La geomática es un campo diverso que usa la ciencia y la tecnología para medir la Tierra y producir mapas y planos. Incluye técnicas como sistemas de posicionamiento global, bases de datos geoespaciales, imágenes de satélite, modelos digitales del terreno y láseres aerotransportados. La geomática se aplica en campos como agricultura, minería, industria, energía, transporte, turismo, arqueología y salud.

1. FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS BASICAS
GEOMATICA

2. GEOMÁTICA
Docente: Mario Castro

3. GEOMATICA
El término «geomática» viene de las raíces «geo», que significa tierra, e «informática»,
que se refiere al procesamiento automatizado de la información.
⯈ La geomática es un campo diverso y emocionante que usa la ciencia y la tecnología
para medir la Tierra. La geomática ayuda a producir mapas y planos, así como mediciones
e información relativa a la ubicación de diversos elementos sobre el terreno, tal como
caminos, casas, ríos, etc. Asimismo, ofrece los medios para darle seguimiento a personas,
vehículos y eventos en nuestro planeta, tales como desastres naturales, epidemias,
inundaciones, incendios forestales, cambio climático, etc. en línea y en tiempo real.

4. GEOMATICA
La geomática es muy tecnológica, ya que usa sistemas de navegación con
posicionamiento global (GNSS), bases de datos geoespaciales, Internet, imágenes de
satélite, modelos del terreno 3D, láseres aerotransportados, instrumentos de medición
sobre el terreno, etc.
La geomática se usa para delimitar el terreno, para establecer las fronteras entre países,
ubicar caminos e infraestructura y para proteger los bienes de los ciudadanos. Esto
permite que las autoridades y los topógrafos trabajen juntos. Cuando desee saber dónde
se encuentra, a dónde se dirige, dónde puede construir o dónde puede llevar a cabo una
acción sobre el terreno, necesitará de la geomática. Ya sea en una escala global o
milimétrica, ofrece información que resulta esencial para la sociedad. La geomática es la
base para el desarrollo sostenido.

6. HERRAMIENTAS DE FOTOGRAFIA
• FOTOGRAMETRÍA
La Fotogrametría es la ciencia de efectuar mediciones a partir de fotografías. Para este
propósito, la fotogrametría y el procesamiento requieren de técnicas especiales así como
hardware y software adecuados. Los conceptos que se presentan en esta sección son válidos
para cualquier tipo de toma de imágenes (aéreas o terrestres), aún si muchos de los términos se
refieren a las tomas aéreas.

7. Una imagen es una toma plana y distorsionada del entorno. Por sí sola, no es posible obtener las tres
dimensiones espaciales. Para la reconstrucción de un modelo 3D, es necesario contar (por lo menos) con
dos imágenes que hayan sido tomadas desde dos puntos de vista diferentes que después se intersectan.
Este principio es parecido a la función del sistema visual que nos permite percibir el relieve de nuestro
alrededor con nuestros ojos: la estereoscopia. Dos imágenes se captan bajo condiciones similares a
aquellas que percibe el ojo humano (cuya visión es paralela pero con un desplazamiento en el espacio) y
forman un par estereoscópico que da la sensación de profundidad por medio de la estereoscopia.
Por lo tanto, el objeto se observa en diferentes fotografías: una fotografía debe estar sobrepuesta a otra,
a lo cual se le llama solape. El solape longitudinal corresponde al solape entre las fotografías sucesivas y
el solape transversal es aquel que se encuentra entre las líneas de vuelo. El concepto de solape es
esencial para la fotogrametría, ya que garantiza la obtención de un modelo completo y sólido (sin
huecos). Con ayuda de los drones, el solape recomendado es del 80% o 60%. Esto significa un 80% de
solape longitudinal y 60% de solape transversal, lo cual permite obtener 12 ángulos diferentes para cada
objeto y reduce los errores de elevación.

8. La idea entonces consiste en restaurar la geometría de un objeto a partir de estas imágenes que se
toman desde diferentes puntos de vista. Con el fin de construir y conectar las imágenes entre sí, se usa
la triangulación aérea (AT por sus siglas en inglés) para crear una relación entre el sistema de
coordenadas de la «imagen» y el sistema de coordenadas del «objeto». Un enfoque manual de este
método se lleva a cabo por medio de la orientación interna, primero relativa y después absoluta
(punto de control) en el sistema de coordenadas del «objeto» donde cada par de imágenes se maneja
de forma separada. Actualmente, gracias a la nueva tecnología y a la digitalización, todas las imágenes
se procesan juntas en un mismo bloque, lo cual permite efectuar la compensación del error (ajuste de
bloques). El ensamblado se basa en la ejecución de una función de correlación, es decir, una función
que tendrá propiedades especiales cuando las imágenes sean parecidas de forma local. Un algoritmo
de búsqueda de puntos correspondientes (geometría epipolar, reducción a líneas) permite reducir el
área de búsqueda. De esta forma, la correlación o conexión de puntos (puntos de enlace) se puede
obtener y permitir la construcción del modelo.
Además, las imágenes que se introducen están geoetiquetadas, es decir, tienen coordenadas
aproximadas por medio del uso de GPS / datos IMU integrados en el dron, lo cual ahorra tiempo y
ayuda durante en ensamblado.

11. TIPOS DE FOTOGRAMETRIA
1. FOTOGRAMETRÍA TERRESTRE
Con la fotogrametría terrestre, las fotos se toman
desde el terreno. Cualquier objeto que no se
pueda observar desde el cielo (fachadas,
interiores, arcos…) debe ser procesado por
métodos y herramientas terrestres. La
estereoscopia se logra por medio de un cambio
de posición del fotógrafo o por el uso
combinado de dos cámaras. Esto permite llevar
a cabo un levantamiento, estudiar las
deformaciones o analizar anomalías. También se
puede usar en la determinación de
dimensiones y volúmenes.
Actualmente, las aplicaciones de la fotogrametría
terrestre son muy diversas: reconstrucción de
fachadas, conservación del patrimonio (estatuas,
ornamentos, etc.) así como pequeñas estructuras,
etc. Resulta un agregado excelente para misiones
aéreas específicas.

12. 2. FOTOGRAMETRÍA AÉREA
Con la fotogrametría aérea, las fotos se
toman desde el aire (por medio de un
dron, aeronaves, satélites, etc.) en un
vuelo redondo de toda el área que
cubre la misión. Se usa para superficies
más grandes o cuando el acceso resulta
difícil o incierto para un operador.
Las aplicaciones de la fotogrametría
aérea son diversas y numerosas:
calcular mediciones de volumen,
cálculos lineales, cartografía, control de
estructuras, exploración de áreas
riesgosas o inaccesibles, fábricas,
cubiertas de tejado, canteras, terrenos
agrícolas, etc.

13. 3. BATIMETRÍA
La batimetría emplea diferentes técnicas para
el modelado 3D y la medición de
profundidades, así como el relieve del lecho
marino, lagunas y corrientes para determinar
su topografía submarina.
Los campos de aplicación de la batimetría son
diversos: medición de volúmenes de arena
bajo el agua y grava para minas, o
determinación de niveles de ciénagas en lagos
o lagunas, medición de lechos de ríos al crear
perfiles longitudinales o de secciones
transversales, o simplemente para el
reconocimiento y exploración de secciones de
ríos en sitios de exploración.

14. MODELADO DE INFORMACIÓN PARA LA CONSTRUCCIÓN (BUILDING INFORMATION MODELING – BIM)
El modelado de información para la construcción se puede describir como una serie de «archivos digitales que
contienen todos los datos técnicos y regulatorios de una estructura». Es una forma revolucionaria para describir
edificios. Un BIM contiene todos los objetos que componen una construcción (muros, losas, ventanas, puertas,
vanos, escaleras, columnas, vigas, servicios, entornos, etc.) y sus características. Todos los objetos del modelo son
geolocalizados en el espacio. Tecnológicamente hablando, es un conjunto de normas, herramientas, metodologías y
plataformas de colaboración. Por lo tanto, es posible describir muchas relaciones entre los objetos: juntas de muros,
aberturas en las paredes, etc.
Cada profesional involucrado con la construcción introduce datos relacionados con su tarea en un archivo único que
puede ser compartido (por ejemplo, para los topógrafos, los datos de medición 3D que han sido procesados con
herramientas digitales).
Este «modelo digital» se construye a lo largo del proyecto, permitiendo una visualización constante del progreso y
los cambios. Por lo tanto, todos aquellos que están involucrados en un proyecto tienen un cálculo aproximado en
tiempo real de presupuestos y tiempos de entrega. También evita la necesidad de introducir la misma información
varias veces, por lo tanto se reducen los costos extra y los errores. Esto permite el acceso a 6 dimensiones: las tres
dimensiones espaciales, las dimensiones temporal y financiera y la dimensión de gestión del ciclo de vida. Este
concepto se amplía para incluir todo lo relacionado con el entorno de la edificación y la integración de modelos
digitales del terreno, registros de propiedades, edificaciones cercanas, topología, etc.

15. APLICACIONES DE LA GEOMÁTICA
La ingeniería Geomática es una disciplina transversal, es decir, una persona que haya
estudiado Ingeniería Geomática tiene un amplio abanico de posibilidades de aplicar sus
conocimientos y habilidades en una gran variedad de campos.
La Geomática es multidisciplinar por naturaleza. Topografía y cartografía, teledetección,
fotogrametría, geodesia, sistemas de información geográfica (SIG) y sistemas de
posicionamiento global (GNSS y GPS) componen la Geomática y estas disciplinas, a su
vez, se extienden a una amplia variedad de campos y tecnologías, incluyendo geometría
digital, gráficos por ordenador, procesamiento digital de imágenes, realidad virtual, CAD,
sistemas de gestión de bases de datos, estadísticas espacio temporales, inteligencia
artificial y tecnologías de Internet, entre otros.

16. AGRICULTURA
Gracias a la Geomática, los agricultores
pueden, entre otras muchas
posibilidades, adaptar sus métodos de
cultivo, teniendo en cuenta la variabilidad
interna de la misma parcela de tierra,
mediante el uso de tecnologías y técnicas
geomáticas como GPS, topografía,
fotogrametría, tele detección o los
Sistemas de Información Geográfica (SIG),
LIDAR. Algunos de los ámbitos de
actuación son: Control de plagas, control
de producción, delimitación de cultivos,
gestión de PAC.

17. MINERIA
En minería es necesario, por ejemplo, diseñar,
mantener y manipular datos geográficos
mediante el uso del software especializado con
el propósito de crear mapas y modelos en 2D y
3D.
Con la ayuda de tecnologías geomáticas como
el láser 3D se pueden actualizar los mapas de
estado de la mina, monitorizar taludes o
mapear las grietas de las rocas, una
información indispensable en la prevención de
accidentes. Sondeos, control geométrico y
control de la explotación minera son tareas
que atañen a la persona experta en Geomática
y Topografía.

18. INDUSTRIA MANUFACTURERA
La persona experta en Geomática forma parte
de los equipos multidisciplinares que ejecutan
y controlan, entre otros, instalaciones,
maquinarias y vehículos terrestres, aéreos y
marinos.
Con la ayuda del escaneado láser 3D, por
ejemplo, se pueden documentar y modificar
las instalaciones de las plantas de fabricación y
líneas de montaje.
Las técnicas de fotogrametría y medición láser
tienen también un importante papel en los
procesos de control de calidad.

19. SUMINISTRO DE ENERGIA ELECTRICA Y GAS.
Los crecimientos de la población hacen que
sea necesario reemplazar los sistemas de
transmisión eléctrica tradicionales. Los
trazados de nuevas líneas eléctricas requieren
de soluciones geomáticas tanto en la fase de
planificación y diseño como en la de
construcción.
Trabajos en infraestructuras energéticas, tanto
tradicionales como renovables, requieren de
los conocimientos de una persona que estudie
Ingeniería Geomática para analizar la ubicación
idónea de parques eólicos o estaciones solares.

20. SUMINISTRO DE AGUA ACTIVIDADES DE SANEAMIENTO GESTION DE RESIDUOS Y DESCONTAMINACION.
Con el uso de un Sistema de Información
Geográfica (SIG) es posible manejar
simultáneamente datos topográficos,
urbanísticos y catastrales, información sobre
los sistemas de los servicios principales
(saneamiento, agua, gas,
electricidad…) y fotografías aéreas, lo que
permite un análisis esencial en la toma de
decisiones.
Los levantamientos hidrográficos son estudios
necesarios para determinar y medir la
profundidad, la anchura y el curso de las
corrientes o la ubicación y profundidad de los
pozos.

21. HOTELERIA Y TURISMO
Algo tan esencial como conocer la afluencia
de gente que pasa por una zona puede
resultar vital a la hora de elegir la ubicación
un nuevo establecimiento. Existen soluciones
geomáticas para saber con precisión cuántas
personas pasan al día por un lugar
determinado.
En el desarrollo de las smart cities, la
Geomática participa con un papel
transversal.
En las ciudades inteligentes, los tradicionales
planos turísticos en papel dejan paso a
recorridos y recreaciones virtuales.

22. TRANSPORTE
Los sistemas de control y
planificación del tráfico urbano
requieren de herramientas y
soluciones geomáticas.
⯈ Los ingenieros geomáticos
utilizan aplicaciones avanzadas de
GPS en tierra, mar o aire para una
variedad de aplicaciones de
posicionamiento y navegación.

23. ARQUEOLOGIA
Los trabajos arqueológicos usan la
Geomática para cartografiar
digitalmente y analizar las cosas y
lugares que han sido cubiertos a lo largo
de los siglos.
La utilización de recursos geomáticos
como la teledetección proporcionan a
los trabajos arqueológicos soluciones no
invasivas y que proporcionan una
información más detallada de los
yacimientos.

24. ARQUEOLOGIA
En un equipo multidisciplinar
formado por ingenieros y/o
arquitectos, el especialista en
Geomática aporta un completo
conjunto de soluciones técnicas
avanzadas, incluyendo topografía,
agrimensura, tecnologías de
posicionamiento global, sistemas de
información geográfica, cartografía
digital y teledetección, el escaneo
láser 3D, etc.

25. SECTOR SALUD
Análisis, representación,
visualización y modelización de
imágenes y datos para generar
información de alta precisión en
diagnósticos y supervisión de la
evolución de determinadas
patologías. Ayudar a prevenir y
detectar con antelación
enfermedades, así como planificar
los servicios de atención médica.