Geodesia: Fundamentos, Sistemas de Coordenadas y Aplicaciones

Geodesia: Fundamentos y Aplicaciones

Introducción

La geodesia es la ciencia encargada de la medición y representación cartográfica de la superficie terrestre.

Aplicaciones de la Geodesia

• Navegación moderna (sistemas de posicionamiento por satélite)
• Cartografía y catastro (límites políticos y de propiedad)
• Ingeniería (levantamiento de construcciones y obras)

Sistemas de Coordenadas

Los sistemas de coordenadas se utilizan para designar de forma unívoca la posición de un punto. Especifican:

• Tipo de coordenada
• Origen
• Orientación de ejes
• Escala

Elipsoide

El elipsoide es la figura que más se aproxima a la superficie terrestre. Su forma se define por:

• Semi eje mayor
• Achatamiento
• Excentricidad

Coordenadas Elipsoidales

Sistema de coordenadas curvilíneas que incluye latitud, longitud y altura elipsoidal.

Coordenadas Cartesianas Topocéntricas Locales

Referidas a un sistema local ligado al campo de la gravedad. El origen es el punto del observador (topocentro).

Coordenadas Planas

Sistemas de proyección cartográfica que permiten representar la superficie terrestre sobre un plano. Pueden ser:

• Sobre un plano
• Sobre un cilindro
• Sobre un cono

La orientación del eje de la superficie puede ser:

• Normal
• Transversal
• Oblicua

Las proyecciones planas no están libres de distorsión, que puede ser:

• De ángulos
• De distancias
• De áreas

Para reducir la distorsión, se utilizan proyecciones:

• Tangenciales
• Secantes

Proyección UTM en Chile

Proyección cilíndrica transversa secante al elipsoide. Divide la Tierra en husos de 6° de longitud. Aplica un factor de escala de 0,9996 para evitar deformaciones.

Sistema de Referencia

Definición de estándares, parámetros y modelos para representar la geometría de la superficie terrestre. No se determina por mediciones, sino que se define convencionalmente.

Algunos Sistemas de Referencia

• ITRS: Determina los sistemas de referencia celeste (ICRS) y terrestre (ITRS).
• WGS84: Sistema global adoptado para las coordenadas de las órbitas de los satélites GPS.
• GRS: Promovido por la IAG para uso civil. En la práctica, GRS80 y WGS84 son iguales.

Sistema de Posicionamiento Global (GPS)

Sistema de posicionamiento pasivo que utiliza 4 satélites para determinar las coordenadas espaciales de puntos respecto a un marco de referencia global (WGS84).

Segmentos del GPS

• Segmento espacial: Satélites que transmiten códigos y mensajes de navegación.
• Segmento de control: Estaciones de rastreo, antenas en tierra y estación de control maestro.
• Segmento usuario: Receptores con capacidad para recibir la señal GPS y determinar su posición.

Aplicaciones del GPS

• Navegación terrestre, aérea y marítima
• Ubicación de vehículos
• Topografía
• Agricultura de precisión
• Control de maquinaria