miércoles, 24 de febrero de 2021

Ortofotos expeditas PNOA

El Instituto Geográfico Nacional sigue su intensa actividad e inaugura en su Centro de Descargas un nuevo producto bajo la categoría de Fotos e imágenes aéreas: ortofotos expeditas PNOA. ¿Qué es y en qué consiste?

Se trata de un nuevo producto basado en imágenes ortorrectificadas con los datos de la orientación directa del vuelo proporcionados por el sistema GNSS/IMU-INS. Sobre estas ortofotos no se han realizado cálculos procedentes de aerotriangulación ni se han aplicado ajustes radiométricos; la precisión es inferior a las ortos definitivas pero tienen la ventaja de que se dispone de un producto temporal en un periodo de tiempo muy corto, válido para muchas aplicaciones (expedita es adj. 'pronto a obrar' según RAE y también 'desembarazado, libre de todo estorbo').

Son pues mosaicos de ortofotos expeditas en formato ECW, generados a partir de los vuelos PNOA realizados en 2020. Estas ortofotos se eliminan una vez que están publicados los mosaicos de máxima actualidad, los cuales incorporan la misma imagen pero con los ajustes radiométricos y los cálculos de aerotriangulación que aportan mayor precisión (según el propio IGN los valores de RMS que se han obtenido en comprobaciones realizadas con puntos de control ha sido inferiores a 4xGSD -en la ortofoto rigurosa este valor es de 2xGSD-). La imagen resultante es rectangular, pudiendo observarse en los casos de hojas de zonas de borde, que no se completa con ortoimagen la totalidad de dicho rectángulo por no existir en la zona colindante vuelo del mismo año.

Ejemplo de corte de imagen al alcanzar el rectángulo la zona de fin de vuelo del producto (hoja 80 de MTN50). En las ortofotos PNOA de máxima actualidad en cambio, el rectángulo de imagen siempre esta relleno aunque sea con vuelos diferentes.
El tamaño de píxel y la fecha de toma de las fotografías se encuentran en la información vectorial auxiliar con la que podemos elaborar el siguiente mapa que también nos muestra el área cubierta por el vuelo 2020.

Todos los ficheros se nombran siguiendo una misma norma de nomenclatura que describa el producto, de acuerdo a la siguiente estructura: [Proyecto]_[Tipo de mosaico]_[Año de vuelo]_[Producto]_[Sistema de referencia]_[huso de proyección UTM]_[Corte de hoja]_[Número de hoja]. Así por ejemplo el archivo de la hoja 80 antes mencionada lleva por nombre:

PNOA_ANUAL_2020_OF-Exp_ETRS89_HU30_h50_0080.ecw

Entre los 389 archivos que forman este vuelo expedito 2020 los hay de muy diferente pelaje en cuanto a tamaño, fruto básicamente de las diferentes resoluciones. Este ejemplo de las hojas vecinas 81 y 106 es claro:

Comparativa de detalle en hoja 81 entre la ortofoto expedita 2020 y la ortofoto MA 2017.

La precisión de estas ortofotos parece desde luego más que suficiente para la mayoría de los posibles usos, constituyendo una gran ventaja la más rápida disponibilidad de las imágenes como se ha comentado. No sabemos el tiempo que transcurrirá entre la publicación de estas ortofotos expeditas y la definitiva publicación de sus correspondientes ortofotos máxima actualidad (y por tanto la eliminación de las primeras).

A modo de curiosidad, ¿a qué se deberán los huecos que hay en algunas zonas del vuelo como en esta hoja 373?
¿Errores en el vuelo? ¿En el proceso o recogida de datos? ¿Zonas excluidas?
Por otro lado este nuevo producto puede utilizarse también en su versión online a través del servicio de visualización WMS de ortofotos históricas del que ya hemos hablado en varias ocasiones en el blog. Para ello se ha añadido una nueva capa al servicio de nombre OrtoimagenExpedita.

Otra nueva capa, PNOA10, ha sido añadida también al servicio. Permite visualizar vuelos que se han realizado con una alta resolución (10 cm) en áreas concretas, generalmente sobre entidades población importantes o zonas del litoral. Por ahora, la capa contiene vuelos sobre algunas ciudades de las Comunidades Autónomas de Galicia, Castilla-La Mancha, Comunidad de Madrid e Illes Balears. Próximamente se incorporarán ciudades de otras Comunidades Autónomas.

Capa PNOA10 con las zonas con presencia de ortofoto alta resolución.

domingo, 21 de febrero de 2021

Modelo Digital de Superficies normalizado de Edificaciones

El Instituto Geográfico Nacional (IGN) continúa publicando nuevos productos a buen ritmo, a cual más interesante. Hoy hablamos del Modelo Digital de Superficies normalizado de Edificaciones (MDSn2,5). ¿Qué es esto?

A diferencia de otros modelos digitales de elevaciones en los que se almacenan altitudes ortométricas, en este producto se rasterizan las alturas relativas al suelo de la clase edificación (clase 6) de los archivos LAS correspondientes a la primera cobertura del proyecto PNOA-LiDAR con un paso de malla de 2,5 metros.

Publicados en el SGR ETRS89 en la Península y en las Islas Baleares, y REGCAN95 en las Islas Canarias (ambos sistemas compatibles con WGS84) y en proyección UTM (en el huso correspondiente).

La unidad de descarga son las hojas MTN50 (a excepción de las hojas de Ceuta, Melilla e Isla de Alborán (1110, 1111, 1078B)) y el formato ASC (ASCII matriz ESRI).

Estos archivos, necesarios para conocer las alturas de las edificaciones respecto del suelo y para tener un modelo digital de elevaciones normalizadas homogéneo y preciso para todo el territorio español, pueden tener diversas aplicaciones entre las que destacan estudios en los que se requieran las altitudes de edificaciones, para determinación de obstáculos en las rutas de aproximación de los aeropuertos, para análisis y estudios de cuencas visuales e instalación de antenas de comunicación, etc... La descarga puede hacerse a través de la agrupación Modelos Digitales de Elevaciones.

Tras la introducción con los datos y definiciones básicas, nada mejor que ojear el archivo en QGIS. Usamos para ello una hoja MTN50 eminentemente urbana que tenga una buena cantidad de edificaciones, la 559.
Archivo NDSM-Edificacion-ETRS89-H30-0559-COB1.asc abierto en QGIS.
El ráster nos muestra solamente información en aquellas zonas en las que el archivo LIDAR clasificaba como edificación, quedando el resto en blanco y dándonos para esta hoja un rango de alturas en los edificios de 0,1 a 114,9 metros. Hacemos zoom y aplicamos una rampa de color topográfica con seis clases e intervalos iguales en la zona de Castellana para una visión más clara de las medidas.

Duplicamos la capa para hacerle hillshade y darle con ese sombreado sensación 3D a los edificios.

Ejemplo de análisis de visibilidad desde un punto dado.
Vista 3D con ortofoto PNOA superpuesta.
Imaginamos que la intención del IGN será actualizar este producto con relativa frecuencia dada la fuerte temporalidad en la vigencia de estos datos (construcciones que desaparecen y construcciones que se crean), lo que podría convertirlo en bastante desfasado -sobre todo en zonas urbanas- de hacerse solamente a partir de cada cobertura LIDAR completa.
La propia información auxiliar que se ofrece con las fechas de los datos de cada hoja....
... hacen sospechar que muchas de esas edificaciones ya no serán las que eran y otras muchas nuevas no aparecerán. Seis, ocho, diez años... es mucho tiempo en el inventario de edificaciones de cualquier gran área urbana (no tanto probablemente en entorno rural).
Ejemplo de MDSn 2,5 en zona de pequeños núcleos rurales.

lunes, 15 de febrero de 2021

Nuevo producto IGN: senderos FEDME (GR, PR y SL).

Se ha publicado en el Centro de Descargas del CNIG un nuevo producto: senderos FEDME. Se trata de la red de senderos homologados por la Federación Española de Deportes de Montaña y Escalada (FEDME) y que incluyen los senderos de Gran Recorrido (GR), Pequeño Recorrido (PR) y Senderos Locales (SL). Las etapas de estos senderos están disponibles a descarga en los formatos KML, GPX y shapefile (.SHP).
Es sin duda una noticia de alcance, sobre todo para el mundillo senderista y montañero, y en general para todos aquellos aficionados a las actividades al aire libre. Que sean homologados implica (o debería implicar) que tienen una señalización completa, un trazado exento de riesgos, información in situ de las características físicas y una acción de control y mantenimiento. Las marcas GR®, PR® y SL® están registradas por la FEDME y se gestionan en cada territorio por la federación autonómica correspondiente, de manera que nadie puede usarlas sin permiso de las federaciones.
No nos vamos ahora a extender en la sobrada fama y reconocimiento que tienen ya hace años las siglas de estos senderos cuyo recorrido se desarrolla preferentemente por caminos tradicionales con una gran integración en el medio natural. Simplemente a modo de resumen recordaremos que:
  • Los senderos GR son aquellos que tienen más de 50 km y están identificados en el terreno con los colores blanco y rojo.
  • Los senderos PR tienen entre 10 y 50 km. En territorios donde no existen los SL, los PR abarcan desde los 0 a los 50 km. Se identifican con los colores blanco y amarillo.
  • Los senderos SL tienen menos de 10 km. Se identifican con los colores blanco y verde.
Podéis encontrar abundante información sobre estos senderos en la web dedicada de la FEDME.

En lo que respecta a los archivos publicados su objetivo es "proporcionar la geometría de los senderos de Gran Recorrido, Pequeño Recorrido y de los Senderos Locales en diferentes formatos (GPX, KML, SHP) para incorporarla en un software SIG o dispositivo móvil." Efectivamente tanto la proyección de los archivos (GEO WGS84) como los archiconocidos formatos utilizados entroncan directamente con el mundillo de los dispositivos de navegación o los softwares de navegación en dispositivos móviles.
Un filtro de búsqueda nos permite discriminar por temática, fichero o texto directo.
Tanto GPX como KML son formatos que podemos utilizar en los habituales programas de preparación de rutas como BaseCamp, CompeGPS/LAND o Google Earth (también en la mayoría de Apps de navegación móvil como OruxMaps, TwoNav u OsmAnd). Y el formato GPX es hoy día un estándar para el uso directo en los dispositivos GPS. Lástima que, no sabemos si voluntariamente, los GPX que se ofrecen no sean tracks sino rutas, lo que podría provocar alguna incompatibilidad en según qué software o dispositivo. La verdad es bastante engorroso ver un recorrido lleno de puntos de ruta donde debería haber discretos puntos de track...
Ruta GPX (PR-CV-133) cargada en BaseCamp de Garmin.
Aunque no lo hemos comprobado una por una, parece que las rutas GR -tanto en GPX como en KML- no disponen de datos de altitud (sí los PR y SL) con lo que deberemos utilizar herramientas o software accesorio a la propia ruta si queremos conocer el perfil del recorrido.
Otro pequeño defecto hemos encontrado en el visionado de los KML en Google Earth, ya que los iconos y etiquetas usados para todos los senderos apuntan siempre a los GR, cuando la cabecera debería apuntar también a PR o SL en su caso.
Ejemplo de un sendero PR en KML que aparece etiquetado y simbologizado como GR
en Google Earth por un error en la etiqueta general de nombre y en las URL de enlace a los iconos.
En el caso de buscar los archivos en formato SHP los resultados se condensan en un archivo shape por cada categoría de sendero, en lugar de un archivo por etapa como sucede en los formatos GPX y KML (3433 ficheros a fecha de este artículo).
Cargados los tres en QGIS este es su aspecto global y distribución geográfica.
Las tablas de atributos de los senderos contienen los campos ID, nombre de la etapa, longitud y la fecha de edición.
En definitiva un posible repositorio de estos senderos tan reconocidos y buscados por los excursionistas. Desconocemos lo actualizados o desfasados que están estos datos respecto a la realidad tanto de recorridos como de homologaciones. Nos da la impresión que esto de los senderos homologados o itinerarios es una maraña en la que no se sabe muy bien los tramos en activo, los abandonados, los recuperados, etc... y por tanto de la que no existe una base de datos fiable y general. Esperemos en aras de equivocarnos que la FEDME mantenga al día estos datos y el IGN pueda a su vez hacer lo mismo.

miércoles, 10 de febrero de 2021

Nuevo producto IGN: Mapa autonómico vectorial.

Se ha publicado un nuevo producto en el Centro de Descargas del CNIG, dentro de la sección Mapas Vectoriales y Bases Cartográficas y Topográficas. Se trata del denominado Mapa autonómico vectorial que comienza su andadura con el mapa de las Islas Canarias, aunque ya se está trabajando para poder ofrecer el resto de mapas de las autonomías que componen el estado español.

El formato elegido para estos mapas es GeoPDF, esto es, un PDF vectorial y georreferenciado. La idea es ofrecer mapas de las autonomías que componen el estado español a diversas escalas, desde 1:200.000 para las autonomías uniprovinciales hasta 1:400.000 para las autonomías más grandes como Castilla-La Mancha o Castilla y León. Forma parte de la colaboración AGE-CCAA para generar una imagen autonómica oficial consensuada entre ambas administraciones.

En los propios metadatos de la serie se nos dice que "la serie de mapas autonómicos del IGN (MAUT) tiene como propósito ser la imagen de referencia a nivel autonómico de las autonomías que componen el estado español. Su uso resulta fundamental para la gestión territorial. Es por ello, que esta serie, a diferencia de otras, adapta su contenido a las particularidades de cada autonomía, de tal manera que sin perder la homogeneidad de serie particularice para cada una los aspectos característicos y diferenciadores generando una imagen a medida de cada unidad territorial".


Y se nos detalla el proceso un poco más:
La Serie autonómica (MAUT) se genera a partir de los mapas provinciales que componen la autonomía. Es por ello que cronológicamente se actualizan primero las provincias y con ellas se compone el mapa autonómico. Para la actualización de un objeto geográfico se siguen los siguientes pasos: (1) Recepción de correcciones por organismo autonómico competente. (2) Verificación con las fuentes de referencia oficiales. (3) Aceptación o rechazo de la corrección con la posibilidad de oficializar el cambio poniendo en contacto al organismo autonomico con las fuentes de referencia. 
Actualmente MAUT consta de la siguiente información: 01.Unidades administrativas y zonas protegidas 02.Relieve: Punto acotado / Tintas hipsométricas y batimétricas 03.Hidrografía: Río lineal / Río Superficial / Cauce artificial / Laguna / Embalse / Humedal / Ría / Isla / Accidente marítimo / Océano y mar 06.Transportes: Carretera / Ferrocarril / Estación de Ferrocarril / Aeropuerto / Pista de Aterrizaje / Faro / Puerto 05.Poblaciones y construcciones: Núcleo de Población / Diseminado / Zona de Uso Característico / Lugar de interés / Alojamiento y ocio / Explotación minera / Presa / 07.Conducciones y energía: Estación de Telecomunicaciones 10.Puntos de Control: Vértices geodésicos
Así pues un mapa referencia de cada autonomía elaborado por capas temáticas y desde un amplio listado de fuentes que también podemos consultar en los metadatos. Descargamos el único mapa disponible hasta ahora, y que lleva por nombre GEO_CANARIAS_2020_Autonomico_E350.pdf con un peso de 59 megas.
Enseguida podemos ver en el clásico lector Adobe Acrobat Reader la estructura por capas del GeoPDF descargado, que además nos permite activar o desactivar la visualización de las mismas. También se aprecia claramente en la nomenclatura de muchas capas (MP200_) que los vectores del mapa provincial 200 vectorial son una fuente importante de estos mapas
Ejemplo al "apagar" algunas capas del GeoPDF como batimetría, hipsometría y los textos.
Otros programas como Global Mapper nos dan la opcíon de abrir el GeoPDF como imagen ráster unificada o desglosada en vectores por capas. También podemos comprobar en este caso la otra cualidad del GeoPDF, que es su georreferenciación.
Coincidencia espacial con el WMS del mapa ráster del IGN abierto simultáneamente en UTM 28N WGS84. Otros datos de interés que nos arroja Global Mapper es una resolución del GeoPDF de 35,56 metros/pixel y 250 dpi
Este precioso mapa a escala 1:350.000 y con un tamaño de impresión de 1400 x 750 mm es pues el primero de toda la serie nacional que podremos disfrutar próximamente. Sin embargo la impresión que nos dejan siempre los GeoPDF es que son muy pesados de manejar, y eso que el archivo tiene apenas 60 megas de tamaño. De hecho hemos sido incapaces de visualizarlo en QGIS, que siempre se nos ha quedado como pillado al intentarlo (¿os pasa también?).

jueves, 4 de febrero de 2021

GPXSee, visor rápido de tracks.

Hoy os traemos un programilla que nos ha gustado mucho y que descubrimos gracias al compañero mitxelin del Portal Mendiak. La idea es simple pero muy efectiva: disponer de un visor rápido de tracks de forma que sin necesidad de abrirlos en nuestro programa habitual tengamos disponible una ficha con los datos básicos del mismo. Similar a lo que hacemos cuando previsualizamos una carpeta de fotos, pero con nuestras colecciones de tracks. Simplemente pulsando las teclas avanzar o retroceder nos muestra al instante una ficha de cada track como esta:

El invento se llama GPXSee y se trata de software libre, disponible para Windows, Mac o Linux, con documentación, abundantes actualizaciones y su propio repositorio GitHub. Por resumirlo en palabras de su propia web "GPXSee está diseñado como un visor de mapas/datos GPS pequeño (sin dependencias excepto Qt), rápido y sin complicaciones, no como un software GIS completo. Sin embargo, el espectro de fuentes de mapas/archivos de datos admitidos es relativamente rico". Y no dice mentira, pues leyendo sus características vemos que abre todos estos formatos de datos: GPX, TCX, FIT, KML, NMEA, IGC, CUP, SIGMA SLF, Suunto SML, LOC, GeoJSON, OziExplorer (PLT, RTE, WPT), Garmin GPI & CSV e imágenes JPEG georeferenciadas. No está nada mal.

Ejemplo de imagen JPEG georeferenciada con muestra de miniatura. Haciendo click sobre la foto se abre nuestro visor de imágenes predeterminado.

En cuanto a los mapas de fondo sobre los que representar los datos el programa viene con un corto puñado de mapas online predefinidos de los más habituales (OpenStreetMap, OpenTopoMap, 4UMaps...), pero podemos añadirle muchos otros ya que admite archivos de mapas con conexiones estilo OpenStreetMap/mosaicos de Google, WMTS, WMS, TMS o QuadTiles. De hecho se nos ofrece en el repositorio una carpeta con una buena colección de mapas de todas partes, incluyendo por ejemplo para España los obligatorios topográfico IGN o la ortofoto PNOA.

Las posibilidades son muchas y seguramente elaboremos los archivos de conexión para algunos  mapas que usamos habitualmente...

Además, y por si esto fuera poco, también podemos utilizar mapas offline sin conexión en alguno de los siguientes formatos: OziExplorer, TrekBuddy, Garmin IMG/GMAP y JNX, TwoNav RMaps, imágenes GeoTIFF, MBTiles, cartas BSB y mapas KMZ.

GPXSee mostrando nuestro mapa TopoCanarias para Garmin.

Otras funciones muy interesantes son la posibilidad de cargar colecciones de POI o archivos de relieve (SRTM HGT) con los que podemos sacar perfiles y compararlos con las alturas del track original. También admite la carga de múltiples tracks en una sola vista.

Por si aún os ha parecido poco la gráfica de los datos nos permite representar elevación, velocidad, frecuencia cardíaca, cadencia, potencia, temperatura y relación de cambios (suponemos que dependiendo del tipo de archivo cargado). También nos ofrece los datos básicos como desnivel positivo, negativo o cotas máxima y mínima de la ruta. Si visualizamos por velocidad nos ofrecerá velocidad media, máxima y ritmo medio de la ruta. Y así sucesivamente.

Y para culminar el trabajo todo esto puede ser exportado a una ficha en formatos PDF o PNG (ambos configurables en varios parámetros como resolución o tamaño de los márgenes).

No dejéis de mirar tampoco las opciones de configuración general del programa, ya que contienen los parámetros visuales que usaremos por defecto y otros aspectos importantes. En definitiva una muy grata sorpresa a la que seguramente recurramos con frecuencia y sigamos muy de cerca en el blog. Nuestro agradecimiento a sus creadores.

Toda la info y las descargas del programa en su web: https://www.gpxsee.org/
Ejemplo de ficha PDF final una vez exportada.