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domingo, 21 de septiembre de 2008

Creación de Modelos de Elevaciones del proyecto PNOA con Software libre.


Los arqueólogos estamos de enhorabuena al poder disponer desde principios de año de los ficheros *.xyz para obtener de una forma rápida y más que económica los modelos de elevaciones gracias a el proyecto PNOA, con una resolución
más que suficiente para la mayoría de los proyectos arqueológicos. Así que la tediosa digitalización de las curvas de nivel para crear los mismos queda em el baúl de los recuerdos.

PNOA o Plan Nacional de Ortofotografía Aérea se instituye para obtener una cobertura ortofotográfica continua a nivel nacional a partir de especificaciones técnicas comunes dentro de un proyecto de colaboración entre las distintas administraciones Autonómicas y la Administración General del Estado. En gran medida el espiritu del mismo trata de seguir las directrices de Inspire y los estándares para la distribución de la información a través de Servidores de Mapas remotos lo que supone una reducción de costes a través de una producción descentralizada y cooperativa . En última instancia los grandes beneficiados son los distintos agentes sociales que puedan sacar alguna utilidad de esta información más alla de los organismos implicados servicios territoriales y organismos cartográficos.

Las distintas fases del proyecto son lás típicas de la obtención de una Ortofotografía

Planificación y ejecución del vuelo fotogramétrico
Cálculo mediante procesos de aerotriangulación con apoyo topográfico.
Obtención del modelo digital de elevaciones
Elaboración de la ortofotografía mediante técnicas de ortorectificación.

Muchas son las aplicaciones de los modelos de elevaciones en arqueología, calculos de costes, visibilidad, etc, todos ellos relacionados con la Arqueología Territorial más conocida "últimamente" como Arqueología del Paisaje. En este post nos limitaremos
a mostrar los distintos procesos que nos permiten crear un Modelo de Elevaciones o Modelo Digital del Terreno a partir de los ficheros *.csv de PNOA y varios programas SIG de código abierto para la obtenión de un fichero en formato grid de Esri.

Si bien el fin último es la obtención de una Ortofotografía fase prevía e ineludible para la obtención de la misma pasa por la creación de un MDE mediante la extracción del mismo a través de correlación de imágenes.

No conocemos una dirección que centralizen estos ficheros a nivel nacional estando disponibles en los distintos Servicios Territoriales u organismos similares de las distintas Comunidades Autónomas. En nuestro caso queremos obtener un MDT de Astorga y su entorno. La Junta de Castila y Léon en el siguiente Servidor FTP mantiene distintos datos de Acceso Público, a parte de los ficheros XYZ de los MDE se pueden obtener las observaciones GPS en formato Rhinex de las distintas estaciones de Referencia distribuidas por el territorio de la comunidad: http://gnss.itacyl.es/.

En el siguiente enlace ftp://ftp.itacyl.es/cartografia/MDE/Malla_10x10m/ se accede la distribución de hojas, de los modelos de elevaciones con un paso de malla de 10m.
que es una resolución más que suficiente para la mayoría de las aplicaciones en la arqueología territorial, aunque también estan disponibles con una resolución de 5m. Hemos optado por una resolución más "grosera" para disminuir el tiempo de ejecución de los procesos implicados en la transformación y generación del MDT al utilizar un número menor de ficheros. Es conveniente proveerse antes de nada con un croquis pdf de la distribución de las hojas. Una vez que conocemos el número de hoja que queremos descargar, en nuestro caso 0193 (relativo al número de la distribución de hojas a escala 1:50000) 1-1.
Identificado el fichero que necesitamos procedemos a descargarlo.

Una vez descargado el archivo en formato de fichero comprimido *.zip. proedemos a abrirlo obteniendo un fichero de texto con la extensión *.xyz. En esencia un fichero MDT es una simplificación númerica del terreno (relieve) mediante una matriz de alturas en el que se consignan sus cordenadas X e Y a un intervalo regular.

737670 4709360 978.87
737680 4709360 980.31
737690 4709360 981.34
737700 4709360 983.14
737710 4709360 985.02
737720 4709360 986.66

Estas son las primeras filas de un total de 319656 del fichero descargado en las que se observa que es un fichero delimitado por comas o *.csv con el delimitador tab o espacio con una proyección cartográfica UTM 29N con el datum ETRS89 codigo EPSG 25829 y una resolución o paso de rejilla de 10 metros. Es el momento de hacerse con un buen programita para poder editar y manipular los ficheros de tipo *.csv si estamos en el entorno de las ventanas, en entornos Linux simplemente tendríamos que abrir un terminal y escribir lo siguiente: cat ficheroPNOA.xyz | awk '{print $1";", $2";", $3}' > ficheroPNOA.csv. En este caso hemos transformado el fichero del PNOA *.xyz a un fichero *.csv con el delimitador punto y coma que es el utilizado en España y por ende por el mágnifico SIG GvSIG. En el caso de que la transformación sea realizada con Saga el fichero resultante tendría que utilizar un delimitardor tab y salvarlo con una extensión de fichero *.txt.

Saga:

Una vez transformado el fichero xyz a formato *.csv con el delimitador tab y salvado con la extensión *.txt abrimos el módulo importar/exportar shapes y elegimos la opción importar shapes XYZ.

Cargamos el fichero previo dejando las opciones por defecto tal como están siendo X el campo 1 e Y el campo 2 como es el caso de nuestro fichero,si bien estas opciones pueden ser alteradas para adecuarse los campos X e Y a otras posiciones si fuera el caso . Una vez leido el fichero correctamente podemos presionar sobre los tabs Data y Map para visualizar el fichero generado del tipo Shape Point.

Una vez hecho esto ejecutamos el proceso de triángulación para generar una rejilla mediante este método de interpolación de puntos, para ello utilizamos el módulo Grid_Griding con la opción de triangulación, los parámetros que tenemos que consignar son los siguientes, en el apartado shape elegimos el fichero recien generado Point_SHAPE, en opciones de puntos habilitamos el campo que contiene la altura o Z , en las opciones de la generación de la Rejilla utilizamos la definida por el usuario y presionamos ejecutar.

Una vez hecho esto se nos abre una nueva ventana donde definimos la resolución de la rejilla, como hemos visto anteriormente los datos estan tomados cada 10 metros por lo que le damos este valor dejando las demas opciones por defecto y presionamos Okay Makey, y ya solo falta esperar a que se lleve a cabo el proceso de transformación que se puede demorar más o menos tiempo según las características de nuestro equipo, en mi caso unos 45 minutos lo que nos da lugar a terminar tranquilamente este Post.

Una vez realizado el proceso volvemos a presionar sobre el tab Data y presionamos sobre el nombre de nuesro fichero con la etiqueta triangulation y ya podemos visualizar nuestro DEM presionado sobre el tab Map.

Con estos sencillos pasos ya tenemos convertido el fichero de PNOA en un modelo de elevaciones apto para realizar con el propio Saga todas las operaciones comúmes que se realizan sobre estos ficheros en Arqueología así como algunas otras de las que daremos cumplida cuenta en un próximo y venidero post.

Por ultimo sólo nos queda exportar este fichero a un formato que se ha convertido en un estándar de facto *.ASC para lo cual utilizaremos el módulo Import/Export Grids con la opción export Esri Arc/Info Grid la rejilla a utilizar será la que acabamos de realizar, dejando las demás opcionespor defecto. Este formato de fichero es reconocido por la mayoría de los SIG Raster, el propio ARC/INFO, GRASS, Sextante, Ilwis, etc.

El fichero resultante en formato *.ASC puede ser descargado aqui. El proceso es el mismo si obtenemos a nivel de yacimiento un taquimétrico con estación total o gps para la creación de Módelos de Elevaciones de alta resolución. En este sentido es recomedable echarle un vistazo a esta publicación que recoge todos estos tópicos. y su aplicación a la Arqueología.

jueves, 17 de enero de 2008

Grass con Cygwin: Un FLASH y nunca mejor dicho

Hace algunas entradas al referirnos al entorno Cygwin y del uso que hacía de el para poder trabajar con GRASS en Windows comentaba que el entorno GUI existente en ese momento a través de TCL/TK, ahora ya disponemos del GUI que proporciona Qgis, lo tenía traducido al castellano asi como de un menu específico en el que se contenían los procesos GIS más utilizados en Arqueología, asi como algunos scripts relacionados.

Pues bien de momento no ha sido bien hallado, pero ya llegará por el que busca encuentra, estará en algún estrato profundo profundo, aunque ya apunta cerca. En su momento preparamos un tutorial de GRASS para arqueológos, del que hemos encontrado el prototipo que describe los procesos de arrancar el mismo, elección de localización y mapset, arranque de monitores, y visualización de capas raster y vectoriales. Así que nada que mientras encuentro el susodicho menu aqui os dejo esta peliculilla en FLASH con estos pasos que a lo mejor tiene continuación al haber encontrado el fichero de proyecto del mismo.

martes, 8 de enero de 2008

Tutoriales arkegeomáticos: Introdución a la arkegeomática con nuestros artistas más cools.

Vía routergod http://www.routergod.com/ hemos descubierto una forma de desarrollar tutoriales de una forma mucho más entretenida para la audiencia millonaria de este blog gracias al concurso de los artistas más entendidos de estos temas del universo peninsular. En esta primera entrega y para que nos resuelva nuestras dudas y las de otros sobre la instalación de PostgreSQL con Postgis en Windows Vista así como de unos primeros pasos en su utilización hemos tenido la inestimable ayuda de una de nuestras más ilustres folclóricas, Marujita Diaz, entendida sin par en Bases de Datos Espaciales y lo que es más importante en en el uso eficiente de las mismas en pos de desentrañar los misterios que en sus relaciones espaciales esconde el Registro Arqueológico.

Varix: Antes de nada reiterar nuestro más sincero agradecimiento por ser tú, una auténtica reliquia nacional la que abra nuestra sección de tutoriales.

Marujita: No hay de que Guakamey. Yo encantada con participar en uno de los mejores blogs de tu casa.

Varix: Gracias por el cumplido. Y pasemos al lio.

Marujita: Cuando tu quieras cariño.

Varix: El uso de BBDD en Arqueología viene de antiguo, sin embargo observamos que a lo sumo se utilizan bases de datos de andar por casa tipo Aceccs para manejar grandes conjuntos de datos. Que elementos puedes aportar para convencer a aquellos colegas reunentes a utilizar sistemas de bases de datos como PostgreSQL en su que hacer diario.

Marujita: Ay cariño mio me alegra un montón que me hagas esta pregunta. Sería muy prolijo hacer una descripción de todas las bondades que nos puede ofrecer postgre, para lo cual invito a consultar el sitio del proyecto donde podrán encontrar abundante información, para centrarnos en su uso en el entorno del ventanas, generalizado en el ambiente de la palustrilla.

Varix: Efectivamente, Marujita, centremos el tema. Si bien hoy en día el uso de un sistema Linux es tan intuitivo como el Ventanas, los historiadores de los pueblos sin historia parece estar más Agustín, no te jode estoy en la cama, en el ventanucos. Así que en primer lugar me gustaría preguntarte ¿Resulta dificil la instalación de PostgreSQL en Windows?.

Marujita: Que va mi amol, desde la versión 8.0 ya la puedes instalar en Windows de forma nativa, por lo tanto hasta Dinio sería capaz de instalarla a golpe de "minga" gracías al autoinstalador. Siguiendo las instrucciones, sistemás de archivos seguros, creación de superusuario, en escasos cinco minutos tenemos nuestra máquina funcionando con nuestro nuevo flamante motor de Bases de Datos.

Varix: Ya, ya, pero eso sería para versiones del S.O. anteriores al Vista ya que en nuestro caso hemos obtenido la versión siguiente
http://www.postgresql.org/ftp/binary/v8.2.4/win32/ y con la paranoia que se le ha desatado sobre la seguridad al Windows Vista ( de permitir o no el arranque de programas, etc), el programa acaba por instalarse, forzándolo, pero si tratamos de acceder al servidor de base de datos este no se ha arrancado al no instalarse como un servicio. Marujita ¿qué puedo hacer?

Marujita: Ay pero que mamón e inútil eres has hechado un vistazo a la documentación.



Varix: No, con lo caras que me salen tus copas, que bebes más que una cosaca, he esperado ha esta entrevista parra que me resuelvas el problema.

Marujita: Bueno, varix, seguramente la instalación no se te habrá completado del todo, por lo que lo primero que tienes que hacer es crear un cluster de datos donde podrás alojar tus bases de datos para lo que tendrías que introducir lo siguiente en la consola de comandos de windows, CMD.exe

initdb -D d:/datos

por poner un ejemplo. Capicci

Varix: Entendido

Marujita: Una vez habilitado el cluster sólo te queda arrancar el servidor para lo cual deberías introducir el siguiente comando

pg_ctl start -D d:/datos

Capicci, cornuto filibustero.

Varix: Controlao, eres la más grande Marujita, sin lugar a dudas. Bueno ahora aprovechando que la cuenta del taxi ha sido una talegada, vamos a abusar de tu confianza para que nos introduzcas un poquito más en el mundo de las Bases de Datos Espaciales.

Marujita:Bueno, perrangano, si me haces preguntas con más enjundia es posible pero antes te diré que la sentencia para parar el servidor como Dios manda es la siguiente:

pg_ctl stop -D d:/datos

Nunca se te ocurra cerrar el CMD a la brava o te podrás encontrar con desagradables sorpresas, y no me vengas luego con bobadas como que la noche te confunde.

Varix: Bien Marujita, una vez que tenemos nuestro server esperando peticiones desde la WEB, de Mapserver, GvSIG, y un largo etc. A pesar de poder utilizar un GUI PgAdminIII para gestionar la gran parte de las tareas nos gustaría nos hicieras un pequeña introducción a la utilización del terminal interactivo pgsql

Marujita:Lo que tu quieras culo prieto.

Varix: Bueno como se va haciendo tarde nos podrías poner un ejemplo con nuestra casi tan vetusta como tú, Base de Datos de Castros de la Edad del Hierro Zamoranos.

Marujita:Dacord, pero ya podrías ir renovándola o pasas a otra que cambias menos de bases de datos que yo de bragas, chimpum.

Varix: O mejor lo dejamos para otro día.

Marujita:Como tu quieras cariño, que pareces una perroguarri con esos pelos. Antes de decirte hasta luego lucas, te propongo haber si me describes la siguiente consulta sobre una base de datos con extensiones espaciales como es el binomio PostgreSQL+PostGIS, porque hijo me has hecho unas preguntitas de mierda. Vamos alla, Chimpum

SELECT hidrología.name, recursos.name,

intersection( buffer(hidrología.lines,25) ,

recursos.polygon) as stream_side_logging

FROM hidrología, recursos WHERE

overlaps( buffer(hidrología.lines,25) ,

recursos.polygon);


Varix: Interesante Maruxa, y eso se podría hacer en WEB

Marujita:Pues claro mi niño, Postgis cumple con el estándar SFS del OGC

Varix: Que macoki, no. Bueno Vemos que utilizas una serie de operadores GIS mediante PostGIS: Intersección, Buffer y Solapamiento


Para otro día el Parrus

Marujita:Mu bien mi niño

Varix: Y más o menos de lo que se trata es selecionar de la capa hidrología un rio cualquiera, si la tabla la tenemos completitas con ordenes de los streams al uso podríamos meterle antes otro from where eg. 2º orden, no es el caso seleccionamos por nombre un rio ej. Jabalón y recurso ej. fraxinus angustifolia, pero antes le decimos que nos haga un bufer de 25 m sobre el rio, geometría lines a lo que consideraremos la llanura de inundación. Intersectamos sobre este el polígono de los fresnitos, y obtenemos mediante solapamiento el polígono de todos los fresnitos que están dentro de la llanura de inundación.

Marujita:Pero que tonto el haba eres y donde van a estar los fresnitos nada más que en la llanura de inundación.

Varix: Eso en el Jabalón, que yo los he visto en el Monte. Pues nada Maruja hasta cuando tu quieras, que los copazos de agua que te metes no me resultan nada caros que los traigo de una fuente.

Marujita:Nada perry guarri maison hasta cuando vos quiera.

Varix: Marujita nos ha asegurado que nos introducira al uso generico de PostgresSQL este mes y que sino puede ella nos derivará al DINIO.





jueves, 3 de enero de 2008

WMS Arqueología

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