Evaluación de la calidad de la exactitud geométrica absoluta del parcelario rural digital vectorial del Departamento de Lavalleja 26 de Octubre, 2010 Ing. Agrim. Danilo Blanco dblanco@catastro.gub.uy Ing. Agrim. Jorge Faure jfaure@fing.edu.uy 1 Integración de equipo Facultad de Ingeniería Dirección Nacional de Catastro • Ing. Agrim. Jorge Faure • Ing. Agrim. Roberto Pérez Rodino • Ing. Agrim. Danilo Blanco • Ing. Agrim. Rodolfo Méndez • Ing. Agrim. Alberto Di Leoni • Ing. Agrim. Hebenor Bermúdez • Sr. Mario Sánchez • Ing. Agrim. Liliana Barreto • Bach. Esteban Striewe 2 Consideraciones previas • El presente trabajo se encuentra enmarcado en el convenio firmado entre la Dirección Nacional de Catastro y la Fundación Julio Ricaldoni (Facultad de Ingeniería, Instituto de Agrimensura). • El Parcelario Digital vectorial de la zona rural se encuentra disponible por ser parte del conjunto de datos provisorios de la IDE Uruguay, por lo que se hace indispensable conocer su exactitud geométrica a los efectos de favorecer el uso adecuado del mismo. 3 Origen del parcelario rural digital • Fotoplanos escala 1/20.000. Generados a partir de fotos aéreas escala 1/40.000. Año 1966/67. • Información predial a partir de láminas rurales existentes, de los planos de mensura y fichas gráficas (gráficos 1/20.000 de los planos de mensura registrados). • Se confeccionan dos equipos: uno trabaja desde el Norte y otro desde el Sur. En la zona de unión de ambos se detectan corrimientos importantes de hasta 50mm. • Coordenadas ROU-USAMS. • Año 1998 digitalización mediante convenio DNC - DINAMIGE 4 •Año 2006. Actualización masiva del parcelario rural digital mediante convenio DNC – MGAP. •Sistema de Referencia: WGS84, proyección UTM Zona 21 Sur extendida. Parcelario a analizar. 5 Determinación de la muestra Estrato: Zona donde la densidad del parcelario es Homogénea Muestreo Estratificado 6 El tamaño muestral se determinó mediante el procedimiento de afijación por Mínima Varianza. Donde: • ni es el tamaño de la muestra a tomar en el estrato i. • Ni es el tamaño del estrato i. • N es la cantidad total de elementos. • si es la desviación estándar de la variable a estudiar para el estrato i. • Z1-/2 es el valor de la distribución normal para un 95% de confianza. • e error de muestreo. 7 El universo de estudio lo constituyen los vértices de las parcelas rurales. • si se estimó contrastando el parcelario digital rural con el Google Earth. • e se estimó en 10 m (límite de separación visual para fotos escala 1/40000). Resultados: Estrato 1 = 29 puntos. Estrato 2 = 42 puntos. Estrato 3 = 70 puntos. Estrato 4 = 60 puntos. Incrementando en 10% como factor de seguridad, se obtuvo una muestra de 201 puntos. 8 Relevamiento de campo PUNTO 1J ESTRATO 3 Una vez seleccionados los puntos a relevar, los mismos se ocuparon con receptores GPS, trabajando en dos modalidades: • corrección diferencial en postproceso. • corrección diferencial vía mediante conexión de celular. internet, En ambos casos se utilizaron como bases de referencia las pertenecientes a la red REGNA del Servicio Geográfico Militar y se obtuvieron las coordenadas con precisión decimétrica. COORDENADAS WGS84 – PROYECCION UTM Z21S LATITUD LONGITUD 33°52'53.66"S 54°45'27.54"O ESTE NORTE 707383.18 6248711.87 9 Estudio realizado El estudio se desarrolló sobre el análisis de las diferencias entre coordenadas de puntos homólogos (errores). • (XP, YP) parcelario • (XT, YT) terreno • DX= XP – coordenadas XT diferencia de • DY= YP – coordenadas YT diferencia de • V= DX2+DY2 vector de error 10 • El conjunto de procedimientos estadísticos seleccionados para el estudio constó de las siguientes etapas: • Aplicación del Test de Kolmogorov-Smirnov con un nivel de confianza del 95% para cada una de las componentes. El objetivo de este test es verificar si nuestros datos se distribuyen según una Distribución Normal. • Aplicación del Test de Rachas con un nivel de confianza del 95% para determinar la aleatoriedad de los datos. Se trata de una prueba con la que se determina si una muestra se distribuye de forma aleatoria. • Detección y análisis de valores atípicos (outliers). • Aplicación de los Test establecidos en el Estándar EMAS, desarrollado por la ASPRS (American Society of Photogrammetry and Remote Sensing). a) primero verificar que el error sistemático este dentro de lo tolerable. b) verifica que la varianza muestral sea igual o menor a una varianza establecida en función de la cartografía a evaluar. 11 Aplicación del estándar NSSDA propuesto por el FGDC (Federal Geographic Data Committee) para obtener el resultado del error circular para la cartografía con un nivel de confianza del 95%. Cálculo de los errores medios componente: RMSEx, RMSEy i n X P i X T i 2 i 1 n RMSE X cuadráticos para cada i n Y P i Y T i 2 i 1 n RMSEY 12 • Aplicación Caso 1: RMSEx = RMSEy Exactitudr=1.7308* RMSEx • Aplicación Caso 2: RMSEx RMSEy Exactitudr=2.4477*0.5*(RMSEx+ RMSEy) Este error circular es un valor promedio de la precisión, con una certeza del 95% y transforma una elipse de error a un círculo medio. Esto quiere decir que el 95% de los puntos va a estar incluido en un círculo de radio del error calculado. 13 Resultados obtenidos 1. La muestra no verifica la hipótesis que la distribución de los errores se asemeja a una función estadística normal y tampoco verifica la hipótesis en cuanto a la aleatoriedad en la distribución de los errores. Se estimó conveniente el continuar con el análisis del resto de los parámetros propuestos para un mejor conocimiento de los errores del parcelario. Las consideraciones que se presentan son meramente informativas y no deberán considerarse de forma rigurosa. 14 2. No pasa el test de errores sistemáticos Existe una tendencia general en los vectores de error hacia el segundo cuadrante. Dado que la distribución de las direcciones tiene un grado de dispersión grande, se estima que una dirección predominante carece de sentido. 15 DX 400,00 300,00 diferencias 200,00 100,00 0,00 -100,00 -200,00 -300,00 -400,00 puntos DY 200,00 diferencias 150,00 100,00 50,00 0,00 -50,00 -100,00 -150,00 -200,00 -250,00 -300,00 -350,00 puntos 16 3. Fijando como valor límite el de 10 m (0.25 mm por el factor de escala) a los efectos de evaluar la aceptación o rechazo del parcelario, el resultado obtenido es el de no aceptación. 4. Aplicado el estándar NSSDA da como resultado: RMSEx = 91 m (error medio cuadrático en la componente x) RMSEy = 81 m (error medio cuadrático en la componente y) Exactitud = 211 m (exactitud horizontal al 95% de nivel de confianza). 17 Estrato RMSEx RMSEy Exactitud 1 2 3 4 107 128 83 45 108 79 91 50 264 253 213 116 18 Distribución de los errores en el parcelario 19 Curvas de error 20 Conclusiones • Los mayores errores posicionales se observan en el denominado Estrato 1, el cual coincide con las zonas 22 y 23 en las que se realizó la unión de los parcelarios cuando se confeccionaron las láminas. Lo que se corroboró al analizar los datos por filas de cartas. • Los resultados obtenidos son exclusivamente aplicables al parcelario digital analizado, no debiéndose extrapolar los mismos a otros parcelarios departamentales. 21 Conclusiones • El parcelario digital rural analizado no se corresponde con ninguno de los estándares de clasificación de mapas más conocidos. • Debido a la escasa calidad geométrica no se recomienda hacer ajustes generales sobre la misma ya que no resulta fácil controlar los errores resultantes. • Los resultados de este trabajo son coherentes con los objetivos que en su momento se fijaron los técnicos que intervinieron en la confección de las láminas: no se buscaba la rigurosidad geométrica, sino la continuidad y la uniformidad de escala del parcelario. 22 Agradecimientos • Servicio Geográfico Militar. • Ministerio de Transporte y Obras Públicas 23 Muchas gracias jfaure@fing.edu.uy dblanco@catastro.gub.uy 24