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31-8-2015
LA GEOMÁTICA
Luffi
LUFFI 1
“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”.
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL.
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA
CURSO : Geomáticay Sistemas
DOCENTE : Arq. Jorge Catellote
ALUMNO : Luis Alberto Mozombite Gonzales
CICLO : V
LUFFI 2
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………3
CAPÍTULO I
1. DESARROLLO HISTÓRICO…………………………………………………4
CAPÍTULO II
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA……………………………………………..5
2.1. DEFINICIÓN DE GEOMÁTICA………………………………………5
2.1.1. APLICACIONES DE LA GEOMÁTICA………………………….8
2.1.1.1. FOTOGRAMETRÍA………………………………………..8
2.1.1.2. PERCEPCIÓN REMOTA O TELEDETECCIÓN……...11
2.1.1.3. CARTOGRAFÍA…………………………………………..12
2.1.1.4. GIS…………………………………………………………13
2.1.1.5. GEODESIA………………………………………………..13
2.1.1.6. TOPOGRAFÍA…………………………………………....15
2.1.1.7. GPS………………………………………………………..16
III. CONCLUSIONES………………………………………………………..17
IV. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………..18
LUFFI 3
INTRODUCCIÓN
Aun cuando el término Geomática, surge a principio de 1990 dentro del campo
técnico de los Sistemas de Información Geográfica, a la fecha no tiene una clara
definición, ni mucho menos alguna consideración teórica científica que les de
sustento a sus principios y aplicaciones.
El vocablo “Geomática” en general ha sido relacionado al manejo de información
de carácter geográfico involucrándose dentro de los campos teóricos prácticos
de la Geografía, la Cartografía y la Informática.
Considerando los grandes avances y aplicaciones que en la actualidad tienen la
Geografía, la Cartografía y la Informática, fundamentadas y potencializadas por
sus relaciones y apoyos obtenidos en los sistemas computacionales y las
tecnologías satelitales entre otros, el presente trabajo busca la definición práctica
conceptual de la expresión que nos ocupa.
El objetivo general de este trabajo es buscar analizar las actuales relaciones de
las técnicas dedicadas a la obtención de información de los espacios
geográficos.
Con la Geomática se pretende una técnica que permita sistematizar los actuales
procesos de obtención de información de los espacios geográficos, los cuales
apoyados en los sistemas de cómputo electrónico logran mayor agilidad,
dinamismo, versatilidad y actualidad.
Este propósito se aborda mediante análisis, crítica e integración de todas las
técnicas relacionadas en este concepto, se pretende generar la filosofía, la
estructura y las metodologías que permiten conciliar intereses y objetivos a la
obtención, mapeo y manejo de información relacionada con los espacios
geográficos.
La primera definición puede ser dada, describiendo a la Geomática como una
técnica o metodología encargada de obtener y manejar los datos e información
manifestada en materiales gráficos, aerofotográficos o cartográficos, para su
aplicación en diversas actividades.
LUFFI 4
I. DESARROLLO HISTÓRICO
El término geomática fue creado por Michel
Paradis un agrimensor - geómetra quebequés que
fue el primero que propone este término en un
artículo publicado en 1981 en la revista Le
géomètre canadien y en abril de 1982 en una
conferencia pronunciada en calidad de
conferenciante invitado al congreso del centenario
de la Asociación canadiense de agrimensura. El
autor sostenía allí que a la salida del siglo XX las necesidades en informaciones
geográficas tomarían una amplitud sin precedente en la historia y que para
responder a eso adecuadamente, se volvía necesario integrar en una nueva
disciplina, las disciplinas tradicionales de la agrimensura con los medios y los
métodos modernos de captación, de tratamiento, de almacenamiento y de
difusión de los datos
A nivel académico, la ingeniería geomática tuvo origen en Canadá,
específicamente en la provincia de Quebec en el siglo XX, y oficialmente en 1986
en la Universidad Laval, quienes ofertaron el primer programa de Ingeniería
Geomática a nivel mundial. Siendo así la primera Universidad que dio un paso
sustancial adoptando a las nuevas tecnologías con la consolidación de las
ciencias para estudiar a la Tierra. Pero no solo en la provincia de Quebec sucedió
este fenómeno, también repercutió en las universidades de las provincias de
New Brunswick, Ontario, Alberta y la Columbia Británica.
En los años 1960 el estudio de la forma y dimensiones de la Tierra estuvo sujeto
a constantes cambios científicos y tecnológicos a nivel internacional, por otro
lado el problema de la superposición de distintas capas de información en un
mismo territorio y su interrelación era un problema que enfrentaba una serie de
problemáticas que eran difíciles de resolver. Específicamente en Norteamérica,
en donde la fotogrametría, la teledetección, la cartografía, la geodesia y la
topografía buscaban mecanismos que permitieran sistematizar procedimientos
complejos. Hubo un incremento de necesidades mundiales de ubicación,
LUFFI 5
delimitación, georreferenciación, localización, etc., en donde el papel de las
ciencias que estudiaban estas problemáticas resultaba insuficiente.
De esta manera la presión se hizo notar en ciertos países que comenzaron a
invertir y apostar a la investigación con el propósito de desarrollar herramientas
integrales geomáticas apoyando dichas problemáticas. Tal es el caso de los
Estados Unidos, que en el año de 1978 lanza su primer satélite (en lo que hasta
ahora es la constelación Navstar) con la tecnología GPS (Global Positioning
System). En 1982 la entonces Unión Soviética comienza a desarrollar estudios
geoespaciales con el lanzamiento de satélites en lo que hasta ahora es la
constelación GLONASS (Global Navigation Satellite System). En 1994, la AEE
(ESA) y la Comisión Europea (EC) se alían para lanzar el programa EGNOS
(European Geostacionary Navigation Overlay Service), que tenía por finalidad
complementar y mejorar el servicio proporcionado por los sistemas GPS y
GLONASS.
Dichos avances dieron pauta para apoyar estudios sobre el territorio con la
adaptación de la información geoespacial, que entonces comenzaba a
democratizarse para uso civil, ya que en un principio el propósito era bélico. Por
otro lado, el desarrollo de la informática se hizo presente con la evolución
fulgurante de hardware y software, que permitían comenzar la gestión y
tratamiento de la información geoespacial a través de los primeros sistemas,
permitiendo explotar la componente espacial en su forma atómica, es decir, una
coordenada en X y Y podía ser estructurada sobre primitivas (puntos, líneas y
polígonos), dando vida a visualizar vectores en forma lineal, figuras geométricas
y, posteriormente, cualquier elemento u objeto geográfico tratado con lenguajes
de programación.
II. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2. DEFINICIÓN DE GEOMÁTICA
Es un término científico moderno que se
refiere a la integración de la medición,
análisis, gestión, almacenamiento y
visualización de las descripciones y
LUFFI 6
localización de datos terrestres, también denominados datos espaciales; En otras
palabras, es un conjunto multidisciplinar de ciencias y tecnologías que trata la
adquisición, gestión y explotación de la información espacial geográficamente
referida.
Los datos citados provienen de diversas
fuentes, incluidos los satélites en órbita
terrestre, sensores aéreos y marítimos,
así como instrumentos terrestres y una
vez recolectados son procesados con
tecnología de información avanzada,
usando elementos informáticos que
incluyen diversos equipos (hardware) y
programas (software).
La geomática comprende un amplio rango de disciplinas que pueden unirse para
crear una visión detallada y comprensible del mundo real. Tiene aplicaciones en
todas las disciplinas que dependan de datos espaciales, desde estudios
medioambientales, planificación, ingeniería, navegación, geología y geofísica,
oceanografía, propiedad y registro del suelo, entre muchas otras; junto con sus
disciplinas interviene cada vez más en el quehacer cotidiano del hombre, desde
aplicaciones en la seguridad legal de los límites de la propiedad, la localización
de teléfonos y recursos móviles, la navegación segura de barcos y aviones o la
protección de recursos medioambientales.
Se puede decir que todas las decisiones relativas a la Tierra, su entorno y sus
recursos, requieren estudios y análisis de modelos terrestres en forma de mapas,
planos, imágenes de su superficie e información digital. En este sentido, la
geomática es, por tanto, una actividad basada en las tecnologías de la información,
relacionada con la colecta de información espacial para la medida, análisis,
gestión y tratamiento de estos datos.
LUFFI 7
La observación terrestre a través de sensores remotos se realiza mediante el
uso de distintos tipos de plataformas.
Las plataformas espaciales (satélites) transportan una amplia variedad de
sensores tanto pasivos como activos, cuyas resoluciones espaciales, ángulos de
toma, periodicidad de sus órbitas y diseño
espectral, hacen posible en la actualidad
el desarrollo de aplicaciones que cubren
prácticamente todo el espectro de
necesidades del ser humano.
Sensores Pasivos: Recibe la energía reflejada o emitida por la Tierra cuando es
iluminada por el Sol.
Sensores Activos: Produce su propia
energía para “iluminar” el objeto.
La geomática es utilizada en todas las
áreas que dependen de la
geoinformación, como ordenamiento del
territorio, inventario y evaluación general
de recursos, planificación ambiental, manejo de desastres, investigación
aplicada entre otros.
LUFFI 8
En el ámbito de la geomática se integran disciplinas innovadoras como la
percepción remota o teledetección, las tecnologías de información, los sistemas
de posicionamiento y las comunicaciones, todos se encuentran en fuerte
expansión. En general las disciplinas que integra la geomática son.
2.1.1. APLICACIONES DE LA GEOMÁTICA
 FOTOGRAMETRÍA
 PERCEPCIÓN REMOTA O TELEDETECCIÓN
 CARTOGRAFÍA
 SITEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GIS)
 GEODESIA
 TOPOGRAFÍA
 SITEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATELITE
2.1.1.1. FOTOGRAMETRÍA: La fotogrametría es la ciencia o técnica cuyo
objetivo es el conocimiento de las dimensiones y posición de objetos en el
espacio, a través de la medida o medidas realizadas a partir de la intersección
de dos o más fotografías, o de una fotografía y el modelo digital del terreno
correspondiente al lugar representado, el cual ha de ser realizado anteriormente
por intersección de dos o más fotografías.
La palabra fotogrametría se deriva del vocablo "fotograma" (de "phos", "photós",
luz, y "gramma", trazado, dibujo), como algo listo, disponible (una foto), y
"metrón", medir.
Por lo que resulta que el concepto de fotogrametría es: "medir sobre fotos".
Si trabajamos con una foto podemos obtener información en primera instancia
de la geometría del objeto, es decir, información bidimensional. Si trabajamos
con dos fotos, en la zona común a éstas (zona de solape), podremos tener visión
estereoscópica; o dicho de otro modo, información tridimensional.
Esta técnica es básica para la elaboración de toda la cartografía, ya sea
topográfica, temática, catastral, etc.
LUFFI 9
Puede ayudarse de información espectral y radiométrica de una imagen digital
apoyada en la teledetección.
La fotogrametría puede ser terrestre o aérea dependiendo desde donde son
obtenidas las imágenes.
Aplicaciones
Sus aplicaciones son numerosas:
 Agronomía.
 Cartografía.
 Ortofotografía.
 Arquitectura.
 Planeamiento y ordenación del territorio.
 Medio ambiente.
 Arqueología.
 Control de estructuras.
 Mediciones.
 Topografía.
 Medicina.
 Zoología
Técnica de medición de coordenadas 3D que utiliza fotografías u otros sistemas
de percepción remota junto con puntos de referencia topográficos sobre el
terreno, como medio fundamental para la medición.
TIPOS DE FOTOGRAMETRÍA
Existen tres formas de hacer fotogrametría:
 Fotogrametría analógica: Son los modelos matemáticos utilizados.
Evidentemente, fue la primera parte de la fotogrametría en desarrollarse.
 Fotogrametría analítica: Se encarga de aplicar los modelos matemáticos a
objetos físicos. Fue la segunda parte en desarrollarse.
LUFFI 10
 Fotogrametría digital: Con la aparición de los ordenadores, se sustituye la
imagen analógica por la imagen digital, del mismo modo que se empiezan a
utilizar programas informáticos. En la actualidad la fotogrametría digital convive
con la analítica.
 Fotogrametría Aérea: Es en donde las estaciones se encuentran en el Aire, esta
se aplica para la elaboración de planos y/o mapas para el desarrollo de proyectos
de Ingeniería.
 Fotogrametría Terrestre: En este caso las estaciones se encuentran a nivel del
suelo.
MÉTODO
Método de reconstrucción de objetos o terreno mediante fotogrametría:
1. Fotografiar los objetos: Será necesario una
previa Planificación del vuelo y de las tomas
de fotografías (se hace en la fase de
Proyecto de vuelo), tras la planificación se
procede a la Obtención de imágenes
(Vuelo), y a un posterior Procesado.
2. Orientación de las imágenes: Colocación de los fotogramas en la posición
adecuada con sus marcas fiduciales (orientación interna);Colocar los fotogramas
en la misma posición que ocupaban entre ellos en el momento de las tomas
(orientación relativa);
o Formación del modelo por restitución para
después aplicarle giros, una traslación y un
factor de escala (orientación absoluta) para
tener el modelo (objeto) en coordenadas
terreno. Incluye también el escalado del objeto
para obtener y realizar medidas en las
magnitudes reales.
o Formación del modelo por rectificación,
consistente en, una vez aplicados la orientación tanto interna como externa del
haz de luz, hallar la intersección entre dicho haz orientado y el modelo digital del
LUFFI 11
terreno correspondiente al espacio que se quiere determinar. Para realizar una
rectificación se ha tenido que realizar previamente una restitución de dicho lugar.
2.1.1.2. PERCEPCIÓN REMOTA O TELEDETECCIÓN: Puede definirse
como la ciencia y arte de obtener información de un objeto analizando los
datos adquiridos mediante algún dispositivo que no está en contacto físico
con dicho objeto.
A pequeña escala, uno, al leer estas líneas, está ejecutando un acto de Percepción
Remota. Su sistema sensorial asignado a la visión está en primera instancia
identificando letras, luego agrupándolas en palabras y más tarde en oraciones,
para finalmente, sumando estas oraciones, obtener un párrafo. Hasta aquí la
persona ha realizado una interpretación física de lo que hay escrito. Pero ¿cuál es
el significado de lo que hay escrito? analizando el texto ya interpretado, uno es
capaz de obtener un contexto: ha transferido a su cerebro la información intrínseca
de ese texto.
En un segundo análisis de carácter más reflexivo, su cerebro procesa
la información recién ingresada, cotejándola con la ya existente en su memoria, lo
que le permite a un ser humano. sacar sus propias conclusiones acerca de lo que
ha leído. En resumen, de lo que en un principio eran un conjunto de caracteres
agrupados en forma aparentemente caótica, surge una idea.
Obviamente, este proceso (además de ser sensiblemente más complejo) se lleva a
cabo a una velocidad tal, que afortunadamente nos es imposible concientizarnos de
cada uno de estos pasos, pero básicamente esto es lo que sucede cuando leemos
(basta con preguntarle a un niño de +/- 7 años).
La historia de la Percepción Remota comenzó hace unos 600 millones de años,
cuando alguna forma inferior de vida animal diferenció algunas de sus células,
volviéndolas fotosensibles. También durante millones de años dicho rudimento
fotosensible evolucionó convirtiéndose en un poderoso y sofisticado sensor, el
ojo humano.
LUFFI 12
Este tuvo un imitador mecánico, la cámara fotográfica, que hizo su aparición
hace algo más de un siglo y que fue muy mejorada durante la década de 1930
para ser aplicada a la fotografía aérea. La Segunda Guerra Mundial dio un gran
impulso a la fotografía aérea así como a otras formas de percepción remota. Sin
embargo, el "salto cuántico" en esta disciplina se produjo en la década de 1960
cuando las plataformas satelitales reemplazaron a las aéreas y los sensores
electrónicos multiespectrales, acoplados a computadoras, reemplazaron las
cámaras fotográficas. El esquema operativo de un satélite de observación se
representa en forma muy simplificada, en la figura 1.
Los objetos terrestres, iluminados por la radiación solar, reflejan ésta luego de
introducir en ella modificaciones inducidas por la misma estructura y composición
de dichos objetos. La radiación reflejada es capturada por los sensores del
satélite, siendo parcialmente procesada a bordo de éste y retransmitida
a estaciones receptoras terrestres para su posterior procesamiento y
análisis (fuente emisora, sensor, cerebro).
2.1.1.3. CARTOGRAFÍA: La cartografía es
la ciencia que se encarga del trazado y el
estudio de mapas geográficos. Sus
orígenes son muy antiguos, aunque no
pueden precisarse con exactitud ya que la
definición de mapa ha cambiado con el correr
de los años.
Distintas pinturas murales y grabados que se remontan varios milenios antes de
Cristo son considerados como los primeros mapas y, por lo tanto, los primeros
testimonios de la cartografía. Los griegos, los romanos, los chinos, los árabes y
LUFFI 13
los indios fueron algunas de las civilizaciones que desarrollaron mapas en la
antigüedad.
En concreto se tiene establecido como primera cartografía a una pintura mural
que se ha dado en llamar “La casa del almirante”. Esta se caracteriza por haber
sido realizada en el seno de una comunidad que vivía en una zona de costa
durante el año 1.600 a.C.
2.1.1.4. SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GIS): Se entiende por
"Sistema de Información" la conjunción de información con herramientas
informáticas, es decir, con
programas informáticos o software.
Si el objeto concreto de un sistema
de información (información +
software) es la obtención de datos
relacionados con el espacio físico,
entonces estaremos hablando de
un Sistema de Información
Geográfica o SIG (GIS en su acrónimo inglés, Geographic Information Systems).
Así pues, un SIG es un software específico que permite a los usuarios crear
consultas interactivas, integrar, analizar y representar de una forma eficiente
cualquier tipo de información geográfica referenciada asociada a un territorio,
conectando mapas con bases de datos.
El uso de este tipo de sistemas facilita la visualización de los datos obtenidos
en un mapa con el fin de reflejar y relacionar fenómenos geográficos de
cualquier tipo, desde mapas de carreteras hasta sistemas de identificación de
parcelas agrícolas o de densidad de población. Además, permiten realizar las
consultas y representar los resultados en entornos web y dispositivos móviles
de un modo ágil e intuitivo, con el fin de resolver problemas complejos de
planificación y gestión, conformándose como un valioso apoyo en la toma de
decisiones.
2.1.1.5. GEODESIA: La geodesia es la ciencia que estudia la forma y
dimensiones de la Tierra. Esto incluye la determinación del campo gravitatorio
LUFFI 14
externo de la tierra y la superficie del fondo oceánico. Dentro de esta definición,
se incluye también la orientación y posición de la tierra en el espacio.
Una parte fundamental de la
geodesia es la determinación de
la posición de puntos sobre la
superficie terrestre mediante
coordenadas (latitud, longitud,
altura). La materialización de
estos puntos sobre el terreno
constituyen las redes geodésicas, conformadas por una serie de puntos
(vértices geodésicos o también señales de nivelación), con coordenadas que
configuran la base de la cartografía de un país.
Los fundamentos físicos y matemáticos necesarios para su obtención, sitúan
a la geodesia como una ciencia básica para otras disciplinas, como la
topografía, fotogrametría, cartografía, ingeniería civil, navegación, sistemas de
información geográfica, sin olvidar otros tipos de fines como los militares.
Desde el punto de vista del objetivo de estudio, se puede establecer una
división de la geodesia en diferentes especialidades, aunque cualquier trabajo
geodésico requiere la intervención de varias de estas subdivisiones:
 Geodesia geométrica: determinación de la forma y dimensiones de la
Tierra en su aspecto geométrico, lo cual incluye fundamentalmente la
determinación de coordenadas de puntos en su superficie.
 Geodesia física: estudio del campo gravitatorio de la Tierra y sus
variaciones, mareas (oceánicas y terrestres) y su relación con el concepto
de altitud.
 Astronomía geodésica: determinación de coordenadas en la superficie
terrestre a partir de mediciones a los astros.
 Geodesia espacial: determinación de coordenadas a partir de mediciones
efectuadas a satélites artificiales (GNSS, VLBI, SLR, DORIS) y relación
con la definición de sistemas de referencia.
LUFFI 15
 Microgeodesia: medida de deformaciones en estructuras de obra civil o
pequeñas extensiones de terreno mediante técnicas geodésicas de alta
precisión.
2.1.1.6. TOPOGRAFÍA: Se conoce con el nombre de topografía a
la disciplina o técnica que se encarga de describir de manera detallada la
superficie de un determinado terreno. Esta rama, según se cuenta, hace foco en
el estudio de todos los principios y procesos que brindan la posibilidad de
trasladar a un gráfico las particularidades de la superficie, ya sean naturales o
artificiales.
Los topógrafos utilizan para su tarea
sistemas bidimensionales sobre los
ejes X e Y, mientras que la altura
constituye la tercera dimensión. La
elevación del terreno, de todas
maneras, se ve reflejada en los mapas
topográficos por medio de líneas que
se unen con un plano de referencia,
conocidas con el nombre de curvas de nivel.
Dichos mapas se caracterizan, por tanto, no sólo porque representan lo que es
el relieve de la superficie determinada a una escala definida claramente, sino
también por el hecho de que tienen la ventaja de representar una zona muy
amplia de un territorio como puede ser una provincia o incluso una región.
Una circunstancia esta última que es la que ejerce como principal diferencia
respecto a lo que son los llamados planos topográficos que hacen referencia a
una extensión menor de territorio. Entre las señas de identidad de ellos destacan
que se suelen dividir en lo que son cuadrículas equivalentes a un kilómetro real
del citado territorio, y que cuentan con las llamadas leyendas.
Unos elementos estos últimos gracias a los cuales cualquier persona que tenga
delante uno de estos planos podrán entender a la perfección lo que en él se
representa. Y es que aquellos determinan qué símbolos identifican a lo que son
los ríos, los árboles, los edificios, las carreteras o incluso los puentes.
De la misma forma hay que subrayar que estos documentos son habitual que se
utilicen en lo que son el desarrollo de actividades al aire libre.
LUFFI 16
2.1.1.7. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATELITE (GPS):
Para llevar a cabo levantamientos de alta precisión geodésico-topográficos es
necesario utilizar equipos de medición de la tecnología más avanzada, tales
como el GPS (Sistema de Posicionamiento Global), con él es posible determinar
las coordenadas que permiten ubicar puntos sobre la superficie de la Tierra.
El GPS es un sistema de posicionamiento por satélites desarrollado por el
Departamento de la Defensa de los E.U., diseñado para apoyar los
requerimientos de navegación y posicionamiento precisos con fines militares. En
la actualidad es una herramienta importante para aplicaciones de navegación,
posicionamientos de puntos en tierra, mar y aire.
LUFFI 17
III. CONCLUSIONES
La geomática es un concepto recientemente incluido a la literatura especializada
dentro del Sistema de Información Geográfica de Canada, puede tener con los
conceptos y aplicaciones ampliadas y especificadas.
Incorpora un nuevo sentido en el manejo de la Información geográfica mediante
los conceptos y metodología de:
 La gestión de la información en los Sistemas Tele
informativos.
 La integración de nuevas técnicas y metodologías para el
manejo de la información geográfica independientemente de
su origen o metodología de trabajo.
Con la geomática y sus diversas aplicaciones, nosotros como futuros ingenieros
vamos a poder optimizar, sistematizar y obtener información de los espacios
geográficos en los sistemas de cómputo electrónico logrando así mayor agilidad,
dinamismo, versatilidad y actualidad de todo nuestro sistema.
LUFFI 18
IV. BIBLIOGRAFÍA
 Alcalde Eduardo y Garcia T. Jesus. 1993. Introducción a la
Teleinformática. Zona Informática de gestión. Ed. Mc Graw-Hill.
Interamericana de España, S.A. España.
 Bernard Herrera y H. Ph. D. Chapingo, Mexico. 2001. Geomática
Principios y Aplicaciones.
 Geomática y sus Aplicaciones---Universidad del Zulia. Ciudad de
Maracaibo---Febrero 2002.
LINKOGRAFÍA
 http://www.carvelan.com/index.php?option=com_content&view=article&i
d=489:sistemas-de-posicionamiento-por-satelite&catid=85:curiosidades-
cientificas&Itemid=181
 http://geomaticayaplicaciones.blogspot.com/
 http://unvirtual.medellin.unal.edu.co/course/view.php?id=53

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  • 2. LUFFI 1 “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL. FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA CURSO : Geomáticay Sistemas DOCENTE : Arq. Jorge Catellote ALUMNO : Luis Alberto Mozombite Gonzales CICLO : V
  • 3. LUFFI 2 ÍNDICE INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………3 CAPÍTULO I 1. DESARROLLO HISTÓRICO…………………………………………………4 CAPÍTULO II 2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA……………………………………………..5 2.1. DEFINICIÓN DE GEOMÁTICA………………………………………5 2.1.1. APLICACIONES DE LA GEOMÁTICA………………………….8 2.1.1.1. FOTOGRAMETRÍA………………………………………..8 2.1.1.2. PERCEPCIÓN REMOTA O TELEDETECCIÓN……...11 2.1.1.3. CARTOGRAFÍA…………………………………………..12 2.1.1.4. GIS…………………………………………………………13 2.1.1.5. GEODESIA………………………………………………..13 2.1.1.6. TOPOGRAFÍA…………………………………………....15 2.1.1.7. GPS………………………………………………………..16 III. CONCLUSIONES………………………………………………………..17 IV. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………..18
  • 4. LUFFI 3 INTRODUCCIÓN Aun cuando el término Geomática, surge a principio de 1990 dentro del campo técnico de los Sistemas de Información Geográfica, a la fecha no tiene una clara definición, ni mucho menos alguna consideración teórica científica que les de sustento a sus principios y aplicaciones. El vocablo “Geomática” en general ha sido relacionado al manejo de información de carácter geográfico involucrándose dentro de los campos teóricos prácticos de la Geografía, la Cartografía y la Informática. Considerando los grandes avances y aplicaciones que en la actualidad tienen la Geografía, la Cartografía y la Informática, fundamentadas y potencializadas por sus relaciones y apoyos obtenidos en los sistemas computacionales y las tecnologías satelitales entre otros, el presente trabajo busca la definición práctica conceptual de la expresión que nos ocupa. El objetivo general de este trabajo es buscar analizar las actuales relaciones de las técnicas dedicadas a la obtención de información de los espacios geográficos. Con la Geomática se pretende una técnica que permita sistematizar los actuales procesos de obtención de información de los espacios geográficos, los cuales apoyados en los sistemas de cómputo electrónico logran mayor agilidad, dinamismo, versatilidad y actualidad. Este propósito se aborda mediante análisis, crítica e integración de todas las técnicas relacionadas en este concepto, se pretende generar la filosofía, la estructura y las metodologías que permiten conciliar intereses y objetivos a la obtención, mapeo y manejo de información relacionada con los espacios geográficos. La primera definición puede ser dada, describiendo a la Geomática como una técnica o metodología encargada de obtener y manejar los datos e información manifestada en materiales gráficos, aerofotográficos o cartográficos, para su aplicación en diversas actividades.
  • 5. LUFFI 4 I. DESARROLLO HISTÓRICO El término geomática fue creado por Michel Paradis un agrimensor - geómetra quebequés que fue el primero que propone este término en un artículo publicado en 1981 en la revista Le géomètre canadien y en abril de 1982 en una conferencia pronunciada en calidad de conferenciante invitado al congreso del centenario de la Asociación canadiense de agrimensura. El autor sostenía allí que a la salida del siglo XX las necesidades en informaciones geográficas tomarían una amplitud sin precedente en la historia y que para responder a eso adecuadamente, se volvía necesario integrar en una nueva disciplina, las disciplinas tradicionales de la agrimensura con los medios y los métodos modernos de captación, de tratamiento, de almacenamiento y de difusión de los datos A nivel académico, la ingeniería geomática tuvo origen en Canadá, específicamente en la provincia de Quebec en el siglo XX, y oficialmente en 1986 en la Universidad Laval, quienes ofertaron el primer programa de Ingeniería Geomática a nivel mundial. Siendo así la primera Universidad que dio un paso sustancial adoptando a las nuevas tecnologías con la consolidación de las ciencias para estudiar a la Tierra. Pero no solo en la provincia de Quebec sucedió este fenómeno, también repercutió en las universidades de las provincias de New Brunswick, Ontario, Alberta y la Columbia Británica. En los años 1960 el estudio de la forma y dimensiones de la Tierra estuvo sujeto a constantes cambios científicos y tecnológicos a nivel internacional, por otro lado el problema de la superposición de distintas capas de información en un mismo territorio y su interrelación era un problema que enfrentaba una serie de problemáticas que eran difíciles de resolver. Específicamente en Norteamérica, en donde la fotogrametría, la teledetección, la cartografía, la geodesia y la topografía buscaban mecanismos que permitieran sistematizar procedimientos complejos. Hubo un incremento de necesidades mundiales de ubicación,
  • 6. LUFFI 5 delimitación, georreferenciación, localización, etc., en donde el papel de las ciencias que estudiaban estas problemáticas resultaba insuficiente. De esta manera la presión se hizo notar en ciertos países que comenzaron a invertir y apostar a la investigación con el propósito de desarrollar herramientas integrales geomáticas apoyando dichas problemáticas. Tal es el caso de los Estados Unidos, que en el año de 1978 lanza su primer satélite (en lo que hasta ahora es la constelación Navstar) con la tecnología GPS (Global Positioning System). En 1982 la entonces Unión Soviética comienza a desarrollar estudios geoespaciales con el lanzamiento de satélites en lo que hasta ahora es la constelación GLONASS (Global Navigation Satellite System). En 1994, la AEE (ESA) y la Comisión Europea (EC) se alían para lanzar el programa EGNOS (European Geostacionary Navigation Overlay Service), que tenía por finalidad complementar y mejorar el servicio proporcionado por los sistemas GPS y GLONASS. Dichos avances dieron pauta para apoyar estudios sobre el territorio con la adaptación de la información geoespacial, que entonces comenzaba a democratizarse para uso civil, ya que en un principio el propósito era bélico. Por otro lado, el desarrollo de la informática se hizo presente con la evolución fulgurante de hardware y software, que permitían comenzar la gestión y tratamiento de la información geoespacial a través de los primeros sistemas, permitiendo explotar la componente espacial en su forma atómica, es decir, una coordenada en X y Y podía ser estructurada sobre primitivas (puntos, líneas y polígonos), dando vida a visualizar vectores en forma lineal, figuras geométricas y, posteriormente, cualquier elemento u objeto geográfico tratado con lenguajes de programación. II. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 2. DEFINICIÓN DE GEOMÁTICA Es un término científico moderno que se refiere a la integración de la medición, análisis, gestión, almacenamiento y visualización de las descripciones y
  • 7. LUFFI 6 localización de datos terrestres, también denominados datos espaciales; En otras palabras, es un conjunto multidisciplinar de ciencias y tecnologías que trata la adquisición, gestión y explotación de la información espacial geográficamente referida. Los datos citados provienen de diversas fuentes, incluidos los satélites en órbita terrestre, sensores aéreos y marítimos, así como instrumentos terrestres y una vez recolectados son procesados con tecnología de información avanzada, usando elementos informáticos que incluyen diversos equipos (hardware) y programas (software). La geomática comprende un amplio rango de disciplinas que pueden unirse para crear una visión detallada y comprensible del mundo real. Tiene aplicaciones en todas las disciplinas que dependan de datos espaciales, desde estudios medioambientales, planificación, ingeniería, navegación, geología y geofísica, oceanografía, propiedad y registro del suelo, entre muchas otras; junto con sus disciplinas interviene cada vez más en el quehacer cotidiano del hombre, desde aplicaciones en la seguridad legal de los límites de la propiedad, la localización de teléfonos y recursos móviles, la navegación segura de barcos y aviones o la protección de recursos medioambientales. Se puede decir que todas las decisiones relativas a la Tierra, su entorno y sus recursos, requieren estudios y análisis de modelos terrestres en forma de mapas, planos, imágenes de su superficie e información digital. En este sentido, la geomática es, por tanto, una actividad basada en las tecnologías de la información, relacionada con la colecta de información espacial para la medida, análisis, gestión y tratamiento de estos datos.
  • 8. LUFFI 7 La observación terrestre a través de sensores remotos se realiza mediante el uso de distintos tipos de plataformas. Las plataformas espaciales (satélites) transportan una amplia variedad de sensores tanto pasivos como activos, cuyas resoluciones espaciales, ángulos de toma, periodicidad de sus órbitas y diseño espectral, hacen posible en la actualidad el desarrollo de aplicaciones que cubren prácticamente todo el espectro de necesidades del ser humano. Sensores Pasivos: Recibe la energía reflejada o emitida por la Tierra cuando es iluminada por el Sol. Sensores Activos: Produce su propia energía para “iluminar” el objeto. La geomática es utilizada en todas las áreas que dependen de la geoinformación, como ordenamiento del territorio, inventario y evaluación general de recursos, planificación ambiental, manejo de desastres, investigación aplicada entre otros.
  • 9. LUFFI 8 En el ámbito de la geomática se integran disciplinas innovadoras como la percepción remota o teledetección, las tecnologías de información, los sistemas de posicionamiento y las comunicaciones, todos se encuentran en fuerte expansión. En general las disciplinas que integra la geomática son. 2.1.1. APLICACIONES DE LA GEOMÁTICA  FOTOGRAMETRÍA  PERCEPCIÓN REMOTA O TELEDETECCIÓN  CARTOGRAFÍA  SITEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GIS)  GEODESIA  TOPOGRAFÍA  SITEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATELITE 2.1.1.1. FOTOGRAMETRÍA: La fotogrametría es la ciencia o técnica cuyo objetivo es el conocimiento de las dimensiones y posición de objetos en el espacio, a través de la medida o medidas realizadas a partir de la intersección de dos o más fotografías, o de una fotografía y el modelo digital del terreno correspondiente al lugar representado, el cual ha de ser realizado anteriormente por intersección de dos o más fotografías. La palabra fotogrametría se deriva del vocablo "fotograma" (de "phos", "photós", luz, y "gramma", trazado, dibujo), como algo listo, disponible (una foto), y "metrón", medir. Por lo que resulta que el concepto de fotogrametría es: "medir sobre fotos". Si trabajamos con una foto podemos obtener información en primera instancia de la geometría del objeto, es decir, información bidimensional. Si trabajamos con dos fotos, en la zona común a éstas (zona de solape), podremos tener visión estereoscópica; o dicho de otro modo, información tridimensional. Esta técnica es básica para la elaboración de toda la cartografía, ya sea topográfica, temática, catastral, etc.
  • 10. LUFFI 9 Puede ayudarse de información espectral y radiométrica de una imagen digital apoyada en la teledetección. La fotogrametría puede ser terrestre o aérea dependiendo desde donde son obtenidas las imágenes. Aplicaciones Sus aplicaciones son numerosas:  Agronomía.  Cartografía.  Ortofotografía.  Arquitectura.  Planeamiento y ordenación del territorio.  Medio ambiente.  Arqueología.  Control de estructuras.  Mediciones.  Topografía.  Medicina.  Zoología Técnica de medición de coordenadas 3D que utiliza fotografías u otros sistemas de percepción remota junto con puntos de referencia topográficos sobre el terreno, como medio fundamental para la medición. TIPOS DE FOTOGRAMETRÍA Existen tres formas de hacer fotogrametría:  Fotogrametría analógica: Son los modelos matemáticos utilizados. Evidentemente, fue la primera parte de la fotogrametría en desarrollarse.  Fotogrametría analítica: Se encarga de aplicar los modelos matemáticos a objetos físicos. Fue la segunda parte en desarrollarse.
  • 11. LUFFI 10  Fotogrametría digital: Con la aparición de los ordenadores, se sustituye la imagen analógica por la imagen digital, del mismo modo que se empiezan a utilizar programas informáticos. En la actualidad la fotogrametría digital convive con la analítica.  Fotogrametría Aérea: Es en donde las estaciones se encuentran en el Aire, esta se aplica para la elaboración de planos y/o mapas para el desarrollo de proyectos de Ingeniería.  Fotogrametría Terrestre: En este caso las estaciones se encuentran a nivel del suelo. MÉTODO Método de reconstrucción de objetos o terreno mediante fotogrametría: 1. Fotografiar los objetos: Será necesario una previa Planificación del vuelo y de las tomas de fotografías (se hace en la fase de Proyecto de vuelo), tras la planificación se procede a la Obtención de imágenes (Vuelo), y a un posterior Procesado. 2. Orientación de las imágenes: Colocación de los fotogramas en la posición adecuada con sus marcas fiduciales (orientación interna);Colocar los fotogramas en la misma posición que ocupaban entre ellos en el momento de las tomas (orientación relativa); o Formación del modelo por restitución para después aplicarle giros, una traslación y un factor de escala (orientación absoluta) para tener el modelo (objeto) en coordenadas terreno. Incluye también el escalado del objeto para obtener y realizar medidas en las magnitudes reales. o Formación del modelo por rectificación, consistente en, una vez aplicados la orientación tanto interna como externa del haz de luz, hallar la intersección entre dicho haz orientado y el modelo digital del
  • 12. LUFFI 11 terreno correspondiente al espacio que se quiere determinar. Para realizar una rectificación se ha tenido que realizar previamente una restitución de dicho lugar. 2.1.1.2. PERCEPCIÓN REMOTA O TELEDETECCIÓN: Puede definirse como la ciencia y arte de obtener información de un objeto analizando los datos adquiridos mediante algún dispositivo que no está en contacto físico con dicho objeto. A pequeña escala, uno, al leer estas líneas, está ejecutando un acto de Percepción Remota. Su sistema sensorial asignado a la visión está en primera instancia identificando letras, luego agrupándolas en palabras y más tarde en oraciones, para finalmente, sumando estas oraciones, obtener un párrafo. Hasta aquí la persona ha realizado una interpretación física de lo que hay escrito. Pero ¿cuál es el significado de lo que hay escrito? analizando el texto ya interpretado, uno es capaz de obtener un contexto: ha transferido a su cerebro la información intrínseca de ese texto. En un segundo análisis de carácter más reflexivo, su cerebro procesa la información recién ingresada, cotejándola con la ya existente en su memoria, lo que le permite a un ser humano. sacar sus propias conclusiones acerca de lo que ha leído. En resumen, de lo que en un principio eran un conjunto de caracteres agrupados en forma aparentemente caótica, surge una idea. Obviamente, este proceso (además de ser sensiblemente más complejo) se lleva a cabo a una velocidad tal, que afortunadamente nos es imposible concientizarnos de cada uno de estos pasos, pero básicamente esto es lo que sucede cuando leemos (basta con preguntarle a un niño de +/- 7 años). La historia de la Percepción Remota comenzó hace unos 600 millones de años, cuando alguna forma inferior de vida animal diferenció algunas de sus células, volviéndolas fotosensibles. También durante millones de años dicho rudimento fotosensible evolucionó convirtiéndose en un poderoso y sofisticado sensor, el ojo humano.
  • 13. LUFFI 12 Este tuvo un imitador mecánico, la cámara fotográfica, que hizo su aparición hace algo más de un siglo y que fue muy mejorada durante la década de 1930 para ser aplicada a la fotografía aérea. La Segunda Guerra Mundial dio un gran impulso a la fotografía aérea así como a otras formas de percepción remota. Sin embargo, el "salto cuántico" en esta disciplina se produjo en la década de 1960 cuando las plataformas satelitales reemplazaron a las aéreas y los sensores electrónicos multiespectrales, acoplados a computadoras, reemplazaron las cámaras fotográficas. El esquema operativo de un satélite de observación se representa en forma muy simplificada, en la figura 1. Los objetos terrestres, iluminados por la radiación solar, reflejan ésta luego de introducir en ella modificaciones inducidas por la misma estructura y composición de dichos objetos. La radiación reflejada es capturada por los sensores del satélite, siendo parcialmente procesada a bordo de éste y retransmitida a estaciones receptoras terrestres para su posterior procesamiento y análisis (fuente emisora, sensor, cerebro). 2.1.1.3. CARTOGRAFÍA: La cartografía es la ciencia que se encarga del trazado y el estudio de mapas geográficos. Sus orígenes son muy antiguos, aunque no pueden precisarse con exactitud ya que la definición de mapa ha cambiado con el correr de los años. Distintas pinturas murales y grabados que se remontan varios milenios antes de Cristo son considerados como los primeros mapas y, por lo tanto, los primeros testimonios de la cartografía. Los griegos, los romanos, los chinos, los árabes y
  • 14. LUFFI 13 los indios fueron algunas de las civilizaciones que desarrollaron mapas en la antigüedad. En concreto se tiene establecido como primera cartografía a una pintura mural que se ha dado en llamar “La casa del almirante”. Esta se caracteriza por haber sido realizada en el seno de una comunidad que vivía en una zona de costa durante el año 1.600 a.C. 2.1.1.4. SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GIS): Se entiende por "Sistema de Información" la conjunción de información con herramientas informáticas, es decir, con programas informáticos o software. Si el objeto concreto de un sistema de información (información + software) es la obtención de datos relacionados con el espacio físico, entonces estaremos hablando de un Sistema de Información Geográfica o SIG (GIS en su acrónimo inglés, Geographic Information Systems). Así pues, un SIG es un software específico que permite a los usuarios crear consultas interactivas, integrar, analizar y representar de una forma eficiente cualquier tipo de información geográfica referenciada asociada a un territorio, conectando mapas con bases de datos. El uso de este tipo de sistemas facilita la visualización de los datos obtenidos en un mapa con el fin de reflejar y relacionar fenómenos geográficos de cualquier tipo, desde mapas de carreteras hasta sistemas de identificación de parcelas agrícolas o de densidad de población. Además, permiten realizar las consultas y representar los resultados en entornos web y dispositivos móviles de un modo ágil e intuitivo, con el fin de resolver problemas complejos de planificación y gestión, conformándose como un valioso apoyo en la toma de decisiones. 2.1.1.5. GEODESIA: La geodesia es la ciencia que estudia la forma y dimensiones de la Tierra. Esto incluye la determinación del campo gravitatorio
  • 15. LUFFI 14 externo de la tierra y la superficie del fondo oceánico. Dentro de esta definición, se incluye también la orientación y posición de la tierra en el espacio. Una parte fundamental de la geodesia es la determinación de la posición de puntos sobre la superficie terrestre mediante coordenadas (latitud, longitud, altura). La materialización de estos puntos sobre el terreno constituyen las redes geodésicas, conformadas por una serie de puntos (vértices geodésicos o también señales de nivelación), con coordenadas que configuran la base de la cartografía de un país. Los fundamentos físicos y matemáticos necesarios para su obtención, sitúan a la geodesia como una ciencia básica para otras disciplinas, como la topografía, fotogrametría, cartografía, ingeniería civil, navegación, sistemas de información geográfica, sin olvidar otros tipos de fines como los militares. Desde el punto de vista del objetivo de estudio, se puede establecer una división de la geodesia en diferentes especialidades, aunque cualquier trabajo geodésico requiere la intervención de varias de estas subdivisiones:  Geodesia geométrica: determinación de la forma y dimensiones de la Tierra en su aspecto geométrico, lo cual incluye fundamentalmente la determinación de coordenadas de puntos en su superficie.  Geodesia física: estudio del campo gravitatorio de la Tierra y sus variaciones, mareas (oceánicas y terrestres) y su relación con el concepto de altitud.  Astronomía geodésica: determinación de coordenadas en la superficie terrestre a partir de mediciones a los astros.  Geodesia espacial: determinación de coordenadas a partir de mediciones efectuadas a satélites artificiales (GNSS, VLBI, SLR, DORIS) y relación con la definición de sistemas de referencia.
  • 16. LUFFI 15  Microgeodesia: medida de deformaciones en estructuras de obra civil o pequeñas extensiones de terreno mediante técnicas geodésicas de alta precisión. 2.1.1.6. TOPOGRAFÍA: Se conoce con el nombre de topografía a la disciplina o técnica que se encarga de describir de manera detallada la superficie de un determinado terreno. Esta rama, según se cuenta, hace foco en el estudio de todos los principios y procesos que brindan la posibilidad de trasladar a un gráfico las particularidades de la superficie, ya sean naturales o artificiales. Los topógrafos utilizan para su tarea sistemas bidimensionales sobre los ejes X e Y, mientras que la altura constituye la tercera dimensión. La elevación del terreno, de todas maneras, se ve reflejada en los mapas topográficos por medio de líneas que se unen con un plano de referencia, conocidas con el nombre de curvas de nivel. Dichos mapas se caracterizan, por tanto, no sólo porque representan lo que es el relieve de la superficie determinada a una escala definida claramente, sino también por el hecho de que tienen la ventaja de representar una zona muy amplia de un territorio como puede ser una provincia o incluso una región. Una circunstancia esta última que es la que ejerce como principal diferencia respecto a lo que son los llamados planos topográficos que hacen referencia a una extensión menor de territorio. Entre las señas de identidad de ellos destacan que se suelen dividir en lo que son cuadrículas equivalentes a un kilómetro real del citado territorio, y que cuentan con las llamadas leyendas. Unos elementos estos últimos gracias a los cuales cualquier persona que tenga delante uno de estos planos podrán entender a la perfección lo que en él se representa. Y es que aquellos determinan qué símbolos identifican a lo que son los ríos, los árboles, los edificios, las carreteras o incluso los puentes. De la misma forma hay que subrayar que estos documentos son habitual que se utilicen en lo que son el desarrollo de actividades al aire libre.
  • 17. LUFFI 16 2.1.1.7. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATELITE (GPS): Para llevar a cabo levantamientos de alta precisión geodésico-topográficos es necesario utilizar equipos de medición de la tecnología más avanzada, tales como el GPS (Sistema de Posicionamiento Global), con él es posible determinar las coordenadas que permiten ubicar puntos sobre la superficie de la Tierra. El GPS es un sistema de posicionamiento por satélites desarrollado por el Departamento de la Defensa de los E.U., diseñado para apoyar los requerimientos de navegación y posicionamiento precisos con fines militares. En la actualidad es una herramienta importante para aplicaciones de navegación, posicionamientos de puntos en tierra, mar y aire.
  • 18. LUFFI 17 III. CONCLUSIONES La geomática es un concepto recientemente incluido a la literatura especializada dentro del Sistema de Información Geográfica de Canada, puede tener con los conceptos y aplicaciones ampliadas y especificadas. Incorpora un nuevo sentido en el manejo de la Información geográfica mediante los conceptos y metodología de:  La gestión de la información en los Sistemas Tele informativos.  La integración de nuevas técnicas y metodologías para el manejo de la información geográfica independientemente de su origen o metodología de trabajo. Con la geomática y sus diversas aplicaciones, nosotros como futuros ingenieros vamos a poder optimizar, sistematizar y obtener información de los espacios geográficos en los sistemas de cómputo electrónico logrando así mayor agilidad, dinamismo, versatilidad y actualidad de todo nuestro sistema.
  • 19. LUFFI 18 IV. BIBLIOGRAFÍA  Alcalde Eduardo y Garcia T. Jesus. 1993. Introducción a la Teleinformática. Zona Informática de gestión. Ed. Mc Graw-Hill. Interamericana de España, S.A. España.  Bernard Herrera y H. Ph. D. Chapingo, Mexico. 2001. Geomática Principios y Aplicaciones.  Geomática y sus Aplicaciones---Universidad del Zulia. Ciudad de Maracaibo---Febrero 2002. LINKOGRAFÍA  http://www.carvelan.com/index.php?option=com_content&view=article&i d=489:sistemas-de-posicionamiento-por-satelite&catid=85:curiosidades- cientificas&Itemid=181  http://geomaticayaplicaciones.blogspot.com/  http://unvirtual.medellin.unal.edu.co/course/view.php?id=53