1. ANA ELSA DOMÍNGUEZ CEBALLOS
CURSO DE CARTOGRAFÍA Y GEOMÁTICA
PARA PROFESORES
ENERO 2012

2. GEOMÁTICA
 Campo de actividades para adquirir, manejar y
representar datos espaciales requeridos como parte
de actividades científicas, administrativas, legales y
técnicas que se preocupan de la producción y manejo
de información espacial.
 (Instituto Canadiense de Geomática, Canadá. 2000,
Fuente: www. cartesia.org).

3. ADQUIRIR, MANEJAR Y REPRESENTAR
DATOS ESPACIALES
ASTRONOMÍA
GEODESIA
TOPOGRAFÍA
FOTOGRAMETRÍA
C A R T O G R A F Í A

4. ¿Qué tipos de datos espaciales?
 Sistemas de coordenadas geográficas o geodésicas
 Latitud , longitud y altitud
 Sistemas tridimensionales
 X, Y y Z
 Rasgos definidos: líneas (drenaje, curvas de nivel), puntos
(coordenadas), polígonos (áreas, polígonos)
 Es decir son dos formas de expresar las coordenadas
espaciales
 Ejm:
 Latitud 42º 55’ 44.70 ’’ X= 1 499, 833.88 m

5. SISTEMA GEOMÁTICOadquirir, manejar y representar datos espaciales
 Levantamientos de información geográfica: Sistemas geodésicos,
Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) y Estaciones Totales
Topográficas (ETT), y a los levantamientos aerofotogramétricos
apoyados por GPS y Sistemas de Navegación Inercial (INS).
 Procesamiento Fotogramétrico: Modelos Digitales de Elevación
(MDE) y ortofotos mediante Sistemas Fotogramétricos Digitales (DPS,
por su siglas en inglés) y Estaciones Fotogramétricas Digitales (DPWS,
por su sigla en inglés).
 Procesamiento Cartográfico: En este subsistema se incorporan los
fundamentos metodológicos de la cartografía para una adecuada
generación de cartográfica básica. Todos los procesos de este
subsistema utilizan la incorporación de insumos fotogramétricos a
software de Diseño Asistido por Computadora (CAD) como base de
restitución cartográfica para generar cartografía básica.

7. LEVANTAMIENTOS DE
INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
 Constituidos por un conjunto de observaciones
recolectadas y medidas directamente en campo y los
procesos complementarios en gabinete.
Levantamientos geodésicos
Levantamientos topográficos
Levantamientos aerofotográficos
 Alternativas para obtener información de manera
más rápida, precisa y de calidad

8. Últimos 20 años
 Avances de:
SIG O GIS
Impactando la labor de
geógrafos, geodestas y
topógrafos
(georreferenciación).

9. Levantamientos geodésicos
 A partir de mediciones y
cálculos necesarios para
la ubicación o
posicionamiento de
puntos en grandes
extensiones de la
superficie terrestre. La
figura utilizada son
triángulos.

10. Geodesia
 Geoide – superficie
equipotencial, física y
real nivelada de la tierra,
supone los océanos en
reposo, toma en cuenta
las anomalías
gravimétricas.
Elipsoide- marco de
referencia arbitrario,
teórico y matemático que
permite realizar cálculos
para realizar la
proyección de puntos y
elaborar mapas

12.  Para hacer cálculos sencillos y aproximados, es
conveniente pensar que la Tierra es una esfera. Aunque
es ligeramente achatada en los polos y abultada en el
Ecuador, con el hemisferio sur un poco más
voluminoso que el norte, y con la rugosidad propia que
le da el relieve del terreno.

13.  En general, es más práctico trabajar la forma de la
Tierra como si fuera un elipsoide, sin considerar las
ondulaciones propias de la topografía. Esto se debe a
que el elipsoide es una figura matemática fácil de usar
que es lo suficientemente parecida a la forma de la
Tierra cuando se están trabajando las coordenadas en
el plano: Latitud y Longitud.
 Existen diferentes modelos de elipsoides utilizados en
geodesia, denominados elipsoides de referencia. Las
diferencias entre éstos vienen dadas por los valores
asignados a sus parámetros más importantes

14. Para facilitar
los cálculos
matemáticos
se utilizan
elipsoides
locales

15. Nombre (m) (m)
Australian National 6378160.000 6356774.719 298.250000
Bessel 1841 6377397.155 6356078.963 299.152813
Clarke 1866 6378206.400 6356583.800 294.978698
Clarke 1880 6378249.145 6356514.870 293.465000
Everest 1956 6377301.243 6356100.228 300.801700
Fischer 1968 6378150.000 6356768.337 298.300000
GRS 1980 6378137.000 6356752.314 298.257222
International 1924 (Hayford) 6378388.000 6356911.946 297.000000
SGS 85 6378136.000 6356751.302 298.257000
South American 1969 6378160.000 6356774.719 298.250000
WGS 72 6378135.000 6356750.520 298.260000
WGS 84 6378137.000 6356752.314 298.257224

16. La presencia
de masas de
agua y la
composición
terrestre
causan
anomalías en
la gravedad

17. Superficie topográfica
Es la superficie
verdadera y no
es la apropiada
para realizar
cálculos,
solamente es
útil para
levantamientos
locales del
terreno

18. Datum
Una superficie de
referencia con
definición
geométrica exacta,
generalmente un
elipsoide de
revolución.
Un punto específico
donde coinciden la
normal del geoide y
el elipsoide
datum

19. SISTEMAS DE REFERENCIA
 El IERS ( Internacional Eart Rotation and Reference
Systems Service) es la organización encargada de
definir, realizar y promover el Sistema de Referencia
Terrestre Internacional ( ITRS). Puntos ubicados en el
terreno con gran precisión a través de :
 Sistema de orbito-grafía por radioposicionamiento
Doppler integrado por satélite (DORIS).
 Receptores montados en satélites artificiales , que
reciben señales de una red que actualmente consta de
51 balizas sobre la superficie terrestre

20. Orbtitografía por Radioposicionamiento
Dopler integrado por satélite (DORIS)
Receptores montados
en satélites
Balizas en la
superficie
Las estaciones mandan señales en
dos frecuencias: una para medir el
efecto Doppler y otra para corregir
el retardo en la ionosfera

22. Telemetría laser sobre satélites
(SLR)
 La SRL mide los
intervalos de tiempo
transcurridos por
pulsos laser emitidos
por un trasmisor que
viaja hacia un satélite
artificial y vuelve al lugar
de trasmisión

23. Situación (son 14) País
Riga Lituania
McDonald Observatory Texas, USA
Yarragadee Australia
Greenbelt Maryland, USA
Monument Peak California, USA
Changchun China
San Juan Argentina
Hartebeesthoek Sudáfrica
Zimmerwald Suiza
Mt Stromlo Australia
Graz Austria
Herstmonceaux Reino Unido
Matera Italia
Wettzell Alemania

24. INFORMETRIA DE BASES MUY
LARGAS (VLBI)
 Observación de un objeto celeste (fuente de radio extra
galáctica) simultáneamente con un conjunto de
radiotelescopios, situados en lugares muy distantes
entre sí. La radiación de ese objeto es recibida en
instantes ligeramente diferentes en cada telescopio.

26.  La observación de cuásares puntuales permite un
análisis inverso en que se extraen como solución las
posiciones sobre la Tierra de los radiotelescopios . Los
planes de observación organizados a nivel mundial
permiten un seguimiento de las variaciones de dichas
posiciones, y con ello, son una herramienta
incomparable en el estudio de los movimientos
terrestres a pequeña y gran escala.

27. SISTEMA GEODÉSICO NACIONAL
 Conjunto de puntos
situados sobre el terreno,
establecidos mediante
monumentos o marcas
físicas más o menos
permanentes sobre los
que se han hecho
medidas directas y de
apoyo que permiten su
interconexión y la
determinación de su
posición y altura.

28. RED GEODÉSICA NACIONAL ACTIVA
(RGNA)
 15 Estaciones con exactitud de 5 cm, las cuales
registran a intervalos de 15 segundos, la información
de las dos frecuencias trasmitidas por los satélites
Navstar, que forman el sector espacial del Sistema de
Posicionamiento Global

31. RED GEODÉSICA
NACIONAL PASIVA
Vértices
geodésicos
distribuidos en
el país,
localizados con
placas, ligadas
a la RGNA

32.  La red geodésica nacional vertical del país cuenta con
21 000 bancos de nivel de precisión (BNP) y 17 000
bancos de nivel topográfico (BNT)
 Estos deben ser permanentemente mantenidos y
actualizados por la dinámica terrestre.

33. Aplicaciones
 Determinación precisa del relieve
 Origen para obras públicas
 Proporciona datos de altura en la cartografía nacional a
cualquier escala
 Se detectan posibles variaciones verticales en zonas
sísmicas y volcánicas.

34. Sistema Geodésico Gravimétrico
 Todo punto de levantamiento gravimétrico con
propósito geodésico deberá estar referido a la Red
Internacional de Estandarización de la Gravedad de
1971 ( IGSN71).
 Sirve para determinar el campo gravitatorio existente y
su influencia/relación en los levantamientos
geodésicos

35. Levantamientos topográficos
 Determinan la configuración de una parte de la
superficie terrestre, sin considerar la curvatura.
 Son de gran utilidad en cartografía básica, pero deben
estar enlazados a la RGNP.
 Topografía- ciencia que tiene por objeto el estudio del
conjunto de procedimientos para determinar la
posición de puntos sobre la superficie terrestre, por
medio de medidas (elevación, distancia y dirección).

36.  Hoy en día las estaciones
totales ( método de
distanciometría
electrónica) realizan las
operaciones
planimétricas (x,y) y
altimétricas (z)
simultáneamente

37. Medidas topográficas en función
de ángulos

38. Ángulos medidos en topografía

39. Distancias medidas en topografía
 Dn distancia
natural en el
terreno
 Dg distancia
geométrica
 Dr distancia
reducida a la
horizontal

40. Datos básicos y distancias
conocidas
Estación total
topográfica

41. Sistemas de representación
utilizados en topografía
 E. Curvas de nivel
 D. Red de triángulos
irregulares con curvas de
nivel
 C) Red de triángulos
irregulares (TIN)
 B) Nube de puntos
 A) superficie terrestre

42. Estación Topográfica Total
 Instrumento electro-óptico que basa su
funcionamiento en la tecnología de distanciometría
electrónica, es decir incorporación de un
distanciómetro y un microprocesador a un teodolito
electrónico.

43.  1. Pantalla digital
 2. Plomada óptica o láser
 3. Plataforma de
nivelación
 4. Colector de datos a
ordenador personal
 5. Niveles
 6. Tornillos de nivelación
 7. Mira de puntería
 8. Telescopio y
distanciómetro.
 9. Tornillos de mov.
Azimutal y cenital
 10. Baterias

44. Estación Topográfica Total (ETT)
 Requiere de:
 Adecuado estacionamiento de la ETT
 Referencia de un vértice geodésico
 Amplio conocimiento de las características técnicas,
operativas e informáticas de la ETT

45. Sistema de posicionamiento global
GPS
 Las siglas GPS significan Sistema de Posicionamiento
Global
 Existe muchas marcas y modelos de equipos GPS,
 muchas personas los utilizan a diario en sus coches o
en sus teléfonos celulares,
 la gran mayoría de ellos usan sólo las funciones básicas


46. SATÉLITES
 Orbitan la Tierra cientos de satélites,
cada uno con funciones específicas:
 Satélites de comunicación -
retransmisión de canales de televisión,
telefónicos y de informática.
 Actividades de percepción remota
(observaciones meteorológicas hasta
aplicaciones militares.)

47.  Intercomunicar puntos fijos como
pueblos y ciudades;
 Otros enlazan puntos móviles
(embarcaciones y a las aeronaves)
 Estación Espacial Internacional,
laboratorio de Física, Química,
Biología, Astronomía, etc.

48. El sistema GPS está formado por una
constelación de satélites llamada
NAVSTAR
 ( Navigation Satellite Timing and
Ranging), desarrollado por la fuerza aérea
de Estados Unidos con fines estratégicos
y de defensa, es un sistema de
radionavegación satelital continuo.

49.  2.2.2 Segmento de Control:

 Está compuesto por 5 estaciones de control ubicadas
alrededor del mundo cercanas al Ecuador, es el control de
los satélites a través de rastreo, y quien proveerá de
información orbital y de tiempo a los satélites, 4 Estaciones
de Monitoreo reciben información de los satélites GPS y
posteriormente la envían a la Estación de Control Maestro
en donde se efectúan las correcciones para posteriormente
enviarla nuevamente a los satélites GPS, las estaciones de
control son las siguientes: Colorado Springs (Control
Maestro), Hawaii, Asunción, Diego García y Kuajalein.


50. Segmentos de control
 Estaciones de control ubicadas alrededor del mundo
cercanas al Ecuador, controlan los satélites a través de
rastreo, y quien proveerá de información orbital y de
tiempo a los satélites, 4 Estaciones de Monitoreo reciben
información de los satélites GPS y posteriormente la envían
a la Estación de Control Maestro en donde se efectúan las
correcciones para posteriormente enviarla nuevamente a
los satélites GPS, las estaciones de control son las
siguientes: Colorado Springs (Control Maestro), Hawaii,
Asunción, Diego García y Kuajalein.


51.  De acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística y
Geografía (INEGI) además de las 5 estaciones que
están en funcionamiento en este momento, existen
otras cinco de reserva también de rastreo satelital,
ubicadas en Australia, Ecuador, Argentina, Bahrain e
Inglaterra, que están disponibles en caso de que
existiera alguna falla en las que se encuentran
trabajando en este momento.

52. 
 La función de las estaciones de control son monitoreo
de los satélites con el objeto de rastrear y predecir sus
órbitas, envío de datos, mandar nuevas efemérides,
correcciones de tiempo, mensajes de navegación y
corrección de las órbitas satelitales. Es decir, controlan
los satélites, comprueban su salud, operacionalidad y
su posición exacta en el espacio.


53. Segmento de usuarios:

 El hardware incluye los componentes de los receptores: Antena,
unidad de control y pantalla, unidad de almacenaje, cables,
baterías etc. El uso de la señal satelital no tiene ningún costo
para el usuario.
 El gobierno de los Estados Unidos se reserva el derecho de
encriptar lo cual solamente se puede corregir por usuarios
autorizados (principalmente militares Estadounidenses).
 En mayo de 2000 se libera completamente la señal, es decir, el
gobierno de los Estados Unidos expresa su intención de dar una
mayor seguridad a todos los usuarios empresas y dependencias
que utilizan este sistema, esto en parte es debido a la infinidad de
aplicaciones que actualmente tiene el GPS y por otro lado a la
competencia con la constelación Galileo, la cual es un proyecto
desarrollado por la Comunidad Europea.

54. Aplicaciones En los SIGS el GPS proporciona el control terrestre que es la base del mapeo,
 Registro de informaciones posicionales cronológicas y atributos al caminar, conducir, navegar
ya sea por vía terrestre, marítima o aérea a través de la zona de interés.
 En Topografía se utiliza para la Medición de superficies y propiedades, levantamiento de áreas
rurales y urbanas para crear la cartografía correspondiente (PROCEDE).
 En Geodesia es indispensable para medir los movimientos de deformación de la corteza
terrestre,
 En la Fotogrametría se utiliza para dar georreferencia a la toma de fotografías aéreas, estas se
pueden aplicar con mayor precisión debido a un recorrido más exacto.
 En la Secretaría de Agricultura se hacen padrones georreferenciados de productores de cultivos
perennes como: Café, limón, coco, plátano, etc.
 En la Comisión Nacional del Agua sirve para georreferenciar y actualizar bases de datos de
cuerpos de agua, principalmente de presas y con la finalidad de conocer la topografía de los
fondos .
 En el INEGI sus aplicaciones han sido diversas, en especial mantener la Red Geodésica
Nacional Activa (RGNA),