1. OBJETIVOS

El proceso tecnológico que se describe tiene como objetivo establecer los lineamientos para la creación, completamiento, actualización, evaluación y certificación, de las bases digitales a escala 1:2000 de los Asentamientos Urbanos del país, así como la estandarización en cuanto a representación y denominación de los mismos, esto permitirá posteriormente implementar con esta cartografía todo lo relacionado con las tareas de control de flota.

2. METODOS EMPLEADOS

Para la creación y actualización de la cartografía base escala 1:2000 se utilizarán dos métodos fundamentales:

• Para los asentamientos menores de 4km² se creará y actualizará a partir de levantamiento directamente en campo.
• Para los asentamientos mayores de 4km² se actualizará a partir de imágenes satelitarias

Tendrá como alcance principal el de establecer los pasos a seguir para la obtención y certificación las Bases Cartográficas Digitales a la escala 1:2000, así como la defectación de la existencia de las mismas a nivel nacional.

3. RESULTADOS ALCANZADO

1. Se obtiene una cartografía estandarizada que responde a los intereses de control de flota y otros proyectos.
2. Se obtiene el total de los asentamientos considerados urbanos del país escala 1:2000 actualizados.
3. El resultado de esta cartografía es montada en un SIG que responda a las necesidades de administración de recursos, toma de decisiones, análisis, proyección y manipulación de la información para Control de Flota.
   
   

INTRODUCCION

Teniendo en cuenta la necesidad de estandarizar la cartografía del país para acometer los trabajos de control de flota, GEOCUBA La Habana se dio a la tarea de crear una metodología que respondiera a las exigencias de dicho trabajo así como la organización para la realización de los mismos, lo cuál permitirá homogeinizar y concretar toda la información para el territorio nacional.

Esta cartografía se montará en un SIG combinando las escalas 1:2000 con la escala 1:100 000 para a partir de esto manipular la información de Control de Flota.

DESARROLLO

1. CONTENIDO DEL PROCESO TECNOLÓGICO.

Está compuesto por los procesos de trabajo, que se representan en el Esquema Tecnológico No1, y se describen a continuación del mismo en las siguientes etapas.

Esquema tecnológico

1. CONTENIDO DEL PROCESO TECNOLÓGICO

1.1 Confección de los PTG, PTE y DT.

En correspondencia con el alcance del PTG, el mismo se deberá discutir y aprobar a instancias de los respectivos consejos técnicos especializados o asesores de las Empresas.

El PTE se discutirá y aprobará a instancias de los consejos técnicos especializados de las Agencias que ejecutan los trabajos.

La Metodología de trabajo igual se confecciona a partir de los Documentos establecidos para ello.

1.2 Creación de la Cartografía a partir de las Bases Analógicas a escala 1: 2000.

Selección y preparación de los materiales.

Antes de acometer los trabajos se preparó un cuestionario que nos permitió evaluar el estado actual de la cartografía a escala 1: 2000 en el país, incluyéndole a la misma el listado de los Asentamientos Urbanos por provincias, delimitando así el análisis a las zonas de interés para el proyecto.

De esta encuesta se tuvo conocimiento de la cartografía que se iba a crear en formato digital y la que se iba a actualizar.

Creación de la Cartografía a partir de las Bases Analógicas a escala 1: 2000.

Luego del análisis de la selección y preparación de los materiales se procede a recopilar los originales a escala 1: 2000 de las zonas que no se encuentran en formato digital, procediéndose a su escaneo.

Luego de comprobar la precisión del material a escanear, verificando que las medidas de la base matemática estén de acuerdo a los parámetros establecidos, con un permisible de error ± 0.2 mm en sus dimensiones para sus lados y ± 0.3 mm en sus diagonales, así como que el material esté nítido y sin manchas que opaque su contenido, entonces procedemos a escanear los positivos con las siguientes condiciones:

a.- Resolución 200 dpi.

b.- En tonos de grises

c.- Salvado en extensión JPG.

Si se escanea en formato A-3 se debe tener en cuenta que cada parte obtenida cubra toda el área de la hoja, no quedando franjas de información sin ser escaneadas y que presente al menos cuatros puntos de coordenadas por pedazos de la hojas 2000.

Estas imágenes se pueden procesar en AUTOCAD Map para cortarle franjas grandes que queden y pueden molestar a la hora de georreferenciarlas y unirlas posteriormente. Para esto utilizamos las herramientas de REFERENCE, Image Clip, para cortar las pastes sobrantes Con la herramienta MERGE, Image Merge, contenida en el programa AUTOCAD Overlay, se unen los pedazos de imágenes convirtiéndola en una sola, logrando de esta forma un solo fichero que ocupa menos espacio.

Como resultado se obtiene una imagen la cual es revisada y aprobada plasmando el resultado de este control en el Libro de la disciplina tecnológica del ejecutor.
Georreferenciación.

Para la ejecución de la georreferenciación se debe contar con la instalación completa del programa de dibujo AutoCAD Map 2000 y el AutoCAD Over Lay.

Operaciones para comprobar la georreferenciación.

Utilizar el AUTOCAD Over Lay nos permite valorar el grado de precisión de las imágenes insertadas, ya que después de introducidas las coordenadas muestra una tabla que nos da el comportamiento de la georreferenciación de la hoja.

Estos valores no deben excederse de 0.44 m a la escala del mapa.

Igual con el comando Dist, se mide la distancia entre el punto georreferenciado y el punto que debía estar ubicado en las intersecciones de las coordenadas. El error máximo permisible es de 0.22 (representa 0.44 m a escala 1: 2000).

De no cumplirse con los permisible debe repetirse la georreferenciación o volver a escanear las hojas.

Vectorización por capas de la Base.

La Base se debe vectorizar a partir de las imágenes obtenidas del escaneo de los originales 1:2000, respetando cada una de las características de la planimetría y teniendo en cuenta los siguientes señalamientos:

1. Solamente se digitalizarán los elementos planimétricos, conteniendo las capas que se describen en la Tabla No1, y con las herramientas diseñadas para este fin.
2. Debe incluirse en la cartografía los callejones y aceras peatonales.
3. Se digitaliza con el comando polyline, no se digitalizan los arcos y círculos.
4. Dar en las esquinas de las manzanas no más de 5 piquetes respetando su configuración.
5. Para digitalizar no se debe utilizar el comando SPLINE.
6. No se le debe dar Fillet a los polígonos.
7. Deben representarse los separadores.
8. Deben dársele continuidad a las Líneas Férreas en los puentes, alcantarillas, etc.
9. A la hidrografía no se le debe atiborrar de puntos, y deben extenderse hasta los elementos que la delimitan.
10. Utilizar los estilos de textos, capas color y líneas diseñados por esta metodología, definidos en la tabla No 1.
    

    

11. Las cotas de altura se representan por un punto, incluyendo la altura de las mismas en la tabla de propiedades.

TABLA 1

Denominación, contenido y color de las capas temáticas.

Barra de Herramientas creadas para la digitalización de las capas de la Base Cartográfica Digital escala 1:2000 para Control de Flota.

• Las cotas de altura se pueden vectorizar puntualmente a través de la imagen del original de la planimetría a escala 1:2000 o a través del tablero digitalizador, a partir del original, en el caso de tener la base cartográfica en formato digital y solo faltasen las cotas de altura.

Este dato es de suma importancia ya que teniendo estos puntos con la altura se trazará una malla que permita realizar el Modelo Digital del Terreno.

A la par que se vectorizan los elementos se van editando, dándole las características a los elementos según la Tabla 1.

Una vez terminada cada hoja a escala 1:2000 se procede a realizar el empalme entre ellas, cuidando que los elementos coincidan en estilo y características.

1.3 Actualización de la Base a partir del Levantamiento Directo en Campo y el empleo de las Imágenes Satelitarias.

Para la actualización se crearán capas nuevas de manera que se inserten los nuevos elementos en las mismas. Esto se hace para realizar las actualizaciones directamente en MAPINFO.

Para esto creamos una barra que nos permita insertar las capas nuevas prevista.

TABLA 2

1.3.1 Por Levantamiento Directo en campo.

Este método se emplea cuando los asentamientos urbanos son menores de 4km, y es más económico realizar actualizaciones directamente en campo.

A campo se debe salir con la impresión de las imágenes de los originales de la Base escala 1:2000, para plasmar en la misma las actualizaciones y cambios que sufra la misma, para posteriormente poder hacer cambios en la base digital.

Ver MET. 30-01: 2005. “Metodología para la ejecución de los levantamientos

Topográficos a escalas 1:2000, 1: 1000, 1: 500 con el uso de las Estaciones Totales Electrónicas”.

Ploteo en formato digital de los puntos levantados.

Luego de levantar en campo los objetos, se pasan a formato digital captándose las coordenadas de los piquetes por el programa TOPO6, o por el EXCEL, importándose posteriormente esta información en el programa AUTOCAD Map,

donde se editan los puntos y las líneas que constituyen los elementos geográficos levantados en el terreno, guiándose para esto por croquis elaborados en campo.

Completamiento y actualización de la Base Digital.

Esta cartografía se inserta a la base que ya está en formato digital completando y actualizándose la información de la misma. A los elementos vectorizados se le debe dar el mismo tratamiento que se le da a la base cuando se crea, editando cada elemento en la capa nueva previstas para las actualizaciones.

1.3.2 Por Imágenes Satelitarias.

Para los asentamientos mayores de 4km se utilizará como método de actualización las imágenes satelitarias adquiridas para esta finalidad. Ver “Metodología para el tratamiento de imágenes de satélites HRS de alta resolución para cartografía a grandes escalas”.

Esta metodología explica los procesos por los que se someten las imágenes satelitarias para poderlas emplear en la actualización de la cartografía a escala 1:2000, procesos que se enumeran a continuación.

˜ Determinación de Puntos de Control.

˜ Creación del Modelo Digital del Terreno.

˜ Georreferenciación.

˜ Ortorrectificación.

Actualización de la Base a partir de las imágenes satelitarias.

Luego de poseer la base digital escala 1:2000 y las imágenes satelitarias, estas se utilizan para actualizar la cartografía con las soluciones viales que se les ha dado al terreno y que no aparece en la cartografía actual.

Para hacer la solicitud de las Imágenes Satelites se defectaron los asentamientos mayores de 4km², preparándose un catálogo donde aparecían los perímetros de los asentamientos con las longitudes de sus lados.

A los elementos vectorizados se le debe dar el mismo tratamiento que se le da a la base cuando se crea, editando cada elemento en la capa nueva previstas para las actualizaciones.

Es preciso aclarar que este método nos permite completar los elementos planimétricos, no así los topónimos, por lo que se necesita de un trabajo adicional de campo y mesa para completar esta información. Este trabajo debe salir a partir de los trabajos que se realizan de conjunto GEOCUBA, IPF, Vialidad y Tránsito y que se explica en la MET 66-5,7(14):2006 “Metodología para la actualización de los topónimos y sentido direccional del tránsito y señalización de las vías de la República de Cuba.

1.4 Trazado de elementos que complementan la cartografía.

Trazado de eje de calles.

El trazado del eje de calles constituye uno de los pasos en que se debe tener mayor cuidado al elaborarlos, ya que es el que nos va a facilitar obtener mejores resultado en cuanto al ploteo de las rutas, obtención de rutas óptimas y otras aplicaciones asociadas a los ejes de calles. Ver “Referencias para la actualización y validación de la Cartografía Digital Callejera 1: 2000 de Ciudad de La Habana para los sistemas de Planificación de Rutas”, elaborado por la División Comercial del Grupo empresarial GEOCUBA.

Para ello se debe cumplir las siguientes especificaciones:

1. Se deben digitalizar todos los ejes de calles.
2. Se deben representar todos los ejes de calles de los túneles y puentes.
   *El tramo correspondiente a los ejes de calles de los túneles y puentes se debe dibujar como una línea central, que en sus extremos se una mediante un nodo a los ejes de calles que confluyen en el, y poner el nombre que corresponda (Ej. Túnel de la Bahía de La Habana, Túnel de 5ta Ave, Puente del río Almendares, etc.
   

   

   
    
3. En las calles de doble sentido se representa una línea a la que se le asignará el doble sentido
   

   

4. En el caso que exista una calle con separador que sea representativo para la escala se           representarán los mismos y se dará dos líneas con los sentidos correspondientes.
   

   

5. En las intercepciones deben hacerse coincidir los nodos, no dejando colgantes.
   
   

   

   
   
    
6. Deben tenerse en cuenta las calles que se encuentran a diferentes niveles, no existiendo nodos en las intercepciones.
   
    
7. En las intercepciones donde confluyan varias calles hacer un único nodo común en los casos por donde se pueda circular.
8. Las áreas de los municipios, asentamientos y manzanas no deben tener lazos, solapamientos, ni separaciones en sus empalmes.
9. Los ejes de viales deben respetar el centro de la vía.
10. Deben digitalizarse con puntos en las intercepciones y con el comando Snap activo, de forma contínua, para luego cuando se realice la topología estos rompan en las intercepciones formando nodos, sin dejar posibilidad de errores.
11. No pueden existir elementos duplicados.
12. Digitalizar, en lo posible, todos los ejes en una misma dirección, de Norte a Sur y de Este a Oeste.
13. Los atributos de los ejes de calles deben tomarse de forma correcta para que coincidan con la realidad.
14. Se deben plasmar en la cartografía los giros y accesos prohibidos, así como el sentido de las calles y el completamiento de los topónimos. Ver MET. 66-5,7(14):2006 “Metodología para la actualización de los topónimos y sentido direccional del tránsito y señalización de las vías de la República de Cuba.

* En el caso de calles con separadores que tienen tramos donde hay prohibiciones de circulación
(Ej .5ta Ave.), se representa de la siguiente forma:
 

Aquellas Empresas que ya tengan trazados los ejes de calles deben proceder a revisarlos y comprobar que estén con las especificaciones expuestas con anterioridad, de no estar así arreglar guiándose por los pasos anteriores.

Si ya están montados en SIG plataforma Arcview, importar desde Mapinfo el .shp como .tab y abrirlo como tabla. En mapinfo se procederá a realizar los arreglos pertinentes a los ejes de calles, siguiendo los pasos que a continuación se enumeran:

1. Con la herramienta dibujar polilíneas de Mapinfo digitalizar los ejes de calles, los viales como los de los puentes y túneles que faltan, uniéndolas con los ya existentes con el snap de este software.
2. Cortar los tramos de aquellos ejes que cruzan por debajo de los puentes con la herramienta cortar del Mapinfo.
3. Revisar minuciosamente todos los ejes viales comprobando que estén físicamente unidos en las intersecciones y con la topología realizada, en caso de no estarlos, unirlos o cortarlos con las herramientas anteriormente mencionadas.
4. Unir en aquellos lugares que se realizó la topología y son niveles horizontales diferentes, lo que se realiza combinando los ejes que correspondan con una misma calle.
5. Luego de terminar de arreglar y revisar toda la temática se debe exportar por medio del Universal Traslator de .tab a shp y adicionarlo nuevamente en la cartografía de Arckview.

1.4.2 Trazado de límites Consejos Populares y arreglos de los límites Municipales.

Los límites de Consejos Populares se harán a partir de mapas impresos entregados al IPF para que estos los tracen, completando posteriormente esta información en formato digital. Igualmente se procederá con los límites de municipios, que el IPF está en la obligación de rectificar los mismos, para ser procesados posteriormente en la cartografía.

1.5 Revisión y Control.

Proceso obligatorio para cualquier trabajo que se ejecute. Debe hacerse de forma digital o a través del chequeo de las hojas impresas contra los originales. Para esto nos auxiliamos del libro del Control de la Disciplina Tecnológica de los ejecutantes, donde se recogerán los señalamientos que se hagan al respecto.

Los errores serán rectificados, pasando entonces a la limpieza topológica de las bases.

1.6 Validación de la Cartografía

La limpieza topológica nos permite asegurar que los elementos no estén contaminados con algún tipo de información que posteriormente cuando se monte en un SIG pueda traer algún tipo de ruido, por tanto terminado el proceso de completamiento, actualización y correcciones en gabinete se procede a realizar la misma, asegurando de esta forma validar nuestra cartografía.

1.6.1 Limpieza topológica.

Durante la vectorización se cometen errores que no son perceptibles al ojo humano los cuales se hace necesario corregir, para ello se realiza la limpieza topológica.

Los principales errores que se cometen durante la vectorización son:

    1 Huecos.
    2 Sobrantes.
    3 Picos.
    4 Duplicaciones.
    5 Desconección.
    6 Error de Medición.

Para esto nos auxiliamos de la Herramienta Map, Tools, Drawing Cleanup.

Estas herramientas se pasan de manera independiente o de dos que no interfieran unas en las funciones de la otra. Estas validaciones se realizan teniendo en cuenta la escala de trabajo para introducir la tolerancia (Valor Umbral) que permita eliminar las entidades con longitudes menores a las dadas.

Los pasos a seguir son los siguientes:

1. Segmentar las líneas, que se realiza con la herramienta Break Crossing Objects .
2. Borrar los elementos dobles, herramienta Delete Duplicate Objects.
3. Eliminar los elementos pequeños, herramienta Erase Short Objects, esta herramienta se utiliza con precaución, ya que puede eliminar elementos de utilidad. Para ello se utiliza con una tolerancia de 0.8mm a escala del mapa y se pasa la herramienta de forma manual, de manera que marque los errores que se van a eliminar.
4. Extender los elementos, herramienta Extend.
5. Unir Nodos, Snap Clustered Nodes, se utilizó para unir las terminales de puntos necesarias, se realiza analizando la tolerancia porque no para todos se emplea la misma.
    

Tabla 3

Orden a seguir y tolerancia para cada unas de las herramientas.

La topología se debe pasar por capas o teniendo en cuenta los objetos areales independientes de los lineales, ya que se quiere mantener el sentido de la cartografía.

Tras realizar la limpieza topológica solo nos queda crear la topología, que no es más que la generación de áreas y centroides:

Esta herramienta se encuentra en el Map, Topology, Create Topology, y los pasos a seguir son los siguientes:

Creación de la Topología de líneas.

a.- Ejecutar comando Map / Topology / Create.

b.- Poner nombre de la capa a la que se realiza la topología.

c.- Escoger tipo Network.

d.- Link Objeto

e.- Seleccionar / Ok.

f.- Proceed.

g.- Corregir errores, hasta que la topología de creada satisfactoriamente. (Topology successfuly reated).

Creación de la Topología de Áreas.

La topología está basada en chequear los límites que rodean las áreas y que cada área contenga un centroide. La herramienta de validación topológica se usa para probar estas condiciones.

a.- Map / Topology / Create.

b.-Poner nombre de la capa a la que se realiza la topología. (POLY)

c.- Escoger tipo Poligon.

d.- Link Objeto

e.- Seleccionar / Ok.

f.- Proceed.

g.- Corregir errores si salen hasta que Topología creada satisfactoriamente. (Topology successfuly created).

Creación de las áreas.

Se crean las áreas de los elementos lineales consecutivos y que juntos definen un área cerrada. Estas áreas se pueden crear de formas simples o complejas. Las líneas no deben solaparse, ni atravesar a otras líneas. Todas las líneas deben estar segmentadas donde quiera que ellas encuentre otras líneas. Los límites deben formar redes cerradas, no pueden haber abiertos. Todas las áreas de un mapa deben ser exclusivas y no se pueden solapar. Todo esto se logra realizando una buena limpieza topológica.

Los pasos para hacer la creación de las áreas es el que sigue:

a.- Ejecutar comando Map / Topology / Create Closed polylines (Creación de las áreas).

b.- Aceptar (OK).

De encontrarse errores estos son señalados por el propio programa, de ser pocos se arreglan manualmente, de lo contrario se procede a comenzar nuevamente el proceso de la validación de la cartografía analizando otras tolerancias.

Existen herramientas diseñadas en el programa GEOTEL, concebidas para los trabajos de ETECSA, que pueden utilizarse para la limpieza topológica de la base, pero sobre todo en el momento de la edición de las polilíneas para agregar o quitar puntos en las mismas.

Creación de DXF.

Luego de tener la topología completa del asentamiento se procede a crear el DXF que es el fichero que nos sirve de entrada en cualquier SIG. Este se prepara salvándose como DXF del AUTOCAD 12, pudiéndose importar posteriormente a cualquier SIG que se valla a utilizar.

1.7 Certificación de la cartografía.

Una vez terminados los procesos de creación y actualización de la cartografía por parte de las Empresas involucradas en los mismos, esta será evaluada en la Empresa GEOCUBA La Habana, por el grupo encargado de certificar que la misma cumple los requisitos establecidos para el proyecto de Control de Flota. Esta se efectuará cumpliendo lo establecido en la Cod MET.66-5.7(15) 2006 “Metodología para la Evaluación de la Cartografía de la República de Cuba escala 1:2000 de los Asentamientos Urbanos”.

Luego de evaluada y certificada la cartografía se llenarán los modelos de certificación visto en el Anexo 1, quedando como evidencia de la conformidad con los materiales revisados.

El control se realizará por GEOCUBA la Habana, pudiendo aceptar o rechazar la cartografía.

La ejecución de los trabajos se realizará y entregará de forma escalonada con cronograma de ejecución confeccionado por GEOCUBA La Habana y el resto de las provincias.

Una vez certificada esta cartografía estará lista para ser montada en el SIG que se empleará para cumplir los objetivos del proyecto de Control de Flota.

Conservación de la información.

Luego de certificada las bases cartográficas digitales se procederá a preservar las mismas en dos copias quemadas y entregadas al archivo técnico, conservando de esta manera las mismas.

1.8 Montage en SIG.

Esta cartografía luego de revisada y certificada se montará en SIG Mapinfo vinculando esta Base escala 1:2000 con la Base 1: 100 000 del país, con dos objetivo:

1. Montar en el SIG Movil WEB para que sirva de referencia para monitorear los AVL (Localizador automático Vehicular) que se monten en los vehículos de los organismos que están vinculados al proyecto de Control de Flota

2. Para plotear los puntos de carga y descarga que sirven de referencias a los organismos estatales vinculados al proyecto.

La Base 1:2000 se tomará principalmente para la ubicación de los elementos y verificar los recorridos de los vehículos que están vinculados al proyecto y la base 1:100 000 servirá de referencia

CONCLUSIONES

Luego de haber implantado y generalizado esta metodología se obtuvieron los siguientes resultados:

1. Se obtiene una cartografía estandarizada que responde a los intereses de control de flota y otrosproyectos.
2. Se obtiene el total de los asentamientos considerados urbanos del país escala 1:2000 actualizados.
3. El resultado de esta cartografía es montada en un SIG que responda a las necesidades de administración de recursos, toma de decisiones, análisis, proyección y manipulación de la información para Control de Flota.

BIBLIOGRAFÍA:

• MET. 66-5.7(15) 2006 “Metodología para la evaluación de la Base Cartográfica de la República de Cuba a escala 1:2000 para el Control de Flota de los asentamientos Urbanos”.
• MET:30-21:2004 Metodología para el uso y procesamiento de la cartografía digital a escala 1:2 000, 1:1 000 y 1:500.
• P-12 Gestión Tecnológica. Declarado en el SGC de la Empresa GEOCUBA La Habana.
• MET 66-5,7(14):2006. “Metodología para la actualización de los topónimos y sentido direccional del tránsito y señalización de las vías y ubicación de los objetos económicos y sociales en la República de Cuba.
• “Metodología para el tratamiento de imágenes de satélites HRS de alta resolución para cartografía a grandes escalas”.
• MET. 30-01: 2005.“Metodología para la ejecución de los levantamientos Topográficos a escalas 1:2000, 1: 1000, 1: 500 con el uso de las Estaciones Totales Electrónicas”.
• Referencias para la actualización y validación de la Cartografía Digital Callejera 1: 2000 de Ciudad de la Habana para los sistemas de Planificación de Rutas”.