Debemos partir
que nuestro planeta, no es esférico como se nos ha mostrado, sino mas bien un
geoide no uniforme, la figura "natural" de la Tierra, excluyendo la
topografía o forma externa, se asemeja a la definición de geoide, definida como
una superficie de nivel equipotencial del campo gravitatorio terrestre.
Esta superficie equipotencial o
de nivel materializado por los océanos cuando se prescinde del efecto
perturbador de las mareas (casi la superficie del nivel medio de los mares) es
la superficie de referencia para la altitud.
GEODÈSICAS
Un sistema de coordenadas donde
la posición de un punto es definida usando los elementos latitud, longitud y
altura elipsoidal que definen la posición de un punto sobre la superficie
terrestre con respecto al elipsoide de referencia. También llamadas coordenadas
elipsoidales
Como la definición matemática del
geoide presenta gran complejidad, así como su definición, la superficie de la
Tierra puede representarse con mucha aproximación mediante un elipsoide de
revolución, definiéndose este sistema con:
- Superficie de referencia:
Estableciendo sus dimensiones (semiejes a, b).
- Ejes o líneas de referencia en
la superficie.
- Sentidos de medida.
Sobre esta superficie se definen
las coordenadas geodésicas:
Latitud geográfica (φ): ángulo
medido sobre el plano meridiano que contiene al punto entre el plano ecuatorial
y la normal al elipsoide en P.
Longitud geográfica (λ): ángulo
medido sobre el plano ecuatorial entre el meridiano origen y el plano meridiano
que pasa por P.
El elipsoide de revolución que
mejor se adapte al geoide en la zona con un punto donde ambos coinciden o bien
la normal a ambos es la solución adoptada, constituyendo el concepto de Sistema
Geodésico de Referencia. A lo largo de la historia diversos elipsoides se han
utilizado para definir el Sistema de Referencia de cada país, de tal forma que
se define aquel que mejor se ajuste al geoide.
En geodesia existirán dos Datum:
el horizontal y el vertical, siendo este último la superficie de referencia
respecto a la que se definen las altitudes. En este caso, lo más normal es que
sea el geoide.
UTM
El sistema de coordenadas
geográficas UTM (Universal Transverse Mercator) se utiliza para referenciar
cualquier punto de la superficie terrestre, utilizando para ello un tipo
particular de proyección cilíndrica para representar la Tierra sobre el plano.
Proyección UTM
Las proyecciones se utilizan para
representar un objeto sobre el plano.
La proyección UTM en concreto
posee las siguientes características:
1 - Es una proyección cilíndrica: Se
obtiene proyectando el globo terráqueo sobre una superficie cilíndrica.
2 - Es una proyección transversa: El
cilindro es tangente a la superficie terrestre según un meridiano. El eje del
cilindro coincide, pues, con el eje ecuatorial.
3 - Es una proyección conforme:
Mantiene el valor de los ángulos. Si se mide un ángulo sobre la proyección
coincide con la medida sobre el elipsoide terrestre.
LAMBERT
La proyección de mapa cónica conforme de Lambert suele
basarse en dos paralelos estándar, pero también puede definirse con un solo paralelo
estándar y un factor de escala. Es idónea para la representación cartográfica
conforme de masas de tierra que se prolongan en una orientación de este a oeste
en latitudes medias
Las formas esféricas y elipsoidales de la proyección de mapa
cónica conforme de Lambert fueron desarrolladas por Johann H. Lambert en 1772.
Retícula
La proyección cónica conforme de
Lambert es una proyección cónica. Todos los meridianos son líneas rectas
equidistantes que convergen en un punto común: el polo más cercano a los
paralelos estándar. Los paralelos se representan como arcos circulares
centrados en el polo. Su espaciado aumenta al alejarse de los paralelos
estándar. El otro polo se proyecta hacia el infinito y no se puede mostrar.
Cuando los paralelos estándar se
encuentran en el hemisferio norte, la forma de abanico de la retícula queda
orientada hacia arriba y cuando los paralelos estándar se encuentran en el
hemisferio sur, la forma de abanico de la retícula queda orientada hacia abajo.
La retícula es simétrica en el meridiano central.
Distorsión
La proyección cónica conforme de
Lambert es una proyección de mapa conforme. Las direcciones, los ángulos y las
formas se mantienen en la escala infinitesimal. Las distancias solo son
precisas a lo largo de los paralelos estándar. La escala, el área y las
distancias se distorsionan progresivamente al alejarse de los paralelos
estándar, pero permanecen iguales a lo largo de cualquier paralelo y son
simétricos en el meridiano central. Esta proyección no es una proyección
conforme en los polos.
Parámetros
Los parámetros de la proyección cónica conforme de Lambert
son los siguientes:
2 - Falso Norte
3 - Meridiano central
4 - Paralelo estándar 1
5 - Paralelo estándar 2
6 - Factor de escala
7 - Latitud de origen
DATUM
El Datum sirve para hacer que un
Sistema de Coordenadas Geográficas represente fielmente la superficie de la
Tierra y salve las irregularidades de la misma, ya que esta no es esférica.
Aunque existe un Datum global, cada continente o país ha definido su propio
Datum para adaptar mejor el Sistema de Coordenadas Geográficas a su superficie.
Por tanto, las coordenadas geográficas no suelen ser universales, sino que son
relativas al Datum de referencia elegido. De esta manera, un mismo punto se
expresa con coordenadas geográficas diferentes en función del Datum seleccionado.
Datum: se define como el punto
tangente al elipsoide y al geoide, donde ambos son coincidentes. Definido el
Datum, ya se puede elaborar la cartografía de cada lugar, pues gracias a él se
consiguen unos parámetros de referencia que relacionan el punto origen del
geoide y del elipsoide con su localización geográfica (coordenadas
geográficas), así como la dirección del sistema.
¿Qué Datums existen?
Como hemos dicho, cada continente posee su propio Datum como
punto de referencia para crear su cartografía, pero además, muchos países han
creado su propio Datum para hacer su cartografía aún más exacta. Podéis
consultar algunos de ellos en la siguiente lista:
1 - WGS84 (World Geodetic System 1984): se utiliza de manera universal para todo el planeta. Es el que utiliza el GPS por defecto.
2 - ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989): se
utiliza en toda Europa desde el 2007, aunque no suele venir en muchos GPS.
3 - ED50 (European Datum 1950) o ED79 (European Datum 1979): se
utiliza en la península e Islas Baleares (España). La diferencia entre ellos es
mínima, por lo que se puede elegir cualquiera.
4 - REGCAN95 (Red Geodésica Nacional por Técnicas Espaciales
Canarias 1995): se utiliza en las Islas Canarias (España), aunque no suele
venir en los GPS, por lo que se utiliza WGS84 que es casi idéntico.
5 - NAD27 (North American Datum of 1927) y NAD83 (North American
Datum of 1983): se utiliza en América del Norte.
6 - PSAD56 (Provisional South American Datum of 1956): se
utiliza en Sudamérica.
7 - Campo Inchauspe 1969: se utiliza en Argentina.
8 - SAD69 (South American Datum of 1969): se utiliza en Brasil.
En nuestro país específicamente utilizamos el NAD27 y últimamente se ha estado implementando el SIRGAS (El Salvador) como sistema de referencia, así mismo existen los siguientes:
ITRS
Internacional Terrestrial System (ITRS) sistema de referencia del servicio internacional de rotación terrestre y sistema de referencia IERS, establecido para la determinación de los sistemas de referencia celeste (ICRS) y terrestre (ITRS) y la relación entre los dos sistemas, o sea la orientación y rotación de la tierra en el espacio.
ITRF
Internacionl Terrestrial Reference Frame (ITRF): materialización del ITRS por estaciones en la superficie terrestre (aproximadamente 400 puntos) con sus valores de coordenadas muy precisas dadas para una época fija y sus variaciones en el tiempo (velocidades). Sirven para la determinación de las orbitas de los satélites GPS del servicio GNSS internacional IGS.
Sistema de referencia geocéntrico
SIRGAS como sistema de referencia
se define idéntico al Sistema Internacional de Referencia Terrestre ITRS
(International Terrestrial Reference System) y su realización es la
densificación regional del marco global de referencia terrestre ITRF (International
Terrestrial Reference Frame) en América Latina y El Caribe. Las coordenadas
SIRGAS están asociadas a una época específica de referencia y su variación con
el tiempo es tomada en cuenta ya sea por las velocidades individuales de las
estaciones SIRGAS o mediante un modelo continuo de velocidades que cubre todo
el continente. Las realizaciones o densificaciones de SIRGAS asociadas a
diferentes épocas y referidas a diferentes soluciones del ITRF materializan el
mismo sistema de referencia y sus coordenadas, reducidas a la misma época y al
mismo marco de referencia (ITRF), son compatibles en el nivel milimétrico. La
extensión del marco de referencia SIRGAS está dada a través de densificaciones
nacionales, las cuales a su vez sirven de marcos de referencia local.
La conversión de coordenadas
geocéntricas a coordenadas geográficas se adelanta utilizando los parámetros
del elipsoide GRS80.
ELIPSOIDE INTERNACIONAL
El elipsoide internacional fue realizado en 1979 el GRS80 (Sistema de Referencia Geodésico 1980) fue adaptado como el elipsoide internacional del que conocemos como WGS84 (World Geodetic System 1984) que gracias a varias correcciones hoy definen el punto central de la tierra con mucha mayor precisión.
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INSTITUTO GEOGRAFICO NACIONAL, GRAL. IBAÑEZ DE ÌBERO 3, 28003, MADRID ESPAÑA
https://www.ign.es/web/ign/portal/gds-teoria-geodesia
ARISTASUR (https://www.aristasur.com/contenido/sistema-de-coordenadas-geograficas-utm)
ArqGis Desktop (https://desktop.arcgis.com/es/arcmap/latest/map/projections/lambert-conformal-conic.htm)