Geoide, Elipsoide, Datum y Sistemas de Coordenadas: Representación de la Tierra

Representar la superficie de la Tierra en un plano no es una tarea sencilla porque la Tierra presenta irregularidades y se define como un geoide, con una geometría media. La forma geométrica más parecida es un esferoide achatado en los polos con radios diferentes (elipsoide de revolución). Aunque fuera una esfera perfecta, sería difícil representarla en un plano. Igualmente, la esfera y el elipsoide son las únicas formas de representar la superficie terrestre sin cometer grandes errores. La cartografía y la geodesia elaboran modelos para poder representar la superficie. Estos modelos permiten sistemas de referencia y puntos precisos como los vértices geodésicos. Estos vértices permiten calcular las coordenadas de cualquier punto.

El Geoide

Forma tridimensional definida por la superficie equipotencial del campo de gravedad terrestre. Se toman los océanos sin marea ni corrientes. El geoide es una superficie irregular por las anomalías gravimétricas. Presenta abultamientos y depresiones respecto a un esferoide.

Elipsoide

Como trabajar con un geoide es difícil para la cartografía, se usa un elipsoide de revolución, es decir, que está achatado por la rotación. El elipsoide tiene un semieje mayor que corresponde al ecuador y uno menor que es el radio polar. No en todos los países se usa el mismo elipsoide, los valores matemáticos se ajustan en función de las necesidades de los territorios. En Europa usamos WGS 84. Se establecen elipsoides a nivel global y a nivel local, pero todos tienen en cuenta el centro de gravedad terrestre y el del elipsoide. A nivel mundial, el más usado es WGS84, que forma parte del sistema GPS.

Datum

Para trabajar a nivel local, el elipsoide solo es insuficiente para ajustes cartográficos, por carencia de información sobre posición respecto a la superficie terrestre. Se necesita enlazar el elipsoide con el geoide en algún punto. Surge así el Datum o punto astronómico fundamental. Aunque existen datums globales, los que más se usan son los aplicados a continentes, países o localidades. Nombres de Datum relevantes: WGS84; ED50 y 79; ETRS89; REGCAN95; NAD27-83; PSAD56.

Sistema de Coordenadas Geográficas

Referencia cualquier punto de la Tierra utilizando dos coordenadas angulares: latitud (norte-sur) y longitud (este-oeste), en grados, minutos y segundos. 1º = 60 min. Utiliza las líneas imaginarias de paralelos y meridianos.

Los paralelos tienen su origen en el ecuador, que es el círculo máximo único de la Tierra que la divide en hemisferio norte y sur. Los círculos se van haciendo más pequeños hacia los polos. Los límites del ecuador son los trópicos (23º27’ N-S), y los polos los marcan los círculos polares (66º33’ N-S). En estos últimos hay 6 meses de noche y seis meses de día.

Los meridianos son círculos perpendiculares al ecuador que pasan por el eje polar. Cada meridiano tiene su antimeridiano. Dividen la Tierra en hemisferio este y oeste a partir del de Greenwich.

La intersección de paralelos y meridianos permite referenciar cualquier punto de la Tierra. La latitud proporciona la localización norte o sur, desde los 0º del ecuador a los 90º de los polos. La longitud proporciona ubicación este-oeste desde los 0º a los 180º en positivo y negativo. La longitud no tiene medidas concretas, pero un grado de longitud en el ecuador equivale a 111’32 km.

Coordenadas Planas

Surgen de proyectar esferoides sobre un plano. Se utilizan en mapas de escala grande donde no hay mucha deformación. Cualquier punto es designado por una coordenada X (este-oeste) e Y (norte-sur). Usan generalmente el sistema métrico y predomina UTM.

Nortes

Existen diferentes tipos de norte:

• Magnético: el de la brújula, que se alinea con el campo magnético de la Tierra y que va cambiando con el tiempo.
• Geográfico: eje de rotación de la Tierra orientado a la estrella polar.
• Norte de cuadrícula: donde convergen las líneas paralelas del eje X.

Vértices Geodésicos

Construcción de hormigón cuya posición geográfica se conoce con precisión. Base para hacer mapas topográficos. En España hay más de 11.000, la mayoría de ellos de orden inferior (distancias entre ellos de 7 km) y una minoría de primer orden (distancia 30-40 km). Son PRO y ROI. Los PRO permitieron crear la Red Geodésica Nacional por Técnicas Espaciales (REGENTE) y la implementación de nuevos datums como Regcan95. Garantizan precisiones inferiores a 5 cm.