Introducción a mejores prácticas* Georreferenciación de ocurrencias de organismos Introducción a mejores prácticas* Oscar Orrego Investigador Equipo Coordinador del Sistema de Información sobre Biodiversidad de Colombia Instituto Alexander von Humboldt - Entidad Coordinadora Taller "Provisión de datos colombianos al GBIF en el marco del SIB Colombia“ Mayo 27-29 de 2008, Pontifica Universidad Javeriana * Los contenidos de esta presentación se basan en los materiales del III Taller de Georreferenciación de GBIF, Madrid, Mayo de 2008

Propósitos de la presentación Introducir el tema de la georreferenciación de ocurrencias de organismos Dar a conocer lineamientos para el manejo de información geográfica asociada a ocurrencias de organismos Presentar herramientas útiles en los procesos de georreferenciación Propiciar el uso de buenas prácticas en los procesos de georreferenciación Ilustrar la importancia de lograr descripciones apropiadas de localidades asociadas a ocurrencias de organismos

CONTEXTO

Información geográfica Información Geográfica es la información utilizada para distinguir un lugar de otro Qué hace único a cada sitio Información donde la ubicación de un fenómeno de interés sea importante Tiene 4 componentes Localización (coordenadas) Atributos (características de un sitio) Relaciones (arreglo espacial) Tiempo (cuándo fue creada) Adaptado de: Presentación Introductoria de Geomática. Andrés Guhl, CIDER, Universidad de los Andes. 2007

Tipos de información geográfica Puntos: Localización de fenómenos que ocurren solo en un lugar del paisaje Líneas: Fenómenos que se encuentran en más de un lugar a lo largo de 1 dimensión Áreas: Regiones que comparten una misma característica. Los símbolos y sombreados describen las características de la información geográfica en el mapa Adaptado de: Presentación Introductoria de Geomática. Andrés Guhl, CIDER, Universidad de los Andes. 2007

Localización Se refiere a la posición de un objeto en un sistema de coordenadas predefinido. Latitud y Longitud 32 ° N, 100° W Coordenadas planas  1.000.000 m, 1.200.000 m Adaptado de: Presentación Introductoria de Geomática. Andrés Guhl, CIDER, Universidad de los Andes. 2007

Sistemas de coordenadas Sistemas angulares: Diseñados para un objeto tri-dimensional Como una esfera que representa la superficie de la tierra. Ej.: Latitud y Longitud Sistemas rectangulares o planos Diseñados para un objeto bi-dimensional Como una hoja plana de un mapa. Ej.: UTM - GK Ambos proporcionan guías horizontales y verticales para ubicar posiciones en un mapa Adaptado de: Conceptos generales de geo-referenciación y cartografía. Gustavo Iglesias, Sistema de Información sobre Biodiversidad, Administración de Parques Nacionales – Argentina. 2007

Tipos de Datum Geocéntrico: usa el centro de masa de la tierra como orígen (WGS 84, NAD83) Locales: alinea su elipsoide lo más próximo a la superficie de la tierra y en un área en particular (OBSERVATORIO BOGOTÁ, NAD27) Datum geogéntrico Datum local Fuente Fig. Arq. Mercedes Frassia Adaptado de: Conceptos generales de geo-referenciación y cartografía. Gustavo Iglesias, Sistema de Información sobre Biodiversidad, Administración de Parques Nacionales – Argentina. 2007

Concepto de Datum Cada país trata de que la superficie de su elipsoide coincida con el geoide El ajuste se hace determinando el llamado punto fundamental donde se hace coincidir el geoide con el elipsoide elegido llamado elipsoide de referencia. Al conjunto de parámetros que definen ese punto fundamental se lo llama Datum Un Datum define entre otras cosas, la posición de origen y la orientación de las líneas de latitud y longitud del sistema de coordenadas. Todos los Datum están basados sobre un elipsoide, los cuales se aproximan a la forma de la tierra. Adaptado de: Conceptos generales de geo-referenciación y cartografía. Gustavo Iglesias, Sistema de Información sobre Biodiversidad, Administración de Parques Nacionales – Argentina. 2007

PREGUNTAS

¿Qué es una georreferencia? Preguntas ¿Qué es una ocurrencia? El registro de la presencia de un organismo ¿Qué es una evidencia? El medio a través del cual se logró el registro de la presencia de un organismo en un lugar y un momento determinados ¿Qué es una georreferencia? Una descripción numérica de un lugar que puede ser mapeada Una hipótesis

Especímenes/observaciones con localidades en forma de texto Qué tenemos Especímenes/observaciones con localidades en forma de texto ID_especie Nombre Localidad 1 Meriania albertiae Antioquia, Municipio Guatape, Vereda Santa Rita, Bosque humedo. ca. 1850 mts. 2 Meriania antioquiensis Antioquia: Medellin, alto de Las Palmas, caminito de penetracion hacia el sur; en cañadas hondas y humedas. alt. 2500 3 Meriania antioquiensis ANTIOQUIA. Municipio de Caldas, Vereda La Corrala 4 Meriania hernandii comisaria Putumayo: Carretera Sibundoy Mocoa, Cordillera de Portachuelo. Alt. 2200 5 Meriania nobilis CAUCA: Popayan, estribaciones del Purace. CAUCA Alt. 2000-2100m. 6 Meriania peltata Valle: Tulua. 7 Meriania sanguinea Nariño-Putumayo: mun. Santiago, Vereda San Antonio de Bellavista. Par. Boronoilb 8 Meriania splendens Provincia de Popayan, rio Quilcace. Alt. 2000 9 Meriania grandidens Depto del Cesar, Mp La Jagua de Ibirico, Cgt La Victoria de san isidro, Vda Alto de las Flores. Escuela Nueva de Flores, Subida de la casa de la Finca El paraiso. 1420 m. alt. 10 Meriania hexamera COLOMBIA 11 Meriania huilensis Huila. Rio Villalobos: Region of the confluence of Rios Villalobos and Cauchos. 12 Meriania longifolia Provincia de Mariquita. La Palmilla en el Qundio. Fuente: Herbario Nacional Colombiano. Búsqueda realizada a través del Sistema de Información sobre Biodiversidad de Colombia

Qué se necesita

Preguntas ¿Qué es una georreferencia? Una descripción numérica de un lugar que puede ser mapeada Una hipótesis ¿Qué es una georreferencia aceptable? Una descripción numérica de un lugar que pueda ser mapeada Y que describa la extensión espacial de una localidad y sus incertidumbres asociadas ¿Qué es una georreferencia ideal? Una descripción numérica de un lugar que pueda ser mapeada Y que describa la extensión espacial de una localidad y sus incertidumbres asociadas Tan bien como sea posible

INCERTIDUMBRE

“Davis, Yolo County, California” testing slide 2 Coordenadas: 38.5463 -121.7425 Datum geodético horizontal: NAD27 “método del punto” Adaptado de la presentación: Georeferencing:Collaboration to Automation. John Wieczorek. Museum of Vertebrate Zoology. University of California, Berkeley. 2007

“método de la caja límite” “Davis, Yolo County, California” testing slide 2 Coordenadas: 38.5486 -121.7542 38.545 -121.7394 Datum geodético horizontal : NAD27 “método de la caja límite” Adaptado de la presentación: Georeferencing:Collaboration to Automation. John Wieczorek. Museum of Vertebrate Zoology. University of California, Berkeley. 2007

“método del punto-radio” “Davis, Yolo County, California” testing slide 2 Coordenadas: 38.5468 -121.7469 Datum geodético horizontal : NAD27 Máxima incertidumbre: 8325 m “método del punto-radio” Adaptado de la presentación: Georeferencing:Collaboration to Automation. John Wieczorek. Museum of Vertebrate Zoology. University of California, Berkeley. 2007

“Davis, Yolo County, California” testing slide 2 “método de la forma” Adaptado de la presentación: Georeferencing:Collaboration to Automation. John Wieczorek. Museum of Vertebrate Zoology. University of California, Berkeley. 2007

Comparación de métodos Punto + Fácil de producir - No dice acerca de la calidad Caja límite + Consultas espaciales simples - Dificil para medir la calidad Punto-radio + Fácil para medir la calidad - Dificil para realizar consultas espaciales Forma + Representación completa - Complejo

Darwin Core “Darwin Core es una especificación de conceptos y estructura de datos destinada a apoyar la recuperación y la integración de los datos primarios que documentan la ocurrencia de organismos en espacio y tiempo y la ocurrencia de los organismos en colecciones biológicas.” “Darwin Core es un conjunto no ordenado de elementos simples.” “Darwin Core no es un modelo completo o una estructura de datos para el manejo de datos primarios, tal como una base de datos de una colección.” Fuente: Purpose and design goals of the Darwin Core. TDWG. http://wiki.tdwg.org/twiki/bin/view/DarwinCore/DesignAndPurpose

DARWIN CORE

Extensión Geoespacial de Darwin Core DecimalLatitude Latitud decimal DecimalLongitude Longitud decimal GeodeticDatum Datum CoordinateUncertaintyInMeters Incertidumbre PointRadiusSpatialFit Ajuste al punto-radio VerbatimCoordinates Coordenadas originales ELEMENTOS VerbatimLatitude Latitud original VerbatimLongitude Longitud original VerbatimCoordinateSystem Sistema de coordenadas original GeoreferenceProtocol Protocolo de georreferenciación GeoreferenceSources Fuentes de georreferenciación GeoreferenceVerificationStatus Verificación GeoreferenceRemarks Observaciones aclaratorias FootprintWKT Perfil de la forma de la localidad FootprintSpatialFit Ajuste al perfil

Extensión Geoespacial de Darwin Core Latitud decimal Longitud decimal Datum Georreferencia propuesta Incertidumbre Ajuste al punto-radio Coordenadas originales Latitud original GRUPOS DE ELEMENTOS Información original Longitud original Sistema de coordenadas original Protocolo de georreferenciación Fuentes Fuentes de georreferenciación Verificación Verificación Observaciones aclaratorias Perfil de la forma de la localidad Aproximación a la forma Ajuste al perfil

Campos de una base de datos – Ejemplo de Herpnet LocalityID Country State Speclocality DeterminationRef Coordinate System Coordinate Precision Distance Precision DecLat DecLong Datum MaxErrorDistance MaxErrorUnits Extent Named Place LatLongRemarks LocalityAnnotation OrigCoordSystem NoGeorefBecause Identificador de la localidad País Estado/Departamento Localidad específica Referencia para la georreferenciación Sistema de coordenadas Precisión de las coordenadas Precisión de distancia Latitud decimal Longitud decimal Datum Máximo error - distancia Máximo error - unidades Extensión Lugar con nombre Observaciones aclaratorias de la georreferenciación Anotaciones particulares acerca de la localidad Sistema de coordenadas original Por qué no se georreferenció Descripción * Fuentes Georreferencia propuesta Verificación Información original

¿Qué es una descripción de una localidad? Es el texto a mediante el cual es posible ubicar una sitio de ocurrencia de organismos Para lograr una buena descripción tenga en cuenta: Proporcione una descripción de la localidad aún si tiene las coordinadas del sitio Vaya desde lo específico hasta lo general Incluya referencias a sitios conocidos (con nombre) Incluya unidades administrativas Evite ambigüedades que den lugar a la interpretación Ejemplo Refugio de Vida Silvestre Nacional Modoc, 2,8 kilómetros al Sur y 1,2 kilómetros al Este del cruce de las rutas 299 y 395. Alturas, Modoc Co, California. Lat/Long/Datum: 41,45063 N; 120,50763 O (WGS84) Elevación: 400 metros Exactitud del GPS: 7 metros Extensión: 50 metros Referencias: GPS Garmin Etrex Summit para coordenadas y exactitud. Altímetro-barómetro para la elevación.

HERRAMIENTAS

Herramientas disponibles en línea para georreferenciar http://herpnet.org/herpnet/Gazetteer/GeorefEspanol.html

Base de datos de NIMA http://earth-info.nga.mil/gns/html/ National Imagery and Mapping Association (Geographic Names Server (GNS), datos para todo el mundo) Todos los datos en grados munutos y segundos, con precisión próxima al minuto El Datum es WGS84 Es usada como fuente para muchos gaceteros Ejemplo: Girón, Santander

Demo

Statoids http://www.statoids.com Información de las unidades administrativas de los países (incluye códigos de país, etc) No contiene coordenadas, sólo información relacionada con nombres Se usa con los datos de NIMA, SIG, etc. Ejemplo: Caldas, Antioquia

Demo

Maporama http://world.maporama.com Se usa para encontrar direcciones alrededor del mundo Mide la extensión en pantalla No proporciona el Datum, por lo que es necesario enviar un correo electrónico a Maporama para obtenerlo Ejemplo: Calle 12 carrera 3 Yopal, Casanare

Demo

Falling Rain http://www.fallingrain.com/world/ Muy bueno para encontrar cualquier localidad, especialmente aquellos sitios difíciles de encontrar (localidades fuera de Norteamérica) Usa datos de NIMA Proporciona las ubición de poblaciones cercanas en millas náuticas (nm) Se puede usar la calculadora de georreferenciación para convertir millas náuticas en kilómetros Ejemplo: San Bernardo, Córdoba

Demo

Fuzzy G http://tomcat-dmaweb1.jcr.it/fuzzy/query Puede buscar nombres de localidades conocidas, incluso si el nombre no está correctamente escrito Tiene cobertura mundial Usa los datos de NIMA, entonces usa grados, minutos y segundos con una precisión cercana al minuto Se pude controlar la cantidad de “difusión” Ejemplo: Biyeta, Colombia Ejemplo: Jenerico, Boyacá, Colombia

Demo

Getty Thesaurus http://www.getty.edu/research/conducting_research/vocabularies/tgn/ Se usa para encontrar información alternativa, nombres antiguos Tiene una gran cantidad de información, pero no se usa para determinar coordenadas Proporciona nombres recientes para localidades Usa el Datum WGS 84 Ejemplo: Comisaría del Guaviare, Colombia

Demo

Biblioteca Digital de Alejandría http://webclient.alexandria.ucsb.edu/client/gaz/adl/index.jsp La base de datos más grande para buscar cualquier tipo de atributo geográfico Incluye nombres antiguos y alternativos de sitios Usa los datos de la base de datos de NIMA, entonces está en grados, minutos y segundos, con el Datum WGS84. Ejemplo: Apulo, Cundinamarca

Demo

GeoLocate http://www.museum.tulane.edu/geolocate/default.aspx Herramienta de escritorio Programa para georreferenciar de forma automatizada Bueno para intersecciones de vías y ríos Tiene utilidades que serán incorporadas en el nuevo BioGeomancer para buscar localidades Demo sólo para Norteamérica y España, por ahora (algunos ensayos con localidades colombianas han sido exitosos) Se puede “mover” el punto que da como resultado donde se cree que debería ser y proporciona las coordenadas de la nueva ubicación Ejemplo: Potomac River near Bethesda, Maryland

Demo

Calculadora de Georreferenciación de MaNIS http://manisnet.org/gci2.html Ejemplo: 5 km al NE de Apulo, Cundinamarca, Colombia Apulo Coordenadas: 04° 31' 18“ N 74° 35' 50" W Fuente: NIMA Extensión: 1 km Precisión: cercana al minuto Datum: WGS 84 Se requiere calcular el error como medida de la incertidumbre

Actividades principales Desarrollar estándares para datos espaciales de biodiversidad Integrar datos espaciales relevantes Continuar con el desarrollo de herramientas de escritorio existentes Crear una plataforma de trabajo para georreferenciación automatizada, edición y validación

Prototipo de BioGeomancer

En conclusión La información geoespacial proporciona un mayor espectro de uso potencial a los datos de ocurrencias de organismos El nivel de precisión de la información geoespacial depende del propósito Existen múltiples iniciativas globales y regionales que permitirían avanzar más rápidamente en la georreferenciación de ocurrencias Es necesario introducir buenas prácticas para el registro de la información geoespacial asociada a ocurrencias de organismos El incremento en la calidad de los datos aumenta las posibilidades de uso de los mismos