Este documento describe el uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE) en astronomía. Explica brevemente qué es una IDE, sus componentes y servicios principales como WMS y WFS. Luego detalla aplicaciones como la planificación de observaciones, cálculo de efemérides, análisis de datos de cielo oscuro y su uso en arqueoastronomía para datar yacimientos. Finalmente, presenta ejemplos como la representación del orto helíaco de astros y su variación a través del tiempo debido a la pre

1. Uso de las Infraestructuras de Datos
Espaciales en Astronomía
Agrupación Astronómica de Madrid
Madrid, 15 de febrero de 2011
José Gómez Castaño

2. Indice
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Objetivo
Qué es una IDE
La IDE de España IDEE
Servicios de una IDE
Componentes de una IDE
Uso en Astronomía
Ejemplos prácticos

3. Objetivo
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Aplicar los Sistemas de Información Geográfica a la Astronomía
•Publicando las efemérides en formato vectorial, con la información geográfica
almacenada en bases de datos espaciales
•Georreferenciando los resultados para poder publicarlos como geoRSS
•Utilizando las posibilidades del API de programación de los clientes de
visualización, OpenLayers, Google Maps o gvSIG
•Publicando las efemérides en forma de capa cartográfica a través de WMS
•Creando clientes de los servicios de mapas que hagan uso de estas capas y de
los datos georreferenciados

4. Qué es una IDE
Conjunto de tecnologías que incluyen datos y atributos geográficos,
junto a servicios que permiten la visualización de esta cartografía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
y su integración con otros sistemas
Evolución de los GIS tradicionales
Permiten integrar diferentes fuentes geográficas mantenidas por diferentes
organismos junto a datos georreferenciados
El objetivo es compartir de forma eficaz la Información Geográfica para
evitar duplicidades y garantizar el uso de un conjunto de datos geográficos
básicos

5. Qué es una IDE
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

6. La IDE de España – www.idee.es
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

7. La IDE de España – www.idee.es
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

8. Servicios de una IDE
WMS (Web Map Service)
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
•Es un estándar que permite visualizar Información Geográfica.
•Proporciona una imagen del mundo real para un área solicitada.
•La fuente de esta imagen puede ser un fichero de datos de un SIG, de una Base de Datos
espacial, un mapa digital, una ortofoto, una imagen de satélite
•Está organizada en una o más capas, que pueden mostrarse u ocultarse una a una
•Es posible la consulta de información relativos a elementos individuales del mapa
•Permite superponer visualmente datos vectoriales, raster, en diferente formato, con distinto
Sistema de Referencia y Coordenadas y en distintos servidores, siempre devolviendo al
usuario final una imagen rasterizada en un formato ampliamente usado como PNG, JPG o
SVG.

9. Servicios de una IDE
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
WFS (Web Feature Service)
•Permite acceder y consultar todos los atributos de un elemento espacial, representado en
modo vectorial, con una geometría descrita por un conjunto de coordenadas.
•Los datos proporcionados están en formato GML (otro estándar OGC). Un WFS permite no
sólo visualizar la información tal y como permite un WMS, sino también consultarla y
descargarla libremente.

10. Servicios de una IDE
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

11. Ejemplo de IDE usando OpenStreetMaps
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

12. Ejemplo usando Google Maps
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

13. Componentes para una IDE
Base de Datos Espacial
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Almacena los elementos que se representarán y sus atributos
Utiliza un lenguaje específico SFSQL
PostgreSQL PostGIS, Oracle Spatial o MySQL

14. Componentes para una IDE
Software para Publicación. Servidor de mapas
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Permite ofrecer los servicios WMS y WFS para visualizar la cartografía
GeoServer, MapServer, ArcGISServer

15. Componentes para una IDE
Clientes de la IDE – Clientes pesados
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Permite el tratamiento de los datos geográficos
gvSIG, ArcGIS,

16. Componentes para una IDE
Clientes de la IDE – Clientes ligeros
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Permite la visualización de los datos geográficos y su cruce con otras
fuentes de datos
OpenLayers, ExtJS

17. Componentes para una IDE
Elementos espaciales
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Representan vectorialmente los elementos del terreno
Puntos Líneas
Polígonos Redes Ortoimágenes

18. Componentes para una IDE
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

19. Proceso de construcción de la información geográfica
Levantamiento Topográfico
Almacenamiento de datos georreferenciados en BD
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Geoprocesamiento
Publicación de los elementos

20. Proceso de construcción de la información geográfica
Imagen LIDAR de los alineamientos de Stonehenge
Estas imágenes se forman mediante la reconstrucción del terreno
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
utilizando un laser y el rebote que produce sobre la superficie

21. Capas útiles
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Modelo digital del terreno, elevaciones
Ortofotografía PNOA
Imágenes de satélite
Información Geodésica de referencia
Mapa Topográfico Nacional
●
Vías de Transporte
●
Municipios, Provincias, CCAA
Específicas (arqueología, meteorología...)
Cualquiera que cumpla estándares OGC

22. Aplicaciones en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Planificación de observaciones
Cálculo de efemérides
Reducción y análisis de observaciones
Arqueoastronomía, Análisis histórico
Nueva Cartografía Planetaria

23. Planificación de Observaciones
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Selección de lugares óptimos de observación,
a partir de capas cartográficas del MTN25 y Google Maps,
planificación de rutas, tiempos de llegada

24. Planificación y análisis de Observaciones – Imágenes de satélite
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Las imágenes de satélites tomadas en diferentes longitudes de onda,
presentan el estado de la atmósfera durante las observaciones
Las imágenes se pueden georreferenciar para seleccionar una zona

25. Planificación y análisis de Observaciones – Imágenes de satélite
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

26. Planificación y análisis de Observaciones – Imágenes de satélite
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

27. Aplicaciones en Astronomía - Ejemplos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Análisis de mediciones de Cielo Oscuro
Arqueoastronomía
Cartografía Planetaria
Ocultaciones
Eclipses

28. Cielo Oscuro
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Representación geográfica de las medidas
●
Generación de cartografía
●
Publicación capa cartográfica en IDE
Clasificación de las medidas en función de
●
Distancia a núcleos urbanos
●
Pertenencia a Municipios
●
Influencia de la Luna

29. Cielo Oscuro – Publicación de datos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

30. Cielo Oscuro – Análisis espacial de datos www.astroide.es/cielooscuro
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

31. Cielo Oscuro – Generación de Cartografía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

32. Cielo Oscuro – Generación de Cartografía
Utilizando diferentes
capas cartográficas se
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
compone el mapa
definitivo añadiendo
escala y leyenda

33. Cielo Oscuro – Análisis SFSQL mediciones por municipio
A partir de mediciones
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Georreferenciadas, se hacen
consultas a la base de datos,
que producen resultados
espaciales directamente
representables
Permite multiples funciones
de cálculo de distancias,
relaciones espaciales, etc

34. Cielo Oscuro – Análisis vectorial, determinación del horizonte
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
A partir de una localización, se calcula el horizonte a partir del modelo digital
del terreno (modelo de elevaciones)

35. Cielo Oscuro – Análisis zonas de influencia
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Integración capas generadas con capas espaciales de otras IDEs
Municipios de Toledo sobre Imágenes de satélite

36. Cielo Oscuro – Análisis sobre imágenes de satélite SPOT
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

37. Cielo Oscuro – Análisis sobre Ortoimágnes PNOA
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

38. Cielo Oscuro – Análisis series Globe at Nigth 2006 a 2010
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

39. La IDE Arqueológica
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

40. La IDE Arqueológica como herramienta
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Problemática
•La cartografía de los yacimientos está dispersa
•Diferentes formatos de almacenamiento de los datos
•Dificultad de acceso
Solución
•Integración de diversas fuentes de mapas de yacimientos arqueológicos en
formato digital
•Ponerlos a disposición de los investigadores a través de Internet a través de
Servicios OGC

41. La IDE como herramienta en Arqueoastronomía
La Astronomía es una herramienta eficaz a la hora de datar hechos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
históricos y la época de construcción de asentamientos
Problemática
•La cartografía de los yacimientos está dispersa
•Dificultad de acceso
•Dificultad de cruzar datos astronómicos con información de los yacimientos
Solución
•Consumir los servicios WMS y WFS mediante un cliente ligero añadir los
datos astronómicos en función de la posición geográfica
•Utilizar clientes pesados con geoprocesos que añadan la información
astronómica
•El formato de datos a utilizar será geoRSS

42. La IDE Arqueológica
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

43. La IDE Arqueológica
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

44. La IDE Arqueológica
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

45. La IDE Arqueológica
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

46. Datos Astronómicos a representar
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Orto Helíaco de las estrellas brillantes y los planetas, para la
determinación de coincidencias con las alineaciones presentes en la
cartografía
Datos de las circunstancias locales en eclipses de sol y luna, para la
datación de fenómenos históricos
Azimut sobre el horizonte de orto, ocaso y paso por el meridiano del
Sol durante los Solsticios y Equinoccios

47. Orto Helíaco de un astro
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

48. Geometría del Orto Helíaco de un astro
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

49. Efecto de la precesión
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Variación en la declinación
de varias estrellas
del 3000 a.c. al 2000 d.c.

50. Geometría del Orto Helíaco de un astro
Efecto de la refracción
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

51. Orto Helíaco de un astro
Salida de las Pleiades del 3000 a.c. hasta el 2000 d.c.
para una latitud de 30ºN
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52. Alineamientos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

53. Alineamientos en Carnac
4410 AC - 3360 AC
Alineamientos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

54. Alineamientos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Alineamientos en
Bighorn Medicine Wheel
Wyoming, USA

55. Alineamientos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Salida del sol en Stonehenge
durante el Solsticio de Verano
2500 a.c.

56. Eclipses
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

57. Efemérides procedentes de Almanaques y propias
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

58. Efemérides
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

59. Aplicación resultante - ejemplo
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Para representar las trayectorias en el caso de límites de eclipses de sol,
puntos de azimut del orto y ocaso helíacos, paso por el meridiano del sol
durante los Solsticios y Equinoccios:
•Generación de las líneas como elementos espaciales, en formato vectorial y
almacenados en una base de datos espacial
•Generación de puntos de azimut vectoriales
Para el estudio de ortos helíacos se procede para cada estrella:
•Aplicar corrección por movimiento propio de la estrella
•Aplicar corrección por Precesión
•Determinar la fecha del orto helíaco
•Aplicar corrección por refracción
•Calcular el azimut del orto

60. IDE Arqueológica – Casa Montero, minas de Silex del Neolítico
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

61. IDE Arqueológica – Casa Montero, minas de Silex del Neolítico
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

62. Aplicación del algoritmo de orto a un yacimiento
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Orto Sirio
Meridiano

63. Usar estándares cartográficos para intercambio
Almacenar datos en formato espacial
Cartografía Planetaria
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

64. Cartografía Planetaria
Uso de servidores WMS de cartografía planetaria y satélites (Imágenes Raster)
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

65. Cartografía Planetaria
Uso de servidores WMS de cartografía planetaria y satélites (Modelo Elevaciones)
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

66. Uso de datos espaciales
Cartografía Planetaria
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

67. Cartografía Planetaria
Superposición de capas raster y digitales para identificación de elementos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

68. Cartografía Planetaria
Superposición de capas raster y digitales para identificación de elementos
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

69. Cartografía Planetaria - pilot.wr.usgs.gov
Cliente ligero para visualización planetaria
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70. Eclipses
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Representación geográfica de las efemérides
Cálculo de las circunstancias locales
Tratamiento de las zonas de visibilidad como
elementos espaciales
Aplicación a la datación histórica

71. Eclipses – www.astroide.es
Proyección de la trayectoria de la sombra sobre cartografía para delimitar
Zonas de visibilidad
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72. Eclipses – www.astroide.es
Cálculo de las
circunstancias locales a
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
partir de la posición elegida
y los elementos Besselianos,
Calculado para cada
observador

73. Ocultaciones
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
Representación geográfica de las efemérides
Ayuda a la planificación de expediciones
Tratamiento de zonas de visibilidad como
objetos espaciales
Mejora en la reducción de observaciones

74. Ocultaciones por asteroides – www.astroide.es
Representación de la trayectoria de la sombra y los límites norte y sur de
visibilidad, así como la incertidumbre.
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75. Ocultaciones Rasantes – www.astroide.es
Representación de la trayectoria de una ocultación rasante por la luna
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76. Ocultaciones por asteroides
Para las ocultaciones rasantes por la luna, se debe realizar una corrección de la
trayectoria debida a la altitud del lugar, lo que produce un desplazamiento de la
línea
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77. Ocultaciones por asteroides
Comparación de altitudes entre Google Earth y GTOPO30
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78. Ocultaciones por asteroides
Comparación de altitudes entre Google Earth y GTOPO30
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

79. Meteoróides - Análisis en doble estación
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía

80. Direcciones de interés
Uso de las Infraestructuras de Datos Espaciales en Astronomía
jgcasta@gmail.com
www.meridi.es
www.astroide.es
Cielo oscuro
●
www.astroide.es/cielooscuro
●
www.meridi.es/astro/cielooscuro
IDE de España www.idee.es
Horizons JPL http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons
Bureau des Longitudes www.bdl.fr
USNO www.usno.navy.mil
Cartografía Planetaria: www.mapaplanet.org