Avances en la metodología de recuperación y georreferenciación continua gaussiana de una cartografía antigua: Aplicación al plano parcelario municipal de Valencia de 1929

Abstract

[EN] The development of the cartographic recovery procedure presented in this thesis was started by the need of the Valencia Council to make use of the urban map of 1929 as a tool for territory conflict resolution. Its patrimonial and historical values make the digitization with colorimetric profiling an essential effort for conservation and reproduction purposes as well as for its integration in the municipal geographical information system. The first chapter briefly describes the aims of the research, the state of the art together with previous research on the subject, and also establishes an introduction to urban cartography. Chapter two focuses on the original documents related to the urban map survey with the purpose of performing an in-depth analysis of every stage of the computation procedure. With this goal in mind, calculations have been rerun both with modern computing tools as well as with the original calculation techniques with the aid of the bibliographic references of the time. The third chapter intends estimating the technical quality of the surveying triangulation network observed in 1929 and checking the expected accuracy considering the map scale. With this objective, a Gaussian network adjustment using the so-called coordinate increment method is applied, and a complete error analysis is obtained. From this historical-technical research, some conclusions are drawn about the quality of the present cartographic source and the beginning of the second phase of research starting in the fourth chapter is justified. The fourth chapter introduces two objectives. The first one is to perform the georeferencing procedure using GNSS measurement techniques of matching points together with a two dimensional 2D affine transformation for representing the map on the ETRS89 reference system and the UTM projection system. The second is to adjust a series of networks, whose vertexes are part of the network surveyed in 1929, according to the Gaussian method of coordinate increment adjustment which provides rigorous interpretation of the results. It also establishes error figures both geometrically and probabilistically by means of multivariate analysis based on the theory of pedal and hyperpedal curves. Chapter five studies the evolution of a micro geodetic network over time, defining and evaluating possible deformations that could occur and affect it. The results are obtained in the form of a deformation vector. The vector elements, quantifies numerically the variation of each one of the net coordinates on a vertex by vertex basis. The establishment of a threshold allows the discrimination of the results obtained by different procedures, studying and assessing the statistical power about the results as a whole or in isolated areas by means of multivariate analysis. Furthermore, it is possible to make a rigorous virtual densification of the net with the same level of accuracy as provided from observation and direct calculation. Application of the study of areas of different importance, allows reaching optimum results with a local transformation that significantly improves those results. Finally, the sixth chapter collects the conclusions and some reflections that are considered in the discussion. The chapter ends with a list of future research lines that could follow this thesis. The research closes with four appendices. The first one collects the theory named as areas of different importance that was applied in the fifth chapter: The second one contains some the details of the geometric method based on circumscribing circles that was used to obtain the best results in the georeferencing of the map, which has the advantage of avoiding stations in vertexes with difficult access. Third one develops the maps acquisition in digital format, and the last one is reserved for the programming and work integration in a GIS environment.

[ES] El desarrollo del procedimiento de recuperación de cartografía antigua, viene propiciado por la necesidad manifiesta del Excmo. Ayto. de Valencia de utilizar el plano parcelario municipal (PPM) de Valencia de 1929 como herramienta de resolución de conflictos territoriales. Su valor patrimonial añadido a su utilidad como documento histórico reflejo de la Valencia de la época, hace imprescindible su digitalización con perfilado colorimétrico que asegure su óptima conservación y reproducción, así como su georreferenciación; posibilitando la inclusión en el Sistema de Información Geográfica (SIG) Municipal como una capa de información histórica al alcance de todos los servicios del Ayuntamiento. El primer capítulo describe brevemente los objetivos de esta tesis, los antecedentes de la investigación en este campo y establece la introducción al PPM de 1929. Después del capítulo introductorio, se analizan los documentos originales de cada una de las fases del levantamiento del plano y se rehacen los cálculos desde un punto de vista actual y contemporáneo. En un tercer capítulo se pretende cifrar la calidad técnica de la red de triangulación primaria observada en 1929 y comprobar la precisión esperada por la escala del levantamiento, para lo que se aplica el método gaussiano determinista en ajuste por incrementos de coordenadas que permite realizar un análisis de errores. De este estudio histórico-técnico se sacan conclusiones acerca de la calidad Plano y se justifica la investigación presentada en el siguiente capítulo. El capítulo cuarto presenta como objetivos, la georreferenciación del Plano mediante técnicas GNSS y una transformación afín 2D para llevar la cartografía al sistema UTM-ETRS89. Así como, el ajuste de una serie de redes cuyos vértices forman parte de la red de 1929 siguiendo el método de incrementos de coordenadas, completándolo con la interpretación de resultados y estableciendo recintos de error cifrados geométrica y probabilísticamente, mediante la aplicación de Análisis Multivariante teniendo en cuenta la teoría de podarias e hiperpodarias. El capítulo quinto nos permite estudiar la evolución de una red microgeodésica en su conjunto y a lo largo del tiempo, definiendo y evaluando las posibles deformaciones que hayan podido afectarla. El resultado se obtiene en forma de vector deformación cuyas componentes cifran la variación de cada una de las coordenadas de la red, vértice a vértice. Se establece un límite razonado de sensibilidad que permite la discriminación del resultado obtenido por diversos procedimientos, estudiando y valorando el poder de afirmación estadístico de los resultados obtenidos, en conjunto o por zonas separadas aplicando Análisis Multivariante. Del mismo modo, es factible realizar la densificación virtual de la red con suficiente rigor y el mismo nivel de precisión, punto a punto, que los de observación y cálculos directos. A través de la aplicación de la teoría de zonas de distinta significación se llega a la conclusión de que el óptimo resultado responderá a una transformación local que mejora notablemente los resultados. Finalmente el capítulo sexto recopila las conclusiones a las que se ha llegado una vez ultimado el trabajo, junto con algunas reflexiones a tener en cuenta para su discusión. En último lugar se mencionan las líneas futuras que puede tomar esta investigación. Cuatro apéndices cierran el trabajo: el primero está dedicado a la exposición teórica de zonas de distinta significación aplicada en el capítulo quinto, el segundo hace referencia a los detalles del método de resolución por arcos capaces utilizado para realizar la densificación de puntos necesaria para obtener los mejores resultados en la georreferenciación del plano, con la ventaja añadida de poder evitar el estacionamiento en vértices de difícil acceso. El tercero trata la adquisición de los planos en formato digital, y un

[CA] El desenvolupament del procediment de recuperació de cartografia antiga, es afavorit per la necessitat manifesta de l'Excel·lentíssim Ajuntament de València d'utilitzar el plànol parcel·lari municipal de València (PPM) de l'any 1929 com a eina de resolució de conflictes territorials. El seu valor patrimonial afegit a la seva utilitat com a document històric reflex de la València de l'època, fa imprescindible la seua digitalització amb perfilat colorimètric per a assegurar la seua óptima conservació i reproducció, així com la seua georreferenciació fa possible la inclusió en el Sistema d'Informació Geogràfica (SIG) municipal com una capa d'informació històrica, que puga estar a l'abast de tots els serveis de l'Ajuntament. El primer capítol descriu breument els objectius del treball, els antecedents de la recerca i s'estableix la introducció del plànol parcel·lari municipal de 1929. En el segon capítol s'analitzen els documents originals associats amb l'alçament del Plànol i es refan els càlculs des d'un punt de vista actual i contemporani. En un tercer capítol de la tesi es pretén xifrar la qualitat tècnica de la xarxa de triangulació primària observada al 1929 i comprovar la precisió esperada segons l'escala de l'alçament, per al qual s'aplica el mètode gaussià determinista, en ajust per increments de coordenades que permeten realitzar una anàlisi d'errors. D'aquest estudi històrico-tècnic es trauen conclusions sobre la qualitat del plànol i es justifica la investigació que ofereix el començament del següent capítol. El capítol quart presenta com a objectius, la georreferenciació del Plànol mitjançant la tècniques GNSS i una transformació afí 2D per a portar la cartografia al sistema UTM-ETRS89. Així com, l'ajust d'una sèrie de xarxes els vèrtexs dels quals formen part de la xarxa de 1929 seguint el mètode gaussià per increments de coordenades, completant-ho amb l' interpretació rigorosa de resultats amb establiment de recintes d'error xifrats geomètricament i probabilísticament, mitjançant l'aplicació d'Anàlisi Multivariant prestant atenció a la teoria de podaries i hiperpodaries. El capítol cinquè ens permet estudiar l'evolució d'una xarxa microgeodèsica en el seu conjunt i al llarg del temps, per a definir i avaluar les possibles deformacions que hagen pogut afectar-la. El resultat s'obté en forma de vector deformació, els components del qual xifren la variació de cadascuna de les coordenades de la xarxa, vèrtex a vèrtex. S'estableix un límit raonat de sensibilitat que permet la discriminació del resultat obtingut per diversos procediments, en estudiar i valorar el poder d'afirmació estadístic dels resultats obtinguts, en conjunt o per zones separades aplicant Anàlisi Multivariant. Així mateix, és factible realitzar la densificació virtual de la xarxa amb suficient rigor i el mateix nivell de precisió, punt a punt, que els d'observació i càlculs directes. A través de l'aplicació de la teoria de zones de diferent significació, arribem a la conclusió que l'òptim resultat respondrà a una transformació local que millora notablement els resultats. Finalment el capítol sisé recopila les conclusions a les quals s'ha arribat una vegada ultimat el treball, juntament amb algunes reflexions a tenir en compte per a la seua discussió. En últim lloc s'esmenten les línies futures que pot prendre aquesta recerca. Quatre apèndixs tanquen el treball: el primer està dedicat a l'exposició teòrica de zones de diferent significació aplicada en el capítol cinquè y el segon fa referència als detalls del mètode de resolució per arcs capaços dut a terme per a realitzar la densificació de punts necessària per a obtenir els millors resultats en la georreferenciació del plànol, amb l'avantatge afegit de poder evitar l'estacionament en vèrtexs de difícil accés. El tercer tracta l'adquisició dels plànols en format digital, i un últim a