Date post: | 30-Jul-2015 |
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ÁMBITO GEOGRÁFICOÁMBITO GEOGRÁFICO
MODELO DIGITAL MODELO DIGITAL DEL TERRENODEL TERRENO
Ing. Germán FaríasCIOMTA
1ER SEMINARIO INTERNACIONAL - 03 DE JULIO DEL 2003CAMBIO CLIMÁTICO Y SUMIDEROS DE CARBONO
Modelo Digital del TerrenoTemas tratados
ConceptoEstructura de los datosConstrucción del MDTMDT CIOMTADistintas formas de presentar un MDTComparación visual y gráfica con otros MDTPrecisiónUsosConclusiones y pasos a seguir
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Modelo Digital del Terreno
¿ Qué es un MDT ?
Se denomina Modelo Digital del Terreno (MDT) a la representación numérica de la elevación del terreno, en un medio digital. Dicha representación es posible en varios formatos, entre ellos el “Ráster”, cuya resultante es una imagen en la cual cada pixel contiene los valores de las coordenadas planas x e y, y el valor de la altura en dicho punto, es decir el valor z. El manejo de las coordenadas x,y,z permite el tratamiento espacial de la información en sus tres dimensiones (DEM).
Modelo Digital del Terreno
Estructuras de datos en el MDT (1)La estructura de datos en los MDT se dividen en dos grupos: vectorial, basado en entidades u objetos (curvas, líneas o polígonos) y ráster, basado en localizaciones espaciales (píxeles).
Estructuras vectorialesContornos: polilíneas de altitud constante (utilizados
normalmente en mapas impresos)TIN: red de triángulos irregulares unidos (el terreno queda
representado por el conjuntos de superficies planas (triángulos)
Estructura rásterMatrices regulares: malla de celdas cuadradas (más
utilizada, estructura de fácil manejo informático)
Otras estructuras : Ecuaciones polinómicas
(su uso no esta generalizado)
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Modelo Digital del Terreno
Estructuras de datos en el MDT (2)
Contornos
TIN
Matrices regulares
Modelo Digital del Terreno
Construcción del MDT (1)Implica la transformación de la realidad geográfica a la estructura digital de datos.
1) Captura de datos
Métodos directos
Altimetría: altímetros radar o láser transportados por plataformas aéreas o satélitesGPS: sistema de localizados por triangulaciónLevantamiento topográfico: estaciones totales
Métodos indirectos
Restitución a partir de pares de imágenesDigitalización de mapas topográficos
- Automática- Manual
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Modelo Digital del Terreno
Construcción del MDT (2)
2) Estructuración
Asignación de altitudes a las líneas y puntos
Generalización, eliminación de información.
Datos auxiliares
– Puntos acotados– Líneas de inflexión o rotura– Zonas de altitud constante– Límites del MDT
Modelo Digital del Terreno
Construcción del MDT (3)
3) Métodos de construcción del MDT
Interpolación
En función de la distancia inversaKriging
Método basado en triangulaciones. TIN
Estructura vectorial especial: la red irregular de triángulos o TIN (Triangulated Irregular Network).
“Un TIN contiene puntos con valores XYZ y una serie de líneas unidas a estos que forman los triángulos, este mosaico irregular forma una superficie que puede ser usada para representar y analizar la topografía”
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Modelo Digital del Terreno
Construcción del MDT (4)– Generan una estructura más difícil de manejar que la matriz regular,
especialmente en procesos de análisis, superposición y combinación temática.
Por esta razón se genera inicialmente un modelo MDT TIN y luego el MDT matricial convencional mediante proceso de interpolación
Interpolación: la altitud de un punto cualquiera se estima directamente a partir de la ecuación definida por los tres vértices del triángulo que lo contiene
H1(X1,Y1)
H3(X3,Y3)
H2(X2,Y2)Hp(Xp,Yp)
Modelo Digital del Terreno
MDT CIOMTA
•Fuente: Cartografía escala 1:250. 000 IGM. SIG250 IGM
•Software: IDRISI 32
•Píxel : 250 m x 250 m.
•Área por píxel: 6.25 Ha
•Columnas : 5504
•Filas : 5788
•Rango de datos: 0 – 5800.
•Sistema de Coord.: LatLog
•Sistema de Referencia: WGS84
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Modelo Digital del Terreno
DISTINTAS FORMAS DE VISUALIZAR UN MDT
Representación en forma de grilla del Modelo Digital del Terreno
Representación del MDT por escala de colores
Representación del MDT por relieve sombreado
Modelo Digital del Terreno
Comparación con otros MDT
GLOBE DEM(Global Land One – Kilometer Base Elevation) (Digital Elevation Model)
Cobertura:
Longitud
- 180º (O) + 180º (E) Latitud
+ 90 (N) – 90 (S)
Fuentes: varias (DEMs de países, DTED, etc.)
Píxel = 0.00833 º = 1000 m
Filas = 21600
Columnas = 43200
Rango de datos = - 407 a 8752
Sistema de Coordenadas: Latitud y Longitud
Sistema de referencia: World Geodetic System 84 (WGS84)
www.ngdc.noaa.gov
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Modelo Digital del Terreno
Comparación Visual
MDT – CIOMTA MDT - GLOBE
A A’ A A’
PERFIL A-A'
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
2750
3000
3250
-66 -65 -64 -63 -62 -61 -60 -59 -58 -57Longitud (º)
Cot
as (m
snm
)
MDT GLOBE MDT CIOMTA
Modelo Digital del Terreno
Comparación Gráfica
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Modelo Digital del Terreno
Diferencias MDT GLOBE - CIOMTA
-800
-600
-400
-200
0
200
400
600
800-6
6-6
6-6
5-6
5-6
5-6
5-6
4-6
4-6
4-6
4-6
3-6
3-6
3-6
2-6
2-6
2-6
2-6
1-6
1-6
1-6
1-6
0-6
0-6
0-6
0-5
9-5
9-5
9-5
9-5
8-5
8
Longitud (º)
(msn
m)
A A’
Modelo Digital del Terreno
Precisión del MDT
Función de:
Características del terreno: Cambios de relieveDatos fuente: Calidad, Cantidad y distribución de
los datosMétodo de elaboración: Interpolación
Resolución espacial: Función de las características del terreno y los datos de partida
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PERFIL B-B'
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
-66 -65 -64 -63 -62 -61 -60 -59 -58 -57 -56
Longitud (º)
Cot
as (m
snm
)
MDT TIN MDT DI
Modelo Digital del Terreno
Método de elaboración. Interpolaciones
B B’
MDT TIN MDT DI
PERFIL B-B'
0
100
200
300
400
500
600
700
800
-66 -65 -64 -63 -62 -61 -60 -59 -58 -57 -56
Longitud (º)
Cot
as (m
snm
)
MDT CURVAS MDT CURVAS + PUNTOS
B B’
Modelo Digital del Terreno
Puntos Adicionales
Diferencias0 – 2 m
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
Longitud (º)
(msn
m)
B B’
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Modelo Digital del Terreno
Usos
Capa SIGGeneración de mapas de pendientes, orientación, etc.Trabajos en áreas remotas (falta de información altimétrica)Modelación Hidrológica (Red de drenaje, límites de cuencas, perfiles de acuíferos, dirección de flujo, etc.)Representación adecuada del territorio desde la perspectiva visual. Visión panorámicaModelos climáticos (Análisis de insolación potencial)Otros
Modelo Digital del Terreno
Capa SIG
USOS
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Modelo Digital del Terreno
Morfología
USOS
- ORIENTACION
- PENDIENTE
Modelo Digital del Terreno
Hidrología
USOS
Red de drenaje
Dirección del flujo
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Modelo Digital del Terreno
Superficie - DEM
0 – 5800 mts
USOSVisión Panorámica del territorio
Modelo Digital del Terreno
Superficie - DEM
0 – 500 mts
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Modelo Digital del Terreno
Modelo Digital del Terreno
Imagen Satelital
NOAA
06/04/03
CONAE
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Modelo Digital del Terreno
Conclusiones y pasos a seguir• Se puede interpretar que las curvas de nivel aportan
suficiente información para una correcta definición del relieve.
• Los TIN respetan los valores de los datos, que son usados como vértices y mantienen su altitud exacta, por lo tanto se puede considerar como el modelo más correcto.
• Se debe realizar un análisis de calidad del modelo digital a fin de que los modelos derivados de este, no se vean afectados por errores.
• Utilizar los datos de cotas como información de entrada a los modelos de simulación y al Sistema de Información Geográfico (Capa medular)