Iniciamos la publicación de los "Cuadernos de SIG", manuales cortos de temas SIG, resultados de más de una década de docencia universitaria en temas relacionados con las Tecnologías de la Información Geográfica. Mas que un manual exhaustivo, los mismos son cuadernos de apoyo para la aplicación de funciones clásicas de los Sistemas de Información Geográfica con el propósito, tal como se lo he expresado a mis estudiantes todos estos años, sirvan de bitácora para el uso de los SIG.
La colección completa posee mas de 25 manuales cortos, iniciamos hoy con el proceso de georreferenciación.
Espero les sea útil.
saludos REM.
Tema I: Georreferenciar con ArcGis, una imagen de satélite en base a
información cartográfica disponible
Por Raúl E. Martínez.
Por Raúl E. Martínez.
En un SIG, la georreferenciación es el posicionamiento geográfico
que se le da a un objeto espacial, representado mediante punto, líneas, polígonos o imágenes raster basado en un sistema de coordenadas y datum determinado. Es
por medio de este proceso que las coberturas o bases de datos digitales de un
SIG ocupan la posición que le corresponde en la superficie terrestre.
Para georreferenciar
una imagen (jpeg, bmp, tiff, png, etc) es necesaria tener una cartografía
digital de la zona en cuestión, para el caso de Panamá, ´preferiblemente hojas topográficas a escala 1:50,000 del IGN. A partir de estos mapas (impresos) o capas
georeferenciadas (mapas o coberturas digitales), que coinciden en ubicación con
la imagen, se establecen unos puntos de control para poder georeferenciar la
imagen.
A continuación se va
a realizar una explicación detallada del procedimiento:
Paso 1. Visualizar en
ARCGIS la imagen IKONOS sin georreferenciar mendoza_nogeo.img correspondiente a un sector de la Subcuenca de
Caño Quebrado localizada en el corregimiento de las Mendoza en el Distrito de
la Chorrera.
Cargar en el ArcGis las capas georreferenciadas de la
zona en cuestión (4243nad_iii , 4242nad_iv). En este caso se usarán mapas
topográficos digitales previamente georreferenciados.
Paso 2. Añadir el módulo para georeferenciar, “Georreferencing” localizados
en las opciones de extensión.
Al visualizar ambas imágenes aplicando el botón de
zoom Full Extent (la bola del mundo) observamos
que las mismas se localizan en diferentes planos ya que una de ellas (la imagen
IKONO) no se encuentra georreferenciada.
Para colocarlas en un
mismo plano visual situación que nos permitirá una mejor visualización de ambas
como requisito para la obtención de puntos de control, aplicamos la herramienta
Fit to display, localizada en el
menú de georreferencing.
Esta herramienta nos
permite aproximar la imagen IKONOS no georreferenciada al plano del mapa
topográfico el cual ocupa una posición cartográfica correcta.
Al aplicar el Fit to display, es necesario que la
imagen no georreferenciada, en este caso mendoza
_nogeo.img. se encuentre seleccionada en el layer del módulo georeferencing.
El resultado es una
aproximación visual de la imagen no georreferenciada con respecto al mapa
topográfico de manera que nos facilite la obtención de los puntos de control
necesario para la georreferenciación de la imagen.
Paso 3. Puntos de control
Para
georreferrferenciar una imagen, es necesario establecer los puntos de control
“necesarios” los cuales deberán hasta donde sea posible estar esparcidos a
través de toda la imagen. La cantidad mínima de puntos es 4 para
que funcione el algoritmo matemático correspondiente y el máxima número de
puntos serian “los que sean necesarios”
manteniendo el criterio que los mismos deberán estar lo mas esparcidos
en la imagen.
Los puntos de control
deberán ser objetos claramente visibles a los cuales se les pueda
establecer un par de coordenadas (X ,
Y). Estos puntos deberán ser claramente diferenciables, tanto en la imagen a
ser georreferenciada como en las fuentes cartográficas (mapas topográficos o
base de datos geográficas digitales). Generalmente utilizamos cruces de caminos
y corrientes de aguas (ríos), puntas de costas, edificaciones de ciertos
tamaños, bosques de galerías, etc.
Previo a la obtención
de los puntos de control, siempre es necesario determinar a priori los puntos
potenciales con la finalidad de determinar si los mismos son visibles en ambas
imágenes.
Se repetirá el proceso para cada uno de los puntos de
control previamente seleccionados en la imagen.
Para establecer el error medio cuadrático RMS que se
está teniendo se pulsa el botón View Link Table donde
se abrirá una interfaz gráfica que permite observar el error residual de cada punto y el error
medio cuadrático total que se está cometiendo. En este caso es RMS 10.60 metros. El margen de error aceptado
guarda relación con el tamaño del pixel de la imagen que estamos utilizando.
Si alguno de los
puntos muestran errores residuales por encima de los esperado, se podrá
eliminar en la tabla y se procederá al establecimiento de un nuevo punto o la
mejora en la captura del punto antes establecido.
Captura de coordenadas de manera manual
Otra manera de
capturar los puntos de control es introduciéndole directamente al sistema las
coordenadas X y Y establecidos para cada
uno de los puntos de control previamente determinados. Para ello será necesario
poder determinar las coordenadas para cada punto, como paso previo al proceso
en ARCGIS. Generalmente se utilizan de igual manera mapas topográficos en papel
o en mejor de los casos estos mismos mapas pero digitalizados y
georreferenciados, de manera que las coordenadas se obtengas al posesionarnos
sobre los puntos definidos para que nos sirvan como puntos de control.
Paso 4. Generar la imagen
georreferenciada
Una ves establecidos
los puntos de control, procedemos a realizar la función de rectificación por
medio de la función Rectify localizada en el menu Georeferencing / Rectify.
Con esto se abrirá el siguiente menú:
En el mismo se podrá
editar el tamaño del pixel de la imagen resultante. El tipo de método usado
para ajustar el tamaño de los pixeles, en este caso es el vecino más cercano.
El lugar donde se guardará la nueva imagen georeferenciada (Output Location) y el nombre y formato de la misma (Name).
Con esto se ha
generado una nueva imagen georeferenciada a partir de la imagen original en
formato img.