Fuentes de datos geográficos Indice Fuentes secundarias: mapas Fuentes primarias: Datos raster de imágenes de satélite Datos vectoriales de satélites GPS E33: Sistemas de Información Geográfica

Fuentes secundarias de datos Datos recogidos por otros Importados, convertidos de otros formatos Digitalizados desde papel: escaneo de mapas y planos (ficheros raster) vectorización opcional digitalización manual en mesa proceso lento y tedioso potencialmente mejor control de calidad E33: Sistemas de Información Geográfica

Fuentes secundarias de datos (II) Es todavía el método más común para la introducción de datos en el SIG Problemas con los datos secundarios Fiabilidad: ¿de quiénes son los datos? Calidad: ¿cómo han sido recogidos? Coste: frecuentemente precios de monopolio Privacidad: ¿cuánto saben de nuestros datos? E33: Sistemas de Información Geográfica

Fuentes primarias de datos Datos recogidos por nosotros mismos O que no han pasado por las manos de nadie. Trabajo de campo, levantamiento topográfico creación de mapas in situ normalmente sobre papel Los satélites nos ofrecen otra alternativa E33: Sistemas de Información Geográfica

Satélites y datos raster Obtención de ficheros raster Digitalización de material impreso (escáner) Conversión de ficheros vectoriales Algoritmos de conversión al raster  Inf. Gráfica Teledetección  Imágenes de satélite La adquisición digital en los satélites facilita la integración entre Teledetección, S.I.G., y Sistemas de procesamiento de imágenes (S.P.I.) E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica Conceptos básicos Teledetección (percepción remota) Obtener información “a distancia” Medición de energía electromagnética Sensores: activos y pasivos Bandas del espectro electromagnético firmas Rayos Ultravioleta Visible Infrarrojo Ondas TV-Radio E33: Sistemas de Información Geográfica

Firma o respuesta espectral Imágenes pancromáticas--hiperespectrales Respuesta de distintos tipos de terreno en las bandas del espectro Aplicaciones: Interpretación de las imágenes Base de los procesos de clasificación Creación de mapas raster E33: Sistemas de Información Geográfica

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Satélites multi espectrales Uso de sensores fotográficos y espectrales Satélites de observación de la tierra Guardan el valor del resel (valores 8-bits) Características: Resolución espectral: rango bandas reconocidas Resolución espacial: tamaño de resel y amplitud Resolución temporal: frecuencia (revisita) E33: Sistemas de Información Geográfica

Ejemplos de los satélites LANDSAT Thematic Mapper (TM). 1974- Satélite semi-comercial. Proporciona 7 bandas con resolución de 30-50 m. (B, G, R, IRc, 2 IRm, IRt), cubriendo una franja de 185 Km. Landsat 7 lanzado hace un año. SPOT (francés) Satélite comercial. Menos bandas, más resolución espacial: 10 y 20 m. E33: Sistemas de Información Geográfica

Ejemplos de los satélites IRS-1C Satélite semi-comercial del gobierno de la India Multiespectral, resolución de 23,5 m. (25m) NOAA AVHRR Satélite “público”, para la climatología, estudios de vegetación (escala continental) Resolución espacial de 1,1 Km. E33: Sistemas de Información Geográfica

Procesamiento digital de imágenes Aplicación de técnicas informáticas a las imágenes multi espectrales de satélite Realce de imágenes: Ajuste de contraste, composición y filtrado Clasificación: Obtención de categorías (mapa raster) Supervisada y no supervisada E33: Sistemas de Información Geográfica

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E33: Sistemas de Información Geográfica Realce de imágenes Ajuste de contraste Interpretación de bandas aisladas. En IDRISI se implementa mediante HISTO y STRETCH Composición Color natural y composición falsa. En IDRISI se implementa mediante COMPOSITE Filtrado Filtros de media, mediana, etc. E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica Clasificación Interpretación asistida por ordenador Necesidad de realizar visitas de campo Clasificación supervisada: Uso de ejemplos: clases de entrenamiento Análisis de firmas y caracterización estadística Clasificación no supervisada Agrupación mediante métodos estadísticos E33: Sistemas de Información Geográfica

Clasificación en IDRISI Definición de clases de entrenamiento Digitalización en pantalla, MAKESIG Análisis de firmas SCATTER, MINDIST, MAXLIKE Clasificación no supervisada CLUSTER E33: Sistemas de Información Geográfica

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Satélites de observación: Futuro 2000: 10 satélites de alta resolución 1 metro escalas de gris (foto aérea) 3 metros multi espectral Primero, IKONOS, lanzado (septiembre 99) vistas disponible vía web Cobertura global y 24 horas/día www.Terraserver.microsoft.com 4 terabytes de imágenes. E33: Sistemas de Información Geográfica

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Sistemas de Posicionamiento por Satélite SPS: GPS, Glonass, GNSS Repaso de conceptos del GPS Modos cinemático y diferencial Aplicaciones GPS El futuro E33: Sistemas de Información Geográfica

Sistemas de Posicionamiento por Satélite También conocido genéricamente por GPS Global Positioning System (GPS): EE.UU Glonass: Rusia GNSS-2: Europa GPS es el término más conocido y utilizado... E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica GPS Proyecto “Navstar” del Depto Defensa (EE.UU.), creó el sistema GPS Constelación de 24 satélites en 6 planos orbitales a 20.200 Km sobre el geocentro; órbita de 12 horas Normalmente hay 4 o más satélites “visibles” desde cualquier lugar Emiten señales de su posición por radio y el tiempo de emisión (según un reloj atómico de alta precisión...100 ns) E33: Sistemas de Información Geográfica

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E33: Sistemas de Información Geográfica GPS (II) Receptores GPS Tamaño de una calculadora Antena, pantalla, teclado, puertos PC De 40.000 a varios millones Pta. Según capacidades, precisión, interfaces Reciben señales de >4 satélites y calculan por triangulación la posición x,y,z, t, sobre el datum internacional WGS-84 E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica GPS (III) Receptores El tamaño de las unidades portátiles depende de la pantalla, teclado... Recepción GPS: un chip de 3 cm2 Recepción: estacionaria o cinemática Precisión topográfica o para navegación E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica GPS (IV) Precisión y errores Errores atmosféricos (difusión) Errores por la degradación sistemática (selective availability, SA) Errores pequeños entre los dos relojes Errores “multipath” (reflectancia local) Total: unos 15 metros error por satélite E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica GPS: radio de error Promedio de 100 m E33: Sistemas de Información Geográfica

GPS: radio de error (II) Promedio de 100 m E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica GPS: error oficial Un 95% (2 d.e.) de las señales tienen: 100 metros precisión horizontal (con SA); 30 metros sin SA 156 metros vertical 340 nanosegundos en el tiempo ...esto, en teoría. E33: Sistemas de Información Geográfica

GPS: mejorando la precisión Función “promedio”: calcular una posición media entre centenares de señales: 100 m  50 m Métodos GPS diferencial Uso de receptores móviles y fijos (base) Mejora la precisión mediante más triangulaciones, con un punto conocido. También existen datos para postprocesamiento.... E33: Sistemas de Información Geográfica

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E33: Sistemas de Información Geográfica Glonass Sistema ruso, 1993 Aceptado internacionalmente en 1996 Similares fines que GPS, otra tecnología, otras frecuencias, otro datum 24 satélites en 8 órbitas de 19.100 Km Mayor precisión a priori, por no incluir ningúna señal degradante tipo SA E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica GPS + Glonass Existen receptores duales: los dos sistemas Mejora la precisión: más satélites visibles Mejora el “problema sombra”, por ejemplo de montañas, entre edificios, etc. E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica GNSS-2 Proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA), para su propia constelación de satélites para la navegación (mercado: 40.000 MegaEuro en 2005) Se convierte en proyecto Galileo 2000-2006 2.100 millones de Euro ! www.esa.int/Press/99/press17.html E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica Aplicaciones GPS Colección in situ de datos geográficos Permite digitalizar mapas en el campo, punto por punto Normalmente por medio de métodos cinemáticos (desde coche, helicóptero) Topografía: rapidez, sencillez, precisión Medida del monte Everest E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica Aplicaciones GPS (II) La navegación En carretera; París-Dakar, etc. Control de flotas, logística Barcos de todo tipo Aviación civil: autonomía del sistema de torres de navegación Agricultura de precisión Control de tractores, reparto de químicos E33: Sistemas de Información Geográfica

Aplicaciones GPS (III) Sistemas móviles !!! Teléfonos móviles con GPS en el año 2001 PDAs, laptops, cámaras, coches, niños.... Ingrediente clave en la Computación Ubíquita Aparatos inteligentes, conectados en red, y localizados por GPS E33: Sistemas de Información Geográfica

E33: Sistemas de Información Geográfica Repaso Fuentes primarias más fáciles de controlar Satélites de alta resolución para la observación de la tierra Creación de mapas raster mediante la clasificación de imágenes Satélites “GPS” para la colección de datos vectoriales (puntuales) E33: Sistemas de Información Geográfica