Cartografía: Sistemas de Coordenadas, Proyecciones y Transformaciones

Cartografía

Definición

La cartografía es el conjunto de estudios y operaciones científicas, artísticas y técnicas que intervienen en la elaboración de mapas, planos y otros medios de expresión geográfica, así como en su explotación posterior. Se basa en la representación del terreno sobre un plano a través de datos topográficos, geodésicos y fotogramétricos.

Superficie de Referencia

Geoide

El Geoide es la forma real de la Tierra. Se define como una superficie equipotencial de la gravedad que se corresponde con la representación del nivel medio de los mares y océanos en calma, prolongado por debajo de los continentes.

Elipsoide de Revolución

Un elipsoide de revolución es la superficie generada por una elipse que gira alrededor de uno de sus dos ejes de simetría. A veces se le denomina esferoide.

Coordenadas Geográficas

Para representar un punto cualquiera de la superficie terrestre sobre la superficie de referencia se utilizan las coordenadas geográficas, en función de los meridianos y paralelos:

Meridiano

• Círculo máximo (círculo cuyo centro es el centro de la Tierra) que pasa por los polos Norte y Sur.
• Meridiano de origen: Greenwich.
• Todos los meridianos tienen el mismo diámetro (el eje terrestre).
• Son perpendiculares al Ecuador.
• Contienen al centro terrestre.
• Convergen en los polos.

Paralelo

• Círculo paralelo al principal círculo máximo: el Ecuador, que divide a la Tierra en dos hemisferios: Norte y Sur.
• Van disminuyendo su diámetro hasta llegar al polo, donde se reducen a un punto.
• Son perpendiculares al eje terrestre.
• Son paralelos al Ecuador.
• Nunca se cruzan.

Latitud (φ)

• Ángulo formado en el centro de la Tierra por la vertical del punto a determinar y el plano del Ecuador, medido a lo largo del meridiano del punto.
• Se expresa en grados sexagesimales.
• Todos los puntos ubicados sobre el mismo paralelo tienen la misma latitud.
• Los puntos al norte del Ecuador reciben la denominación Norte (N).
• Los puntos al sur del Ecuador reciben la denominación Sur (S).
• Se mide de 0º a 90º.
• Al Ecuador le corresponde la latitud de 0º.
• Los polos Norte y Sur tienen latitud 90º N y 90º S, respectivamente.

Longitud (λ)

• Ángulo formado en el centro de la Tierra por el plano meridiano que pasa por Greenwich (meridiano de referencia) y el plano meridiano que pasa por el punto a determinar, medido en el Ecuador.
• Se expresa en grados sexagesimales.
• Todos los puntos ubicados sobre el mismo meridiano tienen la misma longitud.
• Los puntos al este del meridiano de Greenwich reciben la denominación Este (E).
• Los puntos al oeste del meridiano de Greenwich reciben la denominación Oeste (O).
• Se mide de 0º a 180º.
• Al meridiano de Greenwich le corresponde la longitud de 0º.
• El antimeridiano correspondiente está ubicado a 180º.
• Los polos Norte y Sur no tienen longitud.

Transformaciones Proyectivas

Para representar las coordenadas geográficas en un contexto bidimensional (x, y), se deben aplicar transformaciones proyectivas. Estas transformaciones determinan la proyección cartográfica a utilizar.

Tipos de Proyecciones Cartográficas

En función de las deformaciones esfera/plano:

• Proyecciones conformes: conservan el ángulo entre dos puntos medidos en la superficie de referencia y el mapa.
• Proyecciones equidistantes: conservan las distancias.
• Proyecciones equivalentes: conservan las superficies.
• Proyecciones afilácticas: no conservan ninguna de las propiedades anteriores, pero son válidas en determinadas zonas al presentar valores tolerables de deformación.

En función del método de proyección:

• Azimutales
• Cilíndricas
• Cónicas

La Proyección Mercator

Es un desarrollo cilíndrico en el que la proyección de los meridianos y paralelos son líneas rectas. Al proyectarse desde el centro de la Tierra, a medida que aumenta la latitud, también aumenta la escala y, por lo tanto, las deformaciones, lo que hace imposible representar los polos. No se emplea para latitudes mayores de 60º. Es una proyección conforme, usada para la navegación.

La Proyección Universal Transversa Mercator (UTM)

Es una generalización de la proyección Mercator. Se trata de un desarrollo cilíndrico transverso conforme, tangente a lo largo de un meridiano. Es una proyección utilizada para la representación cartográfica de la Tierra, para lo cual se determinan los siguientes parámetros:

• Elipsoide internacional de referencia: Elipsoide de Hayford.
• Datum europeo: Datum Potsdam (Datum: punto astronómico fundamental en el que coinciden la normal al Geoide y al Elipsoide de referencia).