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Aplicación de ArcGis para analizar un mapa excursionista del Massís de Montserrat con su transformación en un mapa interactivo El presente artículo es un resumen del Trabajo Final del Máster Internacional UNIGIS en Sistemas de Información Geográfica, cursado por la autora en la Universitat de Girona. La autora es Anna Casadevall Callís, Licenciada en Ciencias Ambientales por la Universitat de Girona. Dirección de correo electrónico: anna_casadevall (at) hotmail.com.

PRESENTACIÓN / CONTEXTUALIZACIÓN En el momento que me tuve que plantear cual podía ser la temática a desarrollar, decidí que tenía que ser algo que despertase mi curiosidad. Un tipo de trabajo que me ayudara a aprender a utilizar mejor un software sig, con una temática que me motivara. Tanto el excursionismo como los mapas, siempre han sido de gran interés e importancia para mi; de manera que me propuse trabajar con este tema y con un programa tan difuso com es el ArcGis. Quería ver, aunque en un inicio no sabía muy bien como, qué se podía obtener trabajando con un programa sig y la información básica para moverse en la montaña; a la vez que, quería poder presentar dicha información, en un formato que pudiera llegar a un público no familiarizado con este tipo de programas o que pudiera servir como documento gráfico para una página web.

OBJETIVOS Utilizar algunas de las funciones del software ArcGis para analizar un mapa excursionista. • Georeferenciar • Digitalizar • Operaciones con el ráster de la Nasa • Composición de documentos ArcMap (*.mxd) • Análisis de pendientes y definición del grado de dificultad Transformar los datos obtenidos con ArcGis en un mapa interactivo compatible para Internet. • Preparación de una composición *.mxd en ArcGis • Conversión de *.mxd a *.html con HTML ImageMapper

METODOLOGÍA El método seguido para realizar este trabajo se baso primeramente en recoger toda la información que se creía que podía ser útil para su desarrollo. Uno de los primeros pasos fue escannear el mapa excursionístico de la Alpina que servía como base para la digitalización, a la vez que se evaluaba qué información sería útil para llegar a los objetivos deseados. En el momento en que se empezó a trabajar con ArcGis, el método fue básicamente de ‘experimentación’: se sabía un mínimo lo que se podía hacer con el programa, pero se avanzaba consultando el ‘ArcGis Desktop Help’ y probando y reprobando las funciones y operaciones que se realizaban hasta conseguir los resultados deseados.


Cuando se creío que se tenían conocimientos y datos suficientes para el desarrollo de este trabajo, se creó la composición final que tenía que ser convertida a *.html. Después de instalar el HTML ImageMapper, y con la ayuda del Manual perteneciente al programa, se hicieron los pasos necesarios para obtener el mapa interactivo y así llegar al resultado final del trabajo.

ANALISIS DE ANTECEDENTES El turismo, podría decirse que es, la principal área en la que se han empezado a utilizar los sistemas de información geográfica para la producción de mapas y/o material digital para el excursionismo. Internet es una herramienta eficaz e importante para la difusión y obtención de información y datos de un modo rápido y práctico.

La existencia de páginas web turísticas que no solamente se benefician de la informática pura, sino que aplican y utilizan recursos y técnicas SIG para facilitar la comprensión de la información y plantearla de una manera más práctica y didáctica, cada día está creciendo más: mapas 3D para senderismo, vuelos virtuales, mapas interactivos, mapas compatibles para la navegación con GPS, análisis de nuevas rutas escénicas, estudio de clientes potenciales para una actividad concreta,...

DESARROLLO Y RESULTADOS DEL TRABAJO a. Búsqueda de datos y materiales para la realización del proyecto La búsqueda realizada, fue tanto específica como general, se buscaba material útil para hacer el proyecto pensado, como datos digitales, mapas actuales, guías y libros de senderos, páginas web..., pero a la vez, se buscaba toda aquella información que pudiera existir referente al lugar y al modo de hacer un trabajo de estas características, para así poder tener nuevos enfoques e ideas para desarrollar el proyecto. La cantidad de los libros y datos existentes de la zona es elevada, pero la utilidad de ellos no es tanta, pues al ser Montserrat una región que ha sufrido diversos cambios a causa de aguaceros, incendios, ... mucha información que podría ser útil para un trabajo como el presente, queda completamente obsoleta por su antigüedad. Aún así, de los datos considerados actuales, se ha procurado obtener el máximo provecho. Se cree interesante aclarar el motivo por el que se ha utilizado el DEM de la Nasa y no el del Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC) y, el porqué se ha dejado como mapa base el de la Alpina, en lugar del topográfico del ICC que visualmente, al no tener tanta información, es más ‘agradable’. Relativo a los DEM, el motivo es debido a una cuestión de tamaño de píxels. En el DEM de la Nasa el tamaño de cada píxel es de aproximadamente 90x90m, mientras que el del ICC es de 200x200m. Montserrat no es una región muy extensa, de manera que se ha creído más oportuno utilizar el DEM que tuviera más datos, en este caso por lo tanto, el de Nasa.


DEM Nasa

DEM ICC

Referente al mapa base, cabe decir, que toda la digitalización se realizó con el mapa de la Alpina de fondo, sin pensar, en un inicio, en la posibilidad de trabajar al final con el topográfico del ICC. Considerando que el mapa Alpina contiene mucha información y que alguna de esta viene duplicada al ser también digitalizada, se probó de poner como mapa base el del ICC. Pero una no-coincidencia de 2mm en la referenciación, lo hacía imposible, ya que los senderos quedaban desplazados, y aunque se tratase de milímetros, en un mapa de Montserrat, un mm más o menos, puede significar caminar por un camino o estar colgado en la roca. De modo que se optó para dejar de nuevo el mapa de la Alpina.


b. Trabajo con ArcGis Proyección y georeferenciación Los mapas 1:10000 y 1:5000 de Montserrat de la Editorial Alpina escannerizados, serán la base de la digitalización para el proyecto. Para que estos estén situados en el espacio geográfico real, es necesario definirles una proyección y georeferenciarlos. Proyección: sistema coordenadas: UTM datum horizontal: European Datum 1950 fuso 31 del hemisferio norte Georeferenciación: -Mapa Alpina 10.000: ‘top left’: 4.609.300 (41º 37’41”N) 396.950 (1º45’47”E) ‘bottom right’: 4.602.500 (41º34’04”N) 405.550 (1º52’02”E) -Mapa Alpina 5.000: ‘top left’: 4.607.758 (41º 36’52”N) 398.414 (1º46’51”E) ‘bottom right’: 4.604.358 (41º35’04”N) 403.314 (1º50’24”E)

Capa MONTSE10 + MONTSE5 georeferenciadas

Digitalización • Definir cada ‘feature’: nombre / tipo / atributos que la definen. • Digitalizar • Editar tabla de atributos


Muestra de ‘features’ digitalizadas

Muestra de tabla de atributos


Operaciones con el ráster de la Nasa Cambio de formato La imagen ráster de la Nasa (N41E001) está en el formato *.hgt, imposible de visualizar con ArcGis. Para obtener una extensión compatible con el programa se tiene que hacer un cambio de formato N41E001.hgt N41E001.bil Y crear un archivo de texto *.hdr

N41E001.hdr

Preparación de la imagen ráster de la Nasa La Nasa utiliza valores negativos que pueden ser interpretados erróneamente por el programa. Para que esto no suceda, se da a estos valores negativos un valor nulo, o sea, se les aplica una fórmula para dejarlos sin datos (no data). SETNULL ([dem_monts] = = -32768, [dem_monts]) El resultado es un nuevo ráster con valores ‘null’: [calculation]. Como algunos de estos valores ‘null’ están en el Massís de Montserrat, exactamente dónde se tiene que trabajar, se aplicará un operador focal, para ‘tapar’ estos vacíos y darles un valor. CON (isnull ([calculation]), FocalMean([calculation], RECTANGLE, 3, 3, DATA), [calculation])

Antes de ejecutar ‘Focal Mean’


Despúes de ejecutar ‘Focal Mean’

Creación de curvas de nivel (isolíneas a intervalos de 25 metros)

Valores intermedios y ‘join table’


Con las curvas de nivel se han perdido los valores de la altura intermedios. Para crear un archivo ‘shape’ con estos puntos intermedios, se hace un reclass a intervalos equivalentes de los valores del ráster, especificando que los intervalos sean de 50 en 50. La información se guarda creándose automáticamente una tabla con todos los intervalos formados. Con la imagen obtenida se puede saber el número que el programa a dado a cada intervalo, pero no el valor real de este intervalo. La información que falta se encuentra en la tabla de intervalos que se ha creado en el momento de hacer el reclass. Para obtener estos datos directamente sin tener que consultar cada vez la tabla, se une la tabla con la imagen.

Capa reclasificada con atributos de una ‘feature’ seleccioanda

‘Cortar’ una imagen ráster y una vectorial En estos archivos la cobertura de la imagen es muy grande, considerando la área con la que se tiene que trabajar. Para ahorrar tiempo cada vez que se visualiza una de estas imágenes, se debe hacer una selección para así obtener una nueva imagen que sólo comprenda la área de estudio. * Ráster Para cortar una imagen ráster se utilizará la ‘raster calculator’: Selectbox ([Raster_monts], 1.76, 41.57, 1.87, 41.63) (Las coordenadas están escritas en grados) El resultado será la imagen [Raster_montse], en la que su extensión es ahora la de la zona dónde se está trabajando.


Imagen ráster completa junto con la imagen ráster ‘cortada’ de la zona de estudio

*Vectorial: Para cortar una imagen vectorial se utilizará el ‘Clip one layer based on another’: una imagen, conservando su información, queda cortada con las dimensiones de otra imagen. El resultado (‘the output shapefile’), Corbes25Monts, será la imagen vectorial con las dimensiones de la zona de trabajo.

Imagen vectorial completa junto con la imagen vectorial ‘cortada’ de la zona de estudio

Composición de documentos ArcMap (*.mxd)


GENERAL.mxd La composición general.mxd (con una escala de referencia definida de 1:15.000) presenta de manera general información de todo el Massís de Montserrat, las capas que comprende son: Alpina10 / Regions / Senders / Allotjaments / Vies_Escalada / Fonts / Cavitats Las propiedades que tienen las capas de esta composición como el ‘Scale Range´, el ‘Display’, la ‘Symbology’, los ‘Fields’ y, los ‘Labels’ varían en función de la capa.

general.mxd a 1:37000

general.mxd a 1:6000


general.mxd a 1:5000, con ‘hotlink’ de muestra

TRAVESSA.mxd

La composición travessa.mxd presenta la travesía, de este a oeste, del Massís de Montserrat e información relativa a esta. Las capas que comprende son Alpina10 / Traves / Integral / TravesInfo / IntegralInfo El mapa base será siempre el de la Alpina, (Alpina10 en el presente caso) pero según el nivel de escala en el que se visualiza la composición, la información que se obtendrá será de la travesía integral, o bien, de la travesía por tramos: Integral: escala entre 1:100000 y 1:30000 (Integral, IntegralInfo) Por tramos: escala entre 1:29999 y 1:100 (Traves, TravesInfo)


travessa.mxd 1:30000

travessa.mxd 1:28000

Los archivos IntegralInfo y TravesInfo tienen un hyperlink, son links con grĂĄficas de los perfiles altimĂŠtricos.


Perfil altimétrico (Profile Graph) DEM Nasa ([Raster_montse])

Archivo digital travesía (traves.shp)

Convert features to 3D traves3d.shp

Create Profile Graph

travessa.mxd 1:6000, con muestra de perfil altimétrico


Instersect 2 layers

Análisis de pendientes y definición del grado de dificultad Reproyección de la imagen ráster a sistema de coordenadas UTM (unidades en metros) Valor en grados de la pendiente de cada píxel [slope_nasa]

Convert raster to features

slope.shp senders.shp

Reclasificación de los grados de la pendiente según su dificultad para caminarlos [reclass_slope]

Convert raster to features

reclass.shp

Valor de la pendiente en cada punto del sendero (pendents%.shp)

Instersect 2 layers

Valor nuevo de la pendiente en cada punto del sendero (dificultat.shp)

Ponderación de la dificultad de cada tramo

PONDERACIÓN = LONG * RECLAS * COEF coeficiente de ponderación definido en función de la pendiente y la longitud (considerando el grado de inclinación de un camino y su posible longitud) (COEF: 1, 1, 2, 100) Valor nuevo de la pendiente (RECLAS: 1, 2, 3, 4) Longitud de cada tramo

Valor de la PONDERACIÓN para cada punto del tramo con pendiente diferente (valores absolutos) MEDIANA de los valores de la ponderación de todo un tramo


c. Trabajo con HTML ImageMapper

Con el programa HTML ImageMapper es posible transformar mapas creados en ArcGis en un formato html. El resultado que se obtiene es un mapa interactivo fácil de usar y compatible con los más difusos ‘browser software’ que existen: Netscape, Ms Internet Explorer, Mozilla, Opera, ... Con esto, se permite a los no-usuarios de los SIG o a los que están poco familiarizados con este tipo de programas, la posibilidad de consultar mapas creados con ArcGis, sin la necesidad de saber utilizar o tener instalado dicho programa. travessa.mxd

archivos *.html ====== MAPA INTERACTIVO


Ejemplos de visualizaciones del mapa interactivo


Posibilidad de imprimir diferentes visualizaciones del mapa interactivo


RESULTADOS Los resultados obtenidos son básicamente gráficos, y se han presentado en el momento que se describía el desarrollo del trabajo. En el presente apartado para no ser repetitivos, no se hará referencia a dichos resultados de una manera teórica, sino más bien de una manera práctica-real. Se quiere hacer ver un poco, hasta que punto son reales los resultados obtenidos y presentados. Cuando se crearon las curvas de nivel del ráster de la Nasa, se sobrepusó el archivo Corbes25Monts.shp (curvas con intervalos de 25 metros), al mapa 10000 de la Alpina para comparar las curvas generadas a partir del ráster, con las curvas ya existentes del mapa con el que se digitalizaba. El resultado que se esperaba obtener era una coincidencia de curvas. Pero no fue el caso, las curvas generadas venían un tanto desplazadas. Aunque se continuo con todo el desarrollo del trabajo, se sabía que toda información generada a partir del ráster no era totalmente real. En el momento de crear la composición que serviría para obtener el mapa interactivo con HTML ImageMapper (Imagemap.mxd), se incluyeron igualmente los perfiles altimétricos, aunque estos no fueran reales, pero no se incluyeron los grados de dificultad obtenidos de la análisis de pendientes. El motivo de esta decisión solamente es querer utilizar los perfiles como ejemplo gráfico de aquello que puede hacer el programa, aunque no sea 100x100 real. Los grados de dificultad no se han querido utilizar de nuevo, porque se consideran ‘doblemente-irreales’ (se generan a partir del ráster de la Nasa, y este, a la vez, es modificado en el momento de la reproyección) y, porque un ‘numerito’ más en la tabla de atributos no significa un nuevo tipo de ejemplo. El resto de información que muestra el mapa interactivo y el resto de composiciones (nombres, alturas, tiempos, reseñas, ....) es totalmente real y fiable.

CONCLUSIONES El presente trabajo ha sido desarrollado para alcanzar unos objetivos concretos, pero a la vez, para evidenciar la importancia que pueden tener los sig como herramienta para el mundo de la montaña. Los resultados a los que aquí se ha llegado, son una pequeña muestra de lo que se puede obtener trabajando con un programa como es ArcGis. Pero pretenden mostrar, a la vez, que aquello que se obtiene trabajando con estos programas, puede llegar también al alcance de personas que están fuera de este mundo sig. Hasta la actualidad el uso de información digital para el excursionismo no era muy elevado, pero está creciendo porque las ventajas que se pueden obtener no son pocas. En los diferentes pasos de este trabajo se ha podido ver que con datos básicos para moverse en la montaña y con el uso de diferentes funciones que ofrece ArcGis, se puede llegar a tener de una manera rápida, información práctica e interesante para toda persona que quiera ir a caminar, sin tener que consultar a la vez diferentes fuentes. Seguramente aún tienen que pasar algunos años para que se vaya a la montaña sólo con herramientas digitales, pues atreverse a ir a un lugar con posiblidad de pérdida, con


un material que en el peor de los casos puede fallar, no es muy recomendable, aunque si bien se supone, no debería ser así. El terreno que están tomando, por ahora, es de gran utilidad como complemento para aquellos materiales más tradicionales, pero sobretodo, y como se ha querído demostrar en este trabajo, es su importancia como herramienta para obtener datos esenciales e información básica antes de realizar una salida.

BIBLIOGRAFÍA Mapa i Guia Excursionista: Montserrat, Parc Natural de la Muntanya de Montserrat (E25); Ed. Alpina i GeoEstel; edició 2004-2005. R. Ribera i Mariné; Camins i canals de Montserrat, Guia d’itineraris; Publicacions de l’Abadia de Montserrat; 1ª ed. 1975. J. Barberà i Sauqué; Montserrat pam a pam (operació Montserrat); Publicacions de l’Abadia de Montserrat; 1ª ed. 1977. D. Brugarolas i Jori; Escalades als Frares Encantats; Col.lecció Azimut- 35; Ed. Cossetània; 1ª ed 2002. A. Almer, H. Stelzl, (2002): Multimedia Visualisation of Geoinformation for Tourism Regions based on Remote Sensing Data. E. Duran, D.Z. Seker, M. Shrestha (2003): Web Based Information System for Tourism Resorts; A case study for side / Manavagat Pàginas web consultadas y utilizadas: -

http://www.kpujo.com http://www.joanneum.at http://www.madteam.net http://members.fortunecity.es/parsifal38/ctinicen.htm http://www.icc.es http://www.nasa.gov http://www.alta4.com

Aplicación SIG en un mapa excursionista  

Este es un documento que ejemplifica una aplicación de los SIG en una excursion.