Existen varias formas de representar estos modelos de elevación de acuerdo a la estructura y organización de los datos.
Clásicamente dos formas son las más comunes de presentar los modelos
Vectorial: basado en entidades u objetos geométricos definidos por las coordenadas de sus nodos y vértices (curvas de nivel, nube de puntos).
Raster: basado en las localizaciones espaciales sobre una retícula regular de puntos a los cuales se le asigna el valor de elevación (MDE raster).
Raster: basado en las localizaciones espaciales sobre una retícula regular de puntos a los cuales se le asigna el valor de elevación (MDE raster).
Estructuras Vectoriales
Contornos
Es un vector compuesto por un conjunto de pares de coordenadas que describen la trayectoria de una líneas isométrica (curvas de nivel), donde el número de elemento de cada vector es variable. En este caso el MDE está constituido por el conjunto de curvas de nivel que pasan por una zona, separadas generalmente por intervalos constantes de altitud.
Contornos
Es un vector compuesto por un conjunto de pares de coordenadas que describen la trayectoria de una líneas isométrica (curvas de nivel), donde el número de elemento de cada vector es variable. En este caso el MDE está constituido por el conjunto de curvas de nivel que pasan por una zona, separadas generalmente por intervalos constantes de altitud.
Redes de triángulos irregulares TIN
Es una estructura cada vez más utilizada, que se representa como conjunto de triángulos irregulares adosados. Los triángulos se construyen ajustando un plano a tres puntos cercanos no colineales y se unen sobre el terreno para formar un mosáico que se adapta a la superficie con diferentes grados de detalle, en función de la complejidad del relieve.
Normalmente la distribución de puntos es aleatorio, pero es posible partir en base a los puntos de isolíneas.
Es una estructura cada vez más utilizada, que se representa como conjunto de triángulos irregulares adosados. Los triángulos se construyen ajustando un plano a tres puntos cercanos no colineales y se unen sobre el terreno para formar un mosáico que se adapta a la superficie con diferentes grados de detalle, en función de la complejidad del relieve.
Normalmente la distribución de puntos es aleatorio, pero es posible partir en base a los puntos de isolíneas.Matrices regulares
Es el resultado de superponer una retícula sobre el terreno y extraer la altitud media de cada celda o asociar un valor puntual de altura para el centro de la celda. La retícula puede ser una grilla regular de filas y columnas. Cada dato esta implícitamente localizado según su situación en la matríz. Las matrices de altitud suelen provenir de la interpolación de modelos previos de contornos o por métodos fotogramétricos o radargramétricos.
Es el resultado de superponer una retícula sobre el terreno y extraer la altitud media de cada celda o asociar un valor puntual de altura para el centro de la celda. La retícula puede ser una grilla regular de filas y columnas. Cada dato esta implícitamente localizado según su situación en la matríz. Las matrices de altitud suelen provenir de la interpolación de modelos previos de contornos o por métodos fotogramétricos o radargramétricos.
Matrices de resolución variable
En este tipo de matrices los elementos pueden estar ordenados como en las matrices regulares o bien organizados en submatrices a resolución diferente. La estructura final es como un arbol jerárquico y dinámico de submatrices con profundidad en principio arbitraria y cuya resolución espacial se duplica en cada nivel.
Este tipo de modelo posibilita solucionar el problema de la resolución espacial prefijada, como es en el caso de las matrices regulares, manteniendo en principio las ventajas de sencillez conceptual y operacional.
En este tipo de matrices los elementos pueden estar ordenados como en las matrices regulares o bien organizados en submatrices a resolución diferente. La estructura final es como un arbol jerárquico y dinámico de submatrices con profundidad en principio arbitraria y cuya resolución espacial se duplica en cada nivel.
Este tipo de modelo posibilita solucionar el problema de la resolución espacial prefijada, como es en el caso de las matrices regulares, manteniendo en principio las ventajas de sencillez conceptual y operacional.
Datos fundamentales para hacer un DEM
Directos
Altimetría
Topografía
Mediante estaciones topográficas con salida digital
Indirectos
Restitución
Digital: imágenes digitales captadas por satélites con diferentes ángulos de visión
Analógico: pares fotográficos convencionales (pancromático, color, infrarrojo)
Digitalización
Manual: mediante mesas digitalizadoras
Automática: mediante scanners
Directos
Altimetría
Topografía
Mediante estaciones topográficas con salida digital
Indirectos
Restitución
Digital: imágenes digitales captadas por satélites con diferentes ángulos de visión
Analógico: pares fotográficos convencionales (pancromático, color, infrarrojo)
Digitalización
Manual: mediante mesas digitalizadoras
Automática: mediante scanners
Aplicaciones
Una de las principales aplicaciones del MDE generado a partir de pares estéreos es de ortorectificar una o las dos imágenes del par, pero también es posible construir modelos derivados del MDE, elaborados exclusivamente a partir de la información explícita o implícita contenida en el MDE, que describan la morfología de la zona (pendiente, orientación, etc.) y simulen aplicaciones. La utilidad y validez de estos modelos derivados está estrechamente relacionada con la calidad del MDE original.
Incorporando información auxiliar es posible elaborar otros modelos más complejos, como pueden ser la predicción de zonas de saturación, la evaluación de riesgo de incendio o la elaboración de modelos de reflactancia; utilizando conjuntamente la descripción morfológica del terreno y simulaciones numéricas de procesos físicos. Gracias a la naturaleza digital del MDE es posible utilizarlo para simular procesos dinámicos con facilidad, por ejemplo, el uso de un MDE complementado con una simulación de la trayectoria solar permite conocer la cantidad acumulada de horas de radiación directa que puede recibir un lugar determinado
Una de las principales aplicaciones del MDE generado a partir de pares estéreos es de ortorectificar una o las dos imágenes del par, pero también es posible construir modelos derivados del MDE, elaborados exclusivamente a partir de la información explícita o implícita contenida en el MDE, que describan la morfología de la zona (pendiente, orientación, etc.) y simulen aplicaciones. La utilidad y validez de estos modelos derivados está estrechamente relacionada con la calidad del MDE original.
Incorporando información auxiliar es posible elaborar otros modelos más complejos, como pueden ser la predicción de zonas de saturación, la evaluación de riesgo de incendio o la elaboración de modelos de reflactancia; utilizando conjuntamente la descripción morfológica del terreno y simulaciones numéricas de procesos físicos. Gracias a la naturaleza digital del MDE es posible utilizarlo para simular procesos dinámicos con facilidad, por ejemplo, el uso de un MDE complementado con una simulación de la trayectoria solar permite conocer la cantidad acumulada de horas de radiación directa que puede recibir un lugar determinado
Otros modelos que pueden derivarse del uso de un MDE se utilizan para estudios de pendiente, aspecto, rugosidad del terreno, curvatura de valles, caudales, simulacion 3D, procesos geomorfológicos, etc.
En el siguiente vídeo se muestra el proceso para hacer un DEM en ARC GIS 9
Fuente: RAMÓN, M. Lorenzo; CARTOGRAFIA URBANISMO Y DESARROLLO INMOBILIARIO CIE Inversiones editoriales Dossat 2000; Madrid España. 2001
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