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Un modelo digital de terreno (MDT) es una estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de una variable cuantitativa y continua.[1]
El tipo de Modelo Digital del Terreno (MDT) más conocido es el Modelo Digital de Elevaciones (MDE), un caso particular de aquel, en el que la variable representada es la cota del terreno en relación con un sistema de referencia concreto.[1] No obstante no hay un uso normalizado en la literatura científica de los términos Modelo Digital de Elevaciones (MDE), Modelo Digital del Terreno (MDT) y Modelo Digital de Superficie (MDS). En la mayoría de los casos, el término Modelo Digital de Superficie se refiere a la superficie de la tierra e incluye todos los objetos que esta contiene. En cambio un MDT representa la superficie de suelo desnudo y sin ningún objeto, como la vegetación o los edificios.[2][3]
En definitiva un MDT es pues una representación en falso 3D de la topografía (altimetría y/o batimetría) de una zona terrestre (o de un planeta telúrico) en una forma adaptada a su utilización mediante un ordenador digital (ordenador). Su campo uso es muy variado:
En cartografía, las altitudes suelen representarse mediante curvas de nivel y cotas. En función del tamaño de la zona cubierta, la mayoría de los MDT utilizan, para las pequeñas zonas, una red cuadrada regular, mientras que para las zonas grandes utilizan una red pseudocuadrada cuyos lados son meridianos y paralelos. Los MDT se pueden dividir según el tipo de red utilizado:
En función del tipo de red, varía la representación informática del MDT. En el caso de redes rectangulares, se pueden utilizar cuadros, pero en el resto de casos, las estructuras de datos son más complejas. Datas topográficos. 1.-La numeración 2.-Norte 3.-Este 4.-Cota 5.-Descripción
La adquisición puede realizarse de varias formas:
En los tres primeros casos, la red dependerá de la red utilizada para las imágenes iniciales, que será generalmente una red regular rectangular. En casos aislados, se tratará de una red regular triangular o hexagonal. En los dos últimos casos, la red suele ser triangular de cualquier tipo, ya que la técnica de selección de los puntos característicos del terreno no garantiza su distribución regular sobre el plano (x, y). Existen satélites de observación de la Tierra dedicados a la creación de MDE: Spot 5 y el instrumento HRS, la constelación radar TerraSAR-X y TanDEM-X.
A partir de la lista de los puntos de la red, se construye un modelo de superficie formado por triángulos pegados entre sí. En el caso de redes no triangulares, se añade una etapa de selección de los puntos que se deben unir en triángulos. En el caso de la infografía, los triángulos se visten con una capa, restituyendo de este modo el aspecto general del terreno, de una imagen satelital o de un mapa. En el caso de una trayectografía de vuelo rasante, establecemos el camino más corto y el menos expuesto, comprobando que cada punto de la trayectoria se encuentra por encima de la superficie definida por la red del MDT. Cada vez con mayor frecuencia, los sistemas de información geográfica (SIG) incorporan la tercera dimensión en forma de MDT, a pesar de que los costes relacionados con la adquisición de la información de altitud son relativamente elevados. Esto permite utilizar estos SIG para aplicaciones como el cálculo de implantación de infraestructuras de transporte (conductos subterráneos, vías terrestres, líneas eléctricas aéreas, antenas GSM, etc.). En este caso, y en función de la resolución del MDT, se integran las informaciones vinculadas con la cobertura del terreno por edificios o plantas, para añadir su altura a la altitud del terreno sobre el cual están situados. Los modelos digitales de terreno también se aplican en el ámbito de las ciencias de la tierra, para realizar análisis cuantitativos de la morfología, que pueden señalar al investigador la presencia de una señal tectónica, climática o litológica.
Algunos organismos cartográficos (principalmente estadounidenses) ponen gratuitamente a disposición del público bases de datos importantes, a las que se puede acceder a través de Internet. Citemos algunos de los principales: la NASA (DEM ASTER, SRTM-1, SRTM-3, SRTM30, MOLA MEGDR), la National Imagery and Mapping Agency (NIMA) (SRTMs) y el USGS (DEM SDTS, 1 grado, 7.5 minutos, NED, GTOPO30). La cantidad de datos gratuitos sigue siendo limitada, ya que los organismos cartográficos que disponen de ellos se financian generalmente a través de su venta (es el caso, en concreto, del IGN en Francia, que edita los MDT BD Alti). Sin embargo, la situación está mejorando, ya que las administraciones públicas están tomando conciencia de la importancia de estos datos en numerosos ámbitos civiles que no pueden permitirse comprarlos a precio de oro. Por ejemplo:
Tres características principales permiten hacerse una idea rápida de un modelo digital de terreno y juzgar su adecuación para una necesidad particular:
Características de algunos formatos disponibles a través de Internet (consulte la sección Enlaces externos para saber desde dónde descargarlos):
| Nombre | Resolución | Cobertura geográfica | Editor | Postratamientos |
|---|---|---|---|---|
| DEM ASTER | 30 m | La Tierra entera (bajo demanda) | NASA | No |
| DEM 1 grado | 90 m | Estados Unidos | USGS | Si |
| DEM 7.5 minutos | 10 y 30 m | Estados Unidos | USGS | Si |
| DEM CDED | 23 m y 90 m | Canadá | CCOG | Si |
| GTOPO30 | 30" de arco (~ 1 km) | La Tierra entera | USGS/NASA | Si |
| DEM SDTS | 10 y 30 m | Estados Unidos | USGS | si |
| NED | 10 y 30 m | Estados Unidos | USGS | si |
| Visual DEM France* | 75 m | Francia | IGN | Si |
| MNT BD Alti* | 50 a 1.000 m | Francia | IGN | Si |
| Litto3D** | 1 m | Zonas litorales francesas entre -10m y +10m | IGN/SHOM | Si |
| Shuttle Radar Topography Mission|SRTM-3 | ~30 m (1" de arco) | 80% de las tierras emergidas | NASA/NIMA | No |
| Shuttle Radar Topography Mission|SRTM-1 | ~30 m (1" de arco) | Estados Unidos | NASA/NIMA | No |
| MOLA MEGDR | 463 m | Marte (excepto zonas polares) | NASA | Si |
| Reference3D | 30m | 54 millones de km², 80 millones en 2014 | IGN, Spot Image | Si |
* Formatos de pago (para los MDT BD Alti, pedidos a partir de 400 euros, según el catálogo IGN 2003)
** Cobertura total del litoral metropolitano francés en 2013 con una precisión vertical de 20 cm
Han aparecido varios SIG gratuitos o de código abierto. Es el caso de GRASS (Geographic Resources Analysis Support System), por ejemplo, que puede vincularse con bases de datos libres (MySQL, PostgreSQL, etc.), y utilizar un programa de estadística de código abierto como R. De igual forma, también hemos asistido a la aparición de herramientas de visualización en 3D adaptadas a Linux, como TruFlite.
También existen otras herramientas colaborativas, como JMap Imagerie, que permiten interactuar con imágenes de tipo matricial, en concreto con los modelos digitales de terreno (MDT) o las imágenes satelitales con varias bandas. Permite el cálculo del área cubierta, de la pendiente, del volumen de desmonte y terraplén, la vista en sección, la búsqueda de píxeles, así como los estudios de visibilidad. Forma parte de la biblioteca GDAL (Geospatial Data Abstraction Library).
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