Topografía, Geodesia y Cartografía: Principios y Conceptos

TOPOGRAFÍA

La topografía es la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie de la Tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales.

GEODESIA

La geodesia es la ciencia que se ocupa del estudio de la forma y dimensiones de la Tierra.

CARTOGRAFÍA

La cartografía es la ciencia que se encarga del trazado y el estudio de mapas geográficos.

MAPAS

Un mapa es toda representación plana de una parte de la superficie terrestre. Si las superficies representadas son las del mar y sus costas, a estos mapas se les llama cartas. Si la representación corresponde a superficies pequeñas entonces se denominarán planos.

Características principales de un mapa:

• Es una representación reducida (a escala) del territorio.
• Un mapa es una representación resumida del territorio. No aparece en él todos los detalles, sólo los que se han considerado importantes o de interés.
• Es una representación esquemática. Se usan signos convencionales para indicar los detalles (leyenda).
• Orientación: saber dónde está el Norte permite orientar el mapa.

MAPA TOPOGRÁFICO

Un mapa topográfico es una representación bidimensional de la superficie tridimensional terrestre mediante una serie de normas, códigos y unidades.

ESCALA

La escala es la relación existente entre una distancia medida sobre el mapa y la correspondiente distancia medida sobre el terreno. Hay muchos tipos de escalas, pero las más utilizadas en los mapas geográficos son las escalas numéricas y gráficas. La escala gráfica es una línea dividida en segmentos, cada uno de ellos se corresponde con un cm del mapa. La escala numérica indica la relación entre una unidad del mapa y la realidad, ya sea en forma de número fraccionario cuyo numerador es siempre la unidad (1/50000) o en forma de división indicada 1:50000. Las escalas no tienen unidades, aunque la más utilizada habitualmente es el centímetro.

Superficie de la Tierra

La superficie de la Tierra es irregular. Figuras aproximadas a la superficie terrestre: Esfera - Esferoide - Geoide.

Latitud y longitud

Para localizar un punto sobre la Tierra, se parte de dos puntos fijos que son los dos polos terrestres: Norte y Sur, por los que pasa el eje de rotación de la Tierra. A partir de los polos, se traza una cuadrícula o red de líneas imaginarias formadas por los paralelos y los meridianos.

Los meridianos y los paralelos

Los meridianos son semicírculos imaginarios trazados de polo a polo. El meridiano 0º es el Meridiano de Greenwich. Los paralelos son círculos imaginarios que rodean la Tierra, paralelos al ecuador y perpendiculares a los meridianos.

Paralelos importantes

• Ecuador: Es el paralelo 0 y divide a la Tierra en dos hemisferios: norte y sur.
• Trópicos de Cáncer y de Capricornio: Son las regiones de la Tierra donde en los solsticios de invierno o de verano, según corresponda, los rayos del sol caen verticalmente sobre un observador.
• Los círculos polares Ártico y Antártico.

Coordenadas geográficas

A partir de la red geográfica, se puede ubicar un punto cualquiera de la superficie terrestre gracias a las coordenadas geográficas: latitud y longitud.

Latitud y longitud

• Latitud: Es la distancia medida en grados desde cualquier punto de la Tierra al ecuador. Puede ser Norte o Sur. Se mide en grados sexagesimales. La latitud equivale a 0 en el Ecuador. La latitud equivale a 90 en el Polo.
• Longitud: Es la distancia medida en grados desde cualquier punto de la Tierra al meridiano de Greenwich medida sobre el paralelo que pasa por dicho punto. Puede ser Este u Oeste. También se mide en grados sexagesimales. La longitud equivale a 0 en el meridiano de Greenwich. La longitud equivale a 180 en el lado opuesto.

Origen de las Coordenadas Geográficas

El origen de las coordenadas geográficas es la intersección del Meridiano de Greenwich con el Ecuador. En dicho lugar tanto la latitud como la longitud son 0º.

SISTEMA SEXAGESIMAL

El sistema sexagesimal es un sistema de numeración posicional que emplea como base el número 60. Se utiliza para medir tiempos (horas, minutos y segundos) y ángulos (grados) principalmente. Cada grado se divide en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos. Se utiliza para mejorar la precisión en la localización de un punto.

LOCALIZACIÓN DE UN PUNTO: COORDENADAS UTM

Cualquier punto de la Tierra está determinado por unas coordenadas únicas que lo distinguen de los demás respecto a un sistema de referencia. Las coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator System) indican la posición de un punto en la superficie terrestre tomando como referencia el huso, la zona y las coordenadas X e Y en metros.

CURVAS DE NIVEL

Para representar un relieve se usan los datos de altitud o cota. La cota es la altitud a la que se encuentra cualquier punto del mapa topográfico, en metros, sobre un nivel de referencia que normalmente es el nivel del mar. Para representar las diferentes alturas, se utilizan las curvas de nivel, que son isolíneas de altitud, es decir, líneas que unen puntos con igual altitud (de la misma altura). Las curvas de nivel son cerradas y no se cortan con otras curvas. La equidistancia es la diferencia de altitud que separa las líneas/curvas de nivel contiguas en un mapa topográfico. La equidistancia entre curvas de nivel se expresa en metros sobre el nivel del mar. En un mapa topográfico, no se representan todas las curvas de nivel, se representan únicamente las que corresponden a unas altitudes determinadas. Hay curvas maestras, que aparecen con un trazo más grueso, y curvas intercaladas.

DISTANCIA ENTRE DOS PUNTOS

La distancia entre dos puntos se mide en el plano en cm y utilizando la escala se transforma en metros. Las unidades que se utilizan son metros y kilómetros principalmente.

CÁLCULO DE ÁREAS

Una vez conocida la forma del área que se va a calcular, se utiliza la escala para transformar las distancias en medidas reales y se aplica la fórmula correspondiente. Las unidades más utilizadas son m², hectáreas (1 ha = 10.000 m²) y km².

DISTANCIA REAL, GEOMÉTRICA Y HORIZONTAL

La distancia real es la distancia que vamos a recorrer si nos movemos por la superficie del terreno. La distancia geométrica o natural es la que obtenemos si unimos los puntos A y B con una línea recta. La distancia horizontal o reducida es la distancia que se mide en el mapa.

Pendiente

La pendiente es la relación existente entre el desnivel entre dos puntos y la distancia horizontal que hay entre ellos. La pendiente se puede expresar en porcentaje (variación de altura en una distancia de 100) y en grados (grado de inclinación que presenta con respecto a la línea horizontal). Para hallar la pendiente en porcentaje, se utiliza la fórmula: Pendiente (%) = (H/dH) × 100. Para hallar la pendiente en grados, se utiliza la fórmula: Pendiente = arctg(H/dH).

Cortes topográficos

El corte topográfico consiste en una representación a escala de las altitudes, siguiendo una línea concreta de un mapa. El perfil nos muestra en un gráfico bidimensional cuál es la forma del relieve siguiendo una dirección determinada. Se construye la escala vertical que va a ser la que nos va a permitir localizar las alturas de las diferentes curvas de nivel que van a cortar nuestro perfil. La escala vertical, normalmente, será la misma que la escala horizontal. El intervalo representado en la escala debe tener todas las alturas de las curvas de nivel que corten el perfil. Siempre es conveniente ampliar un poco dicho intervalo (por encima o por debajo) para poder representar bien el perfil. Siempre se tiene que representar la escala horizontal del mapa en el corte, ya sea de forma gráfica o numérica.