historia de la cartografía digital

7/25/2019 Historia de La Cartografa Digital

1/74

M.Sc. Melvin Lizano Araya Agosto, 2015

Introduccin a la cartografa digital


2/74

La cartografa tradicional maneja mtodos, tcnicas de simbolizacin, construccin einterpretacin de mapas.


3/74

La Cartografa Digital realiza tareas similares mediante el cmputo electrnico.

Permiten efectiva comunicacin de los conceptos que nos permiten valorar el espaciogeogrfico.


4/74

Cartografa, la ciencia de la geografa que da lugar a mapas.

La cartografa (del griego chartis = mapa y graphein= escrito) es la ciencia que seencarga del estudio y de la elaboracin de los mapas.

Ciencia que estudia las formas y tcnicas de representacin de la geografa sobreun mapa.

Arte de trazar cartas geogrficas, prctica muy antigua, y ciencia que las estudia


5/74

Ciencia que se ocupa de la preparacin y construccin de los mapas y cartas nuticas.Reproduciendo en una superficie plana la superficie terrestre.

Tcnica geogrfica que estudia la secuencia de etapas y procesos ejecutados para lavisualizacin de un espacio geogrfico mediante la produccin de mapas, cartas,planos o croquis.


6/74

Tcnica que estudia los diferentes mtodos o sistemas que permiten representar en unplano una parte o la totalidad de la superficie terrestre. Es el arte de concebir, trazar,componer y difundir los mapas, as como la ciencia que estudia estos procesos.


7/74


8/74

Todos los pueblos primitivos.. Forma de cartografa rudimentaria.

Cartografa efmera: meros trazos momentneos en la arena o en la tierra hmeda.

Una simple flecha indicadora de direccin entre dos puntos (primer esbozocartogrfico)

Historia de la Cartografa


9/74

Tablillas babilnicas de hace unos 5000 aos Grecia tratan de reproducir con fidelidad informaciones aportadas por

viajeros diversos. Anaximandro elabora el primer mapa del mundo. Tales de Mileto elaboro el primer mapamundi. Aristteles fue el primero en medir el ngulo de inclinacin con respecto al

ecuador.

Los mapas ms antiguos


10/74

Tablilla cuneiforme YBC 7289 (1900 a.C.)representando un cuadrado de lado 30, condiagonal 42; 25, 35 cuyo cociente es 1; 24,

51,10


11/74

El centro lo ocupan Babilonia y su reino, laslneas verticales representan los ros Tigris yufrates, encontrndose Asiria, Armenia y el

Golfo Prsico, los tringulos exteriores al

crculo representan las montaas.


12/74

Un Croquis de la regin de Mesopotamia


13/74


14/74

Los mapas actuales se basan en la Grecia Clsica. La idea general del mundo es muyparecida a la que tenan los babilnicos. Fueron cosmgrafos, astrnomos y

matemticos los que establecieron las primeras directrices para la representacincientfica de la superficie terrestre.

Cartografa Griega


15/74

Discpulo de Tales. Fue miembro de la escuela de Mileto, y sucedi a Tales en laDireccin de la misma.

Probablemente el Primer mapa del Mundohecho por Anaximandro

Mapa de Anaximandro


16/74

Aristteles fue el primero en medir el ngulo de inclinacin con respecto al Ecuador.

Aristteles presenta un razonamiento experimental vlido: en los eclipses de Luna.

Mediciones de la Tierra


17/74

Platn,La esfericidad de la Tierra se impuso por su voluntad perfeccionista, (no elargumento)

AristtelesRazonamiento experimental vlido: en los eclipses de Luna, la sombra proyectada por

la Tierra sobre su satlite es circular, Tierra no fuese esfrica.

El tamao de la esfera terrestre fue establecido en el s. III a.C. gracias al ingenio deEratstenes de Cirene. ste tuvo una personalidad muy amplia: filsofo, poeta,astrnomo, gramtico, matemtico, gegrafo e incluso atleta

Mediciones de la Tierra


18/74

Comprendi que el ngulos que forman los dos radios terrestres correspondientes a

Siena y Alejandra es igual al ngulo de inclinacin de los rayos solares enAlejandra. Piensa en que son iguales los ngulos de los lados paralelos y tambin loson los ngulos alternos internos. Luego midi ese ngulo.

Mediciones de la Tierra- Eratstenes


19/74

Por referencias obtenidas de un papiro de subiblioteca, saba que en Siena (hoy Asun, enEgipto) el da del solsticio de verano los objetos

no proyectaban sombra alguna y la luzalumbraba el fondo de los pozos; estosignificaba que la ciudad estaba situada

justamente sobre la lnea del trpico y sulatitud era igual a la de la eclptica que yaconoca. Eratstenes, suponiendo que Siena yAlejandra tenan la misma longitud (realmentedistan 3) y que el Sol se encontraba tanalejado de la Tierra que sus rayos podansuponerse paralelos, midi la sombra enAlejandra el mismo da del solsticio de veranoal medioda, demostrando que el cenit de laciudad distaba 1/50 parte de la circunferencia,es decir, 7 12' del de Alejandra.


20/74

Coloc en el suelo un trozo de esfera con unavarilla en el centro de altura igual al radio dela misma, r. Entonces pudo medir la sombraAQ de la varilla sobre la esfera, la mismaequivala a 1/50 parte de un crculo mximode la misma.

Al ser iguales los tringulos PAQ y OAQtambin lo sern los ngulos (inclinacinde los rayos) y 5 (ngulo central = 1/50 deun crculo mximo).

Luego = 360 / 50 = 7,2 = 7 12



21/74

Eratstenes invent y emple un mtodo trigonomtrico, adems de las

nociones de latitud y longitud, al parecer ya introducidas por Dicearco, por loque bien merece el ttulo de padre de la geodesia.

Mapa deEratstenes



22/74


23/74


24/74


25/74

Recogi todos los conocimientos de sus predecesores y present el primerpanorama completo del progreso cartogrfico lo grado hasta su tiempo.

Public un mtodo acerca de la determinacin de coordenadas con base enmeridianos y paralelos. Con la obra de Ptolomeo se iniciaba la oportunidad

de conocer el mundo de una nueva manera: por medio de los mapas

Ptolomeo Siglo II d.C)


26/74

Los marinos navegaban usando mapasimprovisados, hasta que el

descubrimiento de la brjula permitique elaboraran los primeros portulanos.Se llam a estos mapas cartas portulanaso portulanos


27/74


28/74


29/74

Su atencin se centra en las rutas martimas de navegacin , en los detalles dellitoral y el relieve costero, en los cursos bajos de los ros-especialmente en sustramos navegables, en las mareas y en los vientos. Las primeras cartas portulanasaparecen en Gnova, Venecia y Palma de Mallorca, y estos continuaran siendo los

principales centros de produccin cartogrfica durante los dos siglos siguientes.


30/74

En su origen la carta portulana tiene carcter emprico y el objetivo de ser til a lanavegacin. Es una finalidad con pocas exigencias grficas, solo requiere del estudiometiculoso de las costas y una cuidada representacin de las mareas y los vientos. Estas

exigencias se concretan en pocos elementos esenciales: la toponimia, la orientacin ytrazados de los rumbos.


31/74

La toponimia Nombres de puertos y ciudades costeras-costa mediterrnea y en el Mar Negro.

Los nombres de los lugares -perpendicular a la lnea de la costa.

Es frecuente que los nombres de los lugares reseados procedan de distintaslenguas, aportes de navegantes.


32/74

Los rumbos de los vientos se trazaban en atencin a los 4 puntos cardinales.Antes trazos que se imbricaban entre s dibujando una enmaraada tela de araaque los navegantes podan interpretar.


33/74


34/74

En el siglo XX, la cartografa experiment una serie de innovaciones tcnicas ytecnolgicas. La fotografa rea se desarrollada durante la I Guerra Mundial seperfeccion y se utiliz para elaborar y actualizar cartografa durante la II Guerra

Mundial.


35/74


36/74

En los ltimos 10 aos diversos pases y consorcios (e.g. Brazil, Estados Unidos,Alemania; DigitalGlobe, RapidEye, Infoterra, SPOT) han puesto en rbita satlites dealta resolucin que permiten crear y actualizar cartografa con gran exactitud temticay geomtrica. Histricamente, los mapas han sido el medio preferido por los

cartgrafos para plasmar y comunicar datos geoespaciales. Los objetos y atributos delmundo real pueden representarse en un mapa utilizando puntos, lneas, polgonos,colores y texto; elementos que cualquier ser humano pude distinguir e interpretar.


37/74


38/74


39/74


40/74

Es el conjunto de todos los procesos encadenados y relacionados entre s que llevarn alcartgrafo, de acuerdo con un esquema de transmisin de informacin dado y segn

una determinada tecnologa empleada (manual-automtica y/o analgica-digital), a laobtencin de un determinado producto cartogrfico (mapa, base de datos, modelodigital, etc.).

Proyecto Cartogrfico


41/74

Definicin de objetivos.

Definicin de los diversos objetivos perseguidos, as como el tipo de usuario y forma deexplotacin esperada.

Asimismo se tendr en cuenta el perodo de actualizacin y/o de obsolescencia de lainformacin.

Proyecto Cartogrfico

Cartografa Matemtica


42/74

Rama de la cartografa relativa a la base matemtica dela ejecucin de un mapa (ACI, 1873).

En esta fase se estudiarn y definirn: la escala, oconcrecin de fenmenos del espacio geogrfico en elespacio y el tiempo, y la proyeccin cartogrfica, osistema de representacin de la superficie terrestre enuna superficie plana.

Cartografa Matemtica


43/74

Este concepto ha sufrido y est sufriendo diversos cambios con el transcurso de los aos,especialmente cuando ha superado en los ltimos tiempos la fase de investigacin ydesarrollo y los centros cartogrficos proceden a la instalacin de diversos sistemas confines productivos.

Cartografa Asistida por computador (CAC)


44/74

De forma genrica se puede definir como el sistema informtico capaz de producir de

forma digital productos cartogrficos (desde procesos hasta mapas).

Cartografa Asistida por computador

CAC)


45/74

Hasta 1960. Inicio de la idea grfica sobre ordenador. Se desarrollaron diversosalgoritmos en universidades. Los ordenadores eran manufacturados.

En 1960-70. Aplicacin de algunos programas con un cierto rechazo por parte de losusuarios. Medios informticos ms potentes.

En 1970-80. Reduccin espectacular de los costes informticos.Gran diversificacin deproductos. Deseo de resolver conjuntamente problemas de produccin y bases de

datos. Escasa eficiencia.

Desde 1980-2000. Independencia de conceptos entre produccin automtica demapas y sistemas de informacin. Aparicin en el mercado de sistemas especializadosen ambos conceptos. Mayor eficiencia y progresiva implantacin de centrosproductivos cartogrficos.

Desde 2000 al Presente, una evolucin marcada hacia sistemas de informacingeogrfica y la geomtica.


46/74

Instrumento de produccin e investigacin; posibilidad de aumentar y diversificar el

tipo de consultas; Nuevos tipos de uso y demanda; Facilidad de homogeneizacin y estandarizacin de la informacin; Incremento de la produccin (no en la primera fase de implantacin); Reduccin del coste unitario; ms rapidez de ejecucin (despus de la instalacin).

Ventajas CAC)


47/74

Inversin muy elevada al principio; Reciclaje de todos los profesionales que intervienen en un proceso convencional

cartogrfico; Dificultad en la compilacin de la informacin; prdida o modificacin de datos

en la transformacin de la informacin existente a lenguaje informtico; Necesidad de crear nuevos conceptos de expresin cartogrfica (nueva

semiologa grfica); Nueva adaptacin de los usuarios a esta tecnologa.

Desventajas CAC)


48/74

Tcnicamente, un mapa es una representacin grfica a escala reducida de unaporcin de la superficie terrestre que muestra slo algunos rasgos o atributos de la

realidad. Por esta razn el mapa debe interpretarse como una versin generalizada deuna porcin de la superficie terrestre y no como la realidad misma. El mapa fuecreado para facilitar el registro, clculo, exposicin, anlisis y, en general, lacomprensin de los hechos geogrficos y sus relaciones geoespaciales. Su funcin esrepresentar visualmente un conjunto de elementos de la realidad


49/74

Generalizacin cartogrfica

Al observar un mapa debemos reconocer que representa la realidad, sin embargono es la realidad. La escala representa el valor por el cual reducimos el tamao de lo

que se desea mapear. Al seleccionar la escala estamos definiendo el grado degeneralizacin que aplicaremos a nuestro objeto de estudio.


50/74

Simplificacin

El concepto de simplificacin involucra el determinar lo esencial o importante de losdatos a mapear, eliminando los detalles que no interesan y en algunos casos

exagerando las caractersticas que deseamos resaltar.


51/74

Clasificacin

La clasificacin consiste en agrupar los datos utilizando una escala de medicin y unconjunto de criterios. Por ejemplo, podemos designar a las vas terrestres como

carreteras y a los cuerpos de agua como lagos. Los datos numricos pueden reducirseutilizando estadsticos tales como la media la desviacin estndar.


52/74

Simbolizacin

La simbolizacin consiste en asignar diversos tipos de signos a la informacin quehemos simplificado y clasificado


53/74

Induccin

La induccin es el proceso mediante el cual analizamos la informacin contenida enel mapa. Por ejemplo a partir de las observaciones puntuales de precipitacin esposible elaborar un mapa de isoyetas, el cual provee mayor informacin que lasobservaciones puntuales.


54/74

Visualizar

Funciones de la Cartografa y SIG

Bsquedas

Analizar

Almacenar

Capturar

Productos


55/74

Captura de datos

480585.5, 3769234

483194.1, 3768432

485285.8, 3768391

484327.3, 3768565

483874.7, 3769823

Coordenadas

Mapas analgicos

GNSS

SIG

Datos

Datos digitales


56/74

Almacenar datos

Formato Vectorial

Representacin discretade la realidad

Formato Raster

Uso de celdas paramodelar la realidad

X,Y X,Y X,YX,Y

Realidad

Una carretera)

X,Y

Filas

Columnas


57/74

Bsquedas

Identificar elementos particulares

Identificar elementos basados en condiciones

Condados de Florida con una

Poblacin superior a 300,000

Anlisis


58/74

Anlisis

Proximidad

Sobreposicin

Redes

Cules propiedadesestn ubicadas amenos de 50m de lacarretera?

Tipo de pozo

PerforadoPropietarioSalas

Tipo sueloArenoso


59/74

Visualizacin

Mapas

Grficos

Reportes


60/74

Productos

SIG

Datos

Mapas impresos

WMS

Documentosmgenes


61/74

http://geo.data.gov/viewer/webmap/viewer.html?webmap=c6316d5f39564db6b66b83eddebc949b

http://geo.data.gov/viewer/webmap/viewer.html?webmap=a3551254659f493190fe6bd6085652c5

http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/map/

Enlaces a Geoservicios


62/74

Organizacin de datos espaciales

Un SIG utiliza capas temticas de datos espaciales

Genera respuestas comparando las diferentes capas dedatos

Representando elementos en datos


63/74

vectoriales

Las entidades del mundo real son representadas a travs de tres

tipos de formas

Lneas/Arcos/Rutas(Calles)

reas/Polgonos/Regiones(Uso del suelo)

Puntos(Tiendas)


64/74

Escala del mapa

La escala del mapa determina la forma y tamao de los elementos

Escala ms detalle

Escala menos detalle

ciudad

ciudad

1:500

1:2500001:24000

1:24000


65/74

Componentes de los datos geogrficos

Datos geogrficos poseen tres componentes generales

Atributos Geometra

Calles

Comportamiento

Reglas

Calles y

carreteras nopuedencruzarse


66/74

Relaciones espaciales

La posicin relativa de los elementos determina la relacin espacial

1-66

I-80 conecta San Franciscocon New York

San Francisco estcontenida en California

I-80 poseelong i tud ydireccin

New York esadyacentealOcano Atlntico


67/74

Modelos de datos espaciales

DOS ENFOQUES FUNDAMENTALES:

MODELO VECTORIAL

Modelo Espagueti Modelo Topolgico

MODELO RASTER


68/74

Modelo vectorial

En un SIG basado en vectores, los datos sonmanejados como: Puntos X,Y pares de coordenadas + etiquetas

Lneas Series de puntos

reas Lnea(s) formando sus bordes(series of polgonos)

Caracterstica lineal

Caracterstica areal

Caracterstica puntual


69/74

Modelo vectorial


70/74

Modelo Spaghetti

UNA COLECCION DE HILERAS DE COORDENADAS SINESTRUCTURA INHERENTE

70

60 L1

50 A

40

30 B

20 P1 C

10

0

0 10 20 30 40 50 60 70

X - AXIS

Y

-AXIS


71/74

Modelo topolgico

LAS RELACIONES ESPACIALES ENTRE ENTIDADES SEALMACENAN EXPLICITAMENTE

70 E

a3 N1 a1

60 L1

a4

50 A N2

a4

40

a5 E

30 a7 B

N3 N6

20 P1 a7 C a7 a2

a2

10

0

0 10 20 30 40 50 60 70

X - AXIS

Y

-AXIS

Estructura de datos topolgicos


72/74

Estructura de datos topolgicos

Los elementos principales de la topologa son:La conectividad

Las relaciones entre nodos, lneas y polgonos

D

B

c

A

F

G

ETopolgicasA dentro de B

D conectado aB

C desunido deB

G sobrepone aE

ProximidadC cerca de

BD lejos de EDireccionalidadG al este de C

C al norte de D


73/74

Modelo Rster vs. Vector

Modelo Raster Modelo Vectorial

Estructura de datos simple

Sobreposicin fcil y eficiente

Compatible con imgenes de Sensores Remotos

La alta variabilidad espacial es eficientemente

representada Simple para programacin por el usuario

Igual definicin de celdas en la cuadrcula para variosatributos

Ineficiente uso de almacenamiento de computadora

Errores en permetro y forma

Difcil ejecutar anlisis de redes

Ineficientes transformaciones de projeccin

Se pierde informacin cuando se usan grendestamaos de pixeles

Menos precisin y menos apariencia de las salidas delos mapas

Compleja estructura de datos

Difcil ejecutar sobreposiciones

No compatible con imgenes deSensores Remotos

Ineficiente representacin de la alta

variabilidad espacial

Estructura de datos compacta

Eficiente codificacin de la topologa

Anlisis de redes fcil de realizar

Mapas de salida altamente precisos

Bibliografa


74/74

g

Burgos, A. Notas de clase, curso Cartografa, Geodesia y SIG. UNA-UCR, Heredia, 2008.

2006. 1 congreso de usuarios de Teledeteccin y Sistemas de informacin geogrfica.

CENAT. San Jos, Costa Rica.

Lizano, M. 2010. Notas de Clase de curso Sistemas de Informacin Geogrfica. Maestrade Diseo Urbano. Escuela Arquitectura, Universidad de Costa Rica. San Pedro, Costa Rica.

ESRI. EEUU, 2012.

Nota aclaratoria. Las imgenes de ESRI, Digital Globle, GeoEYE, RapidEYE, Pleiades, Mapinfo,Surfer, ERDAS, ENVI u otro sitio que aparecen en esta presentacin, son marcas registradas yestn sujetas a los derechos de autor. Las que se utilizaron para efectuar dicha presentacin sonpara fines educativos y no comerciales.

historia de la cartografía digital

Documents