La condición ideal es que el elipsoide posea la mayor proximidad a la figura de la Tierra en su conjunto. Este elipsoide lo podemos denominar Elipsoide General de la Tierra y tendrá que cumplir con las siguientes condiciones:
· El centro del elipsoide debe coincidir con el centro de gravedad de la Tierra (CGT). · El plano ecuatorial debe coincidir con el plano del ecuador terrestre. · Debe ser mínima la suma de los cuadrados de las diferencias de altura del geoide respecto de la superficie del elipsoide seleccionado.
Este elipsoide conforma un Sistema Mundial de Referencia o Sistema Geodésico Mundial, donde las condiciones indicadas expresan exigencias respecto a la forma y dimensiones del elipsoide terrestre y de su orientación respecto a la Tierra, por ello una preocupación permanente de los geodestas fue y es la realización de mediciones geodésicas en toda la superficie de la Tierra, para así determinar los parámetros del elipsoide que mejor se adapta a la Tierra.
Recién en los últimos años, gracias a las mediciones realizadas a partir de satélites artificiales se están simplificando y acelerando la solución de estos problemas.
Los trabajos geodesicos llevados acabo por los diferentes paises han dado lugar a la definición de numerosos elipsoides de referencia, de forma que las medidas efectuadas por cada país están referidas al elipsoide elegido lo que dificulta de sobremanera la conexión de trabajos de ambito internacional como se muestra a continuación:
la palabra geoide significa “forma de la tierra” y fue introducida por Listing en el año 1873. El geoide es un esferoide tridimensional que constituye una superficie equipotencial imaginaria que resulta de suponer la superficies de los océanos en reposo y prolongada por debajo de los continentes y que seria la superficie de equilibrio de las masas oceánicas sometidas a la acción gravitatoria y a la de la fuerza centrifuga ocasionada por la rotación y traslación del planeta, de manera que la dirección de la gravedad es perpendicular en todos los lugares.
El geoide tiene en cuenta las anomalías gravimétrica (debidas a la distribución de masas continentales y a la densidad de los componentes de la tierra) y el achatamiento de los polos, por el cual es una superficie irregular con protuberancias y depresiones.
Por tanto y resumiendo podemos concluir que el geoide será el lugar geométrico de los puntos que se encuentran en equilibrio bajo la acción de las siguientes solicitaciones:
Fuerzas de atracción gravitatorias del resto de los puntos de la superficie del mismo. Fuerzas de atracción gravitatoria del resto de los astros del sistema solar. Fuerza centrifuga, debida al movimiento de rotación de la tierra.
Mediante el estudio de estas solicitaciones o fuerzas y los potenciales que las mismas producen es posible llegar a la definición geométrica del geoide.
Para la correcta definición del geoide es necesario establecer el concepto de nivel medio del mar, en contra posición con el que podríamos llamar nivel instantáneo, pues la superficie real de los mares no se adaptan con exactitud al geoide, debido a la existencia de mareas y corrientes.
Por lo tanto, podríamos definir al geoide como la superficie equipotencial que se corresponde con el nivel medio de los océanos, la desigualdad de la distribución de las masas continentales, así como la densidad variable de los materiales que componen nuestro planeta, hacen que el geoide no sea una superficie regular y que, en cambio, presente protuberancias y depresiones, apartándose de la superficie regular media en desniveles que alcanzan hasta los ±`100 m.
Para establecer el origen del geoide como una superficie de referencia para las alturas, el nivel del agua del océano se registra en áreas costeras utilizando aparatos registradores de marea (mareógrafos), y se promedia para períodos largos, idealmente unos 19 años. El nivel medio del mar así obtenido representa una aproximación al geoide (hasta 1999).
El desarrollo de la informática ha revolucionado la técnica en los últimos años. En la ingeniería de carreteras, hoy lo abarca todo, desde el diseño de carreteras, la generación de cartografía, los modelos de terreno, hasta la elaboración de mediciones y presupuestos y de un tiempo a esta parte, la gestión y conservación de carreteras, o la presentación multimedia de proyectos.
A la hora de abordar la gestión de carreteras, se buscan herramientas que permitan almacenar todo tipo de datos, que la introducción de dichos datos se haga de forma fácil y se puedan antener y actualizar con esa misma facilidad.
Asimismo se buscan herramientas que permitan el análisis de esa inmensidad de datos, sintetizarlos y presentarlos de forma atractiva y fácilmente comprensible. En definitiva, de explotar esos datos sacándoles todo el partido posible.
Para conseguir un sistema racional que nos permita la gestión de carreteras se deben buscar soluciones completas que integren todos los procesos: adquisición, almacenamiento y mantenimiento de la información, así como su análisis y presentación gráfica
Se mostrara los sistemas de información geográfica como herramientas fundamentales en un sistema de gestión de carreteras, de las particularidades que deben contemplar los GIS para carreteras, o GIS-T, de los sistemas GIS que existen en el mercado y por último, de qué mas hay que pedirles a dichos sistemas, y que cosas nuevas tienen que ofrecernos.
No existe una definición clara ni un acuerdo general en la comunidad de usuarios acerca de la entidad de los modelos orientados a objetos, pero sí existe unanimidad en cuanto a las características que debe tener un S.I.G. de este tipo.
En primer lugar, los S.I.G. orientados a objetos plantean un cambio en la concepción de la estructura de las bases de datos geográficas; mientras los modelos de datos vectorial y raster estructuran su información mediante capas -como ya hemos dicho anteriormente- los sistemas orientados a objetos intentan organizar la información geográfica a partir del propio objeto geográfico y sus relaciones con otros. De este modo, los objetos geográficos están sometidos a una serie de procesos y se agrupan en clases entre las cuales se da la herencia.
En segundo lugar, los S.I.G. orientados a objetos introducen un carácter dinámico a la información incluida en el sistema, frente a los modelos de datos vectoriales y raster que tienen un carácter estático.
Por ello, el modelo orientado a objetos es más aconsejable para situaciones en las que la naturaleza de los objetos que tratamos de modelar es cambiante en el tiempo y/o en el espacio.
Para poner un ejemplo de organización de la información con este modelo de datos, pensemos en un subcompartimento forestal, dentro del cual se dan muchos árboles, cada uno de ellos sometido a unos procesos (por ejemplo el crecimiento); este crecimiento es heredado por el subcompartimento y da como resultado que la altura del mismo sea cambiante con el tiempo.
Por lo tanto, en este caso los atributos temáticos de cada objeto geográfico son el resultado de aplicar unas determinadas funciones que varían según las relaciones del objeto de referencia con su entorno.
Sin duda alguna, este modelo de datos es más aconsejable que cualquier otro para trabajar con datos geográficos, pero se encuentra con dificultades de implementación en los actuales Sistemas de Gestión de Bases de Datos (SGBD), y por lo tanto también con dificultades de implementación en los S.I.G. Hoy en día comienzan a verse implementaciones de este tipo de organización de datos en algunos GIS comerciales, si bien son a nuestro entender aproximaciones en cierto modo incompletas cuya su funcionalidad tiene que ser mejorada en los siguientes años.
La ventaja fundamental que permite esta estructura de datos frente a las demás es la dinamicidad de los datos. Es decir, a partir de una serie de parámetros establecidos en el comportamiento de los objetos geográficos, podemos simular su evolución futura, lo que constituye un gran avance si se trabaja en entornos en los que se requiere simulación de situaciones potenciales.
Los Sistemas de Información Raster basan su funcionalidad en una concepción implícita de las relaciones de vecindad entre los objetos geográficos. Su forma de proceder es dividir la zona de afección de la base de datos en una retícula o malla regular de pequeñas celdas (a las que se denomina pixels) y atribuir un valor numérico a cada celda como representación de su valor temático. Dado que la malla es regular (el tamaño del pixel es constante) y que conocemos la posición en coordenadas del centro de una de las celdas, se puede decir que todos los pixels están georreferenciados.
Lógicamente, para tener una descripción precisa de los objetos geográficos contenidos en la base de datos el tamaño del pixel ha de ser reducido (en función de la escala), lo que dotará a la malla de una resolución alta. Sin embargo, a mayor número de filas y columnas en la malla (más resolución), mayor esfuerzo en el proceso de captura de la información y mayor costo computacional a la hora de procesar la misma.
No obstante, el modelo de datos raster es especialmente útil cuando tenemos que describir objetos geográficos con límites difusos, como por ejemplo puede ser la dispersión de una nube de contaminantes, o los niveles de contaminación de un acuífero subterráneo, donde los contornos no son absolutamente nítidos; en esos casos, el modelo raster es más apropiado que el vectorial.
Son aquellos Sistemas de Información Geográfica que para la descripción de los objetos geográficos utilizan vectores definidos por pares de coordenadas relativas a algún sistema cartográfico.
Con un par de coordenadas y su altitud gestionan un punto (e.g. un vértice geodésico), con dos puntos generan una línea, y con una agrupación de líneas forman polígonos. De entre todos los métodos para formar topología vectorial la forma más robusta es la topología arco-nodo, cuya lógica de funcionamiento trataré de detallar en los siguientes esquemas:
La topología arco-nodo basa la estructuración de toda la información geográfica en pares de coordenadas, que son la entidad básica de información para este modelo de datos. Con pares de coordenadas (puntos) forma vértices y nodos, y con agrupaciones de éstos puntos forma líneas, con las que a su vez puede formar polígonos. Básicamente esta es la idea, muy sencilla en el fondo.
Para poder implementarla en un ordenador, se requiere la interconexión de varias bases de datos a través de identificadores comunes. Estas bases de datos, que podemos imaginarlas como tablas con datos ordenados de forma tabular, contienen columnas comunes a partir de las cuales se pueden relacionar datos no comunes entre una y otra tabla.
Hemos visto en el esquema anterior cómo se forman las líneas a partir de puntos (pares de coordenadas). Veámos ahora cómo se forman los polígonos a partir de la agrupación de líneas
:
En general, el modelo de datos vectorial es adecuado cuando trabajamos con objetos geográficos con límites bien establecidos, como pueden ser fincas, carreteras, etc.
Las imágenes obtenidas por los satélites de teledetección ofrecen una perspectiva única de la Tierra, sus recursos y el impacto que sobre ella ejercen los seres humanos.
El valor de las imágenes de satélite y la información extraída de ellas es evidente. Ofrecen una visión global de objetos y detalles de la superficie terrestre y facilitan la comprensión de las relaciones entre ellos que pueden no verse claramente cuando se observan a ras de tierra. Por supuesto, el carácter "remote" de la teledetección aumenta también este valor, ya que proporciona una visión parcial del globo sin tener que moverse de la oficina.
Además de estas ventajas evidentes, las imágenes de satélite muestran, literalmente, mucho más de lo que el ojo humano puede observar, al desvelar detalles ocultos que de otra forma estarían fuera de su alcance. El valor practico y la multiplicidad de aplicaciones de las imágenes continúan aumentando a medida que se lanzan nuevos satélites, que se suman a los que ya están en orbita.
BADENES
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Los badenes son depresiones en el perfil de una carretera que permiten el
paso de vehículos y además del flujo de una quebrada que atraviesa la vía la
su...