Manual de Prácticas de Geomática

DGEST Manual de prácticas de Geomática M.C. Angel Montero Pineda

MANUAL DE PRACTICAS DE GEOMÁTICA

Objetivo general del manual

Los acelerados cambios tecnológicos en el área de cómputo, percepción

remota y sistemas satelitales que ocurrieron en la segunda mitad del siglo XX,

se han concretado en el inicio del presente milenio y confrontan a la humanidad

con nuevos retos y con la exigencia para los profesionistas de estar acordes

con éstas innovaciones, so pena de quedar marginados del mercado laboral.

La Geomática es una disciplina integradora de elementos clásicos de la

geografía y del estudio de los recursos naturales, con los avances más

sorprendentes en percepción remota, telecomunicaciones y de informática; por

eso, al formar parte de la actualización de la carrera de agronomía llevada a

cabo por la Academia Nacional de Agronomía de la Dirección de Educación

Superior Tecnológica (DGEST) en el año 2006, marca el interés institucional

por proyectar al ingeniero agrónomo a la actualidad.

El presente manual tiene como objetivo proporcionar al estudiante de la

carrera de Ingeniería de Agronomía que se imparte en los Institutos

Tecnológicos de la Dirección General de Educación Superior Tecnológica

(DGEST) una herramienta de apoyo para cursar la materia de GEOMÁTICA en

la parte práctica, que le permita adquirir las habilidades necesarias para la

manipulación de información geográfica analógica o digital, necesaria para

sustentar proyectos agropecuarios de desarrollo. El programa autorizado del

curso define dos horas semana-mes de práctica, en los cuales se deben

desarrollar competencias que permitan al estudiante elaborar, actualizar,

interpretar mapas, planos y secciones relacionadas con la exploración de

recursos naturales así como la capacidad para analizar variables geográficas y

medioambientales en la toma de decisiones para la realización de propuestas y

proyectos agronómicos.

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El manual se ha diseñado tomando como base la relación de prácticas

propuestas por la Academia Nacional y que se encuentran descritas en el

programa de estudios.

Las partes que integran cada práctica constituyen una unidad completa que

complementa los contenidos teóricos atendidos en aula y están diseñados para

que el estudiante pueda gestionar su propio avance, tanto al seguir el proceso

protocolario, como al revisar el sustento teórico y los resultados de su ejecución

en laboratorio. Además incluye una sección de preguntas y problemas que

permiten la retroalimentación y el análisis crítico de lo aprendido, para reforzar

el proceso de aprendizaje.

El conjunto de protocolos forma un continuo que va de lo sencillo a lo

profundo para facilitar el proceso de integración didáctica del conocimiento y de

las habilidades del estudiante, a su persona.

Se incorporan al final, fuentes bibliográficas para complementar la

información tanto por vía escrita como digital accesibles en bibliotecas o

Internet.

El cumplimiento cabal del presente manual asegura las habilidades técnicas

y los conocimientos necesarios para competir exitosamente en el ámbito

laboral agropecuario actual.

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Práctica No 1

ARMAR LÍNEAS DE FOTOGRAFÍAS AÉREAS

Objetivo

Formar líneas de fotografías aéreas con base en la ubicación de puntos principales y transportados de las fotografías aéreas, así como la observación de rasgos fisiográficos y de la información marginal de las fotografías considerando las áreas de traslape, para determinar el orden de las fotografías aéreas y líneas de vuelo.

Introducción

Los modernos sistemas de manejo de información geográfica incorporan avances tecnológicos cuyas bases se establecieron a partir del uso de las fotografías aéreas. En cada etapa de avance tecnológico se ha mejorado la economía de tiempo y costos así como el valor potencial del área y los objetos bajo estudio.

El conocimiento y la capacidad para manejar fotografías aéreas le permiten al estudiante de agronomía asimilar de mejor forma los avances tecnológicos más modernos aplicados al estudio de los recursos naturales, en especial en los sistemas de información geográfica, que aplican los sistemas computacionales y bases de datos geográficos, para obtener información sobre ciertas áreas o regiones de interés.

Las fotografías aéreas siguen siendo utilizadas como base para elaborar las ortofotografias por lo que su conocimiento y manejo son esenciales en el estudio de la geomática.

La fotografía aérea es una representación gráfica de la superficie terrestre obtenida por medio de cámaras fotográficas especializadas que se han adaptado para captar luz de longitudes de onda visibles reflejadas por la superficie terrestre mediante películas de formatos especiales y que se han montado en aviones que realizan vuelos perfectamente planeados.

Desde el punto de vista geométrico una fotografía aérea es una proyección central del terreno y consta de los siguientes elementos:

Altura de vuelo. Distancia del centro de proyección al plano del terreno. (Z)Distancia principal. Distancia del centro del objetivo al plano del negativo. (c)Distancia focal. Distancia del foco al centro de la lente. (f)Estación de exposición. Posición que ocupa el centro de proyección de la cámara aerofotográfica al momento de la exposición.Punto principal. Proyección ortogonal del centro de proyección sobre el plano de la fotografía.

Las características que presentan las fotos aéreas son las siguientes:

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Recubrimiento longitudinal: en cada foto se traslapa el 60% del área cubierta por la toma anterior.

Recubrimiento transversal: en cada línea de vuelo el área fotografiada traslapa lateralmente el 25% a 30% de la banda cubierta en la línea de vuelo anterior.

Debido al recubrimiento longitudinal de 60% cada foto vertical contiene su propio punto central y los puntos centrales de las dos fotos vecinas. Marcando los dos puntos centrales de las dos fotos vecinas en la foto en cuestión y uniendo los tres puntos centrales por una línea se halla la trayectoria del vuelo.

La aerobase es la línea, que une los nadires del terreno de tres fotos consecutivas. La fotobase se refiere a la línea, que une los centros de fotos vecinos. La aerobase y la fotobase coinciden sólo en fotos perfectamente verticales.

En cada fotografía aérea se encuentra información relativa a las características del material, que en general puede tener alguno de los formatos que se presentan en la figura 1.

Figura 1. Información de control contenida en fotografías aéreas de dos tipos: Cámara Leyca (esquema de la izquierda) y Cámara Zeiss (esquema de la derecha)

Aún cuando las fotografías aéreas individuales brinden imágenes planas en apariencia, los pares con recubrimiento o pares estereoscópicos, pueden ser observados bajo un estereoscopio resultando aparente el relieve del terreno: se distinguen valles y colinas, se elevan edificios y árboles, se pueden observar las pequeñas depresiones del drenaje, etc.

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Así vistas, las fotografías aéreas se observan como un detallado modelo en relieve, siendo ése su nombre: modelo estereoscópico.

La observación estereoscópica permite realizar en inmejorables condiciones el estudio del terreno previo al trabajo de campo, para selección de áreas de muestreo, accesos, etc.; así como es normalmente la base de la interpretación posterior.

Relación con el tema y subtema del programa de estudios

Esta práctica se ubica en correspondencia con la unidad dos de fotografía geográfica en el tema fotografía aérea y los subtemas mapeo con fotografías aéreas y manejo de fotografías aéreas, también se relaciona con el tema de estereoscopía y los subtemas visión estereoscópica, pares estereoscópicos, colocación de fotografías aéreas, ajuste del estereoscopio y transferencia de los puntos principales.

Material y equipo necesario

-Regla de 50 cm-Lápiz -Cinta adhesiva-Lápiz graso-Aguja o punzón-Línea de vuelo de fotografías aéreas o par estereoscópico

Metodología

1. Sobre una fotografía aérea, trace una línea entre dos marcas fiduciales diametralmente opuestas, trace una línea en el centro de la fotografía utilizando el punzón (aproximadamente de 2 cm de longitud). (Las marcas fiduciales aparecen en el punto medio de cada lado y en los vértices).

2. Repita el mismo procedimiento con las otras dos marcas fiduciales

3. Con el punzón haga un pequeño orificio en la intersección de las dos rectas. Este es el "Punto Principal" de la fotografía.

4. En la misma forma determine el "Punto Principal" de la otra fotografía

5. Examine el par de fotografías y determine la zona común fotografiada (Zona de recubrimiento).

6. Coloque una fotografía sobre la otra haciendo coincidir aproximadamente la zona común de recubrimiento. En esta situación la posición de los dos puntos principales le indicará la dirección del vuelo.

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7. Manteniendo las fotografías superpuestas, colóquelas de manera que la dirección del vuelo quede paralela al borde de la mesa de trabajo.

8. Conserve las fotografías una sobre la otra, y mantenga la condición de paralelismo entre la dirección del vuelo y el borde de la mesa de trabajo, oriéntelas de manera que las sombras caigan hacia el observador. En ésta forma se determina cuál es la fotografía izquierda y cuál es la derecha.

9. Marque con un círculo de aproximadamente 1 cm de diámetro la posición aproximada de los puntos principales en las fotografías adyacentes. (En ésta forma conoce la dirección aproximada de la línea de vuelo).

10. Tome la fotografía izquierda y ubíquela sobre la mesa de manera que la dirección aproximada de la línea de vuelo quede paralela al borde de la mesa de trabajo a una distancia de 20 a 25 cm: Fíjela con cinta adhesiva.

11. Tome la fotografía derecha y colóquela de manera que la dirección aproximada de la línea de vuelo se encuentre sobre la prolongación de la correspondiente a la fotografía izquierda.

12. Desplace la fotografía derecha a lo largo de la línea de vuelo hasta que el punto principal y su homólogo se encuentren sobrepuestos. Compruebe que la dirección aproximada de las líneas de vuelo se mantenga sobre una misma recta.

13.- Aplique los pasos anteriores para formar la línea de vuelo, integrando todas las fotografías aéreas disponibles de ése vuelo hasta lograr articular en una secuencia, todas la fotografías aéreas. Generalmente se dispone de información adicional sobre la fotografía aérea, como puede ser el número de fotografía, y es posible guiarse por medio de los rasgos sobresalientes de la imagen, como corrientes de agua, montañas, poblados, construcciones ó áreas con diferente tonalidad de la superficie.

Sugerencias didácticas

El trabajo puede realizarse por equipos con cinco integrantes.Es importante disponer de pares fotográficos bien identificados y organizados en líneas de vuelo, que no se encuentren ordenados para permitir al estudiante familiarizarse con el material fotográfico, sus características y desarrollar la habilidad de encontrar rasgos que relacionen las fotografías aéreas unas con otras y poder encontrar la secuencia de la línea de vuelo. La calidad del trabajo lo determina la precisión para localizar los puntos principales transferidos, lo cual puede apoyarse con el uso de una lupa.

Reporte del estudiante (resultados)

El estudiante deberá presentar la línea de fotografías aéreas organizadas en la línea de vuelo, indicando el orden en que fueron tomadas y la ubicación de los

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puntos principales de cada foto y su homólogo, que han servido como referencia para identificar la seriación de los materiales.

Bibliografía preliminar1. -INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía

aérea. México. 34 pp.2. -Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría.

Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.3. -Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la

planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.

Fuentes electrónicas

www.topoucv.com/Guias/Curso%20de%20Dibujo%20Cartografico.pdfhttp://www.labfotogrametria.usach.cl/data/files/Lab3.pdfhttp://www.labfotogrametria.usach.cl/data/files/Lab4.pdf http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/iluis/publicaciones/Fotogrametr%EDa/CAPITULO5.pdfhttp://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedras/geofoto/geo_html/trab_pract/trabajos_practicos.htmlhttp://www.fing.uach.mx/licenciatura/civil/MANUALES%20DE%20PRACTICAS/MANUAL%20DE%20PRACTICAS%20DE%20FOTOGRAMETRIA.pdf

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http://www.fing.uach.mx/licenciatura/civil/MANUALES%20DE%20PRACTICAS/MANUAL%20DE%20PRACTICAS%20DE%20FOTOGRAMETRIA.pdf



http://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedras/geofoto/geo_html/trab_pract/trabajos_practicos.html


http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/iluis/publicaciones/Fotogrametr%EDa/CAPITULO5.pdf


http://www.labfotogrametria.usach.cl/data/files/Lab4.pdf


http://www.topoucv.com/Guias/Curso%20de%20Dibujo%20Cartografico.pdf


Práctica No 2

ELABORAR MOSAICOS DE FOTOGRAFIAS AÉREAS

ObjetivoIntegrar mosaicos de fotografías aéreas considerando los traslapes longitudinales y laterales con la finalidad de unificar la información fotointerpretada y generar mapas preliminares para muestreo y validación en campo

Introducción

La integración de mosaicos de fotografías aéreas es una etapa del trabajo de fotogrametría, que consiste en unir las fotos aéreas con base en los traslapes existentes entre ellas sobre una línea de vuelo y entre líneas de vuelo adyacentes como se aprecia en la figura 2. El objetivo es formar una imagen conjunta de la información gráfica que relaciona la información en estudio con el marco geográfico. En ésta etapa, aún no se cuenta con georeferenciación de la información, sin embargo para fines prácticos y de acuerdo con el cuidado que se ha puesto en la fotointerpretación de cada par estereoscópico, es posible visualizar en un solo golpe de vista, la región en estudio y también construir un foto-mapa. Los errores debido al desplazamiento que cada fotografía aérea tiene por el tipo de proyección central, son mayores en las áreas alejadas del punto central de la fotografía. Se puede decir que, la porción que posee una proyección vertical y el mínimo error por desplazamiento es el centro de la fotografía, por lo que al formar los pares estereoscópicos en mosaicos, así como utilizar las partes centrales de las fotos, permite tener una información más acercada a la realidad y con menos errores.

Un mosaico de fotografías o fotomosaico, es un ensamblaje sistemático de varias fotografías individuales para formar la imagen fotográfica de una región mayor.

El mosaico tiene la apariencia de una gran fotografía y su precisión depende del método empleado en su construcción. Por ser la unión de varias fotografías individuales, el fotomosaico tendrá los mismos errores geométricos que las fotografías: aberraciones de la lente, deformaciones del papel, desplazamiento debido al relieve e inclinación de la fotografía; y además, los errores introducidos en el ensamblaje.

Sin embargo, utilizando técnicas adecuadas, algunos de estos errores pueden ser considerablemente reducidos. Por ejemplo, empleando fotografías rectificadas se elimina el error de inclinación de éstas.

Los fotomosaicos pueden clasificarse en cuatro categorías:

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Mosaicos no controlados, Mosaicos semicontrolados, Mosaicos controlados y mosaicos ortofotográficos.

Los mosaicos no controlados son aquéllos en que se unen las fotografías de manera que se pueda conseguir la mejor coincidencia entre detalles de una foto y la siguiente, sin emplear puntos de control.

Se obtienen mosaicos semicontrolados cuando el ensamblaje se hace utilizando, preferiblemente, fotografías rectificadas y algunos puntos de control para fijar la escala.

En los mosaicos controlados se utilizan fotografías rectificadas y puntos de control de coordenadas conocidas, a fin de fijar la escala y la orientación.

Los mosaicos ortofotográficos son elaborados utilizando equipo ópticomecanico, que electrónicamente compensa las diferentes fuentes de error normales en las fotografías aéreas, y se generan productos de alta precisión las cuales al incluirle información de georeferenciación se constituyen en ortofotografias, material base de los sistemas de información geográfica (SIG).

Un ortofotomapa es una imagen que representa la proyección ortogonal del terreno, esto es, una visión de este terreno en la que se han eliminado las variaciones de escala inherentes a toda fotografía. Se puede obtener a partir de una fotografía corriente, utilizando puntos de control con coordenadas conocidas, eliminando los errores de desplazamiento debidos a la inclinación y al relieve, utilizando instrumentos llamados ortoproyectores.

Los ortofotomapas pueden ser empleados convenientemente como sustitutos de los planos y mapas con todas las ventajas que representa la combinación de la representación cartográfica y fotográfica en un mismo documento.

La elaboración de ortofotomapas es un proceso rápido y relativamente económico, comparado con el proceso usual de construcción de mapas (cuando se dispone de puntos de control obtenidos por trabajo de campo o aerotriangulación).

Los mosaicos de fotografías aéreas son de gran utilidad en todo trabajo de planeación ya que muestran, en una sola imagen fotográfica, una gran extensión de terreno. Tienen la desventaja de no proporcionar una visión estereoscópica directa, pero ésta se puede obtener si se dispone de las fotografías sueltas para formar los pares.

En estudios geológicos, proyectos de irrigación, control de inundaciones y otros, el fotomosaico puede ser de gran utilidad. En forma similar, el fotomosaico puede reducir o eliminar en gran parte el trabajo de campo requerido en proyectos preliminares de carreteras, vías férreas, líneas de transmisión, etc.

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Figura 2. Relación de traslape de las fotografías aéreas en sentido longitudinal (60%) y transversal (30%)


Esta práctica corresponde al tema 2.1 Fotografía aérea y al subtema 2.1.8 Fotoplanos y mosaicos, de la unidad II Fotografía geográfica. Su realización permite al estudiante integrar las fotografías aéreas en un documento capaz de mostrar en una sola imagen la información de un área extensa y que puede llegar a constituir un mapa base sobre el cual ir extrayendo la información cartográfica de acuerdo con las necesidades del estudio, apoyándose en un plano cartográfico de semejante escala.


-Fotografías aéreas organizadas en líneas de vuelo-Punzón-Regla-Cartulina -Estereoscopio de bolsillo y estereoscopio de espejos

Metodología

Obtener el material aerofotográfico que cubra toda el área de estudio.Obtener cartas topográficas que correspondan al área.Ligar todas las fotografías mediante la ubicación de los puntos principales, puntos transferidos, puntos auxiliares centrales y puntos auxiliares transferidos que permitan delimitar el marco de fotointerpretación y posteriormente la construcción del mapa base.

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El punto principal (PP) o punto central de la fotografía aérea, se localiza mediante la intersección de las líneas que unen las marcas fiduciales diametralmente opuestas, longitudinal y lateralmente a la línea de vuelo, como puede observarse en la figura 3.

Figura 3. Identificación del punto principal de una fotografía aérea vertical con base en la unión de marcas fiduciales

Una vez localizada la intersección de las líneas donde se ubicó el punto principal se encierran en un círculo de color azul con lápiz graso para después picarlos, a cada punto principal se le asigna el número de la fotografía a que pertenece.

Los puntos principales transferidos (PPT) son puntos homólogos a los puntos principales y se localizan en la fotografía aérea anterior y posterior en relación con la fotografía aérea que contiene el punto principal central de la misma línea de vuelo.

Una vez ubicados estos puntos, se encierran en un círculo de color azul con lápiz graso, para después picarlo. A cada punto principal transferido se le asigna el número de la fotografía aérea a que pertenece.

Los puntos auxiliares centrales (PA) son puntos de liga o enlace entre una y otra fotografía aérea en forma longitudinal y lateral. Estos se localizan conjugando los siguientes criterios:

-Aproximadamente a la mitad de la sobreposición lateral entre fotografías - aéreas correspondientes a líneas de vuelo consecutivas.

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-Aproximadamente a la altura del punto principal de las fotografías aéreas que se están sobreponiendo lateralmente.-De preferencia se toma un detalle común, fácil de identificar y de transferir a la fotografía adyacente.

Una vez localizados estos puntos se encierran en un círculo de color rojo alrededor del punto localizado, con lápiz graso, para después picarlo. A cada punto auxiliar se le asigna el número de la fotografía con la que se enlaza, quedando entre paréntesis el número de la línea de vuelo con la que está ligado o sobre poniendo.

Los puntos auxiliares transferidos (PAT), son puntos homólogos a los puntos auxiliares centrales y se localizan en la fotografía anterior y posterior, en relación a la fotografía aérea que contiene el punto auxiliar central de la misma línea de vuelo.

Una vez localizados estos puntos se encierran en un círculo de color rojo alrededor del punto localizado con lápiz graso para después picarlo. A cada punto auxiliar transferido se le asigna la clave del punto auxiliar central del cual proviene seguida de la letra T que indica que se trata de un punto transferido (PAT).

Tanto la primera como la última fotografía aérea de cada línea de vuelo, tendrán como mínimo seis puntos (un principal, un principal transferido, dos puntos auxiliares superiores, un central y un transferido y dos puntos auxiliares inferiores, un central y un transferido)

El resto de las fotografías aéreas tendrán como mínimo nueve puntos.

Una vez localizados todos los puntos sobre las fotografías aéreas se debe verificar que estos puntos estén bien transferidos, tanto en forma longitudinal como lateral entre líneas de vuelo, en todas las fotografías aéreas en que aparezcan.

La formación del mosaico se logra mediante la sobreposición de los puntos principales y auxiliares, centrales y transferidos de forma que coincidan en todas las fotografías aéreas del área de estudio tanto dentro de las líneas de vuelo, como entre las líneas y obtener una imagen conjunta del área estudiada.

Para elaborar el mapa base es imprescindible apoyarse en material cartográfico existente de la región, como pueden ser las cartas topográficas, las cuales se buscan de preferencia, que sean las más actuales y de la misma escala de las fotografías aéreas.

La transferencia de información del mosaico fotográfico al mapa base se realiza de acuerdo con el canevá geográfico que puede corresponder a las diferentes proyecciones y sistemas de coordenadas disponibles en la carta topográfica.

En ésta metodología se considera a la fotografía aérea vertical como una perspectiva central que considera que todos los ángulos medidos a partir del

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punto principal de cada fotografía son iguales a los medidos en el terreno independientemente de la topografía, variando únicamente las distancias del punto principal a los puntos intersectados, mismos que se corrigen de forma manual mediante el acomodo de las fotografías guiándose por la disposición de los puntos de apoyo.


Ésta actividad debe realizarse en equipo, de acuerdo con la disponibilidad de material. Es importante disponer de mesas amplias que permitan el acomodo del mosaico y hacer un manejo cuidadoso de los materiales para evitar su deterioro.


El producto final de la práctica consiste en un fotomosaico no controlado que permite relacionar la información fotográfica con cartas topográficas y que puede ser utilizado como mapa base para las siguientes prácticas del curso.

Bibliografía preliminar

1. Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.

2. Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp

3. Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.

4. Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.



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Práctica No 3

DETERMINAR DIFERENCIAS DE PARALAJE

Objetivo

Determinar diferencias de paralaje en pares de fotografías aéreas con la finalidad de realizar mediciones en las fotografías aéreas así como aplicar procesos de corrección de las deformaciones ópticas y generar fotomapas u ortofotografias.

Introducción

El Paralaje se define como el desplazamiento aparente de la posición de un objeto con respecto a un marco de referencia, debido a un corrimiento en el punto de observación. Por ejemplo, una persona que mira a través del visor de una cámara aérea a medida que la aeronave avanza, ve el aspecto cambiante de las imágenes de los objetos que se mueven a través de su campo visual. Este movimiento aparente (paralaje) se debe a la ubicación cambiante del observador. Utilizando el plano focal de la cámara como marco de referencia, existe paralaje para todas las imágenes que aparecen en fotografías sucesivas, debido al movimiento de avance de entre una y otra exposición. Cuanto mayor sea la elevación de un punto, es decir, cuanto mas cerca esté de la cámara, de mayor magnitud será el paralaje. En el caso de una superposición longitudinal de 60%, el paralaje de las imágenes en fotografías sucesivas debe ser, en promedio, aproximadamente de un 40% del ancho del plano focal.

El paralaje de un punto se puede medir visualizando estereoscópicamente, con la ventaja de una mayor rapidez y exactitud, debido a que se utiliza visión binocular. Cuando el observador mira por el estereoscopio, dos pequeñas marcas idénticas gravadas en láminas de vidrio transparente, llamadas medios índices, se colocan sobre cada fotografía. El observador ve simultáneamente una marca con el ojo izquierdo y la otra con el ojo derecho; luego se ajusta la posición de las marcas hasta que parecen confundirse o fusionarse un una sola, percibiéndose a una cierta altura. Conforme se varía el espaciamiento de las medias marcas, la altura de la marca fusionada parecerá fluctuar o "flotar", dándose el nombre de índice flotante.


Ésta práctica se deriva de la unidad fotografía geográfica, y corresponde al subtema 2.2 Las propiedades geométricas de las fotografías aéreas, donde se analizan la escala, el paralaje y las diferencias de paralaje.

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Los conocimientos y destrezas que se adquirirán en la realización de la práctica permitirán al estudiante comprender los mecanismos para la elaboración de las ortofotografias aéreas en las cuales se ha realizado un proceso de restitución mediante el cual se elimina el paralaje de las fotografías y se convierten en proyecciones ortogonales sin desplazamientos debido al relieve ni deformaciones debidas al sistema de proyección.

Material y equipo necesarioBarra de paralajeEstereoscopio de espejosCartulina Pares estereoscópicos aerofotográficosLápiz grasoRegla de 50 cmCinta adhesiva

Metodología

Descripción de la barra de paralaje

La barra de paralaje consiste de una barra metálica graduada en milímetros, dos placas de cristal, tornillo de fijación de la marca de medida izquierda (tornillo “B”), algunas poseen un tornillo para desplazar la marca de medida izquierda (tornillo “C”), y el vernier graduado en centésimas de milímetro localizado en el extremo derecho (tornillo micrométrico “A”) , Las placas de cristal señaladas tienen marcas grabadas en formas diversas para seleccionar la de trabajo de acuerdo con la escala de material fotográfico.

Paso 1. Observación de la marca flotante

1.-Coloque la barra de paralaje sobre el par de fotografías aéreas, observando con el ojo izquierdo localice la marca de medida izquierda y enfoque el detalle seleccionado hasta verse nítidamente, asimismo observe con el ojo derecho la marca de medida derecha y enfoque el correspondiente detalle.

2.- Al observar a través del ocular izquierdo fije la marca de medida izquierda sobre un punto de la línea de referencia, de la misma manera, observe a través del ocular derecho y coloque la marca de medida derecha sobre el mismo punto de la línea (puntos fusionados).

3. Observe estereoscópicamente. Mantenga fija la marca de medida izquierda, entonces mueva lentamente el tornillo micrométrico en un sentido y otro hasta observar que la marca de medida derecha se separe de la izquierda en un sentido correspondiente al movimiento del tornillo.

4. Marca flotante por arriba del nivel del terreno. Fusione las marcas de medida, a continuación mueva el tornillo micrométrico en sentido de las manecillas del reloj (sentido positivo), hasta percibir el sentido de profundidad, en éste la marca de medición derecha estará ligeramente a la izquierda de la línea de referencia y la de medición izquierda elevada ligeramente.

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5. Compruebe la posición anterior de la siguiente forma: mueva el cuerpo de la barra hasta separar la marca flotante del punto de referencia, en este momento posiblemente observe las marcas de medida separadas, continúe moviendo el cuerpo de la barra hasta lograr fusionarlas en una sola marca flotante y llévela sobre el punto de referencia. Observe a través del ocular derecho que la marca se encuentre ligeramente a la izquierda de la línea seleccionada, de la misma forma observe a través del ocular izquierdo que la correspondiente marca se encuentra ligeramente al lado derecho de la línea.

6. Marca flotante en el nivel del terreno. Rectifique la marca izquierda sobre el punto de la línea de referencia. Mueva el tornillo micrométrico en sentido contrario a las manecillas del reloj (sentido negativo), hasta observar que la marca se posa en el terreno (marcas fusionadas).

7. La anterior posición se comprueba de la siguiente forma:

-Manteniendo como eje de giro la marca de medición izquierda mueva ligeramente la barra en dirección “Y”

-La marca de medición derecha es desplazada en esta dirección, sobrepóngala y desvíela alternativamente.

8. Marca flotante por debajo del nivel del terreno. Continúe moviendo lentamente el tornillo micrométrico en sentido negativo, note la marca de medida derecha desplazada ligeramente hacia la izquierda de la línea seleccionada y la de medida izquierda profundizada.

9. Para comprobar esta posición proceda de la siguiente forma: Mueva el cuerpo de la barra hasta separar la marca flotante del punto de referencia, posiblemente observe las marcas de medida separadas, mueva el cuerpo de la barra hasta lograr fusionarlas en una sola marca flotante y llévela sobre el punto de referencia. Observe a través del ocular derecho que la marca se encuentra ligeramente al lado derecho de la línea seleccionada, de la misma manera observe a través del ocular izquierdo que la marca se encuentra ligeramente al lado izquierdo de la línea.

Paso 2. Ajuste de la barra de paralaje

1. Con el tornillo micrométrico “A” situado en la parte derecha de la barra, desplace la marca de medición derecha, hasta obtener una lectura que sea el valor medio de la graduación de la escala milimétrica (por lo general 20 mm.).

2. Afloje el tornillo “B” de fijación de la marca de medición izquierda y desplácela mediante el tornillo “C” en el sentido conveniente, hasta que las dos marcas se hallen a una distancia igual a la “Base instrumental". (si no se logra esa distancia, se llevará hasta el valor más próximo).

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3. Ajuste el tornillo de fijación "B" y tendrá la barra de paralaje en condiciones normales para trabajar.

Paso 3. Medidas con la barra de paralaje

1. Oriente correctamente el par estereoscópico de fotografías y fíjelas con cinta adhesiva.

2. Examinando estereoscópicamente el modelo escoja seis detalles bien identificables sobre la superficie del terreno. Encierre cada detalle dentro de un círculo de 1 cm. de diámetro aproximadamente y numérelos de "1" al "6"

3. Observe estereoscópicamente y ubique el punto "1" en el centro del campo de visión. Coloque la marca de medición izquierda de la barra de paralaje exactamente en el detalle escogido sobre la fotografía izquierda.

4. Mediante giro de la barra alrededor de la marca de medición izquierda, desplace la marca de medición derecha en dirección “y” hasta apreciar que no hay desplazamiento en esta dirección entre las dos marcas. Luego desplácela en dirección "X" haciendo uso del tornillo micrométrico (verifique constantemente que no se presente desplazamiento en dirección "y", como también que la marca de medición izquierda permanezca exactamente sobre el detalle escogido) hasta que las dos marcas coincidan en una sola marca flotante sobre el terreno.

Un pequeño movimiento en dirección "X" de la marca derecha, producirá el efecto de observar que la marca flotante sube o baja.

5. Coloque la marca flotante en contacto con la superficie del terreno llevándola siempre en el mismo sentido, verificando que no haya desplazamiento en dirección "Y" y que la marca izquierda se mantenga exactamente sobre el detalle escogido. En ese instante cada marca de medición está identificando el mismo punto en el terreno.

5. En la escala graduada sobre la barra y con el índice correspondiente, haga la lectura en milímetros y. en el tornillo micrométrico lea la fracción en décimas y centésimas. Ha obtenido la primera "lectura de paralaje" para el punto "1". Anótela en el formulario.

6. En la misma forma haga una lectura de paralaje para los otros puntos, anotándose en el sitio correspondiente del formulario.

7. Repita la operación, haciendo una segunda lectura de paralaje para cada punto. Continúe con el mismo procedimiento, hasta completar diez lecturas para cada punto. (No haga las 10 lecturas de cada punto en forma continua).

Paso 4. Cálculo del error medio cuadrático de las lecturas

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1. Calcule el valor promedio de las lecturas obtenidas para cada punto. (aproximado a centésimas de milímetro).

2. Para cada punto, halle la diferencia entre el valor promedio y el de cada lectura y anote su valor al frente (columna "V"). (Para comodidad trabaje directamente con las centésimas de milímetro).

3. Eleve cada valor de "V" al cuadrado y consigne su valor en la columna (V2).

4. Sume la columna de valores (V2) (obtendrá la sumatoria de los cuadrados de las diferencias).

5. Para cada punto divida el valor de la suma de la columna (V2) por el factor (n=l) (n=número de lecturas).

6. Extraiga la raíz cuadrada del cociente obtenido (aproximada al entero). Este será el valor del error medio cuadrático de una observación en centésimas de milímetro. Escriba este valor en milímetros en la parte inferior de cada columna.

7. Divida el valor del error medio cuadrático de una observación por el factor n1/2 obtendrá el valor del error medio cuadrático del promedio. Escriba este valor en la parte inferior de cada columna en el renglón correspondiente.

Paso 5. Cálculo de diferencia de paralajes

1. Oriente correctamente el par estereoscópico de fotografías y fíjelas con cinta adhesiva.

2. Escoja el plano de referencia sobre el cual desea proyectar ortogonalmente el terreno.

3. Examine estereoscópicamente el modelo y estime aproximadamente el nivel medio del terreno.

4. Seleccione un punto bien definido sobre el nivel medio, enciérrelo dentro de un círculo de 1 cm. de diámetro aproximadamente e identifíquelo con la letra “R”.

5. Seleccione otro punto para el cual desea conocer el desplazamiento debido -al relieve con respecto al plano que pasa por el punto “R”, Enciérrelo dentro de un círculo de 1 cm. de diámetro aproximadamente e identifíquelo con la letra “A”.

6. Haga tres lecturas con la barra de paralaje para cada punto y tome el promedio, (obtiene los valores La y Lr).

7. Calcule la diferencia de paralajes entre los dos puntos "A" y "R"

Dpar = La - Lr

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Dpar = Diferencia de paralajes entre los puntos “A” y “R”La = lectura de paralaje en el punto “A”Lr = Lectura de paralaje en el punto “R”

Paso 6. Medición del paralaje estereoscópico

8. Calcule el valor del paralaje estereoscópico para el punto "R"

Pr = P1' P2' - r' r"

Pr = Paralaje estereoscópico del punto "R" P1' P2' = Distancia entre los puntos principales de las dos fotografíasr' r" = Distancia entre los puntos homólogos (r') y (r"). (imágenes en las

dos fotografías del punto "R" del terreno).

(Puede tomar un valor aproximado de "Pr", midiendo la línea de vuelo en cualquiera de las dos fotografías: P1´ P2´ ó P1” P2”

Paso 7. Cálculo del desplazamiento

1. En la fotografía sobre la cual desea corregir el error en posición del punto “A”, mida su distancia radial al punto principal. (Obtiene el valor “r”).

2. Calcule el desplazamiento debido al relieve

Ar = r *DPar/Pr+DPar

Ar = Desplazamiento debido al relieve r = Distancia radial del punto principal al punto “A” Pr = Paralaje estereoscópica de punto "R"Dpar = Diferencia de paralajes entre los puntos A y R

3.- Corrija la posición del punto (“A” en la fotografía, desplazando el punto una magnitud “r” sobre la recta radial definida por dicho punto y el punto principal. (Si prefiere efectúe esta operación sobre una hoja de papel transparente de dibujo).

Si el valor de “r” es positivo, el punto “N” debe ser desplazado hacia el punto principal de la fotografía. Si “r” es negativo, el desplazamiento debe ser alejándose del punto principal.

4.- 'El nuevo punto “A” obtenido sobre la fotografía (o sobre el dibujo) se encuentra proyectado sobre el plano medio utilizado como plano de referencia, por lo cual podrá ser utilizado para medir correctamente distancias o áreas a la escala de dicho plano.


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La realización de ésta práctica está sujeta a la disponibilidad de equipo estereoscópico, por lo que las lecturas para fines de cálculo pueden realizarse una por cada integrante de los equipos. El facilitador deberá estar pendiente de los avances de cada estudiante, para asegurar la cabal comprensión de los conceptos y la aplicación de las técnicas de medición.

Debido a la amplitud de la práctica no es posible concluirla en una sola sesión, por lo que se sugiere cubrirla en dos sesiones y atender del paso 1 al paso 4 en la primera sesión y los pasos 5 al 7 en la segunda sesión.Reporte del estudiante (resultados)

El reporte debe integrar los resultados obtenidos en los formatos anexos, así como los cálculos correspondientes.


-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Cuadro 1. Formato de registro de medidas de paralaje

Punto No. 1 2DescripciónesquemáticaObservación Lectura V

V2Lectura

VV2

+ - + -1 19.35 02 19.40 253 19.41 364 19.33 45 19.36 16 19.29 367 19.32 98 19.38 99 19.35 010 19.32 9

SUMA 193.51 129PROMEDIO 19.35

m 0.04m´ 0.01

m = error medio de una observación = (Sum V2/n-1)1/2 m´ = error medio del promedio = (Sum V2/n(n-1))1/2

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Práctica No 4

OBSERVAR PARES ESTEREOSCOPIOS CON ESTEREOSCOPIO DE BOLSILLO

ObjetivoObservar pares aerofotográficos con base en la visión estereoscópica proporcionada por el estereoscopio de bolsillo.

Introducción

Aún cuando las fotografías aéreas individuales brindan imágenes planas en apariencia, los pares con recubrimiento o pares estereoscópicos, pueden ser observados bajo un estereoscopio resultando aparente el relieve del terreno: se distinguen valles y colinas, se elevan edificios y árboles, se pueden observar las pequeñas depresiones del drenaje, etc.

Así vistas, las fotografías aéreas se observan como un detallado modelo en relieve, siendo ése su nombre: modelo estereoscópico.

La observación estereoscópica permite realizar en inmejorables condiciones el estudio del terreno previo al trabajo de campo, para selección de áreas de muestreo, accesos, etc.; asimismo como la base para la interpretación posterior.

En la visión normal, el observador ve los objetos en tres dimensiones, alto, ancho y profundidad. La habilidad de ver o apreciar la profundidad depende del hecho de que se observen los objetos con dos ojos, aproximadamente a la misma distancia del objeto, pero viendo éste bajo diferentes ángulos, por lo que cada ojo registra una imagen levemente diferente.

Dichas imágenes se fusionan o combinan en el cerebro brindando la percepción de la profundidad o vista tridimensional del objeto.

La distancia entre los ojos es tan reducida que las diferencias angulares pasan a ser muy pequeñas para la observación de objetos lejanos, siendo difícil el registrar su profundidad.

En la observación bajo estereoscopio de fotografías cuyas imágenes se superponen parcialmente, como en el caso de las fotografías aéreas, se está observando imágenes de la misma porción del terreno captados bajo dos puntos de vista muy separados (las posiciones de cámara en el vuelo aéreo).

El ojo derecho está registrando un área en la fotografía de la derecha, mientras el ojo izquierdo está registrando la misma área en la fotografía de la izquierda.

El efecto es el mismo que si se tuviera un observador con un ojo en una posición de cámara y el otro en la posición la siguiente de la cámara. El cerebro

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fusiona esas imágenes, percibiendo entonces la tercera dimensión, pudiendo apreciar el relieve artificialmente.

Las personas con visión normal tienen poca dificultad para la observación estereoscópica de fotos aéreas. Es muy raro encontrar quien no tenga visión estereoscópica.

La observación estereoscópica artificial requiere práctica, la que debe realizarse en forma continuada y progresiva, evitando el forzar la vista cuando no se tiene aún suficiente práctica.

Los estereoscopios de bolsillo tienen dos lentes separadas entre sí, por una distancia igual a la interpupilar, montadas en un marco plástico o metálico soportado por patas, de forma tal que las fotografías son observadas a través de dichas lentes. La distancia entre las lentes y las fotografías sobre las cuales se apoya el estereoscopio, corresponde a la distancia focal, de forma tal que la observación se realiza al infinito y con ejes paralelos.

Estos instrumentos normalmente son pequeños y compactos, así como livianos; siendo en su gran mayoría diseñados para su uso en el campo, teniendo patas plegables que transforman la unidad en un paquete no mayor a un estuche de anteojos. A pesar de ello, la práctica indica que su mayor uso es en la oficina.

El pequeño porte del instrumento impide tener una visión total del modelo estereoscópico. (Normalmente no brindan un campo de visión muy extenso, observándose sólo una porción del modelo a la vez.)

La reducida distancia entre las lentes, combinada con la observación ortogonal de las fotos, hace necesario que éstas deban ser colocadas muy juntas o aún solaparlas (dependiendo de su formato), quedando áreas ocultas a la observación lo que puede obligar a doblar una fotografía para poder trabajar en la zona cubierta.

A pesar de estas pequeñas desventajas, el estereoscopio de bolsillo es uno de los más usados por los fotointérpretes, con la ventaja de ser de bajo costo.

Los estereoscopios de bolsillo tienen lentes de un aumento aproximado a 1.5X o 2X, lo que permite un estudio suficientemente detallado con un campo no demasiado reducido.

Existen algunos modelos de mayor aumento, por ejemplo: 3X o 4X que pueden ayudar en la observación de detalles pequeños, pero por el hecho de requerir distancias focales más cortas, tienen el inconveniente de tener una posición más baja y cercana a las fotografías, con los consiguientes problemas de iluminación y dificultades para la anotación.

Para su uso, las fotografías deben colocarse alineadas siguiendo la línea de vuelo, con las imágenes homólogas separadas una distancia igual o ligeramente menor a la distancia interpupilar del observador, debiendo

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realizarse la observación con el estereoscopio también alineado con la línea de vuelo, desplazándolo, en caso necesario, paralelamente a ésta.


Ésta práctica consiste en el primer acercamiento del estudiante a la estereoscopía con fotografías aéreas, tema atendido en la unidad 2. Fotografía aérea, en el subtema 2.3 Estereoscopía donde se atienden los aspectos de visión estereoscópica, visión pseudoestereoscópica, exageración vertical de escala, pares estereoscópicos, colocación de fotografías aéreas, ajuste del estereoscopio y transferencia de puntos principales.


-Estereoscopio de bolsillo-Tabla de prueba de estereoscopía de Zeiss-Estereoscopio de espejos-Pares estereoscópicos aerofotográficos

Metodología

Paso 1. Realizar la prueba de estereoscopía de Zeiss

1. Coloque el estereoscopio sobre la mesa en posición de trabajo.

2. Límpielo y desinféctelo, ajuste a la distancia interpupilar (aprox. 6.5 cm.). La distancia interpupilar se determina con la ayuda del instructor o un compañero, registrado la distancia de una pupila a otra.

3. Coloque la tabla de Zeiss (figura 4), bajo el estereoscopio de manera que la figura izquierda pueda ser observada bajo la lente izquierda y la figura derecha bajo la lente derecha ordenadas de acuerdo con la línea de vuelo.

4. Observe a través del estereoscopio, concéntrese hasta ver no las dos figuras sino una sola en visión tridimensional. Las figuras serán apreciadas en diferentes niveles, esto es la visión estereoscópica.

5. En el formulario anote los resultados de su observación estereoscópica, estimando la profundidad relativa de las figuras, comenzando desde la que observe más cerca hasta la más alejada.

Repita los pasos 4 y 5 con cada estereograma.

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Cuadro 2. Orden de profundidad de los objetos observados en la Prueba de Zeiss

Círculos Círculo 1

Círculo 3

Círculo 4

Círculo 5

Círculo 6

Círculo 7

Círculo 8

O

B

J

E

T

O

Mayor

Dibuje la imagen en el orden de cercanía de acuerdo con la visión estereoscópica

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Figura 4. Tabla de prueba de estereoscopía de Zeiss

Paso 2. Medición de la base instrumental del estereoscopio

1. Sobre una cartulina blanca trace una línea de aproximadamente 20 cm.

2. En el extremo izquierdo realice una marca y anote la letra A

3. Coloque el estereoscopio de bolsillo sobre la línea y ajústelo a su distancia interpupilar. Mantenga el ojo derecho cerrado y enfoque con el ojo izquierdo la marca A y ubíquela al centro del campo visual.

4. Cierre el ojo izquierdo y abra el derecho, sobre la línea ubique el centro del campo visual del ojo derecho y coloque una marca anotando la letra B.

5. Mida la distancia entre ambos marcas y anote la lectura que corresponderá a la base instrumental del estereoscopio de bolsillo.

Paso 3. Observación de pares estereoscópicos aerofotográficos con el estereoscopio de bolsillo

1. Tome una fotografía. Uniendo dos marcas fiduciales diametralmente opuestas y localice los puntos principales de ambas fotografías y márquelos con un punzón, en forma similar al proceso realizado en las prácticas 1 y 2.


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3. Manteniendo las fotografías superpuestas, colóquelas de manera que la dirección del vuelo quede paralela al bordo de la mesa de trabajo.

4. Conservando las fotografías una sobre la otra, y manteniendo la condición de paralelismo entre la dirección del vuelo y el borde de la mesa de trabajo, oriéntelas de manera que las sombras caigan hacia el observador. En esta forma determina cuál es la fotografía izquierda y cuál es la derecha.

5. Marque con un círculo de aproximadamente 1 cm. de diámetro la posición aproximada de los puntos principales en las fotografías adyacentes, para conocer la dirección de la línea de vuelo.

6. Tome la fotografía izquierda y ubíquela sobre la mesa de manera que la dirección aproximada de la línea de vuelo quede paralela al borde de la mesa de trabajo a una distancia de 20 a 25 cm. Fíjela con cinta adhesiva.


8. Desplace la fotografía derecha a lo largo de la línea de vuelo hasta que un punto principal y su homólogo se encuentren a una distancia igual a la base instrumental. Compruebe que la dirección aproximada de las líneas de vuelo se mantenga sobre una misma recta y fije la fotografía con cinta adhesiva.

9. Coloque el estereoscopio sobre las fotografías de manera que la base se encuentre paralela a la línea de vuelo.

10. Ajuste el estereoscopio a su distancia interpupilar

11. Al observar simultáneamente con ambos ojos se está realizando visión estereoscópica con los ejes de los ejes paralelos. Observe con ambos ojos y obtendrá una imagen tridimensional. Moviendo el estereoscópico a través de todo el modelo y manteniendo la base paralela a la línea de vuelo se podrá examinar estereoscópicamente todo el modelo en condiciones normales.


El facilitador debe supervisar la medición de la distancia interpupilar para evitar accidentes.

Tratar en lo posible de que los pares estereoscópicos empleados cubran áreas con relieve variable y que incluyan cerros o barrancas para que el impacto de las observaciones sea mayor en el estudiante.

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Establecer una sesión reflexión con los estudiantes para analizar el fenómeno de estereoscopía.

Incorporar la observación de discos de View Master, para apreciar una aplicación comercial de la estereoscopía, así como estereogramas que permitan la autoestereoscopía.


Los resultados a presentar por el estudiante es el dato de su distancia interpupilar, la medida de la base instrumental del estereoscopio de bolsillo y la identificación del punto principal de las fotografías del par estereoscópico con que trabajó, así como el marcado del área donde se aprecia el modelo estereoscópico del par.


-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Práctica No 5

OBSERVAR PARES ESTEREOSCOPIOS CON ESTEREOSCOPIO DE ESPEJOS

ObjetivoHacer Fotointerpretación sobre pares fotográficos empleando el estereoscopio de espejos

Introducción

Cuando se observan los objetos en relieve, ello es debido a que se dispone de dos ojos que proporcionan al mismo tiempo dos visuales del mismo objeto desde dos puntos de vista ligeramente distintos que intersectan. Estas dos imágenes son mezcladas en el cerebro y como consecuencia se puede ver una tercera dimensión.

Este principio de estereoscopía natural sirve también a la cartografía para poder extraer la tercera dimensión a partir de imágenes bidimensionales. En realidad, lo que se hace en un vuelo fotogramétrico es sustituir los ojos por la cámara que va en el avión, y la distancia interpupilar por la distancia entre disparos consecutivos.

Posteriormente, aparatos denominados estereoscopios (además de los restituidores) permiten ver las imágenes en tres dimensiones. Para que se pueda reproducir la estereoscopía se deben dar dos condiciones esenciales, como son que cada ojo vea sólo la perspectiva que le corresponde y que las visuales tengan intersección entre sí. Con respecto a este último aspecto, esa intersección se produce cuando las fotografías tienen zonas en común, por lo que ya se sabe, por qué es tan necesario el recubrimiento estereoscópico.

No obstante, una sola fotografía aérea también contiene cierta información tridimensional limitada, que se puede extraer utilizando el punto de fuga de las verticales de la perspectiva, el punto de fuga de las sombras y el ángulo de elevación del sol sobre el horizonte; a este procedimiento de explotar esta información tridimensional limitada con el uso de una sola foto se le conoce como explotación métrica de una fotografía aislada, siendo un procedimiento que se utiliza más en el ámbito de la fotointerpretación que en el de la cartografía propiamente dicha.

La incorporación de una segunda perspectiva de la misma zona incrementa notablemente la información tridimensional, con la incorporación del concepto de par estereoscópico (dos fotografías consecutivas).

Entre fotografías consecutivas que contienen objetos comunes se pueden medir paralajes, que se pueden definir como el desplazamiento aparente en la

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posición de un objeto fijo causado por el movimiento de la cámara en el avión durante el vuelo.

Los estereoscopios de uso común en fotointerpretación pueden clasificarse en: Estereoscopios de Bolsillo y Estereoscopios de Espejos. Sus lentes deben ser de buena calidad, sin distorsión visible y buena resolución.

Los estereoscopios de espejos (fig. 5) consisten en cuatro espejos ubicados de forma tal que las imágenes se trasmitan por reflexión hacia los oculares, realizándose la observación de las fotografías en forma ortogonal a éstas, ubicándose las imágenes homólogas a distancias aproximadas a los 25 cm lo que evita la superposición o la necesidad de doblar alguna de las fotos.

Las fotografías se colocarán, como ya se ha dicho, alineadas según la dirección de vuelo, separando las imágenes homólogas una distancia igual a la llamada "distancia de base" del estereoscopio, colocándose éste alineado según la línea de vuelo y las imágenes a observar en el centro de los campos de visión.

La distancia de base del estereoscopio es la que corresponde a la distancia entre las intersecciones de los caminos ópticos de los pares de espejos con la superficie de observación.

Figura 5. Estereoscopio de espejos con distancia interpupilar y base instrumental

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Dado que estos estereoscopios son normalmente voluminosos, no son fáciles de transportar, estando diseñados para uso en oficina o laboratorio sobre mesas amplias.

Existen algunos modelos pequeños y plegables pero que adolecen del defecto de brindar poco espacio debajo de ellos, para realizar anotaciones en forma cómoda sobre las fotos. Aún estos modelos resultan incómodos para su uso en el campo.

Los estereoscopios de espejos brindan imágenes claras sin distorsión. Poseen campos de visión amplios (cuando se usan sin oculares de aumento), que posibilitan la observación de la totalidad del modelo estereoscópico.

Normalmente se les puede adicionar oculares de aumento, por ejemplo: 3X, 6X, 8X. El aumento de la potencia de los oculares, obviamente reduce el campo de visión. No resulta conveniente, excepto para observaciones muy detalladas, el trabajar con aumentos superiores a 3X o 4X, por lo reducido del campo visual y la posible observación del grano de las fotografías.

Los instrumentos de este tipo son especialmente útiles para trabajo en laboratorio u oficina, permitiendo una observación cómoda y descansada.

Las desventajas que pueden indicarse radican en su tamaño, imposibilidad de uso en el campo (para lo cual no están diseñados) y su costo, por lógica mucho más elevado que el de los estereoscopios de bolsillo


Ésta práctica atiende los contenidos de la unidad 2 Fotografía geográfica subtemas 2.3 Estereoscopía con los aspectos de visión estereoscópica, visión pseudoestereoscópica, exageración vertical de escala, pares estereoscópicos, colocación de fotografías aéreas, ajuste del estereoscopio y transferencia de puntos principales.

Material y equipo necesarioEstereoscopio de espejosBarra de paralajeCartulinaCinta adhesivaPares estereoscópicos aerofotográficos Lápiz grasoRegla de 50 cm

Metodología

Paso 1. Determinación de la base instrumental del estereoscopio de espejos

1. Fije la cartulina a la mesa de trabajo con cinta adhesiva.

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2. Dibuje una recta de 40 cm. aproximadamente, paralela al borde de la mesa y a una distancia de aproximadamente 25 cm.

3. Marque un punto "A" en la parte izquierda de la recta.

4. Coloque el estereoscopio sobre la mesa en posición de trabajo

5. Mida su base interpupilar. Enfoque los binoculares independientemente para cada ojo y ajústelos a su distancia interpupilar.

6. Coloque el estereoscopio de manera que al observar con el ojo izquierdo únicamente, el punto “A” aparezca en el centro del campo de visión.

7. Observe con ambos ojos y si aparecen dos rectas paralelas, gire el estereoscopio alrededor del punto “A", hasta lograr que las dos imágenes coincidan sobre una misma recta. (si las dos rectas las observa ligeramente convergentes se debe a un desajuste en el estereoscopio) verifique que el punto “A” se conserve en el centro del campo de visión izquierdo.

8. Observando con el ojo derecho únicamente, marque un punto "B" sobre la recta en el centro de campo de visión.

9. Observe con ambos ojos y los dos puntos "A" y "B" deben coincidir en uno solo del campo de visión. (La observación se está haciendo con ejes de los ojos paralelos).

10. La distancia "AB" es la medida de la "Base Instrumental” del estereoscopio.

Paso 2. Observación de pares estereoscópicos con el estereoscopio de espejos.

1. Tome una fotografía aérea. Uniendo dos marcas fiduciales diametralmente opuestas, trace una línea en el centro de la fotografía utilizando el lápiz de cera.

2. Repita el mismo procedimiento con las otras dos marcas fiduciales

3. Con la aguja haga un pequeño orificio en la intersección de las dos rectas. Este es el "Punto Principal" de la fotografía.

4. En la misma forma determine el "Punto Principal" de la otra fotografía



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7. Manteniendo las fotografías superpuestas, colóquelas de manera que la dirección del vuelo quede paralela al borde de la mesa de trabajo.

8. Conservando las fotografías una sobre la otra, y manteniendo la condición de paralelismo entre la dirección del vuelo y el borde de la mesa de trabajo, oriéntelas de manera que las sombras caigan hacia el observador. En esta forma determina cuál es la fotografía izquierda y cuál es la derecha.

9. Marque con un círculo de aproximadamente 1 cm de diámetro la posición aproximada de los puntos principales en las fotografías adyacentes. (En esta forma conoce la dirección aproximada de la línea de vuelo).

10. Tome la fotografía izquierda y ubíquela sobre la mesa de manera que la dirección aproximada de la línea de vuelo quede paralela al borde de la mesa de trabajo a una distancia de 20 a 25 cm: Fíjela con cinta adhesiva.


12. Desplace la fotografía derecha a lo largo de la línea de vuelo hasta que un punto principal y su homólogo se encuentren a una distancia igual a la base instrumental. Compruebe que la dirección aproximada de la línea de vuelo se mantenga sobre una misma recta y fije la fotografía con cinta adhesiva.


14. Enfoque los binoculares y ajústelos a su distancia interpupilar

15. Observando simultáneamente con ambos ojos se está realizando visión estereoscópica con los ejes de los ejes paralelos. Transfiera los puntos principales a las fotografías adyacentes (perforación con la aguja).

16. En cada fotografía dibuje una recta uniendo el punto principal y el punto principal transferido y obtendrá la dirección correcta de la línea de vuelo.

17. Ajuste la orientación de las fotografías, verificando que las líneas de vuelo se encuentren sobre una misma recta paralela al borde de la mesa y que la distancia entre un punto principal y su homólogo sea igual a la base instrumental. Las fotografías habrán quedado correctamente orientadas.


19. Observe con ambos ojos y obtendrá una imagen tridimensional. Moviendo el estereoscópico a través de todo el modelo y manteniendo la base paralela a la línea de vuelo se podrá examinar estereoscópicamente todo el modelo en condiciones normales.

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NOTA: Si estando las fotografías correctamente orientadas (Líneas de vuelo sobre una recta y distancia entre puntos homólogos igual a la base instrumental) no observa una imagen tridimensional nítida se debe a que está observando con los ejes de los ojos convergentes.Para acostumbrar la vista a la observación con los ejes de los ojos paralelos puede seguir el siguiente procedimiento:

a). Fije la fotografía izquierda

b). Desplace la fotografía derecha hacia la izquierda manteniendo las líneas de vuelo sobre una recta, hasta una posición en la que observe las dos imágenes fusionadas y por tanto obtenga una imagen tridimensional.

c). Desplace la fotografía derecha lentamente hacia la derecha, hasta la posición correcta (puntos homólogos a una distancia igual a la base instrumental), tratando de mantener la observación de una imagen tridimensional nítida.


La práctica debe realizarse de forma que cada estudiante realice el proceso de medición de la base instrumental del estereoscopio de espejos, la disposición de las fotografías y la transferencia de los puntos principales, así como la observación de la imagen tridimensional.

Es conveniente el uso de pares estereoscópicos que incluyan relieves con accidentes topográficos relevantes como cerros y barrancas para que el estudiante perciba de forma más impactante el modelo tridimensional.

El facilitador deberá estar atento al desarrollo de la práctica para indicar los errores en que puede incurrir el estudiante y corregirlos oportunamente.


Los resultados de la práctica consisten en los datos de la distancia interpupilar, la base instrumental del estereoscopio y el acomodo adecuado de las fotografías de acuerdo con la línea de vuelo y el orden correcto de las fotografías aéreas para ver la imagen tridimensional.


-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.

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-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Práctica No 6

INTERPRETAR LAS REDES HIDROGRÁFICAS

ObjetivoExtraer redes hidrográficas a partir de cartografía analógica o digital para delimitar cuencas y calcular indicadores hidrológicos.

Introducción

En fotogrametría y fotointerpretación, gran parte del trabajo se desarrolla observando estereoscópicamente un par de fotografías aéreas. De acuerdo al trabajo específico que se ejecute, se deberán identificar elementos del terreno, delinearlos, interpretarlos, seleccionar puntos, transferirlos, hacer diferentes tipos de mediciones, etc. En ésta práctica se ilustra sobre la forma de hacer un esquema sencillo a manera de mapa de la parte común de dos fotografías aéreas.

De las fotografías aéreas puede extraerse información observable de forma directa mediante la distinción de la variación de la tonalidad de gris reflejada por la superficie, la textura de la imagen y las formaciones que aparecen en el relieve, como montañas, depresiones y barrancas.

El estudio de la intensidad de los grises en las fotografías aéreas es una base imprescindible para su interpretación. Esta intensidad es el resultado de una serie de factores totalmente dispares entre sí, como pueden ser los puramente técnicos, climáticos, litológicos, etc. Esto impide él poder atribuir una intensidad característica de gris a cada tipo de roca o suelo, lo cual simplificaría considerablemente su estudio.

Los factores que influyen directamente en la variación de la intensidad de la gama de grises se pueden agrupar en cuatro grupos:- Factores técnicos, dependientes de la toma de fotografías y del material empleado, como pueden ser el: tipo de película, tiempo de exposición, revelado, papel fotográfico filtro, etc.- Factores propios del material fotografiado: Color de la roca y/o suelo: según tenga colores oscuros o claros, la tonalidad de gris correspondiente será más o menos intensa Textura: se refiere a la apariencia general de la roca o suelo, formada por el conjunto de pequeñas imágenes que no pueden ser analizadas individualmente. Tiene una intima relación con el origen de la roca, compacidad, porosidad, permeabilidad, dureza, grado de erosión, etc.- Factores climatológicos y meteorológicos: los tonos de una fotografía variaran según la época del año en que se tomo, debido más al estado vegetativo de las plantas que a la diferencia de luminosidad ambiental. Otros factores que influyen son la posición del sol y la hora de toma.Humedad del terreno: contribuye a oscurecer los tonos grises de las rocas, tanto más cuanto mayor sea el grado de humedad de la zona afectada. Esta característica tiene una gran importancia en la fotointerpretación.

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Presencia de agua y nieve: las corrientes de agua y las extensiones, como mares, lagos, etc.Aparecen en negro en aquellas zonas de profundidad superior a los 10 m. La nieve se presenta en un tono blanco nítido. Cuando esta en grandes extensiones es fácil de identificar. Presencia de nubes: tiene dos efectos, el de inferir la buena visibilidad del terreno dando lugar a una mancha blanquecina, mas o menos transparente u opaca, según el volumen y la densidad de la masa de nubes interpuesta, y la aparición de tonos más oscuros, correspondientes a la sombra proyectada.- Factores humanos: las obras publicas, tales como las carreteras, desmontes, rellenos, etc., al poner de manifiesto materiales menos alterados, muestran tonos más claros que los demás.Los cultivos pueden presentarse en tonos claros y oscuros, dependiendo del tipo, orientación de los recursos, barbechos, tipo de riego y demás características propias de los mismos.- Vegetación: su presencia sobre el terreno dependerá de dos factores primordiales, litología y clima.Litología: existen tipos de rocas que debido a su composición y características, no permiten el desarrollo de la vegetación, o bien una vegetación muy pobre. Otras, sin embargo, por sus condiciones especiales de composición, permeabilidad, etc., suelen ser buena base para cultivos, prados, etc., (por ejemplo aluviones y antiguas arcillas de calcificación)Clima: es el factor de influencia más considerable. A cada tipo de clima le corresponde uno de vegetación más o menos exuberante, según las características de aquel. La vegetación en general se presenta en tonos más oscuros en las fotografías. Estos estarán ligados a una serie de factores como humedad del suelo, tipo de vegetación, estado vegetativo de la misma, época del año, inclinación del sol, etc.,La apreciación y sistematización de los tonos que se hace normalmente en fotointerpretación es de carácter subjetivo; se usan categorías cualitativas compuestas de términos como "claro, muy claro, oscuro, muy oscuro, etc.”. Hoy se sabe que el ojo humano es capaz de distinguir 256 tonalidades de grises; de ello surge que las posibilidades de distinguir elementos en una fotografía pancromática (blanco y negro) son enormes; más aún cuando se trabaja con computadoras.

La red hidrográfica depende directamente de la litología y de la estructura del área de estudio. La red hidrográfica se caracteriza con base en las direcciones, las ramificaciones, la densidad de los ríos, quebradas y otros cursos de agua.

Se distinguen los siguientes tipos principales de redes hidrográficas:

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1. Red dendrítica

La red dendrítica indica un subsuelo homogéneo. Se desarrolla

en sedimentos sueltos con superficies homogéneas como arena, limo y arcilla,

en rocas cristalinas y metamórficas, que no son afectadas zonas de fallas,

en rocas sedimentarias horizontales o poco inclinadas, no fracturadas o diaclasadas

en rocas masivas, resistentes con respecto a la erosión en regiones áridas

Figura 6. Patrón de red hidrológica dendrítica

La densidad de los cursos de agua de una red dendrítica depende de las precipitaciones y del escurrimiento (infiltración).

Una red dendrítica fina se desarrolla en un subsuelo relativamente impermeable y poco resistente con respecto a la erosión (en arcillas, arenas finas, calizas.

Una red dendrítica gruesa se desarrolla en areniscas de grano grueso, de alta permeabilidad, en rocas intrusivas de grano grueso no o solo ligeramente fracturadas, en regiones húmedas en carbonatos y dolomitas, donde agua cárstica infiltra el subsuelo.

2. Red rectangular

La red rectangular puede reflejar sistemas de fracturas perpendiculares entre sí en las rocas subyacentes.

Se desarrolla

en áreas de rocas cristalinas disectadas por un sistema de fracturas ortogonal.

en altiplanicies cubiertas de rocas sedimentarias +/- horizontales.

en dimensiones pequeñas en areniscas diaclasadas en zonas áridas o semiáridas.

Figura 7. Patrón de red hidrológica rectangular

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3. Red de enrejado

La red de enrejado puede indicar una alternancia de estratos subyacentes de rocas resistentes y no resistentes a la erosión.

Figura 8. Patrón de red hidrológica de enrejado

4. Red radial

La red radial se desarrolla en terrenos altos (red de afluentes centrífuga) o bajos (red de afluentes centrípeta) de forma circular o eclíptica como conos volcánicos, intrusivos graníticos, domos de sal, anticlinales y sinclinales.

Figura 9. Patrón de red hidrológica radial

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Otros patrones de drenaje son los siguientes:

Figura 10. Esquemas de otros patrones de redes hidrológicas

Anomalías en la red de drenaje: cuando la forma, densidad o dirección de los cursos de agua o el ancho, la profundidad o las características de las terrazas de un valle varían con respecto al esquema general del área de estudio se habla de anomalías en la red de drenaje. Ejemplos de algunas anomalías son:

un recorrido rectilíneo de secciones de los cursos de agua puede indicar fallas, diaclasas, fracturas o cambios en la dureza de las rocas,

un cambio brusco en la densidad de la red de drenaje puede indicar un cambio brusco de la litología.

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cambios repentinos en las características de los valles pueden indicar un cambio litológico o tectónico o un limite entre dos áreas de historia epirogenética distinta.

la distribución rectilínea de vertientes y sumergidos naturales puede indicar cambios litológicos en contactos de rocas sedimentarias, fallas o zonas de fracturas.

Ningún drenaje superficial existe en sedimentos sueltos de grano grueso como en arenas gruesas o en gravas, que forman terrazas fluviales, sedimentos (fluvio-)glaciales o eólicos.


Ésta práctica atiende los contenidos de la unidad 2. Fotografía geográfica en el subtema 2.4 Interpretación de fotografías y se vincula con la unidad 3. Cartografías debido a que la fotointerpretación es la base para el desarrollo de cartografías, que permite registrar y extraer información climática, geológica, hidrológica, edafológica así como la explotación actual y potencial de los recursos. En particular la práctica se enfoca a los aspectos hidrológicos.


Estereoscopio de espejosPar estereoscópico de fotografías aéreas verticalesAgujaRegla de 50 cm. de longitudCinta adhesivaPapel transparente de dibujo (25 cm. x 15 cm.)Lápiz negroLápiz de grasa rojoLápices de colores

Metodología

1. Oriente correctamente el par estereoscópico de fotografías aéreas y fíjelas con cinta adhesiva.2. Examine estereoscópicamente el par de fotografías observando la totalidad del modelo, aprecie la topografía, drenaje, vegetación, zonas cultivadas, carreteras, caminos, construcciones, tono y textura de la imagen, las formas, tamaños y sombras de los objetos, etc.3. Coloque el papel transparente de dibujo sobre el área estereoscópica de la fotografía derecha y fíjelo con cinta adhesiva en la parte superior. (Esto le permitirá observar directamente el par estereoscópico cuando así lo desee, volteando la hoja de dibujo hacia arriba).4. En el papel de dibujo, limite la zona donde va a realizar la fotointerpretación por medio de un recuadro. (Margen de 1 cm. en la parte superior y en los costados, en la parte inferior 4 cm. para la leyenda).

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5. Haciendo uso de la visión estereoscópica continúe con las siguientes instrucciones:6. Dibuje con lápiz azul el drenaje que pueda diferenciar. Donde no aparezca muy bien definido el curso de los arroyos, dibuje la línea con pequeños trazos.7. Dibuje con lápiz negro las líneas divisorias de aguas o parteaguas.8. Dibuje con lápiz rojo las carreteras, el contorno de áreas urbanas y edificaciones principales.9. Dibuje con lápiz amarillo los caminos.10. Dibuje con lápiz verde el contorno de áreas de bosque.11. Dibuje los demás objetos y detalles que considere de interés, con colores y símbolos apropiados.12. Establezca una leyenda con las convenciones utilizadas.


Dado que el par aerofotográfico cubre una porción reducida del paisaje, solo es posible delimitar microcuencas, sin embargo al disponer de cartografía del área como son las cartas topográficas escala 1:50000 del INEGI, es posible ubicar el área trabajada en correspondencia con la cartografía y relacionar la información extraída.

Comparar con los patrones hidrológicos descritos en la introducción para definir con cual se asemeja e interpretar las condiciones geológicas e hidrológicas del área estudiada.


El producto de la práctica corresponde a la hoja de dibujo con la red hidrográfica extraída por fotointerpretación, junto con los otros rasgos como vías de comunicación, poblaciones y construcciones, así como las áreas de vegetación visible, con la leyenda correspondiente de identificación convencional utilizada.


-Herrera B. E. (Ed).1996. Memorias del I foro interno sobre sistemas de teledetección e información geográfica aplicados. UACH. Div. De ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Herrera B. E. 1995. Casos prácticos en fotointerpretación Vol. 1 Boletín técnico No. 27 División de Ciencias Forestales, UACH. Chapingo, Méx.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas.

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UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Práctica No 7

INTERPRETAR CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS

ObjetivoExtraer información cartográfica a partir de cartografía analógica o digital para diagnosticar problemas edáficos

Introducción

Uno de los elementos importantes que afectan las características productivas de una región es la geología, debido a que determina las geoformas y aporta los componentes minerales originales del suelo.

Su conocimiento permite detectar las propiedades del material soporte de la región, la susceptibilidad y tipo de intemperismo predominante, los patrones hidrológicos y de drenaje superficial y subterráneo, así como la disponibilidad de nutrientes y las posibles alteraciones de la dinámica nutrimental del suelo, en relación con la productividad agropecuaria.

De las fotos aéreas se puede obtener la información geológica siguiente:

Información litológica: distribución de diversos tipos de rocas. Información estructural: por ejemplo relaciones de yacencia,

plegamientos, sistemas de fallas, de fracturas o de diaclasas.

La evaluación fotogeológica se puede realizar a través de:

identificación directa de afloramientos y estructuras geológicas, por ejemplo conos volcánicos, corrientes de lava, médulas, escombros de faldas, terrazas aluviales.

identificación indirecta por medio de la interpretación de elementos ajenos a la geología como son los tonos de gris, textura de los tonos, la morfología, la red hidrográfica, el tipo de la distribución de la vegetación.

Los Factores geológicos determinantes del tono y de la textura en la fotografía aérea son los siguientes:

1. Color de las rocas: Granito fresco de tonos más claros como basalto; diques aplíticos de tonos más claros como filitas o gneises encajantes en un terreno metamórfico. No se debe perder de vista que las rocas intemperizadas presentan colores diferentes a los de sus equivalentes frescos.

2. Estructura superficial de las rocas: Superficies lisas, densas, regulares de tonos claros y uniformes; rocas de grano grueso, de superficie rugosa de tonos más oscuros. Debe tenerse en cuenta que las rocas intemperizadas y tectonizadas presentan superficies diferentes a las de sus equivalentes frescos.

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Textura de gris visible a escala mayor

Se refiere al mosaico (regular o irregular) de tonos similares, que constituyen superficies grises continuas. El mosaico regular puede indicar:

diferencias primarias de color en la superficie o en la textura de las rocas,

diferencias de humedad, diferencias litológicas primarias, como la distribución de diferentes tipos

de sedimentos o como la estratificación, o superficies disruptivas como fallas y fracturas.

El mosaico de vegetación debido al tipo y a la densidad de la vegetación permite reconocer diferencias en el tipo de la vegetación y su distribución.

El mosaico en bloques indica la presencia de áreas de litología uniforme.

Alineaciones de la vegetación pueden originarse en diferentes tipos de rocas aflorando en forma de franjas como por ejemplo alternancias de rocas sedimentarias buzantes, y en fallas o en sistemas de fallas.

Tonos de gris

El tono de un objeto depende de la cantidad de luz del espectro visible, que el objeto refleja. Los tonos grises pueden ser claros, oscuros, negruzcos, etc.

Textura

Textura se refiere a las variaciones en la intensidad del tono de gris o es decir a las variaciones de tonos claros y oscuros de gris, que solamente se aprecian en escalas grandes observando las fotos aéreas con más detalle (con un aumento de 6x o 8x por ejemplo). Algunos términos descriptivos para la textura son los siguientes: gruesa, fina, rayada, manchada o se la compara con tramas de textiles.

Los factores determinantes del tono y de la textura, que dependen del objeto fotografiado, son los siguientes:

Suelos: Color y textura de los suelos determinan tono y textura del gris; en el caso de suelos residuales se pueden sacar conclusiones sobre el tipo de roca original. Debe tenerse en cuenta que los tipos de suelo también dependen del clima, de la topografía, de la humedad, de la vegetación y de otros factores más.

Humedad: Áreas húmedas dan tonos más oscuros, áreas áridas de tonos más claros; las diferencias de humedad pueden dar informaciones sobre diversos tipos de rocas y suelos, pues la humedad depende de la porosidad, que a su vez depende de la litología. Debe tenerse en cuenta que la humedad depende directamente del clima.

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Vegetación: color y tipo de sombra de la vegetación influyen en el tono y la textura del gris; distribución y tipo de vegetación a menudo pueden indicar el tipo de suelo y las estructuras geológicas bajo la cubierta vegetal. Debe tenerse en cuenta que depende del clima y de influencias antropógenas y de otros factores más.

Factores independientes del objeto fotografiado que determinan tono y textura son:

1. Exposición solar 2. Factores fotográficos (sensibilidad del rollo, filtros, revelado)

El relieve depende entre otros factores de la geología.

Directamente se pueden identificar por ejemplo dunas, escombros de falda, terrazas aluviales, morrenas, morfología producida por erosión glaciar, deslizamiento y desprendimiento de terreno inestable, conos volcánicos, corrientes de lava.

Indirectamente se puede identificar estructuras formadas por la erosión diferencial como por ejemplo:

conos volcánicos erosionados con núcleo más resistente a la erosión. diques sobresalientes o hundidos dependientes de su resistencia relativa

a la erosión con respecto a las rocas encajantes. rocas sedimentarias resistentes a la erosión y sobresalientes en forma

de lomas. complejos intrusivos. aureolas de contacto, que pueden presentar zonas más resistentes a la

erosión. estructuras plegadas y fallas.

La Información geológica, que se puede obtener a partir de fotos aéreas, depende de los factores siguientes:

Factores geológicos

Las rocas sedimentarias suministran la mayor cantidad de información: estratificación indica cambio litológico y distinta resistencia frente a la erosión.

Menos adecuados para un estudio fotogeológico son las rocas ígneas por su comportamiento relativamente uniforme frente a la erosión, las rocas metamórficas por su gran homogeneidad y áreas cubiertas por sedimentos sueltos.

A continuación se describe la información geológica detallada, que se puede obtener a partir de fotos aéreas

Aspecto de las formaciones litológicas en la fotografía aérea

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Sedimentos sueltos

con frecuencia falta el drenaje superficial; relieves acumulativos como por ejemplo dunas, morrenas, terrazas,

escombros de faldas, depósitos deltaicos.

Rocas sedimentarias

Tono: oscuro = grano fino, claro = grano grueso, ocasionalmente irregular, con textura.

mosaico: bandeado claro-oscuro paralelo a los estratos = estratificación, uniforme = rocas masivas.

esquema de diaclasamiento: en general dirección y ángulos de intersección de diaclasa son constantes en áreas extensas, rocas de grano fino = diaclasas formando un enrejado fino, rocas de grano grueso = diaclasas distintas entre sí, enrejado amplio.

drenaje: rocas de grano fino = red hidrográfica tupida, rocas de grano grueso = red hidrográfica espaciada.

Rocas arcillosas

Tono: gris mediano. drenaje: red hidrográfica tupida, dendrítica fina. vegetación: densa en áreas de clima húmedo. morfología: relieve suave en áreas de clima húmedo, relieve abrupto en

áreas de clima árido.

Alternancia de lutitas con areniscas o calizas

Mosaico: bandeado claro-oscuro paralelo a los estratos; drenaje: angular, red hidrográfica paralela o en forma de enrejado; vegetación: diferencias locales de la vegetación, líneas de plantas paralelas a la estratificación; morfología: erosión diferencial de rocas duras y blandas, desarrollo de escarpas, cuestas, crestas y pendientes de valles escalonadas.

Areniscas

Tono: claro a mediano mosaico de gris: con bandeado paralelo = estratificación fina, sin

bandeado = estratificación gruesa; esquema de diaclasamiento: diaclasas distintas entre si, enrejado amplio

= areniscas de grano grueso, enrejado fino de diaclasas = areniscas de grano fino;

drenaje: en general red hidrográfica espaciada, red hidrográfica de enrejado amplio = secuencias de grano grueso, red hidrográfica tupida = secuencias de grano fino;

morfología: en general resistentes a la erosión, modelando un relieve, cuestas, planicies;

morfología detallada burda y meteorización esférica = arenisca de grano grueso;

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menos resistentes a la erosión, valles profundos de pendientes inclinadas y crestas pronunciadas = areniscas de grano fino.

Calizas

Tono: claro a muy claro; mosaico de gris: bandeado paralelo = calizas estratificadas, tono

uniforme = calizas masivas; drenaje: en general superficial poco desarrollado; vegetación: en franjas = en alternancia con margas; morfología: meteorización profunda y formación de carst en áreas de

clima húmedo, resistentes a la erosión, relieve modelado, cuestas, pendientes muy inclinadas, planicies, valles profundos con crestas pronunciadas en áreas de clima árido.

Rocas volcánicas

Tono: oscuro = rocas volcánicas básicas, claro = rocas volcánicas ácidas;

drenaje: red hidrográfica poco desarrollada en lavas, red hidrográfica dendrítica fina en rocas piroclásticas;

morfología: conos, cráteres, lahares, calderas, planicies y corrientes de lava son formaciones típicas de áreas volcánicas;

contactos discordantes: se forman por intersección de las estructuras volcánicas con las rocas preexistentes de otra orientación (por ejemplo con los bandeados de rocas preexistentes).

Rocas intrusivas

Tono: claro = plutonitas ácidas, oscuro a muy oscuro = plutonitas básicas;

esquema de diaclasamiento sistemas de fracturas y diaclasas con diversos ángulos;

drenaje red dendrítica poca desarrollada, en algunas zonas angulares o radial;

vegetación: uniforme, tupida en áreas de clima húmedo; morfología: meteorización profunda, con frecuencia esférica, relieve

suave en áreas de clima húmedo; resistentes a la erosión intensa disección en valles en áreas de clima

árido.

Diques

Tono: gris claro = diques ácidos, oscuro a negro = diques básicos; mosaico: con bandeado paralelo; vegetación: alineaciones de vegetación en el caso de diques básicos; morfología: meteorización profunda, formación de canalones o

gargantas = diques básicos, resistentes a la erosión, desarrollo de crestas y pircas = diques ácidos.

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Rocas metamórficas

Tono: mediano, claro = gneises, oscuro a negruzco = anfibolitas; mosaico: uniforme o con bandeado paralelo; esquema de diaclasamiento: sistemas de fracturas y diaclasas con

direcciones y relaciones angulares constantes en un área extensa; drenaje red dendrítica de alta densidad, localmente redes rectangulares

o de enrejado; vegetación: uniforme, tupida en áreas de clima húmedo.

Morfología:

cuarcitas = resistentes a la erosión, formando accidentes sobresalientes como crestas, alineaciones de colinas suaves;

mármol = en áreas de clima húmedo meteorización profunda, con formación de topografía cárstica, en áreas de clima árido resistentes a la erosión formando accidentes sobresalientes como crestas y alineaciones de colinas suaves;

filitas = poco resistentes a la erosión, valles frecuentes, en áreas de clima húmedo meteorización profunda, en áreas de clima árido valles de laderas inclinadas y crestas estrechas;

gneiss = resistentes a la erosión, modelando relieve; gneiss bandeado = relieve con pequeñas alineaciones de colinas

paralelas; anfibolitas = poco resistentes a la erosión; serpentinitas = resistentes a la erosión, colinas esféricas.


La práctica relaciona los temas: 2.4 Interpretación de fotografías, 3.6 Elaboración de cartografías de diferente información, así como la 3.7 interpretación general de cartografías.

Se trata de un proceso de fotointerpretación, integración de la información obtenida y su integración a una base cartográfica definida y su uso como fuente de conocimiento para el soporte técnico de proyectos.


Material aerofotográfico del área Cartografía compatible del áreaLápices grasosCinta adhesivaPapel AlbaneneReglaEstereoscopio de espejos

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Metodología

1. Definir el área bajo estudio en la cartografía disponible2. Establecer la correspondencia del área seleccionada con las

aerofotografías disponibles3. Integrar los pares fotográficos correspondientes al área de trabajo4. Delimitar el área de trabajo sobre los pares fotográficos.5. Con base en la fotointerpretación delimitar las diferentes áreas

geológicas tomando como referencia las tonalidades de gris, la textura de la superficie detectada en la fotografía, así como los patrones de drenaje, de distribución de la vegetación, resistencia a la erosión y los accidentes geográficos.

6. Una vez establecidos los linderos entre las diferentes áreas distinguidas por fotointerpretación diseñar recorridos de campo para detectar correspondencia entre las diferencias en las fotografías aéreas y el campo, tratando de interceptar la mayor variabilidad de unidades definidas.

7. Llevar a cabo los recorridos y muestrear en campo con la finalidad de obtener evidencias para procesar en laboratorio.

8. Con base en los resultados de laboratorio confirmar o corregir los linderos delimitados y elaborar la cartografía final, asignando la nomenclatura correspondiente de acuerdo con la simbología convencional.


Con la finalidad de eficientar los recursos materiales y el tiempo, localizar un área cercana al plantel donde se detecten variaciones geológicas sobresalientes.

Organizar el trabajo en equipos para una mejor distribución de las actividades requeridas.


El reporte consiste de la cartografía correspondiente georreferenciada con base en la cartografía regional disponible vaciada en papel albanene y con la simbología convencional integrada en la tira marginal.


-Herrera B. E. 1995. Casos prácticos en fotointerpretación Vol. 1 Boletín técnico No. 27 División de Ciencias Forestales, UACH. Chapingo, Méx.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Longwell C.R. y Flint R.F. 1978. Geología Física. Ed. Limusa

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-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Velázquez R.L.1982. Manual de Prácticas de geología. Departamento de suelos, Chapingo, México.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Práctica No 8

INTERPRETAR CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS

ObjetivoExtraer e interpretar información climatológica a partir de cartografía analógica o digital para fines de diagnóstico

Introducción

Un aspecto de gran relevancia en los estudios cartográficos con enfoque hacia el sector agropecuario es el clima, debido a que los elementos que lo conforman tienen comportamientos que tienen incidencia directa sobre los procesos fisiológicos de plantas y animales, así como de las condiciones locales, regionales y mundiales de precipitación, temperatura, humedad ambiental y vientos que pueden afectar los procesos productivos.

Dado que el clima se refiere al comportamiento promedio de sus elementos en un periodo amplio de observaciones, es imposible que mediante la observación puntual que puede arrojar una fotografía aérea se pueda obtener conocimiento del comportamiento regular del clima, por esta razón se deben operar estrategias complejas que permitan mapear el clima de una región. En primer lugar se debe disponer de observaciones regulares de las variables climáticas mediante una apropiada red de estaciones de observación acordes con las necesidades de información. Debido a su costo elevado y sobre todo por la dificultad de disponer del recurso humano capaz y disciplinado en el registro de las variables en cada estación, se está abriendo la oportunidad hacer costeable la instalación de sistemas automatizados.

No obstante, es necesario aprovechar la información que el sistema nacional de observatorios ha registrado en México y que mediante bases de datos, es posible acceder con cierta actualidad y confiabilidad.

La información registrada de las estaciones disponibles debe ser extraída y seleccionada y depurada para poder aplicarse a procesos de evaluación con el fin de caracterizar el clima de una región. Una vez depurada la información es posible georeferenciarla con base en la localización geográfica de las estaciones que se encuentran dentro del área de estudio y en su cercanía. Para ello se debe disponer de la cartografía apropiada y en este caso, no se requiere trabajar con fotografías aéreas.

Factores climáticos

Zonas áridas y semiáridas son bien adecuadas para un estudio fotogeológico por la frecuencia alta de afloramientos, por la poca vegetación y la poca profundidad de meteorización. Además la vegetación responde con exactitud a la oferta de nutrientes, que depende de la litología o de la capa de rocas meteorizadas, que cubre las rocas subyacentes.

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Zonas tropicales o de clima templado son menos adecuados para un estudio fotogeológico por su meteorización muy profunda y su capa de vegetación cerrada. Además la meteorización química homogeneiza el suelo de tal manera que la vegetación rara vez responde a las características de las rocas subyacentes.

Zonas de nieve y glaciares son menos adecuadas por un estudio fotogeológico por la capa de nieve, que cubre la morfología del terreno.


La presente práctica permite aplicar los conceptos adquiridos en la unidad 3 de Cartografías, en los aspectos de tipos y escalas de mapas, cartas y planos del subtema 3.1.1, de las propiedades y capas de información atendidos en el subtema 3.1.2.La obtención de cartografías, tipos de cartografías y su manejo, así como las propiedades geométricas y el proceso de elaboración de cartografías de tipo climático complementarios de los temas: 3.2,3.3,3.4,3.5,3.6 y 3.7


Cartografía compatible del áreaLápices grasosCinta adhesivaPapel AlbaneneRegla

Metodología

Determinación del régimen pluviométrico de estaciones de una región empleando las técnicas de: promedio de estaciones, polígonos de Thiessen, isolíneas (isoyetas, isohypsas, isotermas).

1.- Delimitar el área de estudio con base en la cartografía.2.- Investigar la información de las estaciones termo pluviométricas localizadas dentro y en la cercanía del área de estudio (localización geográfica–latitud, longitud, altitud, datos climatológicos: temperatura media, mínimas, máximas, precipitación pluvial, evaporación). Para este fin es posible accesar al sistema ERIC 2000, que proporciona información compilada del sistema nacional de observatorios disponible hasta 1996.3.- Ubicar las estaciones con información disponible sobre la cartografía con base en los datos de localización de cada estación.4.- Establecer las áreas de influencia de cada estación y de cada parámetro climático preferentemente para el comportamiento medio mensual y promedio anual y elaborar un mapa de cada uno. Se puede elegir entre el uso de isolíneas o de polígonos de Thiessen.

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Ésta práctica requiere la elaboración de varias copias del área de estudio en papel albanene a partir de la delimitación del área de estudio y con el apoyo de puntos de referencia como las poblaciones y vías de comunicación.

El trabajo en equipo es necesario debido al nivel de exigencia de elaboración de mapas.

Ésta práctica puede realizarse nuevamente cuando el estudiante opere programas como IDRISI o IRIS aplicando operadores de clasificación automatizada supervisada o no supervisada.


El reporte consiste en los mapas elaborados del análisis de cada parámetro climático, con base en la calidad de elaboración y del proceso de investigación de la información de estaciones


-Aparicio M. F.J. 1993. Fundamentos de hidrología de superficie. Limusa-Noriega Eds. México.-Arteaga R.R. y Romo G. J.R.1989. Meteorología agrícola. UACH. Chapingo, México.-Colegio De Postgraduados.1982. Manual De Conservación De Suelos Y Aguas. Dos Tomos.-Herrera B. E. (Ed).1996. Memorias del I foro interno sobre sistemas de teledetección e información geográfica aplicados. UACH. Div. De ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Herrera B. E. 1995. Casos prácticos en fotointerpretación Vol. 1 Boletín técnico No. 27 División de Ciencias Forestales, UACH. Chapingo, Méx.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México

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Práctica No 9

INTERPRETAR CARACTERÍSTICAS EDAFOLÓGICAS

ObjetivoExtraer e interpretar información edafológica a partir de cartografía analógica o digital para fines de diagnóstico

Introducción

El suelo procede de la interacción entre la atmósfera, la litosfera, la hidrosfera, y la biosfera. El suelo se forma a partir de la descomposición de la roca madre, por factores climáticos y la acción de los seres vivos. Como resultado el suelo tiene una parte mineral y otra biológica, lo que le permite ser el sustento de casi todas las especies vegetales y animales terrestres.

La descomposición de la roca madre se debe a factores físicos y mecánicos, por alteración y por descomposición química. En este proceso se forman partículas muy pequeñas que conforman el suelo, las arcillas que se comportan como coloides inorgánicos y los iones. Dependiendo del porcentaje de coloides e iones, y de su origen, el suelo tendrá unas determinadas características.

La materia orgánica proviene de la vegetación que se desarrolla sobre la roca madre. La descomposición de estas aportaciones forma el humus. A estos restos orgánicos vegetales se incorporan los procedentes de la descomposición de los aportes de la fauna, que por lo general son de menor importancia.

La descomposición de la materia orgánica aporta al suelo diferentes minerales y gases: amoniaco, nitratos, fosfatos, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos, cloruros así como óxidos e hidróxidos de potasio, calcio, magnesio, así como formas iónicas de metales pesados como hierro, cobre, manganeso, zinc, boro y molibdeno. Estos son elementos esenciales para el metabolismo de los seres vivos y conforman la reserva trófica del suelo para las plantas, además de garantizar su estabilidad.

Clasificación de los suelos

El suelo se clasifica según su textura: fina o gruesa, y por su estructura: floculada, agregada o dispersa, lo que define su porosidad que permite una mayor o menor circulación del agua, y por lo tanto la existencia de especies vegetales que necesitan concentraciones más o menos elevadas de agua o de gases.

El suelo también se puede clasificar por sus características químicas, por el poder de absorción de sus coloides y por su grado de acidez (pH), que permite la existencia de una vegetación más o menos necesitada de ciertos compuestos.

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Los suelos no evolucionados son suelos brutos, muy próximos a la roca madre y apenas tienen aporte de materia orgánica. Son resultado de fenómenos erosivos o de la acumulación reciente de aportes aluviales. De este tipo son los suelos polares y los desiertos, tanto de roca como de arena, así como las playas.

Los suelos poco evolucionados dependen en gran medida de la naturaleza de la roca madre. Existen tres tipos básicos: ránker, rendzina y los suelos de estepa. Los suelos ránker son más o menos ácidos, como los suelos de tundra y los alpinos. Los suelos rendzina se forman sobre una roca madre carbonatada, como la caliza, suelen ser producto de la erosión y son suelos alcalinos o básicos. Los suelos de estepa se desarrollan en climas continentales y mediterráneos semiáridos. El aporte de materia orgánica es muy alto. Según sea la aridez del clima pueden ser desde castaños hasta rojos.

En los suelos evolucionados se encuentra todo tipo de humus, y cierta independencia de la roca madre. Hay una gran variedad y entre ellos se incluyen los suelos de bosques templados, los de regiones con gran abundancia de precipitaciones, los de climas templados y el suelo rojo mediterráneo. En general, si el clima es propicio y el lugar accesible, la mayoría de estos suelos están hoy ocupados por explotaciones agrícolas.

Los estudios cartográficos de suelos

Un estudio cartográfico, en edafología, consiste en el estudio de los suelos enmarcados en el paisaje, sin disociarles de los restantes elementos del medio. Se trata, pues, de una aproximación global y sintética, eminentemente geográfica, que permita comprender las relaciones existentes entre las diversas unidades de suelos.

La cartografía de suelos tiene por objeto delimitar zonas homogéneas de suelos. Simonson (1952), definió la cartografía de suelos como el proceso de inventariar dicho recurso en una zona determinada, incluyendo las características edáficas más importantes, la clasificación de los suelos en categorías establecidas sistemáticamente y la localización y trazado de sus límites sobre mapas. La unidad de estudio de dicho proceso cartográfico, el individuo suelo, es resultado de la combinación de los cinco factores formadores: roca madre, clima, ecosistema, topografía y tiempo. Sin embargo, debido a la complejidad de las formaciones edáficas, un individuo-suelo, representado por una unidad cartográfica de un mapa detallado de suelos puede incluir otros individuos-suelos distintos. Por ello se suelen utilizar las asociaciones cartográficas de suelos, entendidas como la unidad de dos a más suelos que podrían ser separados en reconocimientos detallados.

Dada la enorme extensión y variabilidad del material de estudio, el desarrollo progresivo de la investigación en el campo de la cartografía de suelos precisa del inventario continuado en las distintas zonas geográficas. Por ello, paralelo al quehacer puramente científico, debe existir un reconocimiento sistemático

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que haga aplicación en cada momento de los conocimientos y técnicas proporcionados por la investigación.


La presente práctica permite al estudiante llevar a cabo la aplicación de las técnicas de fotointerpretación y cartografía empleando las técnicas tradicionales, donde se observa con mayor nitidez todo el proceso que por años se utilizó para realizar levantamientos cartográficos. Desde el trabajo con el material aerofotográfico, la fotointerpretación, el apoyo cartográfico y la generación de cartografías temáticas con diferentes grados de precisión y exactitud. Por tal razón ésta práctica relaciona los temas 2 y 3 en la totalidad de los subtemas abordados.


Material aerofotográfico del área Cartografía compatible del áreaLápices grasosCinta adhesivaPapel AlbaneneReglaEstereoscopio de espejosRecorridos de campo para muestreo y verificaciónMaterial para muestreo y análisis de suelos con fines de clasificación por el esquema FAO-UNESCO

Metodología

Se dispone de distintas metodologías para realizar el levantamiento de suelos, dependiendo de la disponibilidad de material de trabajo. Cuando solo se dispone de las fotografías aéreas del área de estudio, el procedimiento consiste en fotointerpretar y delimitar unidades de suelos con base en la tonalidad y textura de la fotografía, apoyado con la geoforma proporcionada por la estereoscopía directamente con base en los pares aerofotográficos, hasta cubrir el área y con ello integrar el mapa preliminar de unidades de suelo, que serán comprobadas mediante el estudio en campo y pruebas de laboratorio.

Ortiz y Cuanalo (1984) evaluaron la metodología del Levantamiento Fisiográfico como una alternativa en la que se incorpora en el proceso las imágenes de satélite en banda 5 en lugar de mosaicos fotográficos debido a su bajo costo por la amplitud del área cubierta y por la similitud que guarda esta banda con las fotografías aéreas.

La metodología se apoya en la habilidad del intérprete para distinguir en la imagen satelital grandes porciones del paisaje definidas como sistemas terrestres y se apoya en la fotointerpretación de pares estereoscópicos para identificar facetas de cada sistema terrestre.

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La metodología aplicada en la práctica se basa en la fotointerpretación directa de pares estereoscópicos.

1.- Documentación y preparación de la información básica. Se practica primero una fase de recopilación en la cual se hace una búsqueda y recolección de la información existente, escrita o cartográfica, sobre el área de estudio. También se obtiene el material cartográfico base y las fotografías aéreas necesarias para el levantamiento.

Sigue una fase de evaluación del material recabado a un análisis tendiente a establecer su utilidad como de apoyo y referencia durante el avance del estudio.

2.- Fotointerpretación preliminar. Se reconocen los principales paisajes y se delimitan unidades naturales que son la base de la distribución del ambiente fisiográfico y se proponen las clasificaciones preliminares con base en la experiencia del fotointérprete. El método utilizado es de análisis fisiográfico, que sirve de base para conocer la relación entre la fisiografía y los suelos.

3.- Reconocimiento de campo y análisis de la información. En esta etapa se realizan las observaciones de campo, el ajuste de la fotointerpretación, análisis de la información y un primer delineamiento de unidades cartográficas de suelos. A través de la fotointerpretación; se caracterizan y clasifican los suelos; se comprenden las relaciones entre los factores y procesos formadores de suelos en el área como también, las relaciones entre suelos, fisiografía, paisaje e imagen aerofotográfica. Además se establece la correlación geográfica que define el patrón de distribución de los suelos, que ayuda a fijar el contenido pedológico de las distintas unidades de paisaje.

El levantamiento de campo se realiza haciendo observaciones a lo largo de transectos perpendiculares al sentido de los patrones de sedimentación, cortando las diferentes posiciones fisiográficas de los sistemas de sedimentación. Se practican tanto transectos principales como secundarios de comprobación y correlación con el principal para cada grupo de posiciones. También se realizan en el estudio observaciones siguiendo travesías que son recorridos por las vías de comunicación existentes, para comprobar las unidades de fotointerpretación y verificar las diferentes posiciones incluidas dentro de cada paisaje.

Para la toma de información se hacen observaciones de identificación o de barreno, observaciones detalladas mediante pozos pedológicos y de caracterización, para tomar muestras que permiten las determinaciones químicas y físicas de los suelos. Para el levantamiento y cartografía de los suelos se seguirán las normas recomendadas por el manual de Levantamiento de Suelos y descripción de perfiles de suelo, utilizadas para la caracterización de suelos en el campo.

En lo que concierne a la definición de las unidades cartográficas presentadas en cuanto a su denominación y contenido taxonómico, se definirá con base en

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los objetivos del estudio, que para fines prácticos de México, será la empleada por el INEGI que corresponde al esquema FAO-UNESCO.


Debido a que la práctica es muy amplia y requiere mucho tiempo, se sugiere que el profesor prepare con anticipación todo el material identificando un área cercana al plantel donde se pueda hacer el recorrido de campo en forma rápida. También es necesario que el trabajo se realice en equipo para distribuir el proceso de fotointerpretación.Esta práctica requiere habilidad del docente para realizar descripciones de perfiles de suelos, la interpretación de los análisis de laboratorio y finalmente para la clasificación de los suelos, para que el estudiante logre integrar la información obtenida en un cuerpo de conocimiento consistente.


El informe de la práctica debe integrar los pares estereoscópicos fotointerpretados, el mapa preliminar de suelos en albanene, la ruta del recorrido de campo para muestreo y descripción de suelos con los sitios de verificación y finalmente el mapa de suelos verificado y corregido, con los elementos completos del mapa.


-Colegio De Postgraduados.1982. Manual De Conservación De Suelos Y Aguas. Dos Tomos.-FAO 1979.Evaluación Y Cartografía De La Erosión Hídrica. Metodología. Traducción Del MC. Carlos Ortiz Solorio.-Herrera B. E. (Ed).1996. Memorias del I foro interno sobre sistemas de teledetección e información geográfica aplicados. UACH. Div. De ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Herrera B. E. 1995. Casos prácticos en fotointerpretación Vol. 1 Boletín técnico No. 27 División de Ciencias Forestales, UACH. Chapingo, Méx.-Honorato.P.R.2000. Manual De Edafología. IV Ed. Alfa omega. México.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.

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-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Práctica No 10

INTERPRETAR CARACTERÍSTICAS DE USO ACTUAL Y POTENCIAL

ObjetivoInterpretar y extraer información cartográfica digital o analógica para integrar mapas de capacidad de uso del suelo con fines de diagnóstico y recomendación

Introducción

El desarrollo de estudios que permitan generar la información en procesos como el “ordenamiento territorial” de una Cuenca Hidrográfica, Región y/o Municipio, es el punto de partida para establecer los criterios técnicos que orientarán el desarrollo y manejo de los recursos naturales.

El estudio del uso actual y la capacidad de uso de la tierra, debe de concebirse como una herramienta de toma de decisiones, al considerar los datos aportados como propuestas que permitan reducir el sobreuso del recurso suelo y con ello estabilizar a mediano plazo el manejo de los recursos naturales. Conocer la capacidad de uso del suelo permite desarrollar acciones a instituciones gubernamentales, organizaciones no gubernamentales (ONG), programas y proyectos nacionales e internacionales para orientar el apropiado manejo del recurso tierra.

La tierra es un recurso limitado y no renovable y el crecimiento de la población humana determina la existencia de conflictos en torno a su aprovechamiento. Es urgente armonizar los diversos tipos de tierras con el aprovechamiento más racional posible, a fin de optimizar la producción sostenible y satisfacer diversas necesidades de la sociedad, conservando al mismo tiempo, los ecosistemas frágiles y la herencia genética. Esta armonización de tipos de tierras con tipos de usos es posible con la planificación del uso, partiendo de la evaluación sistemática del potencial de la tierra y del agua, de las alternativas de su aprovechamiento, y de las condiciones económicas y sociales que orientan la selección y adopción de las mejores opciones. Dentro de la planificación del uso de la tierra una etapa importante es la determinación de la aptitud de la misma.

El primer acercamiento a una evaluación de la aptitud de tierras es la determinación de su capacidad de uso en términos biofísicos, basado en un sistema de clasificación. Las clasificaciones en la actualidad se diferencian de las evaluaciones en su carácter relativamente estable y en su propósito de ordenar por clases o categorías; por otro lado, las evaluaciones asignan y calculan valores a la tierra dentro de una connotación de aptitud física y económica. La limitante de las evaluaciones lo constituye el hecho de que requieren sistemas de información con respecto a las tierras y/o los tipos de uso.

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De acuerdo con el Manual de Conservación del Suelo y del Agua Publicado por el Colegio de postgraduados (CP) y la Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos (SARH) (1982) para establecer trabajos de conservación de suelos y agua es necesario establecer un plan para el manejo eficiente de los suelos, lo cual involucra las circunstancias de su utilización actual, los factores que restringen su uso y la clasificación de acuerdo con su aptitud productiva y uso potencial. Una vez agrupados los suelos en clases según su capacidad de uso, se puede programar una serie de normas técnicas que deben hacerse extensivas a los productores para el manejo eficiente de este recurso, como fuente de producción.

El uso actual se refiere a la utilización del terreno en las operaciones agrícolas, ganaderas o silvícolas que se registran al efectuar las delimitaciones de áreas por este concepto.

Los diferentes tipos de uso del suelo que se delimitan en el plano, así como las claves de identificación, son los siguientes:

Uso agrícola-Clave A. Son los terrenos dedicados a la agricultura de riego, de temporal (permanente o nómada.

Uso pecuario-Clave P, Se refiere a los terrenos con pastizales (naturales e inducidos).

Uso forestal-Clave F, Comprende los terrenos con vegetación forestal, tales como pino, oyamel, cedro, encino, eucalipto y diferentes tipos de selva.

Asociaciones especiales de vegetación-Clave M, Estos son los terrenos con matorrales, sabanas, mezquitales, nopaleral, palmeras, etcétera.

Desprovistos de vegetación-Clave D. Son las áreas que se encuentran sin vegetación.

Clasificación de tierras según su Capacidad de Uso

Se consideran ocho clases numeradas del 1 al 8 en las cuales pueden incluirse todos los terrenos. Las clases del 1 al 4 presentan grados progresivos de dificultades para el desarrollo de cultivos; las clases 5, 6 y 7 presentan también grados de mayor dificultad con relación al desarrollo de pastos o bosques. Finalmente la clase 8 se refiere a terrenos inadecuados para la agricultura y la ganadería.

Para definir las ocho clases por su capacidad de uso, se consideran los factores del medio ambiente, terreno y suelo que sirven para fijar las normas sobre su uso y las prácticas de conservación y manejo a seguir en cada caso específico. Estos factores se dividen en dos grupos:Factores limitantes: que son aquellos que por su importancia sirven para definir clases específicas de terreno. Estos factores son el clima, la erosión, la

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topografía indicada por la pendiente y el suelo con sus propiedades: profundidad del suelo, profundidad del nivel freático, pedregosidad, salinidad y sodicidad, cuyas claves y la forma de detectarlos se presentan en el cuadro 3.

Cada uno de los factores presenta rangos de variación que permiten agrupar los terrenos en las ocho posibles clases de capacidad de uso. En el cuadro No. 4 se presentan los rangos de clasificación de cada parámetro.

Cuadro 3. Procedimiento de cuantificación de factores de clasificación por capacidad de uso del sueloGRUPO DE FACTORES

CLAVE

FACTORES

Procedimiento de cuantificación

CLIMA

C PRECIPITACION Se determina con la precipitación media del área de estudio, con los planos de isoyetas o con los registros de estaciones cercanas

I INUNDACION Por medio de recorridos de campo se identifican las áreas inundables, recurrir al conocimiento de los productores para ubicar las áreas inundables y la duración de la inundación

EROSIONE EROSION Se busca un perfil inalterado y con base en la

descripción del mismo se determina el nivel de pérdida de los horizontes A, B o C en las áreas erosionadas

TOPOGRAFIA

T1 TOPOGRAFÌA UNIFORME Con base en un plano topográfico se

determinan las áreas uniformes y se determina su pendiente.

T2 TOPOGRAFIA ONDULADA Considerar las pendientes onduladas con

mayor intensidad para medir la pendiente

SUELO

S1 PROFUNDIDAD EFECTIVA DEL SUELO

Se aprovechan cortes del terreno para medir la profundidad efectiva para el desarrollo de raíces, usar barrenaciones o descripciones de perfiles

S2 PROF. DEL N.F. Ubicar pozos y norias a cielo abierto y se registran las variaciones del nivel freático a lo largo del año.

S2 PEDREGOSIDAD SUPERFICIAL Con recorridos de campo se detectan las

áreas pedregosas. Piedras son aquellas fracciones minerales de más de 7 cm. De diámetro. Se estima el % de cubrimiento de la superficie.

S4 SALINIDAD Se delimitan las áreas con estos problemas debido al afloramiento de manchas salinas o reducción de la productividad. Apoyarse de laboratorio.

Fuente: CP. Y SARH, (1982:54)

Cuando un factor afecta al terreno en forma aislada se especifica la clase y el factor considerado. Sin embargo cuando los factores que afectan son más y

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actúan en forma conjunta se especifica la clase y cada uno de los factores de acuerdo con su importancia. En este caso se aplica un código que integra la clave de los factores y la clase a que corresponde de acuerdo con sus limitaciones.

Las claves son C1 para clima por precipitación, C2 para clima con problemas de inundación, E para erosión, T1 para topografía de pendiente uniforme, T2 para topografía con pendiente ondulada, S1 para la profundidad del suelo, S2 para la profundidad donde se encuentra el Nivel Freático, S3 para la pedregosidad superficial, S4 a salinidad expresada en mmhos/cm a 25°C y S5 para sodicidad expresada en porcentaje de Sodio intercambiable en la doble capa difusa (PSI). De esta forma un código se puede ejemplificar con la siguiente secuencia:

Cuadro 4. Rangos de interpretación de la clasificación de capacidad de uso de un ejemplo de suelo con diferentes limitacionesCódigo Descripción

C13E4T14S15S21S34S41S51

Suelo que tiene entre 400 y 600 mm de precipitación pluvial, con erosión laminar fuerte con pérdidas del 75 al 100% del horizonte A y formación de canalillos profundos, con una topografía uniforme con pendiente del 10 al 15 %, la profundidad del suelo entre 15 y 25 cm, el nivel freático se encuentra a mas de 100 cm de profundidad, la pedregosidad no permite el uso de maquinaria ya que cubre del 15 al 35% del área, la salinidad y sodicidad no representan ningún problema.

La elaboración del plano de capacidad de uso se ha realizado manualmente de acuerdo con el material disponible. Entre los recursos que se manejan son:

1. Planos topográficos y croquis de campo, 2. Fotografías aéreas ó mosaicos aéreo-fotográficos

La extinta comisión de estudios del Territorio Nacional (CETENAL) cuya función es desarrollada actualmente por el INEGI publicó cartas de uso potencial que tienen correspondencia con la capacidad de uso y en la actualidad se encuentran disponibles para toda la República Mexicana.


La presente práctica permite ampliar la profundidad del conocimiento adquirido en la práctica No 9, ya que a partir de la fotointerpretación de las aerofotografías y la elaboración de mapas de suelos, es posible integrar elementos complementarios del estudio, como lo establece el Manual de conservación de suelos del Colegio de Postgraduados, para calificar los suelos respecto a su capacidad productiva con base en los factores limitantes que pueden afectarlo.

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La realización de la práctica se relaciona con los temas de las unidades 2 y 3 porque aplica el manejo de fotografías aéreas, cartografías y es susceptible de retomarse la información cuando el estudiante maneje sistemas de información geográfica, relacionado con la unidad 6.

El énfasis de la práctica se centra en el subtema 3.7.5. Explotación actual y potencial de aspectos agropecuarios, principalmente.


Estereoscopio de espejosCartulinaCinta adhesivaPares estereoscópicos aerofotográficos Cartografía disponibleLápiz grasoRegla de 50 cmRecorridos de campo para verificación

Metodología

Procedimiento general para la realización

El procedimiento general a seguir para la aplicación del sistema de clasificación de tierras por su capacidad de uso, se desarrolla de acuerdo con las siguientes fases:

Primera Fase de Gabinete

Recopilación y análisis de información biofísica sobre el área

Se realiza con el fin de tener un conocimiento general del área. Interesa conocer la localización geográfica, ubicación política, acceso, extensión, información relevante sobre clima y sus principales variables tales como: precipitación pluvial, temperatura, vientos y otras características del área como zonas de vida, formas de la tierra y origen de los suelos, clasificaciones existentes sobre el sitio.

Elaboración del mapa de unidades fisiográficas

Mediante técnicas de interpretación cartográfica o aerofotográfica, se definen y delimitan unidades de mapeo, las cuales constituyen la base del muestreo en la fase de campo. La definición de estas unidades estará basada en una interpretación fisiográfica de las tierras, es decir, en un análisis del paisaje. El análisis por el cual se definen las unidades de mapeo, toma en cuenta los componentes de geología, clima, topografía, suelos, hidrografía. Para esta actividad debe tomarse en cuenta la escala a la cual conviene realizar el trabajo.

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La escala del levantamiento en los estudios de capacidad de uso de la tierra dependen entre otras cosas, del grado de detalle que se requiere (objetivos específicos del estudio), de la escala del material cartográfico y aerofotográfico y de los recursos con que se cuente. Para uniformizar criterios, en el cuadro 9 se propone una clasificación de las posibles escalas a utilizar.

Para áreas menores a 15 hectáreas, la separación de unidades de tierra es posible trabajarla a nivel de campo por recorridos y observaciones visuales y/o auxiliados de hojas cartográficas o fotografías ampliadas; es decir, que el análisis del paisaje a través de técnicas de interpretación cartográfica y foto identificación serán un auxiliar importante.

La escala más conveniente para los estudios de capacidad de uso de la tierra, con esta metodología es de 1/50,000, en su defecto se pueden usar múltiplos como 1/25,000 o 1/100,000. Lo anterior obedece a la naturaleza de la base cartográfica del país.

Cuadro 5.Escalas y/o niveles de trabajo a utilizar en los estudios de suelos

NivelDel

levantamiento

Escalade publicación

de mapas

Escala de fotografía a utilizar

Clasificación del paisaje

Detallado 1/10,000 - 1:25,000

≥ 1:20,000 o ampliaciones

Elementos del paisaje

Semidetallado 1:50,000- 1:25,000

≥ 1:40,000 a ≤ 1:20,000

Subpaisaje

General 1:50,000 – 1/100,000

≥ 1:70,000 a ≤ 1:40,000

Paisaje

Cuando se mencionan niveles de levantamiento se hace referencia a la intensidad de muestreo u observaciones y medición de las variables utilizadas por la metodología. En ese sentido, cuando el objetivo del estudio requiera mayor precisión se aumenta la intensidad del muestreo (estudio detallado) y, cuando el estudio no requiera más que un nivel general, el número de observaciones en el campo disminuye.

Elaboración del mapa de pendientes

En este mapa se pueden clasificar unidades por pendiente con base en el mapa cartográfico (curvas de nivel). Es elaborado en forma manual por separación visual y utilización de plantillas o en forma automatizada mediante procedimientos de SIG basado en técnicas cartográficas.

Mapa de uso actual de la tierra

En esta fase se recomienda elaborar un mapa preliminar de uso de la tierra, en términos de cobertura. La leyenda a utilizar deberá estar acorde con las

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categorías de uso mayor establecidas por los organismos especializados en el tema.

Las posibilidades para realizar éste mapeo dependen de la disponibilidad de información, y pueden darse principalmente dos casos:

a.- Cuando se dispone de un plano base topográfico o de un croquis de campo:

1) En el plano topográfico del área por donde se va a delimitar su uso actual, se identifican los detalles referidos a carreteras, caminos, arroyos, etc. Si no se dispone de este plano, debe hacerse un croquis de la zona con el mayor detalle posible.

2) Mediante recorridos de campo, se identifican caminos vecinales, veredas, cercas, etc., que ayudan a delimitar las diferentes áreas según el uso del terreno.

3) Con base en estos recorridos de campo, sobre el plano topográfico o croquis del área, según el caso, los diferentes usos del terreno se delimitan por medio de líneas de punteadas y áreas achuradas.

4) A las diferentes áreas delimitadas, se les identifica con las claves previamente señaladas.

5) De acuerdo con la escala del plano, se determinan las áreas de los terrenos en diferentes usos, por medio de un planímetro o alguna de las alternativas disponibles.

6) Con esta información, se elabora el plano de uso actual de un área determinada.

b) Cuando se dispone de fotografías aéreas

1) Se seleccionan las fotografías aéreas que cubran la superficie por estudiar. Las escalas más usuales para realizar estos trabajos son: 1:20 000, 1:25 000 y 1:50 000. Las fotografías aéreas pueden utilizarse por pares estereoscópicos para obtener una imagen en tercera dimensión, o bien recortarlas y posteriormente unirlas para formar un mosaico fotográfico del área de estudio.

2) Sobre las fotografías aéreas se delimitan los diferentes usos del terreno.

3) Mediante recorridos de campo, se cotejan los diferentes usos del terreno y se delimitan en forma precisa.

4) A las áreas delimitadas, por sus diferentes usos, se les identifica con su clave específica.

5) Estos límites se transfieren a un plano topográfico o de ahí se obtiene un plano con sus acotaciones correspondientes.

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6) Se siguen los puntos 5) y 6) del procedimiento anterior.

Fase de campo

Verificación de los límites de las unidades de mapeo

Esta actividad se hace por recorridos, observaciones visuales y barrenamientos. Se llega a homogenizar las distintas unidades de tierra con base en criterios fisiográficos, cuya base principal es el relieve. En el caso de estudios cuya clasificación del paisaje se requiera hacer a nivel de elementos del paisaje; la separación de los mismos deberá hacerse con esta base.

Determinación de profundidades de suelos y factores modificadores

Sobre el mapa de unidades de tierra (unidades fisiográficas) o en fichas de campo, se anotan las profundidades efectivas de los suelos de cada unidad cartográfica previamente delimitada en gabinete y verificada en campo. Adicionalmente en cada unidad se realizan las anotaciones del nivel en que se manifiestan los factores modificadores en caso de estar presentes.

La profundidad efectiva de suelos se puede medir en Pedones o bien perfiles representativos, esto puede ser abriendo calicatas o bien utilizando cortes de caminos, en su defecto, puede realizarse con barrenamientos y, en el caso de los factores modificadores, se miden según el indicador adoptado para cada factor. En función de la manifestación de los factores modificadores pueden separarse, sobre el mapa de unidades fisiográficas, áreas limitantes para posteriormente utilizarse en la asignación de categorías de capacidad de uso.

Chequeo del mapa de pendientes

Consiste en realizar chequeos mediante mediciones en campo de las pendientes máximas en las unidades previamente definidas en gabinete, con el propósito de corroborar y hacer los ajustes correspondientes. Esto puede hacerse dentro de las lecturas que se van haciendo en el mapa de unidades de tierra. Se recomienda que las pendientes sean medidas con clinómetro u otro equipo similar. En el caso de áreas muy pequeñas o que tengan una pendiente muy suave, el mapa de pendientes que se ha elaborado con el mapa cartográfico, solo será un auxiliar.

Chequeo del mapa de cobertura y uso de la tierra

Con base en lo mencionado, se procede a las verificaciones y/o modificaciones de las unidades de cobertura y uso de la tierra predominante en cada una de las unidades, preliminarmente definidas en la primera fase de gabinete.

Segunda Fase de Gabinete

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Integración del mapa de unidades de tierra

Sobre la base de factores principales de pendiente del terreno y profundidad del suelo y los factores modificadores, pedregosidad y drenaje; considerados por el método que se desarrolla en este documento, el procedimiento de integración del mapa de unidades de tierra, sigue la secuencia siguiente:

El mapa base de unidades inicialmente fisiográficas, ahora serán cartográficas y con la información del factor limitante profundidad del suelo, es convertido en un mapa temático sobre profundidades de suelos. Esto implica que algunas unidades tengan que unirse o bien desagregarse en otras. Posteriormente, este mapa es sobrepuesto en el mapa de pendientes, excepto para las áreas pequeñas o complejas como las regiones cársticas, en donde el mapa de pendientes es solamente un auxiliar; en su defecto, el procedimiento consistirá en designar la pendiente máxima a cada unidad de tierra (unidad fisiográfica). En este proceso se deberán separar nuevas unidades definidas por los límites de ambos mapas. Cada nueva unidad se caracteriza por un rango de pendiente y una clase de profundidad, según la región donde se ubica el sitio en estudio. A este mapa resultante se le denominará mapa de unidades de tierra.

Elaboración del mapa de capacidad de uso

A cada unidad de tierra identificada en el mapa resultante del proceso anterior, con base en los niveles adoptados por cada factor limitante, se le asigna una categoría de capacidad de uso. Posteriormente, esta categoría deberá ser analizada a la luz de los factores modificadores pedregosidad y drenaje a efecto de determinar la categoría de capacidad de uso definitiva. Si en la fase de campo fueron separadas zonas de limitación por estos factores modificadores podrían hacerse las sobreposiciones que sean necesarias para separar otras unidades de tierra. El producto resultante es el Mapa de Capacidad de Uso de la Tierra.

Finalmente, se siguen los procedimientos técnicos normales de vaciado (rectificación fotogramétrica, reducción o ampliación, rotulación, otros) de la información generada al mapa base según la escala de publicación que el nivel del levantamiento requiere. Se cuantifican las extensiones de cada unidad de capacidad y se definen los otros elementos que acompañan a un mapa temático como el presente (leyenda, orientación norte, escala, nombre del mapa temático, otros).

Elaboración de informe del estudio

Con esta información se procede a elaborar el documento final que contiene el estudio de capacidad de uso de la tierra. El formato del mismo debe contener:

Introducción (incluye justificación del estudio y localización general del área de estudio)

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Objetivos (relacionados con los fines del estudio: registro forestal, incentivos forestales, cambio de uso, manejo forestal, concesión, otros).

Metodología (esbozo metodológico que debe indicar procedimientos o citar los materiales mas importantes que se utilizaron, tales como la clase de fotografías (números, línea de vuelo, rollo), mapas, escalas de los mismos etc.)

Resultados: categorías de capacidad de uso existentes, uso de la tierra, superficie por categoría, observaciones generales sobre el área de estudio o sobre la metodología utilizada, mapa de capacidad de uso.

conclusiones y/o recomendaciones de manejo, especialmente para las categorías forestales.

referencias del profesional, técnico o profesionales que participaron en la elaboración del estudio (Síntesis curricular)

anexos (mapas de pendientes, de profundidades, de uso de la tierra, cuadros, otros).

Consideraciones con respecto al uso de las técnicas cartográficas y aerofotográficas en función de la superficie de estudio.

Cabe mencionar que las etapas descritas con anterioridad son necesarias independientemente de la extensión de la unidad a clasificar; sin embargo, pueden existir variaciones en cuanto a las técnicas auxiliares para la recolección e interpretación de la información que la metodología de clasificación requiere. En ese sentido, para unidades menores a 90 hectáreas pueden darse las variantes indicadas.


El desarrollo de la práctica requiere que los estudiantes trabajen organizados en equipos debido a la intensidad del trabajo requerida.

El adecuado desarrollo de la práctica genera como resultado un paquete de información que al aplicar herramientas como Arc View o IRIS, constituyen en si un Sistema de Información Geográfica y puede ser aplicado como tal y cubrir la práctica 13.

La práctica requiere la disponibilidad oportuna de los insumos y la adecuada organización para los recorridos de campo.


El reporte consiste en el documento elaborado como informe final de acuerdo con la estructura descrita en la metodología

Bibliografía preliminar-Aparicio M. F.J. 1993. Fundamentos de hidrología de superficie. Limusa-Noriega Eds. México.

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-Arteaga R.R. y Romo G. J.R.1989. Meteorología agrícola. UACH. Chapingo, México.-Becerra M. A..1999. Escorrentía, Erosión Y Conservación De Suelos UACH. Chapingo, Méx.-Bochet J.J.1983. Conservación De Las Cuencas Hidrológicas: Participación De Las Poblaciones De Montaña. Guía 8 FAO De Conservación. Roma-Colegio De Postgraduados.1982. Manual De Conservación De Suelos Y Aguas. Dos Tomos.-FAO 1979.Evaluación Y Cartografía De La Erosión Hídrica. Metodología. Traducción Del MC. Carlos Ortiz Solorio.-Honorato.P.R.2000. Manual De Edafología. IV Ed. Alfa omega. México.-Villanueva M. J.2002. Microcuencas. UACH. Chapingo, Mex.-Herrera B. E. (Ed).1996. Memorias del I foro interno sobre sistemas de teledetección e información geográfica aplicados. UACH. Div. De ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Herrera B. E. 1995. Casos prácticos en fotointerpretación Vol. 1 Boletín técnico No. 27 División de Ciencias Forestales, UACH. Chapingo, Méx.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Práctica No 10 A

MANEJO DE ORTOFOTOGRAFÍAS DIGITALES E IMÁGENES DE SATÉLITE EMPLEANDO VISUALIZADORES COMO ARC-VIEW, IDRISI, IRIS O

AUTOCAD MAP

ObjetivoIdentificar y operar sobre ortofotografías e imágenes de satélite digitalizadas aplicando software visualizadores.

Introducción

Concepto de ortofotografía

El proceso de rectificación que se inicia a partir de la imagen obtenida en una cámara métrica en un vuelo fotogramétrico convencional, que geométricamente responde a una perspectiva cónica, para conseguir una nueva imagen en la que la escala de la misma sea constante en cualquier posición genera una nueva imagen denominada ortoimagen, ortofotografía o ortomapa. Precisa del empleo de una metodología especifica que combina medidas efectuadas en la imagen, obtención de puntos de apoyo con coordenadas terreno y, como dato esencial para la ortorectificación, el empleo de un modelo digital del terreno, que caracteriza la altimetría del terreno fotografiado.

La ortoimagen digital es un producto cartográfico que está de moda, y que se demanda por sectores profesionales cada vez más amplios y heterogéneos, pero que comparten la necesidad de emplear información referenciada de precisión. Y es claro el motivo de elección de este producto cartográfico, que tradicionalmente ha estado muy ligado a la producción de cartografía convencional por métodos fotogramétricos: se posee una representación completa de la realidad, como corresponde a una fotografía, sin el empleo de los necesarios convencionalismos que precisa la cartografía numérica vectorial clásica; pero caracterizada por poseer una métrica planimétrica rigurosa, además de participar de un sistema referencial que, en un momento dado, posibilita el uso combinado de la información que se visualiza en la ortoimagen conjuntamente con cartografía vectorial numérica, de forma sencilla y empleando programas de uso habitual, como pueden ser AutoCad o ArcView, en el entorno de computadoras personales de uso cotidiano.

Metodología para la obtención de una ortofotografía digital

En primer lugar se procede a presentar el proceso que se sigue para la obtención de una ortoimagen a partir de una foto aérea de eje vertical, detallando datos y métodos empleados.

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Conceptos básicos. Definiciones

Una ortofoto digital es el producto que se obtiene como consecuencia de la rectificación diferencial de una imagen aérea sobre la base de un modelo de terreno, con la finalidad de transformar la perspectiva cónica que representa la imagen original en una proyección ortogonal, modificando analíticamente los rayos de luz que atravesaron el objetivo fotográfico, se concentraron en el punto de vista e impresionaron el negativo, a nuevas posiciones en las que dichos rayos resultan idealmente paralelos, estando por tanto el punto de vista de la hipotética cámara que efectúa la nueva imagen en el infinito, conforme se muestra en la figura 11.

Figura 11. Fotografía aérea de eje vertical. Concepto de ortoimagen

Por tanto este proceso pretende eliminar los efectos de inclinación de la cámara respecto al sistema referencial establecido, así como las variaciones de escala y los desplazamientos causados por el relieve del espacio modelo en el espacio imagen, característicos de la perspectiva cónica, tal como se esquematiza en la Figura , en la que se pone en evidencia como varían las posiciones que se obtiene en la imagen para dos puntos genéricos, situados a la misma distancia del punto principal pero con distintas alturas en el espacio modelo. Como se observa gráficamente, puntos elevados respecto a la media del terreno tienden a alejarse del punto principal, mientras que puntos deprimidos tienden a acercarse al mismo.


Ésta práctica guarda relación con el tema 4 de los sensores remotos, ya que permite al estudiante vincular el paso del uso de las fotografías aéreas empleando técnicas artesanales al uso de información digital, cuyo primer acercamiento se da a través de las fotografías aéreas corregidas

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ortográficamente y georeferenciadas, denominadas ortofotografías y que requieren el uso de software especializado como Arc view. La disponibilidad de ortofotografías accesibles a través de INEGI permite aprovechar información muy valiosa que aporta un alto grado de precisión como las fotografías aéreas. No obstante de que las imágenes de satélite han logrado avances espectaculares sobre la resolución y que se tiene cierta disponibilidad en la red de Internet, la posibilidad de trabajar con ellas es mínima, ya que su descarga para operarlas no es gratuita y siguen representando altos costos para el usuario.

Los subtemas relacionados con ésta práctica corresponden al 4.1, 4.2, 4.3 y 4.4

Material y equipo necesarioComputadora con procesador Pentium IVSoftware Arc view 3.2Extensiones de utilería para Arc View Ortofotografías de la región

MetodologíaEl trabajo con ArcView requiere una guía conceptual inicial que se presenta a continuación.

ArcView es una herramienta desarrollada la empresa estadounidense ESRI. Con ella se pueden representar datos georreferenciados, analizar las características y patrones de distribución de esos datos y generar informes con los resultados de dichos análisis.

Al abrir el programa aparece la ventana de aplicación (figura 12) que se organiza a su vez en varias ventanas y apartados:

o El menú principal, subdividido en varios menús que contienen las funciones del programa.

o La barra de botones, que permiten el acceso directo a alguna de las opciones recogidas en los diferentes menús.

o La barra de herramientas, básicamente destinadas al desplazamiento y a la edición de las vistas.

o La ventana del proyecto, la que recoge todos los componentes del proyecto.

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Figura 12. Ubicación de comandos de ArcView

El documento principal de las aplicaciones de ArcView es el proyecto, un archivo en el que se almacena todo el trabajo que se realiza con el SIG, recogiendo las características y finalidades genéricas propias de un SIG.

El proyecto puede estar compuesto por varios tipos de documentos (mapas, tablas, gráficos, etc.) para los cuales existen diferentes “interfaces de usuario”:

o -Vistas: área de trabajo con información cartográfica (ríos, lagos, curvas de nivel, parcelas, caminos, etc.)

o -Temas: dentro de una vista pueden existir distintas “capas” o “layers” de información geográfica (ríos, lagos, curvas de nivel, parcelas, caminos, etc.). Cada tema es una “capa” de información.

o -Tablas: área que permite la gestión de los atributos temáticos asociados a los temas (cartografía) o aquellas tablas externas que se añaden al proyecto.

o -Gráficos: área de trabajo con gráficos realizados a partir de los atributos contenidos en las tablas de datos.

o -Layouts: área para el armado de composiciones de mapa (salidas gráficas de las vistas).

o -Scripts: área de creación de macros y de programación en lenguaje Avenue, propio de Arc View.

Arc View posee una interfase diferente para cada tipo de documento.

El archivo de proyectos se guarda con la extensión “.apr”. Este archivo no contiene los datos espaciales y atributos asociados en forma de tablas sino que almacena referencias al lugar donde se conservan las fuentes de los datos, la ruta que hay que seguir en el disco para llegar a los archivos. Así pueden emplearse los mismos datos en varios proyectos. Si los datos cambian las actualizaciones se reflejarán en todos los proyectos donde sean utilizados.

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Al abrir un proyecto en ArcView se despliega la Ventana del proyecto que da acceso a todos los componentes del mismo.

-Las vistas Cuando se abre una de las vistas que compone el proyecto, aparece una nueva pantalla dividida en: la Tabla de materias, a la izquierda, donde se enumeran todos los temas que contiene y los símbolos empleados para la representación de los elementos del tema, y la Ventana de visualización, a la derecha, donde se representa la “cartografía” del proyecto: capas o layers. Con respecto a la ventana principal, en este momento aumentan el número de menús, botones y herramientas que permiten trabajar con los elementos que conforman la vista.

El tamaño de la Tabla de materias se puede modificar, hacerla más grande para poder visualizar al completo la descripción de los temas, arrastrando su borde hacia la derecha con el ratón.

Una casilla de verificación junto a cada tema o capa, indica si éste está o no "visible", es decir, si ha sido dibujado o no en el mapa.

No es lo mismo activar un tema que hacerlo visible; cuando un tema es activado aparece en realce sobre los demás en la Tabla de materias. Al activarlo, se ordena a ArcView a comenzar a trabajar con los elementos de dicho tema.

El orden de aparición de los temas o capas en la vista es importante; los que aparecen en la parte superior serán dibujados sobre los que aparezcan más abajo. Los elementos lineales y puntuales deberían conservarse en la parte superior y abajo los temas que forman el fondo de la vista, normalmente elementos poligonales y las imágenes. Pueden ser desplazados pulsando con el ratón sobre ellos y, manteniéndolo pulsado, colocarlos en la posición deseada.

-Tablas Contienen la información alfanumérica necesaria para la caracterización de los elementos (polígonos, líneas o puntos) que componen los mapas temáticos, cartografía en general y gráficos. ArcView permite trabajar con tablas con formato dBASE, INFO o Delimited Text. Las filas representan los elementos u objetos, y las columnas representan las variables o atributos asociadas a cada elemento.

-Gráficos Son representaciones gráficas de los datos contenidos en las tablas, con el objeto poder establecer comparaciones que permitan facilitar su interpretación. En Arc View 3.2., los gráficos están dinámicamente vinculados con los mapas, lo que permite ubicar espacialmente cualquiera de los datos que contengan.

-Layouts

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Son composiciones de mapas que incluyen varios elementos: por ejemplo, el mapa que se recoge en la vista, la leyenda, el título (por defecto aparece el nombre que se ha dado a la vista), el símbolo de norte geográfico y una escala gráfica. Están destinadas exclusivamente a la salida gráfica, para su incorporación a presentaciones o informes, y no es posible realizar sobre ellas ningún tipo de análisis ni operación, salvo las propias de edición.

Al visualizar una layouts vuelven a cambiar los menús, botones y barras de herramientas, todos ellos destinados al diseño y salida gráfica del mapa, a la mejora de la presentación, etc.

-Scripts Los Scripts son componentes de un proyecto y contiene códigos de Avenue. Básicamente, permiten personalizar Arc View, agregar nuevas aplicaciones, automatizar tareas, etc. En definitiva, puede decirse que todo Arc View es una colección de scripts.

-Ayuda en Arc View 3.2 Para obtener ayuda rápida sobre la función de cada elemento de la barra de menús y la barra de botones, se utiliza la herramienta ayuda: Para obtener ayuda general y específica sobre las diversas funciones del software, seleccionar el menú Help, y luego la opción Help Topics

1.- Entrada

-Iniciar la sesión. Crear un proyecto. Cuando se pone en marcha ArcView, aparece la pantalla inicial sobre la que se despliega un cuadro de diálogo, que permite elegir entre crear un proyecto nuevo o abrir uno ya existente.Al aceptar la opción de crear un proyecto nuevo desaparece el cuadro de diálogo, permitiendo visualizar por completo la ventana de aplicación de ArcView.-Crear una vista. Una vista es un mapa interactivo que contiene las distintas capas de información geográfica (ríos, calles, parcelas, etc.)

En la Ventana del proyecto, se selecciona la Interfase “Vistas”, y crear una vista nueva pulsando el botón New que aparece en la parte superior de la ventana.

En el menú View, seleccionar la opción Properties. Allí, pueden establecerse las propiedades de la vista. Es muy importante seleccionar las unidades de la cartografía (unidades en las que fue construida la cartografía) y las unidades de distancia que se usan para esa vista.- Añadir temas a la vista Dentro de una vista, se pueden agregar diferentes tipos de “temas” o capas de información cartográfica: vectoriales, ráster, etc.

Los temas o capas del tipo “vectoriales” representan elementos geográficos, mediante tres formas básicas: puntos, líneas y polígonos.

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Los temas pueden ser creados desde una variedad de fuentes, inclusos mapas digitales existentes, imágenes y ficheros tabulares.

Para cargar dibujos CAD como archivos DWG, DXF, DGN hace falta cargar la extensión “Cad Reader”.

Asimismo, para que ArcView pueda visualizar archivos de imágenes satelitales del tipo “ráster” (img, tiff, etc), también se deben cargar las extensiones pertinentes.

-Añadir los temas, que van a formar parte de la vista, eligiendo la opción Add Themes, dentro del menú View, o pulsando sobre el botón

2.- Abrir archivo de foto aérea

Para adicionar un tema (Theme) seleccione el icon que tiene el signo mas, aparecerá un cuadro de dialogo, navegue hasta llegar al archivo C:/EXEX_TLAXUna vez que selecciona la carpeta de trabajo, es importante tomar en cuenta la fuente del tipo de datos con los que se pretende trabajar

Por ejemplo ahora presentara a la vista una fotografía aérea en formato digital, desde la ruta C:/EXEX_TLAX / LV_177 Archivo 177333.tif.

Observe como el nombre del archivo 177333.tif, aparece en la tabla de contenidos, y ha este le antecede un cuadro pequeño, ambos dentro de un rectángulo el cual sirve para establecer la relación del tema con la base de datos. Para que la imagen se muestre a la vista marque con el cursor sobre el cuadro pequeño.

Para eliminar un tema de la vista marque desde el menú principal Edit y seleccione delete themes, se abrirá una interrogante indicando el archivo a eliminar seleccione yes to all.

3.- Abrir archivo de ortofotografía

Ahora marque con el cursor sobre la carpeta E14B23a, y seleccione el archivo e14b23a.bil, tome en cuenta que la fuente de datos debe ser imagen y acepte (OK) Observe como en la tabla de Contenidos aparece el archivo E14b23.bil.

Para que se muestre a la vista el tema tendrá que marcar con el cursor sobre el recuadro que antecede el nombre del tema, haga lo mismo para ingresar al sistema la ortofoto e14b23b.bil.

Con la imagen desplegada usted puede reducir o ampliar la información contenida en la ortofoto, la cual servirá como base para generar nuevas capas de información vectorial (puntos, líneas y polígonos).

4.- Interpretación visual (Delimitación) de tipos de vegetación forestal

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Mantenga en la vista las imágenes ortofotográficas, desde el menú principal marque sobre view y seleccione new theme para generar una nueva capa de información vectorial.

Al aceptar se presentara un cuadro de opciones (punto, línea o polígono), para fines de su práctica marcara polígono.

Al aceptar se muestra un cuadro de dialogo en el cual antes de dar nombre a la nueva capa deberá definir la ruta (directorio – carpeta) donde se almacenará.

Observe como en la tabla de contenidos aparece el archivo tip_vf que contendrá la capa de información de unidades de tipos de vegetación forestal. A manera de ejercicio haga un archivo de líneas.

Para trabajar una capa o tema es necesario activarlo, para ello desde el menú principal seleccione Theme y marque star editing, observe como el cuadro que antecede el nombre de la capa le aparece, en su contorno líneas discontinuas lo que indica que esta activado. Para desactivar el tema desde Theme marque stop editing y conteste si a la interrogante que aparece.

Para hacer más visible las líneas de doble click sobre el símbolo de línea o polígono según sea el caso en el cuadro que aparece repita el doble click sobre el símbolo, observe como aparece un nuevo cuadro de opciones desde este pude seleccionar color, grosor y máscaras para líneas o polígonos.

Ahora esta preparado para generar la capa de unidades de tipo de vegetación forestal. Para ello seleccione del icono de dibujo la opción draw line

Primero defina una zona de estudio y después los tipos de vegetación forestal que se encuentran dentro de ella, procure salvar su trabajo.

Puede borrar eventualmente marcando con el puntero de color negro y la opción suprimir del teclado.


Debido la amplitud de la práctica y a la limitación de equipo, se sugiere integrar equipos de dos personas por computadora que se deben alternar en la operación del software.Haber instalado el programa ArcView y sus extensiones, cargar las fotografías aéreas y ortofotografías para trabajar.El profesor apoyado con un proyector demostrará los pasos a seguir en la práctica, verificando que los estudiantes van avanzando uniformemente y quedan resueltas las dudas antes de avanzar.

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Los resultados consisten en los archivos generados por cada equipo, registrados en archivos que se mantendrán en carpetas individualizadas.


-Aparicio M. F.J. 1993. Fundamentos de hidrología de superficie. Limusa-Noriega Eds. México.-Arteaga R.R. y Romo G. J.R.1989. Meteorología agrícola. UACH. Chapingo, México.-Becerra M. A..1999. Escorrentía, Erosión Y Conservación De Suelos UACH. Chapingo, Méx.-Bochet J.J.1983. Conservación De Las Cuencas Hidrológicas: Participación De Las Poblaciones De Montaña. Guía 8 FAO De Conservación. Roma-Colegio De Postgraduados.1982. Manual De Conservación De Suelos Y Aguas. Dos Tomos.-FAO 1979.Evaluación Y Cartografía De La Erosión Hídrica. Metodología. Traducción Del MC. Carlos Ortiz Solorio.-Herrera B. E. (Ed).1996. Memorias del I foro interno sobre sistemas de teledetección e información geográfica aplicados. UACH. Div. De ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Honorato.P.R.2000. Manual De Edafología. IV Ed. Alfa omega. México.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Práctica No 11

ANALIZAR EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO EN IMÁGENES DE SATÉLITE

ObjetivoAplicar visualizadores de imágenes de satélite (IDRISI o MULTIESPECT) para analizar imágenes de satélite con base en el manejo del espectro electromagnético de la imagen.

Introducción

La teledetección es la disciplina científica basada en la energía electromagnética para detectar y analizar las características de objetos o procesos que ocurren en la corteza terrestre desde plataformas con sensores que se ubican a distancia de la superficie terrestre. El objetivo de la teledetección es la obtención de los objetos y rasgos de la superficie terrestre, a través de la interpretación de imágenes impresas o el procesamiento de imágenes digitales.

El procesamiento digital de imágenes ha sido utilizado por disciplinas como la ingeniería, biología, planeación urbana, medicina, minería, etc. Mediante el procesamiento digital de imágenes es posible manipular imágenes en una computadora con el fin de obtener información objetiva de la escena captada por una cámara. Las tareas fundamentales del procesamiento digital de imágenes son:

Mejoramiento de una imagen digital con fines interpretativos Toma de decisiones de manera automática de acuerdo con el contenido

de la imagen digital.

Las aplicaciones comprenden la detección de presencia de objetos, inspección visual automática, medición de características geométricas y de color de objetos, clasificación de objetos, restauración de imágenes y mejoramiento de la calidad de las imágenes.

La teledetección es una técnica que ha ido evolucionando aceleradamente durante las últimas décadas con el aparición de la tecnología satelital, sus orígenes se ubican con el inicio de las actividades aeronáuticas a principio de siglo XX para ir evolucionando con el desarrollo de las actividades espaciales. A la primera disciplina relacionada con este concepto se le denominó Fotogrametría. Actualmente las definiciones de teledetección se utilizan para describir las actividades que realizan los satélites, transbordadores espaciales o determinado tipo de aviones.

Los componentes de un Sistema de Teledetección espacial son: una fuente emisora de energía, la cubierta terrestre y un sensor remoto, una estación de

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antenas terrestres y el personal especializado que realizará los análisis de la información.

o Fuente emisora de energía. Es el objeto que emite la energía electromagnética. Puede tratarse de una fuente externa como el sol, o bien como una fuente interna del propio sensor remoto.

o Cubierta terrestre. Son los distintos grupos de elementos ubicados sobre la corteza terrestre, tales como: la vegetación, los cuerpos de agua, los tipos de suelo, infraestructura, parcelas agrícolas, praderas, etc. que reciben la energía proveniente de la fuente emisora.

o Sensor Remoto. Instrumento instalado sobre una plataforma aérea (avión) o espacial (satélite) que capta la energía reflejada o emitida por la corteza terrestre.

o Antena terrestre. Equipo donde se recibe la información transmitida por el sensor. Esta información es grabada en medios electromagnéticos, para hacer correcciones radiométricas o geométricas, antes de ser distribuida al usuario.

o Interprete. Especialista en el procesamiento de imágenes que convierte los datos satelitales en información temática mediante el tratamiento visual o digital.

El espectro electromagnético

Es el continuo de energía clasificada por su longitud y frecuencia de onda. La energía tiene longitud de onda que va desde kilómetros (ondas de telecomunicaciones) hasta nanómetros (rayos gamma), viaja a una velocidad de 300 000 km/seg y es capaz de propagarse a través del vacío.

La energía electromagnética proveniente del sol es absorbida, trasmitida y reflejada por la superficie terrestre y los objetos que en ésta se encuentran.

El Espectro electromagnético se divide en regiones o bandas dependiendo de las características que adopta la energía.

La cantidad de energía reflejada por una superficie es denominada reflectancia.

En Teledetección se expresa generalmente como porcentual y es la unidad básica de medición. Aunque la información que es transmitida por los sensores son valores digitales, son transformados a valores de reflectancia. Esto se realiza con la finalidad de normalizar y hacer comparables las diferentes bandas del espectro que son analizadas.

Los rangos del espectro que se utilizan con mayor frecuencia en Teledetección son:

o Espectro visible (0.4 a 0.7 µm). Corresponde al rango de luz que es posible captar con nuestros ojos. Esta banda se subdivide, de acuerdo con los colores primarios en azul (0.4 a 0.5 µm), verde (0.5 a 0.6 µm) y rojo (0.6 a 0.7 µm).

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o Infrarrojo cercano (0.7 a 1.3 µm). Este rango puede detectarse con emulsiones fotográficas especiales y se utiliza para discriminar masas vegetales y áreas húmedas.

o Infrarrojo medio (1.3 a 8 µm). Es la región donde se mezclan los procesos de reflexión de luz solar y de emisión de la superficie terrestre.

o Infrarrojo lejano (8 a 14 µm). Incluye la porción emisiva del espectro.o Ondas de Radar (a partir de 1 mm). Comprende las ondas de radar.

La energía reflejada puede ser captada por sensores que detectan un intervalo de longitud de onda, denominado ancho de banda del sensor.

En el caso del espectro visible, la proporción entre la luz recibida y la luz reflejada de los objetos a distintas longitudes de onda se manifiesta en lo que llamamos color: un objeto es azul si refleja intensamente la energía en esa banda del espectro y poco en el resto (dicho de otro modo, si absorbe o transmite poca energía incidente en esa banda), mientras será verde si su reflectividad se centra en esa banda y es baja en otras.

A partir de medidas de laboratorio, se han obtenido curvas de reflectividad espectral para las principales cubiertas terrestres. Algunas tienden a presentar una respuesta uniforme en distintas longitudes de onda, mientras otras ofrecen un comportamiento mucho más selectivo. La nieve presenta una reflectividad alta y constante, pues refleja la mayor parte de la energía incidente a distintas longitudes de onda.

Por el contrario, el agua absorbe la mayor parte de la energía que recibe, tanto más según se trate de longitudes de onda mayores. Por su parte, la vegetación presenta un comportamiento cromático, con bajos valores de reflectividad en el espectro visible y más elevado en el infrarrojo cercano.

Es importante considerar que el flujo de energía recibido por el sensor no sólo depende de la reflectividad de la cubierta, sino también de otros factores externos. Los más importantes son: (a) las condiciones atmosféricas, (b) el emplazamiento ambiental de la cubierta y (c) la geometría de la observación.

En cuanto a las condiciones de observación, conviene tener presente que la cantidad de energía que llega al sensor depende del ángulo con que la superficie refleje la energía incidente, así como del que formen el haz incidente con la posición del sensor. Esta geometría de observación está estrechamente ligada a la rugosidad que presenta la superficie. Así, pueden distinguirse dos tipos de cubiertas: aquellas que reflejan la energía con el mismo ángulo del flujo incidente (especulares), y aquellas que lo reflejan uniformemente en todas las direcciones (lambertianas). La mayor parte de las cubiertas tienden a comportarse de modo intermedio entre ambas situaciones, en función de sus características y de la longitud de onda en la que se trabaje.

El comportamiento de una cubierta en el espectro visible está influido no sólo por sus propias características, sino también por una serie de factores externos que modifican lo que podría llamarse su comportamiento espectral teórico. Algunos de estos factores son:

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(a) Angulo de iluminación solar, muy dependiente de la fecha del año y del momento de paso del satélite.

(b) Modificaciones que el relieve introduce en el ángulo de iluminación (pendiente u orientación de las laderas).

(c) Influencia de la atmósfera, especialmente en lo que se refiere a la dispersión selectiva en distintas longitudes de onda.

(d) Variaciones medio ambientales en la cubierta: asociación con otras superficies, homogeneidad que presenta, estado fenológico, etc.

(e) Angulo de observación, relacionado con la órbita del satélite y con las características del sensor.

La reflectividad de los cuerpos varían según la longitud de onda que incide sobre ellos, normalmente la reflectividad de los cuerpos aumenta a medida que la longitud de onda disminuye, no obstante existen cuerpos donde esta relación es inversa (nieve) o irregular (vegetación). También la reflectividad está influenciada por la textura del cuerpo, para una misma longitud de onda, la reflectividad más baja se encuentra en el agua, aumenta para el suelo, vegetación enferma, vegetación sana y es máxima para la nieve.

Cuando se va a realizar un análisis de la superficie de la vegetación a través de imágenes de satélite hay que tener en cuentas aspectos como la morfología de la cubierta (estado fenológico, proporción de sombras, geometría del follaje, etc.), y el estado fenológico, la ubicación en el relieve y su asociación con otras cubiertas o especies.

La respuesta del suelo a la reflectividad de las longitudes de onda está influenciada por características como la composición química, textura, estructura y contenido de humedad. El contenido de materia orgánica en el suelo reduce su reflectividad.

La respuesta del agua varía según la longitud de onda, dentro del espectro óptico e infrarrojo, el agua tiende a absorber la energía a medida que la longitud de onda aumenta, en el caso de las microondas, éstas son reflejadas especularmente si el agua esta tranquila, cuando hay turbulencia o oleajes la energía es reflejada en varias direcciones. También la respuesta del agua está influenciada por la profundidad y el contenido de sedimentos que contribuyen a reflejar la energía cuando esta llega hasta las partículas o al fondo del agua.

En el caso de la nieve, la reflexión disminuye a medida que la longitud de onda aumenta. Cuando se está trabajando con microondas la reflexión es muy alta nuevamente. La reflectividad dependerá del grado de compactación, tamaño de los cristales de hielo e impurezas contenidas.


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La práctica guarda una estrecha relación con el tema 4. Sensores remotos y todos los subtemas de la unidad, ya que implica desde reconocer las diferentes técnicas de procesamiento de las imágenes de satélite, la comprensión y aplicación del espectro electromagnético y las longitudes de onda de los sensores y su correspondencia con las condiciones de la superficie terrestre al momento de registrar la imagen, la reestructuración de las imágenes para su ajuste a los sistemas de proyección, la clasificación de las imágenes, sus componentes y su aplicación, con lo cual atiende los subtemas desde el 4.1 hasta el 4.8.


Imágenes de satélite Landsat, de ser posible la indicada Beverly,MA.Software especializado de análisis de imágenes de satélite (MultiSpect)

Metodología

a).-Instalación del MultiSpec© en la computadora

• Encienda su computadora. • Cree un directorio de MULTSPEC.EXE en su disco duro para los archivos. • Copie el archivo MULTSPEC.EXE (no coprocesador matemático) y/o MULTSPEP.EXE (coprocesador matemático) al nuevo directorio en el disco duro. • Inserte el diskette rotulado Beverly,MA. • Copie el archivo BEVERLY.LAN en el directorio MULTSPEC en su disco duro que contiene el archivo del programa MultiSpec. • Copie el archivo BEVERLY.STA en el directorio MULTSPEC en su disco duro que contiene el archivo del programa MultiSpec. • Inicie Windows

• Cree un nuevo Grupo de Programas 1. Del Menú File, escoja New (nuevo). Aparece el casillero de diálogo New Program Object (Nuevo Objetivo del Programa). 2. Seleccione la opción Programs Group (Grupo de Programas) y haga un click en OK. 3. En el casillero de diálogo Program Group Properties (Propiedades del Grupo de Programas) digite MultiSpec en el casillero Description (Descripción). 4. Haga un click en OK. Ahora deberá tener un nuevo grupo de imágenes en la ventana Program Manager (Administrador del Programa).

• Cree un nuevo Item del Programa (Program Item). 1. Abra el Program Group recién creado. 2. Del Menu File, escoja New. Aparece el casillero de diálogo New Program Object. 3. Seleccione la opción Program Item (Item del Programa) y haga un click en OK.

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4. En el casillero de diálogo Program Item Properties (Propiedades del Item del Programa), digite MultiSpec en el casillero Description. 5. En el casillero Comand Line (Línea de Comando) digite la ruta (path), archivo del programa y la extensión del programa MultiSpec. Por ejemplo: C:\MULTSPEC\MULTSPEP.EXE 6. En el casillero Working Directory (Directorio de Trabajo) digite la ruta y directorio donde están ubicados los archivos. Por ejemplo: C:\MULTSPEC 7. Haga un click en OK. Ahora deberá tener un nuevo icono del ítem en la nueva ventana Group. • Ahora usted puede comenzar el programa MultiSpec de la misma manera en que comienzan todas las aplicaciones de Windows, haciendo un doble click en Item icon (Icono del Item).

Nota: si se suscitan problemas con la puesta en marcha de Windows o el programa MultiSpec no arranca, consulte el manual de Windows que viene con su computador para obtener una guía y respuesta a los problemas.

b).- Investigación de Una Imagen Satelital

Materiales Necesarios:

Un PC con la imagen BEVERLY.LAN instalada.

El comienzo:

• Después de encender su computadora, inicie Windows. • Para abrir la ventana, dé un doble click en el MultiSpec Group icon (Icono del Grupo MultiSpec). • Para empezar el programa MultiSpec, dé un doble click en el icono MultiSpec Item. Aparecerá la ventana rotulada Text Output (Producto de Texto). Su pantalla deberá ser similar a la que se muestra en la figura 13.

Figura 13. Pantalla de inicio de MultiSpec

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• Llame el menú File (Archivo) y seleccione Open Image (Abra Imagen). Haga un doble click en BEVERLY.LAN para seleccionar esa imagen satelital Landsat. • Ahora, en su pantalla, deberá tener un casillero de diálogo titulado Set Display Specifications for ‘BEVERLY.LAN’ (Establezca las Especificaciones del Despliegue para ‘BEVERLY.LAN’) como se muestra en la figura 14.

Figura 14. Especificaciones de despliegue de multiSpec

• Haga un click en el casillero rotulado Display Type (Tipo de Despliegue) y asegúrese de que se seleccionó 3-Channel Color (Color de 3 Canales). • Deje 8 bits de color seleccionados (Si usted tiene más de 8 MB de RAM disponibles y tiene 24 bits de color disponibles en su computadora, puede hacer lo siguiente: haga un click en los Bits del casillero de color y seleccione 24). Si selecciona 24 bit de color cuando no tiene suficiente memoria, recibirá mensajes que dicen not enough memory is available (no hay suficiente memoria disponible) y su imagen desplegada tendrá problemas. Este mensaje se refiere a la cantidad de memoria en su computadora. • Bajo Channels (Canales) establezca el casillero Red (Rojo) en 3, el casillero Green (Verde) en 2, el casillero Blue (Azul) en 1, y dé un click en OK. Para editar el número que aparece por cada color, dé un click a la izquierda del número y, sin dejar de apretar el botón del mouse, arrastre a éste a la derecha o dé un doble click en el casillero. Esto deberá resaltar el número que quiere cambiar. Cuando esté resaltado, suelte el botón del mouse. El casillero deberá mantenerse resaltado. Ahora digite el número que desea ingresar en el casillero. Deberá utilizar la tecla Tab (Tabular) para moverse entre los casilleros de la pantalla.

Dé un click en OK. La imagen desplegada deberá ahora aparecer en la parte superior izquierda de su pantalla. A una magnificación de x500 puede ver la imagen total a la vez. • Para agrandar la ventana, haga un click en la esquina inferior derecha de la ventana de la imagen y arrastre el casillero a la derecha y abajo. En la esquina

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inferior derecha de la ventana de aplicación hay un casillero que muestra Zoom = x.500. Este casillero describe el factor de magnificación actual que está siendo usado para desplegar la imagen. Los tres casilleros de la derecha en la barra de herramientas, ubicada justo arriba de la ventana de la imagen, controlan el factor de magnificación. El casillero mostrado como X1., cuando se le ha hecho un click, el factor siempre regresará a 1. Ahora, dé un click en este casillero. En el casillero de la esquina inferior derecha de la ventana de aplicación ahora se leerá Zoom = x1.0 y la imagen se agrandará y llenará la ventana de visión dependiendo de cuánto quiera agrandar la ventana de la imagen. Tendrá que recorrer hacia arriba o hacia abajo para ver toda la imagen cuando el factor de magnificación sea x1.0, a no ser que su monitor sea de 17 ó más pulgadas. 1. Trate de identificar caminos, puentes, poblaciones, lagos, regiones con árboles, playas, regiones pantanosas cerca de la orilla, aguas marinas poco profundas, etc. Como en la figura 15.

Figura 15. Identificación de áreas en imagen de satélite Landsat

2. El Uso del Zoom: A la derecha del casillero X1 en la barra de herramientas, hay un casillero con grandes montañas para acercamientos y un casillero con montañas pequeñas para alejamientos. Estos casilleros del zoom le permiten acercarse y alejarse de la actual escala de imagen. (A partir de ahora el casillero de grandes montañas estará abreviado como i y el casillero de montañas pequeñas como o. El casillero de la esquina inferior derecha de la ventana de aplicación (de aquí en adelante referida como casillero de zoom) cambiará cada vez que se dé un click en los casilleros i ú o en la barra de herramientas. Dé un click en i. Ahora haga un click en i repetidas veces. Eventualmente usted verá aparecer en la pantalla la imagen como de un mosaico de cuadrados (pixeles). Antes de continuar con el #3, haga un click en el casillero X1. La imagen podría exceder de toda la medida del casillero del zoom y podría leer x1.0.

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3. Casillero del Zoom: También puede acercar el zoom sobre una región específica encasillando la región y haciendo zoom. Coloque el cursor del mouse en la esquina superior izquierda del área que desea encasillar. Dé un click y mantenga presionado el botón del mouse mientras lo mueve a la derecha y hacia abajo. Cuando haya terminado de encasillar el área, suelte el botón del mouse. Fíjese que la región que seleccionó está definida por líneas continuas o punteadas. Dé un click en el casillero i. Puede continuar acercando el zoom en la región seleccionada repitiendo clicks en i.

Las proporciones de una figura no cambian. Las extensiones cambian proporcionalmente. La forma se mantiene igual, cambia el tamaño. Para acercar o alejar el zoom en décimas, mantenga presionada la tecla de Ctrl mientras da clicks en el casillero i ú o.

Regrese a la imagen completa dando clicks en el casillero X1 para que en el casillero de zoom se lea Zoom=x1.0.

4. El Paneo: Para moverse (panear) alrededor de la imagen, puede usar las barras de movimiento.

c).- Investigación del Color en Una Imagen Satelital

Despliegue de la Imagen:

Bajo el menú Processor (Procesador) seleccione Display Image (Despliegue de Imagen).

Por favor lea la siguiente información sobre color e imágenes satelitales Landsat. Los colores rojo, verde y azul se refieren a los disparadores de color del monitor del computador. Estos (aplican luz roja, verde y azul a cada pixel en intensidades específicas). Los canales [channels] (usualmente llamados bandas [bands]) se refieren a las bandas de luz reflejada y captada por el satélite. La banda 1 refleja luz azul, la banda 2 refleja luz verde y la banda 3 refleja luz roja. Rojo, verde y azul son los colores primarios de la energía visible. Los diferentes tonos (sombras) de color se obtienen en la pantalla cuando los disparadores de color aplican diferentes intensidades de luz roja, verde y azul al mismo pixel. Por ejemplo, iguales intensidades de luz roja y verde, producen amarillo; iguales intensidades de luz azul y verde, producen cian; e iguales intensidades de luz azul y roja, producen magenta. Las bandas 4 y 5 reciben reflejo infrarrojo cercano y energía infrarroja media, respectivamente. Se utilizarán los canales rojo, verde y azul (RGB) con el fin de obtener una percepción para las diferentes combinaciones de canales (bandas).

Imágenes de colores reales. Esta combinación de bandas presenta una imagen igual a la que aparecería al ojo humano, mirando hacia atrás desde el espacio.

Rojo 3 (la banda roja visible) Verde 2 (la banda verde visible)

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Azul 1 (la banda azul visible)

Otras combinaciones de bandas dan como resultado imágenes que no aparecen como lo harían al ojo humano. Estas imágenes se llaman imágenes de colores falsos. Ingrese las siguientes combinaciones de bandas y observe los resultados.

A. La combinación de bandas de abajo imita fotografías aéreas infrarrojas. El material de plantas, que refleja una gran cantidad de energía infrarroja, se mantendrá como rojo brillante con esta combinación de bandas. Esto es muy útil para la gente que estudia bosques. Rojo 4 (la banda infrarroja cercana) Verde 3 (la banda roja visible) Azul 2 (la banda verde visible)

B. Esta combinación de bandas es especialmente buena para separar árboles de zonas de césped. Las coníferas o árboles siempre verdes aparecen como un verde oscuro intenso, los árboles deciduos aparecen como verde medio y la hierba aparece como verde claro o verde amarillento. Rojo 5 (la banda infrarroja media) Verde 4 (la banda infrarroja cercana) Azul 2 (la banda verde visible)

Use la imagen del computador de BEVERLY.LAN para la siguiente actividad.

Localice las características del cuadro de abajo utilizando cada uno de los canales establecidos Rojo, Verde, Azul (RGB). Registre el color de cada característica bajo cada combinación de canal (banda). RGB 321 significa asignar el Canal 3 al disparador de color rojo, Canal 2 al disparador de color verde y Canal 1 al disparador de color azul. PARA CAMBIAR LA ASIGNACIÓN DEL DISPARADOR DE COLOR BAJE EL MENU PROCESSOR (PROCESADOR) Y SELECCIONE DISPLAY IMAGE (DESPLEGAR IMAGEN).

Problema al Equivocarse en la Selección:

Si es que por error, usted pulsó el menú Archivo y seleccionó imagen abierta, tendrá que corregir TODO lo establecido, en lugar de solamente las asignaciones. Para hacer esto, regrese a las direcciones de GETTING STARTED (COMENZANDO) para asegurarse de que hizo este paso correctamente.

Si es que termina con una imagen muy tenue, significa que seleccionó un pequeño pedazo de la imagen por error y pidió que se despliegue. Bajo el menú Processor (Procesador) seleccione Display Image (Desplegar Imagen). Dé un click en el pequeño casillero en la esquina superior izquierda de las palabras: Line y Column (Línea y Columna). Esto regresará la imagen a un despliegue total de 512 por 512.

Complete la cartilla, registrando el color de cada característica bajo cada combinación de canal (banda).

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RGB RGB RGB 321 432 542 - Playas - Carretera - Regiones con árboles - Océanos - Ciudades y poblaciones

Pruebe con otra combinación de canales (o bandas) y escriba sus observaciones.

Bandas MultiSpec y Sus Usos

Banda Aplicaciones principales 1 Luz visible azul Útil para mapear aguas cerca a la costa, mapeo de tipos de bosques, diferenciando entre tierra y plantas e identificando objetos hechos por los seres humanos, tales como caminos, edificios (áreas culturales). 2 Luz visible verde 3 Luz visible roja Útil para diferenciar entre tipos de plantas, determinando la salud de las plantas e identificando áreas culturales. Útil para diferenciar entre las distintas especies de plantas e identificando áreas culturales. 4 Energía infrarroja cercana Útil para determinar tipos de plantas y la salud de las plantas y para ver los cuerpos de agua fronterizos. 5 Energía infrarroja media Útil para distinguir entre nieve y nubes y determinar el contenido de la humedad en la vegetación y en la tierra. 6 Energía infrarroja termal (No incluido en los discos de Unidad Landsat). Útil para determinar la cantidad de humedad del suelo. 7 Energía infrarroja media (longitud de honda más larga que la banda 5) (No incluido en los discos de Unidad Landsat). Útil para diferenciar entre tipos de minerales y rocas e indicar la cantidad de humedad que están reteniendo las plantas.


Debido a que la práctica requiere equipo de cómputo se sugiere que se disponga de aproximadamente un equipo por estudiante.

Los equipos deben disponer del software y de los insumos (en este caso la imagen de satélite indicada) para que el estudiante lleve a cabo la instalación y las operaciones indicadas

El estudiante debe haber estudiado detenidamente el protocolo de la práctica antes de llevarla a cabo.


Los resultados deberán ser revisados por el docente en el equipo de cómputo. El producto corresponde a cada visualización y cada proceso indicado.

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Bibliografía preliminar-Herrera B. E. (Ed).1996. Memorias del I foro interno sobre sistemas de teledetección e información geográfica aplicados. UACH. Div. De ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Herrera B. E. 1995. Casos prácticos en fotointerpretación Vol. 1 Boletín técnico No. 27 División de Ciencias Forestales, UACH. Chapingo, Méx.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-Leo J.C. y Espinoza E.H. Manual de prácticas de fotogrametría. Universidad autónoma de Chapingo, Departamento de suelos. 79 pp.-Ortíz S. C.A. y Cuanalo D. H.E. 1978. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de Clasificación de tierras. Rama de suelos del Colegio de postgraduados, Chapingo, Méx. 76 pp-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México


www.topoucv.com/Guias/Curso%20de%20Dibujo%20Cartografico.pdfhttp://www.labfotogrametria.usach.cl/data/files/Lab3.pdfhttp://www.labfotogrametria.usach.cl/data/files/Lab4.pdf http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/iluis/publicaciones/Fotogrametr%EDa/CAPITULO5.pdfhttp://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedras/geofoto/geo_html/trab_pract/trabajos_practicos.htmlhttp://www.fing.uach.mx/licenciatura/civil/MANUALES%20DE%20PRACTICAS/MANUAL%20DE%20PRACTICAS%20DE%20FOTOGRAMETRIA.pdfhttp://dynamo.ecn.purdue.edu/~biehl/MultiSpec/

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http://dynamo.ecn.purdue.edu/~biehl/MultiSpec/












Práctica No 12

SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG)

ObjetivoIntegrar un Sistema de Información Geográfica sobre un problema regional con base en el Software del INEGI IRIS 4.0.2

Introducción

A fines de la década de los 80´s y principio de los 90’s, el desarrollo en las tecnologías relacionadas con la informática, ha sido especialmente notable. Los avances obtenidos por el INEGI en la materia han quedado enmarcados dentro del Programa de Modernización emprendido desde 1988, así como en su Misión, la cual se enuncia como "Generar, integrar y proporcionar información estadística y geográfica de interés nacional, así como normar, coordinar y promover el desarrollo de los sistemas nacionales estadístico y de información geográfica, con objeto de satisfacer las necesidades de información de los diversos sectores de la sociedad".

Una de las estrategias de dicho programa contempla desarrollar una infraestructura de información gubernamental disponible a la población a través de una red o en medio magnético u óptico. Es así como fue planteada la necesidad de generar un Sistema Automatizado de Información que permitiera un análisis eficiente, tanto de la distribución y el comportamiento de la información estadística resultante de las actividades humanas, como de los elementos naturales y culturales que conforman su entorno geográfico.

Con base en lo anterior y retomando la experiencia en la generación de información geográfica y estadística así como en el desarrollo de sistemas como medios alternos de divulgación, además del conocimiento y aplicación de nuevas tecnologías de información, se presentó y se puso a disposición de la sociedad en general el Sistema Integral de Información Geográfica y Estadística (SIIGE) versión 1.0, en junio del 2001. Dicho sistema, limitado en capacidades pero con un gran acervo de información cartográfica y estadística, tuvo una difusión más bien reducida, principalmente en usuarios de otros sistemas desarrollados por el Instituto como el Sistema para la Consulta de Información Censal (SCINCE).

Para julio del 2003 ya se habían desarrollado nuevas capacidades y mejorado el funcionamiento de las herramientas existentes, obteniéndose así la siguiente versión del sistema, ahora bajo un nuevo nombre: Información Referenciada geoespacialmente Integrada en un Sistema (IRIS) versión 2.0. Entre las innovaciones más destacadas fue la posibilidad brindada al usuario para incorporar su propia información cartográfica y estadística. El uso de IRIS 2.0 fue promovido intensamente principalmente en dependencias gubernamentales, en la mayoría de los casos mediante esquemas de

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presentaciones, asesorías, apoyos técnicos y capacitaciones para el manejo del sistema; estas acciones hicieron que el sistema se hiciera merecedor al Reconocimiento Nacional INNOVA 2003, que otorga el Gobierno Federal a las mejores prácticas innovadoras implementadas en las dependencias gubernamentales y organismos descentralizados.

A partir de la liberación de la versión 2.0, se continuó trabajando en mejorar interfaces y procesos, definir esquemas diferentes en cuanto al despliegue de la información, e incorporar capacidades relacionadas con análisis espacial, obteniéndose así en marzo del 2005 de IRIS versión 3.0. Para su divulgación, se rediseñaron esquemas de capacitación ofreciéndose diversas modalidades de talleres, y se conformó un equipo de instructores para tener presencia en todas las entidades federativas; se consolidaron las alianzas ya existentes, se promovió el sistema en foros diversos, organismos descentralizados e instituciones educativas, y se participó en proyectos de diversa índole –algunos de ellos de importancia estratégica nacional- proporcionando el sistema como el receptorio para incorporar información de muy diversa índole, organizarla y procesarla.

Continuando con el proceso de desarrollo, se genera y se pone a disposición de la sociedad en mayo del 2006 IRIS en su versión 4.0, la cual se caracteriza por ofrecer nuevas capacidades de análisis espacial, la posibilidad de definir y cambiar de proyecciones cartográficas y datum, realizar tareas de análisis avanzado, mejorar en la impresión de datos cartográficos y tabulares, editar objetos geográficos, crear nuevas capas de información a través de digitalización de rasgos geográficos, entre muchas otras.


En ésta práctica el estudiante relacionará los conocimientos adquiridos en la unidad 6 para aplicarlos en el aprendizaje y operación de un sistema de información geográfica de generado por el INEGI denominado IRIS en el cual se integran los elementos que constituyen un SIG y con los recursos disponibles en México sobre cartografía, estadística y sistemas de cuentas nacionales.

En la práctica se aplican los subtemas 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7 y 6.8 que comprende en su totalidad la unidad 6.


ComputadoraSoftware IRIS 4.1.2 de INEGI

Metodología

El empleo del IRIS 4.1.2 como herramienta para la creación de un Sistema de Información Geográfica requiere la comprensión de los conceptos básicos, así

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como conocer las barras de comandos, los menús y comandos para realizar desde la creación de un nuevo proyecto, la adición de capas de información espacial, tabular y gráfica para que se logren los objetivos del SIG. El potencial del IRIS se incrementa debido a que incorpora información generada por INEGI a nivel nacional, estatal y municipal en un archivo denominado Proyecto de información básica, de donde se puede acceder a dicha información e ir incorporando los elementos creados o que pueden provenir de otras fuentes.

En la presente práctica se enfocan los elementos más esenciales para la operación del IRIS como es el manejo de capas creadas por el estudiante y la manipulación de los elementos de los sistemas de coordenadas y proyección para que se puedan hacer compatibles las fuentes de información digital no incluidas en el IRIS, sin embargo se resalta que el estudiante tiene acceso a la descripción de procedimientos de operación de los comandos del IRIS en la sección de ayuda del propio sistema.

Conceptos básicos en IRIS

SistemaProducto de software que constituye la componente informática de IRIS que, bajo el concepto de un sistema de Información geográfica, cuenta con servicios que facilitan el estudio de los objetos geográficos a través del conocimiento de su ubicación espacio-temporal, así como de sus atributos asociados; tales servicios brindan al usuario la posibilidad de administrar, interpretar e integrar información.

ProyectoConjunto de información geográfica y estadística con un tema específico; dicho proyecto puede contener vistas de tipo espacio, tabla y gráfica.VistaEntorno de visualización de la información geográfica; contiene el conjunto de capas de información visualizadas, así como los mapas asociados a ellas. Puede contener n número de capas.Vista EspacioEntorno de visualización de la información geográfica que permite realizar operaciones de visualización, medición y análisis sobre grupos de información, capas y objetos geográficos.Vista TablaEntorno de visualización de la información tabular que permite generar consultas, adicionar nuevas tablas, modificar y buscar información dentro de la propia tabla.Vista GráficaEntorno de visualización del conjunto de datos que permite construir, visualizar y modificar una gráfica.Objetos geográficosRepresentación digital de rasgos geográficos que conforman unidades de observación del Territorio Nacional; pueden referirse espacial y temporalmente, están dotadas de atributos, y su simple representación oculta su complejidad inherente.

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La interfaz de IRIS está diseñada como la mayoría de las aplicaciones basadas en Windows, de tal forma que la pantalla principal está conformada por secciones, en este caso cinco: Barra de título, Barra de menús, Barras de herramientas, Área de despliegue y Barra de estado como se muestra en la figura 16.

Figura 16. Pantalla del sistema IRIS que muestra los componentes principales: barra del título, barra de menús, barra de herramientas, área de despliegue y administrador de capas

o Barra del títuloContiene en el extremo izquierdo el logotipo, el nombre del sistema y el nombre del proyecto, y entre corchetes el nombre de la vista actual siempre y cuando esté maximizada.En el extremo derecho se localizan los siguientes botones:Minimizar.- Reduce la pantalla principal a un iconoMaximizar/Restaurar.- Amplifica la ventana de la pantalla principal del sistema a un tamaño máximo sustituyendo el botón Maximizar por el de Restaurar.

Cerrar.- Cierra la vista actual.o Barra de menús

Comprende los siguientes elementos:

Icono tipo de vistaSe presenta siempre y cuando la vista esté maximizada. Permite identificar el tipo de vista actual:Vista EspacioVista Tabla

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Vista GráficaMenúsContiene los menús que integran el sistema. Es posible seleccionar las opciones de los menús utilizando el ratón o el teclado:

Al hacer clic con el ratón en el nombre del menú deseado, se muestra una lista de opciones; basta con seleccionar una opción y hacer clic en ella.Al pulsar la tecla <Alt> del teclado, se activa y subraya la letra del nombre del menú deseado; al pulsar enseguida la letra del menú deseado, se muestra una lista de opciones, mismas que se pueden seleccionar utilizando las teclas de <Flecha arriba> o <Flecha abajo> y presionar <Intro>.Los puntos suspensivos "..." a continuación de una opción de menú significan que ésta no se ejecuta inmediatamente porque deben especificarse más parámetros para su ejecución.

Botones Comprende tres botones que se presentan siempre y cuando la vista esté maximizada:-Minimizar.- Minimiza la vista actual.-Restaurar.- Regresa la vista a su tamaño original.-Cerrar.- Cierra la vista actual.

Tanto los botones como el icono se presentan siempre y cuando la vista esté maximizada.

Barras de herramientas.Proporcionan un acceso inmediato con el ratón a las herramientas del sistema, mismas que se agrupan como se muestra enseguida:Herramientas de proyectoHerramientas de ediciónHerramientas de capas de informaciónHerramientas de visualizaciónHerramientas de mediciónHerramienta de identificaciónHerramienta de asociación Herramientas de selecciónHerramienta de mapas temáticosHerramienta de configuración de etiquetasHerramientas de análisis espacialHerramientas de edición de objetos geográficosHerramientas de tablasHerramienta de gráficas

o Área de despliegueEn esta área se despliegan las cajas de diálogo y las vistas seleccionadas

o Barra de estadoMuestra secciones, de izquierda a derecha, con la siguiente información:Nombre de la vista actualNombre de la capa seleccionada en el árbol del administrador de capas (únicamente en vistas tipo Espacio).

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Coordenadas X; Y de la posición del cursor (únicamente en vistas tipo Espacio)Segmentos y totales (únicamente al calcular distancias en una vista tipo Espacio)

1.- Inicio del sistema

El sistema se ejecuta al dar clic en el archivo Iris4.exe, con lo cual se despliega la pantalla de presentación del sistema, y enseguida la pantalla principal así como la caja de diálogo Inicio.

Desde la barra de tareas1.-De clic en el menú Inicio de la barra de tareas2.- Seleccione Todos los programas3.- Seleccione la opción Iris 4.0 y dé clic en ellaDesde la herramienta Explorar1.-Seleccione y dé clic en la herramienta Explorar2.- Localice y dé clic en la carpeta Iris 4.03.- Dé clic en Iris4.exe

El sistema permite crear un proyecto o bien abrir uno existente, mediante la caja de diálogo Inicio.La caja de diálogo cuenta con los siguientes elementos:

Botón Nuevo proyecto: Crea un nuevo proyecto. Al elegir la opción y oprimir Aceptar se despliega la caja de diálogo Administrador que permite iniciar la composición del proyecto.Botón Abrir proyecto: Habilita la lista de archivos de los proyectos abiertos anteriormente.Lista de archivos: Muestra la opción Más archivos... y la lista de los proyectos abiertos anteriormente. Al seleccionar uno de ellos y oprimir Aceptar, éste se despliega; al dar clic en Más archivos... muestra la caja de diálogo Abrir que permite localizar y abrir otros proyectos.

Botón Aceptar: Ejecuta las acciones definidas en la caja de diálogo.Botón Cancelar: Cierra la caja de diálogo y muestra la pantalla principal.

2.- Iniciar un proyecto

Desde la barra de menú1.- Inicie el sistema2.- Inicie la creación de un proyecto o bien abra uno existente3.- Oprima el botón Aceptar

Barra de menús

Proyecto El sistema permite ejecutar herramientas para crear, abrir, cerrar y guardar proyectos así como para crear, guardar, administrar, insertar, extraer e imprimir vistas.

Proyecto Nuevo

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El sistema permite la creación de proyectos mediante la herramienta Nuevo.Al ejecutar la herramienta, el sistema verifica la existencia de un proyecto abierto; en caso de haberlo, permite guardarlo antes de abrir uno nuevo.El sistema inicializa el nuevo proyecto asignándole un nombre y una extensión .ir4 por defecto, mismos que se despliegan en la barra de título. Al mismo tiempo se despliega la caja de diálogo Administrador, lo cual permite iniciar la composición del proyecto mediante la creación de vistas.

Crear un proyecto

Desde la caja de diálogo Inicio1.- Seleccione y dé clic en el icono Nuevo2.- Oprima el botón Aceptar3.- Inicie la composición del proyecto mediante el Administrador.

Desde la barra de menús1.- Seleccione el menú Proyecto2.- Seleccione y dé clic en la opción Nuevo3.- Inicie la composición del proyecto mediante el Administrador.

Desde la barra de herramientas1.- Seleccione y dé clic en el icono Nuevo del grupo de herramientas de proyecto2.- Inicie la composición del proyecto mediante el Administrador Inicie la composición del proyecto mediante el Administrador.

Para abrir proyectosEl sistema permite abrir un proyecto mediante la caja de diálogo Abrir.La caja de diálogo presenta los elementos que proporciona Windows por defecto.La caja de diálogo permite localizar mediante la lista Tipo proyectos con extensión .ir3 o .ir4. Una vez seleccionado el proyecto, el sistema verifica el contenido, abre el proyecto y despliega en la barra de título su nombre.En caso de existir un proyecto abierto, el sistema permite guardarlo antes de abrir otro proyecto.

Abrir un proyecto

Abrir un proyecto desde la caja de diálogo Inicio1.- Inicie el sistema2.- Dé clic en Abrir proyecto3.- Seleccione el proyecto deseado o bien la opción Más archivos...; en caso de elegir esta última, se despliega la caja de diálogo Abrir, que permite buscar el proyecto deseado4.- Oprima el botón Aceptar

Abrir un proyecto desde la barra de menús1.- Seleccione el menú Proyecto2.- Dé clic en la opción Abrir

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3.- Localice y seleccione el proyecto que desea abrir mediante la caja de diálogo Abrir4.- Presione el botón Abrir o bien dé doble clic en el archivo

Abrir un proyecto desde la barra de menús / Recientes1.- Seleccione y dé clic en el menú Proyectos2.- Posiciónese en la opción Recientes

Abrir un proyecto desde la barra de herramientas1.- Seleccione el icono Abrir del grupo de herramientas de proyecto2.- Localice el proyecto que desea abrir desde la caja de diálogo Abrir3.- Presione el botón Abrir o bien dé doble clic en el archivo

Abrir un proyecto desde teclas rápidas1.- Oprima Ctrl + A.2.- Localice el proyecto que desea abrir desde la caja de diálogo Abrir3.- Presione el botón Abrir o bien dé doble clic en el archivo

Guardar un proyectoEl sistema permite guardar proyectos de nueva creación, con las características definidas para las vistas (Espacio, Tabla y Gráfica), con el nombre, ubicación y tipo deseados, ello mediante la caja de diálogo Guardar como.Si el proyecto es guardado por primera vez, el sistema muestra una caja de diálogo Confirmación, la cual a su vez sirve de liga para el proceso de Guardar como, al ser aceptada la confirmación.Si el proyecto no es nuevo y se usa la herramienta Guardar, el sistema únicamente guarda los cambios.

Cómo guardar un proyecto desde la barra de menús1.- Seleccione el menú Proyecto2.- Seleccione y dé clic en la opción Guardar

Cómo guardar un proyecto desde la barra de herramientas1.- Seleccione y dé clic en el icono Guardar del grupo de herramientas de proyecto

Cómo guardar un proyecto desde teclas rápidas1. Oprima Ctrl + G.

Guardar como

El sistema permite guardar proyectos existentes con nuevo nombre, ubicación y extensión, ello mediante la caja de diálogo Guardar como.La caja de diálogo presenta los elementos que proporciona Windows por defecto.El proyecto se guarda con extensión .ir4, aunque puede elegirse guardarlo con extensión .ir3.El proyecto es guardado conforme a las características definidas para las vistas (Espacio, Tabla y Gráfica); para ello valida el estatus en que se encuentra en

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ese momento el proyecto, y verifica la existencia de algún otro con el mismo nombre.

Para guardar un proyecto con nuevo nombre, ubicación y tipo desde la barra de menú1.- Seleccione el menú Proyecto2.- Seleccione la opción Guardar como3.- Defina la ubicación y el nombre para el proyecto mediante la caja de diálogo Guardar como.4.- Dé clic en el botón Guardar

Para Cerrar el proyecto

El sistema permite cerrar un proyecto; si se le han realizado modificaciones, brinda la opción de conservarlas o bien cerrarlo sin los cambios.

Cerrar proyecto desde la barra de menú1.- Seleccione el menú Proyecto2.- Elija la opción Cerrar3.- Elija en la caja de diálogo Confirmación el botón Sí para guardar las últimas modificaciones, el botón No para cerrar sin guardar los últimos cambios, o bien el botón Cancelar para cancelar la operación.

Cerrar proyecto desde la barra de título1.- Dé clic en el botón2.- Elija en la caja de diálogo Confirmación el botón Sí para guardar las últimas modificaciones, el botón No para cerrar sin guardar los últimos cambios, o bien el botón Cancelar para cancelar la operación

Administrador

El sistema permite ejecutar herramientas para crear, renombrar, eliminar, copiar, insertar, extraer, abrir y cerrar vistas tipo Espacio, Tabla y Gráfica del proyecto con el cual se está trabajando; ello mediante la caja de diálogo Administrador.

La caja de diálogo comprende los siguientes elementos:

Barra de herramientas:Nueva vistaRenombrar vista.Eliminar vistaCopiar vista.Insertar vistasExtraer vistas

Área de despliegue: Presenta desplegado el árbol de vistas existentes en el proyecto actual, organizado según el tipo de vista; cada vista muestra a su izquierda una casilla de verificación por medio de la cual se pueden abrir o cerrar éstas.

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Para acceder al Administrador

El sistema permite acceder al administrador de vistas mediante la caja de diálogo Inicio que se presenta al ejecutar el sistema, desde las barras de menús y herramientas, o bien desde teclas rápidas.

Acceder al administrador desde la caja de diálogo Inicio1.- Acceda a la caja de diálogo2.- Seleccione y dé clic en la opción Nuevo

Acceder al administrador desde la barra de menús1.- Seleccione el menú Proyecto2.- Dé clic en la opción Administrador

Acceder al administrador desde la barra de herramientas1. Seleccione y dé clic en el icono Administrador del grupo de herramientas de proyecto.Acceder al administrador desde teclas rápidas1.- Oprima Ctrl + D

Las vistas del proyecto pueden ser abiertas desde el administrador. También pueden ser renombradas, copiadas eliminadas o cerradas desde el administrador.

3.- Desarrollo del proyecto

La creación de una nueva vista (sea espacio, tabla o gráfica), su apertura, renombramiento, copiado, cierre o eliminación, se pueden realizar directamente desde la caja de diálogo del administrador, sin embargo el sistema permite trabajar desde la barra de herramientas, la barra de menús o desde las teclas rápidas.

El sistema permite ejecutar una serie de operaciones de edición en una vista Espacio actual, como son cortar, copiar y pegar capas y grupos de información, buscar y reemplazar textos en el árbol administrador de capas, así como copiar características de una capa de información a otra. El sistema permite agregar como capas de información a vistas Espacio, archivos vectoriales en formato iris y shape así como archivos ráster.

Acerca de Agregar archivos ráster

El sistema permite leer y agregar archivos ráster como capas de información a la vista Espacio actual, estén o no georreferenciados; ello mediante la caja de diálogo Abrir.La caja de diálogo presenta los elementos que proporciona Windows por defecto.

El sistema acepta los siguientes formatos: TIFF Images TiffFile (*.tiff; *.tif), BMP Images BMPFile (*.bmp), JPEG Images JpegFile (*.jpg; *.jpeg) y PNG

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Images PngFile (*.png). Al agregarlos, se actualiza el árbol del administrador de capas y los incorpora en raíz o a un grupo si se seleccionó alguno. Las capas adquieren el nombre del archivo sin su extensión.

Las especificaciones por tipo de archivo que determinan las características de la imagen a agregar se describen a continuación:

TIFF (Tagged Image File Format)Tipos de Representación: Imagen Indexada, Imagen de Intensidad (Escala de Grises), Imágenes RGB6, CMYK7, L*a*b*.Tipos de Compresión: No comprimida, packed bits, CCITT T.4, Thurdescan, Deflate.La compresión LZW no será incluida debido a que es una patente de Unisys Corporation y para poder utilizarla es necesario obtener una licencia.Georeferenciación: Sí. Archivo Tfw o Tifw.

PNG (PORTABLE Network Graphics Image).Tipos de Representación: Imagen Indexada, Imagen de Intensidad Alpha (Escala de Grises), Imágenes RGB(A).Tipos de Compresión: LZ77Georeferenciación: Sí. Archivo Pgw o Pngw

BMP (Microsoft Windows BitMap). Tipos de Representación: Imágenes RGBTipos de Compresión: NingunoGeoreferenciación: Sí. Archivo Bpw o Bmpw

JPEG (Joint Photographic Experts Group)Tipos de Representación: Imagen de Intensidad (Escala de Grises), Imágenes RGB, CMYKTipos de Compresión: NingunoGeoreferenciación: Sí. Archivo jgw o jpgw

Para agregar archivos ráster al proyecto desde la barra de menús

1. Seleccione el menú Espacio.

2. Elija y dé clic en la opción Agregar capa...

3. Seleccione la ruta, el tipo de archivo y los archivos a agregar mediante la caja de diálogo Abrir.

4. Dé clic en el botón Abrir.

Para agregar archivos ráster al proyecto desde la barra de herramientas

1. Seleccione el icono Agregar capa del grupo de herramientas de capas de información.


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Para agregar archivos ráster al proyecto desde el administrador de capas

1. Dé clic con el botón derecho del ratón dentro de la carpeta Capas.

2. Elija la opción Agregar capa...



Para agregar archivos ráster al proyecto desde teclas rápidas1. Oprima Ctrl + Alt + A.2. Seleccione la ruta, el tipo de archivo y los archivos a agregar mediante la caja de diálogo Abrir.3. Dé clic en el botón Abrir.

Para agregar archivos vectoriales al proyecto

El sistema permite agregar archivos vectoriales en formato iris y shape como capas de información a una vista Espacio activa; ello mediante la caja de diálogo Abrir. La caja de diálogo presenta los elementos que proporciona Windows por defecto.

Al agregarlos, se actualiza el árbol del administrador de capas y los incorpora en raíz o a un grupo si se seleccionó alguno. Las capas adquieren el nombre del archivo sin su extensión. Para agregar un archivo vectorial debe existir una vista activa en el proyecto.

Las capas vectoriales deben estar conformadas por los siguientes archivos:

-Formato IRIS: archivo.iris, archivo.irx, archivo.dbf y archivo.prj (opcional); si no existe alguno de los archivos requeridos, aparece un mensaje de error indicando cuáles son los archivos faltantes.-Formato Shape: archivo.shp, archivo.dbf, archivo.shx, y archivo.xml; si existen los archivos requeridos, el sistema crea los archivos .ide y .xml, de lo contrario muestra un mensaje de error indicando cuáles son los archivos faltantes.

Como agregar archivos vectoriales desde la barra de menús

1. Seleccione el menú Espacio.

2. Elija y dé clic en la opción Agregar capa...



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Como agregar archivos vectoriales desde la barra de herramientas

1. Seleccione el icono Agregar capa del grupo de herramientas de capas de información.



Desde el administrador de capas

1. Dé clic con el botón derecho del ratón en la carpeta Capas.

2. Seleccione la opción Agregar capa...



Desde teclas rápidas

1. Oprima Ctrl + Alt + A.2. Seleccione la ruta, el tipo de archivo y los archivos a agregar mediante la caja de diálogo Abrir.3. Dé clic en el botón Abrir.

Para definir sistema de coordenadas y proyección de una capa

El sistema permite consultar, definir o bien modificar el sistema de coordenadas así como la proyección de una o más capas de información de tipo vectorial, mediante la caja de diálogo Definir sistema de coordenadas.

Cuando solo hay una capa seleccionada en el árbol administrador de capas, el sistema muestra los datos del sistema de coordenadas siempre y cuando la capa tenga relacionado un archivo con extensión prj; en caso que dicho archivo no exista, no muestra valores.

Cuando existe más de una capa seleccionada en el árbol administrador de capas, el sistema muestra los datos del sistema de coordenadas de la primera capa, siempre y cuando tenga relacionado un archivo con extensión prj; en caso que ninguna capa seleccionada tenga relacionado un archivo con dicha extensión, no muestra valores.

Las modificaciones al sistema de coordenadas geográficas y a la proyección de las capas aplican en el archivo prj.

La caja de diálogo comprende los siguientes elementos:

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Carpeta Sistema de coordenadas geográficas:

Carpeta Proyección:

Botón Modificar: Pone en modo de edición las listas de la caja de diálogo para definir o bien modificar el sistema de coordenadas y la proyección.

Botón Guardar: Guarda los cambios realizados a los parámetros del sistema de coordenadas y de la proyección.

Botón Cerrar: Cierra la caja de diálogo.

Para definir sistema de coordenadas y proyección

Desde la barra de menús1. Seleccione en el árbol administrador de capas, la capa de información vectorial cuyos datos del sistema de coordenadas o proyección desea conocer, definir o modificar.2. Seleccione y dé clic en el menú Espacio.3. Seleccione y dé clic en la opción Definir sistema de coordenadas. 4. Consulte, defina o bien modifique los datos del sistema de coordenadas mediante los diversos elementos disponibles en las carpetas Sistema de coordenadas geográficas y Proyección. 5. Oprima el botón Cerrar.

Desde la caja de diálogo Propiedades de la capa/vectorial

1. Seleccione en el árbol administrador de capas, la capa de información vectorial cuyos datos del sistema de coordenadas o proyección desea conocer, definir o modificar.2. Acceda a la caja de diálogo.3. Dé clic en el botón Definir sistema de coordenadas... de la carpeta de Datos generales.4. Consulte, defina o bien modifique los datos del sistema de coordenadas mediante los diversos elementos disponibles en las carpetas Sistema de coordenadas geográficas y Proyección. 5. Oprima el botón Cerrar.

Sistema de coordenadas

El sistema permite consultar los datos del sistema de coordenadas geográficas de una o más capas de información de tipo vectorial, definirlas o bien modificarlas; todo ello mediante la carpeta Sistema de coordenadas geográficas de la caja de diálogo Definir sistema de coordenadas.

Dicha carpeta muestra los datos del sistema de coordenadas geográficas de la capa de información actual; en caso de no contar con archivo .prj, no muestra valores.

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La carpeta contiene los siguientes elementos:

Lista Nombre: Presenta el nombre del sistema de coordenadas actual y permite elegir otro.Grupo Datum: Muestra los datos del datum.

o Lista Nombre.- Muestra el nombre del datum actual y permite elegir otro.o Subgrupo Elipsoide.- Muestra los datos del elipsoide correspondiente al

datum seleccionado.o Campo nombre.- Presenta el nombre del elipsoide.o Campo Semieje mayor.- Muestra el valor correspondiente al eje

semimayor.o Campo Semieje menor.-Muestra el valor correspondiente al eje

semimenor.o Campo Inverso de aplanamiento.- Muestra el valor correspondiente al

valor inverso de aplanamiento.

Grupo Unidad Angular: Muestra los datos de la unidad angular.

Lista Nombre.- Muestra una lista de tipos de unidades angulares a elegir.Campo Radianes por unidad.- Muestra el valor de los radianes por unidad de acuerdo al tipo de unidades definidas.

Grupo Meridiano Central: Muestra los datos del primer meridiano o meridiano principal.

Lista Nombre.- Presenta el nombre del meridiano principal.Campo Longitud.- Muestra el valor de la longitud donde se ubica el meridiano principal, en grados, minutos y segundos

Para definir el sistema de coordenadas de las capas

1. Seleccione en el árbol administrador de capas, las capas de información vectorial cuyos datos del sistema de coordenadas desea conocer, definir o bien modificar.

2. Acceda a la caja de diálogo Definir sistema de coordenadas.

3. Consulte, defina o modifique el sistema de coordenadas geográficas mediante los diversos elementos disponibles en la carpeta Sistema de coordenadas geográficas.

4. Oprima el botón Cerrar o bien acceda a la carpeta Proyección si desea consultar, definir o modificar los datos de la proyección de la capa de información.

Definir proyección de las capas

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El sistema permite consultar, definir o bien modificar los datos de la proyección de una o más capas de información de tipo vectorial seleccionadas, mediante la carpeta Proyección de la caja de diálogo Definir sistema de coordenadas.

La carpeta contiene los siguientes elementos:

Lista Nombre: Contiene una lista con los nombres de las proyecciones permitidas por el sistema; muestra por defecto la proyección de la capa actual, y permite elegir otra.

Grupo Parámetros:o Campo Falso este.- Muestra el valor del falso este y permite modificarlo.o Campo Falso norte.- Muestra el valor del falso norte y permite

modificarlo.o Campo Meridiano central.- Muestra el valor del meridiano central y

permite modificarlo.o Campo Latitud origen.- Muestra el valor de la latitud de origen y permite

modificarlo.o Campo Paralelo estándar 1.- Muestra el valor del paralelo estándar norte

y permite modificarlo.o Campo Paralelo estándar 2.- Muestra el valor del paralelo estándar sur y

permite modificarlo.o Campo Factor de escala.- Muestra el factor de escala y permite

modificarlo.o Lista Zona.- Presenta las zonas en que está dividido el mundo, y permite

elegir una de ellas.

Grupo Unidad lineal:

o Lista Unidades.- Muestra los tipos de unidades lineales que se pueden definir para el tipo de proyección seleccionado. Las disponibles son Metros, Kilómetros, Pies, Millas náuticas, Yardas, Millas y Grados.

o Campo Metros por unidad.- Muestra el número de metros por unidad linear y permite modificarlos.

Es posible definir la proyección

Desde la caja de diálogo definir sistema de coordenadas

1. Seleccione en el árbol administrador de capas, las capas de información vectorial cuyos datos del proyección desea conocer, definir o bien modificar.2. Acceda a la caja de diálogo Definir sistema de coordenadas.3. Consulte, defina o modifique los datos de la proyección mediante los diversos elementos disponibles en la carpeta Proyección.4. Oprima el botón Cerrar o bien acceda a la carpeta Sistema de coordenadas geográficas si desea consultar, definir o modificar los datos del sistema de coordenadas geográficas de las capas de información.

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Para cambiar proyección de una capa

El sistema permite cambiar los datos del sistema de coordenadas y las coordenadas geográficas de una capa seleccionada en el administrador de capas, creándose una nueva capa de información; ello mediante la caja de diálogo Cambiar proyección.

Para acceder a la herramienta es necesario que la capa a copiar tenga relacionada un archivo con extensión PRJ, de lo contrario debe definírsele el sistema de coordenadas.

Al cambiar el sistema de coordenadas de la capa origen, se crea la nueva capa de información en la ruta definida, con el formato de archivo seleccionado y con su respectivo archivo .prj.

La caja de diálogo contiene los siguientes elementos:

Casilla Cambiar con TRANINV: Presenta como valores permitidos en el datum únicamente ITRF92 y D_North_American_1927, y para las proyecciones sólo la Geográfica, Lambert Conformal Conic (CCL) y Universal Transverse Mercator (UTM) con sus respectivos parámetros; si el valor del datum del sistema de coordenadas origen es ITRF92, solo se presenta ITRF92 para el datum del sistema de coordenadas destino.

Grupo Sistema de coordenadas origen

o Datum.- Muestra el nombre del datum que se encuentra en el archivo .prj relacionado con la capa seleccionada.

o Elipsoide.- Presenta el nombre del esferoide que se encuentra en el archivo .prj relacionado con la capa seleccionada.

o Proyección.- Muestra la proyección obtenida del archivo .prj relacionado con la capa seleccionada.

o Lista Región.- Muestra la lista de nombres de región válidos para el datum origen.

Grupo Sistema de coordenadas destinoo Lista Datum.- Muestra la lista de nombres de los datum válidos para el

sistema de coordenadas geográficas seleccionado por el usuario. o Elipsoide.- Presenta el nombre del esferoide que se relaciona con el

datum seleccionado.o Lista Región.- Presenta los nombres de la región válidos para el datum

seleccionado.

Grupo Proyección

o Lista Nombre.- Contiene una lista con los nombres de las proyecciones permitidas, y permite elegir una de ellas. Al elegir uno de ellos, se habilitan los campos de los parámetros correspondientes a dicha proyección. Por defecto está seleccionada la geográfica.

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o Campo Falso este. Permite capturar el nuevo valor para el origen de las coordenadas en x.

o Campo Falso norte. Permite capturar el nuevo valor para el origen de las coordenadas en y.

o Campo Paralelo 1. Permite capturar el nuevo valor para el paralelo estándar norte.

o Campo Paralelo estándar 2. Permite capturar el nuevo valor para el paralelo estándar sur.

o Campo Meridiano central. Permite capturar el nuevo valor del meridiano central.

o Campo Latitud de origen. Permite capturar el nuevo valor para la latitud origen.

o Campo Factor de escala. Permite capturar el nuevo factor de escala.o Zona.- Presenta una lista de las zonas permitidas por el sistema; se

habilita siempre y cuando se haya seleccionado la proyección UTM.

Campo Nueva capa: Especifica la ruta, nombre y formato del nuevo archivo a guardar. Se asigna por defecto la ruta y el nombre de la capa actual más un guión de piso y un número; ambos pueden modificarse directamente en el campo.Botón Guardar: Permite especificar el nombre y la ruta del nuevo archivo .shp o .iris mediante la caja de diálogo Guardar como; ambos se reflejan en el campo Nueva capa.Casilla Agregar a la vista espacio actual: Agrega la nueva capa a la vista espacio actual si está activa, de lo contrario solo guarda el archivo de la nueva capa. Se presenta desactivada por defecto.Botón Aceptar: Genera la nueva capa con los parámetros de proyección asignados así como el archivo .prj correspondiente, y cierra la caja de diálogo.Botón Cancelar: Cancela el cambio de sistema de coordenadas definido mediante la caja de diálogo, y la cierra.

Para cambiar proyección de una capa

Desde la barra de menús1. Seleccione en el árbol administrador de capas, la capa que desea copiar con otro sistema de coordenadas.2. Seleccione y dé clic en el menú Espacio.3. Seleccione y dé clic en el submenú Cambiar proyección.4. Defina los datos del sistema de coordenadas de la nueva capa, mediante los diversos elementos de la caja de diálogo Cambiar proyección. 5. Oprima el botón Aceptar.

Otros comandos

El sistema IRIS incluye muchos más comandos entre los que destacan la selección por consulta, selección y operación con objetos geográficos, visualización de capas, análisis espacial, la incorporación de variables complejas y opciones avanzadas que permiten enriquecer la información

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generada en los sistemas de información geográfica, sin embargo por su amplitud no se incluyen en ésta práctica, sin embargo es posible profundizar en ellos a través del ejercitamiento continuo en el manejo del sistema.

4.- Edición e impresión del proyecto

El sistema dispone de comandos específicos para configurar impresoras, para diseñar las vistas para impresión de cada capa del proyecto incluyendo títulos, márgenes, orientación, escalas y leyendas de los documentos generados.

Las especificaciones del sistema pueden ser consultados en el comando ayuda, debido a que su amplitud, no permite su descripción detallada en ésta práctica.


El INEGI ha establecido acuerdos de colaboración con las instituciones de educación superior con enfoque agropecuario y algunos de estos convenios han llevado a que los planteles sean Puntos de Red de Consulta Externa. Con base en estos acuerdos es posible solicitar el apoyo de los técnicos del INEGI para impartir el curso de capacitación para la operación del IRIS.

El requisito que pide el INEGI consiste en disponer del equipo actualizado y de comprar el software IRIS con un bajo costo y hacer la solicitud con anticipación y convenir el horario adecuado, para llevarlo a cabo.

En ésta práctica se sugiere como entrenamiento para la operación del programa IRIS, trabajar con información a nivel estatal de un estado pequeño como Tlaxcala o Colima.


El informe final del estudiante consiste en un CD con los archivos grabados del trabajo del estudiante donde estén integrados los componentes del SIG.


-Herrera B. E. 1995. Casos prácticos en fotointerpretación Vol. 1 Boletín técnico No. 27 División de Ciencias Forestales, UACH. Chapingo, Méx.-Herrera B. E. (Ed).1996. Memorias del I foro interno sobre sistemas de teledetección e información geográfica aplicados. UACH. Div. De ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-INEGI.2007.Información Referenciada geoespacialmente Integrada en un Sistema (IRIS) versión 4.0.2. -Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH.

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División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México



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Práctica No 13

APLICACIÓN DE LOS SIG

ObjetivoIntegrar un Sistema de Información Geográfica sobre un problema regional con base en el Software del INEGI IRIS 4.0.2

Introducción

Una vez iniciado el estudiante en el manejo de los SIG, en éste caso, empleando el sistema IRIS de INEGI, es posible aplicar el conocimiento adquirido a la evaluación de aspectos agropecuarios regionales que por su diversidad dan oportunidad de la aplicar la creatividad. En éste nivel se puede enfocar solo a evaluaciones y delimitaciones regionales de cultivos, de suelos, de ubicación de especies endémicas, y con la experiencia se pueden involucrar información socioeconómica y poblacional que enriquecerán bastante los trabajos.

La base de información integrada por INEGI en el IRIS permite acceder a los resultados de censos nacionales de la última década con aproximadamente 170 variables, identificadas por municipio.

La profundización sobre la temática de los SIG depende del interés del estudiante y de su curiosidad, ya que siempre será posible mantener un proceso de actualización, debido a que ésta área de conocimiento es una de las más dinámicas y donde se están incorporando los mayores avances tecnológicos.


La presente práctica constituye la integración de los conocimientos adquiridos en el curso de Geomática y se relaciona principalmente con la unidad 7 y con el subtema 7.1 denominado Modelos de aplicación geomáticos en proyectos agronómicos y de desarrollo sustentable.


Computadora Software IRIS 4.0.2 de INEGI

Metodología

La práctica consiste en los siguientes pasos:

1.- Identificar y delimitar el área de estudio2.-Definir los objetivos del estudio con base en el problema a estudiar

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3.-Generar el proyecto en el IRIS elaborando las capas ráster, puntuales, lineales y poligonales necesarias para alcanzar el objetivo del estudio.4. Depurar las vistas, las tablas y las gráficas requeridas para que el SIG que atiende el objetivo planteado sea claro, completo y sencillo.5.-Integrar todos los componentes del SIG en un archivo Shape File, transportable en un CD.


La realización de ésta práctica debe organizarse en equipos pequeños de un máximo de cuatro participantes. El facilitador debe supervisar la definición del objetivo del estudio para evitar que las áreas de estudio sean excesivamente grandes y se dificulte su culminación.

Procurar que la institución cuente con el equipo adecuado para que se tenga disponibilidad de tiempo para el trabajo de los estudiantes.


El informe final consiste en un CD conteniendo el archivo Shape File del proyecto con todas las capas necesarias adecuadamente organizadas y un documento escrito con la descripción del Sistema de información geográfica y el impreso de las capas, tablas y gráficas que lo conforman.


-Hansen A. F. (1989) Cartografía básica para estudiantes y técnicos. Asociación Cartográfica Internacional, Asociación Cartográfica Internacional México, INEGI-SPP. Dirección General de Cartografía. 206 p.-Herrera B. E. 1995. Casos prácticos en fotointerpretación Vol. 1 Boletín técnico No. 27 División de Ciencias Forestales, UACH. Chapingo, Méx.-Herrera B. E. (Ed).1996. Memorias del I foro interno sobre sistemas de teledetección e información geográfica aplicados. UACH. Div. De ciencias Forestales. Chapingo, Méx.-INEGI.1987. Guías para la interpretación de cartografía. Fotografía aérea. México. 34 pp.-INEGI.2007.Información Referenciada geoespacialmente Integrada en un Sistema (IRIS) versión 4.0.2. Ortiz S.C.A. y Cuanalo D. H.E. 1984. Metodología del levantamiento fisiográfico. Un sistema de clasificación de tierras. CEDAF. Colegio de Postgraduados. México.-Palma T. A. 1996. Manual para elaborar el mapa base por el método de aerofototriangulación radial mecánica apoyado en cartas topográficas. UACH. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico No. 52. Chapingo, Méx.-Palma. T.A. y Sánchez V. A.S. 2005. La fotografía aérea en la planeación y manejo de los recursos naturales. Chapingo, Méx.1ª Ed. 335 pp.-Vargas P.E. y Terrazas D.S.2004. Notas del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica. UACH. División de Ciencias Forestales. Chapingo, Méx.

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-Wolf P.R. y Brinker R. C.1997. Topografía. Ed. Alfaomega. 9a Ed. México


http://www.astromia.com/tierraluna/suelos.htmhttp://edafologia.ugr.es/atlasoil/indice.htmhttp://www.monografias.com/trabajos11/cartuno/cartuno.shtmlhttp://mapserver.inegi.gob.mx/geografia/espanol/prodyserv/marcoteo/bases/bases.cfm?c=235http://www.monografias.com/trabajos59/cartografia-elementos-mapa/cartografia-elementos-mapa.shtmlwww.topoucv.com/Guias/Curso%20de%20Dibujo%20Cartografico.pdfhttp://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/iluis/publicaciones/Fotogrametr%EDa/CAPITULO5.pdfhttp://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedras/geofoto/geo_html/trab_pract/trabajos_practicos.htmlhttp://www.fing.uach.mx/licenciatura/civil/MANUALES%20DE%20PRACTICAS/MANUAL%20DE%20PRACTICAS%20DE%20FOTOGRAMETRIA.pdf

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http://www.monografias.com/trabajos59/cartografia-elementos-mapa/cartografia-elementos-mapa.shtml

http://www.monografias.com/trabajos59/cartografia-elementos-mapa/cartografia-elementos-mapa.shtml

http://mapserver.inegi.gob.mx/geografia/espanol/prodyserv/marcoteo/bases/bases.cfm?c=235

http://mapserver.inegi.gob.mx/geografia/espanol/prodyserv/marcoteo/bases/bases.cfm?c=235

http://www.monografias.com/trabajos11/cartuno/cartuno.shtml

http://edafologia.ugr.es/atlasoil/indice.htm

http://www.astromia.com/tierraluna/suelos.htm

Manual de Prácticas de Geomática

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