TEMA 8 : CONCEPTOS BÁSICOS Y PRINCIPIOS TEÓRICOS DE LA CARTOGRAFÍA. OBJETIVOS DEL TEMA:
Conocer determinados conceptos de cartografía como:
- Divisiones de la cartografía.
- Los sistemas de coordenadas.
- La escala en cartografía.
Introducir al alumno en el conocimiento de la Geodesia.
Conocer el ejemplo de la Red Geodésica Española. 1.- DEFINICIONES DE ALGUNOS TÉRMINOS CARTOGRÁFICOS. A continuación se expresan las definiciones de algunos términos
cartográficos, que, aunque ya hayan sido utilizados en lecciones
anteriores, conviene tener en cuenta:
Mapa: representación gráfica, sobre una superficie plana, de una
parte o el total de la superficie terrestre. Tienen como principal
función el mejorar el conocimiento geográfico de la persona que
los usa, y servir como medio de comunicación. Poseen gran
diversidad de tamaños y tipos según su escala, tema a tratar, etc.
Cartas: son mapas especialmente diseñados para cubrir las
necesidades de los navegantes tanto náuticos como aéreos.
Sobre ellas se determinan posiciones, se trazan trayectorias, se
señalan rumbos, etc.
Planos: son mapas realizados a una escala relativamente
grande. Es decir, los objetos se representan con mucho detalle y
el plano representa una pequeña parte de la superficie terrestre
(diferencia ésta fundamental con respecto al mapa o carta).
Muestran edificaciones, carreteras, líneas fronterizas, límites
1
administrativos, etc. Para su determinación se utilizan,
generalmente, métodos topográficos, no cartográficos.
Escala: relación de semejanza que se establece entre las
dimensiones reales de un objeto y su imagen sobre el mapa.
Proyección cartográfica: es el método usado para realizar una
representación de una parte o el total de la superficie terrestre
obtenida por transformación de una superficie básicamente
esférica (como puede ser La Tierra) en una superficie plana
(como puede ser un mapa) más fácil y cómoda de manejar.
Coordenadas geográficas: son los valores de latitud y longitud
que permiten determinar la posición de un punto sobre una
superficie básicamente esférica, como puede ser La Tierra.
Coordenadas cartesianas: valores de abscisas y ordenadas, X e
Y respectivamente que permiten determinar la posición de un
punto sobre una superficie plana. 2.- GEODESIA Y ELIPSOIDE DE REFERENCIA.
La Geodesia es la ciencia que tiene por objeto el estudio de la
forma, dimensiones y campo gravitatorio de La Tierra.
Las desviaciones de la forma de La Tierra respecto de una esfera
son relativamente pequeñas, sin embargo, para la elaboración de mapas
resultan muy importantes, afectando directamente a la precisión con la
cual los datos geográficos se transfieren a los mapas.
Por ejemplo:
Si redujéramos La Tierra haciendo coincidir su diámetro ecuatorial
con el diámetro de una esfera de 1 m., el achatamiento polar, es
decir, la diferencia entre el radio de la esfera y el radio del polo,
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no llegaría a 3,5 mm de longitud. Respecto a la superficie
terrestre que observamos en nuestras vidas cotidianas, la
montaña más alta no se podría apreciar a simple vista en dicha
esfera.
Para el desarrollo de la geodesia se determinan sobre la
superficie terrestre y de forma muy precisa ciertos puntos denominados
vértices geodésicos (en la imagen siguiente se puede observar uno de
los hitos de hormigón que se utilizan para identificar los vértices
geodésicos en España por el Instituto Geográfico Nacional). Tomando
como referencia dichos vértices, se apoyan los trabajos topográficos.
Figura 8.01. Hito de hormigón utilizado por el Instituto Geográfico Nacional para identificación de los
vértices geodésicos.
Para situar estos puntos, se han referido a una superficie
denominada geoide, siendo este una superficie irregular que considera
la variación de la gravedad debidas a la distribución irregular de la masa
terrestre, es el geoide perpendicular en cada uno de sus puntos a la
dirección de la gravedad. Sería aproximadamente la forma que resultaría
de considerar el nivel medio de los mares actuales y el nivel del agua en
una serie de canales que surcaran la superficie terrestre.
El geoide está constituido por el lugar geométrico de los puntos
que se encuentran en equilibrio bajo la acción de las siguientes fuerza:
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Fuerzas de atracción gravitatoria del resto de los puntos de la
superficie terrestre.
Fuerzas de atracción gravitatoria del resto de los astros del
Sistema Solar.
Fuerza centrífuga debida al movimiento de rotación de La Tierra.
El geoide tiene, por tanto, forma irregular, lo que dificultaría la
determinación de la proyección de los vértices geodésicos, es decir, de
la verticalidad, o del centro de gravedad. Por ello se acepta como
superficie de referencia el elipsoide de revolución ligeramente achatado
por los polos que más se ajuste al geoide, es el denominado elipsoide de referencia.
Figura 8.02. Esquema de una elipse de ejes “a” y “b” y un elipsoide.
Los parámetros necesarios para definir un elipsoide son tres:
Radio polar b
Radio ecuatorial a
Aplastamiento α = (a - b) / a
El geoide es, por tanto, una superficie física y única, mientras que
el elipsoide de referencia es una superficie arbitraria respecto de la cual
se determinan la posición de los vértices geodésicos y la forma del
geoide.
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Se refleja, de forma esquemática, en la siguiente figura, la
diferencia de formas del geoide y el elipsoide:
Figura 8.03. Representación esquemática de la diferencia entre Geoide y Elipsoide.
Hasta 1.924 cada nación utilizaba un elipsoide de referencia,
escogiendo aquel que mejor se adaptaba a la superficie de cada país.
Así pues, en España se refirió al elipsoide de Struve, en Europa Central
se utilizó el de Bessel, en Gran Bretaña y Francia el de Clarke, pero con
distintas dimensiones.
En 1.924 en asamblea celebrada en Madrid, la Unión Geofísica
Internacional acordó recomendar la utilización como referencia el
elipsoide de Hayford (que en 1.910 estableció para la representación
de los Estados Unidos) para los sucesivos trabajos de geodesia,
denominado Elipsoide Internacional.
Posteriormente en 1.964 la Unión Astronómica Internacional,
utilizando métodos de observación espacial por satélite, recomendando
unas pequeñas modificaciones de dicho elipsoide, que en 1.967 fue
modificado por Veis y es el que actualmente se utiliza.
Uno de los elipsoides comúnmente más utilizados es el elipsoide
de Hayford, sus datos geométricos son:
Semieje mayor “a” (m.) 6.378.388,000
Semieje menor “b” (m.) 6.356.911,946
Aplanamiento “α” 297,00000
Excentricidad “e” 0,081992
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Una vez conocidos datos u observaciones de puntos sobre la
superficie terrestre, hay que trasladarlas o referirlos al elipsoide
escogido. Esta operación es lo que se conoce con el nombre de
reducción, y es el elipsoide la base que se utilizará en la proyección
cartográfica para la elaboración de mapas.
El Datum es el punto fundamental sobre la superficie de
referencia para la determinación de coordenadas geodésicas. En este
punto las verticales al geoide y al elipsoide coinciden, así como las
coordenadas astronómicas y geodésicas. Es el punto que sirve de
referencia para la determinación del recto de los vértices.
En España se utiliza el Datum Europeo o Datum Postman,
conocido también por el nombre European Datum 1.950 o ED-50,
localizado en dicha ciudad alemana.
En el proceso cartográfico, para poder transformar las
coordenadas geográficas tridimensionales determinadas sobre el
elipsoide a una superficie plana bidimensional, se utilizan las
proyecciones cartográficas.
3.- REDES GEODÉSICAS Y TOPOGRÁFICAS.
Las redes topográficas están constituidas por vértices
posicionados entre sí relativamente en el contexto espacial por medio de
aparatos topográficos y métodos apropiados. Configuran los sistemas de
referenciación para trabajos usuales de ingeniería y para captar
información geográfica. Estas redes están encuadradas en la red
geodésica regional o nacional.
La red geodésica es una macroestructura formada por una malla
de triángulos. De dichos triángulos se conocen todos elementos
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espaciales y sus vértices son los que denominábamos vértices geodésicos.
El establecimiento de esta red es uno de los objetivos
fundamentales de la Geodesia, ya que dentro de esa malla es donde se
encuadran los trabajos de topografía (ingeniería, construcción,
planificación territorial, etc).
Para apoyar la red geodésica, más o menos en el centro del país,
se determina una base, es decir, una longitud entre dos puntos medida
con la mayor precisión, que va a servir de apoyo y de partida a toda la
red geodésica.
Para evitar la acumulación de errores, se establecen redes de
distinto orden y precisión. Así, en España existen tres órdenes de redes
geodésicas:
Primer orden. Formada por triángulos de 30-80 km. de lado,
llegando en casos excepcionales a a 270 km en el caso del lado
Mulhacén (Sierra Nevada) – Filhaussen (Argelia).
Segundo orden. Apoyada en la anterior y con lados de 10-30 km.
Tercer orden. Apoyada en la de segundo y lados de 5-10 km.
Los triángulos de primero y segundo orden se determinan sobre el
elipsoide, considerando la esfericidad terrestre, sin embargo los de
tercer orden se determinan como planos.
4.- LA RED GEODÉSICA ESPAÑOLA.
En el siglo XVIII tuvieron lugar los primeros intentos para iniciar el
estudio de la red geodésica española, sin embargo, no fue hasta 1.853
con la “Ley de Medición del Territorio” cuando se iniciaron los trabajos
para la realización del Mapa General de España, a cargo del Ministerio
de la Guerra, y después del Ministerio de Fomento.
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En 1.857 se midió la base de Madridejos, lado fundamental de la
triangulación de todo el país.
Los trabajos avanzaban con lentitud hasta que en 1.870 se crea el
Instituto Geográfico, dirigido por el General Don Carlos Ibañez de
Ibero.
El Instituto Geográfico tenía como misión la realización del Mapa Topográfico Nacional a escala 1/50.000, que se comenzó a publicar en
el 1.875.
Simultáneamente, el Depósito de la Guerra, creado en 1.810,
seguía desarrollando sus trabajos cartográficos, pasando en 1.939 al
actual Servicio Geográfico del Ejército.
Las redes de segundo y tercer orden se terminaron en el 1.930,
determinándose, junto con sus vértices, la posición de las veletas de las
iglesias de los pueblos.
Actualmente, la Red Geodésica Nacional se encuentra integrada
por 650 vértices de primer orden (RPO) y unos 12.000 vértices de orden
inferior (ROI, son los de segundo y tercer orden), recubriendo, ambas,
todo el territorio nacional, enlazando con las redes de Francia, Portugal,
Marruecos y ambos archipiélagos.
En la RPO existen 56 estaciones astronómicas, 18 estaciones
Doppler y 16 estaciones GPS.
Con el proyecto de red IBERIA95 se estableció una red de
vértices geodésicos con coordenadas referidas al sistema WGS84, que
es el sistema empleado por los modernos receptores GPS
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El proyecto REGENTE (Red GEodésica Nacional por Técnicas
Espaciales) cubrió todo el territorio español con una densa red
geodésica tridimensional de alta precisión. En cada Hoja del MTN
1/50.000 existirá, como mínimo, una estación REGENTE coincidente con
un vértice de la Red Geodésica Convencional (ROI) o con un clavo de
una línea de nivelación de alta precisión (NAP).
El conjunto de unas 1.200 estaciones abarca todo el territorio
nacional, incluidos los archipiélagos balear y canario. La observación,
iniciada en 1994 en la zona peninsular y en las Islas Canarias, se
efectúa con receptores GPS.
Este proyecto permite:
La adopción del nuevo Sistema de Referencia Terrestre Europeo
(ETRS 1989) para todos los trabajos geodésicos.
Obtención de precisos parámetros de transformación ED50-
ETRS89 que permitan la adopción de este último sistema para la
cartografía nacional.
Cálculo de un geoide centimétrico para transformación de
altitudes elipsoidales (GPS) en altitudes sobre el nivel medio del
mar.
Navegación GPS de alta precisión sobre la actual cartografía.
3.- SISTEMAS DE COORDENADAS.
Existe una gran complejidad para definir la posición de un punto
que está sobre la superficie terrestre, sin embargo, se necesita realizar
una aproximación a este problema.
Así, inicialmente, se consideraba la superficie como un plano, en
el cual es posible medir y representar correctamente los fenómenos
mediante el sistema de coordenadas rectangulares planas o cartesianas.
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Sin embargo, ya desde bastante antiguo, desde la Grecia Clásica,
se realizó una aproximación un poco más compleja sobre la superficie
de la tierra, se consideró esta superficie como la de una esfera perfecta;
las coordenadas (longitud y latitud) que se miden sobre esta esfera
responden a una geometría esférica, y se denominan coordenadas geográficas.
Con el desarrollo de la geodesia se ha comprobado que la
superficie de la tierra es un “geoide” lleno de irregularidades, y se realiza
una aproximación a un elipsoide (elipsoide de referencia), las
coordenadas de longitud y latitud medidas sobre dicho elipsoide se
llaman coordenadas geodésicas.
En los procesos cartográficos y topográficos, es decir, cuando se
trata de representar una realidad existente sobre un plano o replantear
una obra sobre la realidad es necesario realizar un cambio constante de
coordenadas geodésicas a planas o viceversa, ya que no es posible
para un topógrafo replantear una obra a base de coordenadas
geodésicas, ni es posible utilizar coordenadas planas para referenciar en
la realidad elementos de un tamaño determinado. Este problema de
transformación de coordenadas geodésicas a coordenadas planas es el
que resuelven los Sistemas de Proyección.
Se explica a continuación el funcionamiento de los dos sistemas
más sencillos de coordenadas, las coordenadas geográficas y la
coordenadas rectangulares planas.
Sistema de coordenadas geográficas.
Es el sistema más antiguo de coordenadas. Se utiliza para
conocer la posición de un punto en la superficie terrestre. Cada punto es
localizado en la intersección de un meridiano con un paralelo.
Antes de continuar, veamos dos conceptos importantes:
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Los meridianos: son líneas imaginarias que constituyen círculos
máximos de la esfera cuyos planos contienen el eje de rotación o eje de
los polos, corresponde a las líneas que unen los dos polos alrededor de
La Tierra.
El meridiano de Greenwich es el origen de meridianos,
denominado así ya que pasa por el antiguo observatorio británico de la
ciudad de Greenwich, escogido convencionalmente como el origen (0°)
de las longitudes sobre la superficie terrestre y como base para el orden
de los husos horarios.
Al este de Greenwich los meridianos son medidos por valores
crecientes hasta + 180°. Al oeste, sus medidas son decrecientes hasta el
límite mínimo de - 180°.
Los paralelos: líneas imaginarias constituidas por círculos de la
esfera cuyo plano es perpendicular al eje de los polos. El ecuador es el
paralelo que divide a La Tierra en dos hemisferios (Norte y Sur),
considerado como el paralelo de origen (0°).
Partiendo del Ecuador en dirección a los polos tenemos varios
planos paralelos al ecuador, cuyo tamaño va disminuyendo, hasta
tornarse un punto en los polos Norte(+90°) y Sur(-90°).
Figura 8.04. Izquierda: esquema de La Tierra, superponiendo meridianos y paralelos
Derecha: Esquema de las coordenadas geográficas (longitud y latitud)
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Según la figura anterior, un punto cualquiera queda delimitado por
la distancia angular a la que se encuentra tanto del ecuador como del
meridiano de Greenwich, como La Tierra es un cuerpo “esférico”, dicha
distancia se determina definiendo dos ángulos denominados:
Longitud, define la distancia angular entre un punto cualquiera
de la superficie terrestre y el meridiano de origen.
Latitud, define la distancia angular entre un punto cualquiera de
la superficie terrestre y el paralelo de origen.
Figura 8.05. Izquierda: Indicación de la coordenada geográfica LONGITUD.
Derecha: Indicación de la coordenada geográfica LATITUD.
Por ejemplo:
Madrid está situada al norte del Ecuador y al oeste de Greenwich
con latitud positiva y longitud negativa.
Por ejemplo, las coordenadas de la Puerta del Sol son:
N 40° 25' 04” , latitud norte
W 3° 42' 08”, longitud oeste
La latitud y la longitud son ángulos y sus medidas son
tradicionalmente representadas en grados, minutos y segundos
sexagesimales.
Sistema de coordenadas rectangulares planas.
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El sistema de coordenadas cartesianas, también conocido por
sistema de coordenadas cartesianas, se basa en la selección de dos
ejes perpendiculares, usualmente los ejes horizontal y vertical, cuya
intersección es denominada origen y establecida como base para la
localización de cualquier punto del plano.
En este sistema de coordenadas, un punto es representado por
dos números: uno correspondiente a la proyección sobre el eje x
(horizontal), asociado a la longitud y otro correspondiente a la proyección
sobre el eje y (vertical), asociado a la latitud.
Figura 8.06. Representación de los ejes horizontal “X” y vertical “Y” y de un punto en el
sistema de coordenadas rectangulares planas.
Estas coordenadas son relacionadas matemáticamente a las
coordenadas geográficas, de manera que unas puedan ser convertidas a
las otras. Sin embargo su geometría es mucho más sencilla y rápida, lo
que originó que Francia durante la I Guerra Mundial adoptara este
sistema para la planificación de estrategias de combate en lugar de las
coordenadas geográficas.
4.- LA ESCALA EN CARTOGRAFÍA.
Los mapas son más pequeños que las áreas que representan, de
manera que para poder ser utilizados deben indicar una razón entre
magnitudes comparables, esta razón se la denomina escala del mapa.
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En un mapa, según las transformaciones descritas al pasar de un
elipsoide a un plano se produce una deformación distinta en cada punto,
lo que obliga a que la escala sea variable de un lugar a otro del mapa.
La escala indicada en el mapa, denominada escala numérica, sólo será válida para ciertos puntos o a lo largo de determinadas líneas
(automecoicas), en los demás lugares, la escala será mayor o menor
que la escala numérica.
Las distancias que se miden directamente en el terreno pasan por
una doble transformación, la primera al referirlos al elipsoide y luego al
pasarlos a una superficie plana. Y al contrario, al realizar un determinado
proyecto, las medidas tomadas en plano no son las que se plasmarán en
el terreno al hacer el replanteo.
Podemos definir dos tipos de influencia en la medida de las
distancias:
Influencia de la reducción: las medidas tomadas en campo Se
trasladan al elipsoide, lo que se conoce con el nombre de
reducción. Influencia de la proyección: se corresponde a la deformación
que tiene lugar al pasar las medidas del elipsoide a una superficie
plana utilizando cualquiera de los sistemas de proyección. Por
ejemplo, en el caso de la proyección UTM, a medida que un lugar
se separa del meridiano de tangencia al cilindro, las
deformaciones son mayores. En este caso concreto, para paliar
este efecto hasta cifras que pueden resultar despreciables a
determinadas escalas, La Tierra se ha dividido en 60 husos de 6º
en longitud y 8º de latitud.
En cualquier mapa definido en proyección UTM, la medida de
distancias está influida por un determinado factor de escala (k), que
varía de la situación del punto dentro del mapa.
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Por ejemplo:
Distancia geométrica 5.000,000 m.
Distancia reducida (plano horizontal) 4.992,152 m.
Distancia sobre el Elipsoide 4.991,248 m.
Distancia en proyección UTM (en el plano) 4.989,777 m.
Estas diferencias, en función del tipo de proyecto, trabajo, mapa o
plano, y sobre todo, en función de la escala de trabajo, a veces son
inadmisibles, con lo cual es necesario realizar ciertas correcciones antes
de llevar la medida en un mapa o plano al terreno.
Si hablamos de un proyecto de ingeniería, con una dimensión
moderada, puede establecerse un sistema de coordenadas local o
particular: coordenadas rectangulares planas partiendo de un sistema
de coordenadas UTM, con las siguientes condiciones:
Las bases de replanteo no deben estar muy alejadas entre sí, no
más de 500 m.. Las deformaciones de la proyección UTM está
alrededor de 4 cm. por cada 100 m
El error angular entre bases contiguas debe estar siempre por
debajo de la tolerancia (para que la poligonación sea conforme,
es decir, que los ángulos se mantengan al pasarlos del terreno al
plano).
Debe utilizarse cada base de replanteo dentro de su zona de
alcance, sin sobrepasar los 500 m.
Las escalas más frecuentes utilizadas en cartografía en países
que emplean el sistema métrico decimal son:
1: 1.000 1: 50.000
1: 2.000 1: 100.000
1: 5.000 1: 200.000
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1: 10.000 1: 500.000
1: 25.000 1: 1.000.000
En Gran Bretaña, Estados Unidos y otros países que utilizan el
sistema de medida anglosajón, es frecuente encontrar mapas con las
siguientes escalas:
1: 31.680 1 pulgada mapa = 0,50 milla terreno
1: 63.360 1 pulgada mapa = 1 milla terreno
La representación de la escala en los mapas puede tomar
diversas formas:
Numérica. Definida por una fracción del tipo 1: 25.000 ó 1/25.000,
lo que significa que una unidad de medida sobre el mapa
representa 25.000 unidades de medida sobre el terreno.
Verbal. Podemos encontrar la relación numérica antes indicada,
pero expresada de forma verbal. Ejemplo los mapas editados por
el Ordenance Survey británico, “1 pulgada a millón” ó “6 pulgadas
a millón”.
Gráfica. Se trata de una línea situada en la carátula o margen del
mapa que se encuentra graduada, indicando el valor que cada
una de dichas graduaciones tiene sobre el mapa.
6.- ETAPAS DEL PROCESO CARTOGRÁFICO. Para terminar este tema, vamos a sintetizar en breves palabras
cual es el procedimiento general que tiene lugar para llegar a la
representación cartográfica de cualquier mapa.
Recopilación de medidas y datos geográficos.
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Elaboración, depuración y tratamiento de dichos datos
geográficos.
Corrección de medidas tomadas mediante su referencia al
Geoide.
Traslado de medidas del Geoide al Elipsoide de revolución
tomado como referencia.
Aplicación de un sistema de proyección para pasar del sistema de
coordenadas geográficas tridimensional del Elipsoide al sistema
de coordenadas planas de dos dimensiones.
Análisis y estudio de todos los parámetros y variables que
intervienen en el diseño gráfico para la representación gráfica de
los datos geográficos en función del mapa a elaborar.
Utilización de las técnicas de diseño, reprografía e imprenta para
la edición y publicación del mapa.
Es importante resaltar que el único objeto de la cartografía es la
elaboración de un mapa, independientemente del tipo de mapa, las
técnicas utilizadas para las distintas fases del proceso, la forma de
presentación o visualización del mapa, etc.
Sin embargo, resulta excepcional la complejidad y confluencia de
conocimientos y tecnologías necesarias para llegar a representar la
superficie terrestre en un mapa. Sabiendo que dicha representación es
un modelo, con imprecisión, y acota en gran medida la realidad, pues,
resulta imposible aún hoy día reflejar en un espacio reducido la gran
cantidad de datos que el mundo a escala real proporciona.
7.- PRINCIPALES DIVISIONES DE LA CARTOGRAFÍA.
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En la cartografía, actualmente, podemos considerar que se divide
en dos grandes bloques, operativamente hablando:
Recopilación y elaboración exhaustiva de datos geográficos y
preparación de una gama de mapas (en cualquier tipo de formato
existente) utilizados como documentos de base y con fines
prácticos y operativos. Son, por ejemplo los mapas topográficos a
gran escala, cartas hidrográficas, cartas aeronáuticas, etc. Se
caracteriza este tipo de cartografía por:
• Recopilación de datos obtenidos a través de trabajos de
campo, utilización de técnicas de la Geodesia, Teledetección,
Fotografía aérea, etc.
• Necesidad de grandes inversiones en equipo técnico y
humano, por lo que generalmente está llevada a cabo por
organismos de tipo estatal.
• Se publican un número elevado de ejemplares, pero de una
gama pequeña.
Utilización de la información anterior para la elaboración de una
amplia gama, mucho mayor que la anterior, y generalmente a
menor escala. Son por ejemplo, todo tipo de mapas temáticos,
atlas, mapas de carreteras, etc.. Son características propias de
este tipo de cartografía:
• Utilización de la cartografía anterior como elemento base.
• Interesada en la comunicación conceptual al usuario.
• Se interesa por representar relaciones espaciales.
• Gran número de materias tratadas.
• Se publican una amplia gama de variedades de mapas,
mucho mayor que en el caso anterior.
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RESUMEN TEMA 8
Geodesia, ciencia que tiene por objeto el estudio de la forma,
dimensiones y campo gravitatorio de La Tierra.
Las desviaciones de la forma de La Tierra respecto de una esfera
son muy importantes para la elaboración de mapas.
Para el desarrollo de la geodesia se determinan sobre la
superficie terrestre y de forma muy precisa ciertos puntos denominados
vértices geodésicos, y que se encuentran situados sobre una superficie
denominada geoide (superficie irregular que considera la variación de la
gravedad debidas a la distribución irregular de la masa terrestre y al
equilibrio de fuerzas resultante de la interacción de todos los astros del
Sistema Solar).
El geoide tiene forma irregular lo que dificulta la determinación de
la proyección de los vértices geodésicos. Por ello se acepta como
superficie de referencia el elipsoide de revolución ligeramente achatado
por los polos que más se ajuste al geoide, es el denominado elipsoide de referencia. Se trata de una superficie arbitraria respecto de la cual se
determinan la posición de los vértices geodésicos y la forma del geoide.
El elipsoide de Hayford es el utilizado de referencia de forma
internacional desde 1.924. Elipsoide Internacional.
Una vez conocidos datos u observaciones de puntos sobre la
superficie terrestre, hay que trasladarlas o referirlos al elipsoide
escogido. Esta operación es lo que se conoce con el nombre de
reducción, y es el elipsoide la base que se utilizará en la proyección
cartográfica para la elaboración de mapas.
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El Datum es el punto donde coinciden las verticales al geoide y al
elipsoide coinciden, así como las coordenadas astronómicas y
geodésicas y sirve de referencia para la determinación del recto de los
vértices.
Posteriormente, con las proyecciones cartográficas se
transforman las coordenadas geográficas tridimensionales determinadas
sobre el elipsoide a coordenadas rectangulares de una superficie plana
bidimensional.
Las redes topográficas están constituidas por vértices
posicionados entre sí relativamente en el contexto espacial por medio de
aparatos topográficos y métodos apropiados. Configuran los sistemas de
referenciación para trabajos usuales de ingeniería y para captar
información geográfica. Estas redes están encuadradas en la red
geodésica regional o nacional.
La red geodésica es una macroestructura formada por una malla
de triángulos. De dichos triángulos se conocen todos elementos
espaciales y sus vértices son los que denominábamos vértices geodésicos.
Basado en la red geodésica española, el Instituto Geográfico
realizó la edición del Mapa Topográfico Nacional a escala 1/50.000,
que se comenzó a publicar en el 1.875.
Actualmente, la Red Geodésica Nacional se encuentra integrada
por 650 vértices de primer orden (RPO) y unos 12.000 vértices de orden
inferior (ROI, son los de segundo y tercer orden), recubriendo, ambas,
todo el territorio nacional, enlazando con las redes de Francia, Portugal,
Marruecos y ambos archipiélagos.
En la RPO existen 56 estaciones astronómicas, 18 estaciones
Doppler y 16 estaciones GPS.
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El Instituto Geográfico Nacional ha desarrollado el proyecto de red
IBERIA95 para establecer una red de vértices geodésicos con
coordenadas referidas al sistema WGS84, que es el sistema empleado
por los modernos receptores GPS.
Posteriormente con el proyecto REGENTE se pretende cubrir todo
el territorio español con una densa red geodésica tridimensional de alta
precisión permitirá:
La adopción del nuevo Sistema de Referencia Terrestre Europeo
(ETRS 1989) para todos los trabajos geodésicos.
Obtención de precisos parámetros de transformación ED50-
ETRS89 que permitan la adopción de este último sistema para la
cartografía nacional.
Cálculo de un geoide centimétrico para transformación de
altitudes elipsoidales (GPS) en altitudes sobre el nivel medio del
mar.
Navegación GPS de alta precisión sobre la actual cartografía.
Sistema de coordenadas geográficas.
Es el sistema más antiguo de coordenadas.
Basado en la geometría esférica determina la posición de un
punto en la superficie terrestre. Cada punto es localizado en la
intersección de un meridiano con un paralelo, identificado mediante los
ángulos de longitud y latitud.
Los meridianos: son líneas imaginarias que constituyen círculos
máximos de la esfera cuyos planos contienen el eje de rotación o eje de
los polos, corresponde a las líneas que unen los dos polos alrededor de
La Tierra.
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El meridiano de Greenwich es el origen de meridianos, (0°) y
valores hasta + 180° al Este. Al Oeste hasta - 180°.
Los paralelos: líneas imaginarias constituidas por círculos de la
esfera cuyo plano es perpendicular al eje de los polos. El ecuador es el
paralelo que divide a La Tierra en dos hemisferios (Norte y Sur),
considerado como el paralelo de origen (0°). Norte(+90°) y Sur(-90°).
Longitud, define la distancia angular entre un punto cualquiera
de la superficie terrestre y el meridiano de origen.
Latitud, define la distancia angular entre un punto cualquiera de
la superficie terrestre y el paralelo de origen.
Son ángulos y se representan en grados, minutos y segundos
sexagesimales.
Sistema de coordenadas rectangulares planas. Definido por dos ejes perpendiculares, uno vertical y otro
horizontal. Su intersección es denominada origen.
En este sistema de coordenadas, un punto es representado por
dos números: uno correspondiente a la proyección sobre el eje x
(horizontal), asociado a la longitud y otro correspondiente a la proyección
sobre el eje y (vertical), asociado a la latitud.
Escala del mapa.
Es la razón de proporcionalidad existente entre una dimensión
representada en un mapa y su dimensión en la realidad.
En un mapa existe una deformación producida por los sistemas
de proyección que obliga a que la escala sea variable de un lugar a otro
del mapa.
22
Escala numérica, es la escala indicada en el mapa. Válida para
ciertos puntos o a lo largo de determinadas líneas (automecoicas), en
los demás lugares, la escala será mayor o menor que la escala
numérica.
Representación de la escala en los mapas:
Numérica. Definida por una fracción.
Verbal. Frase verbal.
Gráfica. Línea graduada.
PROCESO CARTOGRÁFICO.
Recopilación de medidas y datos geográficos.
Elaboración, depuración y tratamiento de datos geográficos.
Corrección de medidas tomadas mediante su referencia al
Geoide.
Traslado de medidas del Geoide al Elipsoide de referencia,
reducción.
Aplicación de un sistema de proyección para pasar la superficie
del elipsoide a una superficie plana.
Expresión gráfica, diseño gráfico para la representación gráfica
del mapa..
Técnicas de diseño, reprografía e imprenta para la edición y
publicación del mapa.
DIVISIONES DE LA CARTOGRAFÍA.
Recopilación y elaboración exhaustiva de datos geográficos y
preparación de mapas como documentos de base (topográficos,
cartas aeronáuticas)
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Utilización de la información anterior para la elaboración de
mapas temáticos, atlas, mapas de carreteras, etc..
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