georeferenciación de imagenes en google earth
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“SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA,
DESARROLLO RURAL, PESCA Y
ALIMENTACIÓN” Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Producción Rural Sustentable en Zonas Prioritarias
GEOREFERENCIACIÓN DE IMÁGENES EN
GOOGLE EARTH
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CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ....................................... 1
2. OBJETIVO ................................................ 1
3. VENTAJAS ................................................ 1
4. CONCEPTOS BÁSICOS ............................... 1
4.1. Geodesia ................................................... 1
4.2. Sistema de coordenadas .......................... 1
4.2.1. Sistemas de coordenadas geográficas ... 1
4.2.2. Coordenadas UTM ................................. 4
4.3. Datum ....................................................... 4
4.4. GPS ........................................................... 5
4.4.1. Tipos de GPS ........................................... 5
4.5. Georeferenciación .................................... 6
4.5.1. Google Earth .......................................... 6
5. PROCEDIMIENTO PARA GEOREFERENCIAR
IMÁGENES EN GOOGLE EARTH ......................... 7
5.1. Creación de archivos KML* ...................... 7
5.2. Generar un archivo KML de puntos ......... 7
5.3. Procedimiento de generación de puntos . 8
6. BIBLIOGRAFÍA ........................................ 10
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GEOREFERENCIACIÓN DE IMÁGENES EN GOOGLE EARTH
1. INTRODUCCIÓN
Debido a las elevadas inversiones que se llevan a
cabo en obras COUSSA (Conservación y Uso
Sustentable del Suelo y Agua), es de vital
importancia contar con una base de datos que
de constancia de las acciones apoyadas
inversiones realizadas y proporcione las
características más sobresalientes de cada una
ellas.
El Google Earth es una herramienta accesible y
fácil que usar, que permite guardar la
información general de cada una de las acciones
de conservación del suelo y agua realizadas,
ubica el lugar donde están construidas las obras
o prácticas para su fácil localización en campo
por medio de una Georeferenciación.
La Georeferenciación consiste en el
posicionamiento de un objeto espacial
(representado mediante punto, vector, área,
volumen), en un sistema de coordenadas y
datum determinado.
2. OBJETIVO
Proporcionar las herramientas básicas para
georeferenciar imágenes en Google Earth por
medio de coordenadas obtenidas en campo.
3. VENTAJAS
Fácil visualización de cada una de las obras y
prácticas construidas en el campo con sus
respectivas características.
Fácil localización en campo de cada una de
las obras.
Permite contar con una base de datos
completa de las acciones apoyadas.
4. CONCEPTOS BÁSICOS
4.1. Geodesia
La Geodesia tiene como objetivo el estudio y
determinación de la forma y dimensiones de la
tierra, de su campo de gravedad; y sus
variaciones temporales. Es especialmente
importante en la determinación de posiciones de
puntos en la superficie de la tierra.
4.2. Sistema de coordenadas
Es un conjunto de valores que permiten definir la
posición de cualquier punto de un espacio
vectorial. Comúnmente la localización geográfica
de un punto se realiza por medio de dos tipos de
sistemas de coordenadas:
4.2.1. Sistemas de coordenadas geográficas
Describen la posición de un sitio sobre la
superficie de la tierra usando medidas esféricas
de latitud y longitud.
Las mediciones se hacen en ángulos (grados)
desde el centro de la tierra a un punto sobre la
superficie terrestre (Figura 1).
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Figura 1. Sistema de coordenadas geográficas.
Las líneas de Latitud van de Norte a Sur a partir
del ecuador con un valor de +90⁰ en el Polo
Norte y -90⁰ en el Polo Sur. La Longitud tiene
valores de hasta +180⁰ hacia el Este y de hasta -
180⁰ hacia el Oeste, tomando como referencia el
meridiano de Greenwich.
4.2.2. Coordenadas UTM
Para representar la tierra en un plano, hay que
establecer la adecuada correspondencia entre
los puntos de la esfera terrestre (elipsoide) y el
plano (proyección). Uno de los sistemas de
proyección más empleados es el sistema de
proyección UTM (Universal Transversal
Mercator) (Figuras 2, 3 y 4).
Figura 2. Proyección UTM.
Figura 3. Sistema Universal Transversal Mercator.
Figura 4. Zonas UTM en México.
En la proyección UTM, se supone un cilindro
cuyo diámetro coincide con el diámetro del
ecuador y es tangente al globo terrestre. Las
coordenadas UTM se representan sobre la
proyección UTM.
4.3. Datum
Es un conjunto de puntos de referencia en la
superficie terrestre, en base a los cuales las
medidas de la posición son tomadas como un
modelo asociado de la forma de la tierra
(elipsoide de referencia), para definir el sistema
de coordenadas geográfico (Figura 5). Datums
horizontales se usan para describir un punto
sobre la superficie terrestre. Datums verticales
miden elevaciones o profundidades.
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Figura 5. Datum.
Dado que diferentes datums tienen diferentes
radios y puntos centrales, un punto medido con
varios datums puede tener coordenadas
distantas. Existen cientos de datums de
referencia desarrollados para referenciar puntos
en determinadas áreas convenientes para esa
área. Datums contemporáneos están diseñados
para cubrir áreas más grandes.
Los datum más comunes en las diferentes zonas
geográficas son los siguientes:
América del Norte: NAD27, NAD83 y WGS84.
Argentina: Campo Inchauspe.
Brasil: SAD 69/IBGE.
Sudamérica: SAD 56 y WGS84.
España: ED50, desde el 2007 el ETRS89 en
toda Europa.
El Datum WGS84, que es casi idéntico al NAD83
utilizado en América del Norte, es el único
sistema de referencia mundial utilizado hoy en
día. Es el datum estándar reconocido para
coordenadas en los dispositivos GPS comerciales.
4.4. GPS
El sistema GPS (Global Position System) o
Sistema de Posicionamiento Global, es un
sistema compuesto por una red de 24 satélites
denominada NAVSTAR, situados en una órbita a
unos 20,200 km de la tierra y unos receptores
GPS, que permiten determinar una posición en
cualquier lugar del planeta, de día o de noche y
bajo cualquier condición meteorológica. La red
de satélites es propiedad del Gobierno de los
Estados Unidos de América y administrado por
su Departamento de Defensa (Figura 6).
Figura 6. Red Navstar de satélites GPS.
4.4.1. Tipos de GPS
Existen diferentes tipos de GPS, de acuerdo al
uso que se les dé, se pueden clasificar en:
a. GPS de mano. Son receptores que permiten
guardar coordenadas de los sitios
importantes localizados en los recorridos
realizados, seguir rutas precargadas en el
receptor, y se pueden conectar a un
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ordenador para descargar o programar
rutas. Este tipo de GPS se puede encontrar
con y sin cartografía, y resultan ideales para
campismo. Su sistema operativo y software
son totalmente cerrados y no se pueden
modificar.
b. GPS Navegadores. Estos tipos de GPS son
similares a los de mano, pero orientados a
su uso en ciudad y carretera. Estos permiten
introducir un destino sobre la marcha y el
Navegador calcula la ruta, basándose en su
cartografía. Estos GPS generalmente no
graban el recorrido ni se conectan a una
computadora. En teoría son sistemas
cerrados, aunque en la práctica a algunos
modelos se les puede modificar el sistema
operativo.
c. GPS integrados. Corresponden a dispositivos
móviles que llevan un GPS integrado, como
son los Pocket PC o los teléfonos móviles.
d. GPS de alta precisión. el GPS de alta
precisión típico incluye dos receptores (GPS)
y antenas GPS. Este tipo de GPS permite
levantar datos topográficos con rapidez y
alta precisión, además dispone de interface
con SIG y navegación.
4.5. Georeferenciación
Se refiere al posicionamiento con el que se
define la localización de un objeto espacial
(representado mediante punto, vector, área,
volumen) en un sistema de coordenadas y datum
determinado.
4.5.1. Google Earth
Es un programa informático similar a un Sistema
de Información Geográfica (SIG), creado por la
empresa Keyhole Inc., que permite visualizar
imágenes en 3D del planeta, combinando
imágenes de satélite, mapas y el motor de
búsqueda de Google, que permite ver imágenes
a escala de un lugar específico del planeta
(Figura 7).
Figura 7. Google Earh.
4.5.1.1. Archivo KML
Del acrónimo en inglés Keyhole Markup
Language), es un lenguaje de marcado basado en
XML (extensión de los archivos de Excel), para
representar datos geográficos en tres
dimensiones. Fue desarrollado para ser
manejado con Keyhole LT, precursor de Google
Earth.
Un archivo KML, especifica una característica (un
lugar, una imagen o un polígono) para Google
Earth. Contiene un título, una descripción básica
del lugar, sus coordenadas (latitud y longitud) y
alguna otra información.
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Los archivos KML a menudo suelen distribuirse
comprimidos como archivos con extensión KMZ.
4.5.1.2. Archivo KMZ
Los archivos KMZ son muy similares a los
archivos ZIP (archivos comprimidos). Estos
archivos permiten empaquetar varios archivos
juntos y comprimen el contenido para que sean
más fáciles de descargar.
5. PROCEDIMIENTO PARA
GEOREFERENCIAR IMÁGENES EN
GOOGLE EARTH
5.1. Creación de archivos KML*
Un fichero KML especifica una característica (un
lugar, una imagen o un polígono) para Google
Earth. Contiene título, una descripción del lugar,
sus coordenadas (latitud y longitud) y alguna
otra información.
Para la creación de estos archivos KML se
propone un programa hecho en Microsoft Excel:
“General Archivos KML” (Figura 8). Este
programa será proporcionado por la UTE en la
carpeta con la dirección correspondiente al
instructivo.
Figura 8. Portada de presentación del programa “Creación
de Archivos KML”.
En la imagen anterior se observa que este
programa es capaz de generar un archivo KML
tanto de puntos como de polígonos.
5.2. Generar un archivo KML de puntos
En la página de la portada se da clic en el botón
que dice “PUNTOS”, enseguida nos manda a otra
página o pestaña donde se le proporcionarán los
datos al programa (Figura 9).
Figura 9. Pestaña para un Archivo KML de puntos.
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5.3. Procedimiento de generación de
puntos
a. Se Proporciona el nombre que tendrá el
archivo KML (Figura 10).
Figura 10. Nombre que llevará el archivo KML.
b. Se realiza el llenado de las columnas, las de
color azul fuerte Nombre, Descripción y
Latitud y longitud, son campos obligatorios
(Figura 11).
Figura 11. Campos obligatorios a llenar.
c. Los Campos de color azul claro son
opcionales, y estos pueden ser modificados
en base a la información que se quiera dar a
conocer, además de que se pueden agregar
otros campos (Figura 12).
Figura 12. Campos opcionales a llenar.
d. Las coordenadas deben ser geográficas en
grados decimales (ejemplo: latitud
20.41759, longitud -103.98390) y el datum
debe ser WGSM84. Es importante que en la
longitud deba añadirse el signo negativo,
debido a que México se encuentra en la
Longitud Oeste.
e. La columna “Foto” es opcional y sirve para
agregar una foto relacionada al punto de
interés. Debe agregarse la ruta y el nombre
del archivo con su extensión (Figura 13),
ejemplo: C:\MAP\FOTOS\DK2034.jpg.
Figura 13. Columna de Foto se inserta la ruta de ubicación
del archivo.
f. Se da clic en el Botón “Generar KML”,
enseguida aparecerá un mensaje el cual
dice: “Se creará la carpeta: ‘C:\Archivos KML’
en caso de que no exista”, se le da Aceptar y
se crea el Archivo en dicha carpeta (Figuras
14, 15 y 16).
Figura 14. Botón para Generar el Archivo KML.
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Figura 15. Se Creará la Carpeta “Archivos KML”.
Figura 16. Mensaje donde avisa que el archivo KML se ha
creado.
g. Para abrir el archivo generado en Google
Earth, se da doble clic sobre él. Al abrir el
archivo este aparecerá dentro de la ventana
de lugares temporales (Figura 17).
Figura 17. Archivo KML generado.
Figura 18. Visualización de los puntos generados con los
datos respectivos.
h. Al dar clic sobre uno de los puntos, se
observan los datos que se introdujeron en el
programa de Excel (Figura 19).
Figura 19. Visualización en Google Earth de la información
geográfica y la imagen.
i. El Archivo KML no contiene la fotografía,
sino que solamente la llama, por lo que este
archivo se convierte a formato KMZ
guardándolo en Google Earth con esta
extensión (Figura 20). Este tipo es de un
archivo que está comprimido y contiene ya
las imágenes y la información geográfica.
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Figura 20. Archivo kmz generado.
6. BIBLIOGRAFÍA
Datum. Fecha de consulta: 14 de
septiembre de 2012
http://es.wikipedia.org/wiki/Datum
Google Earth. Fecha de consulta: 14 de
septiembre de 2012
http://es.wikipedia.org/wiki/Google_Earth
Sistemas de coordenadas. Fecha de
consulta: 14 de septiembre de 2012
http://www.truephonemadness.com/teori
a/sistemas_de_coordenadas.htm
KML. Fecha de consulta: 15 de octubre de
2012. http://es.wikipedia.org/wiki/KML
Google Earth KMZ. Fecha de consulta: 15
de octubre de 2012
http://www.googleearthkmz.com.ar/
Empaquetado de contenido de un archivo
KMZ. Fecha de consulta: 15 de octubre de
2012.
http://earth.google.com/intl/es_es/outrea
ch/tutorial_kmz.html
ELABORARON:
Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso
Dr. Mario R. Martínez Menes
Ing. Ricardo Castillo Vega
Ing. Carlos Palacios Espinosa
Para comentarios u observaciones al presente documento contactar a la
Unidad Técnica Especializada (UTE) COUSSA
www.coussa.mx
M. C. Félix Alberto LLerena Villalpando [email protected] y [email protected] Teléfono: (01) 595 95 2 15 58
Universidad Autónoma Chapingo Dr. Mario R. Martínez Menes [email protected] Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso [email protected] Teléfono: (01) 595 95 5 49 92
Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, México.