31 de Marzo de 2000 Vol. 1 No.0


Digitalización Automatizada de Mapas Raster: Dr. Serguei Levachkine


Introducción

A la fecha, es difícil encontrar en los ámbitos administrativo, científico o económico nacionales, una tarea en que los Sistemas de Información Geográfica (SIG) no sea una herramienta efectiva para la representación y/o el análisis de información. Esto se debe a un increíble crecimiento cuantitativo y cualitativo de las aplicaciones de SIG. Sin embargo, cabe mencionar que la aplicación y la creación de SIG están a la zaga en necesidades prácticas. Además, la mayoría de los creadores y usuarios potenciales de SIG quedan fuera del "Proceso-SIG".

    ¿Por qué ocurre esto? Es bien conocido que la base en SIG son los mapas en formatos vectoriales, donde la información geográfica está repartida lógicamente por las "capas", dentro de las cuales cada objeto cartográfico se presenta por la descripción numérica de su localización en la superficie de la Tierra y por sus datos atributivos (Tabla 1).

 

Tabla 1

La información geográfica de un mapa de rastreo
Capas del mapa vectorial correspondiente
Datos
Datos
Regiones agrícolas y piscícolas
Fronteras de los estados
Datos geométricos
Contorno de la frontera
-
-
Datos atributivos
Tipo de frontera, nombre del estado, superficie y población
-
Ciudades
Datos geométricos
Coordenadas de la ciudad
-
-
Datos atributivos
Tipo administrativo nombre, superficie, población de la ciudad, etc.
-
Lagos
Datos geométricos
Contornos geométricos del lago
-
-
Datos atributivos
-
-
Ríos
Datos geométricos
Contornos del río
-
-
Datos atributivos
Datos atributivos
-
Regiones agrícolas
Datos geométricos
Datos geométricos
-
-
Datos atributivos
Datos atributivos
-
Regiones piscícolas
Datos geométricos
Datos geométricos
-
-
Datos atributivos
Datos atributivos


    Por esto precisamente los Sistemas de Información Geográfica permiten automatizar el análisis espacial de los datos. Pero la mayor parte de la información geográfica se encuentra en mapas tradicionales en papel o archivos en formatos de rastreo, en los cuales se presentan los objetos cartográficos en forma de patrones gráficos (Figura 1). Por eso el paso inicial para la creación de cualquier SIG aplicado es la "digitalización" de los mapas en papel o rastreados, es decir, la transformación de los patrones cartográficos en la forma vectorial.

Figure

Figura 1

Ejemplo de mapa de rastreo. Fuente: Atlas nutesa, Madrid, 1979

    La ejecución manual de este proceso es demasiado laboriosa y por lo tanto la digitalización de los mapas es el obstáculo principal que no permite desarrollar los SIG concretos aún ante sus necesidades obvias. Como resultado, grandes archivos de materiales cartográficos que permanecen en papel, pasan muy lentamente a formar parte de los recursos nacionales de la información electrónica del país.

    Para superar este obstáculo en el desarrollo de tecnología moderna de SIG, es posible seleccionar el camino de la automatización del proceso de digitalización de mapas rastreados. Naturalmente, el problema no es nuevo: ya existen vectorizadores que trabajan en forma automática y semiautomática. Sin embargo, hacemos notar que prácticamente todos estos programas más o menos hacen solo una operación: el seguimiento de paso de una curva separada.

    A diferencia de esto, aquí el problema se plantea en su forma general: crear las herramientas de software, orientadas a la misma área de aplicación, las cuales pueden reconocer un número máximo de objetos cartográficos en mapas de tipo rastreo. Obviamente, este problema, al igual que cualquier otro de visión computarizada, no tiene una solución trivial. Requiere el uso de los métodos más poderosos en reconocimiento automático de los patrones de tipo rastreo. Sin embargo, el descubrimiento y la identificación de los objetos cartográficos se simplifican porque el mapa geográfico ya es un modelo informático simplificado de la superficie de la tierra, relativamente exacto, pero esquematizado. Estos mapas son diferentes de las fotos espaciales, tales como la imagen real de la superficie de la Tierra (Figura 2).

Figure

Figure 2

Ejemplo de imagen de satélite

    Una vez planteado el problema de la digitalización automática de los patrones cartográficos, nos sorprende que con esfuerzos tecnológicos inimaginables y enormes gastos financieros en automatización y reconocimiento de fotos aéreas y espaciales, las herramientas para mapas tipo rastreo todavía no existen.

    Así, la meta principal de esta publicación es llamar la atención de empresarios y desarrolladores de herramientas para SIG, con el propósito de motivar su interés por el desarrollo de nuevas herramientas de software basadas en métodos y algoritmos de reconocimiento automático, para la automatización del proceso de digitalización de mapas de tipo rastreo. Actualmente los autores de este artículo están avocados en la investigación para concebir la creación automatizada de la base informativa para los problemas de geología, hidrología y ecología. Sin embargo, debido al potencial económico incipiente en este campo, se requiere un desarrollo urgente, así como recursos humanos y financieros adecuados. Consideramos que el planteamiento del problema en cuestión (la digitalización automatizada de los mapas de tipo rastreo) y las opciones para su posible solución, son muy importantes para la comunidad científica nacional e internacional.

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