Cálculo del número de puntos GPS para la corrección geométrica y generación de una ortoimagen de alta resolución en áreas de baja y mediana pendiente

Abstract

Es de interés para en las Tecnologías de Sistemas de Información Geográficas (TIG) georeferenciar la información. Para ello, se necesitan de Puntos de Control en Tierra (por sus siglas en inglés GCP) y una de las incógnitas es ¿Cuántos puntos se necesitan?. Existen a nivel mundial estudios e investigaciones que determinan una cantidad aproximada de puntos de apoyo (GCP) o Global Positioning System (GPS) para la corrección geométrica de imágenes satelitales, en las cuales se sugiere que se debe utilizar un polinomio de segundo orden con un total de 18 a 24 puntos de apoyo; otros textos sugieren como mínimo 6 GCP y en base a pruebas realizadas en el Ecuador los resultados difieren de los sugeridos y no existen estudios específicos para un área determinada y tipo de sensor que comprueben tal generalización. Por otro lado, no solo los modelos matemáticos son un factor relevante a la hora de georeferenciar, hay que tener en cuenta otras condiciones como por ejemplo la geomorfología del terreno. Siendo el Ecuador un país extraordinariamente complejo con superficies irregulares y diferentes accidentes físicos, se presentan errores al momento de la toma de datos GPS en campo (GCP), en el instante del marcado de éstos en la imagen y condiciones exógenas en la adquisición que pueden degradar la calidad y la precisión de las imágenes de satélite a rectificarse. En base a las observaciones presentadas, se ha propuesto para este estudio, el cálculo del número de puntos GPS para la corrección geométrica y generación de una ortoimagen de alta resolución en áreas de baja y mediana pendiente. En ese sentido, se propone tomar en campo datos GPS para valorar la consistencia espacial de cartografías para escala 1:1.000 y 1:5.000 y con ello, utilizar dichas cartografías o una de ellas como referencia para extraer de ahí los n insumos GCP para el ajuste de una imagen QuicBird. Para la corrección geométrica, se utilizó el método de ajuste por polinomios de orden dos y se realizaron pruebas con 7, 9, 21, 30 y 42 GCP en un área de 1 Km2., los resultados obtenidos indican que en pendiente baja con 21 GCP, la imagen tiene una buena consistencia espacial respecto a la cartografía para escala 1:5.000; mientras que en pendiente media, que incluye áreas con pendiente alta y alta excesiva, no existe con ese número de puntos e inclusive con 60 GCP, un buen ajuste de la imagen corregida. Para la generación de las ortoimágenes, se utilizó el método Monoscópico, en el cual la ortorectificación se realiza correspondiendo puntos de la imagen con un Modelo Digital de Elevaciones (MDE); se efectuaron pruebas con igual cantidad de puntos que en el método de ajuste por polinomios y entre sus resultados para áreas de pendiente baja, con 21 GCP es suficiente un buen ajuste; mientras que para la zona de pendiente media, se observa que en un rango de 30 a 40 GCP la imagen visualmente se ajusta, aunque en las zonas de pendiente alta, todavía existen diferencias que con 60 GCP no pudieron ser resueltas. Finalmente, al incorporar un MDE en las correcciones, se observa en las imágenes rectificadas mejores ajustes que con el método de polinomios, sin dejar de resaltar que con un polinomio de orden 2 y 21 GCP para pendiente baja, los resultados son similares; y con ello, en base a este estudio, el usuario de esta tecnología pueda tomar decisiones en futuros proyectos de beneficio para el país.