La cartografía geológica es un proceso interpretativo que implica múltiples tipos de información, desde datos analíticos hasta observaciones personales, todo ello sintetizado y registrado por el geólogo . Las observaciones geológicas se han registrado tradicionalmente en papel, ya sea en fichas estandarizadas, en un cuaderno o en un mapa . [2]
La cartografía en la era digital
En el siglo XXI, la tecnología informática y el software 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 satelitales , fotografías aéreas , etc.), trazar símbolos de rumbo y buzamiento , y codificar por colores diferentes características físicas de una litología o tipo de contacto (por ejemplo, discordancia ) entre estratos rocosos . Además, las computadoras ahora pueden realizar algunas tareas que eran difíciles de lograr en el campo, por ejemplo, reconocimiento de voz o escritura a mano y anotación de fotografías en el lugar. [3]
La cartografía digital tiene efectos positivos y negativos en el proceso cartográfico; [4] sólo una evaluación de su impacto en un proyecto de cartografía geológica en su conjunto permite saber si proporciona un beneficio neto. Con el uso de ordenadores en el campo, el registro de observaciones y la gestión básica de datos cambia drásticamente. El uso de la cartografía digital también afecta al momento en que se realiza el análisis de datos en el proceso cartográfico, pero no afecta en gran medida al proceso en sí. [5]
El ingreso de datos por parte de los geólogos en el campo puede requerir menos tiempo total que el ingreso de datos posterior en la oficina, lo que potencialmente reduce el tiempo total necesario para completar un proyecto.
La extensión espacial de los objetos del mundo real y sus atributos se pueden introducir directamente en una base de datos con capacidad para sistemas de información geográfica ( GIS ). Las características se pueden codificar por colores y simbolizar automáticamente según criterios establecidos.
Los geólogos pueden cargar los archivos de datos de otros 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 está llena.
Los datos se pueden restringir mediante diccionarios y menús desplegables para garantizar que se registren sistemáticamente y que no se olviden los datos obligatorios.
Se pueden proporcionar herramientas y funciones que ahorran trabajo en el campo, por ejemplo, contornos de estructura 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, lápices, cámaras, etc.) deben llevarse al campo .
El ingreso de datos de campo en la computadora puede llevar más tiempo que escribirlos físicamente 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 sola persona, lo que hace que la base de datos sea más difícil de consultar .
Las descripciones escritas transmiten al lector información detallada a través de imágenes que no podría comunicarse con los mismos datos en formato analizado .
Los geólogos pueden inclinarse a acortar las descripciones de texto porque son difíciles de ingresar (ya sea a mano o mediante reconocimiento de voz ), lo que resulta en pérdida de datos.
No existen mapas de campo originales en papel ni notas que 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 campamento de campo de geología de la Universidad Estatal de Bowling Green . [2] En la Universidad de Urbino (Italia) it:Università di Urbino, las técnicas de mapeo digital de campo están integradas en los cursos de Ciencias de la Tierra y Ambientales desde 2006 [3] [4]. El programa MapTeach está diseñado para proporcionar mapeo digital práctico para estudiantes de secundaria y preparatoria. [5] Archivado el 25 de junio de 2009 en Wayback Machine. El proyecto SPLINT [6] en el Reino Unido está utilizando el sistema de mapeo de campo BGS como parte de su plan de estudios de enseñanza.
La tecnología de mapeo digital se puede aplicar al mapeo geológico tradicional, al mapeo de reconocimiento y al estudio de características geológicas. En las reuniones internacionales de captura digital de datos de campo (DFDC), los principales estudios geológicos (por ejemplo, el British Geological Survey y el Geological Survey of Canada ) discuten cómo aprovechar y desarrollar la tecnología.[7] Muchos otros estudios geológicos y empresas privadas también están diseñando sistemas para realizar mapeos geológicos científicos y aplicados de, por ejemplo, manantiales geotermales [8] y sitios mineros. [9]
Equipo
El costo inicial de la computación geológica digital y del equipo de apoyo puede ser significativo. Además, el equipo y el software deben reemplazarse ocasionalmente debido a daños, pérdidas y obsolescencia. Los productos que circulan en el mercado se discontinúan rápidamente a medida que evolucionan la tecnología y los intereses de los consumidores. Un producto que funciona bien para la cartografía digital puede no estar disponible para su compra el año siguiente; sin embargo, probar múltiples marcas y generaciones de equipos y software es prohibitivamente costoso. [5]
Características esenciales comunes
Algunas características de los equipos de cartografía digital son comunes tanto a la cartografía de reconocimiento o topografía como a la cartografía integral “tradicional”. La captura de datos de cartografía de reconocimiento o topografía que requieren menos uso de datos en el campo se puede lograr mediante bases de datos y programas SIG 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.
La pantalla es fácil de leer con luz solar intensa y en días de cielo gris.
Se pueden utilizar tarjetas de memoria estáticas 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 duración con un uso casi constante
Puede cambiar las baterías en el campo.
Las baterías no deben tener “ memoria ”, como las de NiCd.
Cargable mediante fuentes de energía no convencionales (generadores, solar, etc.)
Enlace inalámbrico en tiempo real al GPS o GPS incorporado
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) estuvieron disponibles el hardware y el software que pueden satisfacer la mayoría de los criterios necesarios para capturar digitalmente datos cartográficos "tradicionales".
Pantalla de aproximadamente 130 mm × 180 mm (5 × 7 pulgadas), compacta pero lo suficientemente grande para ver las características del mapa. En 2009, algunos mapas tradicionales se realizan en PDA .
Ligero: idealmente menos de 3 libras.
Transcripción a texto digital a partir de escritura a mano y reconocimiento de voz.
Puede almacenar párrafos de datos (campos de texto).
El sistema operativo y el hardware son compatibles con un programa SIG robusto.
Al menos 512 MB de memoria.
Tecnología
Historia
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 elegir 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 determinado. Algunos geólogos/programadores de mapeo digital han optado por personalizar o extender en gran medida ArcGIS de ESRI . En reuniones de captura de datos de campo digitales, como en el British Geological Survey en 2002 [17], algunas organizaciones acordaron compartir experiencias de desarrollo, y algunos sistemas de software ahora están disponibles para descargar de forma gratuita.
Referencias
^ Kramer, John (2000). "Sistemas de mapeo digital para la recopilación de datos de campo". Técnicas de mapeo digital '00 -- Actas del taller . Servicio Geológico de Estados Unidos. Informe de archivo abierto 00-325.
^ Barnes, John; Lisle, Richard (2004). Cartografía geológica básica . Chichester, West Sussex PO19 8SQ, Inglaterra: John Wiley & Sons Ltd., págs. 1–204. ISBN978-0-470-84986-6.{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: ubicación ( enlace )
^ Sprinkel, Douglas; Brown, Kent (2008), "Uso de tecnología digital en el campo" (PDF) , Survey Notes , 40 (1): 1–2
^ McCaffrey, K.; Jones, R.; Holdsworth, R.; Wilson, R.; Clegg, P.; Imber, J.; Holliman, N.; Trinks, I. (2005), "Desbloqueando la dimensión espacial: tecnologías digitales y el futuro del trabajo de campo en geociencias" (PDF) , Journal of the Geological Society, Londres , 162 (6): 927–938, Bibcode :2005JGSoc.162..927M, CiteSeerX 10.1.1.126.8297 , doi :10.1144/0016-764905-017, S2CID 46371739
^ ab Athey, Jennifer; Freeman, Lawrence; Woods, Kenneth (2008), "La transición de la cartografía tradicional a la digital: mantener la calidad de los datos y aumentar la eficiencia de la cartografía geológica en Alaska", Boletín 2008-2 , División de Estudios Geológicos y Geofísicos de Alaska, págs. 1-12
^ Marcum, Deanna; Friedlander, Amy (mayo de 2003), "Guardianes de la cultura en decadencia: lo que la preservación digital puede aprender de la historia de las bibliotecas", D-Lib Magazine , 9 (5), doi : 10.1045/may2003-friedlander
^ Berque, Dave; Prey, Jane; Reed, Robert (2006). Impacto de las tabletas y la tecnología basada en lápiz en la educación: viñetas, evaluaciones y direcciones futuras. Purdue University Press. págs. 1–200. ISBN978-1-55753-434-7.
^ Coolbaugh, Mark; Sladek, Chris; Kratt, Chris; Edmondo, Gary (29 de agosto – 1 de septiembre de 2004), "Mapeo digital de características geotérmicas controladas estructuralmente con unidades GPS y computadoras de bolsillo" (PDF) , Actas, Reunión anual del Consejo de Recursos Geotérmicos Transactions , vol. 28, Palm Springs, CA, págs. 321–325, archivado desde el original (PDF) el 28 de mayo de 2010
^ Montero, Irene; Brimhall, George; Alpers, Charles; Swayze, Gregg (15 de febrero de 2005), "Caracterización de la roca estéril asociada con el drenaje ácido en la mina Penn, California, mediante espectroscopia de reflectancia infrarroja de onda corta y visible basada en tierra asistida por mapeo digital", Chemical Geology , 215 (5): 453–472, Bibcode :2005ChGeo.215..453M, doi :10.1016/j.chemgeo.2004.06.045
^ Clegg, P.; Bruciatelli, L.; Domingos, F.; Jones, R.; De Donatis, M.; Wilson, R. (2006), "Cartografía geológica digital con una tableta y una PDA: una comparación" (PDF) , Computers & Geosciences , 32 (10): 1682–1698, Bibcode :2006CG.....32.1682C, doi :10.1016/j.cageo.2006.03.007
^ abc Edmondo, Gary (2002). "Campo: mapeo geológico digital con ArcPad". Técnicas de mapeo digital '02: actas del taller . Servicio Geológico de Estados Unidos. págs. 129-134. Informe de archivo abierto 02-370.
^ Brodaric, Boyan (1997). "Captura y manipulación de datos de campo utilizando GSC FIELDLOG v3.0". Técnicas de cartografía digital '97 . Servicio Geológico de Estados Unidos. págs. 77-81. Informe de archivo abierto 97-269.
^ Brodaric, Boyan (febrero de 2004). "El diseño de GSC FieldLog: software basado en ontología para el mapeo de campos geológicos asistido por computadora". Computers & Geosciences . 30 (1): 5–20. Bibcode :2004CG.....30....5B. doi :10.1016/j.cageo.2003.08.009.
^ ab Walker, JD, y Black, RA, 2000, Mapping the outcrop: Geotimes, vol. 45, no. 11, p. 28-31. "Digital Field Mapping, Department of Geology, University of Kansas". Archivado desde el original el 28 de agosto de 2008. Consultado el 5 de agosto de 2013 .
^ Jordan CJ, Bee EJ, Smith NA, Lawley RS, Ford J, Howard AS, Laxton JL (2005). "El desarrollo de sistemas de recopilación de datos de campo digitales para cumplir con los requisitos de mapeo del British Geological Survey". SIG y análisis espacial: Conferencia anual de la Asociación Internacional de Geología Matemática . Vol. 2. Toronto. págs. 886–891.
^ Knoop, Peter A.; van der Pluijm, Ben (2006). "GeoPad: Educación científica de campo con Tablet PC". (PDF) . En Berque, Dave; Prey, Jane; Reed, Rob (eds.). El impacto de la tecnología basada en lápiz en la educación: viñetas, evaluaciones y direcciones futuras . Purdue University Press.
^ De Donatis, M.; Bruciatelli, L.; Susini, S. (2005). "MAP IT: una solución de software GIS/GPS para la cartografía digital". Técnicas de cartografía digital '05: actas del taller . Servicio Geológico de Estados Unidos. págs. 97-101. Informe de archivo abierto 2005-1428.
^ De Donatis, Mauro; Bruciatelli, L. (junio de 2006), "MAP IT: el software SIG para mapeo de campo con tablet pc", Computers & Geosciences , 32 (5): 673–680, Bibcode :2006CG.....32..673D, doi :10.1016/j.cageo.2005.09.003
^ Brown, Kent; Sprinkel, Douglas (2008). "Mapeo geológico de campo mediante una computadora tableta robusta" (PDF) . En Soller, David R. (ed.). Técnicas de mapeo digital '07 - Actas del taller . Servicio Geológico de Estados Unidos. págs. 53-58. Informe de archivo abierto 2008-1385.
^ Thoms, Evan; Haugerud, Ralph (2006), "GDA (Geologic Data Assistant), una extensión de ArcPad para mapeo geológico: código, requisitos previos e instrucciones", Servicio Geológico de Estados Unidos , págs. 1–23, Informe de archivo abierto 2006-1097
^ Brimhall, George; Vanegas, Abel (2001). "Eliminación de barreras en el flujo de trabajo científico para la adopción de cartografía geológica digital mediante el uso del programa universal GeoMapper y la interfaz visual de usuario". Técnicas de cartografía digital '01 -- Actas del taller . Servicio Geológico de Estados Unidos. Informe de archivo abierto 01-223.
^ Brimhall, G.; Vanegas, A.; Lerch, D. (2002). "Programa GeoMapper para mapeo de campo sin papel con producción de mapas sin fisuras en ESRI ArcMap y GeoLogger para captura de datos de perforaciones: aplicaciones en geología, astronomía, remediación ambiental y modelos de relieve elevado". Técnicas de mapeo digital '02 -- Actas del taller . Servicio Geológico de Estados Unidos. págs. 141–152. Informe de archivo abierto 02-370.
^ Jordan, Colm (10–13 de mayo de 2009). "SIGMAmobile, el sistema de mapeo digital de campo del British Geological Survey en acción" (PDF) . Técnicas de mapeo digital '09 . Morgantown, Virginia Occidental.
^ De Donatis, Mauro (10–13 de mayo de 2009). "BeeGIS: un nuevo SIG de campo multiplataforma y de código abierto" (PDF) . Técnicas de cartografía digital '09 . Morgantown, Virginia Occidental.
^ Bond, Clare; Clelland, S.; Butler, R. (31 de octubre – 3 de noviembre de 2010). "Aplicación de técnicas de cartografía digital a áreas geológicas clásicas en el noroeste de Escocia y los Alpes franceses: ayuda a la predicción de la geología estructural mediante la visualización en 3D y la construcción de modelos". Reunión anual de la GSA de Denver de 2010 (resumen). Denver, Colorado.
Programa de cartografía geológica digital de la División de Estudios Geológicos y Geofísicos de Alaska (DGGS)
Actas del taller de técnicas de cartografía digital
El Sistema para el Mapeo Integrado de Geociencias (SIGMA) [18] dentro del Equipo de Observación y Monitoreo de la Tierra y Planetarios] [19] del Servicio Geológico Británico
[20] - Mapeo geológico digital en la Universidad de Geología de Kansas
Proyecto Geopad: Tecnología de la información para la enseñanza y la investigación científica de campo
Consultoría geológica Richardson
Mapeo SIG: información cartográfica SIG para exploración minera