cartografia

 

1. INTRODUCCION

1.      CARTOGRAFIA

Conjunto de estudios y de operaciones científicas, artísticas y técnicas que, a partir de los resultados de observaciones directas o de la explotación de una documentación, intervienen en la elaboración, análisis y utilización de cartas, planos, mapas, modelos en relieve y otros medios de expresión, que representan la Tierra, parte de ella o cualquier

parte del Universo (Asociación Cartográfica Internacional 1.966).

 

La definición clásica dada por la  Asociación Cartográfica Internacional (ICA), considera a la Cartografía como el arte, ciencia y técnica de hacer mapas y el estudio de éstos como documentos científicos y obras de arte.  

 

Durante la 17ava. Asamblea General de la ICA,  en Barcelona, España en septiembre de 1995, se adoptó una nueva definición, que se expresa en los siguientes términos: “Cartografía es la disciplina que trata sobre la concepción, producción, difusión y estudio de los mapas”.

 

Es la ciencia que estudia los diferentes métodos o sistemas que permiten representar en un plano una parte o la totalidad de la superficie terrestre (Domínguez García-Tejero 1.966).

 

Dentro del mundo cartográfico hay quienes favorecen y preservan la idea de que la cartografía es prácticamente  un arte. En cuanto a otros grupos que consideran que en la cartografía todo es científico y muy poco hay de artístico;  para un tercer grupo, es más que todo una técnica, considerada ésta como el conjunto de procedimientos asociados a un arte o ciencia

 

1.1.MAPAS

 

Son documentos de información gráfica relativa a toda o una parte de una superficie real o ideal, que contiene información seleccionada, generalizada v simbolizada, sobre una cierta distribución espacial de un área grande; usualmente, la superficie terrestre. La información es de carácter general y se presenta en escalas relativamente reducidas con referencia a un sistema de coordenadas universal. (HASEN F.pag5) 

 

Los mapas son los productos de la cartografía. No están sujetos a representar solo terrenos, si no a situaciones ideales o también información intangible, fenómenos socioeconómicos. De manera más sencilla, cualquier elemento o conjunto de elementos de información que sean susceptibles de ser representados gráficamente, pueden dar origen a un mapa.

 

Los mapas requieren los siguientes datos:

·         Contienen información general

·         Son de escalas relativamente chicas

·         Están en un sistema universal de coordenadas

·         Cubren áreas grandes

·         Consideran la curvatura 'terrestre

·         Procesos múltiples y bastante complicados

·         Requiere de un sistema complejo de administración

 

CLASIFICACION DE LOS MAPAS EN FUNCION DE DIFERENTES ASPECTOS:

·         La escala,

·         El nivel de información,

·         El sistema de producción,

·         El propósito del mapa,

·         La precisión del mapa,

·         El origen del mapa,

·         La forma de presentación,

·         El tipo de información

·

1.2.PLANOS

 

Los planos representarán la localización del objeto de la transformación que se plantea (una finca, industria o área de actuación), los condicionantes que la afectan (suelos, parcelación, infraestructuras existentes, etc.), la situación actual y la situación futura. Esta ultima precisará de obras e instalaciones que deben quedar exactamente definidas en los planos a través de plantas, alzados, secciones, detalles, etc.…

Los planos son los documentos más utilizados del proyecto, y por ello han de ser completos, suficientes y concisos. Deben incluir la información necesaria para ejecutar la obra objeto del proyecto en la forma más concreta posible y sin dar información inútil o innecesaria.

Los planos tienen un carácter vinculante en las reclamaciones jurídicas de un Contrato de Obra, los planos forman parte de la documentación contractual del proyecto. Deben realizarse con sumo cuidado, pues sus errores pueden tener repercusiones muy grandes.

(Rural, I. (2016). Planos (1st ed., p. 1). Ciudad real: Universidad de Castilla-La Mancha. https://www.uclm.es/area/ing_rural/AsignaturaProyectos/Tema 7.pdf)

 

La representación de la superficie terrestre sobre una superficie plana, sin que haya deformaciones, es geomé-tricamente imposible. En cartografía, este problema se resuelve mediante las proyecciones. Así, una proyección cartográfica es una correspondencia biunívoca entre los puntos de la superficie terrestre y sus transformados en el plano llamado plano de proyección.

(Instituto Geografico Nacional . (s.f). Conceptos Cartografico . España: s.f. Retrieved from https://www.uclm.es/area/ing_rural/AsignaturaProyectos/Tema 7.pdf)

 

2.      CLASES DE PROYECCIONES CARTOGRAFICAS

 

DEFINICION DE PROYECCION: se  define como una red de paralelos y meridianos sobre la cual puede ser dibujado un mapa. Para trazar las proyecciones se emplean actualmente cálculos matemáticos muy precisos, pero la idea general se basa en la proyección de las sombras de los meridianos y paralelos de una esfera sobre una superficie que puede convertirse en plana sin deformaciones, tal como la superficie cilíndrica o la cónica. Hay tres tipos básicos de proyección: cilíndrica, cónica y polar o azimutal. Cada una de ellas ha dado lugar a muchas otras basadas en cálculos matemáticos.

 

2.1. EN FUNCION A SUS CUALIDADES METRICAS

 

En el paso de la esfera al plano resultará imposible conservar simultáneamente las propiedades geométricas: ángulos, superficies y distancias se verán distorsionadas. Las proyecciones cartográficas se pueden clasificar en función de la cualidad que conserven:

2.1.1.       Proyecciones Conformes.  Una proyección cartográfica es conforme cuando mantiene los ángulos que forman dos líneas en la superficie terrestre. Este tipo de proyecciones se utilizan en cartas de navegación. En la figura propuesta, el ángulo que forman las direcciones Polo sur-Madrid-Calcuta será igual tanto en la esfera como en el mapa si se realiza con una proyección conforme. b.- Proyecciones Equivalentes Una proyección cartográfica es equivalente cuando en el mapa se conservan las superficies del terreno, aunque las figuras dejen de ser semejantes. Se utilizan generalmente en mapas temáticos o parcelarios. En la figura propuesta se observa que, al utilizar una proyección equivalente, la superficie del continente africano es igual en la esfera terrestre que la medida en el mapa, aunque su contorno pueda aparecer considerablemente deformado.

2.1.2.      Proyecciones Equidistantes Una proyección cartográfica es equidistante cuando mantiene las distancias entre dos puntos situados en la superficie terrestre (distancia representada por el arco de círculo máximo que las une). Por ejemplo, la distancia real de un vuelo MiamiCalcuta será igual a la equivalente que puede medirse directamente en un mapa creado con una proyección de tipo equidistante. d.- Proyecciones Afilácticas Una proyección cartográfica es afiláctica cuando no conserva ángulos, superficies ni distancias, pero las deformaciones son mínimas. En conclusión, se debe seleccionar el tipo de proyección según el propósito del mapa. Si por ejemplo se requiere el cálculo y comparación de superficies, será necesario utilizar proyecciones de tipo equivalente. Si por el contrario, el objetivo del mapa es simplemente ubicar los países del mundo, y no se requiere rigor en las mediciones de áreas, pueden utilizarse las proyecciones conformes.

 

2.2.EN FUNCION CUALIDADES PROYECTIVAS

Las proyecciones se pueden clasificar en función de la figura sobre la cual se proyecta: las que utilizan el plano o las que se desarrollan a través de una figura geométrica (cono o cilindro).

2.2.1.       Perspectivas o Planas Se obtienen proyectando la superficie terrestre desde un punto llamado vértice de proyección sobre un plano tangente a un punto de la Tierra llamado centro de proyección. La proyección mantiene sus propiedades geométricas alrededor del centro de proyección y las distorsiones aumentan conforme nos alejamos de dicho punto. El punto considerado como vértice de proyección puede encontrarse en el exterior, sobre la superficie o en el interior de la esfera. Además, el punto de tangencia puede ser cualquier punto de su superficie. De esta forma, la proyección plana admite dos clasificaciones: en función de la posición del vértice respecto a la esfera, y en función de la posición del plano tangente a la esfera. I.- Según la posición del vértice respecto de la esfera El punto considerado como vértice de proyección puede encontrarse en el interior, sobre la superficie o en el exterior de la esfera. I.a.- Proyecciones gnomónicas En este tipo de proyecciones, el vértice coincide con el centro de la figura esférica que representa la Tierra, por lo tanto no es posible proyectar todo un hemisferio. Los círculos máximos (meridianos, ecuador y ortodrómicas) se representan como rectas. Además, al alejarse del centro de proyección, hay grandes deformaciones. Se utiliza, generalmente, en cartas de navegación aé- rea y marítima, y para representar las zonas polares.

2.2.2.      Proyecciones estereográficas En este caso el vértice de proyección está situado sobre la superficie de la esfera, y su punto diametralmente opuesto es el punto de tangencia del plano de proyección. La deformación aumenta simétricamente hacia el exterior a partir del punto central, mientras que meridianos y paralelos se representan como circunferencias. La proyección estereográfica es adecuada para representar la totalidad de un hemisferio; por lo que se utiliza, principalmente, en la representación de las zonas polares, los mapamundis, así como en mapas de estrellas y geofísicos.

2.2.3.      Proyecciones ortográficas En este tipo de proyecciones el vértice de proyección se encuentra a una distancia infinita de la esfera terrestre. La escala se conserva sólo en el centro, mientras que la deformación aumenta rápidamente al alejarse de éste. Es un tipo de proyección muy antigua que sólo se usa para la realización de cartas astronómicas y para representar la apariencia de la Tierra desde el espacio.

2.2.4.      Proyecciones escenográficas El vértice de proyección es un punto cualquiera del espacio exterior a la esfera pero a una distancia finita de su centro. Históricamente, las proyecciones escenográficas se han destinado a la realización de mapas celestes.

 

II.- Según posición del plano tangente a la esfera El punto de tangencia puede ser cualquier punto de la superficie de la esfera.

 

2.2.5.       Proyecciones polares o ecuatoriales Las proyecciones polares también reciben el nombre de ecuatoriales, por ser su plano paralelo al del ecuador, y por tanto perpendicular al eje de la Tierra. Los meridianos se representan por rectas concurrentes al centro de proyección (localizado en cualquiera de los polos) y conservando el valor de sus ángulos. En consecuencia, la escala de representación varía con la latitud.

2.2.6.      Proyecciones meridianas o transversas Las proyecciones meridianas o transversas, al ser el punto de tangencia el punto de corte de cualquier meridiano con el ecuador. En este tipo de proyecciones, los paralelos y los meridianos se representan mediante curvas transcendentes. En el caso de la proyección gnomónica meridiana (centro de proyección coincidente con el centro de la Tierra) los meridianos se representan por rectas paralelas entre sí, desigualmente espaciadas, mientras que los paralelos se representan por hipérbolas.

2.2.7.       Proyecciones oblicuas u horizontales Las proyecciones oblicuas se denominan también horizontales, por ser paralelas al horizonte de un lugar. El punto de tangencia está situado en un punto cualquiera que no se encuentre en el ecuador ni en ninguno de los polos. En esta proyección, los paralelos quedan representados como curvas cónicas tales como parábolas, elipses e hipérbolas.

 

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2.3.SEGÚN SU DESARROOLLO

 

2.3.1.      proyección cilíndrica Es una proyección geográfica que usa un cilindro tangente a la esfera terrestre, colocado de tal manera que el paralelo de contacto es el ecuador. La malla de meridianos y paralelos se dibuja proyectándolos sobre el cilindro suponiendo un foco de luz que se encuentra en el centro del globo. El cilindro sí es una figura geométrica que pueda desarrollarse en un plano. (Figura 2) La proyección cilíndrica más famosa es la Proyección de Mercator. Es la creada por el cartógrafo Mercator, y la favorita de los marinos. Las direcciones o rumbos magnéticos pueden trazarse en línea recta sobre el papel. Los meridianos y paralelos se cortan en ángulos rectos. Los meridianos están a igual distancia, los paralelos se alejan hacia los polos, 3 http://html.rincondelvago.com/sistemas-de-proyeccion.html; http://es.wikipedia.org/wiki/Proyecci%C3%B3n_geogr%C3%A1fica las tierras árticas aparecen exageradas. Corresponde al tipo cilíndrico, aunque modificado.

2.3.2.      Proyección Azimutal, Polar, o cenital Es una proyección geográfica que se caracteriza por tener simetría radial alrededor del punto central. (Figura 4). Una de las proyecciones polares más conocidas es la Proyección Ortográfica Oblicua. La proyección ortográfica se obtiene cuando consideramos que el foco de luz procede de una fuente muy lejana. Su aspecto es el de una fotografía de la Tierra. Representa un hemisferio como si se viera desde gran distancia. Los paralelos son elipses que mantienen su paralelismo, y los meridianos coinciden en los polos. También se caracteriza por que los paralelos y los meridianos se acercan a medida que se alejan del centro. La deformación en la periferia, aunque importante, no se nota a primera vista. Otro tipo de proyecciones bien conocida es la Proyección acimutal polar. Las proyecciones polares modificadas han alcanzado mucha importancia por el auge de la aviación. En este tipo de mapa pueden visualizarse los vuelos que a través del polo acortan mucho el recorrido entre Fuente: Cartpgrafía, Hector Mora América del Norte, Europa y Asia. Todos los círculos máximos que pasan por el centro de proyección son líneas rectas.

2.3.3.      Proyección Cónica Se hace trasladando la información de la esfera a un cono, tomando como punto focal uno de los polos. (Figura 5) Hay una distorsión asimétrica que también afecta a las zonas polares, pero ofrece mayor precisión en el hemisferio que corresponde al polo que se haya tomado como foco. La más importante es la Proyección Cónica Simple. En ésta, los meridianos semejan los rayos de una rueda, separados entre sí por distancias iguales y que convergen hacia los polos. Los paralelos son arcos concéntricos, a igual distancia unos de otros. Se emplea para mapas de países de las latitudes medias (zonas templadas). Esta proyección presenta la configuración y los accidentes geográficos con errores muy pequeños.

 

http://html.rincondelvago.com/sistemas-de-proyeccion.html;

http://es.wikipedia.org/wiki/Proyecci%C3%B3n_geogr%C3%A1fica

 

 

3.      COORDENADAS GEOGRAFICAS Y COORDENADAS PLANAS

 

COORDENADAS GEOGRAFICAS

El sistema de coordenadas natural de un esferoide, y por tanto de un datum, es el de coordenadas angulares (latitud y longitud) que suele denominarse de coordenadas geográficas (figura ??). Para definir latitud y longitud, debemos identificar el eje de rotación terrestre. El plano perpendicular al eje de rotación que corta la Tierra atravesándola por su centro define el Ecuador en su intersección con el esferoide. El resto de las lineas de intersección con la superficie terrestre de los infinitos planos perpendiculares al eje de rotación definen los diferentes paralelos o lineas de latitud constante. Finalmente, los meridianos pueden definirse como las lineas de intersección con la superficie terrestre de los infinitos planos que contienen al eje de rotación. Paralelos y meridianos se cruzan siempre en ángulo recto. La longitud (λ) es la distancia angular entre el meridiano de un lugar y el de Greenwich, se expresa en grados, minutos y segundos de arco y se mide de 0 a 180o hacia el Este o hacia el Oeste desde el meridiano de Greeenwich. La latitud (ω) es la distancia angular entre el paralelo de un lugar y el Ecuador, se expresa en las mismas unidades que la longitud y se mide de 0 a 90o hacia el Norte o el Sur. En ocasiones la latitud y longitud se expresan en grados y décimas de grado en lugar de en grados, minutos y segundos. Un grado de meridiano equivale siempre a 111 kilómetros, mientras que un grado de paralelo equivale a 111cos(ω), es decir a 111 kilómetros en el Ecuador disminuyendo hasta 0 kilómetros en los polos6 . La localización de un punto P sobre la superficie terrestre puede definirse de este modo mediante estos dos pará-metros. La ciudad de Murcia está, asumiendo el datum europeo, situada en λ = 1 o0302700W y ω = 1 o0302700N. La letra W indica al oeste del meridiano de Greenwich y la letra N al Norte del Ecuador. Latitud y longitud definen, por tanto, la posición de un punto sobre el esferoide de referencia del datum que se esté utilizando. Se considera que la superficie del esferoide coincide con el nivel del mar, así la distancia entre la superficie del esferoide y la superficie terestre en un punto cualquiera es su altitud. Las coordenadas de un hipotético rectángulo que enmarcara a España (excluyendo las islas Canarias) serían, en grados en grados y décimas de grado:

N: 43.80 N

 S: 35.82 S

 E: 4.33 E

O: 9.29 O 7

En muchos cálculos con coordenadas y especialmente en aplicaciones informáticas para cartografía, las coordenadas Oeste se codifican con números negativos.

 

3.1.Sistemas de referencia geográfica

 

Un sistema de referencia geodésico es un recurso matemático que permite asignar coordenadas a puntos sobre a superficie terrestre. Los componentes son, ELIPSOIDE: producto de la rotación (achatamiento polo), difiere ligeramente de la esfera; GEOIDE, Superficie gravimétrica, difiere ligeramente del elipsoide y DATUM, define sistemas de referencia que describen el tamaño y la forma de la tierra.

En los sistemas de referencia tenemos los LOCALES, que se utilizan par definir un elipsoide determinado y un punto DATUM, como ejemplo RAMSAC son estaciones GPS permanentes. Los GLOBALES cuyos parámetros están dados por una terna rectangular (x.y.z) Cuyo origen se encuentra en el geoecentro del planeta, como ejemplo WGS 84.

(Snaider.P. (2010). Proyecciones Cartográficos y Sistemas de referencias (4ta ed. P 20-22). Técnicas en Geografía I. España: s.f. http://hum.unne.edu.ar/revistas/geoweb/Geo13/archivos/snaider10.pdf )

 

Un sistema de referencia espacial basado en identificadores geográfico consta de un conjunto de uno o más tipos de localizaciones, junto con sus correspondientes identificadores geográfico. Cada tipo de localización puede estar relacionado con el resto a traes de relaciones de agregación o disgregación, formando eventualmente una jerarquía. Suponiendo por ejemplo que el sistema de referencia espacial sea el conjunto de países definidos en ISO 3166-1, el tipo de localización seria el país y los identificadores geográficos el nombre del país y el código de la cuidad

( Sevilla, M. Iguacel, C. Abad, P. (sf). Sistemas de referencias e indicadores geograficos. España: sf. http://digital.csic.es/bitstream/10261/33856/1/2008_1.pdf )

 

3.2.Magna SIRGAS

 

En Colombia, el Instituto Geográfico Agustín Codazzi, organismo nacional encargado de determinar, establecer, mantener y proporcionar los sistemas de referencia geodésico, gravimétrico y magnético (Decretos No. 2113/1992 y 208/2004), inició a partir de las estaciones SIRGAS, la determinación de la Red Básica GPS, denominada MAGNA, que por estar referida a SIRGAS, se denomina convencionalmente MAGNA-SIRGAS. Ésta se halla conformada por 60 estaciones GPS de cubrimiento nacional (figura 27) de las cuales, 8 son vértices SIRGAS y 16 corresponden con la red geodinámica CASA. (Central and South American geodynamics network) Éstos fueron determinados durante los años 1994, 1995 y 1997 con el propósito de suministrar una plataforma confiable a los productores y usuarios de información georeferenciada en el país. Dentro de este marco, uno de los objetivos principales en el procesamiento de los datos GPS fue su integración al Sistema de Referencia Geocéntrico, definido por el Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF), a través de su vinculación con el Sistema SIRGAS, es decir, con el ITRF94 época 1995.4. Esta integración garantiza que las coordenadas de la red básica nacional estén definidas sobre el mismo sistema que sirve como base para el cálculo de las órbitas de los satélites GPS, que son distribuidas en el ámbito mundial por el Servicio Internacional GPS (IGS: International GPS Service). De esta manera, los vértices MAGNA-SIRGAS son utilizados como puntos de empalme (estaciones fiduciales) y sus coordenadas, junto con las efemérides del IGS, permiten obtener posiciones geodésicas referidas al ITRF vigente, el cual a su vez, coincide con la nueva definición del WGS84(G1150), introducida a partir del 1 de enero de 2000. De otro lado, además de los propósitos científicos considerados en el diseño y ejecución del sistema de referencia MAGNA-SIRGAS, su aplicabilidad práctica radica en su utilización por parte de los generadores y consumidores de información georeferenciada en el país. Para el efecto, el IGAC proporciona la información de las estaciones GPS de rastreo continuo a sus usuarios, de modo que operen como estación base en los levantamientos GPS diferenciales y extiende la Red Básica GPS mediante su densificación, incluyendo aquellos proyectos geodésicos que buscan proporcionar redes regionales de referencia y que son desarrollados bajo las especificaciones para el establecimiento de redes geodésicas elaborado por el IGAC. Dentro de estas redes regionales pueden citarse el Proyecto Aeronáutica Civil, Red Geodésica del Quindío, Red Geodésica del Área Metropolitana de Pereira, Red Geodésica de Medellín, Proyecto Catastro Distrital - Bogotá, proyectos de georreferenciación para compañías petroleras, etc.

 

http://sig.cas.gov.co/filestore2/download/117/Adopcion+MAGNASIRGAS+abril+2005.pdf

 

3.3.UTM

La proyección UTM es una de las más conocidas y utilizadas, entre otros lugares en España. Se trata de una proyección cilíndrica transversa (la generatriz del cilindro no es paralela al eje de rotación sino perpendicular) tal como se ve en la figura ??. La Tierra se divide en 60 husos, con una anchura de 6 grados de longitud, empezando desde el meridiano de Greenwich (figura ??). Se define un huso como las posiciones geográficas que ocupan todos los puntos comprendidos entre dos meridianos. A pesar de que se ha utilizado en casi toda la cartografía española, introduce un grave problema debido a que la Península Ibérica queda situada sobre tres husos, el 29, el 30 y el 31, estos últimos situados uno a cada lado del meridiano de Greenwich (figuras ?? y ??). La representación cartográfica en cada huso se genera a partir de un cilindro diferente siendo cada uno de ellos secante al elipsoide. De esta manera en cada huso aparecen dos lineas verticales en las que no hay distorsiones (lineas A-D y C-F en al figura ??), entre estas dos lineas las distorsiones disminuyen la escala (distancias y áreas se representan menores de lo que son) hacia fuera de las lineas las distorsiones aumentan la escala (distancias y áreas se representan mayores de lo que son). Estas distorsiones tienden a incrementarse conforme se aumenta en latitud por lo que la proyección UTM no debe usarse en latitudes altas y suele reemplazarse por proyecciones azimutales polares en las que el plano es tangente al elipsoide en el polo correspondiente. En cada uno de los husos el meridiano central tiene siempre un valor X= 500000 metros disminuyendo hacia el Oeste (hasta 0) y aumentando hacia el Este (hasta 1000 Km). En el Ecuador Y=0 metros, incrementandose el valor hacia el Norte y hacia el Sur. Los valores de la coordenada X en los bordes del huso dependen de la latitud (figura ??). Este hecho trae dos complicaciones: Dos puntos diferentes de la superficie terrestre pueden tener las mismas coordenadas si se sitúan en husos diferentes. Por tanto a la hora de señalar con precisión la localización de un punto, no basta con el par de coordenadas, es necesario dar también el huso.

 

3.4.4WGS84

el elipsoide WGS 84 se identifica como un elipsoide geocéntrico de potencial de la revolución. un equipotencial elipsoide es simplemente un elipsoide definido como una superficie equipotencial, es decir, una superficie en la que todos los valores del potencial de gravedad son iguales. Dado un elipsoide de revolución, se puede hacer una superficie equipotencial de una cierta función potencial, la teórica (normal) gravedad potencial (U). Este potencial gravedad teórico puede ser únicamente determinado, independientemente de la distribución de la densidad dentro del elipsoide, mediante el uso de cualquier sistema de cuatro constantes independientes como la definición parámetros del elipsoide. Como se ha señalado anteriormente para el elipsoide WGS 84 (Capítulo 31, estos son los semiejes mayores (a), la segunda normalizado grado de gravedad coeficiente zonal, la tierra de angular 2, o velocidad (w), y la constante gravitacional de la tierra (GM).

(http://earth-info.nga.mil/GandG/publications/tr8350.2/tr8350.2-a/Chapter 4.pdf , 2016)

 

3.5.Los sistemas de coordenadas en Colombia

 

Las planchas topográficas son el resultado de representar la superficie terrestre en un plano, mediante la proyección de diferentes puntos ubicados sobre la topografía; dicha representación puede hacerse directamente sobre un plano (Proyección Azimutal) o dentro de un cono o un cilindro (Proyección Cónica o Cilíndrica). Independientemente del método utilizado, debe definirse un sistema coordenado que sirva como referencia común de los diferentes puntos a proyectar, garantizándose la concordancia entre sus posiciones. Para el efecto, se ha

desarrollado una figura geométrica regular, muy cercana a la forma y dimensiones de la Tierra, que permite, mediante un sistema coordenado en su superficie, ubicar espacialmente los diferentes detalles topográficos. Esta figura se conoce como elipsoide y su cuadrícula superficial (meridianos y paralelos) genera las coordenadas elipsoidales: latitud y longitud geodésicas.

La tecnología GPS, además, de ser una de las herramientas más avanzadas para la determinación de coordenadas sobre la superficie terrestre, proporciona posiciones geodésicas muy precisas a bajos costos y en cortos intervalos de tiempo, lo que garantiza la continuidad y ampliación de su utilización. Figura 2. ARENA: Antigua red de referencia nacional. El inconveniente que surge con los sistemas preexistentes es que, las posiciones obtenidas por GPS están referidas a elipsoides geocéntricos y no a los locales, generándose diferencias considerables entre las coordenadas GPS y las clásicas de un mismo punto. Esta situación, existente no solo en Colombia sino a nivel mundial, provoca circunstancias adversas para la navegación, las aplicaciones científicas y las disciplinas técnicas comprometidas con la georreferenciación. En consecuencia, si varían las coordenadas geodésicas de un punto, habrá cambios en su representación cartográfica e incompatibilidades entre los mapas actuales y los obtenidos a partir de la técnica GPS.

Las principales causas de obsolescencia de la cartografía actual y del dátum clásico se resumen en:

A.     Dátum Local vs Dátum Global

B.     Deformación y ajuste parcial de la red clásica ARENA

C.     Baja definición del modelo geoidal utilizado en la determinación del Dátum Bogotá.

D.     Geodinámica

(MAGNA. (1999). Nuevo sistema Geodésico para Colombia. (P 5-8). Santa fe, Colombia. http://azimuth.univalle.edu.co/docsdownload/archivo4.pdf )

 

3.6.Convertidor de Escalas

 

Como en el caso de una construcción, los/as arquitectos/as deben realizar, primeramente, un bosquejo de la obra que van a edificar, en este se deben representar las paredes varias veces más pequeñas que en la realidad, de manera que quepan en una hoja de papel, a la que llaman plano.  En el plano todas las cosas guardan una proporción con la realidad, o sea, la cantidad de veces más grande que resultará la obra que se contruya, con base en este plano.

 

Un plano es un tipo de mapa con gran detalle, al que los/as cartógrafos/as denominan mapa a gran escala; así como a la proporción en la que las cosas son ampliadas, a partir del plano, se le llama escala. En un mapa, la escala representa la relación entre la distancia medida en el mapa y la distancia correspondiente en el mundo real.

Las escalas suelen presentarse de dos formas, como escalas numéricas  y como escalas gráficas.

 

3.6.1.      Escala numérica

Esta escala representa, con números, la proporción en que el mapa reduce las distancias reales. Consta de dos partes, el numerador y el denominador, ambos separados por dos puntos, como se aprecia en el ejemplo:

Numerador     Denomindador

        1       :       1500000

 Así por ejemplo, una escala 1:1500000 expresa que una unidad de medida de longitud cualquiera, medida sobre el mapa, equivale a 150000 veces esa cantidad en la realidad, por ejemplo, 1cm en el mapa equivale a 1500000 centímetros en la realidad.

Es muy común dar distancias en el mapa en centímetros, pero esto no tine mucho sentido en el terreno, es por esto que se requiere la conversión de unidades en el denominador, por ejemplo, si se quiere pasar de cm a km, simplemente, se divide por 100000.

        1 : 1500000 es equivalente a 1cm : 1500000cm

Al dividir el denominador entre 100000, se tendría:

        1cm : 15km

 

3.6.2.      Escala gráfica

En los mapas suele encontrarse una línea graduada o segmentada que complementa o sustituye a la escala numérica. La ventaja de esta escala sobre la numérica es que esta se puede trabajar directamente sobre el mapa, sin realizar ningún cálculo. La otra ventaja es que, si el mapa se amplia o se reduce, esta sigue siendo útil, pues mantiene las proporciones; no sucede lo mismo con la escala numérica.

 

Utilizando el borde de una hoja de papel, en la cual se coloca un punto sobre el lugar de inicio de la medición y otro sobre el lugar donde finaliza la misma, se puede realizar la medición directamente sobre la escala gráfica.

 

Como se pudo observar en la ilustración anterior, en algunas ocasiones, las escalas gráficas vienen acompañadas de un talón, el cual solo se utiliza cuando la medida que se va a realizar es menor a la distacia que separa los segmentos de la escala.

 

Es un error frecuente que, al utilizar la escala gráfica, no se inicie en el cero, tal como se aprecia en las distancias mayores que un segmento de la escala, en las que se utiliza del 0 hacia la derecha; en caso contrario, se utiliza del 0 hacia la izquierda

(Barrantes Castillo. G. (2008). Introducción a las escalas. Mapoteca Virtual De La Universidad Nacional de costa rica. http://www.mapoteca.geo.una.ac.cr/index.php/introcarto/51-introescalas.html .)

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4.      Sistemas de posicionamiento global

 

El Sistema de Posicionamiento Global (“Global Positioning System” - GPS) es un sistema de navegación compuesto de una flotilla de satélites puestos en órbita por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, y sus estaciones en tierra firme. Usando GPS, uno puede determinar automáticamente su posición (latitud y longitud) en la tierra. Funciona continuamente en todas partes del mundo y es disponible a todos libre de cargos. Con orígenes en aplicaciones militares secretas, GPS se ha convertido en parte de nuestra vida cotidiana

 

El GPS surgió debido a la necesidad de las fuerzas armadas de tener un sistema de navegación preciso y que funcionara en aplicaciones diversas. El desarollo de la tecnología de GPS descanza en progresos en ciencias físicas, en la electrónica, en ciencias de materiales y en muchas otras, pero fué el desarollo de dispositivos extremadamente precisos para medir el tiempo - relojes atómicos, junto con progreso en la tecnología espacial, que en realidad hicieron posible el GPS. Relojes precisos son esenciales porque el GPS depende en el cronometraje del tiempo que toma a señales de los satélites llegar a los receptores en la tierra para determinar la posición, y los tiempos de viaje de estas señales son extremadamentes cortos (mas detalles siguen).

Medida de Tiempo con Precisión - Todos los átomos emiten ondas electromagnéticas cuando cambian su estado energético debido a la reorganización de sus electrones.  Estas ondas se conocen como frecuencias resonantes y son extremedamente precisas y características de cada tipo de átomo. En 1944, I. I. Rabi, ganador del Premio Nobel de ese año por el desarollo de la técnica de resonancia magnética para medir las frecuencias resonantes de los átomos, sugirió que debido a la precisión de las resonancias atómicas, ellas podrían ser usadas para crear relojes extraordinariamente precisos.

( Rey, J. (s.f). El Sistema de Posicionamiento Global - GPS. Florida, Estados unidos: s.f. Retrieved  https://edis.ifas.ufl.edu/pdffiles/IN/IN65700.pdf )

 

5.      Sensores remotos.

Los sensores remotos reúnen y analizan datos de la zona u organismo de estudio que se encuentra físicamente alejado del equipo sensor, por ejemplo, instrumentos de detección de la superficie marina, satélites o aviones (FAO 2006b).

Kapetsky y Caddy (1985), Mooneyhan (1985) y Travaglia y Appelkamp (1985) detectaron y promovieron el potencial de los sensores remotos en la pesca y la acuicultura. Desde entonces, la información obtenida mediante sensores remotos ha demostrado tener muchos usos en el desarrollo y la gestión de la acuicultura marina, pero la naturaleza esencial de la información no se ha solslayado porque ésta suele convertirse en capas en los estudios basados en SIG. La importancia y variedad de los datos obtenidos mediante sensores remotos se analiza en la Sección 5, disponibilidad de datos. En esta sección, se presenta un análisis histórico en el cual los sensores remotos figuraron prominentemente en la selección de sitios y se señalan otros ejemplos en los que los sensores en tiempo real juegan un papel vital en la gestión de la acuicultura marina

( McDaid, J. (2009). Sistemas de información geográfica, sensores remotos y mapeo para el desarrollo y la gestión de la acuicultura marina. Roma: ISBN 978-92-5-105646-2. Retrieved  http://www.fao.org/3/a-a0906s.pdf  )