MEMORIA TÉCNICA MOCACHE PROYECTO: “GENERACIÓN DE GEOINFORMACIÓN PARA LA GESTIÓN DEL TERRITORIO A NIVEL NACIONAL, ESCALA 1:25.000” DATOS BÁSICOS E INFRAESTRUCTURA DICIEMBRE 2011 Personal participante: El personal que participa en la generación de este insumo pertenece al componente 1 “DATOS BÁSICOS” cuyo personal es el siguiente: Personal a nombramiento: Ingeniero Camilo Quiroga Topógrafo Víctor Erazo Personal a Contrato: Ingeniera Carolina Ramos Ingeniera Belén Jarrín Egresada Erika Donoso Egresada Vianka Vizuete Egresado Santiago Pinto Egresado Jorge Benítez 1 PERSONAL PARTICIPANTE ................................................................................. 1 II. INTRODUCCIÓN...................................................................................... 3 1.1 OBJETIVOS ............................................................................................ 3 1.1.1 GENERAL ............................................................................................. 3 1.2.2 ESPECÍFICOS ........................................................................................ 3 II. METODOLOGÍA ....................................................................................... 4 2.1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL SISTEMA DE REFERENCIA .................. 4 2.1.1 Sistema de Referencia Horizontal ....................................................... 4 2.2.2 Sistema de Referencia Vertical........................................................... 4 2.2.3.Sistema Cartográfico de Representación ............................................. 4 2.2 RECOPILACIÓN, CONVERSIÓN Y ESTRUCTURACIÓN DE INSUMOS CARTOGRÁFICOS BÁSICOS OFICIALES, ENTREGADOS POR EL INSTITUTO GEOGRÁFICO MILITAR (IGM)................................................................ 5 2.2.1 Recopilación de la Cartografía, Fotografía Aérea,.................................. 5 2.2.2 Recopilación y Revisión del Mosaico de Ortofotos y Modelo Digital de Elevaciones ....................................................................................... 5 2.2.3 Conversión, estructuración y catalogación de la cartografía base a una geodatabase...................................................................................... 6 a. Revisión de las capas de información cartográfica en formato CAD.............. 6 b. Conversión de formatos dgn a shp.......................................................... 6 c. Separación por niveles en formato DGN................................................... 7 d. Importación de DGN a SHP .................................................................... 7 1. Cobertura de Puntos ............................................................................. 8 2. Elaboración de tablas en los diferentes archivos .SHP................................ 8 3. Coberturas de Líneas ............................................................................ 9 4. Cobertura de Polígonos ......................................................................... 9 2.2.4 Estructuración de la Geodatabase .....................................................10 2.3 CLASIFICACIÓN DE CAMPO .................................................................11 2.3.1 Planificación ...................................................................................11 2.3.2 Coordinaciones Generales. ...............................................................11 2.3.3 Desarrollo de la Metodología de Trabajo de Campo..............................11 2.3.4 Trabajos Ejecutados ........................................................................12 2.4 EDICIÓN DE LA CARTOGRAFÍA.............................................................12 2.5 CATALOGACIÓN DE LA INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA ...........................14 2.6 ELABORACIÓN E IMPRESIÓN DE MAPAS ................................................14 III. PRODUCTOS OBTENIDOS .................................................................... 15 IV. CONCLUSIONES ................................................................................... 16 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................ 167 2 I. INTRODUCCIÓN La elaboración cartográfica nos otorga la oportunidad de contar con una herramienta fuerte para la planificación, evaluación y monitoreo; además nos proporciona un elemento valioso para la gestión pues nos permite mostrar detalles de una zona de interés a personas que nunca antes han estado en este lugar, también nos permite la transferencia de información. En el marco del proyecto, el componente 1 es el responsable de recopilar, estructurar y entregar los insumos cartográficos básicos necesarios para la generación de geoinformación a escala 1:25.000 y 1:50.000. La cartografía con fines especiales, científica o temática tiene que ser reflejada sobre información geográfica precisa del área de estudio, que para el caso del proyecto, la información generada actuará como insumo para los estudios temáticos de los diferentes componentes. Siendo la información recopilada y generada dentro del componente la base para el estudio, se seguirá un proceso lógico, alcanzando metas para el cumplimiento de objetivos planteados. Para el caso se recopilará información básica generada en otras instituciones para luego analizarla y estructurarla en los formatos que se utilizarán dentro del proyecto. 1.1 OBJETIVOS 1.1.1 General Recopilar, estructurar y entregar los insumos cartográficos básicos necesarios para la generación de geoinformación a escala 1:25.000 a nivel nacional, para los diferentes componentes de CLIRSEN. 1.2.2 Específicos • Recopilar y revisar los insumos geomáticos básicos oficiales entregados por las instituciones nacionales e internacionales proveedoras de información para el componente. • Realizar la revisión y fiscalización de la cartografía a escala 1:25.000 entregada por el IGM. • Realizar la conversión de formatos (DGN – SHP) de la cartografía a escala 1:25.000 entregada por el IGM. • Estructurar la información cartográfica dentro de una Geodatabase del cantón Mocache según lo requerido y generar sus metadatos. • Ajustar el límite cantonal de Mocache a la cartografía a escala 1:25.000 tomando como referencia el Límite de la CELIR. 3 • Generar y entregar a los diferentes componentes los límites constantes del cantón Mocahe (ríos dobles, áreas urbanas, áreas de inundación) a escala 1:25.000. • Preparación y entrega de formatos para productos de salida del cantón Mocache, para los componentes según lo requerido en el Proyecto. II. METODOLOGÍA 2.1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL SISTEMA DE REFERENCIA 2.1.1 Sistema de Referencia Horizontal El Sistema Geodésico de referencia horizontal utilizado, es el Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS – ITRF94), compatible con el sistema de posicionamiento satelital GPS, con las siguientes características: Datum horizontal: SIRGAS (ITRF94) Época de referencia: 1995.4 Elipsoide de referencia: GRS80 Semieje mayor: 6378137.00 Achatamiento Polar: 1/298.257222101 Es importante aclarar que los Sistemas de Referencia Geocéntricos WGS84 y SIRGAS (ITRF94), en términos prácticos se consideran equivalentes. 2.2.2 Sistema de Referencia Vertical El sistema de referencia vertical utilizado para determinar la componente de altura de los puntos de apoyo, es el nivel medio del mar, materializado a través del mareógrafo de la Libertad 2.2.3 Sistema Cartográfico de Representación El sistema de representación plana es la proyección TRANSVERSA DE MERCATOR, con los siguientes parámetros: Latitud origen: Longitud origen: Falso Este: Falso Norte: Factor de Escala MC: UNIVERSAL 0º 00´ 00" 81º 00´ 00” W 500.000,00 m. 10´000.000 m. 0.9996 4 2.2 RECOPILACIÓN, CONVERSIÓN Y ESTRUCTURACIÓN DE INSUMOS CARTOGRÁFICOS BÁSICOS OFICIALES, ENTREGADOS POR EL INSTITUTO GEOGRÁFICO MILITAR (IGM). 2.2.1 Recopilación de la Cartografía, Fotografía Aérea, Se recopiló la siguiente información cartográfica: cartografía escala 1:25000 y 1:50000, fotografía aérea digital, ortofotos y Modelo Digital de Elevaciones del IGM. Una vez que se dispuso de la información cartográfica en formato CAD del cantón Mocache a realizar una evaluación y revisión de los elementos y trazos que conforman esta información para la escala 1:25.000. Aquella información que tuvo observaciones, fue analizada y de ser el caso, devuelta al ente rector para su posterior corrección. 2.2.2 Recopilación y Revisión del Mosaico de Ortofotos y Modelo Digital de Elevaciones El IGM entregó el mosaico de ortofotos, en los cuales se revisaron y evaluaron los siguientes aspectos: • • • • • Empates entre fotos Homogeneización de colores Coincidencia con el área de estudio Georeferenciación Áreas sin corrimientos (distorsiones) Para el área que cubre el Cantón Mocache se dispone de dos mosaicos de ortofotos Cuadro 2.2.2. Ortofotos INSUMO FECHA AREA CUBIERTA RESOLUCIÓN MOSAICO DE ORTOFOTOS VELASCO IBARRA Año 2010 Cantón Mocache (20%) 0.5 Metros MOSAICO DE ORTOFOTOS SAN VICENTE Año 2010 Cantón Mocache (50%) 0.5 Metros 5 Gráfico 2.2.2. Mosaico de ortofotos Cantón Mocache Fuente: CLIRSEN, 2010 2.2.3 Conversión, estructuración y catalogación de la cartografía base a una geodatabase a. Revisión de las capas de información cartográfica en formato CAD • Se revisó que los niveles que conforman la información CAD (Microstation), estén acorde con la tabla de estructuración de cartografía del Instituto Geográfico Militar para las escalas del Proyecto. • Se revisaron los empates entre vías, ríos, curvas de nivel y cualquier información relevante con las hojas y cantones adyacentes al Cantón Mocache. • Se revisaron los empates entre los límites cantonales de la CELIR ajustados a escala 1: 25000 b. Conversión de formatos dgn a shp La información cartográfica entregada en formato *.dgn (Microstation) fue transformada a coberturas de puntos, líneas y polígonos en formato *.shp a través del software ArcGis 9.x, utilizando las herramientas del ArcToolBox como por ejemplo: importación, exportación, interoperabilidad, etc. 6 c. Separación por niveles en formato DGN En el entorno del software Microstation la información cartográfica se encuentra bajo niveles o layers, cada uno de los mismos posee el nombre correspondiente a la información dibujada. Gráfico 2.2.3.c. Separación por niveles Carta Topográfica en Microstation Cuadro de niveles o layers de las coberturas en Microstation Fuente: CLIRSEN, 2011 d. Importación de DGN a SHP Posteriormente a la identificación de cada uno de los niveles o layers se procedió a abrir el archivo .DGN de Microstation en ArcGis 9.3. Al momento de traer al ArcGis 9.3 el archivo correspondiente de Microstation, este se presenta con las tres formas básicas geométricas de representación de Cartografía: punto, línea y polígonos; además un archivo de anotaciones en el cual se registra todo el formato texto construido en el software Microstation. Gráfico 2.2.3.d. Importación de DGN a SHP Fuente: CLIRSEN, 2011 7 Se desplegaron en el ArcGis una a una las coberturas correspondientes a puntos, líneas y polígonos, identificando así los siguientes: 1. Cobertura de Puntos Se desplegó el archivo de Microstation correspondiente a la cobertura de puntos, donde se procedió a la separación de la información, puesto que en dicha cobertura se encontraban: puntos acotados, casas, iglesias, escuelas/colegios, en un solo archivo. Gráfico 2.2.3.1. Cobertura de puntos Fuente: CLIRSEN, 2011 2. Elaboración de tablas en los diferentes archivos .SHP Existen otras coberturas como Puentes, Poblados, Sitios, Haciendas que se encontraban en formato texto, los mismos fueron transformados a formato de punto. Gráfico 2.2.3.2. Elaboración de tablas Archivo texto de Microstation Fuente: CLIRSEN, 2011 8 3. Coberturas de Líneas Se desplegó el archivo de Microstation correspondiente a la cobertura de líneas, donde se procede a la separación de la información, puesto que en dicha cobertura se encontraban: Vías, Ríos simples, Ríos dobles, Islas, Arenas Línea Férrea, Línea de Energía Eléctrica, etc. Gráfico 2.2.3.3. Cobertura de líneas Fuente: CLIRSEN, 2011 4. Cobertura de Polígonos Las coberturas que se caracterizan por ser polígonos como son los Ríos dobles, Islas, Arenas, Aeropuertos fueron de igual manera seleccionados del archivo tipo línea con el que fueron creados en CAD (Microstation) y posteriormente digitalizados en ArcGis 9.3. Gráfico 2.2.3.4. Cobertura de Polígonos RÍO VENECIA Venecia Central Venecia Fuente: CLIRSEN, 2011 9 2.2.4 Estructuración de la Geodatabase Para la estructuración de la información se generó una Geodatabase que contenga un Feature Data Set y varios Feature Class de acuerdo al Catálogo de Objetos utilizado en el Proyecto con sus respectivos dominios espaciales y de atributos. El modelo conceptual clasifica los elementos basado en los datos requeridos, decidiendo su representación espacial. El modelo lógico se ajusta al modelo de geodatabase implementado. Gráfico 2.2.4. Estructuración de Geodatabase La información fue estructurada dentro de la Geodatabase del cantón, la misma que consta de un Feature Data Set y el número de Feature Class de acuerdo a las coberturas existentes. Las coberturas que se crearon fueron: Cobertura de Puntos: Se procedió a la separación de la información contenida en los layers: punto desvanecido, poblados, edificios, cementerios, escuelas. Coberturas de Líneas: Camino de herradura, Curvas de nivel, Límites varios, Puentes, Ríos simples, Senderos y Vías. Cobertura de Polígonos: Se procedió a la separación de la información contenida en los layers: Ríos dobles, Ríos dobles intermitentes, Islas, Arenas, Estructuras a escala, Cementerio, Reservorio, Estadio, Límites y Zonas Urbanas. 10 2.3 CLASIFICACIÓN DE CAMPO 2.3.1 Planificación Dentro de la planificación de clasificación de campo, se realizó una salida de campo que cubrió el cantón Mocache. 2.3.2 Coordinaciones Generales. Se realizó las coordinaciones de trabajo con la I. Municipalidad del cantón Mocache. 2.3.3 Desarrollo de la Metodología de Trabajo de Campo El Manual de clasificación de campo (nombre de edificio, cementerios, ríos, tipo de vías, acueductos, poblados) editada por el IGM establece las especificaciones técnicas requeridas para el proyecto. La clasificación de la cartografía base escala 1:25.000 se realizó con verificaciones físicas de los accidentes naturales y artificiales, acopio de datos actuales en base a dos o más fuentes de información, dando prioridad a la proporcionada por la I. Municipalidad del Cantón Mocache y habitantes de las zonas visitadas. También se utilizó como guía el mosaico de ortofotos generado en el IGM a escala 1:30.000. La clasificación de vías y caminos se realizó mediante la siguiente descripción: - Más de dos vías: Una carretera construida por lo menos de 8.2m de ancho. El número de vías se indica por rotulación paralela al camino. - Dos vías: Una carretera contraída por lo menos de 5.5m y menos de 8.2m de ancho. - Una vía: una carretera construida por lo menos de 2.5m de ancho y de menos de 5.5m. - Camino de herradura: una vía natural transitada en la que caben vehículos de tracción en las cuatro ruedas o sobre orugas y que es por lo menos de 1.5m de ancho, pero de menos de 2.5m se clasifica como rodera. - Sendero: una vía natural transitada de menos de 1.5m de ancho. Y para determinar el tipo de camino, se tomó en cuenta los siguientes criterios: 11 Revestimiento sólido, transitables todo el año. - Autopista - Dos o más vías de ancho - Una vía de ancho Revestimiento suelto o suave, transitables todo el año. - Dos o más vías de ancho - Una vía de ancho Revestimiento suelto, transitables en tiempo bueno o seco. - Roderas Senderos Las medidas de los caminos se las tomó in situ. Las medidas de los caminos varían en su recorrido. El ancho de los canales o acueductos no es constante Existen gran cantidad de caminos Nº 7, pero se identificó los más importantes. 2.3.4 Trabajos Ejecutados Se ejecutó la Clasificación de Campo de acuerdo con las normas y especificaciones técnicas vigentes de todos los detalles discernibles en conformidad con la escala del levantamiento: 2.4 - Se realizó el recorrido por las vías, ríos, esteros, edificaciones, cementerios, represa, poblados y acueductos. - Actualización en tiempo real utilizando el GPS Garmin conectado a la laptop con el software Arc Gis 9.3 y el sistema GPS. - Verificación de las vías el mosaico de ortofotos, cartas escaneadas del IGM a escala 1:50.000 y la cartografía generada en el Componente 1 a escala 1: 25.000. - Edición de los atributos en la tabla de cada elemento cartografiado (vías, ríos, esteros, cuerpos de agua, acueductos poblados, edificio, cementerio) en tiempo real. - Creación del mapa de edificaciones que no existen en la cartografía tales como edificio, cementerios. EDICIÓN DE LA CARTOGRAFÍA Consiste en preparar al documento gráfico o digital de tal manera que posea las mejores propiedades cartográficas, para lo cual se realizó: 12 • Limpieza y depuración de los archivos originales de compilación, a través de la utilización de filtros (Topología) para la detección e identificación de elementos abiertos o cruzados, sobrepuestos, etc. • Creación de nodos en la intersección entre elementos lineales de un mismo tipo. En la edición se revisaron los siguientes aspectos: • • • • Empates de vías, ríos, canales etc. con los cantones adyacentes. Ajuste del límite cantonal a la escala del proyecto, 1:25.000. Generación del mapa base del cantón, con los datos de la Geodatabase. Revisión y corrección de la cartografía mediante un proceso topológico, utilizando 8 reglas topológicas para el caso de las líneas y 2 para los polígonos. Las reglas topológicas utilizadas para líneas son las siguientes: - Must Not Overlap Must Not Intersect Must Not Have Dangles Must Not Have Pseudos Must Not Self-Overlap Must Not Self-Intersect Must Be Single Part Must Not Intersect Or Touch Interior Gráfico 2.4. Reglas topológicas para Líneas Fuente: CLIRSEN, 2011 13 Las reglas topológicas utilizadas para polígonos son las siguientes: - Must Not Overlap Must Not Have Gaps Gráfico 2.4. Reglas topológicas para Polígonos Fuente: CLIRSEN, 2011 2.5 CATALOGACIÓN DE LA INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA Una vez estructurada la Geodatabase, se procedió a catalogar la información en base a la estructura, codificación, descripción, etc., de la tabla de estructuración del IGM para la escala 1:25.000, además de la información toponímica oficial generada por el IGM. 2.6 ELABORACIÓN E IMPRESIÓN DE MAPAS Se generó el layout del cantón, a partir del uso de las herramientas SIG, el mismo que estuvo estructurado en función de las plantillas diseñadas para el Proyecto. La información marginal consta de los siguientes elementos: • • • • • • • • • Titulo del mapa Leyenda Simbología Tarjeta Escala gráfica Escala numérica Cuadrículas geográficas y planas Mapa de ubicación provincial y cantonal. Toponimia. 14 III. PRODUCTOS OBTENIDOS Figura 3. Ortofoto del Cantón Mocache Fuente: CLIRSEN, 2011 15 Figura 3.2. Mapa de salida del Cantón Mocache Fuente: CLIRSEN, 2011 IV. CONCLUSIONES - Se procedió a generar y estructurar la cartografía digital planimétrica a escala 1:25.000 del Cantón Mocache. - Se utilizó un método alternativo, para la generación de cartografía planimétrica digital, basado en la digitalización de elementos geográficos a partir de ortofotos - Se levantó información en campo para actualizar los nombres geográficos de los elementos (Toponímia). 16 BIBLIOGRAFÍA - Merrigan M.; Swift E.; Wong R.; Saffel J.; A Refinement to the World Geodetic System 1984 Reference Frame. USA, Presented at the Institute of Navigation, ION-GPS-2002, Portland, OR Sept, 2002, ingresado 14/09/2006. - Mobile Mapper Pro, Especificaciones Técnicas. ingresado 12/05/2009, [on line] - THALES, MobileMapper FAQ: MobileMapper Pro System. [on line] http://www.magprogps.com/out3/Land%20Survey/MM%20Office/FAQs/M M_System_FAQ.pdf 17 - TRIMBLE, Catálogo Trimble R3 GPS System Datasheet – Spanish. ingresado 28/12/2009 [on line], http://pdf.directindustry.es/pdf/trimble/trimble-r3-gps-system-datasheetspanish/14795-93857.html - Villa G., Tratamientos Geométricos, IGN-Universidad de Salamanca, Curso de Teledetección aplicada a la observación e información territorial, Julio 2008. - ESRI. ArcGIS9 Getting Started whit ArcGis, Environmental Systems - Research Institute, Inc., ESRI Press, Redlands, USA, 2004. - Juan Carlos Pindo Macas, “Cartografía Geológica de un Sector de la Península de Santa Elena mediante Sistemas de Información Geográfica”, 2007, Guayaquil-Ecuador. - Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH), Convenciones Topográficas. Segunda Edición, Publicación 321, Santiago de Chile, 1982. 18