Fundamentos de la Representación Espacial: Topografía, Geodesia y Cartografía

Topografía: Fundamentos y Aplicaciones

La Topografía es la ciencia que estudia el conjunto de fundamentos y procedimientos para la representación gráfica de la superficie terrestre, incluyendo sus formas y detalles, ya sean naturales o artificiales.

Todo estudio de ingeniería necesita una representación clara del terreno. En esta representación, el equipo de ingeniería proyectará las obras a realizar, efectuará cálculos y valorará costes y la viabilidad del estudio.

Fases de un Proyecto Topográfico

Cada proyecto apoyado en un trabajo topográfico consta de dos fases principales:

1. Levantamiento Topográfico: Realiza todas las mediciones necesarias en la zona de interés, con el objeto de representar la superficie en un plano topográfico.
2. Replanteo: Señala sobre el terreno todos los detalles necesarios para el desarrollo de la obra.

Geodesia: Forma y Dimensiones de la Tierra

La Geodesia se ocupa de la forma y dimensiones de la Tierra. Proporciona métodos e instrumentos para determinar posiciones relativas de una serie de puntos, elegidos y distribuidos por toda la superficie del globo, para deducir la forma y dimensiones de grandes superficies de la Tierra o de toda ella.

Esos puntos se denominan vértices geodésicos (punto señalizado que indica una posición geográfica exacta, conformando una red de triangulación con otros vértices geodésicos).

En geodesia, la forma real de la superficie terrestre se sustituye por un elipsoide de revolución.

Diferencia Fundamental entre Topografía y Geodesia

La principal diferencia radica en la escala de trabajo:

• La Topografía se refiere a una superficie de terreno mucho más reducida. En topografía se suele suponer que la parte de la superficie terrestre que se está estudiando es plana.
• El límite de la topografía será aquella dimensión para la cual los errores debidos a la simplificación (que consiste en no considerar la curvatura terrestre) dejen de ser despreciables.
• La Geodesia, por su parte, proporciona la estructura o armazón a partir de la cual puede trabajar la topografía, manejando la curvatura real del planeta.

Cartografía y Sistemas de Información Geográfica (SIG)

La Cartografía proporciona métodos y criterios para representar la superficie, contorno y ángulos de la Tierra o parte de ella, en un mapa. También se encarga de representar la información que aparece sobre el mapa.

Sistemas de Información Geográfica (SIG)

Estas representaciones cartográficas se pueden realizar con programas como los SIG (Sistemas de Información Geográfica), un conjunto de herramientas que integra y relaciona diversos componentes que permiten la organización, análisis y gestión de grandes cantidades de datos provenientes del mundo real, vinculados a una referencia espacial.

Funciones y Ventajas del SIG

Las funciones principales del SIG incluyen:

• Organización de datos.
• Producción de mapas.
• Consulta espacial.
• Análisis espacial.
• Previsión.

Las ventajas del SIG son:

• Formato digital.
• Mayores velocidades y menores costes.
• Integración de conjuntos de datos espaciales y no espaciales.

Almacenamiento de Datos en SIG

Existen dos formas de almacenar datos en SIG:

1. Ráster: Capas continuas (comunes en estudios medioambientales).
2. Vectorial: Los más populares.

Tipos de Proyecciones Cartográficas

Según la propiedad que posea una proyección, se clasifican en:

• Proyecciones Equidistantes: Conservan distancias.
• Proyecciones Equivalentes: Conservan superficies.
• Proyecciones Conformes: Conservan las formas (es decir, los ángulos).

Es importante notar que no se pueden tener todas las propiedades a la vez, sino que la elección dependerá de las soluciones de compromiso y de la utilidad a la que se ha destinado el mapa.

Sistemas de Coordenadas

El sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator) utiliza como unidades los metros a nivel del mar, que es la base de referencia.

Se distinguen dos tipos de coordenadas:

• Coordenadas Absolutas: Basadas en la red de meridianos y paralelas.
• Coordenadas Relativas: Internas, donde los elementos dentro de una obra están referidos solo a una determinada actuación.