Referencia lineal

El sistema de referencia lineal ( LRS , por sus siglas en inglés ) es un método de referenciación espacial para elementos lineales o curvilíneos, como carreteras o ríos. En LRS, la ubicación de los accidentes geográficos se describe paramétricamente mediante una única coordenada curvilínea , generalmente la distancia recorrida desde un punto fijo, como un hito . Constituye una alternativa a la referenciación mediante coordenadas geográficas , que requiere dos coordenadas: latitud y longitud.

Los elementos puntuales (por ejemplo, una señal de tráfico) se localizan mediante un único valor de distancia, mientras que los elementos lineales (por ejemplo, una zona de prohibido adelantar) se delimitan mediante dos valores de distancia, correspondientes al inicio y al final. Si se modifica el elemento de referencia lineal subyacente o la ruta, solo es necesario actualizar las coordenadas lineales de las ubicaciones en el segmento modificado. La referenciación lineal es adecuada para la gestión de datos relacionados con elementos lineales como carreteras , ferrocarriles , oleoductos y gasoductos , líneas de transmisión de energía y datos , y ríos . Se utiliza en ingeniería , construcción y gestión de servicios públicos.

Un sistema para identificar la ubicación de las características de un oleoducto consiste en medir la distancia desde su inicio. Un ejemplo de referencia lineal es: Estación de Ingeniería 1145  +  86 en el oleoducto Alfa  =  114 586  pies desde su inicio. En caso de un cambio de ruta, la ubicación acumulada de las estaciones podría no coincidir con la de las estaciones de ingeniería, debido a la adición del tramo extra del oleoducto. Los sistemas de referencia lineal calculan las diferencias para resolver este problema.

La georreferenciación lineal es uno de los métodos para expresar la ubicación. Las coordenadas, como la latitud y la longitud, pertenecen a este conjunto, al igual que las referencias a puntos de referencia como "5 km al sur de Ayers Rock". Tradicionalmente, la georreferenciación lineal ha sido la opción preferida en aplicaciones de ingeniería, como el mantenimiento de carreteras y oleoductos. Resulta más realista enviar a un trabajador a un puente  situado a 12,7 km de un punto de referencia, en lugar de a un par de coordenadas o a un punto de referencia. La carretera sirve como marco de referencia, al igual que la Tierra sirve como marco de referencia para la latitud y la longitud.

La referenciación lineal permite definir puntos a lo largo de una línea con información mínima, como el nombre de una carretera y la distancia y el rumbo desde un punto de referencia. Esta información se puede comunicar de forma concisa mediante texto plano. Por ejemplo: «Ruta estatal 4, 20 pies al este del marcador de milla 187». Proporcionar coordenadas de latitud y longitud a un equipo de trabajo no tiene sentido a menos que estén representadas en un mapa. Con frecuencia, los equipos trabajan en zonas remotas sin conexión inalámbrica, lo que dificulta el uso de mapas digitales en línea. Además, el esfuerzo que supone proporcionar mapas impresos o fuera de línea no resulta tan económico como simplemente indicar las ubicaciones como desplazamientos o rangos de desplazamientos a lo largo de una línea.

Los sistemas de referenciación lineal también pueden ser muy precisos y exactos a un costo mucho menor que el necesario para obtener coordenadas de latitud y longitud con alta precisión, especialmente cuando se busca una precisión submétrica. Esto depende en gran medida del ancho del elemento lineal, su eje central y la visibilidad de los puntos de referencia y marcadores utilizados para definir las compensaciones de referencia lineal.

Con frecuencia, las carreteras son diseñadas por ingenieros que utilizan herramientas CAD que no tienen ninguna referencia geoespacial, y LRS es el método preferido para definir datos para elementos lineales.

En consecuencia, una limitación importante del sistema de referencia lineal es que especificar puntos que no se encuentran en una línea recta resulta problemático y propenso a errores, aunque no del todo imposible. Consideremos, por ejemplo, un refugio de esquí situado a 100 metros a la derecha de la carretera, en dirección norte. El sistema de referencia lineal puede ampliarse especificando un desplazamiento lateral, pero la ubicación absoluta (es decir, las coordenadas) del refugio no se puede determinar a menos que se especifiquen las coordenadas de la carretera; este proceso es propenso a errores, especialmente en carreteras curvas.

Otro inconveniente importante del sistema de referencia lineal es que una modificación en el trazado de una carretera (por ejemplo, la construcción de una circunvalación) altera las mediciones que referencian todos los puntos aguas abajo. El sistema requiere una extensa red de estaciones de referencia y un mantenimiento constante. En la era de los mapas móviles y el GPS, este coste de mantenimiento de los sistemas de referencia lineal pone en entredicho su viabilidad a largo plazo. (Véase más abajo el requisito de la Administración Federal de Carreteras de EE. UU. de que todos los Departamentos de Transporte estatales utilicen el sistema de referencia lineal).

No obstante, viajar por carretera es una experiencia lineal y, como mínimo, la referenciación lineal seguirá teniendo un papel importante en la comunicación. El gobierno federal de EE. UU. reconoce los sistemas de referenciación lineal como una herramienta valiosa para especificar datos sobre derechos de paso, y actualmente son obligatorios para los estados. Por lo tanto, no es probable que el uso de estos sistemas disminuya en un futuro próximo.

La referenciación lineal es compatible, por ejemplo, con varios programas de sistemas de información geográfica , entre los que se incluyen:

• Intergraph ^{[ 2 ] [ 3 ]}
• Oficina Global de Transmisión de GE ^{[ 4 ]}
• ArcGIS ^{[ 5 ]}
• GEOMAP SIG ^{[ 6 ]}
• SIG GRASS ^{[ 7 ]}
• PostGIS ^{[ 8 ]}
• QGIS ^{[ 9 ]}

• Puntos kilométricos (también conocidos como referencias de estación ) en la topografía de la construcción
• Número de salida
• Geocodificación
• sistema de coordenadas geográficas
• Medida de longitud
• Hito
• Mapa vial
• Cero millas

• Noronha, Val; Church, Richard L. (2002), Referencia lineal y expresiones alternativas de ubicación para el transporte (PDF) , Santa Bárbara, California: Laboratorio de Inteligencia Vehicular y Análisis del Transporte, Centro Nacional de Información y Análisis Geográficos, archivado del original (PDF) el 20 de julio de 2011 , recuperado el 8 de marzo de 2011.
• Curtin, K; Arifin, R; Nicoara, G (2007), Un proceso integral para la referenciación lineal (PDF) , URISA Journal 19 (2), 41-50, archivado del original (PDF) el 23 de junio de 2010.