PROYECTO INVESTIGACIÓN CARTOGRAFÍA APLICADA A

PROYECTO INVESTIGACIÓN CARTOGRAFÍA APLICADA A COOPERACION AL
DESARROLLO
Objetivos básicos.
Cualquier actividad que suponga la necesidad de organizar o planificar el territorio exige disponer de una
base cartográfica numérica con una precisión conocida y adecuada al objetivo que se pretende.
Como fruto de los cursos impartidos en la universidad de Kara en Togo, se han detectado las siguientes
carencias en el sentido expuesto anteriormente, de tipo genérico; que se supone existen también en otros
países del entorno en África:

No existen bases cartográficas numéricas para las escalas que pudieran resultar de interés de forma
inmediata, en particular bases cartográficas a escalas 1/5000 y 1/10000, que constituyen la base
continua en la que se puede planificar, ordenar y analizar el territorio. Las bases cartográficas
existentes están a escalas mucho más pequeñas (1/200000 y menores), y además en formato papel.

Inexistencia de una infraestructura geodésica convencional que permita la captura sencilla y con
metodologías actuales de información espacial, en particular, vértices geodésicos con posiciones en
planimetría y altimetría conocidas, en el sistema de referencia del país. En este punto indicar que
planimétricamente se está recomendando la elección del elipsoide WGS84.

En los organismos cartográficos nacionales (vinculados a institutos Catastrales o a Institutos
Geográficos), inexistencia de planes a corto plazo para la realización de las bases cartográficas
anteriormente citadas. Lógicamente, el desarrollo de estas bases cartográficas es competencia de los
organismos nacionales de cada país. A modo de ejemplo, particularizando para Togo, por parte de
las autoridades en Kara se han expuesto planes de realización de cartografía numérica, sin concretar
metodologías (se suponen fotogramétricas), plazos para su obtención, plan de trabajo y escalas a
obtener.
La ausencia de cualquier base cartográfica es evidente que dificulta notablemente cualquier actuación a
llevar a cabo, pero como se ha expuesto con anterioridad, su elaboración debe ser competencia de los
organismos públicos adecuados en cada país.
No obstante, fruto de los programas de formación desarrollados hasta la fecha entre la Universidad de
Cantabria y la Universidad de Kara en Togo, se ha constatado la viabilidad de la creación de bases
cartográficas básicas, a escalas 1/5000 o más pequeñas, a través de equipos de trabajo formados desde las
Universidades en cada país, siendo precisa únicamente:
1. La materialización de una infraestructura geodésica básica.
2. La adquisición de equipos de captura de información relativamente económicos.
3. La formación del profesorado y/o estudiantes
La clave del proyecto es la extrema sencillez y rapidez con la que en la actualidad se puede capturar
información espacial precisa utilizando metodologías diferenciales en tiempo real con receptores GPS de
código o GIS. Es importante destacar que la cartografía generada con estas metodologías no tiene la misma
continuidad espacial que la obtenida por métodos fotogramétricos, pero como se ha indicado
anteriormente, su formación es totalmente viable con los medios y recursos que se indica.
En consecuencia, se propone dotar de una infraestructura geodésica básica en los países objetivo,
materializada y mantenida en el tiempo desde instituciones universitarias, que permita la captura de
información espacial de una forma sencilla e inmediata, sin necesidad de conocimientos geodésicos amplios;
constituyendo el cimiento que permita la creación de otros productos cartográficos que sin duda serán
fundamentales para el desarrollo.
Puntos clave.
Los aspectos que se consideran clave en este proyecto, cuyo objetivo básico es la materialización de una
infraestructura geodésica básica en los países objetivos, son los siguientes:







Selección de la metodología para capturar información espacial: GPS diferencial de código en tiempo
real.
Ubicación de las estaciones de referencia en Universidades de cada País.
Criterio de selección en la ubicación de las estaciones de referencia.
Requerimientos para cada estación de referencia.
Equipamiento básico: receptor GNSS de referencia.
Adquisición de un receptor GIS para el grupo de trabajo en cada emplazamiento.
Cursos de formación en cada ubicación.
A continuación se desarrollan los aspectos anteriores.
Selección de la metodología para capturar información espacial.
Entre las distintas metodologías existentes destinadas a capturar información espacial, se considera que el
uso de técnicas de geodesia espacial en tiempo real es la más adecuada por los siguientes motivos:





Desde el punto de vista del usuario: es muy sencilla en su uso, no requiriendo conocimientos ni
destrezas especiales, obteniéndose además de forma directa posiciones, no datos brutos para los
que después es necesario su postproceso.
Obtención directa de coordenadas planimétricas en el sistema de referencia oficial: WGS84.
Empleando receptores GPS especiales, captura simultánea de información espacial y de atributos
temáticos, que se puede importar directamente a entornos de sistemas de información geográfica
(GIS).
Una vez instalada la estación de referencia, no precisa de otras infraestructuras geodésicas para su
uso.
En función del posicionamiento empleado se puede capturar información espacial compatible con
las escalas precisas, siempre que se cumplan las condiciones de observación de estas metodologías:
o GPS diferencial (precisa emplear datos de la estación de referencia): captura de información
compatible con escala 1/5000, y equidistancia de 5 m.
o GPS absoluto (no precisa emplear datos de la estación de referencia): captura de
información compatible con escala 1/25000, y equidistancia de2 5 m.
Ubicación de las estaciones de referencia en Universidades de cada País.
Se considera que la ubicación de las estaciones de referencia en instituciones universitarias puede ser
garantía del correcto funcionamiento en el tiempo de las mismas, además de suponer un claro incentivo
para los departamentos o grupos de investigación que se hagan responsable de las mismas, ya que dentro
del proyecto se contempla tanto la formación en estas metodologías como la adquisición de un equipo GPS
para hacer efectiva la captura de información.
Los datos generados en las mismas serán de libre acceso a través de internet, facilitándose su uso para
cualquier usuario que precise de las mismas.
Se considera importante la presentación del diseño a los organismos cartográficos oficiales para cada red en
cada uno de los países en los que se coloquen las estaciones referencia.
Criterio de selección en la ubicación de las estaciones de referencia.
En función del número de estaciones de referencia GNSS disponibles para el proyecto, éstas serán asignadas:

Países objetivo. Los susceptibles de ayuda por parte de la AECID, que se muestran en el gráfico
siguiente. Indicar también la incorporación de Togo, país en el cual se ha realizado la prueba piloto y
con el que existe el convenio básico de formación que ha supuesto la experiencia piloto del presente
proyecto.

Selección de las ubicaciones en cada país.
En cada país se establecerán estaciones de referencia GNSS de forma aislada (no se plantea el diseño
de una red continua), en una selección de universidades en base a los siguientes criterios:
o Población de las ciudades.
o Existencia de titulaciones afines para el uso de la información cartográfica: ingeniería (obras
públicas, topografía, agrícola, industrial) o licenciados en geografía.
Requerimientos para cada estación de referencia.
En cada ubicación seleccionada, la materialización de la estación supone disponer de los siguientes
componentes:




Receptor GNNS. Será un receptor GNSS completo (receptor, antena geodésica, cable de antena) que
cumpla con las siguientes especificaciones mínimas:
o Seguimiento de fase de la constelación gps, en ambas portadoras.
o Capacidad de almacenar datos de observaciones, con un intervalo de 1 segundo.
o Capacidad de generar un stream de datos en tiempo real, al menos para correcciones DGPS y
RTCM2.3
o Acceso desde un ordenador, tanto para su configuración como para descargar de datos
grabados mediante FTP.
Software para controlar el receptor GPS y la emisión de correcciones a través de internet. Se
empleará software desarrollado por el grupo de investigación y/o disponible libre en internet.
Por parte de la institución universitaria, se precisará que aporte los siguientes componentes:
o Conexión a internet.
o Una dirección ip fija.
o Dos ordenadores, uno de ellos con sistema operativo Windows en idioma inglés.
o Obra civil para la monumentación de la estación de referencia.
o Dispositivos de seguridad: protección frente a sobretensiones en los equipos electrónicos,
sistemas ininterrumpidos de alimentación de corriente y sistemas de protección de la
antena frente a descargas eléctricas por tormentas (pararrayos).
Para el acceso a los datos en tiempo real por parte de los usuarios se precisa que exista internet
móvil, es decir, acceso a internet a través de telefonía móvil mediante tecnología GPRS o superior.
Equipamiento básico: receptor GNSS de referencia.
Es indudable que un elemento base en este proyecto es la disponibilidad de receptores GNSS susceptibles de
ser utilizados como estación de referencia, al menor coste posible. En principio, con el socio tecnológico del
proyecto (Leica Geosystems), y tal como se hizo en el proyecto piloto llevado adelante con éxito en Togo, se
plantean colocar equipos de referencia que cumpliendo con las condiciones técnicas mínimas, pertenezcan a
alguna de las dos categorías siguientes:
o Equipos procedentes de recompras, que deberían ser destruidos según la política comercial de la
empresa. Estos equipos tendrían coste nulo o mínimo.
o Equipos en stock, que sí bien están descatalogados no pertenecen a las últimas gamas de los equipos
y por tanto no se ofrecen comercialmente a nuevos clientes en Europa. Estos equipos deberían de
poderse adquirir con rebajas muy sustanciales a su coste.
Adquisición de un receptor GIS para el grupo de trabajo en cada
emplazamiento.
Se considera fundamental que exista un beneficio directo en la ubicación de cada una de las estaciones de
referencia, de manera que el grupo docente o investigador de la Universidad encargado del mantenimiento
de la estación pueda constatar la utilidad de la misma, y esté especialmente interesado en el correcto
funcionamiento; que por otra parte, una vez configurada inicialmente debe funcionar de forma continua las
24 del día durante los 365 días del año de forma totalmente autónoma, sin necesidad de intervención
alguna.
Con este objetivo se plantea adquirir con cargo al proyecto un receptor GPS de tipo sub-métrico (de código o
GIS), con capacidad de observar datos en las constelaciones GPS y GLONASS, así como de bastón y antena
externa. Deberá disponer de un software que captura de información espacial con entorno de usuario de
tipo GIS (tipo ArcPad o similar).
Cursos de formación en cada ubicación.
Esta última fase se considera fundamental: además de la instalación del equipamiento científico, se
considera muy importante la realización de cursos básicos de formación destinados a adquirir los
conocimientos básicos que permiten capturar y explotar la información geográfica espacial. Estos cursos
serán impartidos de forma preferente por miembros de la universidad de Cantabria, que se desplazarán a
cada una de las ubicaciones, en las siguientes áreas temáticas:
o
o
o
o
Conceptos cartográficos y geodésicos básicos.
Captura y tratamiento de información GPS.
Introducción al manejo de sistemas de información geográfica.
Aplicaciones básicas orientadas a la ordenación del territorio.
Socios colaboradores del proyecto.
El organismo financiador puede ser la AECID. El proyecto cumpliría las siguientes líneas de acción:





Cultura y ciencia. Cooperación académica y científica internacional de la AECID.
Educación para el desarrollo.
Crecimiento económico.
Educación.
Medio ambiente cambio climático.
A nivel de socios técnicos, que participarían puntualmente, se consideran los siguientes organismos en
Europa:



Instituto Geográfico Nacional, en España. Sección de geodesia. Se pediría apoyo para el cálculo
preciso de coordenadas de las estaciones de referencia GNSS, así como la verificación del modelo
gravimétrico. Constituyen un centro de cálculo de la red EUREF. Dirección web:
http://www.ign.es/ign/main/index.do
EUREF-IP. Organismo responsable de la red de estaciones de referencia GNSS en Europa. Se utilizará
software
libre
de
esta
organización.
Dirección
web:
http://www.epncb.oma.be/_organisation/projects/euref_IP
Instituto Técnico Agrario de Castilla y León. Se pediría apoyo para el cálculo preciso de coordenadas
de las estaciones de referencia GNSS. Es el organismo responsable de una de las redes GNSS en
España más estables. Dirección web: http://gnss.itacyl.es/.

Grupo de astronomía y geodesia. Facultad de ciencias matemáticas. Universidad complutense de
Madrid.
A nivel de socios técnicos, con los que sería conveniente coordinarse para la decisión de la ubicación de las
estaciones de referencia, se considera el siguiente organismo a nivel del continente Africano:

Regional Centre for Mapping of Resources for Development (RCMRD). Entre sus objetivos está el
proporcionar información geográfica de calidad destinados a la gestión del medio ambiente, los
recursos naturales y el desarrollo sostenible en los países miembros. Destacar que la actualidad los
países objetivo de acciones de desarrollo por parte del AECID no coincide con los miembros de esta
organización, pero sí plenamente el objetivo del proyecto. Dirección web: http://www.rcmrd.org/.
Como socio tecnológico, suministrador de hardware preciso, en principio se plantea contar con la empresa
Leica-Geosystem.
Por último, y de forma bilateral en cada uno de los países objetivos del proyecto, sería conveniente
establecer contacto con los organismos nacionales dedicados a la producción de cartografía y definición de
los sistemas de referencia en el país.
Beneficios
****
Estimación de los costes.
En este momento, este es uno de los epígrafes menos estudiado, por lo que deberá de considerarse como
muy provisional. Se va plantear una estimación del coste por estación de referencia, desglosando las
principales partidas:
o Adquisición de la estación de referencia y del receptor GIS: 3000-6000€.
o Pequeño material complementario: 600€
o Viaje y estancia de una persona, durante una semana: 2500€
Sería preciso incorporar los gastos de tipo general, que en este momento están por definir.
Cronograma
La realización de este proyecto se considera se debe realizar en dos fases, una vez definido el número de
estaciones que se pueden materializar, función del presupuesto y del número de receptores de los que se
pueda disponer.
1. Estudio concreto en particular de las ubicaciones para las estaciones.
Supone analizar para cada uno de los países objetivos:
o Las posibles ubicaciones de las estaciones.
o Establecer contacto con las Universidades y analizar la respuesta de las mismas,
o Establecer contacto con los organismos cartográficos nacionales de cada país, y tratar de
involucrarles en el proyecto.
o Analizar la verificación de los requisitos técnicos exigidos, tanto a nivel de comunicaciones como
del entorno de las posibles ubicaciones.
El resultado de esta fase debería ser la propuesta de ubicaciones en cada país, que debería ser
analizada también a nivel conjunto.
2. Elaboración de un plan de materialización y puesta en marcha de las estaciones.
3. Establecimiento de un calendario para los cursos de formación.