecciones por punto, buscando un correcto alineamiento entre los puntos,

y consigo el solape adecuado de las fotografías aéreas.

Ilustración 24. Ubicación de un punto fotoidentificable

Pág. 27


Ilustración 25. Error en metros y error en pixel

Aunque esto cuenta con errores, el resultado del error total en metros y pixeles determinados

por la posición de todos los puntos tanto de tipo GCP y VER, cumplen con las

especificaciones técnicas de precisión, pues el error final en metros se encuentra por debajo

de los 10 cm; mientras que el error final de pixel se encuentra por debajo de 1 para ambos

tipos de puntos.

5.5 DEM – MODELO DIGITAL DE ELEVACIÓN

Una vez cumplidos los parámetros de fotocontrol, se procede a realizar la nube de puntos

densa, la cual se da a partir de la correlación de puntos entre las fotografías aéreas donde la

densidad de puntos depende de la calidad con la que se determina la correlación teniendo en

cuenta los parámetros del vuelo, por ello, a mayor correlación exista mayor será la cantidad

de puntos obtenidos en la nube, es decir, mayor densidad de puntos.

A partir de la nube de puntos densa se genera el DEM, el cual es la representación ráster de

la información de altura de la nube de puntos; sin embargo, con el fin de garantizar que los

espacios vacíos generados por la profundidad de las imágenes sean eliminados, se procede a

limpiar los residuos de la nube de puntos de forma semiautomática mediante un proceso

denominado extrapolación, reconstruyendo así la nube de puntos densa para la generación de

un modelo digital de elevación más confiable.

Pág. 28


Ilustración 26. Modelo Digital de Elevación

5.6 DTM – MODELO DIGITAL DE TERRENO

Para la generación del modelo Digital de Terreno DTM, se procede a exportar la nube de

puntos densa correspondiente al terreno, generada por el software Agisoft Photoscan

Professional para posteriormente importar aquella nube de puntos en el software

MicroStation V8i, donde se realiza la limpieza y la clasificación de la nube de puntos con el

fin de generar un modelo digital a partir de los puntos correspondientes al terreno.

Ilustración 27. Clasificación y Limpieza Nube de Puntos Densa – 1

Pág. 29


Ilustración 28. Nube de puntos densa clasificada

5.7 GENERACIÓN FINAL DE ORTOMOSAICOS

Una vez reconstruida la nube de puntos densa y elaborado el modelo digital de elevación

DEM, se procede a generar el ortomosaico mediante el software Agisoft Photoscan

Professional, el cual permite editar manualmente el mismo teniendo en cuenta zonas en las

que no se visualicen correctamente los objetos con nitidez o donde simplemente se pueda

aumentar la misma en la visualización de zonas donde aún sea evidentes los objetos,

corrigiendo y mejorando el ortomosaico correspondientemente, manteniendo la geometría y

uniformidad de los objetos allí encontrados, con el fin facilitar la vectorización para evitar

errores y mejorar la exactitud en la ejecución de la misma.

Pág. 30


Ilustración 29. Edición de Ortomosaico

Ilustración 30. Región de un ortomosaico con puntos de Fotocontrol

Pág. 31


5.8 EXACTITUD POSICIONAL

Consiste en realizar un proceso estadístico que permita determinar las diferencias entre las

proyecciones de las coordenadas de los puntos ubicados en el ortomosaico y las coordenadas

realizadas con RTK, con el fin de analizar la exactitud posicional definida por los puntos de

verificación, determinando la dispersión de las posiciones de estos puntos, de acuerdo con la

posición de los mismos tomados en campo.

Tabla 1. Exactitud Posicional Puntos de Verificación

Como se observa en este caso, la exactitud posicional tuvo un error RMSE en coordenadas

Este de 4.5 cm y en coordenadas Norte de 3.4 cm, con un error medio cuadrático de 8.6 cm

a un intervalo de confianza del 95%, es decir, al menos un 95% de los datos tiene un error

menor o igual a 8.6 cm, cumpliendo con los lineamientos de la Norma Técnica Colombiana

(NTC) 5205.

Tabla 2. Valores Estadísticos Exactitud Posicional

No. Nombre Este GPS Norte GPS Este Mapa Norte Mapa ∆E ∆N ∆E² ∆N² ∆D ∆D² σ

1 VER- 1 1054112.465 837177.627 1054112.446 837177.644 - 0.019 0.017 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 - 0.002 0.000

2 VER- 2 1053697.999 836750.122 1053698.023 836750.073 0.025 - 0.049 0.001 0.002 0.055 0.003 0.002 0.053 0.003

3 VER- 3 1053977.117 836506.361 1053977.152 836506.489 0.035 0.128 0.001 0.016 0.133 0.018 0.002 0.131 0.017

4 VER- 4 1054603.928 836565.325 1054603.903 836565.345 - 0.025 0.020 0.001 0.000 0.032 0.001 0.002 0.030 0.001

5 VER- 5 1054697.476 836738.696 1054697.359 836738.655 - 0.117 - 0.041 0.014 0.002 0.123 0.015 0.002 0.122 0.015

- 0 .101 0 .075 0 .016 0 .021 0 .343 0 .037 0 .036 0 .094

5 Puntos

0.002 metros

0.086

0.094

0.042

0.285 metros

1.96

0.187 metros

0.045 metros

0.034 metros

Z

intervalo de confianza del 95%

RMSE Este

RMSE Norte

N (número de puntos)

Media

Error medio cuadrático

Desviación estándar

Error Estándar

Limite de error grueso

Pág. 32


5.9 GEOETIQUETAR

Geoetiquetar las fotografías de los puntos que fueron posicionados (GCP, VER) consiste en

otorgar información geográfica a cada imagen, por medio de una aplicación online

denominada GeoTag, donde se cargó cada una de las imágenes y se asignaron las

coordenadas elipsoidales (decimales) correspondiente al punto en época de referencia

1995.4, para posteriormente importarlas al software Global Mapper.

Ilustración 31. GeoTag

Fuente: (GeoImgr, 2018)

Posteriormente se exporta un archivo KML para que las fotografías puedan visualizarse en

el Software Google Earth y permita mostrar la información espacial de la zona según sea el

punto al cual corresponde, lo cual asiente que el usuario pueda ubicarse y reconocer de

manera espacial el lugar en donde se realizó el trabajo, y en algún caso si se desea realizar

una visita a estos lugares sea más sencillo ubicarse y reconocerlos.

Ilustración 32. Geoetiquetación de los Puntos Fotoidentificables


Pág. 33


5.10 VECTORIZACIÓN

Una vez generados correctamente los ortomosaicos, se procede a vectorizar los mismos

mediante la definición de una geodatabase que permita recolectar todo el conjunto de datos

geográficos encontrados. Esta geodatabase es generada de acuerdo a las especificaciones

técnicas del IGAC establecidas en la resolución 1392 de 2016, y cuenta con la siguiente

estructura:

Ilustración 33. Geodatabase adaptada al modelo del IGAC

Una vez establecida la geodatabase, se procede a designar las capas y elementos que deben

estar contenidos en la cartografía, es decir, se establece la representación de los elementos

requeridos por la empresa contratante del servicio en el modelo establecido por el IGAC:

Pág. 34


Tabla 3. Representación de los elementos requeridos por CVC en modelo IGAC

Elementos requeridos por CVC

Representación en modelo IGAC

Conjunto de Datos Clases de Datos

1. Edificios Edificación_Obra_Civil Construcción_ R

2. Cercas Edificación_Obra_Civil Cerca

3. Diques Edificación_Obra_Civil Construcción_Agua_R

4. Cuerpos de agua Superficies_de_Agua Drenaje_Doble-Sencillo y Humedal

5.Caminos Transporte_Terrestre Vía

6.Vías Transporte_Terrestre Vía

Posteriormente se define la simbología correspondiente a cada uno de los elementos (Feature

Class) a vectorizar, establecida por la resolución 1392 de 2016 del Instituto Geográfico

Agustín Codazzi (IGAC), la cual es la siguiente:

Tabla 4. Simbología de cada elemento vectorizado

Feature Class Feature Dataset Tipo de Entidad Simbología

Punto_De_Control_Terrestre Punto de Control Punto

Punto_ Materializado Punto de Control Punto

Árbol Cobertura Vegetal Punto

Bosque Cobertura Vegetal Polígono

Matorral Cobertura Vegetal Polígono

Cerca Edificación de Obra Civil Línea

Construcción_R Edificación de Obra Civil Polígono

Piscina Edificación de Obra Civil Polígono

Zona_Dura Edificación de Obra Civil Polígono

Drenaje_Sencillo Superficies de Agua Línea

Feature class Feature data set Tipo de entidad Simbología

Punto_De_Control:Terrestre PUNTO DE CONTROL Punto

Punto_Materializado PUNTO DE CONTROL Punto

Arbol COBERTURA VEGETAL Punto

Bosque COBERTURA VEGETAL Poligono

Matorral COBERTURA VEGETAL Poligono

Zona_Verde COBERTURA VEGETAL Poligono

Cerca EDIFICIO EN OBRA CIVIL Linea

Construccion_Agua_L EDIFICIO EN OBRA CIVIL Linea

Construccion_Agua_P EDIFICIO EN OBRA CIVIL Punto

Construccion_Agua_R EDIFICIO EN OBRA CIVIL Poligono

Construccion_P EDIFICIO EN OBRA CIVIL Punto

Construccion_R EDIFICIO EN OBRA CIVIL Poligono

Limite_Manzana_R EDIFICIO EN OBRA CIVIL Poligono

Linea_Demarcación EDIFICIO EN OBRA CIVIL Linea

Lote_L EDIFICIO EN OBRA CIVIL Linea

Lote_R EDIFICIO EN OBRA CIVIL Poligono

Muro EDIFICIO EN OBRA CIVIL Linea














































































































Paramento EDIFICIO EN OBRA CIVIL Poligono

Parque_R EDIFICIO EN OBRA CIVIL Poligono

Piscina EDIFICIO EN OBRA CIVIL Poligono

Tapa_Camara EDIFICIO EN OBRA CIVIL Punto

Zona_dura EDIFICIO EN OBRA CIVIL Poligono

Antena INS CONSTRUCCION TRANSPORTE Punto

Poste INS CONSTRUCCION TRANSPORTE Punto

Puente L INS CONSTRUCCION TRANSPORTE Linea

Red_alta_tensión INS CONSTRUCCION TRANSPORTE Linea

Terminal_R INS CONSTRUCCION TRANSPORTE Poligono

Torre INS CONSTRUCCION TRANSPORTE Punto

Baco_Arena SUPERFICIE DE AGUA Poligono

Cienaga SUPERFICIE DE AGUA Poligono

Drenaje_Doble SUPERFICIE DE AGUA Poligono

Drenaje_Sencillo SUPERFICIE DE AGUA Linea

Isla SUPERFICIE DE AGUA Poligono

Humedal SUPERFICIE DE AGUA Poligono





































Pág. 35


Drenaje_Doble Superficies de Agua Polígono

Humedal Superficies de Agua Polígono

Otros_Cuerpos_de_Agua Superficies de Agua Polígono

Limite_Via_L Transporte Terrestre Línea

Vía Transporte Terrestre Línea

En el software ArcGIS, se realiza la correspondiente vectorización del ortomosaico en el

sistema de coordenadas planas de Gauss Krugüer con origen Magna Colombia Oeste, sujeto

al Marco Geocéntrico Nacional de Referencia MAGNA, almacenando los elementos en las

respectivas bases de datos geográficas, y cumpliendo con las especificaciones técnicas

exigidas por la resolución 1392 de 2016 por parte del Instituto Agustín Codazzi IGAC.

A continuación, se muestran ejemplos de vectorización para las zonas correspondientes al

proyecto:

Ilustración 34. Vectorización 1






































Jaguey_P SUPERFICIE DE AGUA Punto

Jaguey_R SUPERFICIE DE AGUA Poligono

Pantano SUPERFICIE DE AGUA Poligono

Otros cuerpos de agua SUPERFICIE DE AGUA Poligono

Aeropuerto_R TRANSPORTE AEREO Poligono

Pisto_Aterrizaje_R TRANSPORTE AEREO Poligono

Cicloruta TRANSPORTE TERRESTRE Linea

Limite_Vial_L TRANSPORTE TERRESTRE Linea

Limite_Vial_R TRANSPORTE TERRESTRE Poligono

Separador_vial_L TRANSPORTE TERRESTRE Linea

Separador_vial_R TRANSPORTE TERRESTRE Poligono

Vía TRANSPORTE TERRESTRE Linea



























Pág. 36




Para cada uno de los Feature Class se realizó su respectiva tabla de atributos que contiene las

características correspondientes a los mismos:

Ilustración 37. Ejemplo Tabla de Atributos - 1

Pág. 37


Ilustración 38. Ejemplo Tabla de Atributos - 2

5.11 CONTROL DE CALIDAD

El proceso de control de calidad permite rectificar la geometría de cada una de las entidades

que fueron vectorizadas, realizando el correcto desarrollo de la topología en cada uno de los

datos teniendo en cuenta una serie de reglas que establecen la relación de la vectorización

con cada uno de los elementos geométricos.

Las siguientes reglas se ejecutaron:

1. Los objetos no deben superponerse con: Piscina y Zona dura

2. Los objetos no deben superponerse con: Piscina

3. Los objetos no deben presentarse en una pieza

4. Los objetos no deben superponerse con: Vía

5. Los objetos no deben superponerse con: Zona dura

6. Los objetos no deben superponerse entre sí.

7. Los objetos no deben superponerse con: Limite vía L

8. Los objetos no deben superponerse con: Matorral

Pág. 38


La relación con cada una de las clases y las reglas fue de la siguiente manera:

Tabla 5. Asignación de Reglas Control de Calidad

Feature Dataset Nombre de Topología Feature Class No. Regla

PUNTO_DE_CONTROL PUNTO_DE_CONTROL_Topology Punto_De_Control_ Terrestre

6

Punto_Materializado 6

COBERTURA_VEGETAL COBERTURA_VEGETAL_ Topology Árbol 6

Bosque 8

EDIFICACIÓN_OBRA_CIVIL EDIFICACIÓN_OBRA_CIVIL_ Topology

Cerca 6

3

Construcción_R 1

Piscina 5

6

Zona _Dura 2

6

SUPERFICIE_DE_AGUA SUPERFICIE_DE_AGUA_ Topology Drenaje_Doble 6

Drenaje_Sencillo 6

TRANSPORTE_TERRESTRE TRANSPORTE_TERRESTRE_ Topology Limite_Via_L 3

4

Vía 7

3

Los errores geométricos encontrados fueron corregidos, garantizando la adecuada

vectorización de cada uno de los lugares involucrados en el proyecto.

5.12 METADATOS

Finalmente se realiza la descripción de cada uno de los elementos vectorizados por medio de

los metadatos, teniendo en cuenta la Norma Técnica Colombiana (NTC) 4611 junto con el

estándar ISO 19115 de 2003, especificaciones exigidas por el pliego de condiciones

elaborado por la empresa contratante, los cuales contienen los siguientes ítems:

1. Identificación: En él se caracteriza el título, muestra gráfica, tipo de representación

escala, descripción gráfica, cubrimiento geográfico, también ingresan restricciones

de acceso y uso, entre otras del objeto vectorizado.

Pág. 39


2. Calidad de datos: Se ingresa la descripción del nivel, es decir de la capa, atributos,

conjunto de datos, historia de cómo se generó la vectorización de esté, fuentes de

información (para este caso fue por medio de Vehículo no tripulado DRON), y el

proceso de vectorización.

3. Representación espacial: Describe el número de objetos vectorizados, tipo de objeto,

nivel topológico y la representación vectorial.

4. Referencia Espacial: En este campo se especifica la referencia espacial realizada por

medio de sistema de referencia MAGNA con datum GRS80, se especifica la

proyección cartográfica, coordenadas elipsoidales y planas Gauss Krugüer, también

se identifica el responsable del sistema de referencia (IGAC para Colombia).

5. Referencia del metadato: se ingresa la ruta de acceso al archivo que contiene la

información de la capa, el nombre estándar del metadato y la versión del mismo.

6. Catálogo de símbolos: se ingresa la citación cuando se ha tomado la simbología de

otro trabajo.

7. Distribución: se describe el tipo de formato en el que se entrega la información,

nombre de Geodatabase, opción de transferencia de la información y los datos de

contacto del responsable de la vectorización.

8. Citación: Se describe la información del responsable y la forma de representación

9. Contactos: se describen los datos de la organización o personas que están asociadas

a la generación de la información de contacto.

10. Información de la fecha: se ingresa la fecha de creación de la información del objeto

vectorizado.

Pág. 40


Ilustración 39. Ejemplo - Inicio de Metadato para “Árbol”

Pág. 41


6. RESULTADOS

6.1 JAMUNDÍ (RURAL)


“TABLANCA”

Ilustración 40. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "Tablanca"

6.2 SANTIAGO DE CALI (URBANO)


LIMONAR”

Ilustración 41. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "El Limonar"

Pág. 42


6.2.2. REGÍON DEL ORTOMOSAICO Y VECTORIZACIÓN ZONA “LOS

CISNES”

Ilustración 42. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "Los Cisnes"


“CALLE 9”

Ilustración 43. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "Calle 9"

Pág. 43



BATALLÓN”

Ilustración 44. Región del Ortomosaico y Vectorización zona "El Batallón"

Pág. 44


7. RECOMENDACIONES

Es recomendable otorgar una capa por persona para la vectorización de los

ortomosaicos, ya que al momento de realizar la unión de las clases lleva a que los

errores de topología sean disminuidos, además de agilizar el proceso de corrección

optimizando este proceso de control de calidad.

Es necesario realizar un control de calidad en los diferentes procesos que implique el

procesamiento de la información para obtener un producto de buena calidad y

precisión.

La adecuada y oportuna comunicación en los procesos y novedades generados

durante el desarrollo del proyecto, permite minimizar tiempos, resolver dudas y

generar los resultados esperados.

Pág. 45


8. CONCLUSIONES

No cabe duda que los drones han tenido gran influencia en el campo de la topografía

debido a su menor costo y mayor rendimiento para ciertos tipos de trabajo realizados

con topografía convencional; sin embargo, no reemplaza a esta debido al alcance de

datos al que se limita el uso de drones, por ello, es necesario combinar la topografía

convencional con el uso de drones para ofrecer resultados a la vanguardia de la

actualidad, además de tener un conjunto de datos mucho más robusto con ayuda del

correcto manejo de los programas SIG (Sistemas de Información Geográfica), que

permiten generar ortomosaicos, modelos digitales de elevación, modelos digitales de

terreno, nubes de puntos, curvas de nivel, modelo 3D, cartografía digital,

cubicaciones, levantamientos, etc.

Para este tipo de proyectos donde interactúan varias personas, es importante la

comunicación y el orden para lograr un adecuado trabajo en equipo y consigo

minimizar en lo posible errores humanos en los procedimientos a realizar.

La participación en la pasantía permitió fortalecer habilidades y conocimientos, que

a futuro ofrecen mayor facilidad en la ejecución de procesos que se vinculen con los

realizados en este proyecto.

Pág. 46


9. ASPECTOS DE LA PASANTÍA

La pasantía se desarrolló durante 192 horas de las cuales se realizaban 8 horas por día, en

donde en el transcurso de la misma se efectuó aproximadamente 50 horas en la generación

final de ortomosaicos y 70 horas aproximadamente en el proceso de vectorización; mientras

que las 72 horas restantes fueron desarrolladas en la ejecución de actividades restantes.

De acuerdo a lo anterior se describen las labores especificas que contribuyeron al desarrollo

de estas actividades y el porcentaje que se atribuye a cada una de ellas:

Pág. 47


Tabla 6. Descripción de actividades desarrolladas

Actividad Tiempo en

horas aprox.

Tiempo en

%Labores Descripción

4 2.1% Organización de información Estructurar y ordenar los archivos según tipo de finalidad

8 4.2% Prosprocesamiento de bases

Determinar las coordenadas ajustadas en época de

referencia correspondientes a las bases posicionadas por

el personal de campo

25 13.0% Formatos de posicionamientoRealizar los formatos de determinación y descripción para

cada uno de los puntos de control terrestre y verificación

6 3.1% GeoetiquetaciónOtorgar coordenadas geográficas a cada una de las

fotografías de perfil según corresponda el punto

25 13.0% Fotocontrol

Georreferenciar las fotografías aéreas por medio de los

puntos de control terrestre y verificación con un mínimo

de 5 proyecciones por punto, error en distancia por debajo

de los 10 cm y error en pixel por debajo de 1.

4 2.1% Generación del modelo digital de elevación

Generar el modelo digital de elevación por medio de la

nube de puntos densa junto con el proceso de

extrapolación

20 10.4% Generación del modelo digital de terrenoRealizar la clasificación de puntos correspondientes al

terreno a partir de la nube de puntos densa

36 18.8% Edición de ortomosaico

Mejorar visualmente el ortomosaico sin afectar la

geometría y características de los objetos a partir de las

diferentes fotografías aéreas

46 24.0% Vectorizacón

Vectorizar las capas de interés según especificaciones

técnicas del IGAC establecidas en la resolución 1392 de

2016

10 5.2% Control de calidad

Verificar que las capas vectorizadas no se encuentren

superpuestas, intersectadas o discontinuas según sea el

caso

Posteriores 8 4.2% Metadatos Realizar un inventario y descripcion de los datos según la

Norma Técnica Colombiana 4611.

Total 192 100.0%

Generación de

Ortomosaicos

Preliminares

Generación de Cartografia

Digital

Pág. 48


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