Georreferancia De La Informacion

Georreferencia de la Información

Hablar de información espacial nos obliga a conocer algunos aspectos fundamentales de cartografía y geodesia para su correcta posición sobre el globo terráqueo.

La difusión de los GIS y del GPS ha introducido en nuestro lenguaje cotidiano la palabra georreferenciar. Esta palabra de apariencia inofensiva encierra en verdad una serie de problemas. En un sentido abstracto, georreferenciar significa asignar algún tipo de coordenadas ligadas al terreno a los objetos de interés, sean estos naturales, obras de ingeniería, los vértices de una parcela, entre otros.

Georreferenciar datos es una operación sencilla si se tienen las nociones básicas para hacerlo. En la actualidad muchos operarios de los SIG han omitido el tema, y por lo tanto, en cuanto se encuentran con problemas de sobreposición de información no tienen los conocimientos e información necesaria para dar una solución o explicación al problema.

Se parte del hecho de que toda la información espacial esta dentro de un sistema de referencia geodésico convencional o “Datum”, que dan origen a las coordenadas y que ubican un punto en alguna parte del mundo es decir establece el origen de las coordenadas de latitud y longitud

Datum:

El datum es un conjunto de parámetros que especifican la superficie de referencia o el sistema de coordenadas de referencia empleado para el cálculo de coordenadas de puntos en la tierra. Es decir es el conjunto de parámetros que establecen el origen teórico para las coordenadas terrestres latitud y longitud

México.

Datum Elipsoide Geodésico de referencia (asociado al Datum)

NAD27

Datum Norteamérica de 1927 Clarcke 1866

Clarcke

WGS84

Sistema Geodésico mundial de 1984 WGS84

Sistema Geodésico mundial de 1984

ITRF92

Marco de referencia terrestre internacional de 1992 GRS80

Sistema Geodésico de referencia de 1980

NAD38

Datum Norteamericano de 1983 GRS80

Sistema Geodésico de referencia de 1980

Hablar de Datums diferentes es hablar de diferentes orígenes para las coordenadas de latitud de longitud por lo tanto un mismo punto de la superficie de la tierra va a presentar coordenadas diferentes si lo ubicamos o posicionamos de acuerdo a uno u otro datum.

Ejemplo. En la figura de arriba el sistema de referencia A puede representar el origen para las coordenadas en NAD27 y el sistema de referencia B el origen para las coordenadas en ITRF92.

NAD27

El datum norteamericano de 1927 fue el datum oficial para México hasta 1998 de acuerdo a las normas oficiales del INEGI y modificadas ese año. Es por eso que lo debemos tener muy en cuenta ya que gran parte de la cartografía existente esta referenciada o ubicada dentro de este datum

En la actualidad ya no podemos seguir ocupando este datum ya que las nuevas tecnologías como el GPS proporcionan precisiones mayores que hacen necesario ocupar un datum acorde a tales mediciones.

ITRF92

Este datum esta materializado con las más modernas técnicas de medición a través del Internacional Earth Rotation Service (IERS)

A partir de las modificaciones hechas a la norma técnica de levantamientos geodésicos en 1998 el INEGI establece:

Todo punto perteneciente a un levantamiento geodésico horizontal, deberá estar referido al marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRF) del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra (IERS) para el año 1992 con datos de la época 1988.0 y que se denomina ITRF92 Epoca 1988.0 que es el nuevo Sistema Geodésico de Referencia oficial para México.

WGS84

El amplio uso de este datum esta dado por el manejo de la tecnología GPS ya que es el datum en el cual se calculan las posiciones GPS por default.

El sistema fue creado y también actualmente es controlado por el departamento de defensa de los Estados Unidos de Norteamérica.

El Sistema GPS es muy ocupado para levantamientos topográficos, geodésicos y recolecta de datos para SIG, además de que muchas imágenes de satélite vienen georreferenciadas dentro de este datum

NAD83

Es el datum oficial de los Estados Unidos de Norteamérica, solo se debe considerar este datum en cartografía de la frontera norte y solo en algunos casos.

Comparaciones y análisis

De los datums mencionados anteriormente solo el NAD27 es un datum de los considerados datum locales ya que su implementación solo se ajusta a una parte de la superficie terrestre y este es el que difiere mas en cuanto a los otros tres datum mencionados

WGS84 y ITRF92

En la actualidad Existe una pequeña diferencia entre el elipsoide de referencia adoptado en el WGS84 respecto al que utiliza el ITRF (GRS80) en el parámetro de aplastamiento o achatamiento

Para ver la diferencia entre estos sistemas podemos ver una tabla comparativa al año 2002 ambos sistemas se encuentran prácticamente alineados, como se aprecia en los parámetros de transformación WGS-84 a ITRF00:

Para fines cartográficos podemos considerar idénticos los Datum WGS 84 e ITRF92

Es decir si se sobrepone información que esta en ITRF92 con otra en WGS84 no percibiremos desplazamientos apreciables

Por que NO trabajar con WGS84 como Datum Oficial.

(Presentación de Antonio Hernandez Navarro INEGI)

El materializar el sistema de referencia es establecer puntos físicos sobre el terreno y que es necesario e indispensable para los trabajos geodésicos cartográficos y topográficos dentro de un territorio a esto se le llama Marco de referencia

En este sentido el WGS84 solo presenta 5 estaciones como marco de referencia y ninguna esta en México y el ITRF92 tiene más de 300 estaciones.

ITRF92 y NAD27

De acuerdo a las modificaciones a las normas sobre levantamientos geodésicos en 1998 nuestro actual marco de referencia es el ITRF92.

El NAD27 es un datum antiguo que en su tiempo resolvió las necesidades de Geodesia y cartografía.

Los ITRF son sistemas que ubican el centro de sus ejes de referencia en el geocenetro de la masa de la tierra y el NAD27 no.

El ubicar un mismo punto en NAD27 e ITRF92 si difiere en una distancia “considerable” para ciertas escalas.

Los desplazamientos que se presenta cuando se tiene información en diferentes Datum no es constante y va variando aunque pudiera no ser tan significativo en zonas de poca extensión casos. Esta variación como no es uniforme obliga a calcular parámetros de transformación por zonas, donde el desplazamiento es mas o menos similar. La diferencia entre ambos sistemas es de aproximadamente 200mts

Métodos de Transformación entre Datum

El métodos convencionales de transformación entre Datum se basan en translaciones y rotaciones de los ejes coordenados.

La forma más general de transformar coordenadas rectangulares es mediante el uso de una transformación de siete parámetros:

Esto implica en primera transformar las coordenadas geodésicas de latitud y longitud a coordenadas cartesianas X, Y, Z

GEODÉSICAS A CARTESIANAS CARTESIANAS A GEODÉSICAS

Donde:

Donde:

Después es emplear un sistema matricial para llevar acabo translaciones y rotaciones de los ejes coordenados de un sistema “A” para orientarlo y sobreponerlo con un sistema “B” a demás de aplicar un factor de escala.

-Las tres translaciones entre los orígenes, .X, .Y, .Z;

-Las tres rotaciones entre los ejes, RX, RY, RZ;

-La diferencia de escala, S.

Si solo se tienen los tres parámetros de translación es:

Sin embargo las coordenadas más frecuentemente usadas en la práctica no son éstas, sino las geodésicas (también conocidas como geográficas). Existen dos métodos posibles en este caso para realizar la transformación:

método Molodensky.

Las fórmulas de Molodensky permiten directamente convertir las coordenadas curvilíneas sin pasar por las rectangulares.

En ellas interviene, además de las tres translaciones entre los orígenes, ΔX, ΔY, ΔZ, el semieje mayor, aA, y el aplastamiento, fA, del elipsoide asociado al sistema A y las diferencia con los del sistema B; .a= aB-aA y f = fB-fA.

Las fórmulas de Molodensky toman en cuenta las translaciones del origen y las diferencias tamaño y forma de los elipsoides asociados a los sistemas A y B, pero ignoran las rotaciones entre los ejes y la diferencia de escalas.

Pero sea cual sea el caso se necesitan parámetros de transformación es decir un (ΔX, ΔY, ΔZ) para una zona especifica de la tierra.

Un aspecto importante que debemos tener en claro es que para determinar los parámetros de transformación estamos utilizando coordenadas afectadas de errores y estos errores

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