Nota Técnica

Los Modelos de Elevación Digital en los Sistemas de Información Geográficos.

noviembre 19, 2020

Autor: Giovanni Daza. Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI). FIIIDT.

INTRODUCCIÓN.

La presente Nota Técnica es complementaria con el resto de las anteriores publicadas (www: fii.gob.ve) donde se tratan de aclarar preguntas de los participantes, pero posteriores al Curso de Geomática que imparte el CPDI. En esta oportunidad se trata de dar algunas sugerencias en el empleo de los Modelos de Elevación Digital, DEM por sus siglas en inglés (Digital Elevation Model), que consisten en una representación de la realidad topográfica del terreno. Existen 2 modelos conocidos para esta representación: a) el modelo TIN (Triangular Irregular Network) que es un sistema vectorial triangular de mucha precisión, pero como contraparte es un archivo muy pesado y de escasa maniobrabilidad técnica; y luego b) el modelo raster, que consiste en una matriz de celdas donde cada celda está asignada a una altura y donde sus productos derivados han allanado el camino para ser el modelo más trabajado hoy en día.

EJEMPLOS, DESARROLLO E IMPORTANCIA DE LOS DEM.

Para entender rápidamente el concepto se partirá de una síntesis visual del modelo con ayuda de una rampa de colores o grises para simular una degradación óptica, usualmente se toman los colores oscuros para mostrar las zonas más bajas con el contraste de tonos claros para las mayores incidencias de altura.

Tomaremos la carta geográfica 59421NO para ejemplarizar un DEM (Figura 1) y como se desplegaría en cualquier software geo mático.

Figura 1. Escala de grises y Escala de colores. Fuente: Elaboradas por el autor.

Observamos el mismo set de datos bañados con 2 diferentes rampa de colores, en donde el color azul muestra las zonas más bajas y el rojo las áreas más latas, esto en la segunda gráfica. Claro que estas rampas de colores pueden ser diseñadas para trabajos específicos de acuerdo a las necesidades y gustos del usuario.

Comentamos al comienzo del artículo que el modelo raster presenta una serie de ventajas respecto al modelo TIN, por su facilidad para generar productos derivados, tales como:

Pendiente
Aspecto
Cuencas

Una de las primeras tareas de los usuarios de los DEM, es por supuesto generar las curvas de nivel a partir de un modelo de elevación digital, donde debemos especificar el punto de la altura inicial y la distancia de cada intervalo, como se ve en el producto derivado. (Figura 2).

Figura 2. Curvas de Nivel más DEM y Curvas de Nivel. Fuente: Elaboradas por el autor.

Otra variante muy atractiva para los usuarios paisajistas es el análisis de luces, para lograr un primer análisis de sombras del terreno; aquí entran en juego muchas variables que no vamos a tratar, tales como el ángulo de incidencia o la intensidad de luz, solo mostraremos dos comportamientos basado en luces y sombras. (Figura 3).

Figura 3. Ejemplo de Alumbrado (izq.) y Oscurecido (der). Fuente: Elaboradas por el autor.

Estas primeras aplicaciones a veces no requieren un detalle analítico exhaustivo, el usuario con una primera vista lograr detectar la realidad del fenómeno que quiere captar.

Otras veces es necesario ejecutar aplicaciones que requieren un mayor trabajo computacional por parte del hardware y un análisis más profundo por parte del usuario. Entre la gran variedad de representaciones vamos a mostrar una visión color natural de la imagen SPOT y otra visión coloreada del direccionamiento del terreno. (Figura 4).

Figura 4. Imagen SPOT color natural (izq.) y con Direccionamiento (der). Fuente: Elaboradas por el autor.

También se puede hacer una diagramación por pisos de altura, en cierto número de escalas a gusto y definición del usuario. (Figura 5).

Figura 5. Dos ejemplos de diagramación por pisos de altura. Fuente: Elaboradas por el autor.

Por supuesto que tenemos otras opciones por realizar, como de pendientes, aspecto, etc., las cuales ya hemos visto en otro artículo, pero como idea importante es necesario indicar que los DEM dan la facilidad de trabajar hipotéticas áreas de inundación según la topografía del terreno En la siguiente figura y a manera de Ejemplo, se mostraran 2 cotas de elevación de diferente valor como marca de inundación. (Figura 6).

Figura 6. Cota de 500 Mt (izq.) y Cota de 1000 Mt (der). Fuente: Elaboradas por el autor.

CONCLUSION.

El modelo digital de elevación es el resultado de la representación visual y matemática de los valores de altura con respecto al nivel medio del mar, que permite caracterizar las morfologías del terreno y los elementos u objetos presentes en el mismo, tales como los de origen antrópicos y la vegetación entre otros.
Conocer la información que existe acerca de los elementos en la superficie de la tierra es muy importante para el análisis y estudios en muy diversos campos de ingeniería, agrimensuras, ciencias de la tierra, formas del terreno y los elementos presentes en el mismo, pues constituye una herramienta importante para muchos usuarios como cartógrafos, geólogos, hidrólogos, ingenieros, planificadores, militares y en la actualidad como una variable obligada en los Sistemas de Información Geográfica (SIG).

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.