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"rectificacion" de un mapa    Ir a página 1, 2  Siguiente
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
Mensajes: 11

MensajePublicado: Fri 28 Oct 2005, 19:19    Asunto: "rectificacion" de un mapa Responder citando

Hola:

Lo primero aclarar que soy informatico y no tengo mucha idea de cartografia (mas que nada x si digo alguna que otra burrada) pero me defiendo en las matematicas y geometria que supongo que seran la base de todo esto Wink

Hace un par de dias me sorprendieron en el trabajo con uno de los mayores marrones que a caido sobre mi en mucho tiempo:

"Iñigo necesito que me hagas una funcion que dadas las coordenadas de un punto determine a que provincia pertenece dicho punto" (Imaginaros mi careto en el momento Shocked )

Total que buscando soluciones lo unico que se me ocurre es obtener un mapa a escala de españa con las provincias dibujadas y a partir de ahi cuando me soliciten la provincia de determinada coordenada cojo el color de la imagen en dicho punto y listo.

(No se si simplemente la idea es como matar moscas a cañonazos.. si es asi por favor decirmelo.)

Obtengo el mapa (uno vectorial en formato shp) lo "coloreo" calculo las coordenadas de sus 2 esquinas calibrandolo con el ozi explorer:

VER imagen 1 -> http://www.anarchy-design.com/imagenes/1.gif

Mi intencion era, dado que conocia tanto las dimensiones del mapa como el numero de grados que tenia en longitud y latitud, aplicando una regla de 3 obtendria donde estaba situado cualquier punto.

Logicamente en mi entusiasmo por haber encontrado la solucion me olvide de un "pequeño" detalle..

VER imagen 2 -> http://www.anarchy-design.com/imagenes/2.gif

.. las lineas de longitud y latitud no forman angulos rectos.

Uff pedazo parrafada.. ahora tras contaros mi vida... las preguntas:

- ¿Existe alguna forma (lease programa) para "rectificar" (?) un mapa como ese y hacer que las lineas de longitud y latitud formen angulos rectos?
- De no ser asi. ¿Dado un mapa como ese? ¿Como se calcularia en que punto del mapa estan determinadas coordenadas? (Algun tutorial o link me vendria de perlas)

Eso es "todo" Laughing ... se acepta cualquier tipo de consejo.
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tomas.fsevilla
Administrador del Foro


Registrado: 28 Mar 2004
Mensajes: 3056

MensajePublicado: Sat 29 Oct 2005, 03:28    Asunto: Re: "rectificacion" de un mapa Responder citando

txerokee escribió:
Hola:

"Iñigo necesito que me hagas una funcion que dadas las coordenadas de un punto determine a que provincia pertenece dicho punto" (Imaginaros mi careto en el momento Shocked )



Hola Iñigo, tal vez tengas que darle otro enfoque al asunto, ya que para resolver ese problema no es necesario utilizar métodos gráficos. Se puede resolver por métodos analíticos. Se me ocurre uno para saber si un punto está dentro de un polígono:

A partir del punto que quieres evaluar, trazas una semirecta horizontal o vertical que pase por dicho punto. Fíjate que digo semirecta, es decir tu punto es el comienzo de la semirecta, hacia un lado u otro, el que tu quieras.

Por otro lado tienes el poligono cerrado, en tu caso el de la provincia.

Calculas la intersección de dicha semirecta con los segmentos que forma el polígono (fijate bien que digo los segmentos de recta)

Si obtienes una sóla intersección el punto estará dentro del polígono. Si obtienes dos intersecciones, el punto estará fuera.

Ese mismo proceso de la intersección de la semirecta con un polígono de provincia, tendrías que iterarlo para todos los polígonos de las provincias hasta encontrar uno en el que se encuentre el punto.


Pero tal vez tu problema tenga caracter gráfico, y por eso nos envías los mapitas. Si es así podemos pensar otras soluciones.....

Saludos y bienvenido.
Tomás.
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Eratóstenes



Registrado: 11 May 2005
Mensajes: 63

MensajePublicado: Sat 29 Oct 2005, 13:59    Asunto: Re: "rectificacion" de un mapa Responder citando

Hola Iñigo, el problema no es sencillo.
En primer lugar tendrías que saber con qué margen de error puedes trabajar porque ese mapa que tienes es de escala muy muy pequeña y el error entre una provincia y otra es bastante grande.
Si necestias errores inferiores a unos 200 m., a parte de un mapa de escala mayor, es importante que sepas en qué sistema geodésico de referencia están basadas las coordenadas del mapa y de los puntos que te proporcionan. El sistema geodésico de referencia oficial en España es ED50 pero, por ejemplo, los puntos medidos con GPS vienen en WGS84.
Por otra parte, necesitarías saber en qué proyección cartográfica tienes el mapa, por la pinta que tiene parece una proyección Lambert, muy de uso en los mapas españoles de pequeña escala. En esta proyección, si te fijas bien, las líneas de longitud y latitud se cortan en ángulo recto, seguramente lo que tú quieres es que las líneas de longitud sean paralelas y las líneas de latitud sean lineas rectas y que ambas se sigan cortando en ángulo recto como una cuadrícula. Para esto se puede hacer una transformación de proyección, hay programas cartográficos y de entorno SIG que seguro que lo hacen, pero ahí no te puedo ayudar porque no tengo mucha idea.
La otra solución que planteas también se puede hacer. Una vez que conozcas la proyección de tu mapa tienes que buscar las ecuaciones de esa proyección. Con estas ecuaciones puedes obtener x e y introduciendo latitud y longitud. Buscando en internet a bote pronto he encontrado http://members.verizon.net/~vze2hc4d/proj4/manual.pdf donde tienes las ecuaciones de varias proyecciones.
En el CNIG www.cing.es tienes a la venta muchos mapas digitales que te pueden servir, límites provinciales en formato raster y formato vectorial (BCN). La serie 1:1.000.000 o el atlas nacional (1:500.000) creo que te irían bien.
Lo de los colores me parece una idea muy buena para saber en qué provincia estás una vez que tienes el punto puesto en el mapa. Espero no haber sido muy profundo. Un saludo.
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
Mensajes: 11

MensajePublicado: Sat 29 Oct 2005, 17:20    Asunto: Re: "rectificacion" de un mapa Responder citando

Respondo primero a la propuesta de Eatóstenes puesto que aun sigo dandole vueltas a la de geometra.

Eratóstenes escribió:
En primer lugar tendrías que saber con qué margen de error puedes trabajar porque ese mapa que tienes es de escala muy muy pequeña y el error entre una provincia y otra es bastante grande.
Si necestias errores inferiores a unos 200 m., a parte de un mapa de escala mayor, es importante que sepas en qué sistema geodésico de referencia están basadas las coordenadas del mapa y de los puntos que te proporcionan.

La imagen esta a muy baja resolucion la original es de unos 20.000 pixels de ancho y largo. Esto no me preocupa puesto que la idea es que la funcion funcione para cualquier mapa (añadiendo unas variables de calibracion a la funcion) y asi mas adelante poder reducir si es necesario el margen de error.

Eratóstenes escribió:
El sistema geodésico de referencia oficial en España es ED50 pero, por ejemplo, los puntos medidos con GPS vienen en WGS84.
Por otra parte, necesitarías saber en qué proyección cartográfica tienes el mapa, por la pinta que tiene parece una proyección Lambert, muy de uso en los mapas españoles de pequeña escala.

Esto creo tenerlo resuelto. Pese a que el comercial de la empresa que me dio el mapa no me dio todos los datos al final mediante el "prueba error" consegui meter los valores correctos y calibrarla. Lo comprobe cargando distintos listados de puntos pertenecientes a una u otra provincia y el ozi explorer me clavaba la posicion. Ahora mismo no recuerdo los datos exactos porque los tengo en la oficina y me suenan un pokito a chino Embarassed


Eratóstenes escribió:

En esta proyección, si te fijas bien, las líneas de longitud y latitud se cortan en ángulo recto, seguramente lo que tú quieres es que las líneas de longitud sean paralelas y las líneas de latitud sean lineas rectas y que ambas se sigan cortando en ángulo recto como una cuadrícula. Para esto se puede hacer una transformación de proyección, hay programas cartográficos y de entorno SIG que seguro que lo hacen, pero ahí no te puedo ayudar porque no tengo mucha idea.


Esta es la primera solucion que se me habia ocurrido.. si alguien sabe de algun programa no muy complicado para hacerlo. (Me he vuelto loco con la serie de programas ARCGIS (arcinfo, arctools etc..) sin conseguir nada)

Eratóstenes escribió:

La otra solución que planteas también se puede hacer. Una vez que conozcas la proyección de tu mapa tienes que buscar las ecuaciones de esa proyección. Con estas ecuaciones puedes obtener x e y introduciendo latitud y longitud. Buscando en internet a bote pronto he encontrado http://members.verizon.net/~vze2hc4d/proj4/manual.pdf donde tienes las ecuaciones de varias proyecciones.

Voy a tratar de controlar mis ganas de salir volando a la oficina a probar las ecuaciones y ver si las entiendo.. creo k esto me va a solucionar el problema !!!

Eratóstenes escribió:

En el CNIG www.cing.es tienes a la venta muchos mapas digitales que te pueden servir, límites provinciales en formato raster y formato vectorial (BCN). La serie 1:1.000.000 o el atlas nacional (1:500.000) creo que te irían bien.

Estoy tratando de entrar y no... upss ok supongo k es www.cnig.es . Lo comentare con el jefe a ver si cuela un gasto extra en mapas Wink . De momento probare con el que tengo. (Aunque le veo mucho potencial a esa web)

Eratóstenes escribió:

Lo de los colores me parece una idea muy buena para saber en qué provincia estás una vez que tienes el punto puesto en el mapa.
Espero no haber sido muy profundo. Un saludo.


Revisare todo a fondo y supongo k os dare un pokito mas la lata con alguna duda.
Muchisimas gracias..
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
Mensajes: 11

MensajePublicado: Sat 29 Oct 2005, 17:40    Asunto: Re: "rectificacion" de un mapa Responder citando

Geometra escribió:

Hola Iñigo, tal vez tengas que darle otro enfoque al asunto, ya que para resolver ese problema no es necesario utilizar métodos gráficos. Se puede resolver por métodos analíticos. Se me ocurre uno para saber si un punto está dentro de un polígono:

A partir del punto que quieres evaluar, trazas una semirecta horizontal o vertical que pase por dicho punto. Fíjate que digo semirecta, es decir tu punto es el comienzo de la semirecta, hacia un lado u otro, el que tu quieras.

Por otro lado tienes el poligono cerrado, en tu caso el de la provincia.

Calculas la intersección de dicha semirecta con los segmentos que forma el polígono (fijate bien que digo los segmentos de recta)

Si obtienes una sóla intersección el punto estará dentro del polígono. Si obtienes dos intersecciones, el punto estará fuera.

Ese mismo proceso de la intersección de la semirecta con un polígono de provincia, tendrías que iterarlo para todos los polígonos de las provincias hasta encontrar uno en el que se encuentre el punto.


Pero tal vez tu problema tenga caracter gráfico, y por eso nos envías los mapitas. Si es así podemos pensar otras soluciones.....

Saludos y bienvenido.
Tomás.


Ni se me habia ocurrido plantearmelo asi.. una solucion sencilla y lo mas importante la entiendo Wink

Sin embargo llevo 20 minutillos dandole vueltas a como aplicarlo y me asaltan estas dudas:
- Entiendo que tendria que obtener todas las coordenadas REALES (latitud y long) de los puntos que conforman cada uno de los poligonos que son las comunidades.
- Y luego trazaria la semirecta..

Esto traducido a un programa no se como aplicarlo. Los poligonos que forman cada comunidad tienen cientos (?) de puntos distintos. Y aparte tendria el problema de crear la funcion q dado un poligono formado por una serie de puntos y el punto que busco me dijera si se producen 1, 2 o mas puntos de corte...

Vamos que al no ser que haya algun metodo sencillo para calcular dichos puntos de manera automatica y la funcion que calcule el numero de cortes sea sencilla de realizar creo que es un metodo OPTIMO para una realizacion visual (lease hacerlo a mano sobre el papel) pero me parece mas complicado que el sistema de colorines que estoy tratando de usar para un tratamiento informatico de los datos.

Si sigues pensando que es mejor el sistema que planteas por favor trata de explicarmelo que no me cierro a ninguna idea..

Muchas gracias por la idea Wink
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
Mensajes: 11

MensajePublicado: Sat 29 Oct 2005, 18:07    Asunto: Re: "rectificacion" de un mapa Responder citando

Seguia dandole vutas a esto xk algo no me cuadraba..
Geometra escribió:

Si obtienes una sóla intersección el punto estará dentro del polígono. Si obtienes dos intersecciones, el punto estará fuera.

No seria:
"Si obtienes un numero impar de intersecciones el punto estara dentro del poligono y si es un numero par el punto estará fuera"?

Ver imagen -> http://www.pcligamercado.com/punto-segmento.gif

saludo.
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tomas.fsevilla
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Registrado: 28 Mar 2004
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MensajePublicado: Mon 31 Oct 2005, 05:59    Asunto: Responder citando

txerokee escribió:

No seria:
"Si obtienes un numero impar de intersecciones el punto estara dentro del poligono y si es un numero par el punto estará fuera"?




Tienes razón.

Para hacer más sencillo el método que te propongo, tendrías que generalizar los polígonos de las comunidades autónomas. Teniendo en cuanta que estabas pensando en utilizar los rectánculos que inscriben a los polígonos, esa sería una generalización extrema, puedes probar hasta un nivel de generalización con más detalle.

¿Tienes las coordenadas de los límites de las comunidades autónomas?
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
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MensajePublicado: Fri 04 Nov 2005, 16:38    Asunto: Responder citando

Geometra escribió:



Tienes razón.

Para hacer más sencillo el método que te propongo, tendrías que generalizar los polígonos de las comunidades autónomas. Teniendo en cuanta que estabas pensando en utilizar los rectánculos que inscriben a los polígonos, esa sería una generalización extrema, puedes probar hasta un nivel de generalización con más detalle.

¿Tienes las coordenadas de los límites de las comunidades autónomas?


Si las podria sacar... pero es k serian miles de puntos Sad

Me he decidido a tratar de encontrar la posicion de una determinada en el mapa y hacerlo con los colores.. de todas formas estoy volviendome bastante loco asi k en el proximo post os pedire sopitas. Me estoy volviendo loco tratando de encontrar la formula adecuada y no termino de aclararme con tanto dato...
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
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MensajePublicado: Fri 04 Nov 2005, 17:03    Asunto: Responder citando

Como le decia a Geometra finalmente me decanto por el metodo de los colorines..

La idea es calcular la posicion (x, y) en un mapa de unas determinadas coordenadas (lat, lon)..

Los datos del mapa son los siguiente:
- Datum: WGS 84
- Proyeccion: UTM

Las coordenadas sigues este formato: Gº M,m'

Me serviria un link con las formulas en cuestion o un ejemplo practico pero sinceramente os agradeceria muchisimo si alguien tuviera un momento para resolverme un ejemplo:

- nº unidades de anchura del mapa: 23924 (pixeles)
- nº unidades de altura del mapa 20220 (pixeles)
- Coordenadas de las esquinas:
- (x,y): latitud -- longitud
- (0,0): 42º 58,966 N -- 22º 35,532' W
- (0,20220): 26º 18,271' N -- 18º 53,604' W
- (23924,0): 44º 21,372 N -- 5º 45,957' E
- (23924,20220): 27º 1'836 N -- 4º 01,992' E

CALCULAR POSICION X e Y EN EL MAPA DE LAS COORDENADAS:
- Latitud: 36º 00,295' N
- Longitud: 5º 35,802' W

PD1: Faltaria algun dato?
PD2: Os juro que lo estoy intentando pero tanto tipo de proyeccion y datum y demas me tiene completamente perdido!!!!
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Eratóstenes



Registrado: 11 May 2005
Mensajes: 63

MensajePublicado: Sat 05 Nov 2005, 18:48    Asunto: Responder citando

Yo lo que he hecho ha sido transformar las coordenadas latitud y longitud de las esquinas a coordenadas UTM X e Y dentro de un mismo huso. En este caso he elegido el huso 30. Para la transformación he usado la calculadora UTM-Geográficas que se puede descargar de este mismo sitio. Después he hecho una transoformación de semejanza entre el sistema de coordenadas UTM y el sistema de coordenadas píxel, poniendo la coordenada Y de los píxeles en negativo porque crecen hacia abajo al reves que las coordenadas planas. Es decir la segunda esquina sería (0, -20220). Con los parámetros de la transformación introduzco las coordenadas del punto buscado en UTM y me sale:
(14214, -10022).
Los problemas que yo veo son los siguientes:
- no dices si las coordenadas del punto buscado están en el mismo datum que las esquinas del mapa aunque con la precisión alcanzada creo que da igual
- no sé si la tranformación a UTM dentro del mismo huso es correcta
- la transformación de semejanza no es la más idónea porque tras la transformación a UTM no se obtiene un cuadrado, una transformación proyectiva iría mucho mejor. Comprobando la transformación de semejanza con las propias esquinas sale un error de unos 7 píxeles (unos 670 metros).
Es como yo lo haría pero como ves se puede mejorar Rolling Eyes
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
Mensajes: 11

MensajePublicado: Sat 05 Nov 2005, 21:03    Asunto: Responder citando

Eratóstenes escribió:
Yo lo que he hecho ha sido transformar las coordenadas latitud y longitud de las esquinas a coordenadas UTM X e Y dentro de un mismo huso. En este caso he elegido el huso 30. Para la transformación he usado la calculadora UTM-Geográficas que se puede descargar de este mismo sitio. Después he hecho una transoformación de semejanza entre el sistema de coordenadas UTM y el sistema de coordenadas píxel, poniendo la coordenada Y de los píxeles en negativo porque crecen hacia abajo al reves que las coordenadas planas. Es decir la segunda esquina sería (0, -20220). Con los parámetros de la transformación introduzco las coordenadas del punto buscado en UTM y me sale:
(14214, -10022).
Los problemas que yo veo son los siguientes:
- no dices si las coordenadas del punto buscado están en el mismo datum que las esquinas del mapa aunque con la precisión alcanzada creo que da igual
- no sé si la tranformación a UTM dentro del mismo huso es correcta
- la transformación de semejanza no es la más idónea porque tras la transformación a UTM no se obtiene un cuadrado, una transformación proyectiva iría mucho mejor. Comprobando la transformación de semejanza con las propias esquinas sale un error de unos 7 píxeles (unos 670 metros).
Es como yo lo haría pero como ves se puede mejorar Rolling Eyes


El resultado es el correcto..

Sin embargo yo necesitaria SABER como hacer los calculos.. es decir el detalle de las formulas a aplicar puesto que luego las debere trasladar al programa en si..
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tomas.fsevilla
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Registrado: 28 Mar 2004
Mensajes: 3056

MensajePublicado: Mon 07 Nov 2005, 01:17    Asunto: Responder citando

A lo largo de mañana intentaré sacar un rato para resolverte el ejemplo paso a paso...

De cualquier forma si quieres comenzar a programar, en el siguiente enlace tienes las fórmulas de transformación de geográficas a UTM. Estas serán las que utilice para el primer paso:

Geographic to Grid Coordinate Conversion
http://www.swsurveys.co.uk/extras/parameters.htm#transverse1
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
Mensajes: 11

MensajePublicado: Mon 07 Nov 2005, 12:05    Asunto: Responder citando

Geometra escribió:
A lo largo de mañana intentaré sacar un rato para resolverte el ejemplo paso a paso...

De cualquier forma si quieres comenzar a programar, en el siguiente enlace tienes las fórmulas de transformación de geográficas a UTM. Estas serán las que utilice para el primer paso:

Geographic to Grid Coordinate Conversion
http://www.swsurveys.co.uk/extras/parameters.htm#transverse1


Voy hechandole un vistazo a las formulas
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txerokee



Registrado: 28 Oct 2005
Mensajes: 11

MensajePublicado: Thu 24 Nov 2005, 14:42    Asunto: Responder citando

Buenas de nuevo...
Despues de unos dias de descanso vuelvo a la carga con el tema Wink
He estado haciendo unos calculos pero me da error y no se a que se debe.. en algun lado meto la pata ..

Lo primero k he hecho a sido transformar todas las coordenadas a UTM. Para ello he usado una hoja de calculo que he encontrado en la pagina gabrielortiz.com un articulo llamado "Aprende a convertir coordenadas geográficas en UTM y UTM en geográficas" donde al final hay una hoja de calculo que me ha servido para ver como realiza la transformacion paso a paso..
Seguidamente me "molestaba" que cada resultado diera en un huso diferente asi que viendo el tamaño de cada uno he tratado de hacer que todos tengan una relaccion sumando a cada x el numero del huso x 500.000.. (facil que esto sea un error)

BUSCADO
long 5º35,802' O
latitud 36º00,295' N
x 265.955,171548
y 3.987.612,737174
huso 30
xtotal 15.265.955,171548 (30*500.000 + x)
ytotal 3.987.612,737174

ESQUINA SUP IZQ
long 22º35,532 O
latitud 42º58,966 N
x 370.184,933594
y 4.760.130,957534
huso 27
xtotal 13.870.184,933594 (27*500.000 + x)
ytotal 4.760.130,957534

ESQUINA INF DERECHA
long 4º1,992 E
latitud 27º1,836N
x 602.484,654747
y 2.990.244,444290
huso 31
xtotal 16.102.484,654747 (31*500.000 + x)
ytotal 2.990.244,444290

Una vez obtenido todo esto supongo que es como si estuviera trabajando en un gigantesco huso.. que englobaria los que van del 27 al 29. Ahora el siguiente paso que he dado es calcular en que porcentaje de x e y tiene el punto buscado sobre ese gran huso:
primero hago k las esquinas tengan coordenadas (maxx,0) (0, maxy)

Esquina superior
x 0 metros
y 1.769.886,513244 metros

Esquina inferior
x 2.232.299,721153 metros
y 0 metros

Buscado
x 1.395.770,237954 metros
y 997.368,292884 metros
porcentaje sobre el x total -> 62,526113 %
porcentaje sobre el y total -> 56,352104 %

Dado que el mapa que yo poseo tiene:
pixeles en x -> 23.924 pixeles
pixeles en y -> 20.220 pixeles

Buscado x -> 23.924 * 62,526113 % = 14.959 pixeles
Buscado y -> 20.220 * 56,352104 % = 11.394 pixeles

logicamente y como me esperaba... Este resultado NO es correcto..

!AYUDA! Rolling Eyes
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Eratóstenes



Registrado: 11 May 2005
Mensajes: 63

MensajePublicado: Thu 24 Nov 2005, 16:33    Asunto: Responder citando

No puedes relacionar los ejes de coordenadas de husos distintos porque no son paralelos debido a la convergencia entre los meridianos. Tienes que transformar desde el principio todas las coordenadas geográficas a UTM dentro de un mismo huso (el 30 es el que está en el centro), forzando al programa a que lo haga. No sé si esa hoja de cálculo te permite hacerlo. En
http://www.cartesia.org/download.php?op=viewdownload&cid=7
tienes una fantástica herramienta que te permite hacer esto: la calculadora UTM-Geográficas de Eduardo N.Maderal.
Introduces unas coordenadas geográficas y seleccionas el huso en el que quieres los resultados UTM.
Después sólo tendrías que hacer una transformación entre las coordenadas píxel y las coordenadas UTM (ambas son coordenadas planas, contenidas en un plano) con giro, traslación, y cambio(s) de escala. La más fácil es la transformación de semejanza, la mejor en este caso sería una transformación afín o una proyectiva.
Lo de los porcentajes no lo he entendido.
Un saludo.
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