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Respuesta dada por:
2
9 Proyecciones cartográficas y sistemas de
referencia
Miljenko Lapaine, Croacia
y E. Lynn Usery, Estados Unidos
9.1 Introducción
Un mapa es una proyección de datos, por lo general
tomados de la Tierra, de un cuerpo celeste, o de un
mundo imaginario, en una representación sobre un
plano; esta representación puede ser en formato papel
o en formato digital, como en un ordenador. Por lo
general, los mapas se crean mediante la transformación
de datos del mundo real a una superficie esférica o
elipsoidal, y finalmente a un plano. Una característica
fundamental de esa superficie esférica o elipsoidal es
que los ángulos, las distancias o las superficies medidas
en ella son proporcionales a las medidas en la Tierra
real. La transformación de una superficie curva a un
plano se conoce como proyección cartográfica y puede
asumir gran variedad de formas; todas ellas implican
de una manera u otra distorsión de áreas, ángulos, y/o
distancias. Los tipos de distorsión pueden controlarse
con el fin de preservar determinadas características
específicas pero, con ello, las proyecciones de mapas
distorsionarán otras características de los objetos
representados. El principal problema en la cartografía
es que no es posible proyectar/transformar, sin
distorsiones, una superficie esférica o elipsoidal sobre
un plano. Solo un globo esférico o con forma elipsoidal
puede representar las características de la Tierra redonda
o de un cuerpo celeste tal y como son.
El proceso de proyección se realiza en tres pasos
específicos:
1. Asimilación del tamaño y la forma del objeto (por
ejemplo, la Tierra) a una forma matemática, como
puede ser una esfera o un elipsoide.
2. Reducción de la escala de la representación
matemática a un esferoide o elipsoide (un modelo
reducido de la Tierra desde el que se realizan
proyecciones de mapas) con la escala principal
o nominal, que es la relación entre el radio
del esferoide o elipsoide y el radio de la figura
matemática que representa a la Tierra, equivalente
a la escala del mapa plano.
3. Transferencia del esferoide o elipsoide al plano
con ayuda de una proyección cartográfica (véase la
figura 9.1).
Las proyecciones cartográficas dependen, en primer
lugar, de la asunción de los parámetros específicos
del propio objeto (de la Tierra), como puede ser la
forma esférica o elipsoidal, el radio de la esfera (o
longitudes de los semiejes mayor y menor del elipsoide)
y un datum específico o punto de partida, para la
representación de un sistema de coordenadas. Estos
supuestos son la base de la ciencia de la Geodesia,
y en la actualidad esas mediciones se llevan a cabo
utilizando satélites, que utilizan por lo general un
Sistema de Posicionamiento Global (GPS), el GLONASS o
el Galileo (véase la sección 9.2). Una vez que se aceptan
esas medidas, se genera una representación elipsoidal
de coordenadas, con coordenadas latitud y longitud.
Esas coordenadas pueden transferirse, a través de las
ecuaciones de una proyección cartográfica, a un sistema
cartesiano plano, de coordenadas X e Y. Las ecuaciones
de esas transformaciones tienen la siguiente forma:
X = f1
(φ, λ), Y = f2
(φ, λ)
donde
X es el plano de coordenadas en la dirección Este-Oeste
Y es el plano de coordenadas en la dirección Norte-Sur
φ es la coordenada latitud
λ es la coordenada longitud
La forma de las funciones f1
y f2
determina la
transformación exacta y las características de la
representación esférica o elipsoidal que van a ser
conservadas.
Antes de abordar los diferentes tipos específicos de
transformaciones y las características a conservar, es
necesario entender las características geodésicas de
las coordenadas elipsoidales y cómo éstas se generan
con los actuales sistemas de posicionamiento por
satélite.
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