Proyección Cartográfica

Instituto Geológico Minero y Metalúrgico
CONCEPTOS PARA LA
CORRECTA UTILIZACIÓN DE
LOS DATOS CARTOGRÁFICOS
Juan Salcedo Carbajal
Ing Mg Geógrafo
DIRECCION DE SISTEMAS DE INFORMACION
Objetivos
Dar a conocer los conceptos de sistema de
coordenadas y proyecciones cartográficas.
cartográficas.
Brindar pautas para la transformación y
sistemas de coordenadas
coordenadas..
Junio - 2007
Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información
Índice
1. NOCIONES DE CARTOGRAFÍA
Introducción
Cartografía básica, derivada y temática
Problemas asociados a la cartografía (Escala y
Proyección)
La Proyección U.T.M.
2. GEODESIA
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La forma de la tierra
Datum
Sistemas de Referencia
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Conceptos
CARTOGRAFÍA: Ciencia que estudia los diferentes
CARTOGRAFÍA:
métodos y sistemas para representar sobre un plano una
parte de la superficie terrestre, de modo que las
deformaciones sean mínimas para su posterior
utilización..
utilización
MAPA : Representación geométrica plana, simplificada y
convencional de la superficie terrestre dentro de una
relación de similitud que se denomina escala.
escala.
NO CONFUNDIR MAPA Y PLANO
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MAPA: Tiene en cuenta la esfericidad terrestre
MAPA:
terrestre..
PLANO:: No tiene en cuenta la esfericidad terrestre
PLANO
terrestre..
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Conceptos
CARTOGRAFÍA BÁSICA
BÁSICA:: Se elabora a partir de
procesos directos de observación y medición de la
superficie terrestre
terrestre.. Son los mapas topográficos
puramente dichos
dichos..
CARTOGRAFÍA DERIVADA
DERIVADA:: Se realiza a partir de la
generalización de la información topográfica que
viene representada en la cartografía básica
existente..
existente
CARTOGRAFÍA TEMÁTICA
TEMÁTICA:: Utiliza como soporte
cartografía básica o derivada, para desarrollar algún
aspecto concreto o algún fenómeno
fenómeno..
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3. Problemas asociados a la
Cartografía
A la hora de representar la Superficie Terrestre aparecen
varios problemas:
Las dimensiones de la zona a representar son muy
extensas
Solución:
La Superficie que queremos representar no es plana
Solución:
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3. Problemas asociados a la
Cartografía
Es la razón de semejanza
entre la superficie real y
la representación
cartográfica.
1=Dr
N Dm
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3. Problemas asociados a la
Cartografía
La esfera de la tierra no
es
un
sólido
desarrollable..
desarrollable
Cuando
se
intenta
representar la esfera
sobre un plano, hay que
transformar las líneas
esféricas
en
curvas
planas..
planas
(Proyección
Cartográfica)).
Cartográfica
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De la esfera al plano.
El paso de la esfera al
plano es necesario para
GPS cuando trabajamos en
dos dimensiones lo que
hacemos es corresponder
cada punto de la tierra con
nuestro mapa, para
obtener esta
correspondencia se utilizan
las proyecciones
cartográficas.
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Que es Proyección Cartográfica?
Es la representación de
la superficie curva
de la Tierra, en una
superficie plana a
través de un plano
de proyección.
(Bugayevskiy y
ESRI,1994).
Snyder
Superficie Terrestre Curva
Plano de Proyección
1995;
Superficie del Mapa Plano
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Proyección Cartográfica
Son
transformaciones
matemáticas
que
permiten
representar (proyectar) a la
esfera en el plano, y convertir
las coordenadas geográficas
(latitud
&
longitud)
en
coordenadas cartesianas (x &
y).
y).
Este
proceso
conlleva
distorsiones de la superficie
original en 3-dimensiones, al
convertirse a una superficie
plana de dos dimensiones
dimensiones..
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Tipos de Proyecciones
Los tipos de Proyecciones Se realizan en base a
cálculos matemáticos efectuados sobre figuras
geométricas. El Plano, El Cono y el Cilindro.
Cilindro.
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Clasificación de Proyecciones
Por La superficie desarrollable que utilizan.
Puntos de tangencia con la esfera. Pueden ser:
Su origen.
Su Origen desde donde se visualiza la proyección.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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Cónica
Cilíndrica
Plana
Ecuatorial
Polar
Transversal
Desarrollables
Matemáticas
Gnomónicas: Si el origen de las visuales es el centro de la tierra.
Estereográficas: Si el origen de las visuales está en la superficie de la
tierra.
Ortográficas: Si el origen de las visuales está en el infinito.
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Tipos de Proyecciones
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Proyección Azimutal
o Polar.
Proyección Cilíndrica
Mercator.
Proyección Cónica
Lambert.
Proyección Universal
Transversa Mercator
ercator..
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Tipos de Deformaciones
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Equivalentes, se conserva la superficie.
Conformes, conservan los ángulos se usan
en navegación.
Equidistantes, conservan distancia de un
punto a otros y no entre todos los puntos.
Azimutales, preservan la dirección de un
punto a otros puntos.
Afiláticas, igualdad de superficies y forma.
Sin cumplir
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Ejemplos de diferentes proyecciones
cartográficas
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Principio geométrico
de la proyección
cónica
Cónica Equivalente
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Ejemplos de diferentes proyecciones
cartográficas
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Principio geométrico
de las proyecciones
cilíndricas:
Cilíndrica
Equidistante
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Ejemplos de diferentes proyecciones
cartográficas
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Principio geométrico
de las proyecciones
acimutales:
Acimutal
Equidistante Polar
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Proyecciones convencionales por
modelado matematico
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Proyección
equivalente de Aitoff
Proyeción pseudo
cónica de Bonne
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Proyecciones convencionales por
modelado matematico
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Projección sinusoidal
de Sansson
Flansteed
Proyección
interrumpida de
Goode
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Proyección Mercator
Mercator; científico y cartógrafo, realizó la Proyección de
la tierra en un cilindro de posición vertical y horizontal,
Desarrollando así la Proyección Universal Transversal de
Mercator (UTM).
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2. Las objeciones que tiene son:
La escala de distancias no es
uniforme.
Los polos no tienen representación.
En la representación de grandes
superficies se acusa distorsión que
es más notoria en latitudes altas.
No se guarda proporcionalidad en
la representación de las superficies
para distintas latitudes.
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Zonas UTM
Mercator al desarrollar la proyección UTM, dividió la
esfera de la tierra en 60 zonas de 6º grados. El
Perú esta situada en las zonas 17, 18 y 19
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Zonas UTM
Existen 60 zonas que cubren la tierra y van de los 84°Norte
y los 80°Sur ( Este sistema de coordenadas no toma en cuenta los polos).
Cada zona mide 6°de ancho.
Cada Zona Tiene un meridiano central. Esto quiere decir
que hay 60 sitios en la Tierra, que tienen coordenadas X
UTM similares, uno por cada zona.
Ecuador
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Meridiano
Central
ZONA 18 Sur UTM
Cuando
se
hace
la
proyección a la Zona 18 el
sistema
Mercator
UTM
posiciona como meridiano
central un valor de 500,
500,000
MERIDIANO
CENTRAL
17
18
19
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Zona y Coordenada
La Coordenada Y:
Y Se mide
a partir del Ecuador. Hacia
el Norte, se mide a partir de
0. Hacia el Sur, el valor
origen en el Ecuador es
10,000,000 y se le va
restado.
La Coordenada X:
X Se mide
a partir del Meridiano
Central de cada zona UTM,
al cual se le asigna el valor
de 500,000.
0
ECUADOR
10,000 000
Y = SUR
500,000
Y = NORTE
10,000 000
MERIDIANO
CENTRAL
0
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X = OESTE
X = ESTE
MENOR A 500,000
MAYOR A 500,000
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ZONAS UTM
Parámetros
ZONA 17
SUR
FALSO ESTE = 500,000
MERIDIANO CENTRAL
LATITUD ORIGEN
10,000,000
Falso Este: 500000
Falso Norte: 10000000
Meridiano Central: -81.0
Factor de Escala: 0.9996
Latitud de Origen: 0
MENOR A 500,000
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FALSO NORTE
MAYOR A 500,000
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Parámetros
ZONA 18
SUR
FALSO ESTE = 500,000
MERIDIANO CENTRAL
FALSO NORTE
LATITUD ORIGEN
10,000,000
Falso Este: 500000
Falso Norte: 10000000
Meridiano Central: -75.0
Factor de Escala: 0.9996
Latitud de Origen: 0
MENOR A 500,000
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MAYOR A 500,000
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Parámetros
ZONA 19
SUR
FALSO ESTE = 500,000
MERIDIANO CENTRAL
FALSO NORTE
LATITUD ORIGEN
10,000,000
Falso Este: 500000
Falso Norte: 10000000
Meridiano Central: -69.0
Factor de Escala: 0.9996
Latitud de Origen: 0
MENOR A 500,000
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MAYOR A 500,000
Coordenadas UTM
En UTM siempre son positivas
La Zona UTM. La usamos para diferenciar a que sitio de esos 60
ZONAS nos referimos, es imprescindible indicar a que zona UTM
pertenece el punto a ubicar, ya que hay 60 sitios en la Tierra, que
tienen coordenadas X y Y UTM similares.
ZONA
Hemisferio
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6 DIGITOS
Coordenada X (Este)
7 DIGITOS
Coordenada Y (Norte)
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Coordenadas Geográficas
Son medidas angulares con respecto al plano del Ecuador, y al
Meridiano de Greenwich.
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Geodesia:
Forma, dimensión y campo gravitatorio de la Tierra
La forma real de la Tierra es irregular y
compleja. Si se desea determinar la
situación de cualquier objeto es necesario
utilizar un modelo de la forma de la Tierra.
Geoide: superficie equipotencial del campo
gravitatorio que coincide, con el nivel
medio de los océanos. (Anomalías
(Anomalías
gravimétricas))
gravimétricas
Elipsoide: Figura geométrica simple que se
ajusta a la forma de la Tierra. El Eje del
elipsoide coincide aprox. con el eje de
rotación de la Tierra.
Dátum:: Es un punto concreto, localizado sobre
Dátum
la superficie terrestre y sirve de origen al
sistema de coordenadas.
ELIPSOIDE
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GEOIDE
Concepto de Esferoide
Si la tierra fuese una esfera perfecta el problema
seria sencillo, pero la tierra se ensancha hacia el
ecuador y en este ensanchamiento (irregular) es
donde debemos introducir el concepto de
esferoide y asemejar la tierra a un sólido obtenido
a partir de una elipse de referencia (que es
elegida por cada país según el que más se
asemeje a su forma).
forma).
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Esferoide y Dátum en Perú
El esferoide más usado en América del Sur, y por lo tanto en el
Perú, ha sido el Esferoide Internacional de 1924 (también
conocido como Hayford
Hayford,, 1909).
Las cartas nacionales del IGN elaboradas antes de 1990, usan
este esferoide y un punto de partida, como el Dátum horizontal.
El punto de partida fue La Canoa en Venezuela.
En la última década, se ha calculado un Dátum horizontal llamado
World Geodetic System de 1984, o WGS 84. Las nuevas cartas
(más recientes) del IGN usan este sistema y en el futuro, todas
las cartas se convertirán a este nuevo datum
datum..
Todos los receptores de los GPS informan las coordenadas
geográficas en términos del Dátum WGS 84.
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Concepto de Dátum
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Para realizar los cálculos geodésicos, se elige un punto fundamental
(DATUM), en el que la normal al geoide coincide con la normal al
elipsoide. En este punto las dos superficies son tangentes. En
cualquier otro punto, la normal al geoide y al elipsoide forman un
ángulo denominado desviación relativa de la vertical.
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Dátum en el Perú
En Perú se utilizan dos Dátum geodésicos:
PSAD-56, que significa Dátum Sudamericano Provisorio del año
1956, y su punto de origen se encuentra en La Canoa,
Venezuela.
WGS 84, que es el Dátum Universal del año 1984.
El Dátum Oficial utilizado por el IGN es el Word Geodetic
System 1984 (WGS-84).
Sistema Geodésico oficial del Perú RESOLUCION JEFATURAL Nº 0790792006--IGN
2006
IGN--OAJOAJ-DGC
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Consideraciones Cartográficas
Cartas en (PSAD56)
Configurar GPS a PSAD56.
Proyectar puntos levantados.
UTM PSAD56
GEO PSAD56
GEO WGS84
Digitalización de cartas
Digitalizar en PSAD56
• Proyectar de PSAD56 UTMWGS84
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UTM WGS84
Reglas y Topología
Evitar superposiciones
Traslapes
intersecciones
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Creación de Geodatabase Estandarizado
Uso de modelo de datos Geológico estándar.
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Catalogo de Objetos Geológicos
Trabajar con un catalogo de Objetos
estándar.
Cartografía.
Geología.
• USGS
USGS(EEUU)
(EEUU)
• Comision carta geologica mundial
mundial(CCGM),
(CCGM), Paris, France
• IGME (España)
• BGS British Geological Survey
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Catalogo de Objetos según IGN
Abril - 2011
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Conclusiones
La transformación de datum y proyección cartográfica, realizada a
través de formas simples y uso de software conocidos y comerciales,
hace que sea posible y muy sencillo la realización por parte de los
usuarios de GIS, de este tipo de transformaciones.
También se resalta que desde el punto de vista de la exactitud, la
transformación es matemáticamente consistente. Ya que es una
transformación entre sistemas de coordenadas, y no una
deformación.
En cuanto al método de mejoramiento de la precisión de la
cartografía, podemos distinguir errores sistemáticos, y errores de
captura.
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Instituto Geológico Minero y Metalúrgico
WWW.INGEMMET.GOB.PE
AV. CANADA 1470 SAN BORJA
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