georreferenciación

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Georreferenciación La georreferenciación 1 es la técnica de posicionamiento espacial de una entidad en una localización geográfica única y bien definida en un sistema de coordenadas y datum específicos. Es una operación habitual dentro de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) tanto para objetos ráster (imágenes de mapa de píxeles) como para objetos vectoriales (puntos, líneas, polilíneas y polígonos que representan objetos físicos). La georreferenciación es un aspecto fundamental en el análisis de datos geospaciales, pues es la base para la correcta localización de la información de mapa y, por ende, de la adecuada fusión y comparación de datos procedentes de diferentes sensores en diferentes localizaciones espaciales y temporales. Por ejemplo, dos entidades georreferenciadas en sistemas de coordenadas diferentes pueden ser combinables tras una apropiada transformación afín (bien al sistema de coordenadas del primer objeto, bien al del segundo). Sistemas de coordenadas y datum geodésicos Los sistemas de coordenadas pueden desglosarse en dos grandes grupos: Sistemas de coordenadas geográficas , si la entidad es descrita en términos de coordenadas latitud-longitud asociadas a un datum geodésico específico. El más común y extendido es el World Geodetic System 84 (WGS84 ), aunque en proyectos europeos se promueve el uso del European Terrestial Reference System 89 (ETRS89 ). Sistemas de coordenadas proyectadas , si son coordenadas referidas a un plano en el cual se ha proyectado parte de la superficie terrestre modelada con un datum. Dado que no es posible una proyección sin distorsión entre una superficie elipsoidal y un plano, estos sistemas de coordenadas se restringen a regiones suficientemente pequeñas para minimizar estos efectos. Uno de los sistemas más comunes es el sistema de coordenadas universal transversal de Mercator (UTM). La transformación a coordenadas de mapa Uno de los objetivos principales en el ámbito de la georreferenciación es la generación de funciones que permitan convertir las coordenadas

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Georreferenciación

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GeorreferenciacinLageorreferenciacin1es la tcnica de posicionamiento espacial de una entidad en una localizacin geogrfica nica y bien definida en unsistema de coordenadasydatumespecficos. Es una operacin habitual dentro de losSistemas de Informacin Geogrfica(SIG) tanto para objetos rster (imgenes de mapa de pxeles) como para objetos vectoriales (puntos, lneas, polilneas y polgonos que representan objetos fsicos).La georreferenciacin es un aspecto fundamental en el anlisis de datos geospaciales, pues es la base para la correcta localizacin de la informacin de mapa y, por ende, de la adecuada fusin y comparacin de datos procedentes de diferentes sensores en diferentes localizaciones espaciales y temporales. Por ejemplo, dos entidades georreferenciadas en sistemas de coordenadas diferentes pueden ser combinables tras una apropiada transformacin afn (bien al sistema de coordenadas del primer objeto, bien al del segundo).Sistemas de coordenadas y datum geodsicosLos sistemas de coordenadas pueden desglosarse en dos grandes grupos: Sistemas decoordenadas geogrficas, si la entidad es descrita en trminos de coordenadas latitud-longitud asociadas a un datum geodsico especfico. El ms comn y extendido es el World Geodetic System 84 (WGS84), aunque en proyectos europeos se promueve el uso del European Terrestial Reference System 89 (ETRS89). Sistemas decoordenadas proyectadas, si son coordenadas referidas a un plano en el cual se ha proyectado parte de la superficie terrestre modelada con un datum. Dado que no es posible una proyeccin sin distorsin entre una superficie elipsoidal y un plano, estos sistemas de coordenadas se restringen a regiones suficientemente pequeas para minimizar estos efectos. Uno de los sistemas ms comunes es elsistema de coordenadas universal transversal de Mercator(UTM).La transformacin a coordenadas de mapaUno de los objetivos principales en el mbito de la georreferenciacin es la generacin de funciones que permitan convertir las coordenadas originales de una imagen en coordenadas de mapa. Estas coordenadas de mapa se caracterizan porque la separacin entre dos pxeles se mantiene constante en toda la imagen, y una georreferenciacin de este tipo queda perfectamente definida a travs de nicamente cuatro parmetros: Las coordenadas planimtricas del pxel situado en la esquina superior izquierda. La longitud asociada a cada pxel en el sentido de avance de filas y columnas.Este mtodo es el empleado internamente por el formato de imgenes georreferenciadasGeoTIFF. No existe una manera unvoca para almacenar en qu sistema estn expresadas las coordenadas que describen la ventana geogrfica: los mtodos ms habituales son su cdigoEPSGo suWell Known Text(WKT).Esta definicin de las ventanas geogrficas es especialmente til a la hora de superponer datos rster con otros tipos de informacin cartogrfica (por ejemplo, vectores), o al ajustar imgenes en estudios multitemporales o en mosaicos.Mtodos de georreferenciacinSe pueden distinguir dos mtodos principales de georreferenciacin: Lageorreferenciacin orbital, en la que se modelan las fuentes de error geomtrico conocidas (la curvatura terrestre, la distorsin panormica, larotacin terrestre, etc.) y se aplican transformaciones inversas que corrijan estos errores intrnsecos y sistemticos de forma automatizada. Tiene la principal ventaja de que no necesita intervencin humana una vez que es implementado, pero puede dar lugar a grandes errores en las coordenadas de las imgenes de satlite si su sistema de posicionamiento no tiene la suficiente precisin (problema que ha disminuido con la llegada de lossistemas de navegacin modernos). Lageorreferenciacin por puntos de control, en la que a partir de un conjunto de puntos bien identificados en la imagen y de los que se conocen sus coordenadas se calculan las funciones de transformacin (lineales, cuadrticas) que mejor se ajustan a estos puntos. Para que esta georreferenciacin resulte satisfactoria es necesario elegir de forma apropiada los puntos de control (en nmero, ubicacin y distribucin). Se trata, pues, de un proceso manual en el que se requiere intervencin humana. Ofrece mayor exactitud cuando se trabaja en zonas donde es posible identificar bien los puntos conocidos.Mtodos de remuestreoLas tcnicas deremuestreopermiten determinar cul es el valor de nivel digital de la imagen original que debe tomar cada pxel de la imagen georreferenciada, y se basan en los comunes mtodos matemticos de interpolacin. Las ms habituales son: Elremuestreo por vecino ms prximo, en el que se asigna el nivel digital del pxel original con coordenadas ms prximas a las del pxel georreferenciado. Es el mtodo ms rpido y se emplea fundamentalmente para remuestrear datos discretos, dado que conserva los valores originales. En el remuestreo puede haber pxeles originales que no sean asociados a ningn pxel georreferenciado. Elremuestreo por interpolacin bilineal, que calcula el valor del pxel georreferenciado como una media ponderada de los cuatro vecinos ms prximos en la imagen original. Es til para magnitudes continuas y lleva asociado intrnsecamente unsuavizadode los datos originales en la imagen georreferenciada. Elremuestreo por convolucin cbica, en el que se asigna al pxel georreferenciado su valor en la curva que mejor ajusta los 16 vecinos originales ms prximos. Es apropiado para magnitudes continuas, aunque pueden aparecer valores fuera del rango del rster original, y adems el tiempo de procesado es mayor que en los casos anteriores. Elremuestreo por mayora, en el que el pxel georreferenciado toma el valor que ms se repite en una ventana en torno a su vecino ms prximo en la imagen original. Elremuestreo de Lanczos, que en la asignacin del valor en el pxel georreferenciado emplea elfiltro de convolucin de Lanczos. Es de gran utilidad cuando en el remuestreo es necesario que los datos no sufran suavizado y exista conservacin local delcontrastede la imagen.2Software con herramientas de georreferenciacinExisten diferentes aplicaciones, tanto comerciales como libres, especialmente en el mbito de lasherramientas SIG, para la georreferenciacin por puntos de control o para la transformacin de datos entre sistemas de coordenadas. Entre las aplicaciones comerciales se encuentranArcMap,ENVI,ERDAS Imagine,PCI GeomaticsoTNTmips. Dentro de las libreras libres, la fundacinOSGeomantiene de forma activaGDAL/OGR, que contiene un gran nmero de funciones geospaciales para la reproyeccin y remuestreado de vectores e imgenes rster; tambin cuenta con una funcin de mapeado inicial de imgenes rster a partir de su matriz de coordenadas,3aunque la validez de sus resultados se encuentra en discusin.45En la ltima dcada el propio concepto de georreferenciacin se ha difundido ms all del mbito cientfico-tecnolgico gracias a herramientas comoGoogle Earth, cuya facilidad de uso ha extendido y democratizado el tratamiento de informacin de mapa fuera del mbito tcnico existente hasta ahora, con ciertas limitaciones (por ejemplo, Google Earth solamente admite informacin en coordenadas geogrficas latitud-longitud en el datumWGS84).Asimismo, la masificacin y evolucin constante de la georreferenciacin se ha visto impulsada por el usomashupsdentro de laweb 2.0, permitiendo la localizacin de contenidos digitales (vdeo, noticias, modelados 3D, etc.) encartografadigital, en el marco de laInformacin Geogrfica Voluntaria. Ahora la georreferenciacin tiene un impacto sociolgico puesto que se realiza sobre todos los contenidos sociales presentes en el mundo. Esto est acelerando la aparicin de una webgeosemntica.678