Datos del relieve
El relieve se refiere a la altura que tiene la superficie terrestre en diferentes puntos de la geografía. Su medida permite modelar las formas estructurales ubicadas en la superficie terrestre, tales como montañas, valles y riveras, entre otros rasgos geográficos. Al existir dos tipos, superficie y terreno, a través de los modelos digitales de elevación es posible conocer la existencia, disposición, forma y posición de los elementos que conforman un espacio geográfico y que pueden ser de origen natural o antrópico.
Continental
Los datos de relieve continental e insular son valores de altura que permiten representar, por medio de modelos digitales de elevación, las formas de montañas, mesetas, valles, depresiones, terrazas y abanicos aluviales. Para ello, se captan los datos de altimetría sobre la superficie de la Tierra, mediante sistemas instalados en plataformas aeronáuticas, satelitales y/o terrestres. Los modelos digitales de elevación permiten realizar modelados topográficos en dos y tres dimensiones, que pueden ser utilizados en diversas aplicaciones de ingeniería civil, geodesia, fotogrametría, manejo y planeación de recursos naturales, ciencias de la Tierra, militares y cartográficas.
Modelo digital de elevación
Un modelo digital de elevación es una representación visual y matemática de los valores de altura con respecto al nivel medio del mar, que permite caracterizar las formas del relieve y los elementos u objetos presentes en el mismo. Estos valores están contenidos en un archivo de tipo raster con estructura regular. En los modelos digitales de elevación existen dos cualidades esenciales que son la exactitud y la resolución horizontal o grado de detalle digital de representación en formato digital, las cuales varían dependiendo del método que se emplea para generarlos y para el caso de los que son generados con tecnología LIDAR se obtienen modelos de alta resolución y gran exactitud (valores submétricos). Los datos de apoyo derivados pueden ser curvas de nivel, corrientes de agua, mapas de pendientes, redes irregulares de triángulos (TIN), imágenes del relieve sombreado o mapa de sombras, puntos acotados de altura, modelos vectoriales de la altura de los elementos presentes en el terreno, líneas estructurales, entre otros.
Tipos de modelos digitales de elevación
(INEGI) realiza la representación del relieve generando un modelo simplificado ,dicho modelo se denomina “Modelo Digital de Elevación” (MDE), el cual es utilizado como una fuente de información digital para el estudio de la superficie del terreno de México.
Los Modelos Digitales de Elevación que produce el INEGI son de dos tipos:
Modelo digital de superficie (MDS) que representa todos los elementos existentes o presentes en la superficie de la tierra (vegetación, edificaciones, infraestructura y el terreno propiamente.El modelo digital del terreno (MDT) recrea la forma del terreno una vez que fueron removidos todos los elementos ajenos al mismo como son la vegetación, edificaciones y demás elementos que no forman parte del terreno.
Métodos de generación de modelos digitales
Los métodos para la generación de los Modelos Digitales de Elevación pueden dividirse en dos grupos:
- Métodos directos. Estos se obtienen a partir de mediciones que se realizan directamente sobre el terreno real, en los cuales podemos citar:
- La toma directa de datos por medio de levantamientos topográficos con estación total o con GPS.
- Uso de altímetros transportados desde una plataforma aérea como el radar o láser.
Métodos indirectos. Cuando se utilizan documentos analógicos o digitales elaborados previamente para generar un modelo digital de elevación, en los cuales podemos citar:
- La digitalización de curvas de nivel y puntos de altura de la cartografía topográfica realizada mediante procesos convencionales de conversión automática (mediante escáner y vectorización) o manual (uso de tableta digitalizadora o en pantalla).
- Restitución fotogramétrica numérica, analítica y digital (procesos fotogramétricos).
Los métodos que emplea actualmente el INEGI para la generación de los Modelos Digitales de Elevación son:
Generación a partir del método fotogramétrico de correlación cruzada:
La técnica de correlación cruzada de imágenes se fundamenta en la comparación de imágenes digitales a partir de pares estereoscópicos de fotografías aéreas digitalizadas.Tecnología LIDAR:
LIDAR es la combinación de tecnologías diseñadas para la obtención de coordenadas tridimensionales (X, Y, Z), de puntos del terreno mediante un telémetro láser montado en un avión.Digitalización de cartografía topográfica:
Los mapas topográficos proporcionan información acerca del relieve del terreno, dicha información viene en forma de curvas de nivel y puntos de altura.
Cubierta de altimetría e hidrografía de tipo terreno
El Instituto Nacional de Estadística y Geografía, datos topográficos del relieve continental para conformar la Infraestructura de Datos Espaciales de México. Es así como, a través de la Dirección General de Geografía y Medio Ambiente, se generan las cubiertas de Altimetría e Hidrografía, a partir de los Modelos Digitales de Terreno LIDAR, resultan en la producción de archivos vectoriales de curvas de nivel, puntos acotados y corrientes de agua, en formato cartográfico escala 1:20 000.
¿Qué es LIDAR?
LIDAR proviene del acrónimo en inglés que significa «detección y medición de distancias a través de la luz. El sistema LIDAR es un sensor activo que puede recolectar datos tanto en el día como en la noche. A partir de los datos colectados se genera información, que se traduce en una nube de puntos ajustada al terreno, posibilitando la generación de Modelos Digitales de Elevación LIDAR.
¿Qué es un MDT?
Un MDT es un grupo de valores distribuidos de manera regular que modelan el terreno con valores de coordenadas X, Y y Z, en un sistema georeferenciado determinado.
Como se genera la cubierta de curvas de nivel
La generación de los archivos vectoriales de altimetría se realiza a través de procesos semiautomáticos y de depuración interactiva sobre plataformas informáticas de Sistemas de Información Geográfica (SIG), y consiste en graficar espacialmente el relieve del terreno con técnicas topográficas a partir de un MDT, donde se pueden extraer las variables de altitud, pendiente, orientación y rugosidad.
¿Que son los puntos acotados?
Son puntos virtuales de referencia del relieve con valores de coordenadas X, Y y Z, en un sistema georeferenciado, los cuales se derivan de la captura de coordenadas sobre rasgos significativos en el MDT LIDAR, básicamente en áreas que representan zonas llanas, cumbres o fondos de depresión y en detalles planos significativos como: presas, cruces entre caminos, ferrocarriles y carreteras.
¿Qué es la hidrografía?
Son líneas virtuales que describen el drenaje de la lluvia al caer sobre la superficie terrestre determinando hacia donde fluye el agua, asimismo se representa por líneas que unen puntos situados en la red de canales formados por este fenómeno.
Que insumo se utiliza para generar las cubiertas de altimetría e hidrografía
La generación de las cubiertas de altimetría e hidrografía a partir de los modelos digitales de terreno LIDAR para la cartografía digital escala 1: 20, 000, utiliza los MDE LIDAR de tipo Terreno en formato cartográfico en escala 1: 10, 000 con resolución a 5 m., con un excedente de formato de 160 m para asegurar la continuidad lógica entre formatos adyacentes y a través de un proceso automatizado de interpolación permiten conformar los formatos cartográficos en escala 1:20 000.
Modelo digital de elevación de alta resolución LIDAR, tipo terreno con resolución de 5 m
Es un registro de las elevaciones existentes sobre el nivel del mar derivado de la obtención de puntos mediante tecnología LIDAR, generando un modelo digital de elevación de tipo terreno con una resolución horizontal de 5 m. A partir de estos modelos se pueden modelar las alturas y obtener entre otros aspectos, tales como pendientes, secciones desniveles, áreas sujetas inundación, generación de curvas de nivel, volúmenes de tierra, delimitación de cuencas, etc.
Modelo digital de elevación de alta resolución LIDAR, tipo superficie con resolución de 5 m
A partir de ellos se pueden modelar las alturas y obtener entre otros aspectos, pendientes, definir áreas sujetas a inundación, conocer la altura de la vegetación, cálculo de volúmenes de tierra, censos forestales, alturas de edificaciones y elementos de infraestructura tales como antenas, torres eléctricas, entre otras. El modelo digital de superficie es útil en aplicaciones para atención y prevención de desastres naturales, modelado dinámico en 3D, simuladores de vuelo, gestión de zonas de costa, diseño de catenarias en torres eléctricas y cálculo de biomasa (vegetación).
(CEM 3.0)
El Continuo de Elevaciones Mexicano 3.0 (CEM 3.0) es un producto que representa las elevaciones del territorio continental mexicano, mediante valores que indican puntos sobre la superficie del terreno, cuya ubicación geográfica se encuentra definida por coordenadas (X, Y) a las que se le integran valores que representan las elevaciones (Z). Dadas las posibilidades otorgadas por las tecnologías emergentes se generaron los continuos de la red hidrográfica, cuerpos de agua y curvas de nivel a escala 1:50 000. A la par, se crearon los correspondientes a los bancos de nivel y vértices geodésicos.
Bancos de nivel y vértices geodésicos
En tal sentido, en el año 2012 se generó la versión 3.0 del CEM cuya característica principal es la resolución de 15 m.
Continúo de modelos digitales de elevación LIDAR de superficie y terreno con resolución de 15m
Ambos son un conjunto de celdas de 15 m de resolución, que proporciona elevaciones del país en un continuo nacional, esto es, fuera de formatos cartográficos preestablecidos y con resolución uniforme bajo un marco de referencia vertical y horizontal específico. Solo que al de terreno lo integran de origen los Modelos Digitales de Elevación LIDAR de tipo Terreno y a los de superficie los modelos digitales de elevación LIDAR tipo superficie en formato cartográfico en escala 1: 10, 000 con resolución de 5 m, con un excedente de formato de 160 m, para asegurar la continuidad lógica entre formatos adyacentes, y a través de un proceso automatizado de interpolación de 15 m permiten ir conformando el Continuo de MDE LIDAR de Terreno con resolución de 15 m. Son archivos de mapa bits, en formato digital de intercambio.Ambosson archivos de mapa bits, en formato digital de intercambio.
Submarino
Proporciona información básica para conocer las características generales del relieve submarino. Constituye la representación cartográfica de la superficie terrestre ubicada bajo el mar, utilizando curvas de nivel batimétricas. Indispensable como una herramienta para la generación de obras portuarias y marítimas, tendido de cables y exploración marina, insumo en investigaciones hidrográficas y levantamientos a detalle en exploraciones científicas.Disponible en formato impreso y digital en archivos SHP y DXF, en dos productos: Carta Batimétrica Internacional del Mar Caribe y Golfo de México (IBCCA) y Carta Batimétrica de la Zona Económica Exclusiva (ZEE).
Introducción a la base de datos
Dentro de estas acciones, se han establecido normas para regir los procesos de generación de datos espaciales, entre ellas destacan el Modelo de Datos Espaciales y los Diccionarios de Datos. El Modelo de Datos Espaciales es la base para elaborar los diccionarios de datos de los diferentes temas y escalas. Los diccionarios de datos como documentos normativos contienen las especificaciones particulares que rigen los procesos de producción de los datos espaciales a nivel de objetos espaciales.