procedimiento magna version 9[1].2 (1)

VERSION PRELIMINAR NO APROBADA

INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI

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PROCEDIMIENTO PARA LA MIGRACIÓN A MAGNA-SIRGAS DE LA CARTOGRAFÍA EXISTENTE REFERIDA AL DÁTUM BOGOTÁ, UTILIZANDO EL SOFTWARE ARCGIS DE ESRI VERSION 9.2

INTRODUCCIÓN

Este documento pretende orientar al usuario acerca de los diferentes procedimientos que debe aplicar para realizar conversión y transformación de coordenadas en la información digital ,además de profundizar en algunos aspectos no sólo abarcando la transformación sino también la conversión de coordenadas, para aquellos casos en donde el usuario posee información de diferentes fuentes y en diferentes sistemas de proyección (y tal vez hasta en diferentes Datum), y se requiere unificar en un solo mapa toda esta información cartográfica. Se recomienda que para la comprensión de este documento, se haya leído previamente el documento “ASPECTOS PRÁCTICOS DE LA ADOPCIÓN DEL MARCO GEOCÉNTRICO NACIONAL DE REFERENCIA MAGNA-SIRGAS COMO DATUM OFICIAL DE COLOMBIA”, en la parte referente a conversión y transformación de coordenadas.






GENERALIDADES

CONVERSION DE COORDENADAS:

Se refiere al cambio de sistema de proyección de uno o más puntos, con respecto a un mismo Datum. Por ejemplo, una conversión de coordenadas es pasar de coordenadas planas de Gauss-Krueger (Datum Bogotá) a coordenadas geográficas Datum Bogotá.

TRANSFORMACIÓN DE COORDENADAS

Una transformación de coordenadas implica siempre hacer un cambio de Datum. A diferencia de la conversión en donde se pasa de un sistema de proyección a otro pero trabajando siempre con base en el mismo Datum. El ejemplo más típico es pasar de coordenadas geográficas datum Bogotá a coordenadas geográficas Datum MAGNA.

METODOLOGÍA A EMPLEAR SEGÚN LOS CASOS POSIBLES.

La metodología a emplear depende del sistema de coordenadas iniciales que tenga el mapa que se va a transformar. De manera general siempre se deben seguir cuatro pasos básicos 1. Definir el sistema de proyección de la información, se debe tener en cuenta el tipo de proyección a utilizar, la definición de la proyección se hace teniendo en cuenta la escala de la información que se esta trabajando, para escalas medianas (1:25.000, 1:10.000) y pequeñas (1:50000, 1:100.000, 1:200.000, 1:500.000) siempre utilizaremos proyecciones Gauss Krueger y para escalas grandes (1:1.000, 1:2.000, 1:5.000) trabajaremos con proyecciones cartesianas. 2. Realizar la conversión de la información digital a Coordenadas Geográficas en el mismo Datum de referencia del Mapa a transformar. 3. Realizar la transformación de la información entre los dos Datum (Datum Bogotá –Datum MAGNA). 4. Proyectar la Información de Coordenadas Geográficas a Coordenadas Planas cartesianas o Gauss Krueger. Todo el procedimiento de transformación de la información digital la explicaremos utilizando ArcCatalog de ArcGIS versión 9.2.,






1 Definir el sistema de proyección de la información Se puede decir que este paso es el más importante de todo el proceso, pues un error en la definición del sistema de proyección de la información inicial, ocasionara que los datos obtenidos al final de la transformación presenten inconsistencias. Para definir el sistema de proyección siga los pasos indicados a continuación: Abra ArcCatalog. Ubique la información a transformar en este caso trabajaremos una Personal GDB .






Verifique el sistema de referencia de cada uno de los feature dataset de la GDB | Revise que el valor del falso Este (False Easting) y el valor del falso Norte (False Northing) sean cercanos a los mostrados al hacer un preview de la información.

Haga Click derecho sobre el Dataset






Si estos valores corresponden no se hace nada más en este paso, si los valores no corresponden realizamos el siguiente proceso. Si el sistema de coordenadas a definir es un sistema proyectado que utiliza una proyección Gauss Krueger ejecute ArcTolbox utilizando la herramienta Define Projection que se encuentra en Data Management Tools, Projections and Transformations

Haga Click

Haga Click

Haga Click

Haga Click






Seleccione el sistema de referencia de acuerdo a la ubicación de la cartografía, teniendo cuidado de escoger el origen correspondiente. Si el sistema de coordenadas a definir es un sistema proyectado que utiliza una proyección Cartesiana ejecute ArcTolbox utilizando la herramienta Define Projection que se encuentra en DataManagement Tools, Projections and Transformations y cree el sistema de proyección nuevo utilizando la herramienta Define Projection que se encuentra en DataManagement Tools, Projections and Transformations. Para crear el sistema de coordenadas de la información digital, solicite la certificación del punto origen de cada proyecto a la división de Geodesia del Instituto, esta debe contener los siguientes datos. Nombre asignado al punto del origen Latitud del origen Longitud del Origen Coordenada plana del falso Norte Coordenada plana del Falso Este Valor de altura del plano de proyección del sistema cartesiano






Haciendo click en el icono que se encuentra frente al cuadro de coordínate system se desplegara la ventana de Spatial Reference Properties aquí debe hacer click en el botón de New y seleccione la opción de projected.

Al seleccionar la proyección Tranversa de Mercator le aparecerá un cuadro como el que se muestra a continuación, el cual permitirá agregar los valores de las variables del origen del nuevo sistema de coordenadas, como son: Falso Este(False_Easting), Falso Norte (False_Northing), Longitud del origen (Central_Meridian), Factor de Escala (Scale_Factor) que siempre es constante y tiene un valor de 1(Uno) , Latitud del origen (Latitude_Of_Origin)y los valores del sistema de de coordenadas Geográficas de referencia (Geographic Coordinate System).La unidad lineal (Linear Unit) siempre será Metros (Meter).

Haga Click

Haga Click

Haga Click y desplace hacia abajo hasta encontrar la proyección Tranverse Mercator, ojo no se debe confundir con la llamada Tranverse Mercator Complex






En la carpeta de Sistemas de Coordenadas Geográficas (Geographic Coordinate System) seleccione la carpeta identificada como South América, haga click y busque en el listado de sistemas de coordenadas el identificado como Bogota.prj, luego adicione el sistema haciendo doble click. Ahora debemos incluir el valor de la altura del plano de proyección cartesiano que se encuentra en el certificado del origen, lo cual se hace sumando este valor al valor del semieje mayor (semimajor axis) del esferoide para lo cual hacemos click en Modify

Antes de ingresar los 5 parámetros ingrese primero los parámetros del sistema de coordenadas geográficas haciendo click aquí

Haga Doble Click






NOTA: Tenga en cuenta que para la creación del origen cartesiano además de sumar el valor de la altura del plano de proyección al valor del semieje mayor (Semimajor Axis),debe indicársele al software el valor del aplanamiento del elipsoide correspondiente, 297 para Datum Bogotá y 298,25722210100002 para Datum Magna, El valor del semieje menor lo deducirá automáticamente. Para que el software tome este valor como constante verifique que la opción Inverse flattening este activada.

Sume a este valor el valor de la altura del plano de proyección

Haga Click y desplace hacia arriba hasta encontrar la opción <custom> en el Datum Name y Spheorid name y reemplace el valor del semimajor axis por el resultado de la suma






Haga click en aplicar y aceptar, ahora si ingrese los parámetros restantes del sistema de coordenadas teniendo en cuenta que los valores del meridiano central y de la latitud del origen deben estar expresados en grados decimales, no olvide que el valor de la longitud (Central Meridan) siempre es negativo por estar situados al oeste del meridiano de Greenwich.

Haga click en finish, antes de aplicar y aceptar no olvide salvar el archivo de proyección *.prj haciendo click en Save As, después de salvar haga click en aplicar y aceptar. En la ventana que aparece únicamente falta seleccionar el Input Dataset o Feature Class al cual se le va a asignar el sistema de referencia

Para finalizar haga click en ok , la informaciòn ahora queda con un sistema de referencia definido.






2 CONVERSIÓN DE COORDENADAS PLANAS DE GAUSS-KRUEGER O CARTESIANAS A GEOGRÁFICAS EN EL MISMO DATUM En esta conversión se va llevar la información con el sistema de referencia definido anteriormente de un sistema proyectado (Coordenadas planas) a un sistema de coordenadas geográficas en el mismo Datum. Ejecute ArcTolbox y utilice la herramienta Project que se encuentra en Data Management Tools, Projections and Transformations, feature.

Haga Click para seleccionar el sistema de coordenadas de salida






Seleccione el Dataset o Feature Class que va a convertir , al cargarlo en la ventana project el programa reconoce el sistema de referencia que tiene la informaciòn , en el cuadro de Output Dataset or Feature Class el sistema automaticamente asigna un nombre al archivo proyectado, sin embargo la recomendaciòn es que se cree una GDB vacia y los archivos proyectados se guarden en ella asignando el mismo nombre del Dataset o del Feature Class original; no olvide renombrar la GDB indicando que se trata de una personal GDB que contiene informaciòn en coordenadas geografìcas indicando el Datum. Luego en la casilla del Output Coordinate System desplegamos el Spatial reference Properties y hacemos clik en Select.. escogemos la carpeta de coordenadas geograficas (Gegraphic Coordinate Systems) escojemos la carpeta de South America y seleccionamos el sistema de coordenadas Bogota.prj aplicamos y aceptamos.






Damos OK y se ejecuta el comando .

Debemos repetir este proceso para cada uno de los Feature Dataset de la GDB , al final tendremos toda la informaciòn convertida en coordenadas geograficas Datum_Bogotà.






3 TRANSFORMACION DE LA INFORMACION ENTRE LOS DOS DATUM (DATUM BOGOTA Y DATUM MAGNA SIRGAS). En este paso es donde realmente efectuamos el cambio de datum en los sistemas de referencia de la información digital, es decir vamos a pasar la información que se encuentra en coordenadas geográficas en Datum Bogotá y la vamos a dejar en coordenadas Geográficas Datum MAGNA-SIRGAS para esto utilizamos la misma herramienta del paso anterior Ejecute ArcTolbox y utilice la herramienta Project que se encuentra en Data Management Tools, Projections and Transformations, feature.

Haga Click para seleccionar el sistema de coordenadas de salida

Haga Doble Click






Seleccione el Dataset o Feature Class que va a transformar , al cargarlo en la ventana Project, el programa reconoce el sistema de referencia que tiene la informaciòn , en el cuadro de Output Dataset or Feature Class el sistema automaticamente asigna un nombre al archivo proyectado, sin embargo la recomendaciòn es que se cree una GDB vacia y los archivos proyectados se guarden en ella asignando el mismo nombre del Dataset o del Feature Class original; no olvide renombrar la GDB indicando que se trata de una personal GDB que contiene informaciòn en coordenadas geografìcas indicando el Datum. Luego en la casilla Output Coordinate System hacemos click y desplegamos el Spatial Reference Properties y hacemos clik en Select.. escogemos la carpeta de coordenadas geograficas (Geographic Coordinate Systems) escojemos la carpeta de South America y seleccionamos el sistema de coordenadas MAGNA.prj aplicamos y aceptamos.

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Note que en esta ultima ventana se activa una casilla identificada como Geographic Transformation (optional) , en la transformación de coordenadas explícitamente se necesita saber cuál es el modelo a utilizar y los parámetros del mismo. Existen diferentes modelos de transformación, el ARCGIS 9.2 nos dará la opción de seleccionar entre dos métodos el de Molodensky-Badekas (MB), y el modelo de transformación tridimensional de Helmert (CF) , además debemos conocer la región en donde se encuentra ubicada la información a transformar , esto lo sabemos observando el mapa de regionalización de los parámetros de transformación en Colombia según el índice de planchas del IGAC el cual se encuentra en el documento “Aspectos prácticos de la adopción del Marco Geocéntrico Nacional de Referencia MAGNA-SIRGAS como Datum Oficial de Colombia”. Luego de definir en que región se encuentra la información a seleccionamos en el listado que se despliega y escogemos la apropiada teniendo en cuenta que aparecerán dos opciones por cada una de las regiones las abreviaturas nos indican por cual método se hará la transformación de Datum bien sea MB o CF, Se aconseja utilizar las transformaciones que usan el modelo de Molodensky Badekas (MB).

Después de seleccionar la región y el modelo de transformación hacemos click en ok y la herramienta procesara la información, debemos repetir este proceso para cada uno de los Feature Dataset de la GDB, al final obtendremos los datos transformados que tendrán un sistema de referencia en coordenadas geográficas pero con Datum MAGNA-SIRGAS. Si es necesario que la información transformada se trabaje en coordenadas planas bien sea en proyección gauss krueger o proyección cartesiana debemos realizar un paso adicional.






4. CONVERSIÓN DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS A PLANAS DE GAUSS-KRUEGER O CARTESIANAS. Si el sistema de coordenadas que se requiere es un sistema proyectado que utiliza una proyección Gauss Krueger ejecute ArcTolbox utilizando la herramienta Project que se encuentra en Data Management Tools, Projections and Transformations, feature.

Haga click aquí para seleccionar el sistema de coordenadas de salida






Seleccione el Dataset o Feature Class que va a convertir , al cargarlo en la ventana project el programa reconoce el sistema de referencia que tiene la informaciòn , en el cuadro de Output Dataset or Feature Class el sistema automaticamente asigna un nombre al archivo proyectado, sin embargo la recomendaciòn es que se cree una GDB vacia y los archivos proyectados se guarden en ella asignando el mismo nombre del Dataset o del Feature Class original; no olvide renombrar la GDB indicando que se trata de una personal GDB que contiene informaciòn en coordenadas planas indicando el Datum. Luego en la casilla Output Coordinate System hacemos click y desplegamos el Spatial Reference Properties y hacemos clik en Select.luego se escoge la carpeta de coordenadas planas (Projected Coordinate Systems), luego seleccionamos la carpeta de National Grids, debe escoger el sistema de referencia de acuerdo a la ubicación de la cartografía, teniendo cuidado de seleccionar el origen correspondiente, tenga en cuenta que sean los archivos de proyección Gauss Krueger para los cinco orígenes en datum MAGNA. .






Damos OK y se ejecuta el comando . Debemos repetir este proceso para cada uno de los Feature Dataset de la GDB , al final tendremos toda la informaciòn convertida en coordenadas planas Datum_MAGNA-SIRGAS con proyecciòn Gauss Krueger. Si el sistema de coordenadas a definir es un sistema proyectado que utiliza una proyección Cartesiana ejecute ArcTolbox utilizando la herramienta Project que se encuentra en Data Management Tools, Projections and Transformations, primero debemos crear el sistema de proyección nuevo utilizando la herramienta Define Projection que se encuentra en DataManagement Tools, Projections and Transformations. Para crear el sistema de coordenadas de la información digital, solicite la certificación del punto origen de cada proyecto a la división de Geodesia del Instituto, esta debe contener los siguientes datos.






Nombre asignado al punto del origen Latitud del origen Longitud del Origen Coordenada plana del falso Norte Coordenada plana del Falso Este Valor de altura del plano de proyección del sistema cartesiano Haciendo click en el icono que se encuentra frente al cuadro de coordínate system se desplegara la ventana de Spatial Reference Properties aquí debe hacer click en el botón de New y seleccione la opción de projected.

Haga Click

Haga Click

Haga Click y desplace hacia abajo hasta encontrar la proyección Tranverse Mercator, ojo no se debe confundir con la llamada Tranverse Mercator Complex






Al seleccionar la proyección Tranversa de Mercator le aparecerá un cuadro como el que se muestra a continuación, el cual permitirá agregar los valores de las variables del origen del nuevo sistema de coordenadas, como son: Falso Este(False_Easting), Falso Norte (False_Northing), Longitud del origen (Central_Meridian), Factor de Escala (Scale_Factor) que siempre es constante y tiene un valor de 1(Uno) , Latitud del origen (Latitude_Of_Origin)y los valores del sistema de de coordenadas Geográficas de referencia (Geographic Coordinate System).La unidad lineal (Linear Unit) siempre será Metros (Meter).

En la carpeta de Sistemas de Coordenadas Geográficas (Geographic Coordinate System) seleccione la carpeta identificada como South América, haga click y busque en el listado de sistemas de coordenadas el identificado como MAGNA.prj, luego adicione el sistema haciendo doble click.

Antes de ingresar los 5 parámetros ingrese primero los parámetros del sistema de coordenadas geográficas haciendo click aquí






Ahora debemos incluir el valor de la altura del plano de proyección cartesiano que se encuentra en el certificado del origen, lo cual se hace sumando este valor al valor del semieje mayor (semimajor axis) del esferoide para lo cual hacemos click en Modify

NOTA: Tenga en cuenta que para la creación del origen cartesiano además de sumar el valor de la altura del plano de proyección al valor del semieje mayor (Semimajor Axis), debe indicársele al software el valor del aplanamiento del elipsoide correspondiente, 297 para Datum Bogotá y 298,25722210100002 para Datum Magna, El valor del semieje menor lo deducirá automáticamente. Para que el software tome este valor como constante verifique que la opción Inverse flattening este activada.

Sume a este valor el valor de la altura del plano de proyección

Haga Click y desplace hacia arriba hasta encontrar la opción <custom> en el Datum Name y Spheorid name y reemplace el valor del semimajor axis por el resultado de la suma






Haga click en aplicar y aceptar, ahora si ingrese los parámetros restantes del sistema de coordenadas teniendo en cuenta que los valores del meridiano central y de la latitud del origen deben estar expresados en grados decimales, no olvide que el valor de la longitud (Central Meridan) siempre es negativo por estar situados al oeste del meridiano de Greenwich.

Haga click en Aplicar y Aceptar, no olvide salvar el archivo de proyección *.prj haciendo click en Save As, después de salvar haga click en Aplicar y Aceptar. Aquí ya tiene guardado el sistema de proyección cartesiano en Datum MAGNA-SIRGAS el cual es necesario para hacer la conversión final. Antes de hacer la conversión final se debe crear una transformación geográfica que es necesaria para pasar la información que se encuentra en coordenadas geográficas a coordenadas planas cartesianas, el software pide esta transformación pues el sistema de coordenadas geográficas tiene un Datum cuyo elipsoide es reconocido para el, pero el sistema de coordenadas cartesianas tiene un Datum cuyo elipsoide modificamos al agregar la altura del plano de proyección lo que hace que el software no lo reconozca. Para hacer esta transformación utilizamos la herramienta Create Custom Geographic Transformation que se encuentra en ArcToolbox , Data Management Tools, Projections and Tranformations.






1. Asignamos el nombre de la transformación 2. Ingresamos el sistema de coordenadas que tiene la información que vamos a convertir en este caso MAGNA 3. Ingresamos el sistema de coordenadas al cual necesitamos llevar la información en este caso el sistema de coordenadas de la proyección cartesiana que creamos anteriormente. 4. Definimos un método de transformación de translación geocéntrica cuyos parámetros sean iguales a cero (0) Hacemos click en ok y se ejecuta el comando, si nos damos cuenta el software no permite indicar en donde se guarda esta transformación, por defecto esta se guarda en la carpeta de transformaciones que trae el ARCGIS.

1 2 3

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Ahora si hacemos la conversión de la información de un sistema de coordenadas geográfico MAGNA, a un sistema de coordenadas cartesianas en Datum MAGNA,para hacer la conversión ejecute ArcTolbox utilizando la herramienta Project que se encuentra en Data Management Tools, Projections and Transformations, feature. Seleccione el Dataset o Feature Class que va a convertir , al cargarlo en la ventana project el programa reconoce el sistema de referencia que tiene la informaciòn , en el cuadro de Output Dataset or Feature Class el sistema automaticamente asigna un nombre al archivo proyectado, sin embargo la recomendaciòn es que se cree una GDB vacia y los archivos proyectados se guarden en ella asignando el mismo nombre del Dataset o del Feature Class original; no olvide renombrar la GDB identificando que se trata de una personal GDB que contiene informaciòn en coordenadas planas indicando el Datum.

Haga click aquí para seleccionar el sistema de coordenadas de salida






Luego en la casilla Output Coordinate System hacemos click y desplegamos el Spatial Reference Properties y hacemos clik en Select.luego se escoge la carpeta de coordenadas que contenga el archivo de proyeccion que se creo anteriormente y lo seleccionamos.

Observe que al selecionar en la casilla de la trnasfomaciòn geografica aparece la que se creo anteriormente.






Damos OK y se ejecuta el comando . Debemos repetir este proceso para cada uno de los Feature Dataset de la GDB , al final tendremos toda la informaciòn convertida en coordenadas planas Datum_MAGNA-SIRGAS con proyecciòn Cartesiana.

procedimiento magna version 9[1].2 (1)

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