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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA TOPOGRÁFICA Y AGRIMENSURA

CARTOGRAFIA II SEXTO SEMESTRE

GUIA DEL ESTUDIANTE POR: Ing. M.Sc. JUAN LUIS CCAMAPAZA AGUILAR. Docente del curso EPITA-FCA.

Puno, Agosto del 2011

PUNO – PERU 2011

PRESENTACIÓN: La asignatura de Cartografía tiene por finalidad que el estudiante de la Escueala Profesional de Ingeniería Topográfica y Agrimensura en sus diversas ramas adquiera conocimientos teóricos y prácticos sobre la generación de diversas mapas en función a la información espectral (imágenes de satélite, fotografías aéreas), datos del GPS, Tablas estadísticas, y otros que contribuya a la generación de una información gráfica eficiente, estos datos deben estar referenciados a un sistema de coordenadas UTM, así como Geográficas para su ubicación real en el sistema geodésico mundial. A través de la discusión teórica y ejercicios de práctica, se estudiarán los principios básicos de geodesia y cartografía necesarios para el manejo adecuado de los datos espaciales, las estructuras vectorial y matricial, así como las técnicas para la entrada, manipulación, almacenamiento, análisis y despliegue de datos a fin de lograr que el estudiante pueda desarrollar las destrezas requeridas para realizar diversos tipos de análisis utilizando un SIG.

Mediante estas capacidades los estudiantes serán capaces de producir resultados interpretables que servirán de base para planes de ordenamiento territorial y la

toma de decisiones para el manejo sostenible de los recursos naturales, consecuentemente a ello, se utilizarán software como Arc. GIS, y sus utilitarios: ArcCatalog, ArcMap, Arcglobe, Autodesk Raster, Map Glober, y otros software complementarios a fin de descubrir cómo estos componentes trabajan en conjunto para proveer una solución completa en la generación de diversos mapas y planos necesarios en un proyecto de desarrollo.

Por tanto la información cartográfica es una herramienta conocida como medio de comunicación para la planificación y decisión en la ejecución de obras o proyectos de desarrollo, en tal sentido, aplicar la cartografía es como un subsidio básico en todo proyecto de desarrollo social y económico, donde reflejen las condiciones de orden social, cultural, económica, física natural del medio, etc. Y es posible crear una base de información georeferenciada para un planeamiento seguro y realista de desarrollo de una determinada región.

La creación de la base gráfica se hace normalmente mediante una combinación de: -

Geodesia/Topografía

-

Teledetección (incluyendo la Fotogrametría), y

-

Cartografía

En consecuencia en el presente curso se desarrollaran principios básicos de cada uno de ellos que contribuyan en la generación de un mapa realista y confiable y que sea aplicable y útil en el desarrollo de un proyecto determinado, y de hecho sirva de base para el establecimiento de un sistema de información geográfica (SIG).

Propósito. -

Comprender y analizar las bases conceptuales de Cartografía matemática y geográfica en la generación de mapas y planos.

-

Conocer y aplicar software, sensores remotos para la generación de diversos mapas en el estudio de los recursos naturales en diversos ecosistemas.

-

Aplicar las metodologías de análisis espacial para el ordenamiento del territorio y la resolución de problemas de manejo de recursos naturales.

Resultados esperados. Al finalizar el curso los(as) estudiantes:

-

Analizarán los componentes, características y operaciones básicas de la Cartografía, así como sus usos, aplicaciones, tendencias, consideraciones legales y éticas a fin de diseñar las metodologías apropiadas para realizar un análisis espacial en particular.

-

Generará base gráfica, utilizando software como: Autodesk Raster, Arc GIS, Map Glober, Google Hearts y otros de utilidad.

-

Analizarán las diferencias, similitudes, ventajas y desventajas de las estructuras de datos vectorial y matricial para decidir cuál de ellas es más adecuada en un Plan de desarrollo a través de un SIG particular.

-

Evaluarán e integrarán datos provenientes de diversas fuentes, tales como fotografía aérea, imágenes de satélite, datos censales en un programado para analizar fenómenos distribuidos espacialmente.

-

Crearán y manejarán, de forma eficiente, base grafica en el ambiente SIG que permita analizar datos espaciales y no espaciales.

CONTENIDO: INTRODUCCIÓN

I.

CONCEPTOS BASICOS ............................................................................. 02 1.1. Generalidades ................................................................................................ 03 1.2. Objeto de la Cartografía .................................................................................. 04 1.2. Historia de la Cartografía ................................................................................ 04 1.3. Ciencias afines ............................................................................................... 08 1.4. Importancia de la Cartografía........................................................................... 09

II.

DIVISIÓN DE LA CARTOGRAFÍA .............................................................. 11 2.2. Cartografía Matemática ................................................................................... 12 2.2.1. Forma y dimensión de la tierra .............................................................. 12 2.2.2. Parámetros del elipsoide ...................................................................... 17 2.2.3. El datum geodésico ............................................................................... 19 2.2.4. El Punto geodésico ............................................................................... 20 2.2.5. Clasificación de las proyecciones cartográficas .................................... 26 2.2.6. Sistemas de representación de coordenadas ........................................ 35 2.2.7. Sistema de Coordenadas PSAD 56 ...................................................... 39 2.2.8. Sistema de coordenadas WGS 84 ........................................................ 39 2.2.9. Conversión de coordenadas ................................................................. 40 2.2. Cartografía Geográfica ................................................................................... 43 1.5. Los mapas y su uso actual ........................................................................ 43 1.5.1. Clasificación de mapas ......................................................................... 44 1.5.2. Tipos de mapas .................................................................................... 49 1.5.3. Cualidades ............................................................................................ 51 1.5.4. Manejo de escalas ................................................................................ 52 1.5.5. Representación de Mapas ..................................................................... 55 1.5.6. Mapa vial, político, y mundi ................................................................... 55 1.5.7. Mapa Índice .......................................................................................... 56 1.5.8. Cartas Nacionales ................................................................................. 59

III.

REPRESENTACIÓN DEL RELIEVE ........................................................... 64 2.1. Superficie ........................................................................................................ 65 2.1.1. Superficie Terrestre ............................................................................... 65 2.1.2. Superficie Sumergido ............................................................................ 66 2.1.3. Superficie Subterráneo ......................................................................... 67 2.2. Relieve de elementos lineales ........................................................................ 69

2.2.1. Líneas estructurales .............................................................................. 69 2.2.2. Las normales ......................................................................................... 70 2.2.3. Acotaciones .......................................................................................... 26 2.2.4. Curvas de nivel ..................................................................................... 26 2.2.5. Dibujo de zonas rocosas y otros detalles .............................................. 26 2.3. El relieve de elementos superficiales .............................................................. 23 2.3.1. Sombreado ........................................................................................... 26 2.3.2. Simbologías .......................................................................................... 26 2.4. Modelo digital del terreno (MDT) ..................................................................... 23 2.4.1. Generalidades ....................................................................................... 26 2.4.2. Características del MDT ......................................................................... 26 2.4.3. Estructura de datos ............................................................................... 26 2.4.4. Edición de la estructura de datos .......................................................... 26 2.4.5. Captura de datos .................................................................................. 26 2.4.6. Elementos importantes para un MDT .................................................... 26 2.4.7. Aplicación del MDT ............................................................................... 26

IV.

SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS) ................................ 03 2.1. Definiciones .................................................................................................... 39 2.2. Tipos de GPS ................................................................................................. 42 2.3. Bondades, uso y manejo de los GPS .............................................................. 43 2.4. Componentes del GPS ................................................................................... 44 2.5. Fuentes de Error en los GPS .......................................................................... 45 2.6. Aplicaciones del GPS ..................................................................................... 46 2.7. Usos para el GPS ........................................................................................... 47 2.4. La nueva tecnología GPS y reloj ..................................................................... 49

V.

FOTOGRAMETRIA Y PERCEPCIÓN REMOTA ........................................ 03 5.1. Fotogrametría ................................................................................................. 84 5.1.1. Definiciones .......................................................................................... 84 5.1.2. Fundamentos de la Fotogrametría ........................................................ 88 5.1.3. Etapas de la fotogrametría .................................................................... 88 5.1.4. Recuento Histórico ................................................................................ 89 5.1.5. Aplicación de la Fotogrametría .............................................................. 90 5.1.6. Ventajas y delimitaciones de la Fotogrametría ...................................... 90 5.1.7. División de la Fotogrametría ................................................................. 92 5.1.8. Productos Fotogramétrico ..................................................................... 93 5.1.9. Fases de la Producción Cartográfica por fotogrametría ........................ 95

5.2. Percepción Remota ........................................................................................ 97 5.2.1. Definiciones .......................................................................................... 97 5.2.2. Sistemas informáticos de simulación ..................................................... 98 5.2.3. Teledetección ........................................................................................ 99 5.2.4. Principios físicos de la teledetección ................................................... 100 5.2.5. Radiaciones electromagnéticas ........................................................... 100 5.2.6. Mecanismos de percepción ................................................................. 103 5.2.7. Tipos de Censores .............................................................................. 103 5.2.8. División de la Teledetección ................................................................ 103 5.3. Aplicación y uso de Google Earts ................................................................. 103 5.2.1. Generación de Mapas ......................................................................... 104

VI.

CARTOGRAFÍA DIGITAL Y SIG ................................................................. 03 6.1. Generalidades ................................................................................................ 22 5.1. Definición y clasificación del software ............................................................. 45 6.2. Información geográfica y cartografía digital ..................................................... 23 6.3. Elaboración del mapa Índice ........................................................................... 23 2.2. Formato raster y vectorial ............................................................................... 17 6.4. Procedimiento de la digitalización ................................................................... 26 6.4.1. Planificación y organización de grupos de trabajo ................................. 26 6.4.2. Recopilación del material cartográfico ................................................... 26 6.4.3. Escaneado de las hojas catastrales ...................................................... 26 6.4.4. Establecimiento de la leyenda ............................................................... 29 6.4.5. Procedimiento de la digitalización software Auto desk Raster ............... 29 6.4.5. Procedimiento de la digitalización software Arc. GIS ............................. 29 6.4. Operaciones básicas de Arc. GIS ................................................................... 26 5.2. Principales funciones del módulo Arc GIS ...................................................... 45 5.3. Módulo Arc Catalogo ................................................................................ 46 5.3. Módulo Arc Map ....................................................................................... 46 5.3. Módulo Arc Globe .................................................................................... 46 5.3. Funciones y utilidad de la herramienta Arc Toolbox ................................. 46 2.3. Importación y exportación de archivos CAD a Arc GIS y viceversa ................. 18 2.3. Conversión de Sistema de Coordenadas UTM, Geográfica y viceversa ......... 18 2.4. Publicación y Generación de mapas en Arc. GIS ............................................ 19

VII. CARTOGRAFIA APLICADO A PROYECTOS DE DESARROLLO ............ 03 2.4. Generalidades ................................................................................................ 19 2.4. Cartografía un medio de comunicación ........................................................... 19 2.4. Formulación de planes de desarrollo .............................................................. 19

2.4. Orientación de trabajos de desarrollo ............................................................. 19 2.4. Manejo ambiental ........................................................................................... 19 2.4. Monitoreo de variables .................................................................................... 19 2.4. Gerenciamiento de Recursos Naturales .......................................................... 19 2.4. Formulación de proyectos de emergencia ...................................................... 19 2.4. Cartografía automatizada ............................................................................... 19 2.4. Aplicación de la cartografía en proyectos de infraestructura ........................... 19

VIII. CARTOGRAFIADO DE ZONAS DE INTERÉS ........................................... 04 2.4. Generalidades ................................................................................................ 19 2.4. Cartografiado de Suelos ................................................................................. 19 6.4.3. Definición del objetivo de la Cartografía ................................................ 26 6.4.3. Recopilación de antecedentes .............................................................. 26 6.4.3. Obtención de material de teledetección y cartografía base ................... 26 6.4.3. Determinación de la estructura de la leyenda ........................................ 26 6.4.3. Confección de pre-mapas ..................................................................... 26 6.4.3. Establecimiento del modelo suelo-paisaje ............................................. 26 6.4.3. Análisis especiales (mineralogía, microscopia, etc) ............................... 26 6.4.3. Prospección de áreas a cartografiar (levantamiento de datos) .............. 26 6.4.3. Análisis convencional físico-químico ..................................................... 26 6.4.3. Creación de base de datos, y caracterización hidrológica ..................... 26 6.4.3. Síntesis Cartográfica ............................................................................. 26 6.4.3. Productos finales de la cartografía y discusión de resultados ............... 26 2.4. Cartografiado de suelos contaminados ........................................................... 19 2.4. Otros métodos de Cartografiado ..................................................................... 19

IX.

CARTOGRAFIA EN EL CAMPO DE SIG ................................................... 05 2.4. Mundo real, simbolización y creación de modelos .......................................... 19 2.4. Generalización y actualización cartográfica .................................................... 19 2.4. Estructura esquemática del SIG. .................................................................... 19 2.4. Vinculación de datos, análisis espacial, redes y modelos ............................... 19

X.

BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................... 43

XI.

ANEXO .................................................................................................................. 44

HOJAS CATASTRALES DIGITALIZADAS ESC. 1:25000