El levantamiento hidrográfico II

Revista bimestral de las Ciencias Geomáticas. Vol. XXVII – N.º 158 Enero-Febrero

Universidad de Extremadura:

70% de aprobados en el primer año con el Plan Bolonia.

Entrevista con Ricard González. “Reinventando la Cartografía”

Artículos Técnicos:

(II) Levantamiento Hidrográfico •

Análisis Dimensional • Detección de Cambios •

Empresa Topográfica: Gavle

Historia de la Topografía: “Como Dios”

ESPECIAL

MONITORING

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La distancia más corta entre dos puntos es no tener que volver a la estación...

ESTACIÓN TOTAL TrImbLE S8

"Ir y venir" Posiblemente la frase más odiada para un topógrafo. O quizás también "otra vez". La tecnología Trimble® VISION™ ofrece un nuevo nivel de productividad a la Estación total Trimble S8 al reducir radicalmente los desplazamientos de regreso a la estación. Ahora puede ver todo lo que ve el instrumento desde el controlador. ¿Por qué tener que volver a la estación? Con el EDM de mayor alcance, ahora puede quedarse en el mismo sitio, sin mojarse los pies, y utilizar el controlador para apuntar, adquirir y obtener mediciones en superficies sin reflector, a más del doble de la distancia habitual. La Estación total Trimble S8 también incluye streaming de vídeo con datos topográficos en la pantalla para confirmar su lista de tareas. Con la documentación fotográfica puede tener verificación visual de todos los datos antes de abandonar el emplazamiento. Se acabó el continuo y costoso ir y venir. Trimble VISION es la última innovación diseñada para hacer más productivo su trabajo topográfico, ya sea sobre el terreno, en la oficina o allí donde lo requiera su trabajo.

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SUMARIO TOPCART Nº 158 Enero-febrero 2011

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SUMARIO

Entrevista con Ricard González. “Reinventando la Cartografía

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EDITORIAL

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TEMA DE ACTUALIDAD: El centro de Mérida, pionero en implantar el nuevo Título de Grado

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LIBROS TÉCNICOS

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HISTORIA DE LA TOPOGRAFÍA 62 Como Dios

ESPECIAL MONITORING

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VIDA PROFESIONAL

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EMPRESA TOPOGRÁFICA. Gavle

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OPINIÓN. EL BLOG DE PACA BRONCHALES

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El levantamiento hidrográfico (II)

44 Contraste y validación de metodologías de análisis dimensional, aplicadas a la evaluación de superficies en vehículos

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Fotografía de Portada: Rogelio Cuellas García

COMPARATIVA ENTRE EL MÉTODO DE DETECCIÓN DE CAMBIOS ORIENTADO A OBJETO Y LOS MÉTODOS TRADICIONALES

Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía

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Visualización en estéreo de fotografías aéreas

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•Visualización rápida y realista del terreno •Medición 3D •Comprobación de cartografía •Digitalización de puntos, curvas de nivel y polilíneas 3D con salida CAD

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Replanteo y toma de datos con estación total

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CARTA DEL DIRECTOR

¿Ingeniero de qué? Hace pocos días escuché en la radio a unos tertulianos debatiendo sobre el último borrador de la Ley de Servicios Profesionales que recoge la propuesta de permitir que cualquier ingeniero ejerza una especialidad ajena a la suya. El Gobierno, según ha trascendido, tilda a las distintas ramas de la ingeniería española como “anomalías exclusivas y excluyentes” dentro del contexto europeo y aboga por eliminarlas. De esta forma, cualquier ingeniero, sea cual sea su especialidad, incluso tenga hecho el grado o el master, como manda el Plan de Bolonia, podrá ejercer como Ingeniero en Topografía o Geomática. En el Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía estamos preocupados por la trascendencia que puede tener para nuestra profesión esta Ley que pretende aprobar el Gobierno ya que supondrá a nuestro juicio un notable deterioro, no sólo de nuestra imagen, sino también de nuestra competitividad. Si la propuesta sale adelante, se vestirá un santo para desvestir a otro. Se pretende acabar con la falta de titulados en ingeniería en España y con los problemas de movilidad de éstos, por el ámbito restringido de sus atribuciones, y no se tiene en cuenta los graves riesgos sociales que pueden encontrarse por el simple hecho de que el profesional cualificado en una rama de la ingeniería no esté capacitado para llevar a cabo determinada actuación profesional. Queda patente que esta medida sólo serviría para degradar el prestigio de los ingenieros españoles y propiciar

Vol. XXVII – N.º 158 Enero-Febrero DIRECTOR Miguel Ángel Ruiz Tejada [email protected] REDACTORA JEFE Helena Platas [email protected] CONSEJO DE REDACCIÓN Andrés Díez Galilea Fernando Laviña Salvador Ángel Luis Olmos Sánchez Miguel Ángel Castilla Blázquez Irene Cecilia Rodríguez Mercedes Sánchez Martín

una tremenda inseguridad y una disminución de la calidad de nuestros servicios. No deja de ser curioso que, cuando nuestros vecinos comunitarios, como es el caso de Alemania, reconocen el mérito y la profesionalidad de los ingenieros españoles e incluso demandan profesionales para ocupar importantes puestos de trabajo en su país, en el nuestro tiremos piedras con nuestro tejado con medidas que sólo aportarán confusión y desprestigio.

José María García Rivera Ángel Luis Navarro Pedro J. Ortiz Toro DIRECCIÓN, REDACCIÓN, ADMINISTRACIÓN Y PUBLICIDAD Avenida de la Reina Victoria 66, 2º C 28003 Madrid Teléfono 91 553 89 65. Fax 91 533 46 32 [email protected] Diseño y Maquetación ALTERMEDIA COMUNICACIÓN [email protected] Publicidad GECAP S.L. [email protected]

Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía

Miguel Ángel Ruiz Tejada Ingeniero Técnico en Topografía Ingeniero en Geodesia y Cartografía Vicedecano COITT y Portavoz de Junta de Gobierno Director TOPCART

Depósito Legal: M-12.002-1984 ISSN: 0212-9280 Título clave: TOPCART Topografía y Cartografía Impresión: ALBADALEJO, SL. Los trabajos publicados expresan sólo la opinión de los autores y la Revista no se hace responsable de su contenido. Prohibida la reproducción parcial o total de los artículos sin previa autorización e indicación de su origen. Esta revista ha sido impresa en papel ecológico.

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HiStorIa ESpECIaL aCtUaLIdad EN portada dE 3d empreSa notIcIaS La Grado topoGrafía entÉcnIcaS InGenIería y profeSIonaLeS GeomátIca y topoGrafía

Olga Ceballos Responsable de Comunicación del COITT

EL CENTRO DE MÉRIDA, EL PIONERO EN IMPLANTAR EL NUEVO TÍTULO DE GRADO

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ace más de una década los máximos responsables de Educación de los distintos países europeos comenzaron un proceso, denominado Plan Bolonia, gracias al cual se fomentaría la movilidad de los estudiantes y por el que se abría un nuevo espacio europeo para todos los titulados. Una de las universidades pioneras en introducir este plan ha sido la de Extremadura, más concretamente, el centro de Grado de Geomática y Topografía. Desde el curso pasado, los alumnos pasan de ser Ingenieros Técnicos en Topografía a ser graduados en Geomática y Topografía. Esto implica muchos cambios a todos los niveles. José Antonio Gutiérrez Garrido, subdirector de Investigación de Relaciones Institucionales del centro universitario de Mérida y uno de los principales coordinadores de la implantación de esta nueva titulación, ha señalado que, efectivamente, han sido los primeros en introducir este nuevo plan y “todo ello se debe a la buena coordinación entre todas las universidades españolas, al rector de la Universidad extremeña y al conjunto de todos los que hemos formado parte de este cambio, es decir, a la comisión de calidad que se encarga de la elaboración de los planes de estudio, a los docentes…”

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José Antonio Gutiérrez Garrido, subdirector de Investigación de Relaciones Institucionales del centro universitario de Mérida

Lo cierto es que la transformación ha sido muy importante, sobre todo para los docentes. Gutiérrez Garrido apunta que “evidentemente ha supuesto un cambio total en la forma de realizar y organizar la docencia. Por ejemplo, los profesores al principio de curso tienen que realizar y entregar a los alumnos una agenda donde establezcan todas las actividades docentes que se van a desarrollar a lo largo del año, tutorías, ECTS, prácticas, clases teóricas, pruebas de evaluación, etc… Estas actividades deben venir definidas por día y hora de impartición, así como por la obligatoriedad o no de la asistencia del alumno.

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Además, añade que “en la preparación de las actividades, el profesor debe contemplar todo el tiempo destinado por el alumno en su realización, es decir, qué tiempo de presencialidad tiene la actividad (horas de clases magistrales, seminarios, laboratorios, salidas al campo, etc…) y el tiempo también que destina el alumno en casa a sus estudios”. Todo ello, redunda en un mayor volumen de trabajo para los profesores y éste, hasta el momento, es el único problema que ve José Antonio Garrido ya que los docentes le dedican más tiempo y trabajo que antes, pero esto no se ha visto recompensado de ninguna manera”. Sin embargo, en cuanto a los alumnos, y a la experiencia de un curso académico nuevo, según Gutiérrez, este año ha sido “excepcionalmente bueno. Hemos tenido un 70 por ciento de aprobados en el primer curso, que nos parece una buena cifra”. Además, el subdirector ha añadido que “ahora el estudiante tiene una relación más participativa en el proceso de enseñanza aprendizaje. Al mismo tiempo, los universitarios se ven favorecidos por una evaluación continuada que antes era más complicada con el sistema de clases magistrales”. Pero existe un problema con el que no sólo se van a encontrar los alumnos de este grado, sino que es algo generalizado en gran parte de las titulaciones de este plan. ¿Qué ocurre con los que están en otros cursos superiores con el plan antiguo? Pues que la mayor parte de los alumnos de Ingeniería Técnica en Topografía tienen intención de homologar su título con el nuevo título de grado, a través de un curso de homologación, que se está elaborando para todos los Ingenieros Técnicos en Topografía. Incluso, Gutiérrez, ha aclarado que “hay algunos que se han cambiado de carrera pasándose a la nueva titulación sin haber terminado la Ingeniería Técnica, sobre todo, aquellos alumnos que no han obtenido buenos resultados académicos”. Si hablamos de las ventajas y desventajas que puede haber entre el plan antiguo y el plan Bolonia, José Antonio Gutiérrez cree que, aunque su opinión puede ser interesada, existen bastantes puntos a favor en este nuevo plan de estudios. Según él estas ventajas se pueden resumir en lo siguiente: • Mayor coordinación de los profesores. Hay que aprobar todas las actividades formativas de manera conjunta para evitar problema de sobrecarga de trabajo a los alumnos. • Mejora en los procesos de calidad de la titulación. Existe una comisión de calidad de la titulación, donde analizan profesores y alumnos todos los aspectos relacionados con la docencia.

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El balance ha sido excepcionalmente positivo, hemos tenido un 70 por ciento de aprobados”

• Un plan de estudios más homogéneo entre las universidades, tanto en contenidos como en el tiempo destinado por los alumnos en la superación de los mismos. • Mejora en la adaptación de los contenidos formativos. Así, este plan de estudio nos ha permitido a las universidades incorporar nuevas materias, sobre todo las relacionadas con las tecnologías de la información y la comunicación tan importantes para el desarrollo de la actividad profesional de nuestros egresados. Por otra parte, se han reducido determinados contenidos que debido a la evolución de las nuevas tecnologías empezaban a tener escasa vigencia. • Se valora de forma global el trabajo del alumno, no sólo su pericia en la realización de exámenes. Como contrapartida, también existen algunas desventajas de las que nos hace partícipes el subdirector del centro: “podemos contar que los profesores tienen que destinar más esfuerzos a las tareas docentes, y que los alumnos repetidores tienen algunos problemas para poder asistir a las actividades formativas, ya que ahora son obligatorias y evaluables la mayoría de ellas”. En cualquier caso, Gutiérrez señala que “será bueno hacer esta valoración cuando hayan salido alumnos de los nuevos títulos de grado, antes únicamente podemos hacer una declaración de intenciones que se ven reflejadas en los planes estudios”.

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título de Grado está en las coordenadas europeas de calidad, es decir, vamos a tener un sistema de medida de las titulaciones homogéneo que pueda servir para cuantificar el grado de formación de los alumnos”.

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Se valora de forma global el trabajo del alumno, no sólo su pericia en la realización de los exámenes”

➤ Desarrollo de la profesión

Con respecto al desarrollo de la profesión, José Antonio apunta que existen evidentes diferencias entre un Ingeniero Técnico en Topografía y un Graduado en Geomática y Topografía, por ejemplo, el hecho de “tener un título de Grado, en lugar de un título de ingeniero técnico, es decir, poseer una titulación que da acceso a estudios superiores, que antes era imposible cursar desde un primer ciclo”. Además, “con la aparición de los grados, se elimina la discriminación de ingenieros técnicos y diplomados, de pertenecer al grupo B de la Administración. Y el nuevo

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En estos tiempos de inseguridad en el terreno laboral es posible que la implantación del Plan Bolonia sea una puerta a la esperanza para encontrar trabajo ya que el titulado se puede mover no sólo en el territorio nacional, sino también en el europeo. Para el profesor, en las circunstancias actuales, será igual de difícil pues el nicho de empleo, que es la construcción, ha caído notablemente. Pero si atendemos a que este tipo de estudios favorece la movilidad de los profesionales en Europa, la nueva titulación debe permitir abrir nuevos mercados. Por otra parte, la actualización e introducción de nuevos contenidos en los grados debe favorecer su inserción laboral”. Otro punto a favor de este nuevo plan es la tendencia a la especialización de los alumnos. Las intensificaciones que existen en estos títulos de grado permiten orientar al estudiante al sector de la actividad que más le interese, dentro de las salidas profesionales de la titulación, esto es: Cartografía, Obra Civil, SIG, Teledetección, etc… En definitiva, José Antonio Gutiérrez considera que apostar por este nuevo grado es algo positivo ya que ha permitido incorporar nuevas materias y, sobre todo, no hay que olvidar la revolución de las nuevas tecnologías que complementan y apoyan de manera fundamental esta nueva titulación.

El nuevo título de Grado está en las coordenadas europeas de calidad, es decir, vamos a tener un sistema de medida de las titulaciones homogéneo que pueda servir para cuantificar el grado de formación de los alumnos”.

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EN portada HiStorIa ESpECIaL aCtUaLIdad entreVISta dE 3d empreSa notIcIaS La Grado topoGrafía entÉcnIcaS InGenIería y profeSIonaLeS GeomátIca y topoGrafía Alberto de Miguel Santiago Ingeniero Técnico en Topografía

Ricard González "Reinventando la Topografía"

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unque su profesión nos haga mirar hacia otros de sus perfiles, este cartógrafo del siglo XXI es un romántico. Como en el Renacimiento, en que el exhaustivo conocimiento de las más rigurosas tecnologías no vaciaba al individuo del gusto por el pensar y el descubrir. En manos de hombres como Ricard González está el soporte que aguanta toda la estructura física de los caminos que nos conducen, los aeropuertos que nos transportan, los pabellones deportivos que engloban masas y los grandes espacios para disfrutar del ocio, entre otros conceptos. Con su juventud bajo el brazo viaja por todo el mundo acometiendo una disciplina tradicionalmente reservada al papel. Y que hoy y mañana y pasado va a prescindir del mismo, que se autoinmolará para sembrar el camino de la tecnología digital. Su aportación al conocimiento de la geografía y, aun más, sus estudios de cómo debe construirse una gran obra sin desgarrar el planeta que nos acoge, son la puerta a un nuevo siglo que a su vez será punto de partida de otra nueva era.

¿Conserva algún «Portulano»? La cartografía portulana medieval me queda lejos. En mi familia la cartografía conservada, la navegada en travesías mercantes, no se remonta más allá de finales del XVIII. La mayoría hoy cuelga en paredes aunque hay piezas depositadas, por ejemplo en el MHC. Este tipo de fondos no es nada raro en familias del Maresme. De todas formas, en estos tiempos de rabiosa utilización de los medios digitales es agradable recordar los inicios.

¿De qué fuentes bebió en su adolescencia, de las familiares o las que se encontró en su recorrido fuera de ella? Familiares. Yo vengo de una familia en que el pasado está muy presente, es decir que la ejemplaridad de un tipo de vida u otra queda en alguien de casa. Levantarse pronto, trabajar siempre y decidir correctamente por uno mismo, es en mi casa una política de mínimos que llevo inculcada conmigo. Podría definirse como tradición.

¿Le hubiera gustado ser un marino de la edad media? Podría quedar bien decir que sí, pero para hacerlo de veras habría que asumir que el riesgo real de emprender en ultramar entonces era la propia vida. Ni más ni menos. No creo yo que actualmente en occidente haya nadie dispuesto a tanto. Será poco romántico, pero es así. Yo he emprendido en el siglo XXI y aún siendo una aventura, no es obviamente comparable. Pero nos está permitido soñar.

La cartografía moderna se inicia en el siglo xv. Descríbanos, a grandes rasgos, el paso a la nueva. El catalizador del cambio es la mayor demanda de información geográfica y la demanda la despierta la expectativa. Si la expectativa en el pasado era comercial, militar o política, e hizo que la producción de datos geográficos aumentase y se tecnificase, en la actualidad son las expectativas sociales las que han aparecido y aumentado de forma exponencial. Analizar el pasado, gestionar el presente, planificar el futuro

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Alberto Miguel Santiago

Ricard González se define como un emprendedor del Siglo XXI .

El libro personajes de Cataluña ha permitido a TOPCART reproducir la entrevista con Ricard González.

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Analizar el pasado, gestionar el presente y planificar el futuro debe ser un proceso participativo"

empezamos de cero con gente que nos conocíamos de la universidad. Nuestra intención era dar servicio a clientes que gestionaran y ordenasen el territorio o construyeran y operaran grandes infraestructuras. Uno a uno fuimos realizando estudios, consiguiendo contratos, nuevos clientes, buenas referencias y así ampliando plantilla, oficinas y estas cosas del día a día. Hoy tenemos la suerte de asistir en proyectos de Geomática y obra civil a multitud de clientes públicos y privados, lo que nos ha llevado a ejecutar trabajos en ocho países distintos.

debe ser un proceso participativo. Quien más quien menos quiere formar parte de la toma de decisiones, por supuesto las personales pero también las colectivas: la información geográfica y cartográfica está detrás de cualquier toma de decisión que pretenda ordenar, transformar o gestionar el territorio, y esto atañe al ciudadano -que dicho sea de paso es quien habitualmente, con sus impuestos, la paga. Y de ahí la tendencia a la gratuidad. Todo un cambio. Antes los portulanos había que ir a consultarlos, por ejemplo, en la Llotja de Mar, mientras que ahora cualquiera puede consultar la mayoría de información que le puede interesar desde casa. Materia excelsa, la medición, análisis y configuración de los mapas abandera el progreso hoy. ¿Háblenos de su trabajo y de Infraplan? Después de pasar unos años en la universidad realizando proyectos académicos, docentes y de investigación, y después de un intento de spin-off, me desvinculé contractualmente de la UPC, logramos financiar el arranque y

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La tecnología es compañera inevitable de los mapas. ¿Cómo nos servimos de ella? El uso de la tecnología actual es lo que nos deber permitir servir adecuadamente la demanda de información geográfica. Y esto implica información veraz, actual, precisa, accesible y a ser posible importable y exportable a distintos formatos y plataformas. Acometer todos y cada uno de estos puntos es, en definitiva, lo que propone la directiva europea INSPIRE, que tiene como objetivo la creación de una infraestructura de datos espaciales en el continente. Usted cree que el papel desaparecerá en el tema que nos ocupa. ¿Será práctica común un estudio digital? Hace muchos años que en el ámbito profesional es así. El papel es cada vez más reducto del uso personal. Su profesión le permite mucha polivalencia. Háblenos de otras disciplinas de las que también se sirve. La Geomática, por definición, tiene como objetivo la gestión automática de datos geográficos, basada en las ciencias y tecnologías relacionadas con su obtención, almacenamiento, tratamiento y difusión. Para ello se sirve de distintas disciplinas como la fotogrametría, la geodesia, la teledetección, la topografía, los sistemas de información geográfica, la ingeniería civil y la medición de deformaciones, entre otras.

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Ricard González es el director de la empresa Infraplan

¿Cuál ha sido su momento más difícil? Pasar de vender 0 a vender 50.000 horas de servicios especializados en poco más de cinco años genera momentos complicados, una auténtica colección de ellos. A veces hemos jugado hasta sin red. Es así. Y esos momentos son difíciles. Aunque al recordarlos acostumbra a ser divertido. Parecerá de locos pero la presión nunca ha sido mala compañera. Al contrario, exige y exige lo mejor, y ahí hemos estado todos dándole hasta salir a flote. ¿Y su mayor éxito? Juntar un grupo de profesionales excelentes. ¿Cuál es el proyecto de su vida? Cualquiera que facilite un país más ordenado, más equilibrado. ¿Es feliz soñando una tierra mejor? Siempre se va a mejor. Es así. Si nos ceñimos a la historia la mejora no es un sueño, es un hecho. Y eso a pesar de nuestros episodios execrables, que sin ser cínico también tienen su lado positivo; si los recordamos racionalmente, estamos en vías de no repetirlos. ¿En qué paraje se perdería? En el litoral catalán de hace 100 años. Defínase en diez palabras. Pragmático, franco, paciente, realista, tranquilo. (me faltan cinco...) ¿Qué pregunta le gustaría que le hiciera? Cualquiera que me lleve a charlar, escuchar y pasar un buen rato. ¿Cómo le gustaría morir? Tranquilamente.

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El uso de la tecnología actual es lo que nos debe permitir servir adecuadamente la demanda de información geográfica".

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DATOS BIOGRÁFICOS

Ricard González y Almuzara nace en Barcelona en 1974. Es Ingeniero Técnico en Topografía y MBA. Antes de ser director de Infraplan desde 2002 ha sido consultor de RMK GmbH y ha trabajado en el Laboratorio de Cartografía, Fotogrametría y Teledetección, UPC. Ha sido profesor de máster y postgrado de la UPC y la UdG, miembro de la Comissió en Geoinformació (Pla Cartográfic de Catalunya) y del Comité Organitzador del Saló Globalgeo de Fira de Barcelona, Entre 2007-2008 fue compareciente en la Comissió de Política Terrifonal del Parlarnent de Catalunya en el marco del Projecte de Llei de I’Obra Pública. Ha sido secretario del COETT y miembro de AIJEC y APD. Cuenta entre sus principales clientes a: Ministerio de Fomento, Ministerio de Medio Ambiente, Generalitat de Catalunya, Gobierno de Aragón, Govern de les Illes Balears, Institut Cartográfic de Catalunya, Institut Catalá del Sól, Diputació de Barcelona, Direcció General d’Habitatge, Ajuntament de Barcelona, Ajuntament de Figueres, Ajuntament de Girona, Ajuntament de Roses, Ajuntament de Sabadell, Ajuntament de Sant Cugat, Abertis, Acciona, Acsa, Cespa, Clabsa, Comesemte, Dragados, FCC, Ferrovial, Ohl y Vodafone. Refiriéndonos a su romanticismo renacentista, considera su asignatura pendiente acabar la licenciatura en Historia.

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EN PORTADA HiSTORIA ACTUALIDAD ESPECIAL DE 3D EMPRESA MONITORING NOTICIAS LA GRADO TOPOGRAFÍA ENTÉCNICAS INGENIERÍA Y PROFESIONALES GEOMÁTICA Y TOPOGRAFÍA Arturo Zazo General Manager en Geotronics Southern Europe

ALTA PRECISIÓN EN EL CONTROL DE MOVIMIENTOS Y DEFORMACIONES

FOTO:

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ROGELIO CUELLAS GARCÍA

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➤ MONITORING, AUSCULTACION: Las soluciones de auscultación o monitoring son una de las disciplinas que más está creciendo en los últimos tiempos. Entre las razones más importantes de este crecimiento se encuentran la antigüedad de las infraestructuras, las construcciones en áreas con una alta densidad de población, nuevas normativas reguladores de la seguridad, etc. Estos factores unidos a los avances tecnológicos, comunicaciones y herramientas geomáticas, está abriendo un nuevo campo de aplicaciones y trabajo dentro de un mundo dónde cada vez se demanda un conocimiento de lo que sucede a mi alrededor y en un menor plazo de tiempo Estas circunstancias, tienen como punto de partida el concepto de que todo elemento construido no permanece inalterable a lo largo del tiempo, sufriendo movimientos propios generados por su propia naturaleza (dilataciones, contracciones, asentamientos,…) o movimientos generados por causas externas (vientos, inundaciones, golpes…). El seguimiento y cuantificación de estos movimientos queda se efectúa a través de técnicas de auscultación o monitoring. Según la Real Academia de la Lengua, R.A.E, el término Auscultación queda definido de la forma “Observar mediante aparatos especiales el curso de uno o varios parámetros fisiológicos o de otra naturaleza para detectar posibles anomalías”. La auscultación surge, pues, de la necesidad de conocer el modo en el que el terreno, estructuras e instalaciones responden a las operaciones y actividades que suponen una alteración de su entorno. Así pues, pude decirse que a través de la Auscultación o monitoring, estableceremos los medios necesarios que permitan determinar los movimientos con precisión y así como una valoración de dichos movimientos con el fin de poder efectuar una toma rápida y ágil de decisiones a la vez de permitir determinar que acciones preventivas y correctivas son necesarias. Siendo por tanto uno de los objetivos más importantes el vigilar y garantizar la seguridad del proyecto mediante el conocimiento de sus posibles afecciones y contrastar la realidad con las hipótesis de comportamiento a priori.

Por tanto, a la vista de lo expresado anteriormente puede decirse que todo proyecto de monitoring o auscultación es diferente y las necesidades de medios materiales y recursos técnicos y humanos dependerán de cada uno de los proyectos, debiendo adaptar las soluciones de proyecto en proyecto. Sin embargo hay algo que es común a todos las aplicaciones de monitorización, debemos capturar y gestionar la información, información del objeto que queremos controlar. Y, queremos que sea información tenga una periodicidad de forma que podamos determinar la tendencia. Todos los factores resaltados anteriormente, muestran la existencia de un mundo de nuevas oportunidades en diferentes formas y tamaños. Siendo uno de los campos con más expansión del momento. No todas las estructuras que se quieren controlar necesitan de la misma periodicidad en el control de sus movimientos, pudiendo ser diaria, semanal, mensual. Sin embargo, cuando se ha detectado algún movimiento que debe ser analizado, las soluciones de medición y análisis deben ir adaptándose, siendo necesario establecer una plataforma de trabajo escalable, tanto a niveles de instrumentos de control como de software de control y gestión que permita la incorporación de los sensores topográfico-geodésicos y geotécnicos según sea necesario a la vez que permita la explotación y análisis de los datos de forma homogénea y bajo un mismo interface, puesto que, en los niveles más altos de la monitorización la información requerida debe ser proporcionada y accesible de forma continua durante las 24h del día. En los casos de controles continuos durante las 24h, suele ser necesario, además la integración de diversos sensores no topográficos (inclinómetros, extensómetros…) dentro del mismo interface de cálculo y análisis.

Pero, ¿por qué es necesaria la monitorización? Esta pregunta puede responderse bajo el paraguas de tres factores:

· Incrementar la seguridad. Mediante la detección de movimientos y alertar al equipo de trabajo con el fin de establecer las medidas oportunas antes de que ocurra cualquier incidente

· Reducir el riesgo. Entendiendo cual es el comportamiento de una estructura podremos crear un plan de contingencias y así poder disminuir los riesgos

· Cumplir la Regulación vigente. La detección de movimientos puede ayudar al cumplimiento de las normativas de gestión y seguridad del proyecto.

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Así pues, podemos establecer varios dos niveles en la monitorización: PostProceso y Tiempo Real. En las soluciones de Post proceso se emplearán dispositivos topográficos compactos (estaciones totales robóticas, GNSS), con autonomía suficiente para el desarrollo del control, con características técnicas de alta gama y con las

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Esquema del flujo de información ofrecido, desde el sistema más básico al más avanzado

altas precisiones necesarias para alcanzar los resultados requeridos. Se produce una mayor lentitud en el análisis y publicación de los datos.

puedes ser colocados en áreas dónde las antenas GNSS no pueden trabajar o los prismas instalarse. Entre estos sensores podemos destacar:

En las soluciones de Tiempo Real, aparte de considerar los dispositivos topográficos de iguales características, puede ser necesario la integración de otro tipo de información proveniente de receptores GNSS y de sensores geotécnicos. En función del tipo de proyecto puede ser necesario emplear referencias GNSS como base para el análisis en tiempo real mediante las estaciones totales ó trabajar tanto con receptores GNSS como con estaciones totales robotizadas en tiempo real, todo ello dentro del mismo programa de cálculo. La información es transmitida y almacenada instantemente, permitiendo un análisis inmediato de los datos obtenidos

• Extensómetros de Varilla: para conocer los desplazamientos verticales en profundidad.

Para cualquier tipo de solución, postproceso o tiempo real, necesitaremos emplear un tipo de sensor determinado, en función de las circunstancias que rodeen a nuestro proyecto. Así pues podemos emplear: · Estaciones Totales Robóticas: tienen la ventaja de ser instrumentos muy precisos, pudiendo entregar resultados en tiempo real con precisiones de milímetro. Además, pueden observarse múltiples puntos aunque por el otro lado el límite de distancias es limitado, hasta 2,5Km)

• Extensómetros Incrementales: control de cómo progresa la zona descomprimida de un túnel construido. • Inclinómetros: para conocer las deformaciones horizontales de las pantalla o del terreno en toda su longitud. • Células de Presión: conocer las presiones totales y efectivas realmente actuantes en trasdós de pantallas y revestimientos del túnel.

Trimble S8 0.5 FineLock

· Receptores GNSS: se pueden emplear en largas distancias sin visual directa. La alta densidad de información permite la actualización con una alta frecuencia. La desventaja es que la precisión en tiempo real es inferior y que un solo receptor GNSS puede observar solo un punto. · Sensores Geotécnicos: sensores que nos permitirán obtener información de los movimientos internos de las estructuras y del terreno. Estos sensores, además

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Receptores Trimble NetR9 GNSS

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niveles digitales Trimble Dini12T

• Piezómetros: Conocer las presiones intersticiales en el entorno de las excavaciones • Cintas de Convergencia. El conocimiento de las convergencias en túneles y galerías, permitirá conocer las deformaciones que se produzcan en el contorno de la excavación · Nivel de precisión a través de los cuales pueden detectarse variaciones en el plano vertical con precisiones submilimétricas. Por tanto, las herramientas potentes y productivas serán aquellas que permitan un crecimiento sostenido de las soluciones necesarias en función del tipo de trabajo a realizar, así como poder economizar en las inversiones necesarias a la hora de afrontar los diversos retos que se presentarán. Entre estas herramientas se encuentra el software Trimble 4D Control, que facilita soluciones flexibles y escalables al usuario, tanto a niveles de hardware como de software. El flujo de información, de más básico a más avanzado podría estructurarse:

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1. Motor de Post proceso para Información Terrestre 2. Motor de Tiempo Real para Información Terrestre 3. Motor de Post proceso para GNSS 4. Motor de Tiempo Real GNSS movimiento rápido 5. Motor de Tiempo Real para el movimiento de la red GNSS 6. Motor de Topografia Integrada (GNSS y Estaciones Totales) 7. Integración de Topografia Integrada y Sensores Geotécnicos Analizaremos ahora, cuales son los requerimientos necesarios para llevar a cabo cada una de las opciones posibles y crecientes en los proyectos de monitorización.

❚ NIVEL 1: SOLUCIÓN BÁSICA DE MONITORING. Se emplea únicamente la Estación Total y su controlador. La información es almacenada en el controlador pudiendo obtener información directamente en el campo sobre los movimientos detectados. La información almacenada en el colector puede emplearse para soluciones de Post proceso en oficina, donde podemos efectuar una trazabilidad e historial de las medidas efectuadas mediante hojas de cálculo o mediante las opciones básicas del software.

❚ NIVEL 2: TIEMPO REAL INSTRUMENTOS ÓPTICOS Y GNSS EN POST PROCESO El control de los equipos se efectúa de forma remota desde el centro de control en la oficina. Toda la información de los equipos y de los sensores GNSS son almacenadas y gestionadas conjuntamente para generar una única solu-

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ción. El empleo de estas técnicas GNSS nos pueden servir, por ejemplo, para controlar la estabilidad de los puntos de control para los instrumentos ópticos.

❚ NIVEL 3: TIEMPO REAL GNSS Se puede combinar el tiempo real de las observaciones de los instrumentos ópticos con los datos GNSS dentro de un único motor integrado de cálculo y ajuste. De esta forma podríamos monitorizar la estabilidad de los puntos de control para los instrumentos ópticos y efectuar actualizaciones en tiempo real. En esta opción puede ser necesario un análisis de deformaciones, informes, gráficos y alarmas.

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La antigüedad de algunas infraestructuras han provocado un crecimiento importante de las soluciones de auscultación"

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LOS PROYECTOS DE MONITORIZACIÓN ESTÁN POR TODAS PARTES La nueva Solución de Ingeniería y

¿Cuánto trabajo ha dejado pasar de largo esta mañana?

Monitorización de Trimble amplía el papel que desempeñan sus equipos de topografía. Detectar, monitorizar e informar del movimiento en cualquier lugar, en tiempo real. Tendrá nuevas oportunidades para manejar una gama más amplia de trabajos que nunca haya tenido antes, en lugares que nunca ha considerado. El mundo está en constante movimiento. Vea de qué manera topógrafos de todo el mundo progresan con sus actividades comerciales con las Soluciones de Ingeniería y Monitorización de Trimble. Descubra los nuevos trabajos que le están esperando, visite www.trimble.com/monitor

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© 2008, Trimble Navigation Limited. Reservados todos los derechos. Trimble y el logo del Globo y el Triángulo son marcas registradas de Trimble Navigation Limited, registradas en los Estados Unidos de Norteamérica y en otros países. Trimble S8 & Trimble 4D Control software son marcas registradas de Trimble Navigation Limited. Las demás marcas son propiedad de sus dueños respectivos. SUR-173

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La auscultación surge de la necesidad de conocer el modo en el que el terreno, estructuras e instalaciones responden a las alteraciones de su entorno".

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Arturo Zazo, Ingeniero Topógrafo por la Universidad Politécnica de Madrid, Máster en Construcción y Mantenimiento de Ferrocarriles por la Universidad Politécnica de Barcelona y Máster MBA. A lo largo de sus 18 años de experiencia profesional ha ocupado diversos cargos de responsabilidad en las compañías en las que ha trabajado, entre los que podemos destacar Director de Topografía para Obras Ferroviarias en la empresa constructora SACYR y Director Técnico de la UTE Metro de Sevilla. Participa activamente en varios proyectos de I+D+i, así como en el desarrollo de productos patentados relacionados con los ferrocarriles y sistemas de auscultación y monitorización. Actualmente es el Director General de la empresa Geotronics Southern Europe en España, Distribuidor de Soluciones Trimble para España.

Referencias • ZAZO FERRERAS, ARTURO J. “Deformation Monitoring for Railway Project through the city of Barcelona”. Trimble Dimensions. Febrero 2009. • ZAZO FERRERAS, ARTURO J; FRIAS CRUZ, M. “Control de Deformaciones en Proyectos Ferroviarios en la ciudad de Barcelona (España)”. Trimble Dimensions. Febrero 2009. • ZAZO FERRERAS, ARTURO J; FRIAS CRUZ, M. “Monitoring en la Ingenieria Civil”. VII Jornadas Internacionales de Aplicaciones Geomáticas en Ingeniería. Universidad de Navarra, Universidad Politécnica de Madrid, Instituto Geográfico Nacional. Internacional. Noviembre 2008. • ZAZO FERRERAS, ARTURO J. “Control y Auscultación de vía en el corredor ferroviario de acceso a la estación de Sants en Barcelona”. International Railforum Madrid. 2006 • FRIAS CRUZ, MANUEL; VELASCO GOMEZ, JESUS; VALBUENA DURAN, JOSE LUIS; ZAZO FERRERAS, ARTURO J. “Proyecto de Investigación para el desarrollo de técnicas de auscultación de terrenos afectados por obras subterráneas en tiempo real”. 2007 • ZAZO FERRERAS, ARTURO J. “Control y Auscultación de Vía”. International Railforum Valencia. 2007

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David Fernández Bruna Ingeniero Técnico en Topografía Technical Support Manager Leica Geosystems

Fiabilidad y precisión para grandes proyectos de ingeniería

E

La auscultación implica la medición periódica de puntos n la actualidad gran cantidad de empresas del de control, en o alrededor de las áreas de actividad para sector de la Ingeniería Civil se embarcan en grandeterminar posibles deformaciones. des proyectos de ingeniería o afrontan el reto de En ocasiones es necesario analizar inmediatamente los ampliar su mercado a través de proporcionar nuevas posidatos medidos y así planificar las decibilidades a sus clientes. siones a tomar cuando se exceden las El principal reto de la Ingeniería es tolerancias. Las tareas de auscultación aportar soluciones completas a los disAcerca del Autor: David Fernány de análisis de deformaciones suponen tintos proyectos con los que se enfrenta, dez Bruna es Ingeniero Técnico uno de los más sofisticados desafíos en con la última tecnología, máxima fiabilien Topografía por la Universidad el campo de la medición actual, porque dad y la mayor precisión. Complutense de Madrid, desarrorequieren de aparatos de la más alta La necesidad de control dentro de lla su actividad profesional en Leiprecisión, máxima fiabilidad, capaces los proyectos de ingeniería, durante su ca Geosystems donde desempede realizar mediciones automáticamenejecución y durante su explotación, ha ña el cargo de Technical Support te, y de herramientas de cálculo y anáido creciendo durante los últimos tiempos Manager for SU Spain y Product lisis flexibles. debido a numerosos accidentes y desasManager Monitoring & Reference En el mundo del control, el cuidado tres ocurridos en el pasado, los cuales, Stations. y la precisión han sido siempre el requinos han mostrado los riesgos asociados sito y el objetivo. Conseguir el objetivo a las grandes obras de ingeniería (presas, de la precisión, por tanto, siempre ha sido una labor tetúneles, puentes, rascacielos, etc.) o a fenómenos naturales diosa realizada con un instrumental específico y por unos (volcanes, derrumbamientos y zonas inestables). La ausprofesionales muy especializados. Afortunadamente la cultación de estructuras y de zonas de riesgo, está siendo tecnología actual permite emplear instrumentos precisos, cada vez más importante y mediática.

Socavón en el Carmel

ongación de la originado por las obras de prol de Barcelona El hundimiento del barrio del Carmel. Muchas nos veci mil Los derrumbes en el metro de más de lojo a ha provocado el desa stiga las causas línea 5 del metro de Barcelon iones a la Generalitat, que inve s y sus negocios y piden explicac familias han perdido sus casa de los socavones.

Levante-EMV.com » Comarcas Vivienda

uàs Una enorme grieta en un edificio de Alaq provoca el pánico entre los vecinos

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que incluyen ayudas a la medición. Además, la posibilidad de poder ser controlados remotamente permite, no sólo reemplazar las clásicas y tediosas labores de observación, sino también los cálculos. Aportando una solución mucho más rápida y productiva que garantiza las precisiones necesarias en un trabajo de éstas características. Dependiendo del proyecto constructivo o de control de las distintas estructuras, se estudian las necesidades para adaptar el Sistema de Auscultación a las características del proyecto. Sistemas de Auscultación Geotécnicos y Geodésicos Para este tipo de controles, cabría diferenciar dentro de los sistemas de auscultación, los sistemas para la auscultación geotécnica, normalmente definidos como aquellos sistemas que se basan en el control de movimientos y deformaciones subterráneos o superficiales con instrumentos que hacen medidas relativas de parámetros concretos y cuyas medidas no están georreferenciadas. Tipos de Equipos usados en los Sistemas de Auscultación Geotécnica Los instrumentos geotécnicos están pensados específicamente para la medición de un determinado parámetro, como son: Movimientos y deformaciones subterráneas y cimentaciones ✜✜ Extensómetros de Profundidad ✜✜ Inclinómetros / Clinómetros ✜✜ Células de Carga Medición de cambios en el nivel freático, caudal de filtraciones, empujes y movimientos en presas ✜✜ Piezómetros ✜✜ Aforadores ✜✜ Péndulos invertidos

Medición de cambios en los parámetros estructurales de túneles, viaductos, etc. ✜✜ Cintas de convergencias ✜✜ Inclinómetro/ Clinómetros ✜✜ Fisurómetros y otros sensores que pueden darnos datos ante posibles deformaciones debidas a elementos meteorológicos ✜✜ Termómetros ✜✜ Higrómetros ✜✜ Barómetros ✜✜ Pluviómetros

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Por otro lado se encuentran los sistemas de auscultación geodésicos compuestos de software, comunicaciones e instrumentos geodésicos que en estos últimos años han saltado de su uso habitual en el campo de la geodesia, a ser instrumentos clave en el campo del control de deformaciones y riesgos estructurales como son las Estaciones Totales Robotizadas y Automáticas, GPS de alta precisión, inclinómetros, sensores meteorológicos, etc. Los sistemas geodésicos tienen como principales características la medición de: ✜✜ Movimientos que pueden ser georreferenciados ✜✜ Obtención de movimientos por diferencias de coordenadas ✜✜ Medir movimientos relativos o absolutos en estructuras ✜✜ Medición por encima de la superficie ✜✜ Medición relativa de gran precisión pude llegar a ser sub-milimétrica ✜✜ Medición Automática con un Sensor a Múltiples Puntos ✜✜ Velocidad de medición variable a diferencia de los instrumentos geotécnicos normalmente los instrumentos geodésicos pueden darnos mucha más información ya que de sus mediciones se pueden extraer gran cantidad de parámetros de control distintos, por lo que pueden ser utilizados en distintos sistemas de auscultación, haciéndolos mucho más polivalentes. Tipos de Equipos usados en los Sistemas de Auscultación Geodésica Para conseguir las precisiones requeridas para el control de las zonas afectadas con la mayor fiabilidad posible, cumpliendo los requisitos prefijados, se emplearán distintos sistemas: Estaciones Totales Motorizadas, son equipos topográficos e industriales capaces de realizar la medición de ángulos y distancias con una altísima precisión a prismas situados en los puntos a controlar, con elementos como sensores CMOS con auto reconocimiento del prisma. Éstas son controladas desde un centro de control que no solamente es capaz de gestionarlas, sino que además calcula y analiza en tiempo real los desplazamientos sufridos en los puntos. La estación total requerida se indicará según los requisitos del proyecto. ej: TM30 de Leica Geosystems - estación total motorizada con auto reconocimiento de prisma hasta 3000 m con una precisión angular de 1” y 0,5”. Su distanciómetro ofrece una precisión en la medida de distancias de 0,6mm + 1ppm en medidas de hasta 3.5 Km, cámara CCD interna, con motorización piezoeléctrica y cero contaminación acústica. Receptores GNSS de alta precisión, son equipos capaces de recibir la señal de las constelaciones de satélites

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NAVSTAR (GPS - EEUU), GLONASS (Rusia), Galileo (Europa), Compass – Beidou (China) usando para obtener mayores precisiones no solo el código transmitido sino también la onda portadora, consiguiendo así precisiones de hasta (1 cm Hz y 2 cm V) en tiempo real y hasta (3 mm Hz y V en diferido). El tipo de uso en tiempo real o diferido (postproceso) se definirá según el proyecto. ej: GMX902 GNSS, es un receptor GPS / GLONASS / Galileo / Compass capaz de recibir las portadoras L1, L2 y L5 GPS y sus homónimas en el resto de constelaciones. ej: GMX901, es un receptor solo GPS capaz de recibir la portadoras L1 con lo cual solo puede de trabajar en el modo de postproceso. Inclinómetros, son dispositivos preparados para detectar cualquier desviación o inclinación respecto de la vertical del elemento al que estén adosados con gran precisión. Son capaces de detectar inclinaciones en dos ejes perpendiculares entre sí X e Y. Pueden instalarse en serie según el modelo. ej: Nivel 200, es el inclinómetro que Leica Geosystems ha construido para satisfacer altas precisiones en la detección de desvíos respecto de la vertical en dos direcciones. Niveles Digitales de Precisión, son dispositivos capaces de determinar la variación de la componente vertical con precisiones de hasta 0.3 mm, midiendo a miras codificadas construidas con invar (material de muy bajo coeficiente de dilatación) y su uso es indicado para todos aquellos sistemas que requieran del control vertical de asentamientos.

Los resultados de los datos obtenidos mediante auscultación geodésica son interpretables de forma mucho más sencilla y rápida que los datos obtenidos por los sistemas geotécnicos debido a que los resultados son vectores de movimientos georreferenciados y no requieren de una interpretación mediante comparación con otros sensores. Aún así no se puede contemplar un proyecto completo de auscultación sin tener en cuenta los datos de ambos sistemas ya que son complementarios y dan una visión global de los movimientos y deformaciones tanto subterráneas como superficiales. Para poder recopilar los datos de ambos sistemas, se han desarrollado en software específicos que permiten recolectar e interpretar las medidas de numerosos instrumentos geotécnicos y geodésicos así como permiten la gestión de los instrumentos del sistema de forma autónoma. Características del Software de Control de un Sistema de Auscultación El software es capaz de controlar y monitorizar los equipos instalados en el sistema desde estaciones totales, GPS, Inclinómetros, sensores meteorológicos, equipos geotécnicos, etc. Normalmente estos software se componen de módulos que son capaces de configurar cada uno de los equipos indicando la forma de trabajar, configurando los periodos de medición y de registro de los datos, configurando las tolerancias admitidas en cada uno de los puntos, configurando las alarmas para informar a los administradores si alguna de las tolerancias ha sido sobrepasada, registrando los datos en una base de datos, para posteriormente crear las gráficas e informes adecuados, así como calcular distintos parámetros como convergencias entre puntos, torsiones, inclinaciones, etc. Muchos de ellos cuentan con un servicio de visualización Web, el cual es capaz de centralizar los datos en una página web para que pueda ser visitada remotamente desde cualquier ordenador, para informar al cliente final de los datos y las gráficas del proyecto. ej: Leica GeoMoS y GeoMoS Web son dos ejemplos de software completo de auscultación.

ej: DNA03, nivel digital de precisión con medición de variaciones en Z de hasta 0.3 mm.. Distanciómetros Láser, son dispositivos de medición de distancias con una precisión de hasta 1,5 mm y alcances de 150 m y son usados para las medidas de convergencias y variaciones de distancias entre muros de contención, cimentaciones, etc. ej: Disto

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Así pues, tras analizar las características e instrumentos que conforman cada uno de los sistemas de auscultación geodésica y geotécnica hemos de conocer el tipo de instrumental a usar y la manera de abordar la instalación de un sistema atendiendo a los distintos condicionantes que se pueden presentar. Hemos de hacer un estudio pormenorizado de los detalles que rodean el proyecto del control de las zonas afectadas por la ejecución, y analizar las precisiones que se pretendan conseguir, en el control de los puntos definidos para el estudio del posible movimiento, se adoptará una configuración adecuada para la disposición de los distintos equipos de medición con respecto a los puntos a controlar. Procedimiento de estudio e implantación de un sistema de auscultación Hablando de obra civil y conociendo el método constructivo, se determinarán las zonas afectadas y en consecuencia los puntos que debemos controlar. En función del número total de puntos a auscultar, se determinará el tipo de instrumento a usar. Debemos también tener en cuenta la precisión que necesitamos, dada por el valor del movimiento esperado y su velocidad. Tras dicho estudio tendremos que definir qué sistema de auscultación, es el que mejor se adaptada a las necesidades y las precisiones exigidas, se han de definir el número de instrumentos, sistemas de comunicaciones, alimentación, situación de dichos instrumentos (por estabilidad, por dilataciones…), software, etc. Para decidir qué tipo de sistema de auscultación se ha de instalar, hay que tener en cuenta varios factores: 1. Precisión realmente necesaria para la determinación del movimiento, que es el mínimo desplazamiento de un punto a controlar que es relevante. Este dato nos ayudará a conocer qué tipo de sistema elegiremos. 2. Distancia entre las zonas en movimiento y las zonas consideradas fijas. Factor obligatorio para sistemas tanto en tiempo real como en postproceso debido a que en estaciones totales, la precisión se degrada con la distancia tal y como ocurre con los GPS. 3. La intervisibilidad entre puntos y la posición de los puntos a controlar, nos ayudará a decidir el sistema, debido a que si no existe intervisibilidad directa entre el punto donde se sitúe el instrumento

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de medición y el punto a controlar habrá que optar por sistemas sin necesidad de intervisibilidad como clinómetros o GPS. 4. El movimiento esperado con estudios previos, nos ayudará a conocer que sistemas necesitamos realmente para controlar la zona y si los movimientos que se obtengan son esperados o por el contrario son movimientos que requieren de la puesta en marcha de un plan de emergencia. 5. Hay que atender al periodo de medición, que normalmente se suele estimar según la fase constructiva, ya que si se miden durante las 24h y los 365 días, las variaciones de presión y temperatura tanto diarias como estacionales, provocan un cambio importante en la corrección en ppm aplicable a la medida de distancias con EDM. Normalmente han de instalarse sensores de temperatura, presión, para proporcionar dichas correcciones atmosféricas que han de ser aplicadas por necesidad a las medias de las estaciones totales.

6. Dependiendo de la zona pueden producirse fenómenos como son los de refracción o gradiente de humedad, que pueden provocar errores en la medición angular y que hay que tener en cuenta a la hora de situar los instrumentos de medición para evitarlos en la medida de lo posible. 7. Hay que estudiar donde situar dichos equipos, según la visibilidad y la distancia a los puntos a controlar, y si están dentro o fuera de la zona afectada por el movimiento, porque si es así hay que fijar puntos que sirvan para posicionar con precisión el instrumento antes de cada medición. 8. Tendremos que determinar la situación de los puntos a controlar e instalar las señales de puntería, prismas, antenas... 9. Tendremos que estudiar el tipo de comunicaciones de los instrumentos con el centro de control donde se ubicará el software, comunicaciones GPRS, UMTS, Internet ADSL, WIFI, Radio Modem, Cable RS232 ó RS485… 10. Se dimensiona el sistema de tal forma que exista alimentación y con sistemas de backup para evitar posibles interrupciones de suministro. Aplicaciones donde los sistemas de auscultación geodésicos son necesarios A continuación detallamos una serie de aplicaciones donde los sistemas de auscultación geodésicos son necesarios, y varios “Case Studies” sobre ejemplos reales donde se puede conocer el uso y las ventajas de estos sistemas respecto de los métodos clásicos.

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✜✜ Control de Verticalidad de Edificios ✜✜ Cimentaciones ✜✜ Medidas de Compensación de Subsidencias ✜✜ Vibraciones (Grietas) ✜✜ Control de taludes, muros de contención, pantallas en la boca de un túnel  ✜✜ Control de Subsidencias ✜✜ Control de Convergencias ✜✜ Control de Laderas ✜✜ Control de Cargas de la presa ✜✜ Control en Paredes de Presas ✜✜ Control de Coronación de Presas ✜✜ Control de estructuras en construcción, guiado en el lanzamiento de tableros ✜✜ Control de pilas y pruebas de carga tras la construcción ✜✜ Control de Seguridad de Estructuras en uso Otras aplicaciones: ✜✜ Control 3D de deformaciones en la estabilidad de taludes en Minas (predicción) ✜✜ Control de Excavación ✜✜ Gestión de seguridad del personal y maquinaria ✜✜ Control de la seguridad de taludes ✜✜ Control de subsidencias ✜✜ Control en zonas de corrimientos de tierras

✜✜ Control de muros de contención ✜✜ Laderas de terreno inestable

RESUMEN Los sistemas de auscultación automáticos permiten un control continuo de las deformaciones. Esto supone una gran ventaja frente a los métodos existentes hasta el momento, que son muchos más lentos. De este modo podemos trabajar con mayor seguridad y tener más control al alcanzar un control en el tiempo. Mientras los métodos clásicos requieren de personal especializado, en los sistemas automáticos desaparecen los posibles errores humanos. En un sistema automático los errores son de tipo sistemáticos y por tanto pueden ser determinados y compensados. Por tanto garantiza una uniformidad y calidad en las observaciones. Un sistema automático permite controlar puntos inaccesibles, donde una vez instalado no es necesario volver a acceder. Éstas son algunas de las ventajas encontradas a la hora de utilizar un sistema automático de control que puede, en casi todas las circunstancias, reemplazar a los métodos clásicos.

Referencias: — «Dossier de Sistemas de Auscultación de Leica Geosystems España» (2009) Autores: David Fernández, Agustín Esteban y Antonio López — «Control Automático de Deformaciones. Medición de Convergencias en el túnel de la M111» TopCart 2004 [Archivo de ordenador], 2004, ISBN 84-923511-2-8, pags. 31-32 Autor: Javier Peñafiel y Angel Canales (2004):

— « Monitoring Hong Kong’s Bridges Real-Time Kinematic» GPS World Magazine July 2001 Autor Kai-yuen Wong, King-leung Man, and Wai-yee Chan (2001)

— «Presentación de Sistemas de Guiado y Control del Viaducto de Arbizelay» (UPM 2008) Alfredo Muñoz, Germán Moro, David Fernández y Antonio López

— « Smallest GPS Network for Tallest Building» Autor Joel Van Cranenbroeck, Douglas Hayes, Ian Sparks Hayes (2007) GPS Network magazine April 2007

— «Advances in RTK and Post Processed Monitoring with Single Frequency GPS» N. Brown, L. Troyer, O. Zelzer and J. van Cranenbroek Networked Reference Stations and Structural Monitoring

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Sistema de Control Superficial LAV Ave Hospitalet - Sants, Barcelona Las obras del Tren de Alta Velocidad Madrid – Barcelona – Frontera Francesa, son uno de los proyectos más ambiciosos desde el lanzamiento de las líneas de Alta Velocidad en España. El tramo de entrada en Barcelona ha sido de los más complicados de toda la obra, debido a la proximidad de edificios y a las estructuras geológicas. En el estudio geológico para la construcción de la Línea de Ferrocarril de Alta Velocidad (Madrid – Zaragoza –Barcelona –Frontera Francesa) en el tramo de entrada a la ciudad de Barcelona se advirtió de que el trazado proyectado discurría de forma muy cercana a una serie de edificios de diversas alturas. Algunos de estos edificios son torres de 15 plantas de altura y otros pisos de 5 alturas. Los estudios y previsiones anteriores a la construcción evidenciaban la posibilidad alta de movimiento de dichos edificios, durante la construcción de las pantallas anteriores a la excavación del túnel de entrada a la estación de Sants. Esto supondría la intervención con medidas de compensación como inyecciones de hormigón o micropilotaje de las zonas afectadas. Para control de las zonas afectadas con la mayor precisión posible, se emplea un sistema compuesto de 10 estaciones totales motorizadas con auto reconocimiento del prisma (TCA 2003 de Leica Geosystems) repartidas por la zona de afección. Las estaciones requieren de una gran estabilidad impidiendo cualquier tipo de vibración durante el proceso de medición, para ello se han elaborado una serie de pilares metálicos insertados en un bloque de cemento en las cubiertas de los edificios. Dichos estacionamientos disponen de centrado forzado que garantiza su reposición exacta en caso de necesitar ser reemplazadas. La determinación de los estacionamientos se define según dos criterios claros: optimizar el número de estaciones necesarias para controlar el mayor número de puntos posibles y garantizar las visuales a los puntos de referencia con los cuales poder estacionar el instrumento antes de cada serie de mediciones y que necesariamente han de estar situados en zonas que se consideren fijas. En una primera fase se instalaron 4 TCA 2003 y en una segunda fase el resto. Dicha instalación incluyó los elementos necesarios para asegurar la estabilidad (base de cemento y pilar metálico con centrado forzado), el

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suministro de energía (UPS) y comunicaciones (vía radio modem) entre la estación total y el centro de control. Por su parte, los prismas fueron situados lo más próximo posible a las zonas a controlar y teniendo en cuenta que existiese visual directa. Por ello se eligieron diferentes ubicaciones dentro de las mismas cubiertas o incluso en las fachadas de los edificios. La gestión de las estaciones se hizo de forma principal mediante dos ordenadores situados en las oficinas de obra, los cuales se comunicaban con las estaciones mediante el uso de radiomodems. De forma remota, se podía acceder a los ordenadores que disponían del software de control y así poder gestionarlos. Durante las obras de construcción se fueron situando más estaciones y más puntos de control de forma que las zonas de afección siempre estuviesen controladas y se fueron quitando estaciones conforme se consideraba que la zona era lo suficientemente estable. El sistema se instaló en primavera de 2006 y sigue funcionando hoy en día con una serie de estaciones por precaución, hasta que ADIF considere oportuno el dar por finalizado el sistema de control.

Empresa: IIC - OHL. Objetivo: Control del movimiento de los edificios situados en la zona de afección de las obras del tramo Hospitalet - Sants. Fecha: 2006. Resumen del proyecto Instrumentos: 10 Estaciones Totales TCA2003. Más de 200 Prismas de Monitoring. Software: Leica GeoMos. Comunicaciones: TCP/IP vía radio. Ventajas: Control continúo de los movimientos de los edificios en tiempo real durante las maniobras de ejecución de apantallado en la traza de la obra.

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Sistema de Control de Convergencias Túneles M-111, Aeropuerto de Barajas, Madrid La carretera M-111, perteneciente a la red de carreteras de la Comunidad de Madrid fue uno de los servicios afectados por las obras de ampliación del Aeropuerto de Madrid - Barajas. A fin de mantener el servicio de la carretera M-111, AENA construyó un túnel de cuatro tubos de 2.600 metros de longitud, incluida una primera actuación de 830 metros al ponerse en servicio la tercera pista. La sección tipo de la M-111 se compone de dos calzadas, una para cada sentido de circulación con dos carriles de 3,50 metros cada una y cómodos arcenes y aceras que dan lugar a un ancho de 12 metros cada tubo central. El túnel está dotado de modernas instalaciones que lo convierten en una obra puntera en su género. El objetivo del sistema era el de controlar las convergencias en el túnel en los puntos críticos y para ello era necesario que el sistema de control empleado fuese un sistema: preciso, continuo y extenso. Preciso porque las deformaciones que debían detectarse eran deformaciones submilimétricas, continuo porque las condiciones de carga del túnel varían constantemente y extenso porque dada la dimensión y la composición múltiple del mismo eran muchos los puntos a ser controlados. Se necesitaron controlar las deformaciones en los tubos 1 y 4, dado que son éstos, tubos exteriores donde se esperaban que aparecieran las mayores deformaciones. Se requería controlar un total de diecisiete secciones del túnel. Las Secciones de Control Principal estaban definidas por siete puntos a controlar definidos según la siguiente configuración. Las Secciones de Control Secundario constaban solo de 4 puntos. En total se instalaron 184 puntos que debían ser medidas, controladas y monitorizadas de modo continuo. Para conseguir este objetivo, cumpliendo los requisitos prefijados, se empleó un sistema compuesto de estacio-

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nes totales motorizadas con auto reconocimiento del prisma. Éstas eran controladas desde un centro de control que no solamente era capaz de gestionarlas, sino que además calculaba y analizaba en tiempo real los desplazamientos sufridos en los puntos a controlar. La estación total requerida fue la TCA2003 de Leica Geosystems dadas sus excelentes especificaciones técnicas. Para poder controlar tal número de puntos se dispusieron de un total de seis estaciones TCA2003, colocando tres en cada tubo. Las estaciones fueron ancladas al túnel mediante estructuras metálicas de gran rigidez y estabilidad impidiendo cualquier tipo de vibración. Dichos estacionamientos disponen de centrado forzado que garantizan su reposición exacta en caso de necesitar ser reemplazadas. Por su parte, los prismas se anclaron lo más próximo posible al punto a controlar. En aquellos casos donde la visual directa no era posible se utilizaron extensiones metálicas que permitieran la visual. La gestión de las estaciones desde el Centro de Control se hizo vía red local de AENA, mediante fibra óptica, aprovechando la red de comunicaciones instalada para el control y seguridad propios del Centro de Vigilancia del Túnel. Es decir, las estaciones estaban controladas remotamente desde un Centro de Control situado a más de 4 kilómetros de las estaciones y los prismas a controlar. Los resultados obtenidos confirmaban las deformaciones previstas. Una vez determinada la representación gráfica de las convergencias de los puntos medidos a lo largo del tiempo, se confirmaba la tendencia de las deformaciones. Empresa: OHL - Indra. Objetivo: Control de las convergencias en los túneles de la carretera M-111 que pasa por debajo de las nuevas pistas del Aeropuerto de Barajas. Fecha: 2005. Resumen del proyecto Instrumentos: 6 Estaciones Totales TCA2003. 184 Prismas de Monitoring. Software: Leica GeoMos. Comunicaciones: TCP/IP vía Fibra Óptica. Ventajas: Control de las convergencias en tiempo real con resultados y gráficas durante las maniobras de acopio de material.

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Sistema GNSS de guiado y control de empuje de un tablero AP1 - Mondragón El viaducto de Arbizelay de 380 metros de largo, 6 vanos, 5 pilas y 12 metros de ancho pertenece a la AP-1 Vitoria- San Sebastián a su paso por Mondragón. Gracias a la tecnología GNSS se realizó el empuje sobre las pilas y colocación de los 2 tableros que lo componen.

Mediante el uso de 6 receptores GX1230 GG, 5 equipos móviles situados en la estructura del tablero y otro como referencia, controlamos totalmente el tablero y su empuje. Las comunicaciones entre los sensores GNSS y Leica Spider se realizó mediante Radio Modem. Otros modos de comunicación se descartaron por problemas de cobertura y la presencia de inhibidores de frecuencia. Los tableros se construyeron in situ mediante hormigonado de una estructura de acero. Una vez fraguados se empujaron mediante gatos hidráulicos que los elevan y mueven en ciclos de 3 metros. Los gatos se desplazan sobre guías y empujan sobre apoyos soldados al acero. Además de los gatos de empuje el sistema cuenta con un sistema de retenida mediante cables para el frenado de emergencia de la estructura. En el centro del tablero se construyó un Pilono para el paso de cables de acero que se tensan para elevar la nariz de la estructura durante el empuje. Una vez situado sobre la Pila se baja el tablero para que apoye en las guías instaladas en los estribos. Con respecto a la Cota es importante que durante el empuje la nariz del tablero se encuentre por encima de los apoyos en las pilas. En el centro de control en la zona de empuje Leica Spider recibe los datos de los sensores GNSS y calcula las líneas base. La Posición en Tiempo Real se mandó a los Programas Leica Geomos y Leica Alignment Monitoring mediante NMEA.

Leica Geomos se encargó del cálculo de la posición e inclinación del Pilono central, así como de las tolerancias y alarmas en tiempo real. La opción “Virtual Sensor” de Leica Geomos permite el cálculo de cualquier fórmula con las magnitudes observadas (desplome, convergencia, inclinaciones, gradientes...)

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Con Leica Alignment Monitoring se analizaron cada segundo las posiciones de los 5 receptores GX1230 GG con 5 ejes 3D en formato Leica System1200. Todas las mediciones quedaron registradas en la Base de Datos MSQL abierta. La representación gráfica de todos los datos se realizó gracias al módulo Geomos Analizer, obteniendo el movimiento planimétrico y altimétrico de los empujes respecto a los ejes calculados. Se establecieron valores mínimos de calidad en 3D para la posición y se comprobaron diferencias de PK, distancia al Eje y variación de Cota. Todas las coordenadas se calcularon en UTM ED50 mediante el uso del sistema de coordenadas de la Obra en el formato de los GPS1200. También es posible cargar un modelo CSCS y un Geoide. Se pueden observar los ciclos de empuje y apoyo de la estructura así como las correcciones en la trayectoria aplicando los gatos hidráulicos. a. Planimetría

b. Altimetría

Empresa: Dragados S.A. España. Objetivo: Guiado y control mediante técnicas GNSS del empuje del tablero del viaducto de la AP1 en Mondragón.. Fecha: Marzo de 2008. Resumen del proyecto Instrumentos: 6 Receptores GX1230 GG. 6 Antenas AX1202 GG. Software: Leica GNSS Spider, Leica GeoMos, Leica Alignment Monitoring. Comunicaciones: Radio, 3G. Ventajas: Control en Tiempo Real de posición 3D y cálculo de geometría de la estructura. Empuje continuo gracias a la monitorización del proceso y el aviso mediante alarmas. Informes continuos e instantáneos del Empuje.

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I+D 100% Auscultación y monitorización dinámica y estática vía Internet

MADE IN SPAIN Conceptualizar y desarrollar nuevos productos y soluciones para auscultación, eje estratégico del I+D de Al-Top Topografía.

Auscultación y monitorización dinámica con dos estaciones totales sincronizadas. ute cadagua (Vizcaya)

Que la gastronomía española es es-

Al-top topografía es una pequeña-me-

están siendo implementadas en proyec-

pectacular y nuestro clima es estupen-

diana empresa que viene desarrollando

tos de auscultación estática/dinámica y

do es una realidad, pero que la última

su actividad desde hace 25 años. Dis-

medición de parámetros topográficos

tecnología está en el extranjero es una

tribuidor oficial de productos Trimble y

de vía. esta implementación de solu-

afirmación que, vistos los resultados,

Spectra Precision, ofrece la tecnología

ciones topográficas sobre tecnología

innovadoras empresas se esfuerzan en

más avanzada para profesionales de in-

trimble, se ha traducido en una serie de

desmentir. el tópico de que los últimos

geniería, construcción, topografía y edi-

productos íntegramente desarrollados

avances hay que buscarlos fuera va a te-

ficación. Al amparo de la garantía que

por el departamento de i+D de Al-top

ner que cambiar: prueba de ello son los

ofrecen los instrumentos y soluciones

topografía que fueron presentados en

proyectos de Investigación y Desarrollo

trimble, Al-top topografía desarrolla

la anterior edición de Intergeo, escapa-

en el campo de la auscultación dinámi-

respuestas adaptadas a las distintas ne-

rate de los últimos avances en geode-

ca y estática que Al-top topografía viene

cesidades de sus clien-

sia, geoinformación y topografía, donde

desarrollando en los últimos años.

tes.

tuvieron una muy buena acogida. estos

controlbox

rm3d

rm3dlight

Éstas

soluciones

AltA tecnologíA en comunicAciones topográficAs

Auscultación y monitorización dinámica y estática vía Internet

productos están siendo introducidos en

dades concretas del mercado para pro-

el mercado bajo la marca Settop, que

ducir nuevos productos”. en momentos

agrupa los instrumentos de producción

como los que estamos viviendo actual-

propia de Al-top.

mente, ésta apuesta estratégica en i+D,

Settop aporta soluciones para auscultación y monitorización dinámica/estática con Settop ControlBox 3D y Settop M1. la auscultación y medición de parámetros de vía están representados con

para una compañía como Al-top, es un esfuerzo en el cual han creído importante apostar, y que sus clientes valoran y aprovechan en el día a día de su labor profesional.

Settop RM3D y Settop RM3D Light. las

Así mismo, esta dinámica investigadora

DePARTAMenTo De InveS-

necesidades de comunicación vía gprs

también se ve reflejada en la sinergia

TIGACIón y DeSARRoLLo De

están cubiertas en el repetidor Settop

colaboradora que Al-top mantiene con

AL-ToP

Repeater. Settop, además, investiga y

organismos y universidades, con de-

produce soluciones de alimentación (ba-

mostraciones, formaciones o prototipos

Al-top desarrolla sus produc-

terías y cargadores) y comunicaciones

experimentales. como ejemplo, la co-

tos en un laboratorio dotado

(cables y conexiones).

laboración mantenida con el Institut de

con las más recientes tecnologías en el campo dimensional y electrónico, con ambiente totalmente antiestático para garantizar el no deterioro de los integrados programados de los equipos electrónicos. la implementación de la norma iso 9001 y el alto nivel de calidad del servicio de asistencia técnica ha sido recompensado

“Ahora, más que nunca, el desarrollo de nuevos conceptos de producto, marca distintiva de Al-Top Topografía”.

Geomàtica para tests experimentales con Settop RM3D (versión inercial), en el cual se estudia la viabilidad de medición de geometría de vía con integración de

como comenta enrique navarro, ge-

sensores ins/gnss.

rente de Al-top, “...la investigación y el desarrollo son el factor diferencial para lograr nuevas oportunidades de negocio y aportar una ventaja competitiva a nuestros servicios y productos. la demanda de soluciones por parte de nuestros clientes, en convergencia con nuestro espíritu investigador, ha dado lugar a una dinámica de investigación de nuevas soluciones que aprovechan las necesi-

con el Certificado Level 3, que como Servicio Técnico oficial Trimble autoriza la reparación y calibración de instrumentos trimble. pero el equipo humano es el principal activo; multidisciplinar y de conocimiento transversal que aporta su known-how para adaptarse a los proyectos específicos de los clientes.

Auscultación dinámica. la panadella (Barcelona)

AltA tecnologíA en comunicAciones topográficAs

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Auscultación y monitorización dinámica y estática vía Internet

Settop ControlBox 3D

Settop M1

Auscultación dinámica. pabellón puente (Zaragoza)

PRoyeCToS De AuSCuLTACIón DInáMICA y eSTáTICA víA InTeRneT

Settop ControlBox SuperServer es un

los ejemplos prácticos de auscultación

real situado a larga distancia. para ello,

estática (túneles, falsos túneles y áreas de afectación por obras) y dinámica (empuje de puentes y plataformas) vía internet, están siendo utilizados en distintos lugares de nuestra geografía.

sistema de monitorización remota que permite a los usuarios controlar y ob-

Settop RM3D

tener los datos de un equipo en tiempo incorpora tres interfaces de conexión a internet, por ethernet permitiendo a un usuario agregar equipos en su red de área local, por telefonía proporcionando una conexión 3.5g (High speed Down-

el objetivo es cubrir las necesidades de auscultación en el control de empujes de puentes, falsos túneles, túneles, áreas de afectación por obras, etc, con la más alta tecnología del momento. La estación total Trimble S8 + Settop M1 nos permiten, a través del software de análisis AuscultaWeb, centralizar nuestros trabajos de monitorización de forma remota, permitiendo controlar diver-

link packet Access) o por Wifi/Bluetooth. Settop ControlBox ha sido diseñado

Settop RM3D Light

para solventar imprevistos; cortes de alimentación, interrupciones inesperadas del sistema. Settop ControlBox facilita la tarea del usuario final, proporcionando un sencillo entorno Web para administrar y gestionar el sistema, desde cualquier punto de acceso de su red o de internet.

sos instrumentos simultáneamente. la

Settop Repeater

tecnología trimble® finelock consiste en un sensor de rastreo inteligente con un campo visual angosto que permite que la Trimble S8 detecte un objetivo sin interferencia de prismas cercanos. esta característica hace que el montaje de prismas sea más flexible y ofrece una precisión excepcional y confiable. software de auscultación y monitorización.

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AltA tecnologíA en comunicAciones topográficAs

Auscultación y monitorización dinámica y estática vía Internet

Settop ControlBox 3D. el sistema se basa en una estación móvil compuesta por tres receptores gps integrados l1 l2 rtK para la recepción de correcciones diferenciales por radio

como carro de medición apto para la medición de parámetros de vía y topográficos con fecha de abril del 2009.

Settop Repeater. le permite trabajar con redes Vrs en zonas con escasa

CertifiCado nº a-94

cobertura de telefonía transmitiendo el

desde un sistema gps o por telefonía

diferencial vía radio a los usuarios que

desde redes Vrs. los receptores trans-

desee. Settop Repeater le permitirá,

miten sus respectivos datos de posi-

configurar su red Vrs o Base simple

cionamiento a través del teléfono móvil 3.5g interno. se reciben y procesan por un software de control del sistema suministrado incluido en el pc funcionando como una unidad de control. la información muestra la posición y las desviaciones del elemento de construcción (la plataforma) en relación a los ejes teóricos del proyecto.

de forma sencilla. para ello, integra un Settop RM3D es un sistema avanzado de medición de parámetros de vía y topográficos, adaptable a distintos anchos de vía (1000, 1435 y 1668 mm). Settop RM3D Light es el hermano pequeño del Settop RM3D, adaptable a distintos anchos de vía.

sistema, tanto los ajustes de su radio como los diferentes casters. el sistema utiliza la telefonía (gprs) para conectarse a un punto de acceso y recibir correcciones diferenciales, que son retransmitidas automáticamente por radio. configurar tantos equipos móviles como desee utilizando una única conexión.

Settop M1 es un receptor Base/rover/

A continuación se muestran una serie

caster gnss de referencia con control

de proyectos realizados donde se puede

remoto de estación total. permite ges-

apreciar una relación con sus soluciones

tionar datos gps al mismo tiempo que

de I+D 100% made in Spain. puede am-

realiza trabajos de monitorización con

pliar información o solicitar más deta-

estación total y transmitir los datos a ción como Wifi, Bluetooth, radio, ether-

interfaz táctil que permite gestionar su

Aportando así, la flexibilidad de poder

Settop M1.

través de diversos puertos de comunica-

SoLuCIoneS De CoMunICACIón GPRS

Demostración settop rm3D realizada en el reino unido.

lles a través de su web.

net y gsm. esta flexibilidad y versatilidad hace de Settop M1 el dispositivo de referencia en aplicaciones de monitorización. el hardware ha sido diseñado para convertirse en el más pequeño y ligero del mercado y ser totalmente configurable por el cliente.

SoLuCIoneS De AuSCuLTACIón De víA y PARáMeTRoS ToPoGRáfICoS Settop RM3D y Settop RM3D Light son sistemas avanzados de control de diseño, auscultación, toma de datos y replanteo de vía de ferrocarril, con distintos métodos de medición. Al-top topografía ha recibido el certificado técnico de ADIf, administrador de infraestructuras ferroviarias, número A-94, informe técnico que evalúa el modelo Settop RM3D Auscultación dinámica. puente tercer milenio (Zaragoza)

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Auscultación y monitorización dinámica y estática vía Internet

PRoyeCToS De AuSCuLTACIon PAnADeLLA monitorización de talud afectado por desplazamiento. sistema compuesto por estación total trimble s8 y settop m1 controlando 60 prismas, reportando datos a servidor y permitiendo visualizar los datos analizados desde internet. PAnDo/CARBALLo monitorización de falso túnel afectado por desdoblamiento. sistema compuesto por estación total trimble s8 y radio global controlando 30 prismas. Datos analizados y reportados mediante internet.

PABeLLón PuenTe monitorización dinámica para colocación de puente por empuje. sistema compuesto por 4 estaciones totales trimble s8 monitorizando simultáneamente mediante radio global, obteniendo resultados de avance y deformación en tiempo real. enLACe-CADAGuA monitorización dinámica para colocación de puente por empuje. sistema compuesto por 2 estaciones totales trimble s8 monitorizando simultáneamente mediante radio global, obteniendo resultados de posición en tiempo real. TALAveRA monitorización dinámica de encofrado prefabricado. sistema compuesto por settop controlBox 3D enviando datos mediante teléfono (internet) y siendo visualizada la posición real en comparación al teórico en tiempo real. PueRTo De BLAneS monitorización dinámica de cajones prefabricados para obra marítima. sistema compuesto por settop controlBox 3D reportando resultados mediante lAn al piloto de la estructura y siendo visualizados los datos por oficina técnica en tiempo real. oBRA Ave BARCeLonA monitorización de edificios con posibilidad de movimiento. sistema compuesto por 35 estaciones totales trimble s8. para más detalles contacte con Al-top topografía.

LA CeRDeRA monitorización de 2 falsos túneles con posible deformación por asentamiento. sistema compuesto por 2 estaciones totales trimble s8 y dos settop m1 reportando resultados mediante lAn y realizando mantenimiento mediante telefonía interna 3,5g.

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AltA tecnologíA en comunicAciones topográficAs

EN portada HiSTORIA ESPECIAL ACTUALIDAD COMUNICACIÓN DE 3D EMPRESA NOTICIAS LA Grado TÉCNICA TOPOGRAFÍA enTÉCNICAS Ingeniería Y PROFESIONALES Geomática y Topografía

Carlos Carbonell Carrera. Universidad de La Laguna

El levantamiento hidrográfico (II) INTRODUCCIÓN

C

omo continuación al anterior artículo (El Levantamiento Hidrográfico I), se enumeran a continuación los equipos que tiene a disposición el profesional encargado de realizar un levantamiento hidrográfico. Se describe brevemente su funcionamiento y se indica su ámbito de aplicación.

6. EQUIPOS PARA HACER CARTOGRAFÍA SUBMARINA A la hora ejecutar un levantamiento hidrográfico, el técnico responsable de la medición deberá conocer qué tecnología tiene a su disposición para decidir, en función de diversos parámetros como tiempo de ejecución, calidad, escala, costo económico y precisión requerida cual es el equipamiento más apropiado para acometer el trabajo, sin olvidar el propósito de cumplir con los estándares internacionales contemplados en la publicación de la OHI S-44. 6.1 PLANIMETRÍA Los métodos para la determinación y registro de las coordenadas planimétricas X,Y son los mismos que los empleados en la confección de Cartografía Terrestre, ya sea a través de medida directa desde costa con estación total o a través de GPS en la embarcación, razón por la cual considero no necesario extenderme sobre el particular, habida cuenta de que son temas de sobra conocidos por nuestro Colectivo. 6.2 ALTIMETRÍA (PROFUNDIDAD) A continuación se arroja una breve

38 TOPCART

descripción de los sistemas disponibles. 6.2.1 Sistemas acústicos El desarrollo de los sistemas acústicos de haz simple (SBES), de origen militar, dieron paso a una nueva tecnología empleada en los levantamientos hidrográficos desde la mitad del siglo XX hasta nuestros días. La determinación de la profundidad se consigue a través de la medición del intervalo de tiempo transcurrido entre la emisión de un pulso sónico o ultrasónico y el retorno de su eco procedente del fondo marino. Se convierte la energía eléctrica en energía acústica y, a través de un transductor, esta energía acústica se proyecta en forma de haz vertical. Así, el pulso transita a través de la columna de agua hasta llegar al fondo y, una vez reflejado, llegar al transductor, determinando así la profundidad. Los equipos tradicionales de haz simple han evolucionado de sistemas analógicos a sistemas digitales, aumentando la precisión y la versatilidad de uso. La ecosonda digital, contando con el concurso de sensores de movimiento, de sistemas de posicionamiento global (G.P.S.) y del correspondiente

ABSTRACT Following the previous article (El levantamiento Hidrográfico I) listed below have systems available to the practitioner to conduct a hydrographic survey. Operation is briefly described, and indicates its scope. Palabras clave: escandallo, fotobatimetría, levantamiento hidrográfico, sonar monohaz, sonar multihaz.

software para la adquisición y procesado de datos han aportado una gran productividad a esta tecnología. Son sistemas que se siguen empleando en la actualidad en los levantamientos hidrográficos, sobre todo en trabajos que se realizan para cometer obras en infraestructuras portuarias. La precisión que alcanzan es subdecimétrica en aguas poco profundas (hasta 100 metros de profundidad). La posterior aparición de los sistemas acústicos multihaz (MBES) tienen como valor añadido respecto de los sistemas de haz simple la capacidad de ofrecer una cobertura total del fondo marino. Su empleo es más complejo y precisa de un software de aplicación

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específico que explote todas sus potencialidades. Numerosas administraciones han adoptado la tecnología multihaz para la confección y actualización de sus cartas náuticas, habida cuenta de su capacidad para establecer una zonificación más amplia del área a cartografiar. En este caso la transmisión del pulso se hace en forma de haz dirigido al fondo marino. La reflexión de esta energía acústica producida en el fondo del mar permite determinar la profundidad. A medida que la nave se mueve, el perfil barre una banda en la superficie del fondo marino, conocido como banda. El ancho de banda de estos sistemas es proporcional a la profundidad, adoptándose usualmente del triple de la profundidad del agua. Independientemente de que el sistema empleado sea de haz simple o multihaz, para la determinación precisa de la profundidad intervienen otros factores que determinan una serie de correcciones en las medidas efectuadas, tales como parámetros del ecosonda, inclinación, bandeo y balanceo de la nave, desalineamientos del transductor… factores a considerar junto con una correcta y actualizada calibración de los equipos. Se escapa del propósito del presente artículo pormenorizar en estas correcciones, habida cuenta de que cada instrumental precisará de unas características específicas que determinan su calibración. Como equipo complementario a los descritos cabe citar el empleo de sumergibles autónomos, muy útiles cuando necesitamos más información del fondo marino que la que nos pueda ofrecer un levantamiento hidrográfico. Son frecuentemente utilizados en trabajos de instalación y mantenimiento de infraestructuras submarinas como gasoductos, oleoductos y plataformas submarinas. A estos submarinos se les puede equipar con equipos de sonar, espectroscopios de masas, brazo de recogida de muestras y cámara digital complementando con los datos recogidos la información posicional de nuestro levantamiento. 6.2.2 Sistemas no acústicos Por un lado están los sistemas tradicionales de medida directa de profundidad, basados en la datación de profundidad a través de sondaleza

(o escandallo), escandallo con apoyo topográfico y/o GPS, y ecosonda con GPS. Sobre estos sistemas de medida directa de profundidad existe un artículo de nuestros compañeros Serra Peris, J. y Marqués Mateu, A, que profundiza sobre el particular y al cual remito a los interesados en el apartado de fuentes consultadas, por lo que no me extenderé sobre el tema en cuestión. Su economía y facilidad de uso los han hecho prevalecer durante mucho tiempo, y aún hoy en día son preceptivos para determinado tipo de levantamientos hidrográficos, tales como perfiles batimétricos en playas y trabajos de construcción de infraestructuras portuarias dentro de los diques. Los sistemas láser aerotransportados (ALS) arrojan posibilidades hasta hace poco impensables, ofreciendo una cobertura total del fondo marino y de la datación de su profundidad. El fundamento del sistema del sondeo por láser aerotransportado hidrográfico LIDAR (Light Detection and Ranking) consiste en la emisión de pulsos láser en dos frecuencias (azul-verde e infrarroja) desde un avión. La llegada del pulso de luz reflejado por la superficie del mar y por el fondo determina una diferencia de tiempo entre los dos retornos, parámetro que es convertido en distancia. Estos sistemas arrojan unas altas tasas de adquisición de datos, fruto de la velocidad del levantamiento de la capacidad de abordar amplios anchos de banda. Son especialmente indicadas en aguas poco profundas (Axelsson y Alfredsson, 1999), pero tienen sus limitaciones, pues requieren unas condiciones de operación óptimas en lo que a la claridad del agua se refiere, pues son muy sensibles al material suspendi-

Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía

do y la turbidez de la columna de agua que atraviesan. Otra de sus limitaciones es la profundidad, que en aguas muy claras dejan de ser plenamente operativos a profundidades mayores de 100 metros. Son, además, sistemas con unos elevados costos de recolección de datos, en la medida que precisan del concurso de una aeronave equipada con el instrumental, lo que encarece en gran medida los costos de adquisición de datos. No obstante, en determinadas condiciones de observación son equipos que pueden compensar estos costos con la rapidez en la obtención de datos. A este respecto cabe destacar la potencialidad que apuntó Thomas Lowe, de la University College London, en su artículo “Evaluación del potencial de la integración del LiDAR con la Batimetría en el Estuario del Támesis”, donde comentaba que “La Autoridad Portuaria de Londres debe ser aconsejada en el sentido de usar el LiDAR topográfico para levantar y cartografiar las zonas entre mareas del Támesis es una opción eficaz y una solución efectiva en cuanto a costes”. Los interesados pueden encontrar la referencia del artículo en el apartado de fuentes consultadas. De un ámbito de aplicación más restringido cabe citar los Sistemas Electromagnéticos Aerotransportados, usados para la detección de depósitos minerales metálicos de alta conductividad en aguas poco profundas. Su principio es el mismo que el empleado en geofísica para medir la conductividad eléctrica a través de la emisión de un campo magnético generada por un transmisor ubicado en un avión o en un helicóptero. Fotobatimetría: la generación de cartografía a través de procedimientos

TOPCART 39

Figura 1. Fuente: OHI.

fotogramétricos, en lo que a la cartografía submarina se refiere, aporta información cartográfica de superficie de gran precisión dependiendo de la escala de vuelo y de restitución. Para la datación de líneas de costa, detalles, puertos e instalaciones es una herramienta complementaria al levantamiento batimétrico. Empleando fotogrametría digital, los procesadores de la imagen digital obtenida relacionan la intensidad de la luz con la profundidad. La limitación estriba en que esta relación depende del material en suspensión y de las propiedades de reflejo del fondo marino, la determinación de la profundidad a través de esta técnica responde más a necesidades de tipo cualitativo que cuantitativo, es decir, no deja de ser un método poco empleado para ejecutar un levantamiento batimétrico con ciertos requerimientos de precisión. Resulta, pues, la fotobatimetría, una herramienta complementaria al levantamiento batimétrico en tareas de reconocimiento y planificación del mismo, así como en la determinación de líneas y detalles de costa. Teledetección: de manera similar a la fotobatimetría, las imágenes de satélite en la banda visible pueden ser usadas para la determinación de la profundidad. Los satélites pueden ser equipados con altímetros de alta resolución para barrer la superficie de los océanos y, con el apropiado procesado de datos, estimar las profundidades de grandes extensiones. Las características del fondo marino, como los montes submarinos, contribuyen a la modificación local del campo de gravedad de la tierra, parámetro que es medido desde el satélite. La superficie del océano puede ser datada con un altímetro de satélite exacto y la anomalía, es decir la diferencia entre la superficie del océano

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observada y la superficie teórica, como la creada por un elipsoide de referencia (WGS84), puede ser determinada y, por tanto, la profundidad de agua queda estimada. La integración de la altimetría desde satélite con las medidas batimétricas pueden producir una cartografía del fondo marino en áreas muy extensas donde resulte complejo aplicar otras técnicas. Actualmente, solo a través de navegación con equipos de sondaje llegamos a unas precisiones óptimas de levantamiento batimétrico para uso ingenieril. A pequeña escala, es decir, en zonas más amplias y sin excesivas necesidades de resolución, la batimetría por satélite se muestra como una disciplina de grandes posibilidades en campos como: ✜✜ Modelos de tsumanis ✜✜ Planificación de rutas de extendido de cableado ✜✜ Modelos hidrodinámicos de mareas ✜✜ Predicción de fenómenos geológicos ✜✜ Legislación y distribución estatal ✜✜ Defensa Los Factores que afectan a las medidas desde satélite son: ✜✜ Mareas: pueden ser corregidos a través de modelos matemáticos ✜✜ Movimientos tectónicos

✜✜ Interferencias producidas por la humedad o sequedad atmosféricas ✜✜ Oscilaciones barométricas ✜✜ Interferencias en la ionosfera ✜✜ Sesgo electromagnético La batimetría desde satélite es un campo aún por desarrollar y del que se esperan mejoras en la precisión gracias a los avances en los sistemas de captación de imágenes, de mayor resolución, con los que van equipados los satélites. CONCLUSIONES Ante todo lo expuesto cabe destacar, como primera y fundamental conclusión, que un pormenorizado conocimiento del fondo oceánico es imprescindible para el progreso de cualquier tipo de actividad marina. A nivel global, el conocimiento del fondo oceánico es preciso para estudiar fenómenos geológicos, cuestiones relacionadas con el ecosistema marino, analizar procesos evolutivos, realizar evaluaciones de impacto ambiental, estudios de mareas, de movimientos tectónicos… sin olvidar cuestiones relacionadas con la gestión de recursos naturales como el petróleo o de legislación de territorialidad marítima bajo la plataforma continental, de rabiosa actualidad últimamente, por cierto, como queda reflejado en el artículo de la revista National Geographic de mayo de 2009: “Una nueva

Figura 2: Mapamundi del fondo marino desde satélite. Fuente: http://www.soy-jacs.com/buceo/articulos/cartofiasub

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cartografía del Ártico”, en el que se trata el litigio existente sobre la soberanía bajo el mar de zonas ricas en crudo y gas. Una cuarta parte de las reservas mundiales de petróleo y gas podrían estar bajo el subsuelo Ártico, y reclaman su soberanía cinco países: Canadá, Dinamarca, Noruega, Rusia y Estados Unidos. Casi nada. A nivel nacional este conocimiento ayuda a gestionar los recursos marítimos, a estudiar fenómenos costeros, a planificar la navegación y la pesca, a optimizar rutas de navegación y a planificar las obras portuarias, entre otras aplicaciones. A nivel insular, como el caso de la Isla de Tenerife en la que resido, el océano forma parte de nuestra vida. Es preciso conocerlo. La vital dependencia de las instalaciones portuarias, el óptimo aprovechamiento de los recursos pesqueros y la necesidad de garantizar una navegación segura determina una especial atención hacia un conocimiento pormenorizado del fondo marino. Esta cartografía submarina la obtenemos a través del levantamiento hidrográfico, tarea compleja en la que participa un elevado número de recursos técnicos y humanos, así como de equipamiento de navegación, de medición y auxiliar, razón por la cual es preciso realizar una pormenorizada planificación del mismo. Para la realización de este levantamiento hidrográfico tenemos a nuestra disposición una tecnología que se adapta, en cada caso concreto, a nuestras necesidades, descrita brevemente en el presente artículo. Independientemente del instrumental empleado, el desarrollo de las telecomunicaciones y de los sistemas informáticos y de información, unido a la gran densidad de datos disponi-

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bles a un gran ritmo de adquisición ponen a nuestra disposición una información del relieve submarino en forma de datos batimétricos, que junto con otro tipo de datos de diversa índole (cuantitativos y cualitativos) nos ayudan a entender un poco más el fondo marino. Esta información es un producto de extraordinario interés para las Administraciones Nacionales, Autonómicas y Entidades Locales, así como para Organismos de Investigación, Universidades y empresas Públicas.

La amplia disponibilidad de datos geográficos y al desarrollo de las técnicas que ofrece la Sociedad del Conocimiento, definen un nuevo modelo de explotación de la información geográfica. Bajo estas premisas, en lo que respecta a la información oceanográfica, el Instituto Español de Oceanografía ha creado un visor de información espacial (http://mapserver.ieo.es/website/ WMS_IEO/viewer.htm) en el que podemos consultar, entre otros, datos referentes a límites administrativos, información ambiental, usos del suelo, regulaciones a la navegación, medio físico e imágenes y naturaleza de los fondos. El nuevo visor web sentará las bases para la creación de una infraestructura de datos espaciales de información marina que pueda integrarse en la Infraestructura de Datos Espaciales de España (IDEE), un proyecto del Ministerio de Fomento que tiene como objetivo el integrar a través de Internet los datos, metadatos, servicios e información geográfica de todo tipo que se producen en España.

FUENTES CONSULTADAS Libros — Martín López, J. (1999) Cartografía. Madrid. Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía. Revistas científicas — Serra Peris, J. Marqués Mateu, A. (1997) Barra Perfiladora. Sistema Manual para el levantamiento de perfiles batimétricos de precisión. Topografía y Cartografía, vol XIV, nº 79, pág. 20-30 — Lowe, T. (2004) Evaluación del potencial de la integración del Lidar con la Batimetría en el estuario del Támesis. Topografía y Cartografía, vol XXI, nº 123, pág. 15-27 — Rodríguez Pascual, A. et.al. (2005) La infraestructura de datos espaciales de España (IDEE): una realidad emergente. Topografía y Cartografía, vol XXI, nº 126, pág. 26-32 — Funk, McKenzie (2009) Una nueva Cartografía del Ártico. National Geographic, nº 5, Vol. 24, pág. 40-57 Consultas web — Barger, R. (2005) El Sonar. Topografía Global. http://www.topografiaglobal.com.ar/archivos/ teoria/sonar.html [Consultado: enero 2010] — Bolufer, P. (2007) Batimetría con sumergible autónomo. Mapping Interactivo. http:// www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp?id_articulo=1421 [Consultado: junio 2009] — De la Rosa, E. (2007) Ingeniería de las Ondas I. Universidad de Valladolid http://www.lpi. tel.uva.es/~nacho/docencia/ing_ond_1/trabajos_06_07/io7/public_html/index.html. [Consultado: junio 2009] — I.H.O. (2009) International Hydrographic Organization. Mónaco. http://www.iho-ohi.net/ english/home/ [Consultado: febrero 2010] — Peñafiel de Pedro, J. et. al. (1997) Aplicación de las técnicas de medición GPS en tiempo real con precisión centimétrica a levantamientos batimétricos. Mapping Interactivo. http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp?id_articulo=737 [Consultado: junio 2009] Bases de Datos: — Ministerio de Educación (2010). Tesis Doctorales, TESEO. https://www.educacion.es/teseo/irGestionarConsulta.do;jsessionid=4A3E9B4670CD50A6C5BBAB4CA2B3BDA5. España [Consultado: enero 2010]

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INSTITUTO GEOGRÁFICO NACIONAL CENTRO NACIONAL DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA

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BASE CARTOGRÁFICA NUMÉRICA (BCN1000, 500, 200, 25), MAPA TOPOGRÁFICO NACIONAL (MTN50, 25), MODELO DIGITAL DEL TERRENO (MDT1000, 200, 25), LÍNEAS LÍMITE, BASE DE DATOS DE POBLACIÓN, MAPA DE USOS DEL SUELO, ATLAS NACIONAL DE ESPAÑA, CARTOGRAFÍA TEMÁTICA. CENTRO DE DESCARGAS DE DATOS,

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EN portada HiSTORIA ESPECIAL ACTUALIDAD COMUNICACIÓN DE 3D EMPRESA NOTICIAS LA Grado TÉCNICA TOPOGRAFÍA enTÉCNICAS Ingeniería Y PROFESIONALES Geomática y Topografía

Tomás Castaño Ortega, Irene Rodríguez Elez; Tutores: Ángel Luis Muñoz Nieto, Diego González Aguilera, Escuela Politécnica Superior de Ávila (Universidad de Salamanca)

Contraste y validación de metodologías de análisis dimensional, aplicadas a la evaluación de superficies en vehículos 1. RESUMEN a fotogrametría terrestre de rango cercano es la principal metodología utilizada en este trabajo, ya que es un método de medición precisa, rápida y económica con aplicación a objetos no puramente cartográficos, como el caso de la industria del automóvil en la cual nos hemos centrado. Este proyecto se desarrolló en el marco del Convenio de colaboración suscrito entre la empresa CESVIMAP y la Universidad de Salamanca. Es un proyecto de investigación en el cual hemos aplicado metodologías fotogramétricas a partir de cámaras digitales y Escáneres Láser 3D a la industria del automóvil, para la obtención de medidas de superficies externas en vehículos para su posterior peritación. Con las medidas obtenidas a partir de cada método utilizado, hemos realizado un análisis estadístico para comprobar la fiabilidad de los resultados y de las metodologías llevadas a cabo.

L

2.-OBJETIVOS El proyecto se ha llevado a cabo para satisfacer las necesidades de la empresa CESVIMAP y del Proyecto Fin de Carrera marcándonos los siguientes objetivos: — CESVIMAP es una empresa de ámbito Internacional dedicada a la industria del automóvil, la cual a la hora de peritar un vehículo en el extranjero desplazan personal, lo cual supone un incremento de coste y de trabajo, por ello uno de nuestros objetivos ha sido la validación de una metodología fotogramétrica de bajo coste a partir de cámaras digitales, la cual permite una toma de fotografías en el lugar del vehículo a peritar, un envio de las tomas por Internet y procesamiento de los datos en la empresa que disponen en Ávila — Generación de modelos tridimensionales mediante cámaras (Reflex Nikon D80 y digital Sony dsc s90) y Escáneres Láser 3D ( Trimble GX y Faro Photon ) — Medición de superficies de las piezas externas que forman un vehículo — Contraste y validación de las metodologías utilizadas con cada instrumento, mediante un análisis estadístico de muestras pareadas, en el cual hemos estudiado si existen o no diferencias significativas entre los instrumentos.

44 TOPCART

3.- INSTRUMENTACIÓN Y METODOLOGÍA UTILIZADA 3.1 Cámaras digitales: Las cámaras digitales utilizadas han sido NIKON D80 y Sony dsc s-90, para que éstas sean métricas hemos llevado a cabo un proceso de calibración con el software Photomodeller Camera Calibrator 4.0. En esta fase se realiza una Orientación Interna mediante la cual determinamos los parámetros geométricos y radiométricos de las cámaras como la distancia focal calibrada, distorsiones de la lente, coordenadas del punto principal y el tamaño del CCD. A continuación pasamos a la generación de los modelos tridimensionales. La toma de datos se ha realizado situándonos en los dos laterales así como en las cuatro esquinas del vehículo sin olvidarnos de mantener un cierto recubrimiento entre las tomas. Para el procesamiento de los datos mediante el programa Photomodeller, se realiza una identificación de puntos homólogos que nos han servido para la orientación de los fotogramas y para definir la geometría del vehículo mediante un marcado de líneas y curvas que se adaptan a la geometría del automóvil. En esta fase se realiza la Orientación relativa de forma automática, y por último para que el modelo sea métrico lo escalamos. Sobre el modelo generado de líneas y curvas pasamos a la creación de superficies, sobre las que se van a realizar

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Es un proyecto de investigación en el cual hemos aplicado metodologías fotogramétricas a partir de cámaras digitales y Escáneres Láser 3D

medidas y sobre las que se aplican texturas para dar una sensación más realista al modelo tridimensional.

Fig 1: Modelo tridimensional del vehículo definido por líneas y curvas, y modelo texturizado

3.1.1 Despiece del vehículo: A parte del modelo tridimensional métrico del vehículo completo, hemos generado un modelo tridimensional con cada pieza debido a que el número de fotografías a orientar es menor, y alcanzaremos superficies más precisas. Las piezas modelizadas han sido: Aletas delanteras, traseras, puertas delanteras, traseras, capot, paragolpes traseros, techo y portón trasero.

Fig 2: Modelo tridimensional de una de las puertas traseras generado por líneas y modelo texturizado

3.2 Escáneres láser 3D 3.2.1 Flujo de trabajo con TRIMBLE GX El Escáner Láser 3D TRIMBLE GX se estaciono a cada lado del vehículo y en los dos frentes a una altura más elevada para garantizar una cobertura de todo el objeto. En el procesamiento de datos mediante RealWorks Survey el primer paso es Alinear las tomas con puntos homólogos. Posteriormente se realiza una depuración y filtrado de las nubes de puntos eliminando aquellos puntos que no sean de interés para el proyecto y a continuación se procede a la generación de mallas y a la edición de las mismas para obtener las superficies de las piezas.

Las mallas obtenidas mediante Realworks no han sido válidas puesto que la nube de puntos tenía bastante ruido imposible de depurar mediante las herramientas que dispone este software, por ello intentamos solventar el problema mediante otros software como Polyworks, Rapydform sin obtener ningún resultado válido puesto que las mallas generadas no se adaptaban a la geometría del vehículo. En este punto llegamos a la conclusión de que el aparato no había registrado correctamente las nubes de puntos debido a la reflectancia del material. Por lo tanto desestimamos este método con el Escáner TRIMBLE GX y nos disponemos a trabajar y a conseguir resultados con el Faro Photon para llegar a unas medidas de superficies fiables con esta metodología. 3.2.2 Flujo de trabajo con Faro Photon En la toma de datos, estacionamos el aparato en los cuatro laterales y a una altura más elevada en las esquinas del vehículo. Distribuimos esferas por toda la zona a escanear, para que la alineación de las tomas fuera automática y se llevó a cabo en escala de grises debido a que el tiempo de escaneado es menor. En la toma del techo probablemente debido a la oblicuidad de la misma la nube de puntos no se adaptaba a la geometría, por ello utilizamos una mezcla de polvos de talco diluidos en agua para que la reflectividad del techo fuera menor llegando a unos buenos resultados. Para alinear las tomas en aquellas piezas que no se pueden extraer de una sola, con tan solo marcar el radio de las esferas y nombrar a todas por igual el alineamiento es automático. Posteriormente realizamos la depuración y filtrado de las nubes de puntos para la generación de mallas. Las mallas obtenidas con este aparato (Ver Fig. 3) son de gran calidad por tanto las exportamos a Polyworks y medimos sobre las mismas las superficies de las piezas. 3.3 Análisis estadístico y comparación de los resultados. El estudio estadístico aplicado a este proyecto con el software SPSS Statistics 17.0 ha sido el de muestras pareadas o dependientes, mediante el cual intentamos probar si existen diferencias significativas entre los instrumentos

Fig. 3: Recorte de la pieza en la nube de puntos del modelo y malla creada del capot.

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En el procesamiento de datos mediante RealWorks Survey el primer paso es Alinear las tomas con puntos homólogos utilizados y representar los resultados en diagramas de barras de error. En este proyecto no podemos hablar de errores sino de discrepancias ya que no tenemos el valor verdadero de la superficie. Las variables que han formado parte de este estudio han sido las superficies obtenidas para cada instrumento y la facilitada por la empresa CESVIMAP (Ver Tabla1). Para aquellas piezas que son simétricas y que tenemos dos medidas por instrumento se ha calculado la media entre las dos superficies. Tabla 1: Superficies de las piezas obtenidas por cada instrumento PIEZAS

Nikon D80(m2)

Sony dsc s-90(m2)

Escáner FARO(m2)

Cesvimap(m2)

Puerta delantera Puerta trasera Aleta trasera Aleta delantera Techo Capot Portón trasero

0,806 0,691 0,373 0,290 1,499 1,231 0,563

0,810 0,699 0,380 0,257 1,473 1,250 0,566

0,865 0,712 0,387 0,270 1,614 1,243 0,486

0,770 0,700 0,420 0,320 1,480 1,250 0,440

En los diagramas de barras de error hemos comparado las medidas realizadas para cada par de aparatos, representando el valor medio de las diferencias, junto con su 95% de intervalo de confianza que estará interpretado por una barra de error. Dibujaremos una horizontal en el 0 que representará la igualdad entre los instrumentos. El primer diagrama corresponde al análisis realizado con todas las piezas (Ver Fig 4) y el segundo, el llevado a cabo prescindiendo del techo debido a que la medida obtenida por el Escáner Faro discrepa bastante de las demás. (Ver Fig 5) Por lo tanto podemos decir que las medidas obtenidas por Nikon, Sony y Cesvimap son las que mejores resultados nos han dado y las que menores discrepancias tienen entre sí.

Fig 5: Diagrama de barras de error prescindiendo del techo

Si vemos la barra de error que representa el intervalo de confianza entre el par formado por Nikon-Sony, es la más pequeña esto quiere decir que es la estimación más precisa Las mayores discrepancias que hemos obtenido han sido en los pares formados con el Escáner, esto puede ser debido a que piezas como el techo tienen bastantes discrepancias, al haber unido 4 tomas muy oblicuas para alinear la nube de puntos y haber introducido mayor error en el estudio. 4.- CONCLUSIONES - Hemos validado todas las metodologías utilizadas mediante las cámaras y el Escáner Láser 3D Faro Photon desestimando el Escáner Láser Trimble para modelizar objetos de estas características. - Los mejores resultados que hemos conseguido han sido los obtenidos por las cámaras. - Para interpretar las discrepancias tenemos que tener en cuenta la complejidad geométrica del modelo así como la definición de superficies por ello hemos llevado a cabo un análisis estadístico con todas las piezas y otro desechando el techo.

5.- BIBLIOGRAFÍA Referencias bibliográficas: — JOSE LUIS LERMA GARCÍA “Fotogrametría moderna: Analítica y digital” Ed: Universidad Politécnica de Valencia. — ANDERSON SWEENEY WILLIAMS “Estadística para administración y economía”. Webs visitadas: — FARO: http://www.faro.com/default_es.aspx?ct=sp Acceso: abril 2009. — TRIMBLE: http://www.trimble.com/index.aspx Acceso: abril 2009. — CESVIMAP: http://www.cesvimap.com/

Fig 4:Diagrama de barras de error con todas las piezas

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SiStema avanzado de medición de parámetroS de vía y topográficoS.

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EN portada HiSTORIA ESPECIAL ACTUALIDAD COMUNICACIÓN DE 3D EMPRESA NOTICIAS LA Grado TÉCNICA TOPOGRAFÍA enTÉCNICAS Ingeniería Y PROFESIONALES Geomática y Topografía Carlos Javier Broncano Mateos Jefe del Área de Fotogrametría y Teledetección Departamento de Geodesia y Topografía. Escuela de Guerra del Ejército.

Comparativa entre el método de detección de cambios orientado a objeto y los métodos tradicionales Resumen: n este artículo se presentan los resultados de aplicar las técnicas tradicionales de detección de cambios y la nueva llamada orientada a objeto, dentro de lo que se conoce como Geographic Object Base Image Analysis (GEOBIA), a dos juegos de imágenes multitemporales. El objetivo consiste en evaluar dichas técnicas para su uso en la actualización cartográfica a escala 1:50000. Además se evalúa la calidad de la segmentación mediante la Función Objetivo.

E

1. Introducción El análisis de imágenes multitemporales provenientes de sensores digitales aerotransportados o satélite y el reconocimiento automático y preciso de los cambios detectados son componentes cruciales para una actualización eficiente de los Sistemas de Información Geográfica (S.I.G.). La actualización cartográfica se puede enfocar de dos modos, como un proceso continuo actualizando la Base de Datos cada vez que se tiene conocimiento de un cambio o de manera cíclica estableciendo un número de años en el que la cartografía debe ser de nuevo revisada. La realidad es una mezcla de estos dos enfoques. De manera general se establece un número de años en el cual la cartografía se debe actualizar y por otra parte, en zonas sujetas a grandes cambios, se puede actualizar de manera puntual. Los métodos tradicionales de detección de cambios han sido tratados usualmente con imágenes multiespectrales con sensores como TM del Landsat 5, NOAA-AVHRR, SPOT que abarcan un gran área, pero con pobre resolución espacial como para detectar cambios en un entorno urbano. Así existen numerosos estudios de detección de cambios en la cubierta terrestre para seguir la evolución de áreas forestales, superficies quemadas, desastres naturales, crecimiento urbano, etc. (Ambrosio et al., 2003). Estas técnicas tradicionales de detección de cambios

48 TOPCART

comprenden la postclasificación junto con métodos como diferencia entre imágenes o cociente entre bandas, la mayoría de los estudios sin embargo, han ido encaminados a la detección de cambios de usos del suelo, con un marcado carácter medioambiental y no tanto de actualización cartográfica. En los últimos años a las técnicas tradicionales de detección de cambios basadas en la clasificación temática de las imágenes para posterior clasificación del cambio sufrido, hay que incorporar una nueva llamada clasificación orientada a objeto basada en la segmentación de la imagen. Hay ya diversas investigaciones sobre el uso de esta nueva técnica para actualización de la Base de datos, como la de (Recio, 2009) en la que se estudia la clasificación orientada a objeto aplicada a la actualización de base de datos de ocupación del suelo en paisajes agrícolas, base de datos en España como el SIGPAC. En (Castilla, 2003) se emplea el análisis orientado a objeto de imágenes de Teledetección para actualizar cartografía forestal. Para este estudio se emplean dos juegos de imágenes multitemporales: Palabras clave: Fotogrametría, Teledetección, Análisis de la imagen Orientada a Objeto, detección de cambios.

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✜✜ Las imágenes Caso 1 están localizadas en el municipio de Majadahonda, corresponden a ortofotografías con tamaño de píxel de 0,5 metros, correspondientes a los años 1999 y 2001. ✜✜ Las imágenes Caso 2 de la ciudad de Toledo, corresponden a diferentes vuelos fotogramétricos de los años 1995 y 2005. 2. M  étodos de detección de cambios Se pueden clasificar las técnicas de detección de cambio de la siguiente manera: A. Detección de cambios a nivel píxel (PLCD, Pixel Level Change Detection). Las técnicas a nivel píxel son aquellas que buscan la diferencia en valores de radiancia entre los píxeles de las dos imágenes a comparar. Entre ellas se encuentran: ✜✜ Diferencia de imágenes. ✜✜ Cocientes multitemporales. ✜✜ Análisis del vector de cambio. ✜✜ Comparación post-clasificación. Los algoritmos de clasificación basados en el valor del píxel (PLCD, Pixel-level change detection) han sido usados ampliamente en estudios de uso del suelo, pero tienen sus limitaciones en entornos complejos de clasificación, como en áreas urbanas en imágenes de alta resolución. En primer lugar, los píxeles no son una muestra del entorno urbano a la escala espacial de las características a cartografiar, por lo que las edificaciones son representadas por grupos de píxeles, los cuales deben de ser tratados como objetos individuales (Burnett y Blaschke, 2003). La idea de un píxel perteneciente a una determinada categoría es que tiene que ser cercana espacialmente a una característica espectral de una determinada clase. En segundo lugar, una edificación produce un ancho rango de firma espectral, debido a los diferentes materiales existentes en los tejados. Tercero, muchas características en ambiente urbano aparecen espectralmente similares (por ejemplo, tejados de hormigón y calles) y pueden ser discriminadas solamente por información externa (Smith y Hoffmann, 2001). B. Detección de cambios a nivel de características (FLCD, Feature level Change Detection). Se basa en las transformaciones en las propiedades espectrales o espaciales de una imagen multiespectral. Como las siguientes: ✜✜ Análisis de Componentes Principales (A.C.P.). ✜✜ Transformación Tasseled Cap. ✜✜ Diferencia de índices de vegetación. ✜✜ Multivariate Alteration Detection (M.A.D.). La detección de cambios a nivel de características es un nivel más avanzado de procesamiento que el basado en píxel, se basa en las transformaciones de las propiedades espectrales o espaciales de una imagen multiespectral. C. Detección de cambios a nivel de objeto (OLCD, Object level Change Detection).

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Se basa en la segmentación multiescala y la tecnología de modelado relacional. 3. Segmentación de una imagen La segmentación consiste en dividir una imagen digital en regiones o entidades significativas, esto significa tomar las partes o segmentos que se pueden considerar como unidades homogéneas relevantes, con respecto a una o más características. En la segmentación, las características texturales basadas en dependencias espaciales de tonos de gris se usan para construir objetos de igual comportamiento. El problema en la segmentación es cómo definir en la imagen un juego de características significativas u objetos (Hurskainen y Pellikka, 2004). La solución pasa por buscar cambios en la homogeneidad o hetereogeneidad de los píxeles en la imagen. La segmentación de imágenes tiene su origen en diversos estudios de psicología que muestran la preferencia de la visión humana por agrupar regiones visuales en términos de: ✜✜ Similitud, en los tonos de gris de los píxeles de un entorno, que permite construir regiones por división y fusión, por crecimiento o por umbralización. ✜✜ Discontinuidad en los tonos de gris de los píxeles de un entorno, que permite detectar puntos aislados, líneas y aristas (bordes). ✜✜ La Conectividad de los píxeles desempeña un papel importante en la segmentación de imágenes. Una región D se dice conexa o conectada si para cada par de píxeles de la región existe un camino formado por píxeles de D que los conecta. Un camino de píxeles es una secuencia de píxeles adyacentes (que pertenecen a su entorno inmediato). Se entiende por región un conjunto de píxeles contiguos que presentan una serie de características comunes, como son el nivel de gris, color, textura, etc. Sea R la región que incluye la imagen completa, se define la segmentación como un proceso que divide a R en κ subregiones o subconjuntos no vacíos R1, R2, R3,…, Rκ. Un algoritmo de segmentación de imágenes debe cumplir con las siguientes condiciones: ✜✜ ✜✜

∪ Ri = R para i = 1,2,3,…,κ

Ri es una región conectada, para i = 1,2,3,…,κ ✜✜ Ri ∣ Rj = ∅ para todo i y j, i ≠ j

Un esquema general de la segmentación puede ser el siguiente: una primera fase de simplificación que consiste en la eliminación de lo que no interesa, como datos redundantes, preservando la información de contornos. Esto se logra mediante el uso de filtros clásicos como el paso-bajo, el de mediana o el de apertura/cierre. Una segunda fase que consiste en la extracción de características y finalmente, la fase de decisión donde se detectan las transiciones y las regiones. En la figura 1 se muestra un ejemplo del efecto de suavizado al utilizar filtros en la fase de simplificación.

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Figura 1. A la izquierda, imagen original. A la derecha con filtro paso-bajo.



Los métodos más comunes de segmentación pueden agruparse en tres categorías: ✜✜ Basadas en píxeles, como la umbralización e histograma. ✜✜ Basadas en contornos o en bordes. ✜✜ Basadas en regiones. ✜✜ Otros métodos basados en modelos, como la transformada de Hough. A veces la calidad de la imagen no es lo suficientemente buena, de forma que no se puede extraer la información adecuadamente, ello implica el tener que utilizar ciertas técnicas de mejora de la calidad de imagen original. Son dos los procesos que pueden considerarse dentro de esta etapa, a saber: suavizado y realzado. El primero se encamina hacia la supresión del ruido introducido durante la captura de la imagen, mientras que el segundo está encaminado a eliminar falsos reflejos y sombras que dificultan la extracción de la información (Pajares y de la Cruz, 2001). En general se asume que píxeles de un mismo objeto comparten propiedades similares, por ejemplo, el tono de los píxeles de un objeto son aproximadamente homogéneos. Aunque en la realidad el tono de los píxeles pertenecientes a un mismo objeto puede ser diferente por variaciones en la iluminación. 3.1. C  lasificación orientada a objeto de la imagen segmentada La clasificación orientada a objeto de una imagen segmentada es sustancialmente diferente de la realizada mediante técnicas de clasificación orientada a píxel. Primeramente, el analista no está constreñido únicamente a usar la información espectral. Se debe escoger para realizarla: ✜✜ La información de la media espectral en conjunción con la medida de formas asociadas con cada objeto imagen (polígono) en el juego de datos. Esto introduce flexibilidad y robustez. ✜✜ Se toman como datos de entrada los atributos espectrales y espaciales de cada polígono. Se pueden utilizar cualquiera de los algoritmos de clasificación, como el de máxima probabilidad, mínima distancia, etc. (Jensen, 2005). El proceso de clasificación es generalmente rápido debido a que cada objeto individual, en comparación con cada píxel, es asignado a una clase determinada. Los objetos individuales generados son en número bastantes menos que los píxeles que dispone la imagen inicial a la

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hora de asignarlos a una clase específica. En la imagen de ejemplo de la figura 1 dispone de 247 x 227 píxeles (56069) por cada banda, en este caso al ser una imagen color dispone de tres bandas. Una clasificación basada en píxel procesa los 56069 píxeles, la segmentación con un tamaño mínimo de región de 20 píxeles ha producido un total de 595 objetos (polígonos), que son los que se van a procesar en la clasificación orientada a objeto. Un tamaño de región de 30 píxeles generan 430 objetos y un tamaño de 40 genera 345. Esto revela un aspecto interesante de la clasificación orientada a objeto, como es que el operador debe decidir qué nivel de agregación de polígonos (tamaño mínimo de región) es aceptable para el objetivo definido en la clasificación. Un nivel pequeño nos pueden generar regiones diferentes (una sobresegmentación) por ejemplo dentro del mismo tejado de un edificio, un nivel muy grande puede introducirnos errores al juntar polígonos correspondientes a objetos diferentes. El analista mientras realiza la clasificación orientada a objeto debe decidir qué nivel o escala de segmentación es el más adecuado para los objetivos y visualmente decidir en que momento se ha llegado a una óptima clasificación. La segmentación de la imagen es el paso preliminar y más crítico en el análisis de imagen orientado a objeto, O.B.I.A. (Object Based Image Analysis). La apropiada evaluación asegura que el mejor resultado de la segmentación sea el que se use para la clasificación de la imagen. Se ha utilizado el software de segmentación incluido en la aplicación ENVI EX (Módulo de extracción de características de ENVI), este software aplica el crecimiento de regiones para realizar la segmentación. Para ello, se empieza la segmentación eligiendo un nivel de escala, SL y posteriormente eligiendo el grado de similaridad para la unión de regiones (merge, M ). El algoritmo de unión de regiones empleado se denomina Full Lambda-Schedule creado por (Robinson et al., 2002). El algoritmo une de manera iterativa segmentos adyacentes basándose en una combinación de información espectral y espacial. La unión de segmentos se realiza si el algoritmo encuentra un par de regiones adyacentes, i y j tal que el algoritmo de unión tij sea menor que un determinado umbral lambda que está dentro del rango de 0 a 100:

donde: ✜✜ Oi es la región i de la imagen. ✜✜ ∣Oi ∣ es el área de la región i ✜✜ ui es el valor de la media de la región i. ✜✜ uj es el valor de la media de la región j. ✜✜ ∣∣ ui – uj ∣∣ es la distancia euclídea entre los valores espectrales de las regiones i y j. ✜✜ length (δ (Oi, Oj)) es la longitud de la frontera común de Oi y Oj.

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4. E  valuación de la calidad de la segmentación La precisión de la segmentación afecta directamente al rendimiento del análisis de la imagen orientada a objeto. Solo el resultado de una buena segmentación puede llevar a una buena clasificación final. Para algunos autores, la interpretación humana es el mejor método para evaluar el resultado de una segmentación. En (Benz et al., 2004) uno de los métodos de validar el resultado de la segmentación es la interpretación humana. En (Xiao, 2008) la evaluación de la precisión se realiza midiendo las discrepancias entre la segmentación y una imagen referencia obtenida por la interpretación de la imagen original por analistas expertos. Se digitalizan polígonos de referencia, convertidos posteriormente a formato raster, posteriormente se superponen los polígonos de referencia sobre la segmentación observando para cada segmento su correcta o incorrecta segmentación. En (Espindola et al., 2006) se propone un función para evaluar los resultados de la segmentación, la utilización de esta función en experimentos ha demostrado ser un método efectivo para decidir la mejor segmentación de una imagen dentro de objetivos en O.B.I.A. La función evalúa el máximo de homogeneidad dentro de los segmentos y la separabilidad entre segmentos vecinos, para ello se utilizan dos parámetros que emplean la varianza y la autocorrelación espacial. La homogeneidad dentro del segmento se calcula midiendo la varianza de las regiones creadas por el algoritmo de la segmentación mediante la fórmula:

donde ν, es la varianza de un segmento y ai es su área. La varianza dentro del segmento ν es una media ponderada por el área de cada región, donde las regiones con más área tienen más peso, evitando una posible inestabilidad causada por regiones pequeñas. La autocorrelación espacial es una propiedad bien conocida de los Niveles Digitales en la imagen. Valores similares para una variable tienden a ocurrir en localizaciones cercanas, agrupándose en clusters. Midiendo la asociación espacial, se puede evaluar el grado de hetereogeneidad entre segmentos. El índice de autocorrelación Moran I mide el grado de asociación espacial. Este algoritmo asume que en la segmentación por crecimiento de regiones se generan regiones cerradas. Para cada región se calcula el valor de la media en las bandas que la imagen pueda tener y se determina la autocorrelación con las regiones adyacentes. Así el índice Moran I se expresa:

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donde n es el número total de regiones, wij es una medida de la proximidad espacial, yi es el valor de la media de los Niveles Digitales comprendidos en una región Ri. y– es el valor de la media de las bandas de la imagen original. Cada peso wij es una medida de la adyacencia espacial de las regiones Ri y Rj. Si las regiones Ri y Rj son adyacentes, wij = 1, en otro caso wij= 0. Así, el índice Moran I aplicado a imágenes segmentadas evalúa como difieren los valores de la media de cada región respecto a la media de los segmentos vecinos. Pequeños valores del índice Moran I indican una pequeña autocorrelación espacial, en este caso las regiones vecinas son estadísticamente diferentes. Un mínimo local de este índice corresponde a localizaciones de una gran hetereogeneidad entre segmentos. Así el valor mínimo de este índice entre diferentes segmentaciones muestra fronteras claras entre regiones. En el caso de las imágenes multiespectrales la media se calcula con el promedio de los valores de la media de cada banda. La elección apropiada de los parámetros de la segmentación se logra combinando un bajo índice Moran I entre regiones (regiones adyacentes son disimilares) con una baja varianza dentro del segmento (cada región es homogénea) (Gao, 2008). La función propuesta combina la medida de la varianza y la medida de la autocorrelación en una función dada por:

F(ν,I) = F (ν) + F(I) F (ν) y F(I) son funciones normalizadas, dadas por:

Aquí νmax y νmin son los valores de la varianza más grande y más pequeña de un grupo de segmentaciones evaluadas respectivamente y ν es el valor de la varianza de la segmentación evaluada. Imax e Imin son los valores más grande y más pequeño del índice Moran I respectivamente en el grupo de segmentaciones evaluadas e I es el valor del índice de la segmentación evaluada. Estas dos funciones están dentro del rango (0,1) consecuentemente, la función F(ν,I) está dentro del rango (0,2). Para la elección de los valores apropiados para segmentar las imágenes en los Casos 1 y 2 empleadas para la captura de información a escala 1:50000, se ejecutaron varios ensayos variando los parámetros a introducir en el algoritmo de segmentación, el nivel de escala (SL) y el umbral lambda de unión, (Merge, M). Variando dichos umbrales en la segmentación, se obtienen diferentes imágenes segmentadas que se deberán evaluar con las funciones anteriormente explicadas para ver la influencia de los parámetros de segmentación. Para el cálculo de la varianza dentro del segmento de cada imagen, los bordes de los segmentos creados se exportaron a formato vectorial shapefile junto con sus atributos asociados a cada segmento de media y desviación típica por cada banda. Mediante el software Geomedia Professional se realizó una muestra

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de 20 segmentos por cada imagen, realizando la consulta espacial de ver los segmentos que tocan a para con ellos poder realizar el cálculo del índice Moran I. Para las imágenes tiempo 1 de los Casos 1 y 2 se ejecutaron seis segmentaciones variando los parámetros de entrada de la siguiente manera: ✜✜ Scale ✜✜ Scale ✜✜ Scale ✜✜ Scale ✜✜ Scale ✜✜ Scale

Level=50, Level=60, Level=70, Level=50, Level=60, Level=70,

Merge=70. Merge=70. Merge=70. Merge=80. Merge=80. Merge=80.

Variando el umbral del primer parámetro Scale Level, se generaran más o menos segmentos según se disminuya o se aumente su valor respectivamente. Mediante el umbral de unión de segmentos Merge, después de la segmentación se unirán aquellos segmentos adyacentes que estén comprendidos dentro de ese umbral. Los resultados de la evaluación de las seis segmentaciones realizadas para cada caso se encuentran en los cuadros 1 y 2. El valor del índice Moran I va bajando según se aumenta el parámetro Scale Level con los valores de 50 a 70; sin embargo, el valor de la varianza dentro del segmento va subiendo según se aumenta el nivel de escala. Se escoge como segmentación más apropiada para los objetivos propuestos, aquella cuya función F(ν,I) tenga el valor más alto. Para las segmentaciones evaluadas del Caso 1, el valor más alto (1,4821) lo alcanzó la prueba P5 con valores de SL=60 y M=80 con un número de segmentos generados de NS=2152. Para el Caso 2 también la prueba P5 alcanzó el mayor valor, 1,8884 con un número de segmentos NS=7382. En la figura 2 se refleja la gráfica de distribución de los valores que toma la Función F(ν,I) en ambos ensayos. En los dos casos, se produce un pico para el valor SL=60 pruebas P2 y P5 siendo el mayor valor la prueba P5, es de reseñar que en el Caso 2 las pruebas P2 y P5 tienen mayor diferencia entre ellas que en el Caso 1 donde se asemejan. Para la prueba P6 el valor de la función decrece de manera muy acusada sobre todo en el Caso 2 donde toma el valor más bajo. Esto nos indica la sensibilidad y lo delicado del proceso de segmentación, una sobresegmentación nos lleva a un gran número de objetos y valores relativamente bajos en la calidad de la segmentación puesto que existirán segmentos adyacentes a los generados con comportamiento textural semejante y que forman parte del mismo objeto (suelo, edificio, etc.) y que por consiguiente, se pueden unir y formar un segmento mayor. Si se busca el mayor valor de unión de segmentos mediante el valor de escala y el valor de crecimiento de regiones Merge, puede ocurrir lo contrario a lo anteriormente expuesto es decir, generar pocos segmentos (objetos grandes) donde se mezclen áreas de texturas diferentes que han alcanzado un grado de similitud suficiente en el proceso de crecimiento de regiones como para que sean unidas, esto nos llevaría a una segmentación muy pobre con un valor de la Función bajo, como se observa en las gráficas. Estas imágenes segmentadas con los parámetros de la prueba P5 son las que se escogieron para realizar la detección de cambios.

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Cuadro 1. Moran I, Caso 1.

P1 P2 P3 P4 P5 P6 SL=50 SL=60 SL=70 SL=50 SL=60 SL=70 M=70 M=70 M=70 M=80 M=80 M=80 4794 3223 1913 3206 2152 1270 610,740 1292,19 2581,068 639,748 1320,268 2607,845 0,54 0,327 0,160 0,676 0,202 0,110 1 0,6587 0,0134 0,9854 0,6447 0 0,2155 0,6166 0,9116 0 0,8374 1 1,2155 1,2753 0,9250 0,9854 1,4821 1

NS V I F(V) F(I) F(V,I)

Cuadro 2. Moran I, Caso 2.

P1 SL=50

P2 SL=60

P3 SL=70

P4 SL=50

P5 SL=60

P6 SL=70

M=70 M=70 M=70 M=80 M=80 M=80 16891 11920 6233 11236 7382 3952 285,288 379,278 1140,386 288,987 382,729 1159,097 0,257 0,142 0,042 0,22 0,009 0,117 1 0,8924 0,0214 0,9957 0,8884 0 0 0,4637 0,8669 0,1491 1 0,5645 1 1,3561 0,8883 1,1448 1,8884 0,5645

NS V I F(V) F(I) F(V,I)

Figura 2. Valores de la Función F (ν, I) para las diferentes pruebas realizadas.

5. Evaluación de la clasificación Para la evaluación de la precisión en la clasificación de imágenes se utilizaron como Verdad Terreno un muestreo aleatorio estratificado de puntos sobre Regiones de Interés de las diferentes clases establecidas, Regiones de Interés establecidas mediante Fotointerpretación. Para el Caso 1 se utilizaron 3689 puntos aleatorios para el tiempo 1 y para la imagen tiempo 2, 4227 píxeles. Para el Caso 2 se utilizaron 25180 puntos aleatorios para el tiempo 1 y para la imagen tiempo 2, 21794 píxeles. Se utilizó el método de clasificación supervisada de Máxima Probabilidad. Cuadro 3. Precisión de la clasificación de imágenes orientada a objeto.

Caso 1 1999 Caso 1 2001 Caso 2 1995 Caso 2 2005

% PC Kappa % PC Kappa % PC Kappa % PC Kappa

P1 75,77 0,66 93,52 0,89 77,06 0,68 61,38 0,50

P2 92,71 0,88 95,42 0,92 76,90 0,68 60,43 0,49

P3 53,55 0,44 82,92 0,70 64,57 0,50 61,16 0,50

P4 96,05 0,93 87,33 0,79 77,89 0,70 61,33 0,50

P5 96,88 0,95 96,27 0,94 82,07 0,77 78,50 0,70

P6 53,47 0,44 82,93 0,70 63,60 0,49 60,73 0,49

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Figura 3. Diferentes segmentaciones en el Caso 2.

Cuadro 4. Precisión de las clasificaciones basada en píxel y orientada a objeto.

Método Clasificación Píxel OBIA

% PC Kappa % PC Kappa

Caso 1 1999 82,83 0,74 96,78 0,95

Caso 2

2001 86,03 0,78 96,27 0,94

1995

2005

76,38 0,69 82,07 0,77

72,81 0,64 78,50 0,70

5.1. Test de Mcnemar El establecimiento de la precisión en la clasificación es utilizado con frecuencia para comparar diferentes técnicas de clasificación para realizar mapas temáticos. En muchos estudios en Teledetección se utiliza el mismo juego de datos del terreno para realizar la evaluación de la precisión en la clasificación. Para las muestras la significancia estadística de la diferencia entre dos precisiones puede ser evaluada usando tests que tengan en cuenta la falta de independencia como el test de McNemar. Es un test no paramétrico basado en la matriz de confusión que compara dos algoritmos de clasificación de la misma zona. Si se tiene un algoritmo clasificador A y otro B que se desea comparar mediante una muestra verdad terreno: ✜✜ γAB – píxeles mal clasificados por el algoritmo A y correctamente clasificados por el B. ✜✜ γAB – píxeles mal clasificados por el algoritmo B y correctamente clasificados por el A. El test de McNemar se construye de la siguiente manera:

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El valor de s sigue una distribución Chi-cuadrado con un grado de libertad. La significancia estadística se puede obtener con el valor de s comparado con las tablas de los valores Chi-cuadrado. Por ejemplo, con un grado de libertad, cuando se calcula s ≥ 3,84 las dos clasificaciones son significativamente diferentes con un nivel de significancia del 5\% (Gao, 2008), esto significa que la región crítica de rechazo de la hipótesis nula de igual proporción de errores en la clasificación tiene un nivel de significancia del 5\%. Cuando s ≥ 6,64 las dos clasificaciones son significativamente diferentes al 0,01\% de nivel. Si s < 3,84 las dos clasificaciones no son significativamente diferentes. En los ensayos realizados, la clasificación orientada a objeto obtiene mejores resultados que la orientada a píxel, se demuestra como la orientada a objeto tiene ventaja sobre la basada en píxel en este tipo de imágenes con alta resolución espacial. Se ha realizado el Test de Mc Nemar para comparar la clasificación basada en píxel mediante el algoritmo de máxima probabilidad y la orientada a objeto (OBIA) empleando el algoritmo de máxima probabilidad sobre las imágenes segmentadas utilizando una muestra de 600 píxeles como verdad terreno, 100 píxeles por cada una de las seis clases temáticas definidas en la clasificación. Los resultados del test se muestran en el cuadro 5 en el que aparece el valor de s. En todas las comparaciones en los diferentes tiempos, la clasificación orientada a objeto ha realizado una clasificación más precisa que la basada en píxel. En el cuadro se muestran también los píxeles bien y mal clasificados en ambas clasificaciones y los píxeles No clasificados, bien por no haber sido clasificados al utilizar los umbrales del algoritmo de máxima probabilidad o bien por pertenecer a una de las dos máscaras de sombra aplicadas en cada Caso de estudio. El valor de s es superior en todos los casos, menos en la comparación de las imágenes

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del año 2001, a 6,64 esto nos indica que las dos clasificaciones son significativamente diferentes. En las imágenes del Caso 2 de los píxeles mal clasificados en ambas clasificaciones tienen un gran aporte la confusión entre las dos clases de edificios y la clase suelo, así como con la clase de carretera. Cuadro 5. Test de McNemar entre clasificación orientada a píxel y orientada a objeto.

Píxel

γAB –

OBIA

γAB –

s p-value Mal clasificados Bien clasificados No clasificados

Caso 1 1999 2001 53 37 24

18

10,18 0,0059 36 425 62

5,89 0,0169 9 453 83

Caso 2 1995 2005 61 55 31

15

9,14 21,72 0,0025 0,000005 65 107 418 398 25 25

Este estudio ha demostrado como a diferentes niveles de segmentación nos lleva a valores diferentes en la precisión en la clasificación de imágenes. La clasificación de una imagen segmentada mejora los resultados por generar objetos comparada con la clasificación basada en píxel que el algoritmo tiene que recorrer todos los píxeles de la imagen para tomar la decisión de pertenencia o no a una clase. Como ejemplo, si se observa la segmentación de la imagen tiempo 1 del Caso 2, la segmentación escogida con un nivel de escala de 60 y un valor de unión de 80 genera 7382 objetos que posteriormente se clasificaran, la clasificación basada en píxel tiene que clasificar un total de 1.261.416 píxeles, los correspondientes a una imagen de 1244 columnas por 1014 filas. Con este ejemplo se demuestra la diferencia existente entre ambos tipos de clasificación, en la basada en píxel van a existir una gran cantidad de píxeles clasificados aislados rodeados de otros correspondientes a otra clase, el conocido efecto denominado sal y pimienta, para eliminarlo es necesario la aplicación de filtros en una postclasificación, en la figura 4 se visualiza este hecho donde se ve la textura lisa de la clasificación orientada a objeto frente a la basada en píxel con multitud de píxeles con pertenencia a diferentes clases temáticas dentro de una clase de mayor área. No obstante, el proceso de segmentar las imágenes causa una pérdida de la información que la imagen original contiene. A partir de un cierto nivel de segmentación, la pérdida de información se considera que proviene de un ruido espectral o de una desigualdad espacial. El ruido espectral puede provenir del ruido del propio sensor o de influencias atmosféricas. A partir de un cierto nivel de agregación en el crecimiento de regiones, la pérdida de información puede llegar a resultar relevante y a tener en cuenta, ya que este hecho nos podría llevar a resultados pobres y consecuentemente a errores en la clasificación y posterior detección de cambios. Esta situación se observa en la curva que estima la calidad en la segmentación de imágenes, ver la figura 2 donde se pasa de una buena calidad en la segmentación P5 a una mala calidad en la siguiente segmentación P6 en ambos Casos de estudio.

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Con este estudio, se demuestra como con valores diferentes en la segmentación de imágenes nos va a llevar a diferentes resultados en la clasificación. La escala óptima de observación que relaciona el tamaño de los objetos con la clasificación orientada a objeto, depende de: ✜✜ La escala de los objetos de interés que se quieren estudiar, en nuestro caso es la escala cartográfica 1:50000 que nos define un tamaño mínimo de los objetos a ser cartografiados. ✜✜ De la hetereogeneidad espacial del terreno.

Figura 4. A la izquierda clasificación basada en píxel, a la derecha orientada a objeto.

6. Detección de cambios 6.1. Preprocesamiento Para poder aplicar las técnicas de detección de cambios correctamente, es necesario realizar un Preprocesamiento a las imágenes que incluya una corrección geométrica y una radiométrica. La corrección geométrica es la primera que se aplica a las imágenes y tiene por objetivo el introducirlas en un mismo sistema geodésico de referencia y, por consiguiente, realizar los cambios geométricos a las imágenes originales para corregir defectos como la inclinación de la imagen, desplazamiento debido al relieve y la distorsión panorámica. Se realizaron ortofotografías mediante el software DIGI3D previo proceso de aerotriangulación del bloque fotogramétrico y obtención del Modelo Digital del Terreno. Idealmente, cualquier superficie capturada en dos imágenes con el mismo sensor debería aparecer con valores similares en sus niveles digitales, pero en realidad esto no sucede debido a múltiples causas, entre otras a las diferentes condiciones atmosféricas y de iluminación al ser las imágenes a comparar de distintas fechas. Debido a esta razón, píxeles correspondientes a la misma zona del terreno pueden aparecer con distintos valores de radiancia y por lo tanto, distintos valores en sus niveles digitales. Esto hay que evitarlo al máximo, por lo que es necesario realizar una corrección radiométrica a las imágenes. Para imágenes satélite la normalización radiométrica pasa por determinar la reflectividad del suelo a través de algoritmos de corrección atmosférica y de las propiedades atmosféricas asociadas a la imagen en el instante de su adquisición. Este tipo de correcciones ha sido bien estudiado y aplicado en imágenes satélite. Aunque para imágenes aéreas el efecto atmosférico no es tan importante, tiene también su efecto en la radiometría diferente de dos imágenes multitemporales. En este tipo de imágenes, puede resultar difícil una normalización absoluta debido a la falta de información atmosférica asociada a la imagen en el tiempo de

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adquisición. Una normalización relativa basada en la información radiométrica intrínseca en las imágenes es un método alternativo donde no se hace necesario conocer la reflectividad absoluta de las imágenes (Canty, 2010). Para realizar una normalización radiométrica relativa, se asume que la relación entre las radiancias recogidas por los sensores en dos tiempos diferentes de regiones con una reflectividad constante se pueden aproximar a una función lineal. El aspecto crítico en este método es la determinación de unas características invariantes con el tiempo que sean la base de la normalización. La transformación M.A.D. (Nielsen y Conradsen, 1998) es invariante a transformaciones lineales arbitrarias de las intensidades de los píxeles de las imágenes involucradas en la transformación. Por ello, en la aplicación del método de detección de cambios M.A.D., el preprocesamiento con una normalización radiométrica resulta superfluo. Por esta razón, en este trabajo se propone el uso combinado de aplicar la transformación M.A.D. a las imágenes multitemporales no normalizadas para seleccionar los píxeles de NO-cambio y después usarlos para una normalización radiométrica relativa. Este procedimiento es simple, rápido y completamente automático si se compara con métodos que requieren de una selección manual de las características que no varían con el tiempo. Al finalizar este método, se puede combinar, si los resultados no resultan satisfactorios a una exploración visual de los cambios radiométricos de la imagen normalizada, con el método de una transformación basada en el histograma que consiste en modificar el nivel digital de un píxel de la imagen a corregir tomando una de las dos imágenes como referencia, de tal manera que el histograma final de la imagen es similar al histograma elegido como base. El que los histogramas sean similares significa que el brillo medio, contraste y distribución de niveles digitales sean también parecidos.

El método requiere de una transformación previa IR-MAD, las ecuaciones de esta transformación se usan para seleccionar los píxeles con una alta probabilidad de NO-cambio, ≥ 0.95. Por regresión de la imagen de referencia sobre la imagen a normalizar en los píxeles localizados de NO-cambio. 6.2. Resultados Tras la realización de las diferentes técnicas de detección de cambios a evaluar y de un postproceso en el que se incluyen filtros de mayoría y de área mínima para limpiar la imagen del cambio final de falsas respuestas de cambio, se realiza la imagen Verdad-terreno sobre la que comparar los resultados obtenidos. Esta imagen de referencia contiene exclusivamente los cambios existentes en edificios y en vías de comunicación. La evaluación de la precisión fue realizada a través de una comparación imagen a imagen entre los resultados de la extracción de cambios en edificios y la verdad terreno. El número total de edificios extraídos como cambios difiere del existente en la imagen de referencia por diferentes causas. La causa más común es la existencia de píxeles pertenecientes a la clase suelo clasificados como edificios por ser su respuesta espectral semejante. Cuadro 6. Resultados de la detección ordenados por el Índice Kappa.

Método

% PC

Kappa

OBIA

93,09

0,4602

POST-CLASI.

94,56

0,4535

ACP

92,86

0,3893

MAD

91,89

0,1840

OBIA-rule

88,87

0,1751

DIF-R

91

0,1314

La mayor fuente de errores existentes en el método Post-clasificación ha surgido de áreas correspondientes a suelo que se han clasificado con la clase de edificios, de 18 edificios extraídos, solamente ocho corresponden verdaderamente a edificios, lo que supone un error de comisión del 55,55 %. Igualmente sucede con el método orientado a objeto, en este caso de 22 edificios extraídos once corresponden realmente a edificios, lo que supone un error de comisión del 50 %. Cuadro 7. Precisión en los cambios producidos en las edificaciones con los distintos métodos, imágenes Caso 2.

Método Difer. Imágenes Figura 5. Cambio de tonalidad tras la corrección radiométrica en la imagen de 1999, abajo a la derecha se presenta el resultado final. La imagen de arriba corresponde al año 2001.

Se ha empleado el lenguaje de programación IDL para implementar este método en el entorno del software ENVI, para ello se ha utilizado la extensión RADCAL-RUN (Canty, 2010).

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Nº No % % Nº total correcto detectados Correcto Errores 46 11 6 23,91 76,09

A.C.P.

24

10

7

41,66

58,34

M.A.D.

24

9

8

37,50

62,50

Post-Clasificación

18

8

9

44,44

55,56

O.B.I.A.

22

11

6

50

50

TOPCART 55

Figura 6. En la fila de arriba, de izquierda a derecha, método diferencia imágenes entre banda azul, método ACP diferencia entre PC2 y método MAD. Fila abajo, de izquierda a derecha, método comparación postclasificación cambio de la clase suelo a asfalto y a edificios, método orientado a objeto. En todos filtro mayoría 5 x 5.

Como se comprueba en las Tablas, el método que mayor precisión ha alcanzado es el orientado a objeto (OBIA), seguido del método de comparación postclasificación y ACP junto con el método MAD. El método de diferencia de imágenes son los que tienen peor resultado. La ventaja de los métodos que clasifican la imagen de cambios en diferentes categorías, como el de comparación postclasificación y orientado a objeto, respecto al resto de los métodos, es que de esta manera es sencillo separar los objetos a cartografiar a la hora de convertir los datos raster a vectoriales. Es decir, aquellos elementos que pertenecen a la clase asfalto, posteriormente serán un elemento lineal de un tipo de carretera o calle.

Figura 7. Superposición de los cambios localizados por el método de comparación postclasificación (en color rojo) sobre la base de datos existente.

Con el uso de las imágenes de alta resolución el problema a la hora de la clasificación de encontrarse píxeles con mezcla de diferentes materiales se reduce, pero la variabilidad interna y el ruido incluido en las clases se incrementa. Como consecuencia, los métodos tradicionales de clasificación como el clasificador de máxima probabilidad producen demasiadas clases o clases que no están bien

56 TOPCART

definidas. Una conclusión que se puede sacar ante este problema, es que las técnicas clásicas deben ser modificadas en las imágenes de alta resolución para realizar un análisis apropiado, a causa de que la homogeneidad necesaria del píxel, en elementos que corresponden al mismo objeto, no puede ser igual a la de las imágenes de un tamaño de píxel superior (10 m en adelante). Con las imágenes de alta resolución, un píxel contendrá solamente una característica del terreno relativamente pura en la mayoría de los casos. Los píxeles que forman parte de un objeto pueden tener valores espectrales diferentes debido a los distintos materiales presentes o a cambios en la iluminación. Por ejemplo, el tejado de un edificio puede ser construido de diferentes materiales o, en el caso de tejados a dos aguas, la parte del tejado directamente iluminada por los rayos solares puede tener un valor espectral diferente que la parte en sombra. Las áreas de entrenamiento seleccionadas de las diferentes partes del mismo tejado para representar la clase tejado, debiera aparecer en diferentes agrupaciones (clusters) según los diferentes valores espectrales para poder utilizar un clasificador como el de máxima probabilidad. Por otra parte, píxeles de objetos diferentes pueden tener una respuesta espectral similar, como por ejemplo las carreteras y tejados pueden tener el componente de asfalto. En principio, es bastante complicado que un clasificador basado en el valor del píxel distinga entre las dos clases basándose exclusivamente en la información espectral. Los métodos basados en píxel toman únicamente una escala, un píxel cada vez, en la detección del cambio ignoran los conceptos de jerarquía, vecindad y escala (Burnett y Blaschke, 2003). De esta manera, el principio básico es cambiar de la dependencia del valor digital de un píxel individual a otro en el cual se incorpore la forma, la textura y la información contextual para clasificar la imagen, lo cual es sólo posible creando objetos significativos estableciendo sus mutuas relaciones (Darwish y Leukert, 2003). Por lo anteriormente expuesto, los métodos convencionales de clasificación basados en el valor del píxel no pro-

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ducen buen resultado para las imágenes de alta resolución con el objetivo de detectar objetos a cartografiar. Es por ello que los métodos basados en la segmentación de la imagen pueden dar mejor resultado para este tipo de objetivo. La segmentación de las imágenes es un paso preliminar y crítico en el análisis de la imagen orientada a objeto. La evaluación de la segmentación y la búsqueda de los parámetros más adecuados para su ejecución dependen del nivel de agregación que se requiera en cada caso de extracción de información, todo ello, para conseguir el mejor resultado en la clasificación. Como conclusión final de este proceso de segmentación se ve como no es deseable ni una sobresegmentación o lo contrario una baja segmentación de la imagen, esto nos llevará a valores bajos en la Función Objetivo, pero como se visualiza en los cuadros 1 y 2 una sobre-segmentación da mejores resultados que lo contrario, es decir cuando el nivel de agregación es muy grande se generan pocos objetos demasiado hetereogé-

neos frente a tamaños de segmentos pequeños que nos producirán muchos segmentos pero más homogéneos que nos llevarán finalmente a una mejor clasificación. Aunque la baja segmentación supone un serio problema no existe un software que implemente la manera de llegar a separar diferentes tipos de cubiertas de un mismo segmento, o que busque los mejores parámetros de entrada para la segmentación, el software disponible se basa en resultados empíricos que, de manera interactiva, se visualiza el resultado de la segmentación según se varían los parámetros de entrada hasta que se logra encontrar los más adecuados mediante interpretación visual y en ese momento se ejecuta la orden de segmentar la imagen. La clasificación basada en la mejor segmentación frente a la basada en píxel nos ha dado diferentes precisiones, como se muestra con el test de McNemar que compara ambos métodos, obteniendo ventajas la orientada a objeto frente a la basada en píxel.

Referencias (Ambrosio et al., 2003)

AMBROSIO, G.; GONZÁLEZ, J. y ARÉVALO, V. (2003),”Comparación de imágenes de satélite para la detección de cambios temporales.”C.E.A., Comité Español de Automática \ http://www.cea-ifac.es/ actividades/jornadas/ XXIV/documentos/ \ viar/96.pdf. Accedido febrero 2008

(Benz et al., 2004)

BENZ, U. ; HOFMANN, P.; WILLHAUCK, G.; LINGENFELDER, I. y HEYNEN, M. (2004),”Multi-resolution, object-oriented fuzzy analysis of Remote Sensing Data for GIS ready Information.” ISPRS Journal of Photogrammetric and Remote Sensing.,58, 239-258

(Burnett y Blaschke, 2003)

BURNETT, C.; BLASCHKE, T. (2003), “A Multiscale Segmentation/Object Relationship Modelling Methodology for Landscape Analysis.” Ecological Modelling, 168., 233-249

(Canty, 2010)

CANTY, M. (2010), “Image Analysis,Classification, and Change Detection in Remote Sensing.” CRC Press.

(Castilla, 2003)

CASTILLA, G. (2003),”Object-Oriented Analysis of Remote Sensing Images for Land Cover Mapping: Conceptual Foundations and a segmentation Method to derive a baseline partition for classification.” Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid

(Darwish y Leukert, 2003)

DARWISH, A. ; LEUKERT, K. (2003), “Image Segmentation for the purpose of Object-Based Classification.” Definiens-Imaging

(Espindola et al., 2006)

ESPINDOLA, G.; CAMARA, G.; REIS, I.; BINS, L. y MONTEIRO, A. (2006),”Parameter selection for Region Growing Image Segmentation Algorithms using Spatial Autocorrelation.” International Journal of Remote Sensing, 27, 3035-3040

(Gao, 2008)

GAO, Y. (2008), “Comparación de distintos métodos de clasificación digital de imágenes de satélite.” Tesis Doctoral. Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Filosofía y Letras.

(Hurskainen y Pellikka, 2004)

HURSKAINEN, P. y PELLIKKA, P. (2004),”Change Detection of Informal Settlements using Multi-Temporal Aerial PhotographsThe case of Voi, SE-Kenya.” http://www.helsinki.fi/science/taita/reports/aarsehurskainen.pdf \ Accedido marzo 2010

(Jensen, 2005)

JENSEN, J. (2005),”Introductory Digital Image Processing. A Remote Sensing Perspective.” Prentice Hall Inc., New Jersey

(Nielsen y Conradsen, 1998)

NIELSEN, A. ; CONRADSEN, K. (1998),”Multivariate Alteration Detection (MAD) and MAF Postprocessing in Multispectral, Bitemporal Image Data: New Approaches to Change Detection Studies.” Remote Sensing of Environment, 64.

(Pajares y de la Cruz, 2001)

PAJARES, G. y DE LA CRUZ, J. (2001),”Visión por computador. Imágenes digitales y aplicaciones.” RA-MA

(Recio, 2009)

RECIO, J. (2009), “Técnicas de extracción de características y clasificación de imágenes orientada a objetos aplicadas a la actualización de bases de datos de ocupación del suelo.” Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia

(Robinson et al., 2002)

ROBINSON, D.; REDDING, N. y CRISP, D. (2002),”Implementation of a fast algorithm for segmenting SAR imagery.” Australia: Defense Science and Technology Organization,

(Smith y Hoffmann, 2001)

SMITH, G. ; HOFFMANN, A. (2001),”An Object Based Approach to Urban Feature Mapping.” Regensburger Geographische Schriften, 35.

(Xiao, 2008)

XIAO, P. (2008),”Multispectral Quickbird-2 Image segmentation based on vector field model.” WG IV/9- Mapping from High Resolution Data

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COMITÉ CIENTÍFICO ✜✜ Doctor D. F. Javier González Matesanz (área de Geodesia), I.G.N. y U. Alcalá de Henares. ✜✜ Doctora Dña. Beatriz Blázquez (área G.C.F. y T.), U. de Málaga. ✜✜ Dr. Carlos Javier Broncano Mateos (área de Fotogrametría y Teledetección), Diplomado en Geodesia militar. ✜✜ Doctora en Derecho Dña. Maite Ceballos Martín (área Legislación), U. Almería. ✜✜ D. Andrés Díaz Galilea (área de Fotogrametría), UPM, Subdirector de Personal UPM. ✜✜ Doctor D. Urbano Fra (área de Geografía - SIG), U. de Santiago de Compostela. ✜✜ Doctor D. Antonio Gómez (área de Geografía Física), U. de Barcelona. ✜✜ Doctor D. Diego González Aguilera (área de Fotogrametría y LIDAR), U. de Salamanca. ✜✜ Doctor D. José Luis Lerma (área de Geodesia, Cartografía, Fotogrametría y Topografía), U. Politécnica de Valencia. ✜✜ Doctora Dña. Mariló López (Matemática, área de Geodesia), U. Politécnica de Madrid. ✜✜ Doctor en Derecho D. Raúl Pérez Guerra (área Legislación), U. Almería. ✜✜ D. Juan Antonio Pérez (área G.C.F. y T.), U. de Extremadura. ✜✜ Doctor D. Mariano del Rió Pérez (área de Geofísica), U. de Extremadura. ✜✜ Doctor D. José Juan de Sanjosé (área de G.C.F. y T.), U. de Extremadura. ✜✜ Doctor D. Enrique Serrano (área de Geografía Física), U. de Valladolid. ✜✜ Dña. Carmen Femenía Ribera (área de Catastro), U. Politécnica de Valencia.

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Título: Catastro en España Autores: J. L. Berné Valero, C. Femenia Ribera y E. Benítez Aguado 42,40 € Ref. 5005

31,95 € Ref. 205

Título: 500 Preguntas y 1000 Respuestas de Astronomía Autor: Fernando Martín Asín 28,00 € Ref. 206

Título: Sistemas de Información Geográfica Prácticas con ArcView Autores: N. Lantada Zarzosa y M. A. Núñez Andrés 12,80 € Ref. 803

Título: Autocad aplicado a la ingeniería civil Autor: Joaquín Gaspar Mora Navarro

Título: Fotogrametría Moderna: Analítica y Digital Autor: José Luis Lerma García 41,73 € Ref. 5006

39,40 € Ref.: 5009

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OPOGRAFIA y ARTOGRAFIA ARTOGRAFIA

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Título: Replanteo y control de presas de embalse Autor: Antonio Santos Mora 12,10 € Ref. 302

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EN PORTADA ESPECIAL ACTUALIDAD HiSTORIA DE 3D EMPRESA NOTICIAS LA GRADO TOPOGRAFÍA ENTÉCNICAS INGENIERÍA Y PROFESIONALES GEOMÁTICA Y TOPOGRAFÍA

Quien los cielos, la tierra y el mar mide, buscando así conocimiento o negocio, cuidado tenga de no volverse loco. SEBASTIAN BRANDT. La nave de los locos (1494).

Antonio Crespo Sanz Ingeniero Técnico en Topografía

COMO DIOS

Noticias sobre la tarea sagrada de trazar mapas

Muchas obras detallaban como hacer mediciones con astrolabios, anillos o reglas móviles. Ejemplos de topógrafos midiendo en los textos de Juan de Rojas y Johann Stoeffler (siglo XVI).

A

llá por 1463, Nicolás de Cusa aseguraba que la confección de mapas era un acto casi divino, una creación de la más alta categoría1. Según el sabio alemán, el cosmógrafo trabajaba dentro de una ciudad amurallada con cinco puertas, abiertas para dar paso a los emisarios que habían recorrido el mundo y que debían relatarle su disposición. Cuando se habían recogido datos suficientes, se cerraban las puertas y todas las noticias geográficas se dibujaban “bien ordenadas y proporcionalmente medidas” en forma de mapa. Este documento era similar a la obra de Dios, pues recrea1. Nicolás de Cusa (1401-1464) fue un destacado filósofo y teólogo alemán.

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ba una pequeña parte del mundo y se acercaba a la creación divina: el cosmógrafo era capaz de trasladar a un papel lo que el Todopoderoso había diseñado. Según esta afirmación, en el siglo XV la tarea de hacer mapas tenía la más alta consideración, pero con el paso del tiempo los topógrafos hemos ido perdiendo caché. Durante el Renacimiento, los reyes y sus ministros fomentaron la cartografía para conocer y mostrar sus dominios, disponer de herramientas de gobierno y gestión del territorio, para diseñar estrategias políticas, fiscales, económicas o militares. En España, los encargados de dibujar tales mapas eran los cosmógrafos, un reducido grupo

de hombres de ciencia formado por geógrafos, astrónomos, matemáticos, ingenieros, marinos, pilotos, humanistas, etc., que poseían grandes conocimientos matemáticos y solían estar vinculados a la universidad, a organismos oficiales o directamente a la corona: muchos de ellos eran funcionarios. Aunque habían perdido el sitio a la derecha del Padre, todavía eran muy respetados y valorados. Sus ocupaciones se extendían a campos muy diferentes y lo mismo servían para un roto que para un descosido: confeccionaban cartas, planos y mapas, realizaban observaciones astronómicas y tablas de latitudes, fabricaban y vendían instrumentos de navegación, se dedicaban a la enseñanza, escribían textos científicos, participaban en ta-

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tales asuntos. El oficio más directamente vinculado a la cartografía terrestre era el de cosmógrafo, pero había otros profesionales relacionados con los mapas y las mediciones: los maestros de hacer cartas, los ingenieros militares, los agrimensores, los medidores... Estos últimos se encargaban de determinar distancias para resolver conflictos judiciales y al finalizar sus informes “juraban por Dios e por Santa María e por una Señal de la cruz que hicieron con sus manos derechas, que la dicha medida se ha hecho bien e fielmente e legalmente”.

reas militares, realizaban nivelaciones y trabajos de ingeniería e incluso elaboraban pronósticos, un asunto al que fueron tremendamente aficionados nuestros monarcas. Solían trabajar en su domicilio con útiles de madera, cartón, latón o hierro, muy distintos a los lujosos instrumentos que poseían los reyes y que hoy contemplamos en los museos. Cuando fallecía un cosmógrafo, sus bienes eran inventariados por la corona; aquello que resultaba aprovechable pasaba a su sucesor y el resto se subastaba; unas veces para el pago de las deudas y otras para repartir entre los herederos. Inicialmente eran contratados

La Casa de Contratación no fue la única cantera cartográfica; los dos cosmógrafos mejor preparados y más activos, Pedro de Esquivel y Jerónimo Muñoz, se formaron en las universidades de Alcalá y Valencia respectivamente. Esquivel trabajó largo tiempo en un mapa de España encargado por Felipe II, realizando mediciones topográficas (radiaciones e intersecciones) y listas de coordenadas. Tras su muerte nadie supo, o ninguno quiso, continuar aquella tarea y solo se conserva su libreta de campo –un volumen de casi 900 páginas-, que después de un curioso periplo recaló en la Biblioteca Real de Estocolmo.

Dibujos en los que se explica la medición de ángulos horizontales en la obra de Juan de Rojas. “Commentariorum in astrolabium, quod planisphaerium vocant, libri sex” París (1551). Rojas, nacido en Palencia, perteneció a la corte de Carlos V y Felipe II, Viajó a Flandes, donde perfeccionó sus conocimientos astronómicos y matemáticos.

Un topógrafo realizando trabajos de campo. Juan de Rojas. «Commentariorum in astrolabium, quod planisphaerium vocant, libri sex» (1550).

Portada del «Atlas Novus» de Blaeu en la que aparece un idílico cosmógrafo trabajando en su gabinete.

A partir de las crónicas y documentos de la época, sabemos que los cosmógrafos, geógrafos, cartógrafos o topógrafos del siglo XVI estaban al servicio de los monarcas y sufrían a un sinfín de penurias económicas. Los datos que hemos recopilado los dibujan como incansables trabajadores dedicados a múltiples tareas; hacer mapas, construir canales, escribir manuales didácticos, enseñar a los cortesanos o asesorar a los reyes en mil asuntos. Es difícil precisar cuántas personas desempeñaban actividades cartográficas, ya que los documentos de la época nos aportan una visión «oficialista» de la ciencia - reducida a las grandes figuras próximas a la corona- y olvidan la labor de los técnicos, pero podemos afirmar que había pocas personas dedicados a

El reconocimiento económico que lograban los oficios cartográficos era variado, y aquellos que servían al rey solían tener salarios aceptables por tratarse de profesiones altamente cualificadas. Pero tras unos sueldos que pueden parecer suculentos, se oculta un trasfondo de penurias que los cosmógrafos relatan en sus cartas: quejas por el retraso de los pagos, protestas ante la mala fe de secretarios y tesoreros, así como solicitudes de mercedes y anticipos para paliar la falta de recursos. Los salarios reales eran siempre menores que los estipulados y los titulares de los oficios científicos perdían el ánimo, la paciencia y el patrimonio. Para confeccionar los mapas debían adelantar -de su bolsillo- importantes sumas destinadas fabricar o comprar instru-

de forma provisional “hasta que no dispongamos otra cosa” y una vez demostrada su valía recibían el nombramiento definitivo: “acatando lo que me habéis servido y espero me serviréis, y a vuestras letras, habilidad y suficiencia, es mi merced […]”. Muchos de los cosmógrafos estaban vinculados a la Casa de Contratación y tenían como principal objetivo la confección del Padrón Real -una actividad vinculada a la aventura americana y la navegación-, que les proporcionaba una excelente formación para hacer mapas terrestres. Este fue el caso de Alonso de Santa Cruz, autor de un atlas de España manuscrito e inédito (El Atlas de El Escorial), compuesto por un mapa índice y veinte hojas a escala 1:400.00.

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Portada de la obra The Surveyor (1616) de Aaron Rathborne, en la que el topógrafo utiliza un novedoso instrumento para medir ángulos horizontales y verticales. Su diseño y denominación fue evolucionando hasta que se impuso un peculiar nombre: Teodolito.

mentos, pagar jornales, viajes y otros muchos gastos que los tesoreros del rey no tenían prisa (ni interés) en abonar. Terminaban cargados de deudas y sumergidos en batallas burocráticas con el objetivo de obtener cargos y títulos que aumentasen su patrimonio y diesen cierta estabilidad a su futuro. A pesar de contar con el favor de los monarcas, pocas veces percibían el dinero por adelantado y sus quejas hacia los pagadores, secretarios y administradores eran continuas. Alonso de Santa Cruz explicaba la triste situación económica provocada por las deudas contraídas al servicio del emperador Carlos. Su salario sufría continuos retrasos y los gastos que le ocasionaban las tareas cartográficas multiplicaban las deudas: “Las libranzas de Indias son de tan mala digestión que ya que se viene a cobrar se ha de perder lo más de ello tarde y mal[…]e la poca hacienda que tenía en Sevilla ya la he vendido por gastalla en servicio de V. Mg”. Algo similar le ocurría al más prestigioso cosmógrafo del siglo XVI, el Maestro Esquivel, quien detalla sus quejas en una extensa carta a Felipe II, al tiempo que le informa del estado de los trabajos de nivelación destinados a construir una red de canales de regadío en el río Jarama. Solicita el pago de los atrasos, el abono de su paga, se lamenta de los problemas administrativos e intrigas que le restan recursos y le explica que está sin blanca: estando en la necesidad en que al presente estoy, la cual fuera yo en persona a manifestar a vuestra majestad si no que estoy sin un real con que ponerme en camino…

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Johannes Stöffler fue el autor de la obra “Elucidatio Fabricae Ususque Astrolabii“ (1564), donde se expone el uso del astrolabio para determinar alturas de edificios y distancias.

Otra prueba significativa de las apreturas de los cosmógrafos son los inventarios efectuados tras su muerte, en los que descubrimos cómo muchos de ellos dejaban a sus herederos un escaso patrimonio, insuficiente para pagar a los acreedores. Juan Bautista Gesio tenía un salario anual mediocre y se veía obligado a realizar chapuzas y trabajos ocasionales para completarlo. A su muerte, ocurrida en 1580, el rey ordenó hacer un inventario de bienes que resultó muy exiguo, pues lo había vendido casi todo para saldar las deudas: sólo había esferas celestes y terrestres de cartón que, dado su mal estado, no tenían comprador. Las palabras de su confesor son más explicitas que el recuento de los bienes: “Murió con mucha pobreza y miseria, no dejando bienes raíces en parte alguna, diciendo de palabra que su hacienda y parte de la de su hermano la había gastado por entretenerse en el servicio de su majestad, esperando ser remunerado por ello, lo cual no se siguió por habérsele acabado los días”. Su amigo Luís Jorge de la Barbuda, un cosmógrafo portugués afincado en España, también sufrió notables penurias. Fue detenido en Portugal acusado de vender secretos a España y al ser liberado, entró al servicio de Felipe II como Maestro de hacer Cartas de Marear y Cosmografía con un salario -bastante canijo- de 150 ducados anuales. Tras 20 años al servicio de la corona, en 1599 se le ordenó regresar a Lisboa, como castigo por las diferencias con Andrés García de Céspedes. Su salario era tan bajo que necesitó ayuda para el viaje, y así lo reconocía la Junta de Obras y Bosques: “está tan pobre

y necesitado que no tiene con que salir de aquí y llevar a su mujer, casa y familia”. Un contemporáneo de los anteriores, Pedro Ambrosio de Onderiz tampoco se libró de las deudas. Se gastó todo su erario en preparar una expedición que debía corregir y completar el Padrón Real existente, pero en 1596, antes de partir, cayó enfermo y no pudo cobrar el dinero que había adelantado. En su testamento tuvo que sustituir la relación de sus bienes por el detalle de sus deudas, que ascendían a 600 ducados, y tras su muerte, el Consejo de Indias debió de correr con los gastos del entierro. Continuamos esta «lista de desgraciados» con García de Céspedes, responsable de la reforma del Padrón Real entre 1596 y 1599. Había anticipado la friolera de 2.300 ducados, pero al pasar la minuta, los contables y ecónomos alegaron que no adjuntaba los comprobantes de la mayoría de los gastos, por lo que una comisión de auditores decidió rebajar el pago a la mitad de lo solicitado. Siete años tardó Céspedes en ver los dichosos 1600 ducados. Esta situación se prolongó durante el siglo XVII. Pedro Texeira tenía problemas con los cobros de sus trabajos, y en 1659 reclamó la percepción de una importante cantidad que se le adeudaba. Al año siguiente volvió a escribir al rey quejándose de lo mismo; no había recibido el dinero. Su muerte, como la de otros cosmógrafos está teñida por las deudas: las 500 misas por su alma no pudieron ser pagadas en el acto “por no tener al presente de que poder hacerlas decir”. Sus sucesores, tras recibir la herencia y descontarse los gastos de testamen-

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Uso del anillo astronómico en la edición castellana de la “Cosmografía” de Pedro Apiano publicada por Gemma Frisius en 1575.

to y funeral, todavía tuvieron que abonar 584 reales. Entre los enseres que dejó al morir figuran escasos muebles y algunos objetos de su profesión tales como: libros de cosmografía, matemática y otros tratados, (tasados en 200 ridículos reales) y dos compases, reglas y otros instrumentos para la matemática y la cosmografía (100 reales). Uno de los más ilustres cartógrafos, Juan Bautista Labaña, cobró una importante suma por su mapa de Aragón,

También se utilizaban instrumentos sencillos formados por tres reglas móviles, que en España se denominaron trinormo o trigrómetro. Petrus Ramus. “Arithmeticae libri duo” (1569)

pero el desglose económico solo deja 300 ducados de beneficios en una labor que se inicia en octubre de 1610 y finaliza con la impresión del mapa diecinueve años después, tras largas discusiones con sus clientes –los diputados aragoneses- en las que hubo de mediar el rey. La relación de miserias económicas relacionadas con la actividad de los topógrafos podría ampliarse y detallar-

se hasta llegar a nuestros días, pero no vale la pena rociar con vinagre las heridas abiertas tras nuestros recortes salariales. Sin embargo hay que ser optimistas. Hoy vivimos una época en la que la cartografía -que no sus profesionales- se ha revalorizado y los mapas alcanzan un grado de popularidad y difusión inusitado. Solo cabe esperar sentados a que vuelvan aquellos tiempos en los que los topógrafos éramos como Dios.

■ BIBLIOGRAFÍA ❱❱ CRESPO SANZ, A. (2005): “Novel reflections on the Atlas of el Escorial”. 22st International Cartographic Conference. Mapping Aproaches into a Changing World Recurs electronic, A Coruña (Spain) 9-16 July 2005. [CD]. ❱❱ CRESPO SANZ, A. (2008): El Atlas de El Escorial. Tesis doctoral inédita. Departamento de Geografía de la Universidad de Valladolid. Valladolid. ❱❱ CUSA, N. (1463): Compendium sive compendiossisima directio. Capítulo VII: La narración del cosmógrafo. Revista THÉMATA, nº 3, año 1986. Traducción y notas de Juan García González. ❱❱ ESTEBAN PIÑEIRO, M. (2002): “Los cosmógrafos y otros oficios matemáticos”. Historia de la Ciencia y de la Técnica en la Corona de Castilla. III, Siglos XVI y XVII. Tomo III. Ed. Junta de Castilla y León, Consejería de Educación y Cultura, Valladolid. ❱❱ GARCÍA TAPIA, N. (1990): Ingeniería y arquitectura en el Renacimiento español. Ed. Universidad de Valladolid, Valladolid. ❱❱ JIMÉNEZ, A. y MAROTO, J. C. (1995): “Estado, distancia y control social: reflexiones en torno a una medición de caminos en la Granada de mediados del siglo XVI”. Geo Crítica / Scripta Nova. [En línea]. Vol. VIII, núm. 166. Ed. Universidad de Barcelona. Barcelona. [1 de junio de 2004]. . ❱❱ LÓPEZ PIÑERO, J M. (1979): Ciencia y Técnica en la sociedad de los siglos XVI y XVII. Ed. Labor Universitaria, Barcelona, ❱❱ LÓPEZ PIÑERO, J. M. (1999): “Actividad científica y sociedad en la España de Felipe II”. Felipe II, la Ciencia y la Técnica. Congreso Internacional sobre la Ciencia y la Técnica en la época de Felipe II. (1998). San Lorenzo de El Escorial. Ed. Actas, Madrid.

Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía

❱❱ MARTÍN LÓPEZ, J. (2002): Historia de la cartografía y de la topografía. Ed. Ministerio de Fomento, Madrid. ❱❱ NAVARRO BROTÓNS, V. y RODRÍGUEZ GALDEANO, E. (1998): “Matemáticas, cosmología y humanismo en la España del siglo XVI. Los comentarios al libro segundo de la Historia Natural de Plínio de Jerónimo Muñoz”. Cuadernos de historia de la medicina y de la ciencia LIV. Ed. Instituto de estudios documentales e históricos sobre la ciencia, Universitat de Valencia, CSIC, Valencia. ❱❱ PEREDA, F y MARÍAS, F. (2002): “El Atlas del Rey Planeta: Felipe IV y Pedro Texeira”. El Atlas del Rey Planeta. La “Descripción de España y de las costas y puertos de sus reinos” de Pedro Texeira (1634). Ed. Nerea, Hondarribia. ❱❱ VICENTE MAROTO, M. I. (1995): Alonso de Santa Cruz y el oficio de Cosmógrafo Mayor del Consejo de Indias. Mare Liberum 10. Ed. Comissao Nacional para as comemoraçoes dos descobrimentos portugueses. II congreso luso español sobre descobrimentos e expansao colonial. Lisboa. ❱❱ VICENTE MAROTO, M. I. y ESTEBAN PIÑEIRO, M. (1991): Aspectos de la Ciencia Aplicada en la España del Siglo de Oro. Consejería de Cultura y Bienestar Social, Valladolid. ❱❱ VV.AA. (1995): De Mercator a Blaeu: España y la edad de oro de la cartografía en las diecisiete provincias de los Países Bajos. Ed. Fundación Carlos de Amberes, Madrid. ❱❱ WOODWARD, D. (2007): Cartography in the European Renaissance. History of Cartography, Vol III. Ed. University of Chicago Press, Chicago y Londres.

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EN portada HiStorIa ESpECIaL aCtUaLIdad dE 3d VIda notIcIaS empreSa La Grado topoGrafía profeSIonaL entÉcnIcaS InGenIería y profeSIonaLeS GeomátIca y topoGrafía

junta de gobierno Con el fin de tener al Colegiado informado de las aCtuaCiones de la Junta de gobierno, inCluimos a ContinuaCión las más destaCadas: El COITT estuvo presente en el XX International Symposium «Modern technologies, education and professional practice in Geodesy and related fields» y la II Asamblea General de CLGE celebrado en Varna (Bulgaria) durante el pasado 23 a 25 de septiembre de 2010. Con motivo de la celebración de la II Asamblea General del año 2010, la CLGE, acrónimo de Comité de Liaison des Gèométres Européens o The Council of European Geodetic Surveyors, nuestro vocal 6º de Junta de Gobierno, Pedro J. Ortiz, asistió en calidad de Delegado representando a España en estos eventos. El symposium constó de la presentación de varias ponencias técnicas durante una jornada y la mitad de la siguiente. La temática de dichas ponencias fueron fundamentalmente sobre Geodesia y Cartografía, contando para ello con participación internacional, de países tan variados como Eslovenia, Turquía y el anfitrión Bulgaria. Las ponencias se expusieron en inglés con posibilidad de traducción simultánea en búlgaro. Entre éstas cabe destacar algunas significativas como la que versaba sobre “Precise Point Positioning” PPP, mediante servicio de procesamiento basado en WEB con el software Bernese.

El presidente de la CLGE, Henning Elmstroem (centro) en la apertura la jornada

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También fue interesante el estudio de los terremotos de Sumatra (2004) y Chile (2010) desde un punto de vista geodésico y su influencia en desplazamientos de la corteza terrestre. Otra presentación de interés fue el proyecto búlgaro de integración rural mediante técnicas SIG. El grupo BLOM presentó sus productos de imágenes oblicúas , Blom 3d y Blom Urbex, así como el TopEye y el lidar batimétrico, dónde se explicó cómo se pudo realizar medidas a una profundidad de 20 metros en las aguas del Mar Negro. Otro proyecto interesante fue el mostrado por el grupo de estudio de cartografía histórica desde el siglo XIX, basado en estadística de la evolución de la población en Bulgaria, desde puntos de vista como religión, del crecimiento, de la lengua, etc. Todo ello integrado en un SIG. La presentación de mayor interés, sobre todo su aplicación en España, es la expuesta por técnicos eslovenos, mostrando la creación de un registro de infraestructuras, muy útil para el desarrollo de este país, cara a la construcción de otras infraestructuras. El director de la universidad politécnica de Sofía, expuso la problemática sobre los estudios de Topografía y Geodesia en Bulgaria, debido a la carencia de medios y personal.

Exposición sobre las actividades de la oficina geográfica militar, órgano éste responsable de la cartografía en Bulgaria.

Pedro J. Ortiz, junto al Delegado de los Países Bajos Pedro J. Ortiz, Vocal de Junta de Gobierno y Delegado por España

Clausura del Symposium a cargo de los organizadores locales y el Presidente de CLGE

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II ASAMBLEA GENERAL 2010 DE CLGE En esta asamblea general, se produjeron acuerdos de especial relevancia como la aceptación por parte de todos los miembros de los nuevos estatutos y la unión de la CLGE con GE (Geometer Europa). El Presidente Henning Elmstroem dió la bienvenida al nuevo Delegado de España, Pedro J. Ortiz Toro. También dió la bienvenida formal a los miembros de Islandia y Moldavia. Entre otros asuntos importantes, se aprobó el presupuesto general de la organización para el año 2011, incluyendo la nueva norma de cálculo de cuotas para cada país miembro.

Para finalizar, se procedió a celebrar elecciones a los cargos directivos de la asociación. El presidente saliente Henning Elmstroem hizo una presentación sobre su mandato, demostrando el buen hacer de la organización y los logros obtenidos en los últimos 5 años. El señor Elmstroem, así como el resto de la junta directiva que terminaba mandato, fueron aplaudidos por los asistentes como muestra de agradecimiento por el trabajo realizado. La nueva junta directiva elegida es:

El Presidente Henning Elmstroem dando la bienvenida al nuevo Delegado de España, vocal del COITT Pedro J. Ortiz.

Jean-Yves Pirlot (BE)

Michelle Camilleri (MT)

Dieter Seitz (DE)

Rudolph Kolbe (AT)

Pierre Bibollet (FR)

Leiv Bjarte Mjøs (NO)

Presidente

Secretaría General

Tesorero

Vice-Presidente

Vice-Presidente

Vice-Presidente

UNA GRAN PERSONA NOS HA DEJADO Sí, una gran persona, un compañero solidario, un entusiasta y gran defensor de la profesión de la Topografía. Me considero afortunado por haberlo conocido, tratado y haber compartido con él muchas horas tanto en la sede del Colegio, como en múltiples visitas y viajes para las gestiones del mismo, y en particular para la creación de la Escuela de Ingenieros Técnicos en Topografía de Barcelona, de la que era un gran entusiasta, tal vez porque cuando él se inició en esta profesión no había en España ninguna Escuela para formar a los profesionales de la Topografía fuera de los Geodestas militares y los antiguos “Ayudantes de Topografía y Catastro” del entonces denominado “Instituto Geográfico y Catastral” En el transcurso de los más de veintiún años en que ocupé el cargo de responsable del Colegio en la demarcación de Cataluña, en la última etapa, y

“Lluís Costa i Boyé” Topógrafo

anteriormente de Cataluña y Baleares, hasta la escisión de las Islas por ley natural, él ocupó los cargos de vo-

Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía

cal y de Secretario-Tesorero, la mayor parte del tiempo. Siempre fue un gran colaborador en las labores del colegio en Barcelona y en las gestiones para la organización y realización del “TopCar 78, Primer Congreso Nacional de Topografía y Cartografía” donde además participó con un “stand ”, (CostaTopógrafos fue la única empresa de colegiados que intervino en la exposición del mismo). En 1996 fue nombrado Colegiado Distinguido por esta Demarcación, y estuvo en activo hasta sus últimos días, siempre dispuesto a prestar su colaboración en cualquier tema que le encargarse la Junta de Gobierno. En fin “amic Lluís” desde aquí te enviamos un canto de gloria, nunca de tristeza, para ti que también eras un miembro activo del “Coro Madrigal” Antonio de las Heras Redondo Col. 496

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El COITT DIFUNDIENDO lA PROFESIÓN El “Lyceé Français de Madrid” organiza desde hace años una “Semana de orientación” para que sus alumnos de los últimos cursos (15 y 16 años) puedan contactar, en una jornada de conferencias, con alumnos y profesores universitarios, y en el “Forum de las profesiones”, mediante encuentros en grupos reducidos de 15 alumnos, con profesionales de las distintas ramas del conocimiento, con el fin de contrastar y asegurar su próxima elección de futuros estudios. El viernes 3 de diciembre se reunieron más de 60 profesionales de arquitectura, arte, derecho, comercio, lengua, economía, restauración, industria, salud y ciencias en el Lyceé Francais de Madrid. Se formaron tres mesas redondas sobre la ingeniería. En el aula B 31 participaron Eduardo Pilo representando a la Ingeniería Industrial, Jesús Sastre Domingo, Jefe de Sección del Registro Cartográfico del Instituto Geográfico Nacional, Agustín Fernández Rodríguez, Director Técnico de Lambert Consultores S.L.P. y Miguel Ángel Ruiz Tejada, Director de la revista “Topografía y Cartografía” y Vicedecano de Junta de Gobierno, como representantes de la Ingeniería Topográfica, Geodésica y Cartográfica. Una de las funciones del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía, es la de divulgar y fomentar los estudios de las Escuelas Universitarias de Ingeniería Técnica en Topografía, para captar más alumnos.

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Durante los cuarenta minutos que duró cada charla, pudimos mostrarles instrumentos como el láser escáner 3D para levantamientos rápidos en túneles, equipos UAVs para tomar fotografías aéreas, y estaciones robotizadas. Durante la exposición se abordaron temas como la naturaleza y condiciones del trabajo, cualidades personales requeridas, estudios y formación, salidas profesionales en empresas y en administraciones públicas… En esencia, nuestra ingeniería se resumió de una manera muy esquemática en dos tipos de trabajos: los directos, como técnica de la captura

del dato, e indirectos para gestionar el dato capturado. Somos expertos en mediciones desde lo más pequeño, como el estudio y análisis de deformaciones en una presa, hasta lo más grande, como la forma de nuestro planeta. Las presentaciones pueden ir desde un sencillo plano en papel de una parcela catastral hasta un navegador GPS con cartografía digital de Europa. Y siempre controlando la precisión de los datos suministrados. En definitiva, la jornada fue una experiencia enriquecedora en todos los sentidos. En los cuatro grupos de alumnos del Liceo que escogieron nuestra mesa redonda se desgranaron, por medio de preguntas, cuestiones generales y particulares. Desde ¿Qué es lo que más nos gusta de ser ingenieros? hasta ¿qué horario realizamos?, pasando por las cualidades necesarias para ser un buen profesional. Descubrimos que la Geodesia es una perfecta desconocida para ellos, sin embargo las ciencias topográficas y cartográficas forma parte de su bagaje cultural. Este equipo humano formado por funcionarios, empresarios y cargos electos de nuestro Colegio, seguirá mostrando nuestra profesión especialmente entre los más jóvenes, pues entre ellos posiblemente estén los futuros representantes y defensores de nuestra profesión.

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X Premio «San Isidoro» a Proyectos Fin de Carrera de Ingeniería Técnica Topográfica

EN portada HiSTORIA ESPECIAL ACTUALIDAD DE 3D EMPRESA NOTICIAS LA Grado TOPOGRAFÍA enTÉCNICAS Ingeniería Y PROFESIONALES Geomática y Topografía Olga Ceballos Responsable de comunicación del COITT

Gavle: el láser escáner, el instrumento perfecto para el patrimonio cultural Pedro Ortiz, con sólo 30 años, es una eminencia en el campo de la documentación gráfica del patrimonio cultural. Su historia es, o puede ser, un ejemplo para muchos jóvenes topógrafos que no saben qué hacer con su futuro. En una pequeña ciudad sueca (Gävle) que, después daría el nombre a lo que es hoy la empresa,  este ingeniero topógrafo descubrió que las técnicas como el láser escáner y la fotogrametría son casi imprescindibles en el ámbito de la documentación patrimonial. A partir de entonces, su relación con todas estas maravillosas técnicas culminaron en un matrimonio bien avenido, denominado Gavle,  Documentación Gráfica del Patrimonio, que lleva ya casi siete años de andadura. Son ya más de siete años lo que lleva funcionando esta empresa dedicada a la documentación gráfica del patrimonio histórico ¿Cómo surgió la idea de crear una empresa de estas características? A partir de mi viaje a Suecia en el 2003, en el que realicé mi primer levantamiento con láser escáner del teatro de Gävle (ciudad cuyo nombre utilicé para mi proyecto de empresa), fui consciente de la belleza y la transcendencia que tenía poder documentar el patrimonio, de su utilidad para generaciones futuras, para restauradores y analistas, etc. Descubrí en este ámbito escondido de la Topografía un campo por explorar de gran valor y lleno de retos técnicos. Así comencé trabajando en el patrimonio portugués siendo autónomo. Han desarrollado un laser de corto alcance para aplicaciones arqueológicas a partir de técnicas videométricas. ¿Puede explicar qué aporta esta aplicación al mundo de la arqueología? Cualquiera puede hacerse en casa un pequeño escáner por algo más de 400 euros y un poco de trabajo manual, no es complicado. En arqueología se presta muchísima atención al dibujo arqueológico, las piezas se descubren, se documentan y se guardan a veces en malas condiciones. Esa información documental no se comparte ni se gestiona apenas, es una información destinada a perderse en el olvido. Un escáner a pie de obra, ya sea como el que hemos desarrollado u otro similar, puede digitalizar en menos tiempo y esfuerzo que el que realiza el dibujante, además, con más precisión e información

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en la textura. Esa información tridimensional fototexturizada puede ser analizada y gestionada con mucha más facilidad y cantidad de información que un dibujo.

Investigación, docencia, desarrollo de nuevas aplicaciones, reconstrucción del patrimonio perdido… Son muchas los palos que tocan, por lo que tendrá clientes de todo tipo. ¿Qué perfil tienen las empresas o clientes con los que colabora? Empresas de arqueología, arquitectura, restauradores, artistas, administración, galeristas, etc. El Museo Virtual Hiperrealista, que ha recibido ayudas del Gabinete de

Iniciativa Joven para su desarrollo ¿en qué consiste? Es casi un proyecto vital en el que he prestado muchísimo esfuerzo para conseguir estar en el punto en que estamos. El Museo Virtual Hiperrealista es una nueva forma de concebir el arte, de gestionar la información los museos y administraciones, etc. consiste en digitalizar en 3D con escáneres de alta resolución los objetos artísticos, fototexturizarlos utilizando técnicas de ortoproyección de precisión y editándolos en 3D. Estos modelos 3D tienen una resolución de 50 micras y pueden ser visualizados por internet sin problemas, en la web de Gavle tenemos el ejemplo de una Lucerna romana. esta información de alta calidad, pretende ser utilizada para conservar, catalogar, analizar y como fuente de una posible restauración virtual. Es una forma hiperrealista de ver y gestionar el arte sin utilizar los objetos reales para así no exponerlos o dañarlos. Me parece fundamental poder restaurar un objeto de forma digital, es la forma más respetuosa de tratar al patrimonio y utilizando esta metodología los resultados son fantásticos. ¿Qué métodos y garantías ofrecen a sus clientes para que opten por escoger a Gavle y no a otra entidad? Además de los certificados de calibración y códigos internos de control de errores (que entregamos con cada trabajo), el cliente tiene con nuestra empresa una

La topografía de obras ya ha vivido sus años dorados y que ahora debe haber una reestructuración del sector hacia nuevos campos Vol. XXVII – n.o 158

participación total, sabe que vamos a hacer, las temporalizaciones y los procesos; así le hacemos partícipes y puede comprobar, paso a paso, como trabajamos. Pero, bajo mi punto de vista, la principal razón para escoger a Gavle es que aceptamos retos imposibles. Gavle se dedica a realizar servicios muy específicos, pero a la vez se saben adaptar a las peticiones del cliente. O dicho de otro modo, pueden hacerle un traje a medida. Pero en estos momentos de crisis, es posible que se destine poco presupuesto a las obras de patrimonio. ¿De qué manera les está afectando la crisis? y ¿qué recursos utilizan para solventarla? Hemos bajado mucho la facturación en el año 2010, la administración casi ha eliminado las obras que tenía para este año que necesitaban de levantamientos. Nosotros hemos decidido cambiar de tercio e involucrarnos en proyectos privados con patrimonio privado donde se ha incrementado la compra venta de arte como una nueva forma de inversión. Esperamos tener resultados en este 2011 en este ámbito.

programación de estos cursos (www.gavle. es, sección I+D )

¿Qué relación tiene con el entorno universitario a parte de su vinculación con el departamento de investigación de la Universidad de Extremadura? Bueno, realmente con la Universidad de Extremadura apenas tengo vinculación ahora, aparte de alguna colaboración en algún proyecto final de carrera de alumnos. Tengo mucha más relación con la Universidad de Salerno (Italia) con la que tengo un convenio de colaboración en el que compartimos personas y medios o con la ETH de Zürich(Institut für Geodäsie und Photogrammetrie), en la que estuve dos meses el año pasado investigando sobre la calibración del láser escáner con el profesor Armin Grüen. Lamento la falta de relación con la Universidad de Extremadura y espero tener más relación en este año 2011.

En lo que se refiere a investigación ¿tiene algún proyecto nuevo en marcha, a parte del ya citado? Sí, quizá demasiados, aunque no con ayudas públicas ya que las ayudas, también este año, no han llegado. Estamos en un proyecto junto con la fundación Bruno Kessler (con fotogrametría de la Catedral de Trento, Italia) para reconstruir con fotogrametría la catedral de Puerto Príncipe en Haití, destruida tras el terremoto. También participamos en otro proyecto con el arquitecto Diego Ramírez, para capturar con fotogrametría submarina la corbeta Esmeralda hundida en las costas del Pacífico, en Chile; pretendemos reconstruir la corbeta en 3D para un largometraje. Además del Museo Virtual Hiperrealista, estamos buscando financiación para poder aplicar un método de monitorización métrica de yacimientos arqueológicos.

Es importante la formación en todos los ámbitos, pero imagino que en éste es quizás de mayor relevancia ¿qué apuestas formativas tiene o piensa desarrollar? Espero comenzar el doctorado al final de este año y hacerlo en fotogrametría, aún no sé dónde. Supongo que fuera de España. Además tengo planificado impartir algunos cursos sobre láser escáner y fotogrametría aplicada al patrimonio en este año. En la web de Gavle podéis encontrar la

¿Qué consejos daría a aquellos jóvenes emprendedores que quieran crear una empresa? Que en la vida hay dos opciones o hacer lo que tú quieres y como tú quieres o no hacerlo, y que se puede intentar con inversión 0€. Yo lo hice alquilando todo y pagándolo con lo que ganaba de mis proyectos... y lo sigo haciendo; no tengo ni una estación total, ni un GPS, ni un escáner (excepto el que desarrollé) y por lo tanto no tengo nin-

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guna deuda ni nada qué pagar, además de toda la libertad para escoger un escáner u otro, una estación u otra, etc. Yo los invito a que hagan lo que realmente quieran. ¿Cómo cree que está la profesión en estos momentos? Por descubrir. Los topógrafos comenzamos mal desde que nos llamamos así, me gusta más la versión francesa y romántica de "geómetra"; así no nos atamos a la tierra (topo), por lo tanto, tampoco me gusta la versión de geomática(geo). Me parece más correcto el término cartógrafo y así podemos hacer cartografía del mundo, de los objetos, de los monumentos, de las personas, etc. Así mismo creo que la topografía de obras ya ha vivido sus años dorados y que ahora debe haber una reestructuración del sector hacia nuevos campos. ¿Qué retos profesionales desearía cumplir para este año que se acaba de estrenar? Eso da mala suerte, ¿no? Me gustaría encontrar la línea que separa la ciencia del arte, ya que no la encuentro. Me pasa exactamente lo mismo que cuando paso de un país a otro, no veo esa línea. En cambio, si somos científicos no debemos acercarnos al arte y viceversa. Por tanto, me gustaría acercarme más al objeto cartografiado, quizá así lo cartografío mejor. La Revista no se hace responsable de las opiniones contenidas en los artículos.

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EL BLOG DE PACA BRONCHALES

Francisca Bronchales Ingeniera Técnica en Topografía

TOPÓGRAFA, SOY TOPÓGRAFA

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TOPÓGRAFA

H

oy voy a empezar mi segundo artículo de “Paca Bronchales - segunda época, contestando a un lector y compañero, que me ha escrito felicitándome por el artículo anterior, cosa que le agradezco de corazón, y por otra parte también para corregirme en eso de hacerme llamar “Topógrafa”. Me dice el colega, que el origen de la palabra Topógrafo proviene del griego:” “Topo”, tierra o terreno, y “graphos”, dibujo o representación. Creo que es de las primeras cosas que nos contaron en la Escuela y hace ya tanto tiempo, que no lo he recordado, la verdad. Pues parece ser que como “grafo” es un sufijo, carece de género y ha de aplicarse así para hombre y mujer, al igual —dice— que se debe decir “la presidente” y nunca la presidenta pues “ente” es otro sufijo que no tiene femenino y por lo mismo decimos la “paciente”, y no la “pacienta”, etc… Lo que no me ha gustado un pelo es que me dice que eso de la “Topógrafa Bronchales”, es un “barbarismo”, algo que me suena fatal, que una puede ser algo bruta a veces, pero bárbara…. En fin, querido colega, que aún reconociendo que puede que lleves razón, una va a seguir llamándose topógrafa, porque así me han llamado siempre, y después de veinte años de profesión, no voy a cambiar mi denominación de origen, y además porque el lenguaje es algo vivo que evoluciona constantemente. Si

no fuera así, seguiríamos hablando en latín, o más aún, comunicándonos con gruñidos como en la prehistoria. Hasta la Real Academia no para de aceptar vocablos nuevos, y “topógrafa” y “presidenta”, perdona que te diga compañero, son aceptados por la citada Institución, que acabo de verlo en el Google, que todo lo sabe, y eso es lo que vale, así que cerramos el asunto gramatical con mi sincero agradecimiento a que seas el primero en entrar a debatir en este “blog” literario. Espero que otros lectores sigan tu ejemplo y se anime un poco esto. Pasando a otra cosa y como no hay mal que por bien no venga, este artículo lo estoy escribiendo desde la playa. Como nuestra profesión, suele ir ligada a la rapidez y el destajo (otro

día hablaremos de éste fenómeno) y siempre ha sido un pecado en nuestra profesión desperdiciar el verano, con sus días largos y claros en una playa. Tiempo hay en invierno, con días cortos, fríos y lluviosos, mala visibilidad y caminos embarrados para tener días de asueto. Pero este año, el Jefe, a la vista de que no había trabajo, ha decidido que cierra en agosto, y así por lo menos se ahorrará la luz y el teléfono. Y es que el mal que decía al principio del párrafo, es que la cosa está muy, pero que muy chunga, aunque una, que es positiva y optimista por naturaleza, piensa que si el gobierno asegura que estamos a punto de comenzar a salir de la crisis y la oposición está convencida asimismo de tener la fórmula que nos saque de ella en un par de años, unos u otros seguro que lo harán, pues son muy competentes, por más que a ellos, los políticos, no se les pida una titulación universitaria para gobernar un país, tal y como me la piden a mí para dar puntos de apoyo, hacer un taquimétrico o poner un GPS, o se les exige a los compañeros que opositan para ser grupo A-2 en cualquiera de las Administraciones Públicas para hacer trabajos similares. Estoy segura de que a pesar de que muchos de ellos, ministros incluidos, carezcan de dicha titulación, es porque sin duda poseen unas mentes privilegiadas y una sagacidad innata de la que carecemos nosotros, y

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que por tanto, hubiera sido una pena hacerles perder el tiempo en esas nimiedades de gastar unos años estudiando una carrera o haciendo una trabajosa oposición. Pasando a otra cosa, que parece que me estoy poniendo un poco “meticosa” con estos pobres, que supongo que hacen lo que pueden, ha venido conmigo mi sobrino Javito al que quiero casi como a un hijo y que está en tercero de nuestra carrera en Madrid. Lo cierto es que no me hace mucha compañía, pues por las noches se va de marcha, como es lógico en un chico de veinte años, y vuelve al apartamento después del amanecer. Dice que le gusta mucho ver salir el sol, sólo o, si se le ha dado bien, mejor acompañado. Resulta que como luego se pasa el día durmiendo reponiéndose para el siguiente asalto nocturno, y el tiempo que le queda libre hasta medianoche que sale, se lo pasa jugando a la “play” o con los cascos puestos y el MP3 a todo volumen, que no sé cómo no le revientan los tímpanos, estoy más sola que la una. No es queja que conste, que el chico me anima a que haga también vida nocturna; que dice

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que yo soy aún joven y todavía estoy lo bastante potable como para que me salga un rollo veraniego. No es que hiciera ascos a eso del rollo, que una es soltera sin compromiso y liberal dentro de un orden, pero la verdad es que observo que en estos lugares turísticos, las alternativas de ligoteo que hay son sólo dos: La “disco” de música tecno y el botellón callejero de los críos de veinte, o los bailongos de jubilados ya sean “guiris” o nacionales con música de Antonio Machín, cosas que no me “molan”, como diría Javito. Los de mi edad, están con las señoras y los niños en la playa, que por cierto, como amante de la montaña, tampoco me gusta nada. Así las cosas, me encuentro desubicada y con unas ganas tremendas de que se pasen los cuatro días que me quedan para volver a mi querido Bronchales donde

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en este caluroso agosto se tiene que estar de cine. Tengo ganas además de llegar también por ver en qué para el contencioso que existe entre José Manuel, mi padre profesional y genuino Topógrafo de la vieja escuela, y Javito, mi discípulo y prototipo de Topógrafo de hoy. Resulta que en los días en los que los tres estuvimos juntos en Bronchales, antes de ocurrírseme la mala idea de venir a la playa se suscitó entre ellos un rifirrafe propio del conflicto generacional que de siempre ha existido. Veo que ya me he pasado de largo de las páginas que han pedido en la revista, así que este episodio que merece contarse con detalle porque revela muchas cosas de nuestra profesión, lo dejo para el siguiente número. Hasta entonces.

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