Tracasa Instrumental expone en el Congreso GeoEuskadi su trabajo para la creación de una cartografía de gran precisión de Pamplona

Víctor García presenta en Bilbao la experiencia con los datos capturados en el primer vuelo cartográfico con tecnología CityMapperII en Europa, que ha permitido obtener simultáneamente imágenes con diferentes orientaciones y datos LiDAR. La empresa pública navarra también explica, por medio de Christian Gutiérrez, los avances de la compañía en la segmentación semántica, mediante deep learning, de nubes de puntos tomadas con LiDAR aéreo.

En la imagen, Víctor García y Christian Gutiérrez, durante su participación en el Congreso GeoEuskadi 2021.

La creación de una cartografía de gran precisión de la Comarca de Pamplona por parte de Tracasa Instrumental, promovida por el Departamento de Cohesión Territorial del Gobierno de Navarra y el Ayuntamiento de Pamplona, fue protagonista recientemente en la inauguración del Congreso GeoEuskadi 2021, una de las principales citas nacionales en materia de cartografía e información geográfica.

Víctor García, del área de Cartografía e Ingeniería Territorial de Tracasa Instrumental, expuso en Bilbao el proyecto realizado por la empresa pública navarra para la generación de productos derivados de los datos capturados en el primer vuelo cartográfico con tecnología CityMapperII en Europa, que ha permitido obtener simultáneamente imágenes con diferentes orientaciones y datos LiDAR (mediante la utilización de luz de láser). Entre estos productos derivados destacan una ortofoto verdadera, modelos de elevaciones, productos BIM/GIS y la cartografía de detalle escala 1/500 con modelo de datos BTUNa (Base Topográfica Urbana de Navarra).

“Para poder capturar los datos necesarios para este proyecto, esta tecnología emplea un innovador sensor formado por 5 cámaras fotogramétricas y un sensor LiDAR, que permiten obtener imágenes fotogramétricas y nubes de puntos de gran precisión y elevada densidad. En total, se realizaron 6.066 tomas de información, con un total de 30.330 imágenes”, concreta García.

Hay que tener en cuenta, tal y como expuso García en su presentación, que con esta tecnología “se han conseguido imágenes con una resolución espacial inferior a 8 cm/píxel, mientras que la captura de datos LiDAR en la zona urbana (solape transversal del 80%) se realizó con una densidad de 50 puntos/m2, por 25 puntos/m2 en el resto del proyecto”. Cabe destacar que las últimas ortofotos realizadas en Navarra se realizaron con una resolución de 25 cm/píxel y el último LiDAR fue de 14 puntos/m2.

“Ahora -precisa García- la combinación de la cartografía obtenida, el modelo 3D generado y las imágenes oblicuas nos permitirá abordar el nuevo proyecto de producción de cartografía BTUNa en el término municipal de Pamplona, orientado a tener una cartografía de gran detalle y usabilidad con el objetivo de obtener un gemelo digital para cualquier tipo de análisis, de gran utilidad para el Ayuntamiento de Pamplona y el Gobierno de Navarra en la gestión, la planificación y la toma de decisiones en sectores como el urbanismo, el medioambiente, la seguridad o la gestión de emergencias”.

Papel del equipo de I+D+i

Además, la empresa pública navarra también presentó en este encuentro, de la mano de Christian Gutiérrez, del área de I+D+i, la labor realizada en la segmentación semántica, mediante deep learning, de nubes de puntos tomadas con LiDAR aéreo en Pamplona, un paso importante para obtener productos como un modelo digital del terreno o un modelo digital de la superficie.

“El deep learning, como subcampo del machine learning centrado en los algoritmos basados en redes neuronales profundas, ofrece un ahorro en la extracción de características, ya que lo realizan las propias redes. Además, aporta la posibilidad de ejecutar estos procesos sobre GPU (Unidades de Procesamiento de Gráficos), lo que se traduce en una gran mejora de rendimiento y una precisión superior”, explica Gutiérrez, que durante su exposición detalló el procedimiento necesario para poder realizar una segmentación en tiempo razonable con este modelo y un estudio comparativo sobre la precisión obtenida por otros modelos.

Además, en el encuentro de GeoEuskadi también tomó parte, en representación del Gobierno de Navarra, José Manuel Vázquez, quien explicó la “Gestión de direcciones de diseminados en Navarra”, un proyecto en el que Tracasa Instrumental también participa activamente desde su inicio, como responsable del mantenimiento de la base de datos oficial de direcciones de Navarra en colaboración con los ayuntamientos.

Disponible el nuevo comparador de mapas de Navarra

La nueva aplicación que ha publicado el Gobierno de Navarra, ‘ComparaMapas’, es un visualizador web desarrollado por Tracasa Instrumental que permite contrastar simultáneamente dos mapas diferentes, accediendo al archivo histórico de ortofotografías de toda Navarra desde hace casi un siglo.

Esta nueva herramienta, impulsada por las direcciones generales de Obras Públicas e Infraestructuras y de Telecomunicaciones y Transformación Digital, cubre una de las demandas más habituales a la hora de trabajar con los materiales cartográficos que el Gobierno de Navarra pone a disposición de la ciudadanía. Se trata de una herramienta ágil y sencilla para comparar imágenes cartográficas, aéreas y cualquier mapa con productos equivalentes de distintas fechas.

La aplicación sintetiza en una sola imagen el desarrollo histórico y territorial de cualquier localización de Navarra con resultados extraordinarios. Valga como ejemplo la imagen inferior del concejo de Rada. A la izquierda, el vuelo realizado en 1957 muestra los primeros trabajos de urbanización de las calles de esta localidad de colonización construida con el desarrollo del canal de las Bardenas, y a la derecha, la imagen de 2020 muestra la expansión del pueblo, que en la actualidad cuenta con más de 600 habitantes.

Comparación de las fotos aéreas de Rada en 1957, durante la construcción de la localidad, y en 2020

Ofrece múltiples funcionalidades relacionadas con análisis de los cambios en el territorio para estudios urbanísticos, ambientales, de desarrollo de infraestructuras, históricos o para divulgación en general. Para ello dispone de varias modalidades de comparación, como una vista partida o de cortina, transparencias entre capas, catalejo de tamaño configurable y una serie temporal de ortofotos.

Este comparador de mapas permite optimizar la serie histórica de imágenes aéreas que cubren todo el territorio de Navarra desde los primeros vuelos realizados entre 1927 y 1934 hasta la actualidad. De esta manera, se acerca a la ciudadanía los bancos de imágenes aéreas, tanto de fondos históricos propios como de otras instituciones, que la dirección general de Obras Públicas ha escaneado, rectificado y preparado para su publicación durante los últimos años.

Vista del comparador de mapas en cortina con dos ortofotos de Pamplona que muestran el desarrollo de su segundo Ensanche – Izq 1931, dcha 2019.

El visor resulta plenamente funcional en cualquier dispositivo, desde equipos de sobremesa a móviles o tablets. Se ha desarrollado sobre la interfaz de programación de aplicaciones API SITNA como un nuevo control de distintos tipos de vista comparativa.

De hecho, se ha diseñado con el objetivo de ser incorporado en un futuro al propio API SITNA para su puesta a disposición de cualquier desarrollador interesado, de dentro o fuera de la Comunidad Foral dado su carácter de software libre.

El comparador, adaptado con carácter trilingüe (castellano, euskera e inglés), incorpora funcionalidades de búsqueda por municipios, localidades, direcciones, carreteras y coordenadas, y puede agregar cualquiera de las capas que se ofrecen a través de la Infraestructura de Datos Espaciales de Navarra – IDENA o incluir datos propios (en formatos KML, KMZ, GML, GeoJSON, TopoJSON, WKT, Shapefile o GeoPackage) que permiten medir distancias o áreas y apreciar cambios en una zona de interés.

Tracasa Instrumental participa en la producción de la ortofoto 2020 de Navarra

Tracasa Instrumental, empresa pública del Gobierno de Navarra adscrita al departamento de Universidad, Innovación y Transformación Digital, ha participado, un año más, en la producción de la ortofoto de Navarra, recientemente presentada por el Gobierno Foral.

La ortofoto muestra, con máxima precisión y actualidad, la imagen de todo el territorio, y se ha obtenido mediante vuelos a una altura de entre 4.700 y 5.400 metros, con una resolución de 25 centímetros de pixel.

Las labores de Tracasa Instrumental en el proyecto han comprendido la recepción de los datos del vuelo, el proceso de control de calidad del vuelo fotogramétrico, el proceso de aerotriangulación (en el que se mejora de la georreferenciación de las imágenes con puntos de apoyo medidos en campo), la ortorrectificación, la homogeneización radiométrica de las imágenes (para minimizar las diferencias entre imágenes consecutivas) y, finalmente, la producción de la ortofoto definitiva.

Ortofoto del casco urbano de Tafalla.

La ortofoto, que reproduce la superficie terrestre libre de errores y deformaciones con la misma validez de un plano cartográfico, resulta imprescindible para los diferentes departamentos del Gobierno de Navarra, sociedades públicas y empresas, en su uso como información de referencia para generar otros productos, actualizar los existentes y actuar como base en multitud de aplicaciones.

Las ortofotos, consideradas como Información Geográfica Básica en el Sistema de Información Territorial de Navarra (SITNA), se emplean en cuestiones relacionadas con obra civil, urbanismo, catastro, la gestión forestal y los recursos agronómicos. Asimismo, esta serie será utilizada por el Fondo Español de Garantía Agraria (FEGA) para la gestión de ayudas de la PAC en Navarra.

Ortofoto de Uztárroz, en el Valle del Roncal.

La producción y el control de la ortofotografía ha sido realizada por el Departamento de Cohesión Territorial con la colaboración del Instituto Geográfico Nacional (IGN) dentro del Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA), dentro del convenio para la obtención de imágenes aéreas y ortofotos de Navarra firmado entre el Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana y el Departamento de Cohesión Territorial.

Para obtener las imágenes, se emplearon tres avionetas presurizadas con ventana fotogramétrica y cámaras de gran formato Ultracam Eagle Mark1. Las capturas se realizaron entre el 31 de julio y el 24 de octubre, en 11 jornadas de vuelo que  para las que fue necesario cumplir unas condiciones meteorológicas que permitiesen la toma de imágenes con precisión y calidad radiométrica.

Los vuelos, contratados por el IGN a la empresa SPASA, permitieron obtener 4.431 imágenes, con un solape entre imágenes del 60% y entre pasadas del 25%. La captura de imágenes sufrió un retraso en su finalización debido algunas condiciones meteorológicas adversas en los meses de agosto y septiembre y a la ocupación del espacio aéreo para trabajos similares en las comunidades vecinas. La ortofoto 2020 ha requerido un trabajo técnico complejo para obtener, pese a las grandes sombras y discontinuidades radiométricas propias de la variación de la vegetación entre los meses de julio y octubre, un continuo lo más homogéneo y natural posible. En cualquier caso, el resultado final muestra una imagen de Navarra muy diferente a la que enseña la ortofoto de 2019, realizada con imágenes obtenidas durante los meses de invierno.

Ortofoto de la localidad de Caparroso, con el río Aragón en sus inmediaciones.