Conclusiones
Como objetivo general del proyecto ConPoCar se planteó el desarrollo de una metodología de control de calidad posicional en cartografía basada en el uso de elementos lineales. En relación a éste se puede afirmar que se dispone un método operativo de trabajo que se conforma como una alternativa viable, bien definida y competitiva. Para el proceso de captura de los elementos lineales por técnicas KDGPS se han derivado un conjunto de recomendaciones que atañen a la forma óptima de captura (método doble arcén), aspectos de seguridad vial relevantes, los problemas técnicos que presenta, los rendimientos operacionales esperados, el tamaño de muestra necesario, los procesos de depuración, las precisiones posicionales esperables y, por tanto, las escalas para las que resulta viable, la compensación de errores, etc. También, en este documento, se han indicado las formas de mejorar las precisiones del proceso. Por lo tanto se trata de una aportación tecnológica de gran importancia para el sector. Esta aportación pone a disposición del sector la primera metodología de evaluación posicional específica para el uso de elementos lineales. Esta metodología tiene especial oportunidad en nuestro momento actual gracias al auge de las infraestructuras de datos espaciales (la exactitud posicional es un problema grave de interoperabilidad), al auge en el uso de los sistemas de navegación (los elementos lineales son base de los mismos) y al incipiente desarrollo de los métodos de extracción automática de carreteras a partir de imágenes, los cuáles van a necesitar métodos de control específicos.
Uno de los objetivos específicos era la determinación de nuevas métricas, tales que fueran adecuadas al uso de elementos lineales para la expresión de la incertidumbre. Aquí se ha realizado un amplio estudio de referencias para determinar posibles métricas e índices a aplicar en la evaluación posicional por elementos lineales (p.e.: factor de sesgo, factor de distorsión, factor fuzzi, factor de generalización, distancia de Hausdorff, distancia de Fréchet, distancia de Skidmore, método de orlado simple, método de orlado doble, momentos, histogramas, etc., etc.). Finalmente se decidió la selección de un conjunto formado por 4 opciones conceptualmente distintas e independientes, y que pueden considerarse la base de muchas variantes: dos de ellas están basadas en distancias de tipo lineal y otras dos basadas en métodos de orlado. Las dos primeras son la distancia de Hausdorff y la de Skidmore (Skidmore y Turner, 1992). Los métodos de orlado analizados son el método de orlado simple (Goodchild y Hunter; 1997) y el método de orlado doble (Tveite y Langaas; 1995, 1999). Además, estas opciones no pierden el carácter métrico, con la ventaja que ello conlleva en un entorno cartográfico. La aplicación conjunta de estas cuatro metodologías a un mismo conjunto de datos también es una novedad y permite beneficiarnos del análisis conjunto de los resultados sobre una misma casuística base. Así, la caracterización realizada en el estudio permite vincular las medidas implementadas con fines concretos, aspecto no apuntado anteriormente en este ámbito, lo que se considera una importante aportación tecnológica de este proyecto dado que a partir de ahora se dispone de criterios objetivos para decidir sobre éstas opciones.
Otro objetivo específico se refería a obtener la sensibilidad necesaria para interpretar los valores de incertidumbre posicional obtenidos por diversos métodos. Este ha sido el motivo fundamental que nos ha obligado a trabajar de manera conjunto con los métodos puntuales y realizar un intenso trabajo de campo para disponer de un marco basado en puntos como marco de referencia. Por su parte, la implementación de las cuatro metodologías distintas, y la aplicación de las mismas sobre un amplio conjunto de datos, nos ha permitido analizar una amplia casuística y cubrir con creces este objetivo. Hoy podemos afirmar que conocemos mejor la manera real de trabajar de estos métodos (p.e. capacidad de verse afectados por valores extremos o de amortiguarlos, la existencia de otras circunstancias, como el troceamiento, que no influyen, etc.), y los valores que reportan (rangos, variabilidades, sentido real de los mismos, coherencia, etc.), y ello supone un avance científico en nuestra área. Este avance supone una caracterización mejor de las alternativas analizadas y una guía para orientar nuevos pasos. Dado que las funciones de distribución que se obtienen para los resultados de los cuatro métodos utilizados no siguen un modelo gausiano, se han utilizado sus funciones de distribución de manera directa. En todo los análisis se ha tomando como criterio de validez la semejanza entre las funciones de distribución particulares y la poblacional, lo que da una gran robustez a las conclusiones del trabajo, y coherencia a los resultados obtenidos.
El cuarto y último de los objetivos específicos se refería a una herramienta lógica que facilitara el uso de estas nuevas metodologías. La realización del software también se ha culminado satisfactoriamente, de otra forma no podría haberse materializado el proyecto. Esta herramienta se denomina CPLin (Control Posicional por Líneas). Esta herramienta es indispensable para la aplicación de las metodologías, pero también es un entorno de investigación. La herramienta ha servido para gestionar el banco de datos (elementos lineales) sobre el que se han obtenido todos los resultados del proyecto. Sin embargo la capacidad anteriormente comentada es a la vez un inconveniente: su configuración actual es más propia de la investigación que de la aplicación operativa. Se está trabajando para simplificar su interface y hacerla más sencilla y operativa para entornos que no sean de investigación.
Por otra parte, no debe olvidarse que ConPoCar ha supuesto un extenso trabajo de campo, con la captura de más de 1200 puntos GPS de control y de 5000 km de carreteras, y la aplicación de todos los métodos comentados sobre dos conjuntos reales de datos. Lo anterior ha permitido experimentar con un caso real, tanto en los “contenidos” como en las “dimensiones”, lo que supone robustez para todos los métodos aquí desarrollados.
El trabajar en un caso real también nos ha permitido analizar la influencia de diversos factores (longitud de tramo, orientación, tipología de vía, sinuosidad, etc.). Mediante la comparación de las funciones de distribución del error se ha determinado que ninguno de esos aspectos presenta categorías con comportamientos sustancialmente diferentes unas de otras, o del total poblacional. Mediante métodos de simulación y boostrapp se ha derivado la evolución de las estimaciones, y sus precisiones, para tamaños de muestra entre 0-200 km, para todos los métodos analizados.
La aplicación de las cuatro metodologías a las bases de datos utilizadas ha permitido conocer en casos reales los valores que se derivan de los métodos implementados, y analizar su relación con características específicas de cada base de datos geográfica. Para tener un referente desde la perspectiva convencional se ha realizado un muestreo sobreabundante con elementos puntuales, éste trabajo permite comparar los valores numéricos obtenidos para los métodos lineales en un marco geométrico convencional.
Desde nuestro punto de vista las cuatro alternativas lineales implementadas deben ser tratas como opciones funcionalmente distintas, no intercambiables las unas por las otras, pero si complementarias y, por tanto, con capacidad de funcionar de manera conjunta. Cada una de ellas posee suficiente solidez como para optar por la aplicación de una sola de ellas si así se considerara oportuna a un fin concreto. Dado que las bases de datos geográficas contienen numerosos elementos lineales, consideramos que se debería incluir en la evaluación de los mismos aspectos relativos a esta tipología de elementos. Dicha evaluación podría ser llevada a cabo con alguna de las metodologías aquí analizadas, tomando la decisión en base al propósito pretendido. Cualquier opción adoptada debe incluirse dentro del marco establecido el sistema de gestión de la calidad que posea el productor; también se deben generar los metadatos adecuados para que se entienda el alcance, uso y propósito de los resultados de estas nuevas metodologías y medidas.
Por otra parte, y dado que los elementos puntuales son la referencia actual de trabajo en los métodos de evaluación de la exactitud posicional, se ha desplegado una línea de actuación en este ámbito. Así, se ha realizado una intensa labor de revisión y análisis de las principales metodologías de control posicional por elementos puntuales y de su posibles opciones de mejora, así como una crítica de las mismas. Desde esta base se puede establecer una comparación de las ventajas e inconvenientes de las alternativas basadas en puntos y en líneas. Los métodos lineales son más rápidos de ejecución, permiten aprovechar desplazamientos, presentan una gran posibilidad para automatizarse y un aspecto funcional muy claro. Como principal inconveniente se puede apuntar su complejidad mucho mayor y que la aplicación de los métodos lineales nunca puede ser totalmente sustitutoria de los puntuales.
01/03/2007 JLGB /20/01/2008 FJAL |
