EL DATO DEM EN LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA.

Autor: Giovanni Daza. José Arismendi. Centro de Procesamiento Digital de Imágenes. CPDI. Fundación Instituto de Ingeniería y Desarrollo Tecnológico. FIIDT. 

 

1.- Introducción.

   De forma clásica los Sistemas de Información Geográficos (SIG) manejan variables nominales (suelos, hidrografía, cobertura, etc.), pero existen una datos de naturaleza cuantitativa que necesitan su espacio y tratamiento, en este lote tenemos los Modelos de Elevación Digital, (DEM)  y sus diferentes formas de representación.

Se entiende por  Modelo una representación simplificada de la realidad en la que aparecen algunas de sus propiedades. En nuestro caso un Modelo Digital del Terreno es una estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de una variable cuantitativa y continua. En concreto, la definición de un modelo digital de las elevaciones es una estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de la altitud de la superficie del terreno.

2.- Características de los tipos de DEM.

A.-El Modelo de Datos Vectorial está basado en entidades u objetos geométricos definidos por las coordenadas de sus nodos y vértices. Utiliza tres elementos geométricos para modelar digitalmente las entidades del mundo real, el Punto, la Línea y el Polígono.

Figura 1.Datos vectoriales. Fuente: centrogeo.repositorioinstitucional.mx

B.-El Modelo de Datos Raster está basado en localizaciones espaciales, a cada una de las cuales se les asigna el valor de la variable para la unidad elemental de superficie. Después de un tiempo han quedado dos estructuras básicas, la red irregular de triángulos TIN  y la matriz regular o Raster.

Figura 2. Modelos lógicos para representar superficies. Fuente: Internet

Figura 3.Modelos lógicos para representar variables cualitativas (A) y por entidades (B).
Fuente: Internet

En la Figura 4 siguiente se muestra un Modelo Vectorial.

Figura 4. Modelo Vectorial. Fuente: Internet.

Los triángulos se construyen ajustando un plano a tres puntos cercanos no colineales, y se adosan sobre el terreno formando un mosaico que puede adaptarse a la superficie con diferente grado de detalle, en función de la complejidad del relieve.

En la Figura 5 siguiente un Modelo Raster.

Figura 5. Fuente: ArcGIS for Desktop.10.3.ESRI

Esta estructura es el resultado de superponer una retícula sobre el terreno y extraer la altitud media de cada celda.

3.- Elaboración del DEM.

Esta fase incluye la fase de transformación de la realidad geográfica a la estructura digital de datos. Es una tarea de suma importancia, porque la calidad de los datos determinara los resultados posteriores del DEM así como de sus productos derivados.

La obtención de los datos se lleva a cabo en forma directa, cuando las medidas se toman en el campo real o indirecta, cuando se trabajan documentos realizados previamente.

Figura 6. Métodos Directos e Indirectos para la Obtención de los datos. Fuente: Internet.

Figuras 6 y 7. Ejemplos de Modelos de Elevacion  por método directo. Fuente: Soriano, P.C. 2020.

Figura 8 .Ejemplo de mapa usos posibles de suelo según pendiente (Método indirecto. Para cada celda un valor comprendido entre 0 y 100).Fuente: Soriano, P.C. 2020.

Figura 9. (Izq.). TanDEM-X Modelo Digital de Elevación del volcán Tunupa y los bordes del Lago de Sal, Salar de Uyuni en Bolivia (Fuente: DLR)
Figura 10. (Der.). Modelo digital de elevación LiDAR de tipo terreno en perspectiva, 5m resolución. –Chiapas. Fuente: https://docplayer.es/57470971

4.- Aplicaciones y Conclusiones de los DEM.

Además de su dato implícito, la altura, los DEM han generado toda una serie de datos derivados, de suma utilidad para los SIG y demás componentes de análisis territorial. Su campo de uso es muy variado, veámoslo por separado, así:

  • En las Variables Topográficas, para generar mapas de Pendiente, Orientación y Curvatura. Trazado de perfiles topográficos y creación de mapas en relieve.
  • En las Variables Hidrológicas, tales como Red de Drenaje Superficial, Cuencas y Subcuencas, líneas de flujo, área subsidiaria y caudales.
  • En las Variables climáticas de Insolación Potencial, Irradianza e Índices de Exposición, como se muestran a continuación.
  • En la Geomorfología, con el análisis de la superficie y con la Modelización de la escorrentía del agua o del movimiento en masa (por ejemplo, para avalanchas y corrimientos de terreno).
  • En Tratamiento de visualizaciones en 3D, para la Planificación de vuelos, la creación de modelos físicos (incluyendo creación de mapas de relieve) línea de mira y simulación de vuelo.
  • En Sistemas de transporte inteligentes para seguridad automotriz y sistemas avanzados de asistencia al conductor, en Ingeniería y diseño de infraestructuras.
  • En los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS). Reducción (corrección del terreno) de las medidas de gravedad (gravimetría, geodesia física).
  • En la Agricultura de precisión y gestión forestal
  • Entre otras aplicaciones…

  5.- Referencias Bibliográficas.

  • Cartografía. Construimos las bases para el nuevo milenio. http://sitio.cartografia.cl/ 
  • Luis A. Castellanos Fajardo. Diplomado en análisis de información espacial, Pre-procesamiento de datos vectoriales. CONACYT. Centro GEO.
  • LiDAR. https://docplayer.es/57470971
  • Patricio Soriano Castro.2020. SIGdeletras. Tecnologías de Información Geográfica.

 

Contactos: giodaza90@gmailcom; arismendi40@gmail.com