El mapeo geológico digital es el proceso mediante el cual las características geológicas se observan, analizan y registran en el campo y se muestran en tiempo real en una computadora o asistente digital personal (PDA). La función principal de esta tecnología emergente es producir mapas geológicos con referencias espaciales que se pueden utilizar y actualizar mientras se realiza el trabajo de campo . [1]
Mapeo geológico tradicional
El mapeo geológico es un proceso interpretativo que involucra múltiples tipos de información, desde datos analíticos hasta observación personal, todo sintetizado y registrado por el geólogo . Las observaciones geológicas se han registrado tradicionalmente en papel, ya sea en tarjetas de notas estandarizadas , en un cuaderno o en un mapa . [2]
Mapeo en la era digital
En el siglo XXI, la tecnología y el software informáticos se están volviendo portátiles y lo suficientemente potentes como para asumir algunas de las tareas más mundanas que un geólogo debe realizar en el campo , como ubicarse con precisión con una unidad GPS , mostrar múltiples imágenes ( mapas , imágenes de satélite , fotografía aérea , etc.), trazando símbolos de rumbo y buzamiento , y codificación por colores de diferentes características físicas de una litología o tipo de contacto (p. ej., discordancia ) entre estratos rocosos . Además, las computadoras ahora pueden realizar algunas tareas que eran difíciles de realizar en el campo, por ejemplo, escritura a mano o reconocimiento de voz y anotaciones de fotografías en el lugar. [3]
El mapeo digital tiene efectos positivos y negativos en el proceso de mapeo; [4] solo una evaluación de su impacto en un proyecto de cartografía geológica en su conjunto muestra si proporciona un beneficio neto. Con el uso de computadoras en el campo, el registro de observaciones y la gestión de datos básicos cambia drásticamente. El uso de mapeo digital también afecta cuando ocurre el análisis de datos en el proceso de mapeo, pero no afecta mucho el proceso en sí. [5]
Ventajas
- Los datos ingresados por un geólogo pueden tener menos errores que los datos transcritos por un empleado de ingreso de datos .
- La entrada de datos por parte de los geólogos en el campo puede llevar menos tiempo total que la entrada de datos posterior en la oficina, reduciendo potencialmente el tiempo total necesario para completar un proyecto.
- La extensión espacial de los objetos del mundo real y sus atributos se pueden ingresar directamente en una base de datos con capacidad de sistema de información geográfica ( SIG ). Las características se pueden codificar por colores y simbolizar automáticamente según los criterios establecidos.
- Múltiples mapas e imágenes ( mapas geofísicos , imágenes de satélite , ortofotos , etc.) se pueden transportar y mostrar fácilmente en la pantalla.
- Los geólogos pueden cargar los archivos de datos de los demás para el trabajo de campo del día siguiente como referencia.
- El análisis de datos puede comenzar inmediatamente después de regresar del campo, ya que la base de datos ya se ha llenado.
- Los datos se pueden restringir mediante diccionarios y menús desplegables para garantizar que los datos se registren sistemáticamente y que los datos obligatorios no se olviden
- Se pueden proporcionar herramientas y funciones que ahorran trabajo en el campo, por ejemplo, contornos de estructuras sobre la marcha y visualización en 3D
- Los sistemas se pueden conectar de forma inalámbrica a otros equipos de campo digitales (como cámaras digitales y redes de sensores)
Desventajas
- Las computadoras y los artículos relacionados (baterías adicionales, lápiz óptico, cámaras, etc.) deben llevarse en el campo .
- La entrada de datos de campo en la computadora puede llevar más tiempo que la escritura física en papel, lo que posiblemente resulte en programas de campo más largos.
- Los datos ingresados por varios geólogos pueden contener más inconsistencias que los datos ingresados por una persona, lo que dificulta la consulta de la base de datos .
- Las descripciones escritas transmiten al lector información detallada a través de imágenes que pueden no ser comunicadas por los mismos datos en formato analizado .
- Los geólogos pueden inclinarse a acortar las descripciones de texto porque son difíciles de ingresar (ya sea por escritura a mano o por reconocimiento de voz ), lo que resulta en la pérdida de datos.
- No hay mapas de campo o notas originales en papel para archivar . El papel es un medio más estable que el formato digital. [6]
Usos educativos y científicos
Algunas universidades y educadores secundarios están integrando el mapeo geológico digital en el trabajo de clase. [7] Por ejemplo, el proyecto GeoPad [1] describe la combinación de tecnología, enseñanza de geología de campo y mapeo geológico en programas como el campo de campo de geología de Bowling Green State University . [2] En la Universidad de Urbino (Italia) : Università di Urbino , las Técnicas de Cartografía Digital de Campo están integradas en los cursos de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente desde 2006 [3] [4] . El programa MapTeach está diseñado para proporcionar mapas digitales prácticos para estudiantes de secundaria y preparatoria. [5] El proyecto SPLINT [6] en el Reino Unido utiliza el sistema de mapeo de campo BGS como parte de su plan de estudios.
La tecnología de mapeo digital se puede aplicar al mapeo geológico tradicional, mapeo de reconocimiento y levantamiento de características geológicas. En las reuniones internacionales de captura de datos de campo digital (DFDC), los principales estudios geológicos (por ejemplo, el Servicio Geológico Británico y el Servicio Geológico de Canadá ) discuten cómo aprovechar y desarrollar la tecnología. [7] Muchos otros estudios geológicos y empresas privadas también están diseñando sistemas para realizar mapas científicos y geológicos aplicados de, por ejemplo, manantiales geotérmicos [8] y sitios mineros. [9]
Equipo
El costo inicial de la computación geológica digital y el equipo de apoyo puede ser significativo. Además, el equipo y el software deben reemplazarse ocasionalmente debido a daños, pérdidas y obsolescencia. Los productos que se mueven por el mercado se suspenden rápidamente a medida que evolucionan la tecnología y los intereses de los consumidores. Es posible que un producto que funcione bien para la cartografía digital no esté disponible para su compra el año siguiente; sin embargo, probar varias marcas y generaciones de equipos y software tiene un costo prohibitivo. [5]
Características esenciales comunes
Algunas características del equipo de cartografía digital son comunes tanto a la cartografía topográfica o de reconocimiento como a la cartografía integral “tradicional”. La captura de mapas de reconocimiento o datos topográficos que requieren menos datos en el campo se puede lograr mediante bases de datos y programas GIS menos robustos y hardware con un tamaño de pantalla más pequeño. [10] [11]
- Los dispositivos y el software son intuitivos de aprender y fáciles de usar
- Resistente , como lo definen típicamente los estándares militares ( MIL-STD-810 ) y clasificaciones de protección de ingreso
- Impermeable
- La pantalla es fácil de leer a la luz del sol y en días de cielo gris
- Se pueden utilizar tarjetas de memoria estática extraíbles para realizar copias de seguridad de los datos.
- La memoria a bordo es recuperable
- Corrección diferencial en tiempo real y posprocesamiento para ubicaciones GPS
- Batería portátil con al menos 9 horas de vida con un uso casi constante
- Puede cambiar las pilas en el campo.
- Las baterías no deben tener " memoria ", como las de NiCd
- Recargable por fuentes de energía no convencionales (generadores, solar, etc.)
- Enlace inalámbrico en tiempo real a GPS o GPS integrado
- Enlace inalámbrico en tiempo real desde la computadora a la cámara y otros periféricos
- Puerto (s) USB
Características esenciales para capturar observaciones geológicas tradicionales
Sólo recientemente (en 2000) se dispuso de hardware y software que pueden satisfacer la mayoría de los criterios necesarios para capturar digitalmente datos cartográficos "tradicionales".
- Pantalla de aproximadamente 5 "x 7": compacta pero lo suficientemente grande para ver las características del mapa. En 2009, se realizó algún mapeo tradicional en PDA .
- Ligero, idealmente menos de 3 libras.
- Transcripción a texto digital desde escritura a mano y reconocimiento de voz.
- Puede almacenar párrafos de datos (campos de texto).
- Puede almacenar bases de datos relacionales complejas con listas desplegables.
- El sistema operativo y el hardware son compatibles con un programa GIS robusto .
- Al menos 512 MB de memoria.
Tecnología
Historia
Año (s) disponible | Nombre del sistema de campo | Software base | Hardware utilizado | Referencia |
---|---|---|---|---|
1989-1992 | ESMEREJÓN | BGS personalizado | Computadora de mano EPSON EHT400E | |
1991-1999? | FIELDLOG | AutoCAD , trabajador de campo | PDA Apple Newton | [12] [13] |
1998–2000 | G-Map | Esri Arc-View | Basado en PC y Web | Eni-Temars |
2000-presente | GeoEditor | Esri Arc-View | ordenador personal | [14] |
2001? –2002? | GeoLink | Geolink | desconocido | [11] |
2002–2010 | MIDAS | Base de datos personalizada ArcPAD y BGS de ESRI | iPAQ PDA | [15] |
2002-actualidad | Geopad | ArcGIS de ESRI, Microsoft OneNote, etc. | Tablet PC y Tablet PC resistentes | [dieciséis] |
2004-actualidad | Geomapper | ArcGIS de ESRI | Tablet PC y Tablet PC resistentes | [14] |
2004-2008 | Map IT (ya no está disponible) | Mapa de TI | Tablet PC resistente | [17] [18] [8] [19] |
2006-2008 | Asistente de datos geológicos (GDA) | ArcPad 6.0.3 personalizado ( ESRI ) | PDA reforzado | [20] |
2001–2010 | ArcPad | ArcPad de ESRI | PDA o Tablet PC reforzados | [11] |
2002? –2010 | GeoMapper | PenMap [9] | PDA o Tablet PC reforzados | [21] [22] |
2006? –2010 | SAIC GeoRover | Extensión para ESRI 's ArcGIS | PDA o Tablet PC reforzados | [10] |
2003-2010 | GAFAG GeoRover (nombre protegido en Europa) | Sistema de información geológica móvil | PDA reforzado, Tablet PC, PC de escritorio, Laptop | [11] |
2000? –2010 | BGS-SIGMAmobile [12] | ArcGIS personalizado , MS Access , InfiNotes | Tablet PC resistente | [13] [23] |
2008-presente | BeeGIS | Construido sobre uDig [14] | Tablet PC (reforzada o no), PC de escritorio, portátil (sistemas Win, Mac o Linux) | [15] [24] |
2011-actualidad | FieldMove [16] | Movimiento de Midland Valley | Tablet PC (reforzado o no), PC de escritorio, portátil (Windows XP o posterior) | [25] |
Software
Dado que cada proyecto de mapeo geológico cubre un área con litologías y complejidades únicas , y cada geólogo tiene un estilo único de mapeo, ningún software es perfecto para el mapeo geológico digital listo para usar. El geólogo puede optar por modificar su estilo de mapeo al software disponible o modificar el software a su estilo de mapeo, lo que puede requerir una programación extensa. A partir de 2009[actualizar], el software de mapeo geológico disponible requiere cierto grado de personalización para un proyecto de mapeo geológico dado. Algunos geólogos / programadores de cartografía digital han optado por personalizar o ampliar en su lugar ArcGIS de ESRI . En reuniones de captura de datos de campo digital, como en el British Geological Survey en 2002 [17], algunas organizaciones acordaron compartir experiencias de desarrollo, y algunos sistemas de software están ahora disponibles para descargar de forma gratuita.
Referencias
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enlaces externos
- Mapeo geológico digital de Bowling Green State University
- Programa de cartografía geológica digital en la División de Estudios Geológicos y Geofísicos de Alaska (DGGS)
- Taller de Actas de Técnicas de cartografía digital
- El Sistema de Cartografía Integrada de Geociencias (SIGMA) [18] dentro del Equipo de Observación y Monitoreo de la Tierra y Planetarios] [19] del Servicio Geológico Británico
- [20] - Cartografía geológica digital en la Universidad de Kansas Geology
- Proyecto Geopad - Tecnología de la información para la educación e investigación en ciencias de campo
Consultoría geológica Richardson
- Mapeo GIS: información de mapeo GIS para exploración minera