Geodesia Cartográfica

En la anterior entrada, hablábamos de la Geodesia, aquella ciencia que trata de representar la tierra con sus tres componentes, la teórica, la física y la cartográfica. Explicamos las dos primeras y ahora nos toca la Geodesia cartográfica, y es que tratar de proyectar una superficie redonda en un plano nos lleva a inducir errores significativos y nunca existe una forma válida para todos nuestros intereses.

Las proyecciones pueden ser de tres tipos:

a) Proyecciones azimutales, conservan los ángulos.

b) proyecciones equivalentes, si mantiene la superficie

c) proyecciones conformes, si conserva las formas.

La proyección más común sobre la que trabajaremos será la proyección Mercator. Y dentro de ella, el sistema de coordenadas de Universal Transversal Mercator o también conocida como UTM, que tiene como característica que es una proyección conforme y que sus coordenadas se dan metros.

Actualmente, se trabaja oficialmente con ETRS89 UTM 30N (European terrestrial Reference System) para el caso de Andalucía, aunque muchos datos se conservan en ED5o (European Datum 1950) UTM 30N, un sistema de referencia geodésico antiguo que coexistirá hasta 2015 según el Real Decreto. También tenemos un sistema mundial que es el WGS84 (World Geodetic System 1984) con su proyección UTM 30N.

Esta entrada, sólo es una pincelada dentro de la cartografía y la geodesia, si queréis más información, la wikipedia es una fuente inagotable. Al final encontraréis los enlaces externos para ampliar sobre el tema.

Lo que sí me interesa que quede muy claro es que proyectar es pasar de una superficie redonda a una plana y nunca será exacta, con lo que si vais y volvéis de redonda, plana y luego redonda, el punto se desplazará, cometeréis un error. Sin embargo, esto no ocurrirá en una transformación porque pasar de una superficie plana a otra también plana, es exacta y no habrá error ninguno.

Enlaces:

Geodesia

Proyecciones Cartográficas

Sistema de coordenadas UTM

Algunos conceptos de Geodesia...

Para comprender los distintos tipos de sistemas de referencia y cuál debe usarse en casa cada caso debemos conocer un poco de Geodesia, que trata de determinar y representar la figura de la Tierra en términos globales.

Ojalá la tierra fuera plana con lo que cualquier intento de modelizarlo en 2D contendría escasos errores, sin embargo, es "redonda" con lo que tenemos que aplicar la Geodesia Teórica, la Geodesia Física y la Geodesia Cartográfica, para acercarnos un poco más a la verdad.

Geodesia Teórica:

Está relacionada íntimamente con la fuerza de atracción de los cuerpos en relación con la masa y la distancia. Dicha puede variar con los movimientos de los astros o simplemente con la rotación del planeta. Se habla de superficie equipotencial para aquella que contiene en todos sus puntos la misma energía potencial, un ejemplo visible la superficie del mar, contiene la misma energía potencial en toda su superficie y puede variar con los astros, véase las mareas.

Sin duda, éste ha sido siempre nuestro cero a la hora de medir alturas. Todos nos hacemos una idea si digo que Gibraltar mide 426 metros sobre el nivel del mar. A esta altura se le llama ortométrica.

Su mayor problema, es que varía y para ser exactos deberíamos decir la hora, mes y el año a la que se tomó la coordenada. Esto sin duda es un problema muy grande para los GPS.

Geodésica Física:

Mucho más sencillo que el anterior, la geodesia física dice que la superficie se comporta como un esferoide totalmente liso y que a partir de dicho esferoide, se calcula matemáticamente tu posición menos el esferoide, dándote la altura elipsoidal. Éste sistema se utiliza para áreas muy grandes como podría ser un continente y es el sistema que usa los GPS, por eso en mi playa de levante en la orilla me dice que estoy 20 metros por encima del nivel mar. Cuando esos datos los vuelvo en el google earth, éste rápidamente los corrige y me dice que estoy entre -2 y 2 m, un error algo más factible.

Para que entendáis un poco mejor, lo que os quiero enseñar, la línea negra que representa el nivel del mar y viene marcada como 5 sería el Geoide y la línea verde intermitente, el elipsoide.

Para que veáis la diferencia entre altura ortométrica y altura esferoidal, aquí os enseño que sería la posición donde nos encontramos (punto azul). H sería la altura ortométrica ya que se mide por el geoide y h la altura esferoidal porque se mide a través del elipsoide.

Por último, sólo nos queda la Geodesia Cartográfica, pero ya es demasiado para una entrada y me la reservo para la siguiente :)

OJO!! todo el material que os doy está lleno de simplificaciones, en muchas se cometerá errores por eso siempre es bueno que le echéis un vistazo a los enlaces externos que os explican con mayor detalle todo lo que escribo.

Enlaces externos:

Geodesia

Elipsoide

Forma de la Tierra

Obtención de los Datos

En la anterior entrada, os comentaba la nueva cartografía, de cómo hemos pasado de un sistema local a un sistema global. Continuando el tema os quiero explicar las distintas fuentes de información, para que finalmente, comprendáis la importancia del Sistema de Referencia:

Satélites:

Generalmente, se utilizan para tomar datos a escalas globales. Como puede ser la predicción del tiempo (MeteoSat), la medición de la temperatura en las grandes masas de agua o la observación de grandes fenómenos naturales como es el caso de la siguiente imagen del sensor MODIS que captó una tormenta de arena que barre a las islas canarias. Da lugar a lo que comúnmente llamamos Teledetección.

Fotografía aérea:

El concepto es simple, se sobrevuela una zona con una cámara de fotos especial que va disparando constantemente. Posteriormente, esas fotos son tratadas y unidas para dar lugar a lo que conocemos como ortofotos. Son para escalas pequeñas, y con ellas, a una cartografía muy detallada. Aquí os muestro un ejemplo de arrozales cerca del P.N. de Doñana.

Sistemas de posicionamiento Global (GPS)

Este sistema habitualmente es más utilizado para la navegación que para la obtención de datos, sin embargo, es una herramienta muy eficaz y sencilla de usar que todos podemos disponer sin un coste excesivo.

A nivel profesional, podemos encontrar las estaciones de control total que usan los topógrafos con los que elaboran los planos.

Con esta pequeña introducción ya os he mostrado la heterogeneidad para la captura de datos, ahora os diré que para cada ejemplo que os muestro, el sistema de coordenadas es distinto. Por ejemplo, para las imágenes de satélite usan WGS84 -UTM, para la cartografía andaluza el European Datum 1950 UTM 30N y mi GPS Garmin: WGS84 - Esferoide horas, minutos y segundos. ¿Por qué no todos usan el mismo? ¿Qué ocurre si no los tengo en cuenta? Eso lo veremos en la siguiente entrada.

Enlaces externos:

Galería de Imágenes de la NASA

Ortofotos de los arrozales

La nueva cartografía

Cada vez menos personas se enfrentan a un mapa en papel y más a uno digital. Se ha sustituido la Guía de carreteras por modernos navegadores, la brújula por el GPS, los callejeros por mapas de Google, etc. La tecnología avanza y debemos conocerla para no quedarnos atrás.

Antiguamente, cada país, región o ciudad organizaba su propia cartografía, con lo cual tu llegabas a la papelería y pedías un mapa físico de Europa, uno político de España, un callejero de tu ciudad o un mapa turístico del casco histórico y sin ningún tipo de problema lo tenías en la mano. Sin embargo si querías uno de Japón, había que pedirlo y con suerte lo tendrías a las 2 semanas, sin contar con el problema del idioma.

En la actualidad, eso ya no ocurre habitualmente. Si queremos podemos ir a lugares especializados donde comprar la cartografía pero casi siempre, al menos yo, abrimos nuestro navegador y escribimos el lugar que queremos buscar. Por ejemplo, algunos buscaréis de dónde soy, pues de una ciudad pequeña y encantadora, La Línea de la Concepción.

Todo lo que habéis leído hasta ahora, no es para otra cosa, que para introduciros en el contexto de que hemos pasado de un sistema local a un sistema global en cartografía. Ahora cualquier organismo, os puede crear cartografía de vuestra ciudad aunque tenga la oficina en la India, Estados Unidos o China. Si no, véase este fantástico vídeo explicando como se ha hecho Street View de Google.

En los próximos días, hablaremos de cómo se puede unificar toda la cartografía y los problemas que ello contrae :)

Enlaces externos:

Blog RutaRelativa