Introducción al los
Modelos Digitales de Terreno
y su Análisis con SIG
Lic. Carlos Gabriel Asato
2011
Curvas de Nivel y Elevación
Lic. Carlos Gabriel Asato
Curvas de Nivel o Isolíneas
Son líneas que conectan puntos de igual valor (altura,
concentración...
Lic. Carlos Gabriel Asato
La Necesidad de Interpolar
El proceso de estimación del valor de puntos
intermedios se conoce co...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Propiedades de los Mapas de Isolíneas y
Curvas de Nivel
Son fáciles de interpretar
Son auxiliare...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Metodología de Interpolación
Presupuestos
Debe haber un solo valor de elevación por punto
Se sup...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Arreglos de Puntos e Interpolación
Método de Triangulación de Delaunay.
Se conectan los puntos d...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Triángulos de Delaunay e Interpolación
Lineal
Lic. Carlos Gabriel Asato
Grillado
Lic. Carlos Gabriel Asato
Algoritmos o Métodos de Interpolación
más Conocidos
Lineal
Es el más básico y está basado en est...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Interpolación Lineal
Lic. Carlos Gabriel Asato
Inversa Distancia
Donde :
V = Valor Interpolado
Wi = Peso en función de la distancia D
Vi = Valo...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Concepto de Variable Regionalizada
Es una variable con propiedades intermedias entre una
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Lic. Carlos Gabriel Asato
Sistemas Interpretados vs Automatizados
Interpretados:
Si el geólogo es experimentado, suele ser...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Parámetros Adicionales más comunes en
Programas de Computación
Distancia máxima de búsqueda de p...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Práctica-Manejo del Programa Surfer
Etapas de Trabajo
Obtener y Organizar los Datos
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Lic. Carlos Gabriel Asato
Práctica-Manejo del Programa Surfer
Obtener mapas utilizando distintos métodos:
Triangulación
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Lic. Carlos Gabriel Asato
Block Diagrama
Lic. Carlos Gabriel Asato
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Lic. Carlos Gabriel Asato
Obtención de Datos de Elevación por
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Lic. Carlos Gabriel Asato
Misión SRTM
Lic. Carlos Gabriel Asato
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Lic. Carlos Gabriel Asato
LIDAR
Lic. Carlos Gabriel Asato
Una Nota sobre Análisis más Complejos
DTM y GIS
Los datos interpolados organizados digitalmente ...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Datos Raster y DTM
Lic. Carlos Gabriel Asato
Representan Objetos geográficos
que pueden ser representados
como superficies continuas
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Lic. Carlos Gabriel Asato
Análisis de Elevación
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Expresada en gradiente
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Pendiente Suave
Pendiente Moderada
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Baja Insolación
Mapa de
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Insoladas
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100 0 100 200m
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12-24
24-35
35-47
47-60
60-74
74-83
83-95
95-106
Mapa de
Espesores
Lic. Carlos Gabriel Asato
DEM y Exploración Minera
Campo Formoso. Bahía, Brasil. Asato, 1993
Anomalía magnética producida
...
Lic. Carlos Gabriel Asato
Modelado Geoquìmico
Lic. Carlos Gabriel Asato
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Introducción al los Modelos Digitales de Terreno y su Análisis con Sistemas de Información Geográfica

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Introducción al los Modelos Digitales de Terreno y su Análisis con Sistemas de Información Geográfica

  1. 1. Introducción al los Modelos Digitales de Terreno y su Análisis con SIG Lic. Carlos Gabriel Asato 2011
  2. 2. Curvas de Nivel y Elevación
  3. 3. Lic. Carlos Gabriel Asato Curvas de Nivel o Isolíneas Son líneas que conectan puntos de igual valor (altura, concentración de elementos, etc.) Como no se puede obtener valores en cada punto de un área, se generan a partir de puntos de control dispersos en el área de estudio. Los puntos de control pueden ser ubicados aleatoriamente o dispuestos en forma regular. Ejemplos de puntos de control son: puntos altimétricos, datos de pozos, puntos de muestreo geoquímico.
  4. 4. Lic. Carlos Gabriel Asato La Necesidad de Interpolar El proceso de estimación del valor de puntos intermedios se conoce como interpolación. Surge de la necesidad de estimar superficies o la variación de algún fenómeno en el espacio ( topografía, contaminación, geoquímica, geofísica, etc.) utilizando solamente algunos puntos. El resultado es un modelo representado generalmente por un mapa de isolíneas. La interpolación se puede realizar de manera gráfica (a mano e interpretada) o por medio de análisis matemáticos (utilizando programas de computación especiales).
  5. 5. Lic. Carlos Gabriel Asato Propiedades de los Mapas de Isolíneas y Curvas de Nivel Son fáciles de interpretar Son auxiliares indispensables para distintos tipos de análisis, entre los más comunes: Generación de perfiles transversales Determinación de Pendientes Representación en Block Diagrama (3D)
  6. 6. Lic. Carlos Gabriel Asato Metodología de Interpolación Presupuestos Debe haber un solo valor de elevación por punto Se supone que el área de estudio forma una superficie continua. Los valores de altitud de puntos cercanos están relacionados
  7. 7. Lic. Carlos Gabriel Asato Arreglos de Puntos e Interpolación Método de Triangulación de Delaunay. Se conectan los puntos de muestreo con rectas que definen triángulos más o menos equiangulares, se calculan los valores de puntos intermedios sobre esas rectas. Grillado A partir de los puntos de muestreo se generan datos interpolados organizados en grillas regulares. Se estima el valor de cada punto en función de los valores de punto de control cercanos.
  8. 8. Lic. Carlos Gabriel Asato Triángulos de Delaunay e Interpolación Lineal
  9. 9. Lic. Carlos Gabriel Asato Grillado
  10. 10. Lic. Carlos Gabriel Asato Algoritmos o Métodos de Interpolación más Conocidos Lineal Es el más básico y está basado en estimaciones de los valores intermedios utilizando trigonometría. Inversa Distancia Es un estimador que considera la distancia. Cuanto más cercano está el punto a estimar de la estación de muestreo, más parecido es su valor interpolado, cuanto más lejos, menos parecido es. Kriging Matemáticamente complejo, basado en los estudios geoestadísticos de Krige y Matheron. Utiliza el concepto de variable regionalizada.
  11. 11. Lic. Carlos Gabriel Asato Interpolación Lineal
  12. 12. Lic. Carlos Gabriel Asato Inversa Distancia Donde : V = Valor Interpolado Wi = Peso en función de la distancia D Vi = Valor de la variable considerada en la estación
  13. 13. Lic. Carlos Gabriel Asato Concepto de Variable Regionalizada Es una variable con propiedades intermedias entre una variable verdaderamente aleatoria y una completamente determinística A diferencia de una variable aleatoria, la variable regionalizada tiene continuidad de un punto a otro, pero los cambios en la variable son tan complejos que no pueden ser descriptos por ninguna función determinística. Ej: Propiedades naturales que dependen de la distribución geográfica
  14. 14. Lic. Carlos Gabriel Asato Sistemas Interpretados vs Automatizados Interpretados: Si el geólogo es experimentado, suele ser mucho más preciso que el realizado por una computador. Difícil de realizar si se tienen que interpretar miles de puntos de control Automatizados Rápidos Los resultados pueden ser manipulados matemáticamente y obtenerse otros tipos de mapas (pendiente, orientación de las pendiente, etc.) Pueden inducir a grandes errores de interpretación si el muestreo o los puntos de control no son suficientes y si no se conocen las limitaciones de los datos y algoritmos de cálculo.
  15. 15. Lic. Carlos Gabriel Asato Parámetros Adicionales más comunes en Programas de Computación Distancia máxima de búsqueda de puntos vecinos y número mínimo de vecinos. Distancia de extrapolación. Hasta dónde se extrapola. Intervalo entre curvas de nivel. Intervalo de Muestreo (Delaunay), Tamaño de celda en x e y (Grillado).
  16. 16. Lic. Carlos Gabriel Asato Práctica-Manejo del Programa Surfer Etapas de Trabajo Obtener y Organizar los Datos Extraer de un mapa la ubicación de los puntos de control según X e Y, y su correspondiente valor de Z. Llenar una planilla de cálculo con los valores de X, Y, Z organizados en tres columnas. Grabar los datos en formato texto, con extensión .csv Realizar la Interpolación y el Grillado Elegir un método de interpolación, definir sus parámetros ( número mínimo de vecinos, distancia de selección de vecinos, tamaño de la celda, etc.) Realizar la interpolación Desplegar los Resultados en un Mapa Cargar los datos de grilla Desplegar las curvas de nivel e Imprimir
  17. 17. Lic. Carlos Gabriel Asato Práctica-Manejo del Programa Surfer Obtener mapas utilizando distintos métodos: Triangulación Inversa Distancia Kriging Comparar los mapas entre sí Discutir los resultados
  18. 18. Lic. Carlos Gabriel Asato Block Diagrama
  19. 19. Lic. Carlos Gabriel Asato Mapa Ejemplo Inversa Distancia
  20. 20. Lic. Carlos Gabriel Asato Obtención de Datos de Elevación por Muestreo
  21. 21. Lic. Carlos Gabriel Asato Misión SRTM
  22. 22. Lic. Carlos Gabriel Asato ASTER DEM
  23. 23. Lic. Carlos Gabriel Asato LIDAR
  24. 24. Lic. Carlos Gabriel Asato Una Nota sobre Análisis más Complejos DTM y GIS Los datos interpolados organizados digitalmente en grillas regulares se conocen popularmente como DTM (Digital Terrain Model) o Modelos Digitales de Terreno. Los DTM son versiones más sofisticadas de representación de la elevación. Con los DTM se pueden generar mapas de curvas de nivel e hipsométricos. El DTM puede ser desplegado como una imagen en la pantalla de un computador y facilitar la interpretación de los datos visualmente.
  25. 25. Lic. Carlos Gabriel Asato Datos Raster y DTM
  26. 26. Lic. Carlos Gabriel Asato Representan Objetos geográficos que pueden ser representados como superficies continuas Propiedades •Son continuos en el espacio •Su estructura es consecuencia de la acción de algún tipo de fenómeno físico. •Pueden ser interpretados como variables regionalizadas Principales Elementos de un DTM Look Up Table (Tabla de visualización) Archivo Raster Filas y Columnas Resolución Datos estadísticos Salinidad Distancias Temperatura Topografía Contaminación Precipitación Geoquímica Geofísica DTM
  27. 27. Lic. Carlos Gabriel Asato Análisis de Elevación Pendiente Expresada en gradiente Aspecto Orientación de la Pendiente Modelos Sombreados Imágenes topográficas virtuales con diferentes ángulos de iluminación
  28. 28. Lic. Carlos Gabriel Asato Ejemplos de Análisis con un DTM Realce por Sombreado 100 0 100 200m Azimuth 0° Elevación 45° C.G. Asato, G. Zanor, D. Roverano, M.A. Gonzalez (2003)
  29. 29. Lic. Carlos Gabriel Asato 100 0 100 200m Pendiente Muy Fuerte Pendiente Suave Pendiente Moderada Pendiente Fuerte Pendiente Bastante Fuerte Mapa de Pendientes
  30. 30. Lic. Carlos Gabriel Asato 100 0 100 200m Baja Insolación Mapa de Areas No Insoladas
  31. 31. Lic. Carlos Gabriel Asato 100 0 100 200m 0-12 12-24 24-35 35-47 47-60 60-74 74-83 83-95 95-106 Mapa de Espesores
  32. 32. Lic. Carlos Gabriel Asato DEM y Exploración Minera Campo Formoso. Bahía, Brasil. Asato, 1993 Anomalía magnética producida Por un filón de cromita.
  33. 33. Lic. Carlos Gabriel Asato Modelado Geoquìmico
  34. 34. Lic. Carlos Gabriel Asato Ejercicios

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