Ejercicio 7 Final

EJERCICIO 7: GEORREFERENCIACIÓN

Ejercicio VII: Georreferenciación

SIG Aplicados al Manejo de Recursos Naturales 175


Introducción: En este ejercicio, veremos cómo las proyecciones cartográficas y los sistemas de coordenadas cambian ciertas propiedades de los mapas. Entre estas propiedades están las distorsiones en área o tamaños, forma, distancia y dirección. Los shapefiles para esta primera parte provienen del Departamento de Geografía de la Universidad de Idaho: http://giscenter.isu.edu/data/index.htm. En la parte final, practicaremos:

• Reproyecciones, cambio de sistemas de coordenadas y transformaciones de datums con datos de Puerto Rico.

• Visualización de distorsiones por cambios de proyección.

• Cambio de sistema de coordenadas: transformación de datum Puerto Rico

1940 a North American Datum 1983 y HARN. Visualización de distorsiones por cambios de proyección Para poder comprender mejor cómo afectan los cambios de proyección cartográfica a los archivos geográficos, es mejor usar datos a nivel mundial. Los cambios son más dramáticos y también toman más tiempo para procesar. Antiguamente esta era una tarea ardua y tediosa, que podía tomar días.

Abra una sesión de ArcMap. Busque el documento de mapa llamado Ejercicio_7a.mxd localizado en C:\curso_sig_2008\ejercicios\ejercicio_7.

En el Data View aparecerán feature classes de ciudades, fronteras de los

países y otro llamado círculos, el cual se usará posteriormente. Este contiene unos círculos que le ayudarán luego a visualizar las distorsiones en formas y áreas.

En este momento el Data View no tiene proyección. Haremos pruebas con varias proyecciones cartográficas para visualizar formas y medir distancia.



Medir distancia: En esta parte, fijará su atención en las unidades de medición, tanto planas como angulares. Las distancias se medirán en kilómetros.

Presione la herramienta de medición localizada en el Tools Toolbar.

Mida la distancia desde San José, Costa Rica hasta Ciudad del Cabo en Sudáfrica, haciendo click en las estrella de ambas ciudades. Esta medición no es exacta.

En la caja de diálogo que se abre al hacer la medición cambie las unidades

de medida a Kilometers (kilómetros) haciendo clic en el botón y luego escogiendo la opción Distance | Kilometers.



Apunte la distancia: _________________________________________

Cuando termine el segmento de medición cierre la caja de diálogo para desactivar la herramienta.

Ahora cambiaremos a una proyección sinusoidal.

Haga click derecho en la palabra Layers en la Tabla de Contenido y escoja Properties.

Presione el tab Coordinate System.

En la ventana Select a coordinate system, vaya a Predefined | Projected

Coordinate System | World.

Navegue hacia abajo hasta encontrar Sinusoidal (World) y hágale click para especificarlo.



Presione ACEPTAR.

Mida la distancia desde San José hasta Ciudad del Cabo. Apunte la distancia: _________________________________________ ¿Existe diferencia en las mediciones de distancia?_______¿ Cuál es la diferencia en kilómetros?____________ Cuando termine el segmento cierre la caja de diálogo. para desactivar la herramienta. Distorsión en formas: Ahora veremos cómo cambian las formas de los objetos cuando cambiamos de proyección. Usaremos el feature class de círculos que está presente en la tabla de contenido.



Primero, quitemos la proyección sinusoidal. Pongamos el contenido del Data View como estaba. Haciendo click derecho en Layers.

Presione el tab Coordinate System.

En la ventana Select a coordinate system:, haga click en Layers, luego en Ciudades, y en GCS_WGS_1984.

Presione ACEPTAR. Los layers volverán al estado original.

Ahora haga check en la capa Círculos. Observe la forma original. Todos miden igual.



Vamos a cambiar a una proyección cilíndrica.

Haga click derecho en Layers y escoja Properties. Presione el tab Coordinate System.

En Select a coordinate system: escoja Predefined, Projected Coordinate

System, World.

Navegue hacia abajo hasta encontrar Mercator (World)



Presione ACEPTAR.

¿Cómo cambia el tamaño de los círculos en el extremo norte y sur? _______________________________________________________ Probemos con otra proyección:

Vuelva a Layers, haga click derecho, escoja Properties.

En Select a coordinate system:, escoja Predefined, Projected Coordinate Systems, World.

Escoja Cylindrical Equal Area (World).



Presione ACEPTAR. ¿Cómo cambia el tamaño de los círculos según se aleja del ecuador? ____________________________________________________

Pruebe seleccionando el sistema de coordenadas Predefined, Projected Coordinate Systems, World, Equidistant Conic

Cierre esta sesión de ArcMap. No es necesario salvar el documento de

mapa.



Cambio de sistema de coordenadas:

Transformación de coordenadas de Lambert Conformal Cónica (Costa Rica Norte o Sur) a Costa Rica Transversal de Mercator Desde los años 50’s Costa Rica empezó a utilizar como proyección oficial la llamada Lambert Conformal Cónica con sus zonas Norte y Sur y que popularmente se conocen como “Lambert Costa Rica Norte y Lambert Costa Rica Sur”, utilizando el Datum Norteamericano de 1927 (NAD27). Mientras la cartografía estuvo basada en mapas de papel no hubo necesidad sentida de hacer un cambio de esta proyección, sin embargo, con el advenimiento de las tecnologías computarizadas para la cartografía, más específicamente de los Sistemas de Información Geográfica y la Teledetección, se empezó a tener dificultades para integrar toda la información cartográfica en un sistema de proyección único para todo el país. Los parámetros de estas proyección se muestran en el siguiente cuadro:

En el año 1998, con el desarrollo del proyecto TERRA, financiado por RECOPE, se crea una nueva proyección para el país. Esta proyección conocida como Costa Rica Transversal de Mercator de 1998” esta basada en el CRTM90, se utilizó para la generación de cartografía digital a escala 1:25,000 de todo el país. Sin embargo, la misma nunca se oficializó por parte de Instituto Geográfico Nacional y aunque se popularizó en todos los usuarios de SIG en Costa Rica, a nivel del gobierno se siguió utilizando el sistema Lambert Conformal Cónico como la proyección oficial. Los parámetros de esta proyección son:



No es sino hasta Junio de 2007, dada la implementación del “Programa de Regularización de Catastro y Registro”, que a través del Decreto Ley N° 33797-MJ-MOPT, se oficializa una nueva proyección para Costa Rica denominada “Proyección Transversal de Mercator para Costa Rica (CRTM05)”. Esta enlazada al datum horizontal Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF2000) del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra(IERS) para la época de medición 2005.83, asociado al elipsoide del Sistema Geodésico Mundial(WGS84).

Proyección: Transversal de Mercator (Transverse Mercator) – CRTM05 Meridiano Central: -84 Latitud de Origen: 0 Meridiano Central: -84 Factor de Escala: 0.9999 Elipsoide: WGS84 Datum: ITRF2000

Instalación de Archivos Personalizados para CRTM90 y Lambert CRN o CRS en ArcGIS

Baje los archivos *. prj correspondientes a las proyecciones CRTM90 y Lambert CRN y CRS, del sitio WEB del curso, en el siguiente hipervínculo: ..\..\proyecciones\transformacion_coordenadas_costa_rica\Costa_Rica.zip

Desempaquete los archivos que contiene el archivo Costa_Rica.zip al

directorio c:\archivos de programa\ArcGIS\Coordinate Systems\Projected Coordinate Systems. Asegúrese que al desempaquetar los contenidos se crea el directorio Costa_Rica con cuatro archivos dentro: Proyeccion Lambert Norte.prj, Proyección Lambert Sur.prj, Proyeccion CRTM 90 Costa Rica.prj y Geogtran.

Ahora crearemos una ruta de acceso para el archivo de transformación Geogtran. Para ello es necesario que tenga privilegios de administrador en su sesión de



Windows. Los contenidos de este archivo se muestran a continuación.

Haga clic en Inicio, ubíquese sobre Mi PC y luego haga clic derecho y seleccione Propiedades

Una vez en la ventana de Propiedades del Sistema, haga clic en el botón de Variables de entorno. Aparecerá la ventana de Variables de entorno.



En la parte que corresponde a Variables del Sistema, haga clic en el botón Nueva.

Se abre la caja de diálogo que corresponde a la Nueva variable del sistema.

Escriba como Nombre de la variable: PEOBJEDITHOME y como Valor de la variable: c:\Archivos de programa\ArcGIS\Coordinate Systems\Projected Coordinate Systems\Costa_Rica.

Haga clic en Aceptar en las tres ventanas.

Ya están instaladas y listas para usarse las proyecciones de Costa Rica. Ahora veremos cómo ArcMap reproyecta de manera temporal los feature classes que están usando diferentes sistemas de coordenadas. Usaremos un ejemplo de



un shapefile de capacidad de uso del suelo de la República de Costa Rica.

Abra una sesión nueva de ArcMap. En en start up dialog especifique An existing map, Browse for map.

Traiga el documento de mapa llamado Ejercicio_7b.mxd, localizado en

C:\curso_sig_2008\ejercicios\ejercicio_7. Aparecerá un documento de mapa con tres Data Frames: Costa Rica Lambert Norte, Costa Rica LL NAD27 y Costa Rica CRTM90.

Haga activo el Data Frame Costa Rica Lambert Norte, si no lo estuviera, haciendo clic derecho sobre el nombre del Data Frame y luego escogiendo la opción Activate Frame.



Verificaremos que el Data Frame tiene referencia geográfica documentada:

Haga click derecho de nuevo en el nombre del Data Frame: Costa Rica Lambert Norte y escoja Properties.

Presione la lengüeta Coordinate System y observe el sistema de referencia

geográfica.



Notará que el Data Frame: Costa Rica Lambert está referenciado al sistema de coordenadas planas: Proyección Lambert Norte C.R. y sus respectivos detalles.

Presione Aceptar. Ahora agregaremos una capa de datos que tiene un sistema de coordenadas distinto al del Data Frame para ver cómo ArcGIS hace una georreferenciación “al vuelo” u “on the fly”.

Haga click en el ícono Add data , navegue al directorio C:\curso_sig_2008\ejercicios\ejercicio_7\AtlasCR2000_CRTM90 y agregue la capa de datos estac_met_crtm.shp que contiene las estaciones meteorológicas de lluvia de Costa Rica en coordenadas CRTM90.

Aparece una ventana de advertencia que le dice que las siguientes fuentes de datos usan un sistema de coordenadas geográficas que es diferente de la que está utilizando el Data frame al que Ud. está agregando los datos. En realidad esto sucede porque el programa puede hacer transformaciones de un sistema de coordenadas a otro de manera transparente (sin preguntarle nada) cuando los sistemas tienen el mismo datum y los sistemas coordenados están definidos dentro de los sistemas que trae ArcGIS por omisión o que Ud. ha creado. Sin embargo, en este caso el datum de la capa de estaciones meteorológicas es GCS_WGS_1984 y el del Data Frame es GCS_NAD_1927. Por lo tanto en este caso se necesita que indiquemos al programa cuál transformación utilizar para hacer el cambio de datum.



Haga click en el botón Transformations.

En la ventana Geographic Coordinate System Transformations escoja en Convert from: GCS_WGS_1984, Into: GCS_Clarke_1866 y en Using: Costa_Rica (si no ve la opción Costa_Rica pudiera ser que no definió bien la variable de sistema).

Haga click en OK y luego en Close. Ahora las estaciones meteorológicas han sido “reproyectadas” al vuelo y como podrá ver se registran con los datos que están en Lambert CRN. En este caso la reproyección es “visual” pues los datos originales siguen estando en la proyección CRTM90. Reproyectar permanentemente un shapefile: Es recomendable que todas sus capas de información estén referenciadas al mismo sistema de coordenadas para optimizar el funcionamiento de ArcMap. Podrá visualizar más rápido y no recibirá mensajes de error o de advertencia cuando haga operaciones de análisis geográfico. Usaremos la interfaz ArcToolbox incluida en la aplicación ArcMap desde la versión 9.0. Esta contiene todas las herramientas de manejo y análisis geográfico que aumentan en número según la versión que usted haya adquirido (ArcView, ArcEditor o ArcInfo).



Presione el botón para activar ArcToolbox localizado en el Standard toolbar. Aparecerá la ventana de Arctoolbox:

En esta ventana presione el signo + en Data Management Tools y en Projections and Transformations | Feature.

Haga doble click en Project. Aparecerá la forma Project.



En Input Dataset or Feature Class, haga click en el botón . Navegue al direcotorio

C:\curso_sig_2008\ejercicios\ejercicio_7\AtlasCR2000_CRTM90

Escoja la capa estac_met_crtm.shp.

En Output Dataset or Feature Class, use el botón browse, navegue hasta C:\curso_sig_2008\ejercicios\ejercicio_7\AtlasCR2000. Allí escriba el nombre del nuevo shapefile: estac_met_lcrn.shp.

En Output Coordinate System, presione el botón para escoger el sistema de coordenadas destino. Aparecerá la forma:

Presione el botón Select.

Escoja Projected Coordinate Systems | Costa_Rica y haga click sobre el archivo Proyección Lambert Norte.prj.

Presione el botón Add. Aparecerá la forma Spatial Reference Properties

con la información sobre el sistema de coordenadas escogido para el output.



Presione Aceptar.

En Geographic Transformation (Optional), use el botón para escoger el algoritmo de transformación Costa_Rica. Se añadirá esta opción en la lista abajo.



Presione Aceptar.

Aparecerá una caja de diálogo que le mostrará el transcurso del proceso.

Presione Close en esta forma de progreso.

Haga click en el botón de agregar datos y cargue el shape recién creado en el View frame: Costa Rica Lambert Norte.

Aparecerá el shapefile transformado (estac_met_lcrn.shp) en la tabla de

contenido y correctamente posicionado en el Data view. Especificar un sistema de coordenadas a un shapefile: En muchas ocasiones, recibimos shapefiles u otros archivos que no tienen información sobre cuál es el sistema de referencia geográfica que dicho archivo está referido. Para solucionarlo, podemos usar tanto ArcTools como ArcCatalog. Se puede fijar un sistema de referencia a múltiples feature classes o shapefiles mediante un script.



Para definir sistemas de referencia geográfica en ArcToolbox, use Define Projection, localizado en Data Management, Projections and Transformations.

Haga activo el Data frame: Costa Rica CRTM90.

Haga doble click en Define Projection. Aparecerá la forma Define Projection:

Presione el botón browse para traer el shapefile sin referencia



geográfica.

Haga click en el shape Cuenca Turrialba

En Coordinate System presione el botón para activar el diálogo para búsqueda de archivos que definen los sistemas de referencia geográfica.

Presione el botón Select.

Haga doble click en Projected Coordinate Systems y luego en Costa_Rica.

Localice el archivo que define la proyección de este Data frame: Proyección

CRTM 90 Costa Rica.prj.

Haga click en este nombre y presione Add.



SIG Aplicados al Manejo de Recursos Naturales

Presione Aceptar en la forma Spatial Reference Properties.

Presione Aceptar en la forma Define Projection.

También podemos definir el sistema de referencia espacial en ArcCatalog, mediante click derecho y Properties. Defínalo para el shapefile distritos_crtm que se encuentra en el directorio C:\curso_sig_2008\ejercicios\ejercicio_7\AtlasCR2000_CRTM90.

Tareas:

Proyecto la capa Capacidad de uso del suelo de Lambert Costa Rica Norte a CRTM 90.

Esto concluye este ejercicio.

198

Ejercicio 7 Final

Documents

Transcript of Ejercicio 7 Final