Infraestructuras de datos espaciales

¡Bienvenidos un domingo más a objetivo geomática!

En primer lugar, disculpad por no haber subido la entrada de la semana pasada, he estado un poco liada, pero aquí estoy de nuevo. 

Esta vez la entrada está realizada en colaboración con Carlos Bayarri, compañero del mundo de la geomática (el último domingo de este mes tendremos un trabajo realizado por él, no os lo perdáis).

Antes de empezar, aclarar que todas las imágenes de ejemplo que se muestran se han obtenido de la IDEE (Infraestructura de Datos Espaciales de España). ¡Empezamos!

Infraestructura de datos espaciales

Teóricamente, una IDE es una infraestructura, un conjunto de elementos informáticos y recursos cartográficos en red, que permite compartir, intercambiar, combinar, analizar y acceder a la información geográfica. Además, contiene datos, metadatos, tecnologías, políticas, estándares, recursos humanos y usuarios que forman un conglomerado virtual con el fin último de compartir la información geográfica.

Podemos decir que es simplemente un sistema informático formado por datos y servicios que gestionan la información geográfica. Esto tiene que ser conforme a estándares que regulen y garanticen la interoperabilidad de sus datos, y permita a un usuario encontrar, visualizar, acceder y combinar la información geográfica según sus necesidades. Y esto último es importante: nuestros datos geográficos los podremos visualizar, podremos acceder a toda la información que contienen, podremos descargarlos, realizar diferentes tipos de análisis espacial, etc.

Para todo ello, necesitaremos Geoportal, que no es más que una dirección web que contiene diferentes páginas referidas a cada servicio de la IDE. Como mínimo el Geoportal debe de tener un visualizador online de cartografía, un buscador de metadatos, información sobre el marco legal de la IDE, y direcciones de los servicios ofertados en la IDE.

De esta forma podemos decir que nuestra infraestructura sirve para ofrecer un servicio de cartografía (regulada, legal y pública) accesible a cualquiera, un servicio de información espacial para cualquier uso.

Información espacial

Ahora hablemos de lo que contiene una IDE. Primero tenemos la información espacial, lo más importante. Son datos geográficos que representan la realidad,

En sí mismo, el dato tiene:

• Posición absoluta: sobre un sistema de coordenadas (x, y, z)
• Posición relativa: frente a otros elementos del paisaje
• Geometría que lo representa (punto, línea, polígono)
• Atributos que lo describen (características del elemento o fenómeno)

Metadatos

Por otra parte, tenemos el metadato. Este es simplemente la información acerca de un dato, es decir, son datos sobre datos. Esta información describe un objeto o un producto, una entidad que posee información espacial, y es descrita en contenido, calidad, color, formato, etc. Podemos decir que los metadatos son datos que describen los atributos de un objeto (entidad del mundo real) o recurso (referencia a objeto real).

Para una IDE, los proveedores crean sus metadatos con el fin de describir sus productos, y los usuarios utilizan esos metadatos para descubrir datos que necesiten. Es decir, nos referimos a metadatos como información adicional sobre un dato que nos ayuda a comprender mejor este dato. De esta forma, estos descriptores de datos caracterizan los objetos y recursos con el fin de que el usuario pueda localizarlos y acceder a ellos. 

Servicios

Ahora bien, una Infraestructura de Datos Espaciales tiene diferentes funcionalidades a las que llamamos servicios. Podemos acceder a estos desde cualquier navegador (recordemos que toda la plataforma de una IDE está colgada en la WEB), y disfrutar de todo lo que nos ofrece la infraestructura. Como mínimo, debemos de tener las siguientes funcionalidades:

•  Buscar en un catálogo qué datos geográficos de una zona determinada hay disponibles

• Visualizar estos datos geográficos, y efectuar operaciones sencillas de visualización

• Superponer los datos en pantalla

• Hacer búsquedas por el nombre de un objeto geográfico en un catálogo de topónimos

• Consultar qué atributos tiene un objeto que se está visualizando en pantalla

• Descargar datos geográficos

En resumen, nuestra IDE tiene que poder superponer, combinar, consultar, analizar, descargar y procesar información espacial y, todo ello, desde nuestro navegador. 

Todo esto se transforma en los servicios, cada uno tiene su nombre y su campo de trabajo. Estos servicios están estandarizados por el OGC (Open Geospatial Consortium) bajo el marco de INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in Europe, que desarrollaremos con más detalle en futuras entradas del blog).

A continuación mostramos los servicios más importantes:

    WMS – Web Map Service o Servicio Web de Mapas

Con él vamos a visualizar y combinar datos vectoriales y raster. Produce dinámicamente mapas georreferenciados por internet que han sido almacenados en un servidor y el usuario lo obtiene en tiempo real. La visualización de la imagen puede ser en PNG, GIF o JPEG para raster, y en formato Scalable Vector Graphics (SVG) o Web Computer Graphics Metafile (WebCGM) para vectorial.

    CSW – Catalog Web Service o Servicio Web de Catálogo

Está basado en la consulta en cascada que realiza el usuario, buscando los metadatos de la información espacial que desee. Este servicio permite la publicación y búsqueda de dichos metadatos, los cuales describirán tanto los datos como los servicios que disponga el servidor.

    WFS – Web Feature Service o Servicio Web de Entidades

Ofrece objetos individuales con sus atributos, para después poder realizar sobre ellos análisis, transformaciones o cualquier otro procesamiento. Es un servicio que permite el acceso directo a los datos, es decir, podremos descargar las entidades y atributos de un determinado conjunto de datos provenientes de servidores remotos.

    WCS – Web Coverage Service o Servicio Web de Coberturas

Permite ofrecer ficheros de tipo raster, como por ejemplo imágenes de satélite, ortofotos, fotografías aéreas, etc. Es un servicio que permite visualizar la información raster y además consultar el valor del atributo almacenado en cada pixel.

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Hasta aquí la entrada sobre Infraestructuras de Datos Espaciales, ¿Sabías que existen IDEs tanto generales como para aplicaciones concretas? En próximas entradas veremos algunos ejemplos.

👇 No te pierdas el vídeo de esta entrada 👇

¿Quieres compartir alguna IDE? ¿Tienes alguna duda al respecto? No dudes en comentar o ponerte en contacto conmigo.

¡Hasta el próximo domingo!

p.d: ¿Aún no sigues a objetivo geomática por redes sociales?    

                                                                                                    

Elementos básicos de los mapas

Bienvenidos al blog una vez más, ¡primer domingo de octubre!

En primer lugar quiero agradeceros la buena acogida que tuvo la entrada de la semana anterior, os dejo el enlace aquí por si te la perdiste.

Esta semana toca hablar de mapas. Todos hemos tenido que utilizar alguna vez un mapa, algunos de ellos los entendemos e interpretamos a la primera y otros son casi imposibles de descifrar.

A continuación vamos a explicar, de un modo general, los elementos principales que tiene que tener un mapa y por qué son necesarios. Antes de empezar tengo que aclarar que se trata de aspectos generales y por tanto es posible que en  tipos de mapas concretos alguno de estos aspectos pueda variar.

Y ahora sí, ¡empezamos!

En primer lugar, es fundamental que el mapa tenga un título, de este modo sabremos la temática u el objeto del mismo.

El siguiente aspecto indispensable es el cajetín, gracias a él tenemos información sobre el mapa. Cuando se trata de planos en formatos grandes (de A3 en adelante) y lo plegamos a tamaño A4, el cajetín queda en la parte de delante, por lo que podemos tener la información del mapa sin necesidad de abrirlo.

En la imagen anterior tenemos un ejemplo de cajetín. Su contenido puede variar en función del tipo de mapa, pero los aspectos fundamentales que deben aparecer en el cajetín son:

• Autor o autores del mapa. Por lo general también deben estar firmados.
• Fecha de creación
• Título del mapa
• Número de plano si es que hay más de uno dentro de un proyecto
• Escala del mapa, aunque en ocasiones se coloca en otro lugar del mapa
• Sistema de referencia, es importante saber en qué sistema de referencia se encuentra el mapa, aunque de nuevo esta información a veces se coloca en otro lugar del mapa

Otro elemento imprescindible en un mapa es el símbolo del Norte. Es muy habitual que cuando se realice un mapa se haga considerando que el Norte está "hacia arriba", es decir, siguiendo la dirección de los límites del papel del mapa. Pero esto no tiene por qué ser así, muchas veces, para aprovechar mejor el espacio, se orienta el mapa en otra dirección y es necesario señalar hacia donde. En la imagen siguiente vemos un ejemplo.

Cuando en el mapa aparecen elementos representados mediante símbolos o colores es importante incluir una leyenda para poder entender lo que representa el mapa.

Por otro lado, aunque no en todos los mapas se incluye, en muchas ocasiones es muy útil añadir una cuadrícula con coordenadas en el sistema de referencia que estamos utilizando para situarnos en la zona del terreno representada en el mapa.

Y hasta aquí los elementos más básicos que debe contener un mapa. En próximas entradas comentaremos otros aspectos a tener en cuenta a la hora de realizar un mapa, sobre todo en aspectos de diseño (elección de colores, simbología, etc).

Y para terminar os muestro dos imágenes, la primera no contiene ninguno de los elementos que hemos nombrado en esta entrada, ¿podrías interpretarlo y entender de que se trata?

A continuación os muestro cómo quedaría este mismo mapa tras incluirle todos los elementos necesarios, seguro que ahora sí eres capaz de interpretar el mapa.

Y hasta aquí la entrada de este domingo, ¡no os olvidéis de ver el vídeo! 👇

(El vídeo estará disponible dentro de nada, disculpa las molestias)

¿Conocías estos elementos de los mapas? 

Deja un comentario o envíame un e-mail para cualquier duda o sugerencia.

¡Hasta el domingo que viene! 😊

Distanciometría GNSS para metrología y control de deformaciones

¡Bienvenidos un domingo más a este rincón dedicado a la geomática!

Hoy es el último domingo del mes y estrenamos sección, cada último domingo de mes tendremos en el blog un trabajo realizado por algún estudiante o profesional de la geomática, ¿te lo vas a perder?

Inaugurando esta nueva sesión de blog os presento a continuación mi trabajo final de grado, no te lo pierdas y no te olvides de ver el vídeo al final de la entrada. ¡Empezamos!

Título: Distanciometría GNSS para metrología y control de deformaciones

Autor: Raquel Luján García-Muñoz

Tutor: Luis García-Asenjo Villamayor

Tipo de trabajo: Trabajo fin de grado

La determinación absoluta de distancias al aire libre con una incertidumbre de décimas de milímetro es objeto de creciente interés en campos como la metrología, proyectos de ingeniería singulares o monitorización de deformaciones en sitios críticos.

Para ello, se han empleado tradicionalmente distanciómetros electrónicos de alta precisión como el Kern ME5000. Debido a que este tipo de instrumentos ya no se fabrica, es necesario buscar otras vías para la obtención de distancias al aire libre de alta precisión, como el uso de GNSS. En el este trabajo se plantea la posibilidad de utilizar para este fin la tecnología GNSS, junto con software ya existente, realizando un estudio comparativo entre resultados obtenidos mediante el ME500 y observaciones GNSS en la base de calibración de la UPV.

Es decir, en este trabajo se intenta probar el potencial de la tecnología GNSS para la determinación de distancias de alta precisión.

Para ello, en la base de calibración de la UPV (ya hablaremos de qué es una base de calibración más adelante en el blog) se realizaron dos observaciones, una por métodos clásicos y otra mediante tecnología GNSS para posteriormente comparar los resultados.

En la imagen siguiente se muestra un esquema de los distintos procesos seguidos.

A continuación se describen brevemente ambas metodologías empleadas:

Distanciometría clásica

La observación con distanciómetro consiste básicamente en la utilización de un aparato que emite una onda que se hace rebotar en un prisma y volver al mismo, obteniendo así la distancia entre los dos puntos.

Se utilizó un Kern Mekometer ME5000, que es un instrumento de alta precisión perteneciente a la UCM. Además se tomaron datos atmosféricos para corregir las mediciones realizadas, ya que en función de la temperatura, la presión y la humedad la onda tiene un comportamiento distinto. En la siguiente imagen se muestran los instrumentos utilizados.

Se realizaron 4 series de medidas dobles y tras aplicar las correcciones atmosféricas pertinentes se obtuvieron tanto las distancias geométricas (con las que vamos a trabajar) como la constante instrumental obtenida mediante un procedimiento indicado en la norma ISO 17123-4.

Tecnología GNSS

Por otro lado se realizó una observación GNSS. Se realizaron observaciones nocturnas de 12 horas los mismos días que se realizaron las medidas mediante la otra metodología.

Como el objetivo es obtener una incertidumbre por debajo del milímetro se utilizaron antenas calibradas individualmente y con un diseño pensado para mitigar el efecto multipath y conseguir mejores precisiones. Además, a cada una de las antenas se conectaron dos receptores distintos, por un lado para poder observar si los receptores introducen ruido y por otro para garantizar la observación en caso de que uno de los dos fallase.

Fuente imagen receptor:www.sccssurvey.co.uk

A partir de la observación se obtuvieron, en primer lugar, las coordenadas aproximadas de cada punto, mediante la técnica PPP (también hablaremos de esto más adelante en el blog). Una vez conocidas las coordenadas aproximadas de los extremos se realizó un procesamiento relativo, es decir, se procesó el vector que une ambos puntos para obtener la distancia entre ellos.

Resultados

Realizando el proceso de cálculo pertinente de cada una de las metodologías obtenemos para cada un de ellas un valor de distancia, su desviación típica asociada y su incertidumbre, tal y como se muestran en la siguiente tabla.

	Distancia geométrica (m)	Desviación típica (mm)	Incertidumbre (mm)
EDM	94,40092	0,07	0,22
GNSS	94,40143	0,07	0,67

Como se puede apreciar, con ambas metodologías obtenemos una incertidumbre por debajo del milímetro. Además, la diferencia entre ambas distancias obtenidas es de tan solo medio milímetro.

Podemos concluir, por tanto, que la tecnología GNSS es una herramienta que presenta un gran potencial para la determinación de distancias al aire libre de alta precisión. 

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Y hasta aquí el primer trabajo mostrado en este blog. Se ha tratado de explicar muy brevemente en qué consistió el trabajo y los resultados obtenidos. No se ha profundizado mucho en el tema, pero espero que haya sido suficiente para transmitir la esencia del trabajo: se ha conseguido obtener, mediante GNSS distancias de alta precisión, lo cual es fundamental en algunos proyectos de ingeniería singulares y en control de deformaciones.

¿Qué os ha parecido? ¿Sabíais que, con el instrumental y la metodología adecuados, podemos obtener distancias tan precisas utilizando la tecnología GNSS?

Si tienes cualquier duda no dudes en dejar un comentario o ponerte en contacto conmigo.

👇 Te dejo el vídeo de esta entrada, una forma más visual de entender este trabajo 👇

Y tu, ¿has realizado algún trabajo en el ámbito de la geomática y quieres que aparezca en el blog? No dudes en decírmelo, cuantos más seamos más lejos llegará todo lo que la geomática es capaz de hacer.

¡Hasta el próximo domingo!