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Revista Cartográfica

Nº 98 - 2019

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Resúmenes

Artículos científicos

Admissible relative errors of the parcel area of a land parcel map base created as a synthesis of individual survey maps

AUTHORS: Andrea Barbieri, Carlos López-Vázquez

ABSTRACT: Today the land parcel map of Uruguay is available as an updated, integrated legacy digital cadastre which planimetric accuracy is not enough to assure geometric interoperability. The creation of a brand new land parcel map is being considered with a procedure yet to be defined but in any case subject to reasonable goals in terms of geometric accuracy. In this paper we have tested a direct procedure in which each parcel is joined to its immediate neighbors until a block is formed. In Uruguay such block will grow until a road, river or similar object is found. The block is manually inserted within the road network, which has absolute coordinates. The rural survey maps (approx. 250 000) are already scanned but they need to be vectorized and edited through scaling, rotation and manual matching to its neighbors. GNSS tracks for roads and highways are available for the whole country, so we could fit the block within them in order to properly register it. The resulting geometric accuracy was evaluated in terms of the relative error in area, which has a normal distribution with a mean 0.10% and a standard deviation 3.51%, leaving 82.0% of the parcels with relative area error less than 5%. The planimetric error, crucial to assure interoperability, was 53.79 m at the 95% confidence level.

 

Análise da Evolução Temporal do Datum Vertical Brasileiro de Imbituba

AUTORES: Luciana Maria Da Silva, Silvio Rogério Correia de Freitas

RESUMO: Atualmente, os temas mais centrais da Geodésia vinculam-se ao provimento de um Sistema de Referência Global único, ao qual possam ser vinculadas de forma unívoca e com acurácia as mudanças globais de caráter geométrico e físico. O Global Geodetic Reference Frame visa a melhor estruturação dos Sistemas de Observação da Terra atualmente com perspectivas da determinação das mudanças globais ao nível de uma parte por bilhão, considerando vários parâmetros geométricos e físicos. Neste contexto pretende-se que o International Height Reference Frame, realização do International Height Reference System, possua consistência global de, pelo menos, um centímetro na sua realização e controle espaço/temporal na ordem do milímetro por ano. Considerando esses aspectos, analisou-se a evolução temporal do Datum Vertical Brasileiro de Imbituba utilizando dados maregráficos do nível do mar obtido de: Permanent Service for Mean Sea Level (1948 a 1968), University of Hawaii Sea Level Center (2001 a 2007) e Rede Maregráfica Permanente para Geodésia (2006 a 2016), e dados de distintas missões altimétricas do período de 1991 a 2015 obtidos do Banco de Dados do Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut. Assim como, dados de posicionamento contínuo GNSS do período de 2007 a 2016, da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo, os quais foram utilizados para modelagem dos movimentos locais da crosta. Os resultados permitiram discriminar os movimentos da crosta em relação ao nível do mar. Para isto, utilizou-se a tendência de variação do nível do mar evidenciada pelo marégrafo, bem como a variação da componente vertical obtida com o processamento GNSS e da Sea Surface Height obtida dos dados dos satélites altímetros.

 

Automatic evaluation of geospatial data quality using web services

AUTHORS: Emerson M. A. Xavier, Francisco J. Ariza-López, Manuel A. Ureña-Cámara

ABSTRACT:The geomatics sector is going through a data overload scenario which new geospatial datasets are generated almost daily. However there are few or nothing information about the quality of these datasets, and they should be evaluated aiming to provide users some information about their quality. In this context we propose a solution for the automatic quality evaluation of geospatial datasets using the web services platform. This approach is compound by automatic evaluation procedures for quality control of topological consistency, completeness, and positional accuracy described in the Brazilian quality standard. Some procedures require an external dataset for comparison purposes. Hence we provide a set of synthetic datasets and apply over them an experimental design aiming to select suitable methods to find the correspondences between datasets. The solution has an interoperability tier that links users and automatic procedures using the standardized interface of Web Processing Service (WPS). Our results showed that the automatic procedure works very similar to the manual one.

 

Geografía del carbono en alta resolución en bosque tropical amazónico del Ecuador utilizando tecnología LiDAR aerotransportada

AUTORES: Xavier Molina S., Mercedes Farjas A., Juan Carlos Ojeda M.

RESUMEN: La estimación de la biomasa de la vegetación terrestre en bosque tropical es un tema de gran interés para reducir las emisiones de carbono asociadas a la deforestación y la degradación forestal (REDD+). Las estimaciones de densidad de carbono sobre el suelo (ACD) en base a inventarios de campo y datos provenientes de sensores aerotransportados, en especial con sensores LiDAR, han conducido a un progreso sustancial en el cartografiado a gran escala de las reservas de carbono forestal. Sin embargo, estos mapas de carbono tienen incertidumbres considerables, asociadas generalmente al proceso de calibración del modelo de regresión utilizado para producir los mapas.

En este estudio se establece una metodología para la calibración y validación de un modelo general de estimación de ACD usando LiDAR en el Parque Nacional Yasuní en Ecuador. En el proceso de calibración del modelo se considera el tamaño y la ubicación de las parcelas, la influencia de la topografía y la distribución espacial de la biomasa. Para el ajuste y validación del modelo se propone un esquema de muestreo estratificado por posiciones topográficas (valle, ladera y cima). La validación del modelo general para toda la zona de estudio presentó valores de RMSE= 5.81 Mg C ha-1, R2= 0.94 y sesgo= 0.59, mientras que, al considerar las posiciones topográficas, el modelo presentó valores de RMSE= 1.67 Mg C ha-1, R2= 0.98 y sesgo= 0.23 para el valle; RMSE= 3.13 Mg C ha-1, R2= 0.98 y sesgo= - 0.34 para la ladera; y RMSE= 2.33 Mg C ha-1, R2= 0.97 y sesgo= 0.74 para la cima.

Los resultados muestran el potencial de los datos LiDAR para caracterizar la estructura vertical de la vegetación en un bosque altamente diverso, permitiendo realizar estimaciones precisas de ACD, y conocer patrones espaciales continuos de la distribución de la biomasa aérea y del contenido de carbono en la zona de estudio.

 

Experiencias cognitivas en la interpretación de un mapa dasimétrico de densidad de población para la región Pátzcuaro Zirahuén, Michoacán, México

AUTOR: Jesús Abraham Navarro Moreno

RESUMEN: Este trabajo se inscribe dentro del paradigma comunicativo de la Cartografía. Su objetivo es revelar experiencias cognitivas durante la interpretación de un mapa dasimétrico. El problema es planteado a estudiantes de nivel superior, cercanos a terminar sus estudios de Geografía, que pretenden incrementar sus habilidades cartográficas. Se realizan diversas pruebas en torno a cinco tipos de experiencias registradas en una entrevista semiestructurada. Dentro de los resultados se destaca que los participantes son tendientes a privilegiar menor minuciosidad en el mapa resultante, ello se demuestra a través de la inspección de sus apreciaciones y la eficacia de identificación; no obstante, el método deja en ellos mensajes asertivos de sus cualidades.

 

Impacto socioeconómico por lahares y caída de ceniza ante la erupción del volcán Cayambe en la actividad florícola en Cayambe y Pedro Moncayo

AUTORES: Fernando Pavón, S. Daniel Andrade, Benjamin Bernard, Diana Contreras

RESUMEN: El complejo volcánico Cayambe representa una potencial amenaza para poblaciones que basan su economía en la floricultura. En este trabajo, se presenta: 1) modelar espacialmente escenarios de erupción del volcán, 2) modelar espacialmente el potencial impacto de estos escenarios de riesgos por afectación de lahares y de ceniza; y 3) evaluar los impactos socioeconómicos de escenarios de erupción modelados por caída de ceniza mediante un análisis estadístico de simulaciones numéricas de escenarios eruptivos y zonas de afectación por lahares tomadas del nuevo mapa de amenazas del Cayambe. Así se determinó que espesores de ceniza de 20 a 50 mm serían el principal problema cubriendo el 81.46% de la superficie con pérdidas que ascienden los 300 millones de dólares en plantas e invernaderos. En el caso de lahares las pérdidas se darían en los suelos y se estiman pérdidas de 45 millones de dólares en el caso de lahares primarios y 15 millones de dólares en caso de lahares secundarios. Los resultados obtenidos en las simulaciones tienen mejor nivel de detalle que los obtenidos en años anteriores por la información cartográfica disponible del sector y las herramientas computacionales utilizadas; los mismos que concuerdan con los depósitos del Cayambe y pueden ser manejados para la toma de decisiones en beneficio de las poblaciones afectadas, considerando que una erupción del volcán Cayambe merece una atención especial por su alto impacto socioeconómico local y nacional por ser las exportaciones de flores un rubro importante para el país.

 

Comparison of maximum likelihood estimators and regression models for burn severity mapping in Mediterranean forests using Landsat TM and ETM+ data

AUTHORS: Alexander Ariza, Javier Salas Rey, Silvia Merino de Miguel

ABSTRACT: During the last decade, there has been a growing number of published works about burn severity of forest fires using remote sensing data for both natural resources management and research purposes. Many of these studies quantify changes between preand post-fire vegetation conditions from satellite images using spectral indices; however, there is an active discussion about which of the most commonly used indices is more suitable to estimate burn severity, and which methodology is the best for the estimation of severity levels. This study proposes and evaluates a Maximum Likelihood Estimation (MLE) Automatic Learning Algorithm for mapping burn severity as an alternative to regression models. We developed both these methods using GeoCBI (Geometrically structured Composite Burn Index) field data, and six different spectral indices (derived from Landsat TM and ETM+ images) for two forest fires in central Spain. We compared the capability to discriminate burn severity of these indices through a spectral separability index (M), and evaluated their concordance with GeoCBI- based field data using the coefficient of determination (R2). Afterwards, the selected index was used for the regression and MLE models for estimating burn severity levels (unburned, low, moderate, and high), and validated with field data. The RBR index showed a better spectral separability (average between two fires M= 2.00) than dNBR (M= 1.82) and RdNBR (M= 1.80). Additionally, GeoCBI had a higher adjustment with RBR (R2= 0.73) than with RdNBR (R2= 0.72) and dNBR (R2= 0.71). Finally, MLE showed the highest overall classification accuracy (Kappa= 0.65), and the best accuracy for each individual class.

 

Alternativa para determinação de altitudes normais-ortométricas na Amazônia Legal Brasileira

AUTOR: Eurico Lourenço Nicacio Junior

RESUMO: O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia alternativa para predição de altitudes normais-ortométricas ao longo da Amazônia Legal Brasileira, região que impõe dificuldades logístico-operacionais para empreitadas de campo e na qual há considerável precariedade na Rede Altimétrica Fundamental Brasileira (RAFB), evidenciando necessidade de melhoria da rede em questão para um pleno alinhamento às atuais recomendações e esforços para consecução de uma vindoura Rede Internacional de Referência Altimétrica. A estratégia alternativa baseia-se em observações GNSS e na utilização de modelos globais do geopotencial (MGGs); alternativamente, utiliza-se o modelo geoidal nacional MAPGEO2015 para avaliação de empregabilidade. Para tanto, realiza-se uma abordagem com comparação em três variantes distintas: a) utilização dos métodos absoluto e relativo para determinação altimétrica; b) utilização de extratos dos MGGs obtidos em diferentes graus de desenvolvimento e do MAPGEO2015; e c) utilização das funcionais altitude geoidal e anomalia de altitude para modelagem de altitude normal-geoidal. Dados referentes às observações GNSS são extraídos das estações da rede SAT-GPS com coincidência com estações da RAFB, dotadas de informação de altitudes elipsoidal e normal-ortométrica; extratos dos MGG são obtidos ponto-a-ponto para os principais MGGs combinados da atualidade. Tendo em vista a baixa precisão média de dados na área de estudo e sua baixa vinculação com a RAFB, opta-se por adotar uma área-teste —o estado do Paraná— melhor comportada para elaboração e solidificação da estratégia para uma posterior aplicação na área de estudo. Dos estudos realizados na área teste, verifica-se inquestionável vantagem de utilização do método relativo sobre o absoluto aliado aos MGGs, sendo em média 72% melhores para extratos desenvolvidos até graus 2190 e 720; o MAPGEO2015 figurou como exceção aos resultados, não havendo adequação com a abordagem relativa. Para as outras variáveis analisadas —diferentes funcionais e MGGs— há esperado comportamento não padronizado, havendo apenas sinalização de MGG e funcional que melhor modelam a altitude normal-geoidal na área denominada configuração ótima. Discute-se, ainda, um estratégia para validação dos resultados e tratamento de outliers. Elabora-se, então, uma estratégia consolidada, a qual é aplicada à área de estudo. Com esta aplicação, são calculadas altitudes normais-ortométricas de 602 pontos na Amazônia Legal Brasileira, com base no método relativo e na configuração ótima para a região. Após tratamento de outliers, verifica-se que tal procedimento produz discrepância média de 13,87 cm em uma área controlável, diferentemente do ocorrido com o uso do método absoluto e o modelo geoidal nacional, o qual produz discrepância média de 36,28 cm para as mesmas estações. Como contribuição adicional, realiza-se uma estimativa para o offset entre os data verticais brasileiros com base na metodologia elaborada, auferindose afastamento de aproximadamente 1,32±0,07 m, resultado deveras coerente com as demais determinações já realizadas.

 

Estudio de susceptibilidad a procesos de remoción en masa. Caso de estudio: Zona centro del Estado de Guerrero, México, mediante herramientas geotecnológicas

AUTORES: Wendy Romero-Rojas, René Vázquez-Jiménez, Rocío N. Ramos-Bernal

RESUMEN:Los procesos de remoción en masa constituyen procesos geológicos recurrentes y representan una amenaza latente en el Estado de Guerrero, por su vínculo con eventos hidrometeorológicos extraordinarios. En varios estudios que caracterizan estos procesos, se aplican técnicas de percepción remota y la información se integra a través de los Sistemas de Información Geográfica. El modelo de susceptibilidad a procesos de remoción en masa, incluyó la interpretación de factores físicos que intervienen en dichos procesos, los cuales fueron caracterizados por distintos mapas temáticos. La generación final del modelo consistió en la acumulación final de los aportes individuales de cada factor (Recondo, 2000; Hervas y Barredo, 2001; Hervas, et al., 2002), el cual representó una zonificación por índice de susceptibilidad; la corroboración de los datos se realizó a través de un inventario de deslizamientos, generado a través de interpretación de imágenes on-line, aplicando las herramientas de Google Earth. Los resultados indican que el modelo de susceptibilidad a procesos de remoción en masa, permite identificar y categorizar efectivamente las zonas de riesgo, además se determinó que los factores litológicos, estructurales, topográficos y los eventos hidrometeorológicos de septiembre de 2013, fueron los que provocaron la incidencia de la mayoría de los deslizamientos registrados.

 

Análisis espectral y dispersión superficial de detritos suspendidos en la Bahía de Banderas mediante imágenes de satélite

AUTOR: Carlos González-Luna, Anatoliy Filonov, Omar Mireles, Iryna Tereshchenko

RESUMEN:Gracias a técnicas de colorimetría y métodos de clasificación no supervisada, pueden ser vectorizada y trazada la evolución de contaminantes vertidos en el mar con respecto al tiempo y al espacio, lo que, en la práctica, abarata el costo de investigación y permite tener una mayor cobertura espacio-temporal. Este trabajo presenta el caso de estudio de Bahía de Banderas, Jalisco-Nayarit, México, donde se estudió el vertido de detritos por el río Ameca en el periodo 2006-2014 a través de un producto combinado de imágenes LandSat y Modis y con el análisis de las firmas espectrales de las diferentes bandas que presentan estos satélites se infiere los porcentajes de la materia orgánica disuelta en las plumas.

 

Análisis espacial de los cambios de usos del suelo. Aplicación con Sistemas de Información Geográfica

AUTOR: Luis Humacata

RESUMEN: El estudio de la dinámica espacial incorpora el tiempo y genera una aproximación de gran importancia en la investigación científica, cuya finalidad es determinar la evolución de los patrones de distribución espacial de usos del suelo. El presente trabajo desarrolla los aspectos conceptuales y metodológicos del análisis de evolución espacial. Centrado en la perspectiva de la Geografía Racionalista, se procede a establecer los alcances del concepto y su vinculación a los Sistemas de Información Geográfica como herramienta orientada a la aplicación metodológica de superposición cartográfica. En este sentido, se presenta la metodología de detección de cambios de usos del suelo, cuyos resultados cartográficos y estadísticos permiten evaluar su magnitud, enfocados en determinar las superficies de ganancias y pérdidas, cambio neto y total, y los intercambios entre categorías de usos del suelo. El área de estudio corresponde a tres partidos de la Región Metropolitana de Buenos Aires, donde se produce el crecimiento oeste de la aglomeración urbana, abarcando el periodo 2000-2010. Los resultados obtenidos a partir de la aplicación metodológica señalan el avance de la urbanización sobre superficies productivas y del medio natural, incidiendo principalmente en las actividades agrícolas y forestales. A su vez se aprecia el proceso de agriculturización que avanza sobre espacios destinados tradicionalmente a la actividad ganadera y de conservación. Estos resultados aportan a la realización del diagnóstico de la dinámica espacial de la ocupación del suelo del área de estudio.

 

Zonificación de las áreas propensas a incidentes por ataques de Crocodylus acutus en el Pacífico Central de Costa Rica utilizando un Sistema de Información Geográfico

AUTORES: Luis Fernando Sandoval Murillo, Carlos Moreira Beita, Iván Sandoval Hernández

RESUMEN: En los últimos años, la incidencia de ataques por cocodrilos en Costa Rica, se han incrementado, lo cual está asociado al desarrollo de las actividades humanas en áreas consideradas como óptimas en lo que determinó como hábitat potencial de la especie. Dado lo anterior, la presente investigación plantea la identificación de zonas de interacción entre el cocodrilo y el ser humano a partir de la integración de variables físico-geográficas por medio de los Sistemas de Información Geográfica (SIG). De esta manera, se realizó una recopilación teórica para la identificación de las variables físico-geográficas que integran el hábitat del cocodrilo (pendiente, red de drenaje, áreas de inundación y coberturas de uso de la tierra), así como las variables socioambientales que influyen en la alteración y la pérdida del hábitat de la especie (cantidad de poblados, densidad de población, densidad de caminos, y coberturas de uso de la tierra). Así mismo, se integraron los registros de casos con cocodrilos atendidos por el cuerpo de bomberos. Se logró evidenciar que la mayoría de incidentes se presentan en zonas con una alta interacción (áreas adonde se realizan una amplia variedad de actividades antrópicas), dentro del hábitat potencial de este reptil. Adicionalmente, los resultados obtenidos en la investigación constituyen un insumo importante en la toma de decisiones a nivel de política y ordenamiento territorial en la Región Pacífico Central, ya que en esta zona el turismo es una de las principales actividades económicas que puede llegar a ser amenazada por un ataque de ésta especie.

 

Os mapas como operadores na gênese da cidade espraiada. Desconstrução e semiose cartográfica na análise das plantas da cidade de São Paulo entre 1877 e 1930

AUTORA: Eliane Kuvasney

RESUMO: O presente trabalho trata da cartografia produzida sobre a cidade de São Paulo entre 1877 e 1930 e de como essa cartografia interferiu na forma como a cidade foi vista e construída no período. Partimos da configuração do urbano metropolitano e de sua extensão, de forma que as questões que nortearam a pesquisa giravam em torno da lógica do espraiamento da cidade: se ela foi pensada para ter essa característica ou foi sendo construída ao sabor do mercado imobiliário, ou se o espraiamento é causa ou consequência das desigualdades sócio-espaciais e, por fim, se os mapas interferiram na produção da cidade espraiada. Através de abordagem geohistórica e da metodologia de análise de mapas da Nova História da Cartografia, que constitui na desconstrução dos objetos cartográficos por meio da compreensão do contexto em que foram elaborados, desenvolveu-se a tese. Por isso, a primeira parte do trabalho é a contextualização do período na bibliografia existente, além das análises das atas e anais da Câmara Municipal de São Paulo, e dos relatórios de intendentes e prefeitos, visando compreender o período e a forma como o patrimônio municipal —as terras pertencentes à municipalidade— foi sendo apropriado pelo mercado imobiliário na construção da cidade, ao mesmo tempo em que não se obedecia o código de posturas que, desde 1875 exigia que o município fosse mapeado. Com o objetivo de analisar se os mapas teriam capacidade de agir “com desempenho” no espaço geográfico, se os mesmos atuaram como operadores na construção da cidade espraiada, optou-se também por análises desdobradas da semiose cartográfica com o propósito de compreender os fenômenos da autorreferencia e da iconização. A partir da análise de três séries de mapas da cidade foi possível, através da desconstrução e da ressiginificação dos mapas em suas séries e da análise de seus aspectos autorreferenciais, chegar à gênese da imagem do espraiamento da cidade —a partir da planta de 1897— e seus desdobramentos.

 

Accesibilidad peatonal a los servicios educativos de la ciudad de Ibagué-Tolima, Colombia

AUTORES: Mailen Stephany Alvarez Rojas, Elia Quirós Rosado, José Antonio Gutiérrez Gallego

RESUMEN: Este artículo muestra el análisis de accesibilidad peatonal de la población en edad escolar entre los 5 y 14 años, hacia los centros educativos que ofrecen los niveles de básica primaria y básica secundaria en la ciudad de Ibagué. Para el desarrollo del estudio, se contó con información de la red vial de la ciudad, el censo poblacional por manzanas de 2005 y los centros educativos del casco urbano con su oferta hacia el 2017. La comprensión espacial y demográfica de la ciudad junto con la aplicación de los indicadores de tiempos mínimos, accesibilidad absoluta y oportunidades acumuladas, permiten realizar un análisis integral teniendo en cuenta la oferta -demanda educativa. A partir de los resultados obtenidos, se genera un diagnóstico que evalúa el grado de accesibilidad que posee la población en edad escolar y la cobertura que los centros educativos tienen sobre el territorio.

 

 

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