Autora: Lic. Camila Cantero – IDETDF

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¿Qué son los MDE?

El Modelo Digital de Elevaciones, llamado MDE pero también conocido como DEM por su denominación en inglés Digital Elevation Model es un tipo de representación ráster donde en cada una de sus celdas se registra un valor numérico de cota expresada mediante una malla de puntos o celdas, cada una con su correspondiente valor de altitud. Los datos contenidos en un DEM proporcionan información detallada sobre la topografía de la tierra, permitiendo visualizar y analizar la variación altimétrica de una zona geográfica.

¿Cómo se generan los MDE?

Diversos son los métodos para generar los MDE:

Altimetría: altímetros transportados en aviones o satélites que permiten determinar las diferencias de altitud entre la superficie terrestre y el vehículo que transporta el instrumental

Interferometría de imágenes radar: un sensor RADAR emite un impulso electromagnético y lo recoge tras reflejarse en la superficie terrestre. Conociendo el tiempo de retardo del pulso y su velocidad puede estimarse la distancia entre satélite y terreno.

Topografía convencional.

Restitución fotogramétrica.

El proceso  para construir un Modelo Digital de Elevaciones comienza con la captura de datos altimétricos. Esta es una importante fase ya que la calidad de dichos datos es el factor principal que condicionará la exactitud del MDE y los procesos que con él se realicen posteriormente. Luego de la obtención de los datos de altura el proceso continúa con las fases de control y ajustes de las med

iciones. En ocasiones, los datos altimétricos requieren ser interpolados, cuando esto sucede será necesario definir el método de interpolación y validar el MDE tras su obtención. La interpolación sirve principalmente al propósito de estimar elevaciones en regiones donde no existen datos o cuando los datos no cubren en su totalidad el área de interés. Finalmente, los datos deben ser sometidos a un procesamiento para transformarlos en una estructura digital compatible con los medios informáticos existentes.

¿Qué utilidad tienen los MDE?

La utilidad de los Modelos de Elevación Digital es diversa y abarca variadas disciplinas y aplicaciones. En el ámbito de la cartografía y la geomática, los DEM se utilizan para generar mapas topográficos precisos, facilitando la planificación del territorio, la gestión de recursos naturales y la realización de estudios geoespaciales. Las capacidades de procesamiento de los Sistemas de Información Geográfica nos posibilitan visualizar, procesar, convertir y analizar estos datos. Los productos obtenidos a partir de un MDE son múltiples, no obstante, podemos destacar:

¿En qué campos pueden utilizarse estos productos, cálculos y/o análisis derivados de los MDE?

Los Modelos Digitales de Elevaciones y sus derivados son utilizados especialmente en campos relacionados con el uso y manejo de los recursos naturales donde es posible categorizar sus aplicaciones;

Gestión y planificación de recursos naturales: estudios de impacto ambiental, prevención de desastres, análisis de riesgos ambientales, localización de sitios industriales, modelos de flujo de viento y dispersión de contaminantes, estimación de cosechas.

Procesos Ambientales: análisis sobre precipitación, insolación-temperatura, flujos hídricos, erosión, distribución de hábitats por lo cual es un elemento clave a la hora de trabajar con modelos por ejemplo climáticos e hidrológicos.

Geodesia y fotogrametría, la utilización de los modelos digitales se orienta a la determinación del geoide, métodos de control de calidad de puntos de control y de mediciones realizadas en el terreno. Además, en estos campos el propósito principal es el de producir modelos de alta calidad para otras aplicaciones como ingeniería civil y cartografía.

Ingeniería civil, los Modelos Digitales de Elevación suelen ser utilizados en aplicaciones tales como diseño y construcción de infraestructura como rutas y represas estudios de minas, cálculo de perfiles y volúmenes.

Ciencias de la tierra, el uso de los MDE en ciencias como la geología, topografía e hidrología se orientan a usos más específicos relacionados a los modelajes del terreno, como generación de redes de drenaje, delimitaciones de cuencas, movimientos de materiales. Algunas aplicaciones son: monitoreo de cuencas de drenaje para monitoreo de inundaciones y control de contaminantes, modelamiento de flujos hidrológicos, simulaciones para la creación de cuencas hidrológicas, interpretación y cartografía geológica.

En Argentina ¿Qué organismo genera y disponibiliza esa información?

En Argentina, el Instituto Geográfico Nacional desarrolló una línea de producción para generar de un MDE para la República Argentina. Estos modelos están basados en datos provenientes de la misión espacial SRTM y relevamientos aerofotogramétricos. La misión SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) fue un proyecto internacional, llevado adelante en el año 2000 tras una cooperación entre la U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA), el German Aerospace Center (DLR), la Agencia Espacial Italiana (ASI) y la U.S. National Geospatial Intelligence Agency (NGA). Su propósito fue obtener un modelo digital de elevaciones global de alta resolución y calidad uniforme, a partir de datos recolectados con la técnica de interferometría radar de apertura sintética.

Modelo Digital de Elevaciones de la República Argentina (MDE-Ar)

Mediante un convenio con NGA (National Geospatial-Intelligence Agency), el IGN pudo adquirir un modelo de Argentina con resolución de 30 metros por píxel. A partir de este modelo, se obtuvo otro de 45 metros por píxel. La versión se ajustó tomando datos del proyecto ALOS PALSAR y además el IGN llevó a cabos procesos para mejorar su calidad en el territorio nacional y vincularlo al Marco Altimétrico Nacional. Hoy el IGN distribuye en forma libre y gratuita a través de su página Web los siguientes recursos:

MDE 30m

A partir de una combinación de datos capturados por las misiones satelitales SRTM y ALOS, el IGN llevó adelante el desarrollo del modelo MDE-Ar v2.1, que cubre la totalidad del territorio continental nacional, y cuya referencia vertical coincide con el Sistema de Referencia Vertical Nacional (SRVN16). Al mismo se le ha realizado un proceso de filtrado para reasignar valores de alturas de píxeles que se encontraban por fuera del umbral.

El MDE-Ar v2.1 que distribuye el IGN tiene una resolución espacial de 30m y una precisión vertical de aproximadamente 2m.

MDE/MDT 5m

A partir de vuelos aerofotogramétricos llevados a cabo con el siguiente equipamiento: a) una cámara digital Vexcel UltraCamXp; b) un sistema de navegación GNSS; y c) un sistema inercial IMU, el IGN ha desarrollado una línea de producción que le permite la determinación precisa de los parámetros de orientación externa de los fotogramas, la aerotriangulación por haces de rayos, y finalmente, la generación de un MDE. Los MDE/MDT aerofotogramétricos que distribuye el IGN tienen una resolución espacial de 5m y una precisión vertical submétrica.

MDE/MDT 0.5m

A partir de vuelos aerofotogramétricos para relevar la topografía del terreno, realizados mediante Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT), Instituciones públicas y empresas privadas han cedido al IGN los MDE/MDT desarrollados, con el propósito de validarlos y distribuirlos a través del Portal Web del IGN. El uso de esta tecnología permite relevar zonas de difícil acceso de forma rápida y segura a un costo considerablemente inferior a los relevamientos realizados con aeronaves tripuladas.

Los MDE/MDT derivados de relevamientos con VANT que publica el IGN tienen una resolución espacial de 0,5m y una precisión vertical variable, en función de la tecnología y metodología utilizada para su determinación.

Para acceder a los mismos, pueden ingresar a Modelo Digital de Elevaciones – Mapa Argentina