“ CURSO TALLER DE GEOREFERENCIACIÓN”

“CURSO TALLER DE GEOREFERENCIACIÓN” Buenas prácticas 2008 Renato Mazzanti Francisco Paez

Mejores prácticas de georeferenciación Mejores prácticas: generalmente se refieren a la mejor forma posible de hacer algo, es muy usado en los campos de gestión de negocios, ingeniería de software , medicina y se está incrementando su uso en áreas de gobierno. […] El término mejores prácticas actuales, tiene un significado más ajustado, muestra la posibilidad de futuros desarrollos de mejores prácticas. (Wikipedia: Best Practice)

¿Qué es la georeferenciación? “Davis, Yolo Condado, California” Unadescripciónnumérica de un lugarquepuede ser ubicado en un mapa. Coordinates: 38.5463 -121.7425 Horizontal Geodetic Datum: NAD27 “Método punto” Renato Mazzanti, Francisco Paez

¿Qué es una georeferencia aceptable? Unadescripciónnumérica de un lugarquepuede ser mapeado y esta describe la extensiónespacial de unalocalidady su incertidumbre asociada. Renato Mazzanti, Francisco Paez

“Davis, Yolo Condado, California” “Métodolimitadopor un rectángulo” Coordinates: 38.5486 -121.7542 38.545 -121.7394 Horizontal Geodetic Datum: NAD27 Renato Mazzanti, Francisco Paez

“Davis, Yolo Condado, California” “Métodopunto-radio” Coordinates: 38.5468 -121.7469 Horizontal Geodetic Datum: NAD27 Maximum Uncertainty: 8325 m Renato Mazzanti, Francisco Paez

¿Qué es una georeferencia ideal? Unadescripciónnumérica de un lugarquepuede ser mapeado y que describe la extensiónespacial de la localidady su incertidumbre asociadatan biéncomo sea posible. Renato Mazzanti, Francisco Paez

“Davis, Yolo Condado, California” “Método forma” Renato Mazzanti, Francisco Paez

Comparación de métodos fácil de producir sin calidad de dato punto limitado por rectángulo consultasespaciales simples difícil evaluación de la calidad fácil evaluación de la calidad consultas espaciales difíciles punto-radio representacióncompleta compleja forma Renato Mazzanti, Francisco Paez

mapear localidades georeferenciadas ¿Qué queremos? Renato Mazzanti, Francisco Paez

Principios de las mejores prácticas en georeferenciación Se refiere a la calidad del metadato y la metodologíaempleadaparaobtener la georeferencia de una localidad. • Precisión: una medida de cuan bien los datos representan los valores reales. • Eficacia: la probabilidad de que un programa de trabajo logre los objetivos deseados. • Eficiencia: la relación del resultado con los insumos. • Confiabilidad: relacionado con la exactitud, y se refiere a la coherencia de los resultados que se producen. En gran parte se refiere a con qué frecuencia se actualizan los nomencladores, o cuando los registros son georeferenciados y se ponen a disposición de los demás. Esta es la cantidad de esfuerzo que se necesita para producir un resultado aceptable. También se refiere a la cantidad de datos de entrada que el usuario tiene que obtener para producir un resultado aceptable (por ej., los nomencladores, itinerarios, etc.) Se refiere a la repetibilidad con la que una georeferenciación puede producirse para la misma localidad. Renato Mazzanti, Francisco Paez

Principios de las mejores prácticas en georeferenciación Esta es la facilidad con que los usuarios, otras instituciones, etc, pueden acceder a la información de una localidad que ya ha sido georeferenciada. • Accesibilidad: cuanto son de accesibles los resultados al público, usuarios, etc. • Transparencia: una enumeración de los procedimientos de obtención, análisis, presentación de informes y actualización. • Oportunidad: se refiere a la frecuencia de obtención de datos, la presentación de informes y actualizaciones. • Pertinencia: los datos obtenidos deben satisfacer las necesidades del usuario, es decir, debe cumplir con el principio de "aptitud para el uso". Esto se refiere a la calidad de los metadatos y la metodología mediante la cual se obtuvo una georeferenciación de una localidad determinada. Se refiere en gran parte a con qué frecuencia se actualizan los nomencladores, o cuando los registros son georeferenciados y se ponen a disposición de los demás. Se refiere al formato de la salida (es decir, ¿se incluyen buenos metadatos?). Renato Mazzanti, Francisco Paez

Principios de las mejores prácticas en georeferenciación Además, un documento eficaz de las mejores prácticas debería contemplar: • Alinear la visión, misión y planes estratégicos con las políticas y procedimientos de la institución y obtener el apoyo de los de patrocinadores y/o de la alta dirección. • Utilizar un método estándar de escritura para producir documentos de las políticas y los procedimientos profesionales dentro de la institución. • Satisfacer las normas de la industria. • Satisfacer los controles de auditores internos/externos de gestión . Renato Mazzanti, Francisco Paez

MaNIS • MapSteDI (University of Colorado Museum, Denver Museum of Nature and Science, and Denver Botanic Gardens ) • INRAM • GEOLocate • NatureServe • CRIA • ERIN • CONABIO, etc. Renato Mazzanti, Francisco Paez

Recomendamos, siempre que sea posible, que todas los nuevos eventos de colecta usen GPS para grabar coordenadas y que el GPS esté fijado en el datum pertinente 1. La importancia de registrar una buena localidad Una buena descripción de una localidad conduce a una georeferenciación más precisa, con valores con menor incertidumbre y proporciona a los usuarios una mucho mayor calidad y precisión de los datos. Para hacer más fácil la validación de una localidad, use puntos de referencia fáciles de encontrar en un mapa o en gazeteros. Evite a toda costa utilizar términos vagos como “cerca” y “al centro de” o solo proveer un desplazamiento sin distancia como “al oeste de Camarones” El nombre de un lugar puede ser confundido si no se especifica de qué se trata. Indique entre paréntesis si es ciudad, río, puente, etc. Renato Mazzanti, Francisco Paez

Ejemplos: • Localidad usando distancia y dirección a lo largo de un camino: • Margen E de la Laguna Bolinas, 3.1 mi NO por Autopista 1, desde la intersección de Autopista 1 y calle Arroyo en Stinson Beach (pueblo), Marin Co., California. • Localidad usando dos distancias de desplazamientos cardinales desde un punto de referencia: • Campo de hielo debajo Cerro El Plomo, 0.5 km S y 0.2 km O de la cima, Región Metropolitana, Chile. Renato Mazzanti, Francisco Paez

2. Registrando localidades Se debe proporcionar una descripción de localidad, incluso si tiene coordenadas geográficas. La localidad debe ser lo más específica, sucinta, inequívoca, completa y lo más exacta posible, sin dejar margen para la incertidumbre en la interpretación. Las localidades utilizadas como puntos de referencia deben ser estables, es decir, los lugares (ciudades, puntos trigonométricos, etc.) seguirán existiendo durante mucho tiempo después del evento de recolección. NO USE referencias de lugares temporales o waypoints como clave de ubicación de la referencia. (por ejemplo, 200 m SE del Land Rover) Renato Mazzanti, Francisco Paez

Si se registran lugares a lo largo de una ruta (carretera, río, etc) es importante también registrar si las distancias se midieron a lo largo del camino ( «por carretera») o como una línea directa desde el origen ( «por vía aérea»). • Sugerencia: La mayoría de localidades específicas son las descritas por: • una distancia y una dirección a lo largo de un camino a un punto cercano de intersección bién definido • dos distancias cardinales tomadas desde un punto cercano de extensión pequeña. Renato Mazzanti, Francisco Paez

3. Registrando Coordenadas Una medición en grados decimales con cinco decimales es más precisa que una medida en grados, minutos y segundos. Y también lo es, una medida en grados y minutos decimales con tres decimales. Los GPS nuevos que proveen segundos con dos decimales solo llegan a la precisión de grado decimal con tres dígitos decimales. Si leemos coordenadas de un mapa usemos el mismo sistema de coordenadas del mapa. El datum es una parte esencial de una descripción de coordenadas, este provee el marco de referencia. Sugerencia: Si está usando coordenadas UTM, siempre indique el registro de la zona UTM. Renato Mazzanti, Francisco Paez

4. El uso de un GPS (tomado de Dr. Gustavo Iglesias) • Los GPS brindan información sobre la exactitud de la medición o error. • Historia: antes era del orden de 100 mts. “disponibilidad selectiva” (SA). • Ahora el error es menor a 10 mts. en áreas abiertas y con más de 4 satélites y buenas condiciones atmosféricas. • Debe anotarse el valor que da el GPS, por ejemplo EPE: 4 mts.(Modelos Garmin 12 – 12XL-48), en los modelos Etrex figura como “accuracy”. Renato Mazzanti, Francisco Paez

SUMMIT 12 XL LEGEND Renato Mazzanti, Francisco Paez

Tratar de ajustar GPS a grados decimales, y sino…. grados, minutos decimales, sobre todo si se está trabajando con mapas que indican las coordenadas en ese formato y también para dar la descripción de la localidad • Revisar el datum antes de tomar datos del GPS. Un datum equivocado puede dar un error grande en la posición geográfica, inclusive de cientos de metros.¡¡¡¡¡. Renato Mazzanti, Francisco Paez

5. Registrando el Datum • Si se leen coordenadas de un mapa DEBE usarse el mismo sistema de coordenadas del mapa, El Datum, es esencial en la descripción de las coordenadas, es el marco de referencia. • Cuando se usa GPS y MAPA en el campo, el DATUM del GPS DEBE ser cambiado al mismo datum del mapa. Nota! Si no está basando su descripción de localidad en un mapa, use en el sistema GPS coordenadas datum WGS84. Registre esto en toda su documentación. Renato Mazzanti, Francisco Paez

CONFIGURACION : 12- 12XL (cont.) NAVEGACION GRILLA DEL USUARIO PARA FAJA 1 LONGITUD DE ORIGEN: W 072º 00 000 ESCALA: 1.00000 FALSO E: 1500000 FALSO NORTE (WGS84): 10001965.7 FALSO NORTE (CAMPO INCHAUSPE): 10002283.3 Renato Mazzanti, Francisco Paez

6. Registrando la Elevación • Lo indicado es usar altímetro barométrico. • Modelo digital (DEM) en laboratorio. • Curvas de nivel. • GPS lo que mide es la altura sobre el elipsoide y no sobre el nivel del mar. • El modelo Etrex Summit tiene un barómetro registra un error = 10 pies = 3,048 m). Renato Mazzanti, Francisco Paez

Nota! “Las marcas de elevación pueden delimitar la zona en que usted pone un punto. […] la elevación no debe pasarse por alto, es importante tener en cuenta que la altitud se mide a menudo inexacta y/o imprecisa, sobre todo en una fase temprana del siglo XX. Uno de los mejores usos de altitud en una descripción de localidad es para determinar una ubicación a lo largo de una carretera o en un río en una zona topográficamente compleja, especialmente cuando el resto de la descripción de localidad es vaga”. (MaPSTeDI 2004) Renato Mazzanti, Francisco Paez

7. Registrando direcciones Es importante cuando se utiliza una brújula para registrar direcciones, que se efectúen las adaptaciones pertinentes para registrar el Norte real y no el Norte magnético. Las diferencias entre el Norte verdadero y Norte magnético varía en diferentes partes del mundo, y en algunos lugares puede variar mucho aun en una muy pequeña distancia. También cambia con el trascurso del tiempo. NOAA's National Geophysical Data Center (NGDC) http://www.ngdc.noaa.gov/geomagmodels/Declination.jsp Renato Mazzanti, Francisco Paez

8. Registrando la extensión La extensión es una medida del tamaño del área en el cual se produjo el evento de colecta u observación para una localidad dada. La extensión no ha sido registrada en actividades de recolección, pero puede ser importante para las actividades que han sucedido en un lugar pequeño, a lo largo de una transecta, o en una superficie (por ejemplo, es común para registrar observaciones de aves en un área de 2 hectáreas). 9. Registrando el Año de Colección El año en que fue realizada la colecta puede afectar a la georeferenciación. Renato Mazzanti, Francisco Paez

10. Documentación Ejemplo: Locality: “Modoc National Wildlife Refuge, 2.8 mi S and 1.2 mi E junction of Hwy. 299 and Hwy. 395 in Alturas, Modoc Co., Calif.” Lat/Long/Datum: 41.45063, −120.50763 (WGS84) Elevation: 1330 ft GPS Accuracy: 24 ft Extent: 150 ft References: Garmin Etrex Summit GPS for coordinates and accuracy, barometric altimeterforelevation. (From MVZ Guide for Recording Localities in Field Notes) 11. Registrando datos en pequeños rótulos 12. Nuevas tecnologías • Personal Digital Assistants (PDAs) • Globally Unique Identifiers (GUIDs) • Consultar TDWG y GBIF Renato Mazzanti, Francisco Paez

Comenzando el proceso de georeferenciación Los administradores y los curadores se harán las siguientes preguntas y algunas más: • ¿Qué tan difícil será esto? • ¿Cuánto tiempo va a tomar? • ¿Qué porcentaje de mi colección ya está digitalizado? • ¿Cuál es el estado actual de la colección? • ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de georeferenciar la colección? • ¿Cómo van a ser utilizados y por quién los datos georreferenciados ? • ¿Qué tipo de experiencia voy a necesitar? • ¿Qué control va a ser necesario y que lo hará? • ¿Hasta qué punto voy a tener que, o quiero cambiar mi modelo de datos? • ¿Cuánto va a costar y qué recursos están disponibles para la georeferenciación? • ¿Qué herramientas existen para que me ayude? • ¿Puedo confiar en lo que se obtiene de estas herramientas? • ¿Cuánto personal de entrada datos voy a necesitar? • ¿Qué tipo de formación necesito darle a mi personal de ingreso de datos? • ¿Cuánto de lo establecido en las mejores prácticas debo hacer realmente? Renato Mazzanti, Francisco Paez

La primera cuestión que hay que abordar es el sistema de gestión de bases de datos: • ¿Deberé modificar mi actual base de datos? • ¿Cómo voy a tener que modificar mi interfaz de usuario para facilitar la entrada de datos para los operadores de Georeferenciación? • ¿Cuál es la forma más eficiente del ingreso de datos, incluida la georeferenciación? Los recursos básicos necesarios son los siguientes: • Una base de datos y software de bases de datos (no recomendamos el uso de hojas de cálculo) • Los mapas topográficos (electrónicos, papel o ambos) • Acceso a un buen gazetero - (muchos de ellos están disponibles gratuitamente a través de Internet, ya sea para su descarga, o de búsqueda en línea) • Preferiblemente acceso a internet (porque hay muchos recursos en Internet que ayudarán en la georeferenciación y la localización de lugares) • Hardware apto Renato Mazzanti, Francisco Paez

Campos a incluir en la base de datos • Interfaces de usuario • Uso de estándares y directrices • Elección de una metodología • Operadores de entrada de datos Renato Mazzanti, Francisco Paez

Georeferenciando datos históricos 1 Clasificando la descripción de la localidad Hay un limitado número de categorías de descripción de localidades que pueden ser ubicadas para propósitos de georeferenciación. Ej.“puente sobre la St. Croix River, 4km N de Somerset” Determine si se puede georeferenciar. Renato Mazzanti, Francisco Paez

2. Buscando la latitud y la longitud Grados decimales, sus ventajas. El primer paso en la determinación de coordenadas para una descripción de localidad es identificar el nombre de lugar más específico dentro de la descripción. Las coordenadas pueden ser recuperadas de gazeteros, bases de datos de nombres geográficos, mapas, o de otras descripciones de localidad que tienen coordenadas. 3. Usando desplazamientos Un desplazamiento es una distancia desde un punto de referencia, lugar con nombre, u otra característica y está generalmente acompañado por una dirección (o ángulo). Algunas descripciones de localidades dan un método para determinar el desplazamiento (“por la ruta”, “por el río”, “por el aire”, “sobre el valle”, etc.). Ej. “58km al NO de Haines intersección, Lago Kluane” 4. Buscando la Extensión Cada lugar nombrado ocupa un espacio finito, o “extensión”. La extensión es medida generalmente como la distancia desde el centro geográfico de la figura que define la característica al extremo más lejano de la figura. Renato Mazzanti, Francisco Paez

5. Calculando Incertidumbres El cálculo de incertidumbres en datos georeferenciados es clave en la determinación del ajuste y la calidad de los datos para su uso. • Fuentes: • La extensión de la localidad • Datum desconocido • Imprecisión en las medidas de distancia • Imprecisión en las medidas de dirección • Imprecisión en las medidas de coordenadas • Escala del mapa Renato Mazzanti, Francisco Paez

a) Cálculo de la incertidumbre debido a datum desconocido Tabla: Muestra la máxima diferencia sobre el rango total, o la diferencia aproximada a una localización para un número de datums comunes. Datos derivados de US Navy (n. dat.), Srivastava y Ramalingam (2006) y Wieczorek et al. (2004). Todos excepros los valores muy pequeños han sido redondeados a los 5 m. más cercanos. Renato Mazzanti, Francisco Paez

b) Calculando la incertidumbre de la distancia • Para 9km, la fracción es 1/1 y la incertidumbre estimada es 1km • Para 9,5, la fracción es ½ y la incertidumbre estimada es 0,5km • Para 9,25, la fracción es ¼ y la incertidumbre estimada es 0,25km • Para 9,6, la fracción es 1/10 y la incertidumbre estimada es 0,1km Tabla: Cálculo de la incertidumbre usando la precisión de una distancia registrada. La precisión puede también estar enmascarada y perdida cuando las medidas han sido convertidas, tales como pasar de pies a metros o de millas a kilómetros. Renato Mazzanti, Francisco Paez

Cuidado! Seamos cuidadosos con los valores que estamos usando para el cálculo de la precisión cuando calculamos la incertidumbre debemos hacerlo con precisión verdadera y no falsa. Por ejemplo, al convertir un registro de un colector de 16 millas (con precisión de 1 milla) a 25,6km (con precisión de 0,1km) conduce a niveles de precisión que son más de 10 veces más precisos que el original. Renato Mazzanti, Francisco Paez

c. Calculando la incertidumbre de las extensiones de las localidades ‘4 km E de Bariloche’ puede ser medido desde la oficina postal, la plaza, o desde la estación de tren, el borde oriental de la ciudad, o de cualquier lugar de Bariloche. d. Calculando la incertidumbre de la dirección Tabla: Cálculo de la incertidumbre usando la precisión de los registros de dirección derivados de Wieczorek et al. 2004). Renato Mazzanti, Francisco Paez

Fig. 1. un diagrama sencillo muestra la precisión direccional donde x = d cos(), y = d sin(), x' = d cos('), and y' = d sin('). De Wieczorek et al. (2004). Usando el ejemplo: ‘10 km NE of Bakersfield’ e=sqrt( (x'-x)2+ (y'-y)2) the uncertainty in the above example is 3.90 km Renato Mazzanti, Francisco Paez

e. Calculando incertidumbre de la precisión de una coordenada Tabla. El cuadro muestra medidas de incertidumbre debido a la precisión de las coordenadas sobre la base del datum WGS84 a diferentes latitudes. Los valores de incertidumbre se han redondeado hacia arriba en todos los casos. De Wieczorek (2001). ¡Cuidado!: Puede presentarse lo que se conoce como “Precisión Falsa” cuando se transforman coordenadas registradas bajo grado-minuto-segundo a grados decimales para su almacenamiento en bases de datos. Renato Mazzanti, Francisco Paez

f. Calculando la incertidumbre a partir de un mapa La precisión del mapa depende principalmente de la calidad y precisión de los datos originales en base a los cuales el mapa fue confeccionado, con cuanta precisión dichos datos fueron transferidos en el mapa, y la resolución en que el mapa fue impreso o es visualizado. ¡Nota!: Un mapa digital nunca es más preciso que el mapa del cual fue derivado, NI tampoco es más preciso si se utiliza alguna técnica de zoom. La precisión es estrictamente una función de la escala. Renato Mazzanti, Francisco Paez

Tabla. Incertidumbre horizontal y precisión asociada con una línea de 0.5 mm en mapas de diferentes escalas. Renato Mazzanti, Francisco Paez

Se debe tener en cuenta también que ciertos accidentes tales como líneas costeras o ríos varían de forma importante entre diferentes escalas, y por lo tanto acarrean una incertidumbre mayor. Además, la geografía del lugar cambia con el curso del tiempo, con lo cual se vuelve indispensable especificar la fecha de edición del mapa. Para elevaciones cuyos contornos se encuentren dibujados en el mapa, la incertidumbre vertical es usualmente descrita como la mitad del intervalo entre los contornos adyacentes de las líneas de nivel correspondientes. ¡Cuidado!: Debe tenerse cautela al utilizar mapas digitalizados que indiquen la escala en forma de texto, en lugar de utilizar un indicador visual, tal como una barra de escala, debido a que la resolución de la pantalla de la computadora, junto con el nivel de ampliación o zoom utilizado, puede alterar la escala aparente del mapa, pero no modifica la escala real con la que el mapa fue preparado. Esto también se aplica a mapas impresos a partir de uno digital. Cuando se preparen mapas digitales nunca incluya las escalas como información textual, si no de manera dinámica. Renato Mazzanti, Francisco Paez

g. Calculando incertidumbres combinadas. Cuando se calcula la incertidumbre a partir de diferentes fuentes, el calculo a realizar no es tan sencillo como calcular la media de estas, o su sumatoria. Una forma práctica de calcular estas incertidumbres es utilizar una herramienta adecuada, tal como la calculadora de georefenciación de MaNIS. Renato Mazzanti, Francisco Paez

h. Usando la calculadora de Georefenciación de MaNIS Renato Mazzanti, Francisco Paez

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