3.5 Mapeo en campo con GPS

¿Qué es GPS?

Hoy existen varios sistemas de posicionamiento por satélite operando en paralelo: GPS (Estados Unidos), GLONASS (Rusia), Galileo (Europa) y BeiDou (China). El nombre técnico que los agrupa a todos es GNSS — Sistema Global de Navegación por Satélite. En el habla cotidiana se dice “GPS” para referirse a cualquiera de ellos, porque fue el primero y el más difundido. Los teléfonos modernos usan varios sistemas a la vez sin que el usuario lo note. En esta documentación decimos GNSS, pero si lees GPS en otro lado, están hablando de lo mismo.

Cómo funciona

Cada satélite transmite continuamente una señal que incluye su posición exacta y una marca de tiempo precisa. El receptor — el teléfono o dispositivo GPS — escucha esas señales y mide cuánto tardaron en llegar. Como las señales viajan a la velocidad de la luz, ese tiempo de tránsito se convierte directamente en distancia. Con señales de al menos cuatro satélites, el dispositivo puede calcular su posición en tres dimensiones (latitud, longitud y altitud) y corregir el desfase de su propio reloj interno.

Cómo funciona en teléfonos

Los teléfonos modernos combinan varias fuentes de información para determinar su posición, no solo satélites:

• A-GPS (GPS Asistido) — cuando el teléfono tiene conexión a internet o señal celular, descarga de servidores externos los datos de posición y estado de los satélites (almanaque y efemérides). Esto reduce drásticamente el tiempo de primera localización: de varios minutos en frío a pocos segundos. Sin conexión, el teléfono tiene que calcular todo desde cero.
• Fusión de sensores — el sistema operativo combina el GPS con el acelerómetro, el giroscopio y el barómetro. Cuando la señal satelital se pierde momentáneamente — al pasar bajo un puente o entre edificios altos — los sensores de movimiento permiten estimar la posición por inercia hasta que la señal se recupera.
• Posicionamiento por WiFi y celular — si hay redes WiFi visibles o antenas celulares cercanas, el teléfono puede usarlas para refinar su posición incluso antes de adquirir señal satelital. En interiores, esta es a menudo la única fuente disponible.

Precisión

La precisión típica de un teléfono con buena señal está entre 3 y 10 metros. Para mapeo de rutas de transporte esto es generalmente suficiente — el error se promedia a lo largo de toda la traza y las calles tienen más de 10 metros de ancho. La precisión se degrada en zonas con poca visibilidad del cielo: calles muy angostas entre edificios altos, zonas boscosas densas o pasos bajo puentes y viaductos. Un receptor GNSS dedicado puede llegar a 1–3 metros en condiciones similares, pero para los propósitos de esta metodología un teléfono es suficiente.

Mapeo con GPS

El mapeo en campo consiste en registrar el recorrido de una ruta montándose en el vehículo con un dispositivo capaz de registrar su posición de manera continua. El resultado es una traza — una secuencia de puntos con coordenadas y marcas de tiempo — que refleja el camino real que recorrió el camión. Esa traza, una vez procesada, se convierte en la base geográfica del recorrido.

A diferencia del mapeo de escritorio, el trabajo de campo no depende del conocimiento previo de quien mapea. El recorrido queda documentado tal como ocurre, incluyendo variantes, desvíos habituales y cualquier particularidad de la operación real que sería difícil de anticipar frente a un mapa.

Cuándo tiene sentido hacerlo así

El mapeo en campo es la opción adecuada cuando no se conoce con certeza el recorrido completo de una ruta, o cuando se quiere verificar que el recorrido real coincide con lo que dicen los documentos oficiales. También es la mejor forma de capturar rutas en zonas periféricas o con calles poco representadas en los mapas base disponibles.

Tiene más sentido cuando:

• El equipo no tiene información previa confiable sobre la ruta
• Se quiere capturar el comportamiento real del servicio, no solo el itinerario autorizado
• La zona tiene cobertura cartográfica deficiente que complica el mapeo de escritorio
• Se va a capturar información adicional en paralelo — paradas, condiciones de la infraestructura, tiempos entre puntos

El trabajo de campo implica más coordinación logística que el mapeo de escritorio. Alguien tiene que hacer el recorrido completo, en ambos sentidos, con los dispositivos preparados. Dependiendo del tamaño del sistema, esto puede requerir varios días y varias personas.

Herramientas

OSMTracker

Descargar: OSMTracker

Es una aplicación ligera para Android diseñada específicamente para el trabajo de campo en proyectos de mapeo. Registra trazas GPS y permite añadir puntos de interés con foto, nota de texto o nota de voz, todo georreferenciado en el momento.

Para mapeo de transporte es especialmente útil porque permite marcar paradas en tiempo real mientras se hace el recorrido — se aprieta un botón cada vez que el camión se detiene para subir y bajar pasajeros, y la aplicación registra la posición con una etiqueta. Al final del recorrido, el archivo GPX ya lleva marcadas las posiciones de las paradas junto con la traza.

Funciona sin conexión a internet y exporta directamente en formato GPX, que es el estándar para intercambiar trazas GPS entre aplicaciones. Es de código abierto y puede instalarse desde F-Droid además de la Play Store.

Mejor para: levantamientos de campo en proyectos de transporte, captura simultánea de traza y paradas, equipos que trabajan sin conexión.

OsmAnd

Descargar: OsmAnd

Es una aplicación de navegación fuera de línea basada en datos de OpenStreetMap que también permite registrar trazas GPS. A diferencia de OSMTracker, su función principal es la navegación — el registro de trazas es una funcionalidad secundaria — pero para levantamientos simples es una opción válida, especialmente si el equipo ya la tiene instalada.

Funciona sin conexión, tiene buena cobertura de mapas base para México y permite añadir puntos de interés durante el recorrido. Exporta en formato GPX.

Mejor para: equipos que ya usan OsmAnd para navegación y quieren aprovechar la misma aplicación para registrar trazas, recorridos de verificación o campo en zonas sin cobertura de datos.

GPSLogger

Descargar: GPSLogger

Es una aplicación minimalista cuya única función es registrar la posición del dispositivo de manera continua y guardarla en un archivo. No tiene interfaz de mapeo, no permite añadir puntos de interés ni notas — solo graba la traza.

Su ventaja es la simplicidad y el bajo consumo de batería. Para levantamientos donde solo se necesita la traza del recorrido y las paradas se van a registrar de otra manera — con una hoja de cálculo, con otro dispositivo, o a posteriori desde el escritorio — GPSLogger es una opción eficiente.

Mejor para: captura de trazas cuando las paradas se registran por separado, dispositivos de batería limitada, levantamientos de largo recorrido.

MapMap

Descargar: MapMap

Es una aplicación móvil y un portal web desarrollado por Codeando México, ya no recibe mantenimiento, por lo cual está algo desactualizada. Fue desarrollada a partir de TransitWand, específicamente para el levantamiento de datos de transporte público. Es muy sencilla y casi no tiene funcionalidades. Permite registrar el recorrido de una ruta con GPS y capturar paradas, con una interfaz diseñada para esa tarea concreta — más orientada al transporte que OSMTracker, que es una herramienta de mapeo general.

Incluye campos específicos para datos de transporte: nombre de la ruta, sentido, tipo de vehículo. El resultado puede exportarse en formatos compatibles con flujos de trabajo de datos de transporte.

Mejor para: solo es recomendable en casos muy sencillos de mapeo.

Dispositivos GPS dedicados

Los teléfonos modernos tienen receptores GNSS suficientemente precisos para mapeo de transporte en la mayoría de los contextos urbanos. Sin embargo, en proyectos con requisitos de precisión más exigentes o en condiciones de señal difíciles — zonas con edificios altos, áreas con mucha interferencia — puede ser útil usar un dispositivo GPS dedicado.

Los GPS de mano tipo Garmin registran trazas en formato GPX compatible con todas las herramientas de procesamiento habituales. Tienen mejor recepción de señal que los teléfonos en condiciones adversas y no tienen el problema de consumo de batería de las aplicaciones móviles. Su limitación es que no permiten añadir notas o fotos durante el recorrido, por lo que hay que llevar algún sistema paralelo para registrar las paradas.

Buenas prácticas durante el levantamiento

Preparar el dispositivo antes de salir. La aplicación debe estar instalada y configurada, y el dispositivo con batería completa. El mapeo con GPS consume más batería de lo habitual, por lo que nunca se debe iniciar un levantamiento si el dispositivo tiene poca carga — si la batería se agota a mitad del recorrido, habrá que repetir todo el trabajo. De ser posible, llevar una batería externa o power bank para recargar durante el trabajo de campo.

Realizar ejercicios de prueba antes de los levantamientos reales. En campo es tarde para resolver problemas técnicos. Si es la primera vez que se usa una aplicación, conviene hacer un recorrido de prueba corto antes del levantamiento real. Esto permite verificar que el dispositivo funciona correctamente, que la aplicación registra datos sin errores y que el equipo entiende el flujo de trabajo. Un error detectado en la prueba puede corregirse fácilmente; un fallo durante el levantamiento real requiere repetir todo el trabajo. Además los usuarios adquierten familiaridad con la aplicación.

Verificar la señal GNSS antes de empezar a grabar. La primera vez que se abre una aplicación que utiliza señales GNSS, la adquisición de satélites puede tardar varios minutos, especialmente en exteriores con cielo despejado. Este período inicial, conocido como cold start, es necesario para que el receptor establezca su posición con precisión. Iniciar la grabación antes de que la señal sea estable resulta en puntos imprecisos al comienzo de la traza, lo que complica el procesamiento posterior. Se recomienda esperar a que el indicador de precisión sea verde o que la aplicación confirme que tiene suficientes satélites antes de presionar el botón de grabar.

Registrar ida y vuelta por separado. El recorrido de ida y el de regreso constituyen trazas independientes y deben guardarse en archivos diferentes. No se puede asumir que el vehículo sigue exactamente las mismas calles en ambas direcciones — muchas rutas tienen recorridos asimétricos debido a restricciones de tránsito, preferencias operacionales o características de las vías. Al procesar los datos, tener trazas separadas permite identificar estas variantes y documentarlas correctamente.

Marcar las paradas en tiempo real. Este paso es opcional, dependiendo de los oibjetivos planteados. Registrar cada parada cuando el vehículo se detiene es fundamental para la precisión. La mayoría de las aplicaciones recomendadas permiten añadir marcadores, notas de texto o capturar fotos georreferenciadas sin interrumpir la grabación de la traza. Intentar recordar y registrar las paradas al final del recorrido introduce errores de memoria, omisiones y posiciones inexactas. Hacerlo durante el trayecto garantiza que la ubicación de cada parada queda asociada a las coordenadas correctas.

Nombrar los archivos de forma consistente. Establecer un patrón de nomenclatura claro desde el inicio — por ejemplo, ruta-12-ida.gpx, R12_vuelta_2024-05.gpx o transporte-metropolitano-linea-5-regreso — evita confusión cuando se acumulan múltiples archivos de diferentes rutas y fechas. Un nombre descriptivo facilita la organización, la búsqueda posterior y reduce el riesgo de procesamiento incorrecto o duplicado de datos.

Documentar las incidencias del recorrido. Cualquier anomalía o particularidad observada durante el levantamiento debe quedar registrada: desvíos inusuales, tramos con señal GPS débil, cambios de recorrido según horarios, cierres de calles, obras en progreso o comportamientos del conductor que afecten la ruta real. Una nota de voz grabada en el momento, un mensaje en el chat del equipo o una anotación en un archivo de texto es suficiente. Esta información es invaluable durante el procesamiento, pues permite distinguir entre errores de medición y variaciones genuinas de la operación.

Procesamiento posterior

La traza GPS obtenida en campo constituye datos sin procesar que requieren revisión y depuración antes de su uso operativo.

Errores comunes en trazas GPS

Los errores típicos que se presentan en el trabajo de campo incluyen:

• Puntos desplazados fuera de la calzada por pérdida momentánea de señal satelital
• Saltos bruscos entre puntos en el inicio o cierre de la grabación
• Tramos de degradación de precisión en proximidad de edificios altos, pasos elevados o zonas con interferencia electromagnética
• Desviaciones sistemáticas ocasionadas por reflexión de señales en superficies reflectantes

Corrección de la traza

El procesamiento se realiza mediante herramientas de escritorio especializadas:

• QGIS: permite visualizar la traza sobre capas de referencia, identificar anomalías y ajustar la geometría manualmente
• JOSM: editor de OpenStreetMap que facilita la corrección de trazas usando imágenes de satélite como referencia geográfica o datos de OpenStreetMap.

Durante la corrección, se utiliza la traza como guía de referencia y se ajusta la geometría linealmente siguiendo las calles reales representadas en la cartografía base disponible.

Resultado del procesamiento

Una vez depurada, la línea resultante representa el recorrido real de la ruta de forma precisa y limpia, apta para:

• Publicación directa como documentación del recorrido
• Base geográfica para la construcción de feeds GTFS
• Validación de datos operativos contra la geografía real del servicio