Referencia lineal

La referencia lineal , también llamada sistema de referencia lineal o sistema de referencia lineal ( LRS ), es un método de referencia espacial en ingeniería y construcción , en el que las ubicaciones de las características físicas a lo largo de un elemento lineal se describen en términos de mediciones desde un punto fijo, como un hito a lo largo de una carretera . Cada característica se ubica mediante un punto (por ejemplo, una señal) o una línea (por ejemplo, una zona de prohibición de paso). Si se cambia un segmento del elemento lineal o ruta, solo es necesario actualizar esas ubicaciones en el segmento cambiado. La referencia lineal es adecuada para la gestión de datos relacionados con características lineales como carreteras , ferrocarriles , oleoductos y gasoductos , líneas de transmisión de energía y datos y ríos .

Un sistema para identificar la ubicación de las características y características de un ducto es medir la distancia desde el inicio del ducto. Un ejemplo de dirección de referencia lineal es: Estación de ingeniería 1145 + 86 en el ducto Alfa = 114,586 pies desde el inicio del ducto. Con un desvío, el estacionamiento acumulado podría no ser el mismo que el estacionamiento de ingeniería, debido a la adición del ducto adicional. Los sistemas de referencia lineal calculan las diferencias para resolver este dilema.

La referencia lineal es uno de los métodos que se utilizan para expresar la ubicación. Las coordenadas como la latitud y la longitud son otro miembro de la familia, al igual que las referencias de puntos de referencia como "5 km al sur de Ayers Rock". La referencia lineal ha sido tradicionalmente la expresión preferida en aplicaciones de ingeniería como el mantenimiento de carreteras y tuberías. Es más realista enviar a un trabajador a un puente a 12,7 km de una carretera desde un punto de referencia, en lugar de a un par de coordenadas o 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 referencia lineal se puede utilizar para definir puntos a lo largo de una característica lineal con sólo una pequeña cantidad de información, como el nombre de una carretera y la distancia y el rumbo desde un punto de referencia a lo largo de la carretera. Esta información se puede comunicar de forma concisa mediante texto simple. Por ejemplo: "Carretera estatal 4, 20 pies al este del marcador de milla 187". Dar una coordenada de latitud y longitud a un equipo de trabajo no tiene sentido a menos que la coordenada esté trazada en un mapa. A menudo, los equipos de trabajo trabajan en áreas remotas sin conectividad inalámbrica, lo que hace que los mapas digitales en línea no sean prácticos, y el esfuerzo relativamente mayor de proporcionar mapas fuera de línea o mapas impresos no es tan económico como simplemente indicar ubicaciones como desplazamientos, o rangos de desplazamientos, a lo largo de una característica lineal.

Los sistemas de referencia lineal también pueden lograr una gran precisión y exactitud a un costo mucho menor del que se necesita para obtener coordenadas de latitud y longitud con gran exactitud, especialmente cuando el objetivo es una precisión de menos de un metro. Esto depende en gran medida del ancho de la característica lineal, su línea central y la visibilidad de los puntos de referencia y marcadores que se utilizan para definir los desplazamientos de referencia lineal.

A menudo, los ingenieros crean carreteras utilizando herramientas CAD que no tienen ninguna referencia geoespacial, y LRS es el método preferido para definir datos para entidades lineales.

En consecuencia, una limitación importante de la referencia lineal es que especificar puntos que no están en una característica lineal es problemático y propenso a errores, aunque no completamente imposible. Consideremos, por ejemplo, un albergue de esquí ubicado a 100 metros a la derecha de la carretera, viajando hacia el norte. El sistema de referencia lineal se puede ampliar especificando un desplazamiento lateral, pero la ubicación absoluta (es decir, las coordenadas) del albergue no se puede determinar a menos que se especifiquen las coordenadas de la carretera; ese proceso es propenso a errores, particularmente en carreteras con curvas.

Otro inconveniente importante de la referencia lineal es que una modificación en la alineación de una carretera (por ejemplo, la construcción de una circunvalación alrededor de una ciudad) cambia las mediciones que hacen referencia a todos los puntos aguas abajo. El sistema requiere una extensa red de estaciones de referencia y un mantenimiento constante. En una era de mapas móviles y GPS, esta sobrecarga de mantenimiento para los sistemas de referencia lineal pone en riesgo su viabilidad a largo plazo. (Pero consulte a continuación el requisito de la Administración Federal de Carreteras de los EE. UU. de que todos los DOT estatales utilicen LRS).

No obstante, viajar por una carretera es una experiencia lineal y, como mínimo, la referencia lineal seguirá teniendo un papel en las conversaciones. El gobierno federal de los EE. UU. reconoce que los sistemas de referencia lineal son una herramienta valiosa para especificar los datos de derecho de paso y, de hecho, ahora son obligatorios para los estados. Por lo tanto, no es probable que el uso de LRS disminuya en el futuro cercano.

La Administración Federal de Carreteras de Estados Unidos está presionando a los estados para que avancen hacia la estandarización de los datos de LRS con el requisito ARNOLD. A saber:

"El 7 de agosto de 2012, la FHWA anunció que el HPMS está ampliando el requisito de que los Departamentos de Transporte (DOT) estatales presenten sus LRS para incluir todas las carreteras públicas. Este requisito se denominará Red de carreteras de datos referenciados lineales (ARNOLD)". ^[1]

El requisito ARNOLD sienta las bases para los sistemas que utilizan tanto LRS como coordenadas. Ambos sistemas son útiles en diferentes contextos y, si bien el uso de latitud y longitud se está volviendo muy popular debido a la disponibilidad de dispositivos prácticos y asequibles para capturar y mostrar datos de coordenadas globales, el uso de LRS se ha adoptado ampliamente para la planificación, la ingeniería y el mantenimiento.

La referenciación lineal está soportada, por ejemplo, por varios programas de sistemas de información geográfica , entre los que se incluyen:

• Intergrafo ^{[2] [3]}
• Oficina de transmisión global de GE ^[4]
• ArcGIS ^[5]
• Mapa geográfico de sistemas de información geográfica ^[6]
• SIG DE HIERBAS ^[7]
• PostGIS ^[8]
• QGIS ^[9]

• PK (también conocidos como referencias de estación ) en topografía de construcción
• Número de salida
• Geocodificación
• Sistema de coordenadas geográficas
• Medición de longitud
• Hito
• Mapa vial
• Milla cero

• Noronha, Val; Church, Richard L. (2002), Referencia lineal y expresiones alternativas de ubicación para el transporte (PDF) , Santa Barbara, California: Laboratorio de inteligencia de vehículos y análisis de transporte, Centro Nacional de Información y Análisis Geográfico, archivado desde el original (PDF) el 20 de julio de 2011 , consultado el 8 de marzo de 2011
• Curtin, K; Arifin, R; Nicoara, G (2007), Un proceso integral para referencias lineales (PDF) , URISA Journal 19 (2), 41-50, archivado desde el original (PDF) el 23 de junio de 2010