Conceptos Fundamentales de Cartografía: Escala, Curvas de Nivel, UTM y GPS

Fundamentos de Cartografía y Sistemas de Posicionamiento

La Escala Cartográfica

La escala es la relación que existe entre la medida gráfica del dibujo y la medida real del terreno.

Las Curvas de Nivel

Se define como curva de nivel a la línea imaginaria que une los puntos del mapa que tienen la misma altura. La diferencia de altura entre cada curva de nivel se denomina equidistancia y varía en función de la escala del mapa.

Propiedades de las Curvas de Nivel

Las curvas de nivel tienen una serie de propiedades que conviene tener en cuenta al interpretar un mapa:

• Toda curva de nivel es cerrada, aunque a veces habremos de tener en cuenta la superficie exterior no representada por el mapa.
• Dos curvas de nivel nunca pueden cruzarse entre sí.
• Una curva de nivel nunca puede dividirse en dos o más curvas.
• Dos o más curvas pueden unirse en una sola, solamente en pendientes verticales (90º).
• El terreno entre dos curvas de nivel se considera con pendiente uniforme.

Distancias Topográficas

En topografía, se distinguen diferentes tipos de distancias:

• La distancia reducida (A-C) es la proyección horizontal de la distancia real.
• La distancia geométrica (A-B) es la distancia en línea recta entre dos puntos en el espacio tridimensional.
• La distancia natural es la longitud de la línea que va resiguiendo el terreno y sería la distancia real entre A y B.

La relación entre las distancias reducida, geométrica y el desnivel viene dada por el ángulo α según las siguientes fórmulas:

distancia reducida = distancia geométrica * cos(α)
desnivel = distancia geométrica * sen(α)

Coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator)

El sistema de Coordenadas UTM consiste básicamente en dividir la Tierra en 60 husos de 6º de longitud. En cada huso se toma un cilindro tangente al meridiano central para efectuar la proyección. Como origen se toma el antimeridiano de Greenwich, y cada huso se identifica mediante un número, siendo el primero (huso 0) el correspondiente al meridiano 180º.

Para terminar de definir la cuadrícula básica, cada uno de estos husos se divide en zonas siguiendo los paralelos cada 4º, comenzando a los 80º30' de latitud sur. Estas zonas se identifican mediante letras mayúsculas de la C hasta la X, excluyendo las letras I, LL, Ñ y O. Por ejemplo, Catalunya se encuentra en la zona 31T.

Ortofotos

La cartografía ortofotográfica tiene como base una fotografía aérea vertical o una imagen tomada desde un satélite. Esta imagen puede ser tanto en luz visible como infrarroja, y se rectifica geométricamente para ajustar la escala. Existe una gran variedad de escalas disponibles a través del ICC (Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya), desde imágenes por satélite de toda Catalunya en escala 1:500.000 hasta series completas en escala 1:5.000. Su uso nos permite apreciar el detalle real de la zona en la que nos estamos moviendo, aunque perdemos la información del relieve que nos proporcionan las curvas de nivel.

El Sistema GPS (Global Positioning System)

El sistema GPS es un sistema compuesto por una red de 24 satélites denominada NAVSTAR, situados en una órbita a unos 20.200 km de la Tierra, y unos receptores GPS, que permiten determinar nuestra posición en cualquier lugar del planeta, de día o de noche y bajo cualquier condición meteorológica. La red de satélites es propiedad del Gobierno de los Estados Unidos de América.

Cada satélite procesa dos tipos de datos: las Efemérides, que corresponden a su posición exacta en el espacio y el tiempo exacto en UTC (Universal Time Coordinated), y los datos del Almanaque, que son estos mismos datos pero en relación con los otros satélites de la red, así como también sus órbitas. Cada uno de ellos transmite todos estos datos vía señales de radio ininterrumpidamente a la Tierra. Cuando nosotros encendemos nuestro receptor GPS portátil y apuntamos la antena hacia el cielo, empezamos a captar y recibir las señales de los satélites.