Técnicas Geomáticas para el apoyo Cartográfico de Proyectos de Ingenieria en sus diferentes etapa

El presente trabajo de titulación describe el procedimiento y aplicación de las técnicas geomáticas en la producción y edición de material cartográfico para la gestación y desarrollo de proyectos de ingeniería.

El desarrollo de este trabajo consiste en producir información cartográfica de apoyo a las etapas preliminares del Proyecto de Exploración Minera El Salado, ubicado en la 3ª Región, a través del software de análisis geoespacial, denominado TNT MIPS.

Este software es un Sistema Profesional dotado de todas las herramientas necesarias para el procesamiento, producción y edición de información geoespacial a un nivel multidisciplinarlo, por ello en la actualidad es usado por una gran cantidad de empresas en nuestro país de las más diversas áreas.

Finalmente la producción cartográfica generada para este proyecto es expuesta a un análisis cualitativo y cuantitativo para evaluar la eficiencia de esta técnica en el apoyo cartográfico para la gestión de las distintas etapas de evaluación del proyecto, como son: los estudios de pre-factibilidad, factibilidad, y desarrollo del proyecto.

Capítulo 1: Introducción

1.1.- Antecedentes Generales

La necesidad de conocer el espacio geográfico ha llevado al hombre a descubrir, investigar e inventar formas de representar la superficie de la Tierra, que van desde dibujar símbolos sobre madera y cueros de animales, hasta la obtención de imágenes provenientes de satélites. En la actualidad, se requiere de información precisa en el menor tiempo posible y con costos económicos bajos; para ello se han creado diversos sistemas que permiten lograr estos propósitos. Entre estos se encuentran las técnicas desarrolladas por la geomática, las cuales han ido adquiriendo una importancia creciente debido a las ventajas que ofrece el tratamiento digital de información.

Actualmente han aparecido software especializados en procesos fotogramétricos y tratamiento digital de imágenes, con esto, las posibilidades de explotación de las imágenes se amplían y se simplifican permitiendo, por ejemplo, la generación automática de un Modelo de Elevación Digital ( DEM)1, de ortoimágenes, la generación y visualización de fotomodelos tridimensionales, la extracción automática de entidades y elementos cartográficos (carreteras, edificios,…), la captura y visualización de fenómenos dinámicos, etc.

El avance de la tecnología hace que los medio digitales sean cada vez más abiertos y extendido en la sociedad, y por otro lado, que la fotogrametría tradicional pueda avanzar y ser desarrollada no sólo por organismos oficiales y grandes firmas comerciales, sino por profesionales especializados.

Respecto de estos antecedentes el presente trabajo tiene por finalidad poner a disposición del usuario común el potencial de esta nueva tecnología, mediante la aplicación del sistema de análisis geoespacial TNT mips versión 6.5

Este trabajo consistirá en el desarrollo del proceso de Modelado Fotogramétrico para la obtención de material de apoyo cartográfico para la ejecución de un proyecto de ingeniería específico. La aplicación está orientada a optimizar la gestión de las etapas preliminares de estudio de pre-factibilidad, factibilidad y desarrollo del proyecto, con el fin de evaluar las posibilidades de esta técnica en su aplicación a futuros proyectos.

Capítulo 2: Fundamentos Teóricos

2.1.- Reseña Historica de la Fotogrametría

Como todos los campos del saber, muchos talentos han aportado su conocimiento al nacimiento y desarrollo de la fotogrametría, el inicio de esta ciencia se sitúa en 1850, pero ya en el siglo XV Leonardo Da Vinci centra su estudio en materias como proyección óptica y aerodinámica.

En el año 1726, el físico Suizo F. Kapeller construyó, a partir de dibujos estereoscópicos un plano topográfico del monte Pilatus, sobre el lago Lucerna, siendo esta, la primera incursión en la aplicación de la fotogrametría en levantamientos topográficos.

Luego, en 1835, se invento el estereoscopio, el que introduce el concepto de la doble imagen para la observación en tercera dimensión; y en 1839 Francois Arago y Jaques Daguerre anunciaron el proceso de captura de imágenes, marcando el inicio de la aplicación de la fotografía en los levantamientos topográficos.

En 1850 Aime Laussedat, oficial francés, construyó un instrumento apropiado para el levantamiento de mapas con fotografías terrestres y estableció el primer método de restitución. Con esto, nace una de las más importantes herramientas cartográficas, “La Fotogrametría”, Laussedat ha sido llamado el padre de la fotogrametría. En 1867 presentó el primer fototeodolito, que es una combinación de teodolito y cámara; y presenta el primer plano de Paris levantado por medio de fotos terrestres.

Capítulo 3: Sistema Digital TNT MIPS

3.1.- Presentación del Sistema

TNTmips es un avanzado sistema para análisis geoespacial desarrollado por un equipo de profesionales de la Compañía MicroImages. Fundada en el año 1986 en Nebraska, Estados Unidos.

Es un sistema profesional para completa integración GIS diseñado con los últimos avances de la era digital , suministrando todo lo que se necesita para crear, mantener, analizar y editar geodatos en proyectos de alta complejidad.

Capítulo 4: Modelado Fotogramétrico

Todas las fotografías aéreas contienen distorsiones sistemáticas causadas por el ángulo de la cámara, distancia, y elevación de la superficie. Como resultado, su geometría interna difiere de la geometría espacial real y por consiguiente ellas son de limitado uso en el análisis geospacial profesional.

En algunos casos, remuestreos simples y procesos de alabeo pueden producir correcciones que son bastante aceptables, pero una solución más rigurosa es usar las técnicas digitales para crear ortofotos.

El proceso de Modelado Fotogrametrico en TNTmips produce ortofotos en cinco pasos:

Georreferenciación

  • Orientación Interna
  • Orientación Relativa
  • Extracción del DEM
  • Ortorrectificación
Capítulo 5: Aplicación del Sistema TNT MIPS

Este capitulo describe la generación y producción de información cartográfica de apoyo desarrollo de un proyecto de Exploración Minera.

5.1.- Antecedentes Generales del Proyecto

Nombre Del Proyecto: “Exploración de Depósitos de Minerales El Salado”
Ubicación: 20 Km. Sur Oeste del Salvador, sector El Salado. III Región, Chile.

Capítulo 6: Análisis de Resultados

6.1.- Análisis del Procesamiento de Imagen

Cuando se realiza un control de la información de un levantamiento topográfico de un área relativamente pequeña, generalmente se realiza una revisión de las coordenadas, puede ser de una poligonal o una triangulación.

En este caso se habla de un procedimiento riguroso pero requiere de largas horas de trabajo.

En el caso de un control de la distribución espectral en la imagen se realiza un control píxel a píxel, lo cual significa trabajar con miles de datos cuyo análisis en términos de tiempo seria interminable.

Por ello existen muchas formas para corregir y analizar los datos geoespaciales en formato raster. Se pueden tratar los objetos raster como variables en expresiones lógicas y matemáticas para minimizar la degradación de la imagen sistemáticamente La solución proporcionada por el sistema fue realizar un análisis estadístico.

Este consistió en estudiar la distribución de la población espectral y determinar el estado en que se encuentra la imagen. Esta información se denomina Momento Estadístico.

Mediante el Momento Estadístico se determino la distribución de probabilidad o distribución de frecuencia de la información espectral de la imagen. Este procedimiento se realiza internamente en el sistema mediante el proceso de normalizado de imagen.

Capítulo 7: Conclusiones y Recomendaciones

Considerando el estado real de los problemas actuales, los que corresponden en un alto porcentaje, a necesidades de información cartográfica georeferenciada para el desarrollo de distintos proyectos de ingeniería, se ha comprobado que la intervención de nuevas técnicas, las que unidas a las posibilidades que ofrece las computación, permiten almacenar, procesar y editar la información en tiempos relativamente mínimos. Esto impone que los productos o documentos cartográficos generados sean veraces, fidedignos y oportunos.

Por otro lado esta técnica de la geomatica tiene un amplio campo de empleo, pero ella impone que su utilización debe ser cuidadosa y responsablemente analizada, considerando las necesidades particulares de cada aplicación. Para que en el desarrollo de un proyecto no se incurra en un mayor costo ni perdida de precisión del material cartográfico obtenido.

Este producto cartográfico, debe satisfacer la necesidad, de dar cabida al máximo de información, a la vez de mostrarla en ubicación, forma y dimensiones de acuerdo a la escala, para ello nada mejor que utilizar la cartografía fotográfica u ortofoto, para así dejar, como se demostró en este trabajo, al propio experto el análisis interesado, de acuerdo con su necesidad y así emplear, ya sea, la degradación de grises, el color normal el infrarrojo o el infrarrojo color, para obtener del documento cartográfico la máxima y adecuada información métrica y semántica, de acuerdo con la planificación que para el objeto se haga, considerando tanto las necesidades como las posibilidades del medio.

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Fuente:

Hernán Arancibia Pérez (Ing. en Geografía – Usach)

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