Cómo los desarrollos pasados y actuales pueden afectar al topógrafo

El mundo está en constante cambio. La profesión del hidrografista también. Pero ¿cómo afectarán los cambios tecnológicos y sociales actuales a la hidrografía? ¿Se tratará de una repetición histórica o estamos al borde de algo completamente nuevo? Analicemos algunos desarrollos pasados, tomando como ejemplo una frase de George Santayana (1905): «Quien no recuerda el pasado está condenado a repetirlo». Por lo tanto, este artículo considerará primero algunos desarrollos históricos para prever qué le deparará el futuro a nuestra profesión. Tenga en cuenta que este resumen no es exhaustivo ni permite atribuir los desarrollos a un período de tiempo exacto.

Hasta 1720: la era de los descubrimientos

Antes del siglo XVIII ^, la hidrografía era una actividad muy imprecisa, con datos recopilados de forma asistemática de numerosas fuentes. La batimetría estaba prácticamente ausente en las primeras cartas y el posicionamiento se basaba en mediciones de latitud relativamente rudimentarias y la navegación a estima. Las cartas eran secretos de estado o de empresa, o bien eran creadas y distribuidas por imprentas comerciales. Con frecuencia, la información no solo era inexacta, sino también obsoleta. Las cartas nuevas solían ser copias de las antiguas, con un nuevo diseño y nombre.

Los hidrografistas, tal como los conocemos hoy, eran prácticamente inexistentes, y la información cartográfica provenía de capitanes y exploradores que anotaban lo que observaban. Recopilaban sus datos utilizando cualquier velero en el que se encontraran, a menudo se ausentaban durante años y dependían de los navegantes a bordo, cuya formación recaía principalmente en personas individuales. El conocimiento se transmitía oralmente mediante la experiencia práctica o un selecto número de obras canónicas sobre navegación que a menudo se conservaban impresas durante décadas.

1720-1920: la hidrografía se vuelve científica

A partir del siglo XVIII ^, la hidrografía para la seguridad de la navegación se institucionalizó más a nivel estatal, comenzando con el Depósito Francés de Cartas y Planos de la Marina en 1720. No fue hasta la segunda mitad del siglo XVIII ^que se realizaron actualizaciones sistemáticas de las cartas basadas en estudios hidrográficos adecuados. Este fue también el comienzo de la hidrografía tal como la conocemos hoy. Primero, se realizó trabajo de agrimensura para establecer la red geodésica. El desarrollo del sextante y el cronómetro permitió determinaciones relativamente precisas de latitud y longitud, lo que mejoró enormemente la precisión de los datos. Los datos hidrográficos se recopilaron entonces sistemáticamente utilizando la resección desde dos ángulos de sextante combinados con las profundidades del plomo y la línea a lo largo de las líneas de agrimensura. La cartografía en sí se basó, dependiendo de la preferencia del servicio hidrográfico, en instrumentos como el puntero de la estación o en fórmulas recientemente desarrolladas. Las cartas náuticas fueron emitidas por los gobiernos en lugar de empresas comerciales.

A medida que la exploración se volvió más sistemática e institucional, aparecieron herramientas y capacitación especializadas. Los buques de exploración y levantamientos requerían su propio presupuesto y una tripulación especializada. La potencia de los motores se adoptó con relativa rapidez. La capacitación hidrográfica aún se realizaba "en el trabajo" y la mayoría de los hidrografistas comenzaron su carrera como navegantes. Los hidrografistas se ausentaban durante largos períodos, pero a menudo podían confiar, en cierta medida, en la infraestructura existente para su apoyo. Dado que la mayor parte de los levantamientos eran asuntos gubernamentales, los hidrografistas se incorporaron a las armadas y se capacitaron en institutos navales. Sobre el terreno, contaban con el apoyo de una tripulación de levantamientos que era capacitada en el trabajo por los mismos hidrografistas que supervisaban su trabajo. Comenzaron a aparecer libros específicamente dedicados al levantamiento hidrográfico, como los de Murdoch Mackenzie y Beautemps-Beaupre.

1920-1970: la hidrografía se vuelve electrónica

Los métodos descritos se perfeccionaron durante este período, pero permanecieron esencialmente inalterados. Con el desarrollo de la acústica subacuática, la ecosonda monohaz se introdujo en la hidrografía y se adoptó rápidamente como herramienta estándar. En Estados Unidos, se desarrolló la medición radioacústica, un sistema que puede considerarse precursor del posicionamiento de línea base larga. Durante la Segunda Guerra Mundial, se concibieron sistemas de posicionamiento electrónico que, tras la guerra, se transformaron en una multitud de sistemas de posicionamiento hiperbólico y de alcance a alcance de alta precisión.

La fotogrametría topográfica se generalizó, lo que también supuso la introducción de la aviación en la hidrografía. Estas nuevas tecnologías se combinaron con las antiguas. El trazado de cartas náuticas no cambió mucho y aún requería mano de obra, pero la impresión de cartas se modernizó. Hacia el final de este período, surgieron las primeras tecnologías de levantamientos modernos, como las ecosondas multihaz, el sonar de barrido lateral, el posicionamiento acústico subacuático y los perfiladores del subsuelo.

La creación del Buró Hidrográfico Internacional (BHI, ahora OHI) en 1921 puede considerarse el inicio formal de la cooperación internacional, que perdura hasta la actualidad. En cuanto a la formación hidrográfica, no se produjeron grandes cambios. La publicación de la Revista Hidrográfica Internacional por el BHI y las conferencias hidrográficas celebradas por este contribuyeron en gran medida a la difusión del conocimiento en este campo. Los topógrafos se encontraban ahora fuera del país durante periodos que oscilaban entre unos meses y un año, y contaban con la infraestructura existente y comunicaciones relativamente rápidas.

1970-1990: se automatiza la hidrografía

Con la exploración y producción más sistemática de petróleo y gas, la prospección hidrográfica se convirtió en una empresa privada y comercial. Si bien inicialmente las armadas apoyaron la exploración, pronto se hizo evidente la necesidad de mayor capacidad. También se hizo evidente que los requisitos del proyecto eran diferentes, aunque las tecnologías de prospección eran esencialmente las mismas. Los hidrógrafos rápidamente incorporaron las computadoras a sus procesos de trabajo, lo que permitió una recopilación y procesamiento de datos más rápidos. A medida que aumentaba la capacidad informática, el software se volvió más complejo y completo.

Ante la mayor necesidad de capacidad, la formación de topógrafos ya no podía ser gestionada únicamente por las armadas, aunque muchos de los primeros topógrafos comerciales adquirieron sus conocimientos a través de los respectivos servicios hidrográficos. Surgió la formación civil especializada, con la OHI estableciendo los estándares para los programas de formación, lo que dio lugar a los cursos reconocidos de Categoría A y Categoría B que aún se imparten en la actualidad. Este período también presenció la creación de sociedades hidrográficas, así como de nuevas publicaciones periódicas y congresos para educar continuamente a un público hidrográfico mucho más amplio y permitirles establecer contactos y cooperar.

El topógrafo de esta época debía ser experto tanto en las antiguas técnicas manuales como en las nuevas tecnologías digitales y electrónicas. El entorno comercial también exigía plazos de entrega más rápidos, y el topógrafo ya no podía permitirse un retraso de unos meses entre la inspección y la entrega del producto final. Los equipos se redujeron, ya que la automatización no requería tanto personal. El topógrafo solía estar ausente durante no más de unos meses y podía contar con organizaciones estructuradas y comunicación inmediata con expertos para resolver problemas.

1990–2015: revolución de los datos

El GNSS, y en concreto el dGPS, se adoptó rápidamente en el mundo hidrográfico y sustituyó casi por completo al posicionamiento electrónico, ya que ofrecía una precisión similar, pero era mucho más rápido y económico. Simultáneamente, sistemas como la ecosonda multihaz y el LIDAR batimétrico se comercializaron. Esto transformó los datos escasos de un solo haz en conjuntos de datos de alta densidad con cobertura total del fondo.

Este período también presenció el desarrollo del sistema de información geográfica y del software de levantamiento moderno para respaldar los nuevos flujos de datos. La cartografía se convirtió en parte del software de levantamiento, facilitando la conversión de datos en producto final con relativa rapidez. Simultáneamente, se definieron y desarrollaron la carta náutica electrónica y el sistema de visualización de cartas electrónicas, lo que permitió la distribución digital segura de los datos de navegación. Las nuevas plataformas se perfeccionaron, y el ROV se convirtió en la herramienta estándar en alta mar. Se desarrollaron los primeros vehículos submarinos autónomos, pero la herramienta principal siguió siendo el buque/lancha de levantamiento y el avión/helicóptero para fotogrametría y lidar aerotransportado (batimetría).

Las nuevas tecnologías exigen nuevos estándares, y las instituciones comerciales y civiles comenzaron a desarrollarlos, en particular el Grupo Europeo de Topografía Petrolera (EPSG, ahora IOGP) y la Asociación Internacional de Contratistas Marítimos (IMCA). El nuevo topógrafo debía ser capaz de gestionar grandes volúmenes de datos y una mayor precisión con herramientas que aún se estaban desarrollando y mejorando. Los equipos de topografía se redujeron aún más, pero el conocimiento se difundía fácilmente a través de internet y publicaciones digitales. Los topógrafos hidrográficos solían estar ausentes durante semanas o incluso meses. El topógrafo hidrográfico era responsable de una amplia variedad de sistemas que utilizaban tecnología aún en desarrollo. Como resultado, la formación también se amplió en temas y se detalló en contenido, centrándose en técnicas y aplicaciones específicas.

2015–hoy: remoto, autónomo y artificial

La mayoría de las tecnologías que utilizamos hoy en día siguen siendo las mismas que en épocas anteriores. Los sistemas se han vuelto más fáciles de usar si se configuran correctamente. Sin embargo, los clientes también exigen cada vez más datos de mayor calidad, a la vez que establecen tolerancias de construcción más estrictas. La mayor miniaturización de la electrónica y la mejora de la potencia de procesamiento han permitido el desarrollo de dispositivos electrónicos más pequeños y rápidos. Además, las comunicaciones se han vuelto significativamente más rápidas y económicas.

Esto ha permitido el desarrollo de sistemas autónomos, no tripulados y remotos. El vehículo aéreo no tripulado, equipado con lidar y cámaras fotogramétricas, es estándar en muchos proyectos de construcción. El siguiente paso, el control remoto y el procesamiento remoto de datos topográficos con embarcaciones ligeras o no tripuladas, y en ocasiones autónomas, está en pleno auge. Esto también ha transformado el entorno laboral; el teletrabajo no requiere que el topógrafo esté ausente y, por primera vez, algunos topógrafos pueden trabajar desde su escritorio en la oficina y llegar a casa a tiempo para la cena.

Con el aumento de la potencia informática, el procesamiento de datos también se ha automatizado. El aprendizaje automático y la inteligencia artificial han superado la fase de investigación y se están convirtiendo poco a poco en una práctica común en el procesamiento de datos. Recopilar datos en bases de datos e integrarlos con otros conjuntos de datos es ahora la norma para muchos clientes para quienes los datos batimétricos son solo un aspecto de sus operaciones diarias.

Hacia el futuro

¿Cómo será la hidrografía en los próximos 10 a 20 años? Nadie puede asegurarlo, pero la historia demuestra claramente que seguirán surgiendo nuevas tecnologías. Históricamente, los hidrografistas han demostrado ser tecnócratas y lo suficientemente flexibles como para ser pioneros en la adopción de nuevas tecnologías y absorberlas rápidamente. Por otro lado, la sociedad ha cambiado. Esto se refleja en la duración de la rotación laboral, que se ha reducido gradualmente de años a semanas y, para algunos, a menos de un día laborable.

A medida que la revolución industrial cambió la forma en que propulsábamos nuestros buques de prospección, la era de la automatización cambió la forma en que recopilamos datos. De cara al futuro, podemos ver surgir dos tipos de topógrafos. El primero es muy hábil en los detalles teóricos y tecnológicos más avanzados de la movilización, la adquisición y el procesamiento de datos. Este tipo de topógrafo posiblemente se desplazará de un sitio a otro, movilizando sistemas y solucionando problemas en campo. Una vez que el sistema esté configurado y funcionando, veremos otro tipo de topógrafo, más parecido a un operador, asumiendo la operación. Estos operadores probablemente trabajarán cada vez más a distancia, y su función principal será supervisar el funcionamiento de sistemas altamente automatizados. Cuando detecten un problema, recurrirán a un topógrafo especializado en resolución de problemas para analizarlo y resolverlo, ya sea mediante un cambio en el sistema o mediante medidas correctivas con la automatización.

En cuanto al procesamiento y los productos de datos, hemos observado una transición gradual desde productos de seguridad de navegación en papel a productos/datos electrónicos para un uso mucho más amplio, integrándolos con otros conjuntos de datos. Al mismo tiempo, el procesamiento de datos sin mayores problemas se está automatizando cada vez más. Esto posiblemente creará una división similar para el procesamiento y la cartografía de datos, como la descrita para la adquisición de datos.

Lo anterior se traduce en un posible cambio de paradigma en nuestra industria, algo que no hemos visto en décadas. Requeriremos (de nuevo) operadores topográficos que puedan capacitarse con relativa rapidez y sin necesidad de conocimientos teóricos, así como topógrafos más técnicos que puedan supervisar las operaciones y analizar y solucionar problemas del sistema con un profundo conocimiento. Al mismo tiempo, la variedad de sistemas es tal que resulta imposible capacitarse detalladamente en cada sistema y método. La formación deberá proporcionar una comprensión básica de todas las tecnologías y técnicas, y la especialización se realizará mediante formación formal adicional orientada a la aplicación.

Lo anterior puede parecer negativo, pero considerando que cada vez es más difícil conseguir y retener personal para muchas empresas, también podría ser una solución. El gran reto será mantener los programas de formación para los topógrafos especializados si el volumen cae aún más bajo que el actual.

Iglesia Huibert-Jan LekkerkerkAutor

Huibert-Jan Lekkerkerk es editor colaborador, consultor hidrográfico independiente y autor de otras publicaciones...