Conceptos de Modelado Numérica de Terreno (MNT)

Un modelo numérico de terreno - MNT (en inglés, DTM = Digital Terrain Model) es una representación matemática de distribución espacial de una determinada característica vinculada a una superficie real. La superficie es en general continua y un fenómeno que representa puede ser variado. Entre algunos usos do MNT se pueden citar (Burrough, 1986):

Para la representación de una superficie real sin computador, es indispensable la elaboración y creación de un modelo digital, que puede estar representado por ecuaciones analíticas o una red (reticula) de puntos, de modo de transmitir al usuario las características espaciales del terreno. En SPRING un MNT es creado en forma de un reticula de puntos regulares e irregulares.

La creación de un modelo numérico de terreno corresponde a una nueva manera de enfocar el problema de elaboración e implantación de proyectos. A partir de modelos (reticulas) se puede calcular directamente volúmenes, áreas, diseñar perfiles y secciones transversales, generar imágenes sombreadas o en niveles de grises, generar mapas de declives y aspecto, generar porciones de intervalos deseados y perspectivas tridimensionales.

En el proceso de modelado numérico de terreno podemos distinguir tres fases; adquisición de datos, generación de reticulas y elaboración de productos representando las informaciones obtenidas. Vea las etapas a seguir.

 

Consulte también:

Sobre Procesamiento de imágenes

Manipulación de Datos Vectoriales en SPRING

Edición de Mapas Numéricos

 


·         Adquisición de Datos de MNT

Los datos de modelo numérico de terreno están representados por coordenadas xyz, donde z caracteriza el parámetro a ser modelado, siendo z=f(x,y). Estos datos son, usualmente, adquiridos según una distribución irregular en el plano xy, o sea, no existen relaciones topológicas definidas entre las posiciones de dos puntos muestreados, a lo largo de líneas con el mismo valor de z e igual con un espaciamiento regular.

La adquisición de estos datos es generalmente realizada por levantamientos de campo, digitalización de mapas, medidas fotogramétricas a partir de modelos estereoscópicos e datos altimétricos adquiridos de GPSs, aviones e satélites.

Entre tanto, las aplicaciones de productos de MNT no son elaborados sobre los datos muestreados, mas si a partir de modelos generados en formato de reticula regular o irregular. Estos formatos simplifican la implementación de los algoritmos de aplicación y los tornan más rápidos computacionalmente.

Los métodos de adquisición de datos pueden ser, por puntos muestreados, espacialmente irregular e regular, bien como por mapas de isolineas.


Muestreo por Puntos

De acuerdo con el tipo de adquisición se obtiene la distribución de muestras conforme a la figura siguiente:

b) Aerolevantamiento

c) A partir de muestreo

d) Regular

Cuidado cuando escoja los puntos y la cantidad de datos muestreados está directamente relacionado a la calidad del producto final de una aplicación sobre el modelo. Para aplicaciones donde se requiere un realismo mayor, la cantidad de puntos muestreados, cuidado cuando escoja estos puntos, o sea, la calidad de los datos, es decisivo. Cuanto mayor se la cantidad de puntos representativos de la superficie real, mayor será el esfuerzo computacional para que estos sean almacenados, recuperados, procesados, hasta que se alcance el producto final de la aplicación.

 


 

Muestreo por Isolineas

Un mapa de isolineas nada más es una representación de una superficie por medio de curvas de isovalor. Un ejemplo mas común son las isolineas altimétricas existentes en los mapas topográficos. En estos mapas las isolineas son impresas con el uso de equipamientos, como stereoplotters, sobre una base compuesta de fotografías  obtenidas por aerolevantamiento. Cabe mencionar que en estos mapas topográficos existen puntos muestreados irregularmente que son obtenidos por trabajos de campo. La Figura siguiente muestra un ejemplo de un mapa plano-altimétrico con isolineas y algunos puntos acotados.

ejemplo de Mapa plano-altimétrico.

La adquisición de las isolineas puede ser efectuada por medio de digitalización manual con el uso de una mesa digitalizadora, o a través de un proceso automático por medio de scanner.

La digitalización manual consiste en una operación de identificación de una isolinea con un valor de cota, vía mesa digitalizadora o cursor, directamente en la pantalla.

La digitalización, utilizando scanner, resulta en una matriz de puntos donde pueden ser identificadas las isolineas y los valores de cota. Procesos de vetorización recorren una isolinea y la transforman en una secuencia de puntos con coordenadas XY de mismo valor en Z.

 

Consulte también:

Generación de Reticulas

Edición de Mapas Numéricos

Procesos de Modelado