El uso de metodos históricos de levantamiento topográfico y cartográfico en la elaboración de mapas confiables de

Jakeline Benavides Quecán
Universidad de Groningen
Departamento de Alfa-Informática, Facultad de Artes

The Use of Historical Land Surveying and Mapmaking Methods in the Making of Reliable Digital Town Maps. A Case Study: Zwolle, The Netherlands.(Summary)

Technically speaking it is possible to digitize all historic sources and integrate these seamlessly into new (re-)constructions. But how do these (re-)constructions relate to the original and how can we asses their reliability? Cartographers of digital maps seldom take historical information into account. Historical maps have their own limitations which can lead to unreliable virtual reconstructions. By historical research of the training of land surveyor and of the making of maps we might understand how errors occur. The aim is to reduce technical manipulations and to visualize them where they are necessary. At the case study of the Dutch town Zwolle the reliability of historical land surveying techniques /maps and its methodological implications for the development of digital town plans will be demonstrated. The research is embedded in the research program: Paper and Virtual Cities: New methodologies for the use of historical sources in virtual urban cartography, financed by the Netherlands Organization for Scientific Research (NWO).

Key words: Maps reliability, historical cartography, land surveying, digital processing, geometric transformations

El uso de metodos históricos de levantamiento topográfico y cartográfico en la elaboración de mapas confiables de ciudades: caso de estudio: Zwolle, Holanda (Resumen)

Técnicamente hablando es posible digitalizar cualquier fuente histórica e integrarla correctamente en nuevas (re-)construcciones. Pero cómo se relacionan éstas con la realidad original y cómo podemos valorar su confiabilidad? En cartografía digital la información histórica es raramente tenida en cuenta, contando además que los mapas históricos tienen sus propias limitaciones las cuales pueden conducir a reconstrucciones virtuales no fiables [1]. Mediante investigación histórica del entrenamiento de topógrafos en el pasado y de la fabricación de mapas podríamos entender cómo pueden producirse errores. La meta es reducir manipulaciones técnicas y visualizarlas donde sea necesario. Mediante un caso de estudio en la ciudad holandesa Zwolle, se demostrará la confiabilidad de técnicas históricas de levantamiento topográfico, cartográfico y las implicaciones metodológicas para el desarrollo de planos digitales de ciudades. La investigación se encaja en el programa de investigación: "Ciudades de papel y ciudades virtuales: Nuevas metodologías para el uso de fuentes históricas en cartografía urbana virtual", financiado por la Organización Holandesa para la Investigación Científica (NWO).

Palabras clave: Confiabilidad en mapas, cartografía histórica, levantamientos topográficos, procesamiento digital, transformaciones geométricas.

La confiabilidad [2] en fuentes históricas es una preocupación para muchos investigadores. Qué tan veraz es la información representada en el mapa o qué tanto se aleja ésta de la situación real en un momento dado es un aspecto importante que como usuarios de mapas nos interesaría conocer, especialmente si estos mapas son utilizados como fuentes de información y base de investigación. Esto nos lleva a estudiar el problema de la confiabilidad de la información histórica representada en los mapas*.

Midiendo la ciudad histórica[3] es un proyecto de investigación inscrito dentro del proyecto general Paper and virtual cities[4] enfocado en el estudio de técnicas antiguas de cartografía y levantamiento topográfico combinando técnicas modernas para encontrar repuestas acerca de la confiabilidad de mapas históricos de ciudades holandesas durante los siglos XVI, XVII y XVIII. El proyecto está enfocado en el refinamiento de metodologías para medir y mejorar la confiabilidad de mapas históricos usados en reconstrucciones virtuales de ciudades. Creemos que un estudio a fondo de documentos antiguos nos dará respuestas que ayudarán a entender como la información geográfica de ciudades fue representada en el pasado, ayudándonos a la vez a leer e interpretar correctamente la información contenida en los mapas y a fijar su nivel de referencia. Especialmente en el caso de mapas de gran escala [5], es esencial reconocer como los objetos representados en el mapa hacen parte o no de un objeto real (que existe o existió en un momento dado) de la ciudad y no una representación histórica de un evento especial importante de remarcar durante el tiempo de elaboración del mapa y por tanto incluido como parte de éste, pero que no forma parte de la información geográfica.

Lo anterior nos lleva a estudiar cómo reconocer errores, distorsiones o diferencias en fuentes cartográficas antiguas y entender porqué éstos ocurren. Para lograrlo, es necesario estudiar los métodos de levantamientos topográficos y de elaboración cartográfica llevados a cabo para medir las ciudades holandesas y representarlas en el papel, durante el periodo estudiado. Basados en un análisis estadístico y espacial se intenta encontrar respuestas acerca del tipo de errores presentes en los mapas históricos respondiendo interrogantes como: ¿Cuál puede ser la(s) causa(s) de estos errores? ¿Y cómo esos errores afectan la confiabilidad del mapa? Este análisis ayudará a entender cuánto error es atribuido al azar y cuánto a una distorsión sistemática (Ej. debido a las técnicas de levantamiento), permitiendo encontrar si existe alguna dependencia entre estos errores y las técnicas cartográficas y/o de levantamiento o si por el contrario se derivan de otros factores. Los resultados serán utilizados para clarificar la causa de posibles errores resultantes de las técnicas de procesamiento, adquisición de los datos o producto de las técnicas antiguas de representación cartográfica. Ello conducirá a posibles soluciones haciendo uso de herramientas y técnicas modernas de análisis y procesamiento digital y espacial como los SIG [6] (Sistemas de Información Geográfica).

El resultado de este proceso será una versión modificada del mapa histórico [7], con características mucho más similares a las de la cartografía moderna, lo cual permitirá realizar una exploración de los atributos del mapa antiguo, comparándolo digitalmente con sus homólogos en la cartografía moderna y teniendo en cuenta la referencia geográfica. En el mapa rectificado, como en el original, algunas áreas pueden tener una representación más confiable que otras. Así mismo debe considerarse que diferencias en confiabilidad pueden deberse al proceso digital aplicado, pero también pueden atribuirse al proceso mismo de elaboración del mapa y por tanto presentes en el mapa original.

La investigación intentará definir la metodología más adecuada para detectar y visualizar errores y distorsiones en mapas históricos, cómo corregirlos y evaluar la confiabilidad de estas fuentes. Resulta importante entender que durante el proceso algunas manipulaciones son necesarias y algunos errores no pueden ser evitados. Lo cual nos lleva a diferenciar dos partes diferentes en el proceso:

Una tendente a reconocer que tan confiable es el mapa en si, tal y cual se muestra en el original y otra tendente a investigar cómo errores o la misma confiabilidad de la información contenida en el mapa pueden ser manipulados de tal forma que conduzca a reconstrucciones virtuales mas confiables.

La investigación puede conducir a una solución imposible que no permita considerar la fuente como confiable, pero aun en este caso el resultado obtenido conducirá a una respuesta útil para el usuario en términos de confiabilidad.

Mapas históricos así como otro material cartográfico tienen un nivel de referencia en el cual basar el contenido de la información representada. La escala, la precisión del levantamiento, la exactitud de los datos o el propósito mismo por el cual los mapas fueron hechos, entre otros, fijan este nivel de referencia, lo cual a su vez fija las limitaciones en el uso de la información cartográfica.

Dado que los mapas históricos son documentos antiguos de gran valor y como tal son archivados y conservados en bibliotecas y colecciones históricas debemos tener en cuenta las limitaciones que ello introduce a la investigación reduciendo el campo de exploración directa sobre estas fuentes. Como alternativa de investigación y con el objeto de permitir la medición y análisis de la información contenida en los mapas históricos, es necesario entonces recurrir a una copia del original. Hoy en día existen diferentes medios de reproducir información en papel al medio digital. Scanner y cámaras digitales resultan ser las opciones más factibles y prácticas para adquirir copias digitales de formatos análogos. Esta copia debe ser fácilmente manipulable además de representar en la medida de lo posible una replica exacta del original. Si podemos lograr esto podremos asumir esta copia como un segundo original y hacer las mediciones y análisis respectivos como si se tratara del original. Pero que tan fiable es la copia obtenida? Es realmente una replica exacta sobre la cual se puede basar la investigación?

Especialmente si se trata de un análisis geométrico y/o del color en el mapa, es necesario tener claro qué tan fiable es la copia obtenida. En tal sentido se propone un análisis de las copias digitales producto de diferentes tipos de adquisición (escaneo y fotografía digital). Diferencias en el tamaño, color, textura y geometría de la imagen (copia) respecto a su original serán analizadas, encontrando que tanto difieren estas copias de su original y por tanto cuan confiables son para utilizarlas en los siguientes procesos de investigación. De este ejercicio se derivarán respuestas a los siguientes interrogantes:

Con el fin de aproximar el tema de la confiabilidad de fuentes históricas se ha propuesto un diagrama metodológico (cuadro 1) que muestra los pasos cubiertos por la investigación en el estudio de cartografía histórica. En primer lugar se hace referencia a la adquisición del material cartográfico histórico y reciente incluyendo un breve análisis de la confiabilidad en el proceso de copiado digital de fuentes históricas, aproximando posibles errores producto del proceso de copiado. Producto de este análisis se escogerá la mejor opción de copiado con la cual continuar la aplicación de la metodología propuesta.

En el paso siguiente se integra el contexto histórico de la información como parte del análisis, en relación con los métodos de levantamiento topográfico y cartografía aplicados en el pasado. Con el ánimo de fijar este contexto histórico se adelantará una investigación de documentos antiguos, tratados y notas de algunas escuelas de ingeniería utilizados en los levantamientos topográficos y en el proceso cartográfico de ciudades holandesas durante los siglos XVI, XVII y XVIII. Esto ayudará a conocer como se llevaba a cabo el proceso de producción y copiado de mapas en ese tiempo, permitiéndonos refinar el procesamiento digital, facilitando además la estandarización de procedimientos mediante el establecimiento de relaciones entre determinados métodos y quienes estuvieron ligados al proceso cartográfico.

Una mayor comparación entre datos antiguos y recientes será hecha para detectar diferencias y semejanzas entre las diferentes representaciones y los métodos utilizados, lo cual será fundamental para la caracterización de errores. En el cuadro 2 se esquematiza el proceso a realizar durante esta etapa y la clase de interrogantes que se plantean. Como parte de esta caracterización se incluye la clasificación del tipo de errores encontrado, posibles causas y consecuencias en la confiabilidad del mapa y posibles soluciones. Esto nos dará una idea acerca de la clase de problemas con los que nos encontramos en relación con el material histórico estudiado, siendo posible generalizar algunos de ellos para utilizarlos en nuevas aplicaciones.

Varias pruebas serán llevadas a cabo aplicando diferentes tipos de transformaciones digitales en el mapa histórico con el fin de asignarle características cartográficas modernas que permitan realizar mediciones y comparación con cartografía reciente, para lo cual será necesario un análisis preliminar de las características cartográficas del mapa incluyendo el contexto histórico antes estudiado. Posteriormente será necesario realizar una evaluación de las consecuencias de la aplicación de estos métodos sobre el mapa mismo y en la confiabilidad de la información. Resultado de este proceso se seleccionará el método más adecuado para producir el mapa histórico trasformado.

Del proceso anterior se derivará una descripción detallada del proceso mismo obteniendo conclusiones acerca de la metodología aplicada en relación con la confiabilidad de la fuente original y el producto obtenido, la cual servirá de insumo para la toma de decisiones sobre procesos posteriores con el resto del material histórico.

Historiadores como muchos otros investigadores prefieren usar fuentes originales como base de investigación pero estas fuentes no están siempre disponibles; mas aún tratándose de material histórico estos documentos necesitan ser preservados evitando al máximo cualquier tipo de manipulación. Como se menciona en el punto 4, obtener una copia del original resulta una buena alternativa en tanto ésta conserve las características del original y entonces pueda ser estudiada como tal. Esto nos lleva a estudiar las técnicas de copiado que no solo faciliten el trabajo del historiador pero que también permita obtener una nueva y confiable versión del original.

Se sugiere entonces un análisis de la adquisición de datos partiendo del hecho de que cada vez que se aplica un proceso de copiado se tiende en una deformación del original y algunas veces en una perdida de información, similar al caso ocurrido cuando se hace la fotocopia de un libro y luego una fotocopia de la fotocopia, cada nueva copia es de menos calidad si se compara con la primera, lo cual también en este caso se traduce como perdida de información. Así mismo, cuando un mapa original es copiado por medio de la fotografía, scanner u otros medios, esta copia tiene implícita una deformación debido a esa adquisición ¿Pero qué tipo de deformación es la ocurrida? Qué tan grande es este valor? ¿Cuánto afecta éste la información histórica que se utilizará para otras aplicaciones? Y cómo se puede solucionar este problema? Para contestar a estas preguntas junto con las relacionadas con la confiabilidad de la información histórica se dividirá el problema en dos partes: la primera se relaciona con la geometría de las copias digitales y la otra con el contexto de la información contenida en el mapa (este último tema es abordado en el aparte correspondiente a la confiabilidad de fuentes históricas).

Por medio de una comparación entre la copia escaneada y la fotografiada se podrá detector si existen deformaciones geométricas que puedan ser evidentes visualmente o a través de mediciones. Paralelamente alteraciones en el color de la imagen (copia digital) también podrán ser analizadas.

Un pequeño ejercicio a manera de ejemplo, fue realizado con el fin de explorar las diferencias entre copias digitales y la fuente original en relación con deformaciones en tamaño y forma del mapa adquirido y de los objetos contenidos en éste. El método utilizado consistió en una serie de mediciones sobre el mapa original usando para la medición de distancias una escala de medición estándar de precisión aprox. de 0.5mm y para la medición de ángulos un transportador común. Tomando como referencia un punto arbitrario central en el mapa, se midieron ángulos y distancias entre este punto y otros objetos fácilmente reconocibles en el mapa; adicionalmente se tomaron medidas del tamaño del papel y del marco dibujado en el mapa. Con el fin de superar la limitación de no contar 100% del tiempo con la fuente original, se creó una copia adicional mediante un calco en papel transparente en el cual se copiaron algunos objetos representados en el mapa consignado allí los respectivos valores de las distancias y ángulos medidos directamente sobre el original. Este calco sirvió de instrumento para de realizar algunas verificaciones posteriores y corroborar los valores medidos descartando fuentes de error producto de estas mediciones.

Las mediciones de ángulos y distancias fueron realizadas directamente sobre el original y anotadas sobre la copia en papel transparente (calco. Ángulos y distancias fueron medidas desde un punto central fácilmente identificable desde el cual se radiaron distancias a los bastiones alrededor de la ciudad. Estas mediciones fueron digitalizadas en el software Autocad usando los valores obtenidos de las mediciones. Un sistema de vectores reflejando estos valores fue obtenido e impreso [13] para su comparación en papel con la copia calcada. La impresión resultó afectada por un factor de escala de impresión el cual fue calculado en 1.0046, que cual una vez aplicado permitió comparar el sistema de vectores con la copia calcada, resultando perfectamente alineada y precisa. La copia digital escaneada al igual que la fotografiada fueron introducidas como capas separadas dentro del mismo software. Al iniciar el proceso de comparación entre vectores (ángulos y distancias) y las copias digitales se obtuvieron los siguientes resultados:

La copia escaneada muestra una gran semejanza con la fuente original encontrando las mayores diferencias en el color mas que en sus proporciones. Una vez la imagen .TIFF fue introducida como una capa de información adicional en Autocad, esta fue escalada con el fin de conseguir las mismas proporciones de su original usando como referencia las dimensiones del formato en papel las cuales fueron medidas directamente en el original de la fuente histórica. Para ello se utilizó como factor de escala un objeto de referencia, en este caso una de las longitudes diagonales del marco del mapa (las cuales también fueron medidas en el mapa original) equivalente a 51.3cm. La imagen fue movida usando como referencia el punto origen (0,0) asignado al punto central origen de las mediciones. Con el fin de preservar la proporción original y el aspecto del mapa solamente operaciones lineales de escale y desplazamiento fueron aplicadas. Una vez escalada, se obtuvo una copia impresa en papel aplicando el factor de impresión anteriormente calculado (1.0046), la cual fue comparada por detalles con el calco en papel transparente. Resultado de esta comparación se pudo evidenciar que la copia escaneada además de las diferencias en color no presenta variación fácilmente detectable (visualmente) respecto a su original. Cada detalle grabado en el papel corresponde idénticamente al detalle correspondiente impreso en papel. Por lo tanto esta copia sin un profundo análisis puede ser considerada no distorsionada y útil para realizar mediciones sobre ella comparables a las que se realizaría sobre la fuente original.

La copia digital proveniente de la fotografía se ve alterada por un factor de deformación producto del proceso mismo de fotografía (al considerarse esta como una proyección central - no ortogonal-) observándose un ligero alargamiento en el eje vertical de aproximadamente 1.5cm de diferencia con su original (con un formato de aprox. 68cmx48cm). Al aplicar operaciones de escala y traslación (desplazamiento en X o Y) se encontró como mejor aproximación cuando se toma como referencia para escalar, una de las diagonales de la imagen. En este caso la imagen obtenida conserva más aproximación en la proporción de las distancias respecto al original en comparación con los resultados obtenidos tomando como referencia un eje horizontal o vertical. Tratando de buscar una alternativa para esta deformación usando el software PCI la copia digital escaneada y fotografiada fueron importadas en formato TIFF y convertidas a formato de PCI (.pix). Como sistema de proyección fue asignada la opción meter con el fin de hacer posible dentro del software la toma algunas mediciones. Es importante mencionar que el proceso de asignación de la opción meter no implica ninguna transformación adicional a la imagen y por tanto puede ser aplicado sin ningún problema. La copia escaneada hizo las veces de imagen corregida y la fotografía la de sin-corregir. Aplicando el proceso de co-registration imagen-a-imagen y aplicando una transformación 16 Pt SinX/X[14], la cual minimiza al máximo la alteración de los píxeles de la imagen al igual que el color, se obtuvo una imagen no deformada en su vertical y muy similar a la copia escaneada y guardando las proporciones del original.

Producto de la comparación entre los valores de los vectores (ángulos y distancias) con cada una de las copias (escaneada y la trasformada) se encontraron pequeñas diferencias atribuidas mas a la precisión de las mediciones que aun factor de deformación. Estas diferencias son muy pequeñas (menos de 0.5mm) y no son fácilmente apreciables a simple vista. Cabe resaltar que el uso de una escala graduada (escala 1:1000 y 1:2000) nos da en el mejor de los casos una precisión de 0.5mm. este valor puede ser encontrado en muchas de las mediciones como factor de adición o substracción. En el caso de los vectores digitalizados, tomando como fuente original el calco en papel los valores en el computador fueron ajustados hasta hacer coincidir (tanto como el ojo humano puede detectar a simple vista) la copia impresa de los vectores con el calco del original. Teniendo en cuenta este hecho, un error producto de estas mediciones iniciales de +/- 0.5mm puede ser fácilmente encontrado. Otro aspecto importante de resaltar es el ancho de la pluma utilizada en épocas pasadas para realizar los trazos en el papel el cual difiere del obtenido actualmente a través de una impresora o un plotter. Dado que el grosor de las líneas en el dibujo pueden ser ajustadas a un ancho deseado (Ej.: 0.5mm, 005 o incluso 0.0001mm) al comparar la línea delgada de la impresión actual con la del ancho original en el mapa histórico se puede presentar una diferencia considerable que debe ser tenida en cuenta en el momento de hacer las comparaciones.

Como punto de partida en cual basar la investigación se planteó una clasificación del material histórico de acuerdo con los tópicos considerados interesantes de investigar, formando cinco grupos diferentes cubriendo al máximo la diversidad de casos posibles de mapas históricos para el caso de la ciudad de Zwolle y el tema de la confiabilidad. Estos grupos se describen a continuación:

Diferentes representaciones de la ciudad. En este punto se cobija un grupo de mapas representando el mismo objeto (la ciudad) pero difiriendo en la representación en cuanto a la forma y las dimensiones del objeto en cuestión. Hacen parte de este grupo mapas como el de Braun y Hogenberg (1581)[15] en el cual la ciudad es representada con forma circular, dentro de la cual se distribuyen todos los detalles correspondientes a calles y edificaciones (Figura 1a). Observamos entonces una diferencia en la geometría de la representación, producto de la concepción de un cartógrafo, difiriendo de otro en el que se concibe la ciudad con otras proporciones y formas como es el caso del mapa de Joan Blaeu [16] en el cual se guardan relativamente las mismas proporciones la ciudad como la conocemos hoy en día (Figura 1b). Esto nos lleva a pensar en la diferencia de métodos aplicados para realizar tanto los levantamientos de campo como el trabajo cartográfico en cada uno de los casos.

Diferentes objetivos en el diseño de los mapas. El Segundo grupo está relacionado con la representación de la ciudad con diferentes propósitos. Mapas y planos elaborados con propósitos técnicos y públicos reflejarán una mayor precisión que aquellos elaborados por ejemplo con fines didácticos en cuyo caso la prioridad no es el contexto geográfico sino mas bien el ilustrativo. En el caso de la ciudad de Zwolle tenemos mapas de fortificaciones levantadas desde el punto de vista militar que le dan al mapa un nivel de precisión diferente que aquellos que incluyen fortificaciones pero fueron realizados para renovación de obras civiles. Este nivel de precisión será el que se trate de medir y comparar entre diferentes representaciones de las fortificaciones que envuelven la ciudad de Zwolle y que han sido plasmadas en varios mapas con diferentes aproximaciones. Así mismo, podemos encontrar diferencias en la representación de los entornos de la ciudad como es el caso del mapa de Blaeu comparado con el de Priorato (1673) o el de la colección de den Haag (autor y fechas desconocidos) (Figura 2) o el de Klink (1752)[17] aplicando un método diferente en la representación de las parcelaciones alrededor de la ciudad, reflejo de un método cartográfico más moderno e incluyendo las fortificaciones.

Diferentes fases de mapeo. En el tercer caso analizaremos como cambia una representación de un mismo objeto de una fase de elaboración del mapa a otra. En este caso tomaremos como ejemplo la representación del muro hacia la parte interna de la ciudad de Zwolle, el cual se encuentra en diferentes fases de representación en varios mapas de diferentes autores encontrados también en la colección Bodel Nijenhuis. En algunos se cobija probablemente su etapa de planeación mientras que otros muestran etapas más avanzadas de construcción (figura 3). Esto nos lleva a estudiar mapas en sus primeras etapas de elaboración respecto a otros que fueron totalmente finalizados.

Diferentes escalas de representación. En este caso se analiza la precisión resultante de diferentes escalas de representación de la ciudad desde la perspectiva de dos casos diferentes. El primero de ellos corresponde a la representación de áreas específicas hacia el interior de la ciudad como es el caso del elaborado por Geesink(1600) y otro de autor desconocido a escala aproximada 1:1300 mostrando los bastiones en la parte norte de la ciudad (figura 4), o los mapas de Rijk (1645) mostrando los detalles del Nieuwe Markt[18]. El segundo caso cobija la representación de la ciudad completa con la misma información pero en diferentes formatos. Un ejemplo de ello es el caso de la representación de la ciudad de Zwolle en formato aprox. 13*10cm elaborado por Guicciardini y reducido de su original en aproximadamente en un 25 por ciento [19]. En este punto nos enfocaremos en el análisis de la variación de la precisión en la representación cuando se trata de la elaboración de reducciones (también en formato original).

Diferentes Autores (topógrafos y cartógrafos). Durante el estudio de los métodos utilizados para levantar diferentes tipos de mapas nos encontraremos con los métodos utilizados por uno y otro autor, hallando diferencias no solo en el método en si pero también en la precisión y detalle con la que se definen los objetos en el mapa producto de la aplicación de uno u otro método, lo que nos lleva a la integración de los "nombres" de los "hacedores de mapas" dentro del proceso. Este punto combina la investigación realizada en los casos anteriores relacionando las técnicas con los autores de los mapas lo cual nos ayuda así mismo a interpretar fácilmente la información contenida en otros mapas que tienen los mismos autores y quizá a encontrar un vínculo con la confiabilidad de los mapas en relación con sus autores.

Como primera aproximación al análisis de confiabilidad en fuentes históricas se ha propuesto la exploración del material histórico en comparación con la cartografía moderna. En este paso, los mapas históricos serán cuidadosamente analizados, primero en papel usando las impresiones tanto del mapa histórico como del mapa 2004 el cual será impreso a una escala semejante con el fin de facilitar el proceso. Una exploración visual de ambos mapas será hecha tratando de determinar algunas características espaciales que ayuden a asignar parámetros cartográficos al mapa histórico (por ejemplo efectos de perspectiva sobre el mapa o algún tipo de proyección). Un segundo análisis en pantalla partirá del hecho de que la imagen del mapa histórico permanece sin alteración guardando las propiedades geométricas originales. La comparación entre mapas, permitirá la asignación de parámetros cartográficos (escala, norte, clase de proyección) al mapa histórico [20] los cuales a su vez se utilizarán como base para la geo-referenciación y posteriormente la comparación de mediciones entre uno y otro mapa.

1.       Áreas con semejanzas en distancias, ángulos o áreas (aprox. los mismos valores)
2.       Áreas con diferencias en distancias, ángulos o áreas
3.       Tabla de mediciones de cada caso (1 y 2)

Esta información nos ayudará a inferir el método de mapeo aplicado, evidenciando si alguna de estas características (distancia, área, ángulos) tiene algún nivel de prioridad dentro del mapa o no, dándonos una clave acerca de la relación con alguna de las proyecciones cartográficas existentes.

Se plantea un cuidadoso examen del mapa digital 2004 con el fin de determinar cuantos puntos de control terrestre (GCP's)[21] son necesarios adicionar a la base cartográfica y cuáles son los sitios estratégicos de ubicación. Cabe resaltar que dada la diversidad de mapas tanto en escalas como en nivel del detalle, se hace necesario crear una malla de puntos de control más densa en aquellas áreas donde el nivel de detalle de la cartografía lo reuniera, como es el caso de los mapas detallados de los bastiones al norte de la ciudad (ver figura 4).

Métodos de geo-procesamiento incluyendo trasformaciones digitales serán aplicadas para convertir el mapa antiguo en un nuevo mapa geográfica y geométricamente corregido (en el sentido de precisión cartográfica utilizada en cartografía moderna). En este proceso, pruebas aplicando diferentes métodos de trasformación tales como el conocido como Rubber sheeting el cual estira y encoge digitalmente versiones electrónicas de mapas históricos[22] o las trasformaciones globales y locales [23]. De igual forma, se incluirán métodos analíticos para investigar sobre posibles propiedades de proyección en mapas históricos como el hecho por Balletti y Boutora (2001)[24] con el fin de obtener conclusiones acerca del ajuste de proyección más adecuado para fuentes históricas. Como resultado de este proceso se obtendrán conclusiones acerca del método más apropiado a aplicar a uno u otro mapa y las diferencias e implicaciones de usar uno u otro método, encontrando respuestas a los siguientes interrogantes:

Dificultad al interpretar y relacionar información histórica con fuentes modernas

Es importante resaltar la dificultad en la comparación de las fuentes. Encontrar relaciones espaciales entre éstas resulta ser un proceso muy delicado y por tanto tiende a ser subjetivo. Al encontrarnos con diferentes representaciones de un mismo objeto tratamos de encontrar la relación entre ellos mediante la búsqueda de semejanzas y diferencias en forma, tamaño y ubicación. Estas características nos permiten inferir que tan parecidas o diferentes son las representaciones del mismo objeto, lo cual a su vez nos lleva a buscar el porque de las diferencias encontradas (cuando es el caso). En el ejercicio realizado con el mapa de Priorato 1673, el cual conserva relativamente y sin explorar en el detalle, la misma configuración que encontramos hoy en día en la ciudad de Zwolle, nos encontramos con el problema de definir cual es la verdadera correspondencia entre puntos representados en este mapa y su situación real, lo cual no es mas que el problema general de la investigación llevado a la práctica en el proceso de geo-referenciación. Encontrar elementos y más específicamente puntos comunes entre la cartografía reciente y la antigua es un punto esencial dentro de esta investigación y al mismo tiempo un punto crítico. De aquí la importancia de entender la mentalidad del cartógrafo y su idea de representar la configuración de la ciudad.

Un ejemplo claro es el encontrado al tratar de entender las líneas que demarcan los bastiones alrededor de la ciudad, en las cuales se incluye el detalle de elevación de los muros además de algunas edificaciones permanentes y otras temporales. Al analizar los detalles de los bastiones entre las diferentes fuentes, entramos en la tarea de definir a que parte de la cartografía moderna corresponde cada línea dibujada en el mapa histórico (Figura 5). Cuáles de estos detalles pueden ser asumidos como reales o confiables y cuáles no? Qué intentaba definir el cartógrafo y qué obvió en su dibujo? Además, con qué tanta precisión fueron definidos los detalles del mapa, incluyendo bastiones y otras edificaciones? Estos interrogantes al igual que otros descritos en los apartes anteriores restringen el nivel de investigación y pueden llevarnos a tomar decisiones erradas dentro del proceso, de allí la importancia en la investigación del contexto histórico.

Cabe resaltar que estos mismos hechos realzan a su vez la importancia de contar con el mapa de 1830 el cual por lo menos en teoría puede ayudar a identificar detalles que ya no existen en la cartografía moderna (edificaciones demolidas o restauradas, áreas remodeladas, y otras) con mucha mas facilidad que si lo hiciéramos directamente de la fuente moderna. En la práctica esta es una tarea difícil mas aún cuando los detalles más prominentes en el mapa (como lo es en caso de Priorato con los bastiones) y que en teoría nos ayudarían a encontrar relaciones con la cartografía moderna, presentan detalles que hoy en día no solo son prácticamente imposibles de encontrar en la cartografía (incluso en el mapa de 1830), sino además ya no existen o fueron cartografiados utilizando un concepto diferente y por tanto no se puede determinar su ubicación real. Un punto aun más crítico es en el caso de representaciones que nunca existieron sino que fueron quizá producto de una planeación que nunca fue ejecutada. En este sentido resulta de especial importancia tener claro el contexto histórico que nos ayudará a identificar las situaciones reales de las no reales ayudándonos a su vez a separar esta información en el mapa.

Mapas históricos cuentan con un sinnúmero de limitaciones derivadas principalmente del desconocimiento del método utilizado para su elaboración conduciendo a una subestimación de la información contenida en estos mapas lo cual a su vez conduce a excluirlos de las fuentes de información. El caso contrario (sobreestimación del material histórico) también puede darse al malinterpretar la información contenida en el mismo y más que todo al tratar de leer mapas históricos como si se tratase de cartografía moderna. Es por ello que resulta especialmente valioso entender las limitaciones de los mapas históricos las cuales pueden verse traducidas en la no confiabilidad o confiabilidad parcial de los mismos.

Vinculado con el punto anterior se resalta entonces la necesidad de definir el contexto histórico de la cartografía como parte integral de la investigación y como aspecto esencial en el análisis de la confiabilidad en mapas históricos. Este contexto histórico derivado del estudio de los métodos y técnicas de levantamiento y cartografía históricos consignados en diferentes documentos que describen las técnicas utilizadas especialmente por algunos cartógrafos de ciudades holandesas reconocidos como es el caso de Jacob van Deventer y Joan Blaeu, quienes también desarrollaron algunos trabajos en la ciudad de Zwolle.

Resulta importante en el análisis de la cartografía histórica no solo fijar un nivel de referencia de la información contenida (en cuanto a prioridades de mapeo, propósito del mapa, áreas con mayor o menor relevancia y otros) sino además determinar los objetos (o áreas) del mapa que corresponden a una representación física de la realidad en un momento dado y aquellos que no lo son.

Del ejercicio realizado respecto a la geometría de las copias digitales se pudieron evidenciar varios puntos importantes que nos dan una idea acerca del tipo de pruebas a realizar y en la posibilidad de utilizar copias digitales en el estudio de los mapas históricos sin que esto altere la confiabilidad del mapa original. Cabe resaltar que el ejercicio realizado es una simple muestra que debe refinarse para su análisis en los términos de confiabilidad descritos. Esto último se complementa también con el hecho que dado que las mayores diferencias encontradas entre las copias y el original hacen referencia mas al color que a la geometría de la imagen, se recomienda un análisis del color que permita encontrar alternativas de solución para mantener los colores de la fuente original, lo cual para historiadores como para otros investigadores, también representa un factor importante en las fuentes históricas.

Finalmente cabe resaltar las restricciones de esta investigación en cuanto a las limitaciones del material histórico. Aun incluyendo la definición de la metodología más adecuada en relación con el análisis de confiabilidad de estas fuentes, resulta importante entender que durante el proceso algunas manipulaciones son necesarias y algunos errores no pueden ser evitados. De igual forma, al final del proceso la investigación puede conducir quizá a una solución imposible que no permita que consideremos la fuente como confiable, pero incluso en este caso, el análisis de confiabilidad aplicado conducirá a una respuesta útil para el usuario en términos de confiabilidad.

* Expreso mis agradecimientos al Dr. Carlos Andrade, Dr. Elwin Koster (RuG University) y Dr. John Nerbonne (RuG University) y Dr. Charles van den Heuvel (Universidad de Leiden, Universidad de Maastricht), por su ayuda en la revisión del artículo, por sus valiosos comentarios y supervisión, los cuales me han ayudado no solo en la escritura del mismo sino además a clarificar algunas ideas del proyecto. De igual forma agradezco la colaboración prestada en el Centro Histórico Overijssel y la Biblioteca de Leiden en la consulta de las colecciones históricas.

[1] Este supuesto se hace evidente en la anotación de Rumsey y Williams en el libro de Knowles (2002) respecto al hecho que es casi imposible alinear perfectamente un mapa histórico con los sistemas de cartografía moderna, porque los métodos de mapeo antes de la edad de la fotografía aérea, frecuentemente representaban solo muy imprecisamente escala, ángulo, distancia y dirección. Rumpsey, D. and M. Williams. In Knowles 2002, p. 6.

[2] Evans en su artículo Dynamic display of spatial data-reliability incluye algunas definiciones relacionadas con el concepto de confiabilidad, definiendo ésta como el nivel de confidencia que se tiene de que los datos con correctos. Además relaciona numerosas características de los datos que pueden afectar la confiabilidad citadas por varios autores, incluyendo los términos de calidad, precisión, consistencia lógica y exactitud entre otros. En conclusión muchos son los factores que determinan la confiabilidad de un mapa y por ende la veracidad de los datos contenidos en éste la cual limita por ende su uso.

[4] Proyecto NWO (Netherlands Organisation for Scientific Research) titulado Paper and Virtual cities: New methodologies for the use of historical sources in virtual urban cartography, el cual incluye en total 5 partes llevadas a cabo por un grupo interdisciplinario de las universidades de Maastricht y Groningen (van den Heuvel C. and E.A. Koster, 2002, NWO project).

[5] Se define por escala la relación que existe entre la distancia medida en el terreno con la representada en el papel por ejemplo cuando hablamos de escala 1:1000 esto significa que 1cm en el papel corresponde a 1000cm de terreno o su equivalente 10m. Es importante anotar que con frecuencia algunos detalles en el mapa han sido exagerados con el fin de resaltar la información en el mapa mediante el uso de simbología, es el caso por ejemplo en los mapas modernos, de la representación de Autopistas o calles las cuales se les ha asignado en el mapa un tipo de línea especial para diferenciarlas entre sí o el caso de pueblos que son representados mediante puntos los cuales no corresponden exactamente a la proporción real y por tanto a nivel de escala su representación en el papel no presenta las verdaderas proporciones del objeto en el terreno. Se consideran como escalas grandes aquellas del orden de 1:10000 y mayores (por ejemplo 1:5000, 1:2000 y otras). Aquellas que muestra el detalle a nivel de una construcción o un área especifica (como una plaza o parque) son considerados como planos.

[6] Citando la definición literal de Ian Gregory de los Sistemas de Información Geográfica (GIS) conocidos mas ampliamente como GIS (en su versión en Inglés) : Geographic Information System is a computer system that combines database management system functionality with information about location. In this way it is able to capture, manage, integrate, manipulate, analyze and display data that are spatially referenced to the earth surface (Gregory, p. 66).

[7] La versión modificada se refiere a la versión obtenida a través del procesamiento digital (geo-referenciación, corrección geométrica, rectificación y otras) y por tanto presenta características geométricas diferentes a las de su respectivo original.

[11]Las fotografías digitales fueron tomadas usado una cámara Pentax OPTIO 5MG píxeles de resolución, montada en un soporte metálico fijo a una altura de 90cm en posición vertical sobre el mapa con el fin de reducir al máximo la manipulación de la cámara durante el momento de la exposición.

[14] The 16 Pt SinX/X resampling option determines the gray level from the weighted average of the 256 closest pixels to the specified input coordinates and assigns the value to the output coordinates. The resulting image from using either of these methods is sharper than one produced by Bilinear Interpolation, and it does not have the disjointed appearance produced by Nearest Neighbor Interpolation. However, since the gray level values are altered by these methods, image classification processes should be performed before the interpolation (User manual PCI Geomatica, PCI Geomatics,Version 9.1, 50 West Wilmot Street, Richmond Hill, Ontario, Canada, L4B 1M5).

[20] Se hace necesario tener en cuenta lo anotado por Balletti (2000) respecto a los mapas históricos los cuales presentan algunas características en común: Un sistema de referencia no definido, un sistema de proyección aproximado, un contenido métrico incierto y un contenido semántico difícil de interpretar. Lo cual permite visualizar la importancia y al mismo tiempo la dificultad de asignar parámetros cartográficos que nos permitan fijar un nivel de referencia para el análisis cartográfico de la información en relación con la cartografía moderna.

[21] GCP's del Inglés Ground Control Points (Puntos de control terrestre) son mediciones de posiciones geográficas (x,y,z) en determinados puntos localizados en el área de interés, los cuales pueden ser usados como puntos de verificación, control o asignación de posiciones geográficas de nuevos datos.

[23] Trasformaciones globales están basadas en parámetros globales y por tanto el resultado afecta la imagen entera y no solo una parte de esta. También referidas por Balleti, las trasformaciones locales son aquellas en las cuales los parámetros de trasformación son calculados para cada punto individual de la imagen y tienen validez local. El objetivo es distorsionar solo una parte de la imagen mientras se deja el resto sin alterar. A este tipo pertenecen las trasformaciones de elementos finitos. (Balletti, 2000, p. 2).

BALLETTI, Caterina. Analytical and quantitative methods for the analysis of the geometrical content of historical cartography. In Atti del 19° meeting ISPRS, 2001. Volume XXXIII, Amsterdam, 2000.

BALLETTI, Caterina y BOUTORA, Chryssoula. Revisiting the projective properties of historic nautical maps of the Mediterranean and the Aegean. In Mapping the 21st Century, Atti del 20° International Cartographic Conference. Beijing, 2001.

EVANS B.J. Dynamic Display of spatial Data-Reliability: Does it Benefit the Map User?. Elsevier[en línea]. Computers & Geosciences. Exploratory Cartography Visualization. Newcastle. http// www1.elsevier.com/homepage/misc/cageo/evans.htm [consulta:16 Marzo 2004]

GREGORY, Ian N.,A place in History: A Guide to using GIS in Historical Research. History data Service. Oxbow Books. Great Britain. 2003.

HEUVEL, Charles van den. y KOSTER, E.A. Paper and virtual cities: New methodologies for the use of historical sources in virtual urban cartography. [En línea]. NWO proposal, Project description, Humanities computing, RUG University, 2002. http://mani.let.rug.nl:8080/pvc/template/EN/projects.xml [consulta: 10 Septiembre 2003]

KNOWLES, Anne K. Past time, past place GIS for history. RedlandsCA: ESRI Press. 2002.

Ficha bibliográfica:

BENAVIDES, J. El uso de metodos históricos de levantamiento topográfico y cartográfico en la elaboración de mapas confiables. Geo Crítica / Scripta Nova. Revista electrónica de geografía y ciencias sociales. Barcelona: Universidad de Barcelona, 1 de agosto de 2004, vol. VIII, núm. 170-65. <http://www.ub.es/geocrit/sn/sn-170-65.htm> [ISSN: 1138-9788]

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