Moraleja Todas las capas layers de informacin geogrfica

Moraleja Todas las capas (“layers”) de información geográfica de un banco de datos de “GIS” deben estar en el mismo sistema de coordenadas.

Algunos errores en imágenes • Ausencia de coordenadas geográficas o planas. – Fotos aéreas e imágenes telesensadas en su estado inicial • Distorsiones panorámicas. • Cambios de escala por movimientos de plataforma. • Desplazamiento por relieve.

Desplazamiento por relieve • Aunque es una distorsión, el desplazamiento por relieve resulta ventajoso para interpretación pues provee la percepción de relieve.

Tipos de procesos • Registro de imagen a imagen – Alineación de 2 imágenes. – No necesariamente conlleva rectificación ni georeferenciación. • Rectificación de imagen a mapa – Ajustar la geometría de una imagen a un sistema de coordenadas planas (georeferenciación). • Cambio de sistema de coordenadas

Registro de imagen a imagen

Pasos • Obtener puntos de control (lugares fácil y claramente distinguibles en ambas imágenes). • Calcular ecuación de remuestreo (regresión) y el error incurrido. • Si el error es alto, revisar puntos de control: – modificar, eliminar, añadir puntos • Remuestrar (“resampling”): reasignar las coordenadas y los valores de brillo de píxeles viejos a píxeles de imagen nueva (por interpolación espacial e interpolación de brillo).

Puntos de control • Regarlos por el área de interés. • Obtener al menos el doble del mínimo que requiere el tipo de ecuación. Por ej. , cantidad mínima de puntos según el orden de ecuaciones polinomiales: – – 3 puntos mínimo si ecuación de 1 er orden 6 puntos mínimo si ecuación de 2 do orden 10 puntos mínimo si de 3 er orden el doble de esos sería: 6, 12 y 20, respectivamente

Evaluar ecuación de remuestreo espacial • Ecuación de regresión polinomial. • Generalmente polinomio de 1 er orden es satisfactorio. • Ecuaciones polinomiales de mayor orden pueden dar resultados inaceptables en algunas porciones de la imagen. • Calcular error (RMS= “root mean square”)

Remuestreo espacial Imagen a registrar Imagen de referencia

Remuestreo espacial Imagen a registrar Imagen de referencia

Remuestreo de brillo

Rectificación de imagen a mapa

Pasos • Obtener puntos de control (lugares fácil y claramente distinguibles en ambas imágenes). • Calcular ecuación de remuestreo (regresión) y el error incurrido. • Si el error es alto revisar puntos de control. • Remuestrar (“resampling”): reasignar las coordenadas y los valores de brillo de píxeles viejos a píxeles de imagen nueva (por interpolación espacial e interpolación de brillo).

Puntos de control • Regarlos por el área de interés. • Obtener al menos el doble del mínimo que requiere el tipo de ecuación. Cantidad mínima de puntos según el orden de la ecuación: – 3 puntos mínimo si ecuación de 1 er orden – 6 puntos mínimo si ecuación de 2 do orden – 10 puntos mínimo si de 3 er orden

Evaluar ecuación de remuestreo espacial • Ecuación de regresión polinomial. • Generalmente polinomio de 1 er orden es satisfactorio. • Ecuaciones polinomiales de mayor orden pueden dar resultados inaceptables en algunas porciones de la imagen. • Calcular error (RMS= “root mean square”)

Cambio de sistema de coordenadas • Puede incluir cambio de: – Tipo de proyección, – Datum o – Ambos; tipo de proyección + datum.

Tipos de proyección Cilíndrica Cónica Azimutal

Distorciones según la proyección Proyección cilíndrica Proyección cónica

Proyección UTM (“Universal Transverse Mercator”)

Zonas UTM

Zona UTM

Sistema State Plane • Originado por EUA. • Sistema de proyección: – Utiliza Transverse Mercator (proyección cilíndrica) en estados que corren de norte a sur. – Utiliza Lambert Conformal Conic en estados que corren de este a oeste. • En PR, las unidades de State Plane son metros o pies; en el resto de EUA originalmente en pies pero se están cambiando a metros.

Proyección Lambert Conformal Conic

Datum

Geodesia

Datum

3 superficies Geoide = la superficie física definida mediante el potencial gravitatorio, de modo que sobre él hay en todos los puntos la misma atracción terrestre; simula el nivel del mar extendido en tierra.

3 definiciones para Datum • Datum = un punto en el terreno cuya posición geográfica es conocida de manera muy precisa y que se utiliza como referencia. • Datum = un conjunto de esos puntos. • Datum = una ecuación que define un elipsoide, una posición inicial, un azimuto inicial, y la distancia entre el geoide y el elipsoide. • Ver mas información sobre datum.

Cambios de sistema de coordenadas • Conlleva remuestreo espacial solamente si los datos son vectoriales • Conlleva remuestreo espacial y remuestreo de brillo si los datos son raster • Idrisi provee 2 métodos: – Módulo PROJECT • Usa ecuaciones para convertir coordenadas – Módulo RESAMPLE • Usa ecuaciones polinomiales para registrar una imagen al sistema de coordenadas de otra imagen ya georeferenciada.

Cambios de sistema de coordenadas • Arc. Map provee 3 métodos: – Módulo PROJECT de Arc. Toolbox para datos vectoriales • Usa ecuaciones para convertir coordenadas – Módulo PROJECT RASTER de Arc. Toolbox para datos raster – Herramienta Georeferencing para datos raster • Usa ecuaciones para registrar una imagen no georeferenciada al sistema de coordenadas de otra imagen ya georeferenciada.

Cambios de sistema de coordenadas • Moraleja: – Todas las capas (“layers”) de información geográfica de un banco de datos de “GIS” deben estar en el mismo sistema de referencia. – “el mismo sistema de referencia” = tipo de proyección + Datum.

Desplazamientos de localización en 3 tipos de proyección

Desplazamientos de localización de varios datums usando WGS 84 como referencia

Próximos tutoriales: 6 -1 y 6 -3

Cambios de escala por movimientos de plataforma

Datum de América del Norte del 1927 (NAD 27)

Buena distribución Pobre distribución

Ejemplos de ecuaciones polinomiales Orden Nombre x’ = x 1 Lineal + 1 x’ = cuadrá x 2 2 tica + 1 x’ = x 3 3 cúbica + 1 Ejemplo de ecuación