Referencia vertical

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Con la variedad de drones, cámaras y aplicaciones de planificación de vuelo disponibles, es fundamental establecer las unidades verticales y la referencia correctas para garantizar que sus productos de Drone2Map se alineen con otras capas de la plataforma ArcGIS. Utilice la siguiente información para comprender mejor los datums verticales y los sistemas de coordenadas, la diferencia entre un geoide y una superficie elipsoidal, y cómo seleccionar la imagen correcta y controlar la configuración de referencia vertical para sus proyectos de Drone2Map.

Terminología

Comprender los siguientes términos ayudará a elegir la configuración de referencia vertical correcta.

Sistemas de coordenadas verticales

Un sistema de coordenadas verticales define la referencia de los valores de altura. Al igual que un sistema de coordenadas horizontales, un sistema de coordenadas verticales garantiza que espacialmente los datos se ubican de forma precisa en relación con otros datos.

Datums verticales

Un sistema de coordenadas verticales puede asociarse a dos tipos de superficie: elipsoidal (esferoidal) u ortométrica (geoidal/relacionada con la gravedad). La mayoría de los sistemas de coordenadas verticales son gravitacionales. Cualquier sistema de coordenadas verticales puede utilizarse con diversos sistemas de coordenadas horizontales.

Geoide

El geoide es una superficie equipotencial, o plana, del campo de gravedad de la Tierra. Imagine que los océanos pudieran asentarse exclusivamente por la influencia de la gravedad y no les afectaran las fuerzas de las mareas ni de los fenómenos atmosféricos, y que los túneles conectaran los océanos para que el agua se pudiera desplazar libremente. La superficie resultante es una representación del geoide. El geoide es aproximadamente igual al nivel medio del mar (MSL) y, generalmente, difiere del nivel medio del mar local en aproximadamente un metro. Es una forma compleja. La composición de la Tierra afecta al geoide, por lo que puede haber discontinuidades en su pendiente. Esto significa que la superficie es una superficie analítica y no una superficie matemática como un elipsoide. Por lo general, el geoide difiere de un datum geodésico horizontal centrado en la Tierra en menos de 100 metros.

Ilustración del geoide, con las alturas geoidal y elíptica

En la ilustración anterior, la línea verde representa la superficie del geoide. Se curva aproximadamente para seguir la topografía. La línea discontinua representa la superficie del esferoide. La "h" es la altura sobre el esferoide o elipsoide (HAE). En este caso, la altura es un valor negativo. La ondulación del geoide, "N", es la distancia entre el esferoide y superficie del geoide. La altura ortométrica, "H", se relaciona con la altura del esferoide por:

h = H + N

Entradas de referencia vertical

Las unidades verticales y la configuración de referencia vertical son propiedades importantes en Drone2Map. Además de una referencia de coordenadas x,y, las ubicaciones de las imágenes y las ubicaciones de los puntos de control contienen ajustes para las unidades verticales y la referencia vertical. La combinación del sistema de coordenadas x,y, las unidades verticales y la referencia vertical determina las coordenadas de los productos de salida de Drone2Map.

Unidades verticales

Las unidades verticales (z) casi siempre serán las mismas que las unidades del sistema de coordenadas horizontales x,y especificado. La única excepción es cuando el sistema de coordenadas horizontales es un sistema de coordenadas geográficas, en cuyo caso las unidades verticales serán metros.

En Drone2Map, se pueden utilizar las siguientes unidades verticales:

  • Metros
  • Pies
  • Pies de agrimensura de EE. UU.

Referencia vertical

La referencia vertical indica el modelo vertical al que hacen referencia los valores de elevación. Si elige Altura por encima del elipsoide, tiene la opción de proporcionar una altura por encima del elipsoide aplicable. Esta opción se utiliza para simular otros modelos de geoide, como Geoid12B, o para aumentar o disminuir la elevación de los productos de salida de Drone2Map. Tenga en cuenta que la opción de referencia vertical puede ser diferente para las imágenes que para los puntos de control. Existen las dos opciones de referencia vertical siguientes:

  • EGM 84: para altitudes basadas en el geoide EGM84.
  • EGM 96: para altitudes basadas en el geoide EGM96.
  • EGM 2008: para altitudes basadas en el geoide EGM2008.
  • Elipsoide: para altitudes basadas en el elipsoide especificado en el sistema de coordenadas x,y.
  • Altura por encima del elipsoide de elipsoide: para altitudes basadas en el elipsoide especificado en el sistema de coordenadas x,y; permite proporcionar una altura por encima del elipsoide aplicable.

EGM 84, EGM 96 y EGM 2008 son modelos de altura ortométrica. Utilícelos cuando los valores de elevación de la imagen o los puntos de control representen la altura por encima del geoide EGM84, EGM96 o EGM2008.

Defina la referencia vertical como elipsoide si los valores de altura se indican en referencia al elipsoide definido en el sistema de coordenadas horizontales x,y especificado de las imágenes o los puntos de control. Consulte la sección de geoides para obtener una descripción de la relación de las alturas de los geoides con las alturas elipsoidales.

Si tiene control, la altura de los productos de Drone2Map utiliza las unidades verticales y el modelo de referencia vertical utilizado por el control del terreno. Si no tiene control, los productos de salida se crean utilizando las unidades verticales y el modelo de referencia vertical de las imágenes.

Nota:

Si no tiene ningún control y las imágenes tienen un sistema de coordenadas x,y de WGS84, los productos de salida de Drone2Map se crean utilizando un sistema de coordenadas x,y de UTM con el metro como unidad vertical y la referencia vertical que especifique para las imágenes.

ArcGIS Online y ArcGIS Pro utilizan el modelo de altura del geoide EGM96. Si se tiene previsto publicar una malla 3D como capa de escena, se recomienda que el producto de malla 3D tenga las unidades verticales en metros y haga referencia a uno de los tres modelos de altura del geoide EGM. También puede proporcionar un valor para la altura por encima del elipsoide para modelar una superficie del geoide como Geoid12B, que se aproxima mucho a los modelos EGM. El objetivo es tener una malla 3D que esté correctamente en el suelo en lugar de hundirse en la superficie EGM96 o flotar sobre ella.

Elegir una referencia vertical

La opción de referencia vertical puede variar para las imágenes y el control. Utilice las siguientes directrices para elegir la referencia vertical para las imágenes y los puntos de control.

Imágenes

La referencia vertical predeterminada para las imágenes es EGM96. La mayoría de alturas de imagen harán referencia al geoide EGM96 y estarán integradas en el encabezado EXIF de la imagen o bien se incluirán en un archivo separado. La mayoría de receptores GPS convierten las alturas elipsoidales WGS84 proporcionadas por los satélites de navegación globales en alturas EGM96, por lo que, si no está seguro, acepte el valor predeterminado de EGM96.

Elija Altura por encima del elipsoide si las alturas de imagen se indican en referencia al suelo o si el proyecto se realizó con un sistema cinemático en tiempo real (RTK).

Nota:

Si las alturas de imagen son relativas al suelo, compruebe la configuración del software de planificación de misiones para ver si hay opciones para hacer referencia a los geoides EGM o a un elipsoide en su lugar. No se recomienda usar alturas que sean relativas al suelo.

Puede establecer la referencia vertical de las imágenes en la pestaña Sistema de coordenadas del cuadro de diálogo Opciones.

Control

La referencia vertical predeterminada del control también es EGM96. Si los puntos de control no hacen referencia a un modelo de altura del geoide EGM, utilice alturas elipsoidales. Si desea aumentar o disminuir las alturas de los puntos de control para modelar un geoide, introduzca el desplazamiento positivo o negativo entre la altura del elipsoide y el geoide deseado en la ubicación del proyecto. Las unidades de altura siempre dependerán de las unidades del sistema de coordenadas horizontales (x,y), por lo que es posible que deba escalar los valores de altura en consecuencia.

Si agrega control desde el mapa, los puntos de control se establecerán de forma predeterminada en EGM96. Puede definir la referencia vertical de control al importar el control desde un archivo CSV o de texto, una geodatabase de archivos o una capa de entidades alojada.