TEMA 2 - TOPOGRAFÍA. DEFINICIÓN. ACCIDENTES DEL

TEMA 2 - TOPOGRAFÍA. DEFINICIÓN. ACCIDENTES DEL TERRENO.
LECTURA E INTERPRETACIÓN DE MAPAS. USO, FUNCIONAMIENTO Y
CÁLCULO DE LAS ESCALAS. SIMBOLOGÍA Y TOPONIMIA. LAS CURVAS
DE NIVEL. PROYECCIONES Y COORDENADAS. TRIANGULACIÓN Y
CÁLCULO DE DISTANCIAS. SISTEMAS GPS.
TOPOGRAFIA
La palabra topografía procede del griego "topo" = lugar, y "grafos" = dibujo. Es la
ciencia que con el auxilio de las matemáticas nos ayuda a representar gráficamente un
terreno o lugar determinado, con todos sus accidentes y particularidades naturales o
artificiales de su superficie.
Hay que recordar que estamos representando una superficie aproximadamente esférica
sobre un plano, lo que producirá distorsiones en la representación; cuando hablamos de
topografía nos estamos refiriendo a representaciones gráficas de zonas poco extensas, en
las que es posible prescindir de el efecto de la curvatura de la superficie terrestre, de lo
contrario nos referiremos a la cartografía.
La topografía es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar
las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y debajo de ésta,
mediante la combinación de las medidas según los tres elementos del espacio: distancia,
elevación y dirección .
La topografía explica los
procedimientos y operaciones del
trabajo de campo, los métodos de
cálculo o procesamiento de datos y
la representación del terreno en un
plano o dibujo topográfico a escala.
El conjunto de operaciones
necesarias para determinar las
posiciones de puntos en la superficie
de la tierra, tanto en planta como en
altura, los cálculos correspondientes
y la representación en un plano
(trabajo de campo + trabajo de
oficina) es lo que comúnmente se
llama "Levantamiento Topográfico"
La topografía como ciencia que se encarga de las mediciones de la superficie de la
tierra, se divide en tres ramas principales que son la geodesia, la fotogrametría y la
topografía plana.
LA GEODESIA
La geodesia trata de las medidas de grandes extensiones de terreno, como por ejemplo
para confeccionar la carta geográfica de un país, para establecer fronteras y límites
internos, para la determinación de líneas de navegación en ríos y lagos, etc.
Estos levantamientos tienen en cuenta la verdadera forma de la tierra y se requiere de
gran precisión.
Cuando la zona de que se trate no es demasiado extensa, se puede obtener la precisión
requerida considerando la tierra como una esfera perfecta, pero si esta superficie es muy
grande debe adoptar la verdadera forma elipsoidal de la superficie terrestre.
Este tipo de levantamiento está catalogado
como de alta precisión e incluye el
establecimiento de los puntos de control
primario o puntos geodésicos, que son
puntos debidamente materializados sobre
la superficie de la tierra, es decir, con
posiciones y elevaciones conocidas, las
cuales son de gran importancia y
trascendencia para constituir puntos o
redes de apoyo y referencia fiables para
todos los otros levantamientos de menor
precisión.
Los puntos fijados geodésicamente
(levantamiento de control), como por
ejemplo los vértices de triangulación,
constituyen una red a la que puede
referirse cualquier otro levantamiento
sin temor a ningún error en distancias
horizontal o vertical o en dirección,
derivado de la diferencia entre la
superficie de referencia y la verdadera
superficie de la tierra.
La Geodesia tiene en cuenta que la
superficie de la Tierra se curva,
realizando los cálculos en una
elipsoide (la Tierra es un esferoide
aplanado en sus polos, con un
radio en el ecuador de
aproximadamente de 21,5 km más
mayor que su radio polar).
La geodesia utiliza coordenadas
esféricas con referencia al centro
de la Terra.
Utilizando ubicaciones del estilo:
4 ° 17'24,10 '' Latitud N 75 °
25'32,00 '' Longitud W
LA FOTOGRAMETRÍA
La fotogrametría es la disciplina que utiliza las fotografías para la obtención de mapas
de terrenos.
Los levantamientos fotogramétricos comprende la obtención de datos y medidas
precisas a partir de fotografías del terreno tomadas con cámaras especiales u otros
instrumentos sensores, ya sea desde aviones (fotogrametría aérea) o desde puntos
elevados del terreno (fotogrametría terrestre) y que tiene aplicación en trabajos
topográficos.
Los trabajos fotogramétricos deben
apoyar sobre puntos visibles y
localizados por métodos de
triangulación topográfica o geodésicos
que sirven de control tanto planimétrico
como de altimetría.
Tiene las ventajas de la rapidez con que
se hace el trabajo, la profusión de los
detalles y su uso en lugares de difícil o
imposible acceso desde el propio
terreno.
Esta disciplina se emplea tanto para
fines militares, como para los
levantamientos topográficos generales,
anteproyecto de carreteras, canales y
usos agrícolas catastrales, estudios de
tráfico, puertos, urbanismo, etc.
El trabajo consiste en esencia a tomar fotografía desde dos o más estaciones adecuadas
y utilizarlas después para obtener los detalles del terreno fotografiado, tanto en planta
como en alzado o perfil.
Actualmente se han desarrollado otros tipos de fotogrametría como la espacial o
satelital, y los sensores remotos, los cuales tienen aplicaciones específicas en la
estrategia militar y control de itinerarios de transporte a largas distancias.
LA TOPOGRAFÍA PLANA
Levantamiento topográfico plano
tiene la misma finalidad que los
levantamientos geodésicos, pero
difiere en cuanto a la magnitud y
precisión y por tanto en los métodos
empleados.
Esta área se encarga de la medición
de terrenos y lotes o parcelas
relativamente pequeñas,
proyectados sobre un plano
horizontal, despreciando los efectos
de la curvatura terrestre.
La mayor parte de los
levantamientos en proyectos de
ingeniería son de esta clase, ya que
los errores cometidos, al no tener en
cuenta la curvatura terrestre, son
despreciables y el grado de
precisión obtenido queda dentro de
los márgenes permisibles desde el
punto de vista práctico .
ACCIDENTES DEL TERRENO
MOGOTE
Es una pequeña elevación del terreno, de
forma aproximadamente cónica en su parte
superior.
Las superficies laterales reciben el nombre
de laderas o vertientes, si es casi vertical
serian escarpados.
Si las laderas tienen mucha pendiente y el
terreno es peñascoso se
llama cerro o cabezo. Si la parte superior
del mogote es alargada recibe el nombre
de loma. Y si es aislado en una zona llana,
se llama otero.
HOYA
La hoya es una depresión del terreno respecto al que
le rodea.
Cuando en la hoya existe agua de modo permanente
y ocupa una gran extensión se llama Lago.
Cuando la extensión es pequeña se
llama laguna o charca.
Salientes y divisorias de aguas
Los salientes son formas simples del
terreno que presenta una convexidad
para el observador. Se caracterizan
porque las curvas de menor cota
envuelven a las de cota mayor.
Todo saliente posee dos laderas o vertientes
separadas
por
una
línea imaginaria
denominada divisoria
aguas o interfluvio.
de
Esta
línea
es
la
de máxima pendiente, y separa el agua de
lluvia que cae sobre el saliente, guiándola
por una vertiente o por la otra. El arroyo que
desciende por una de los dos vertientes no
puede pasar a la otra, es decir, no puede
cruzar la divisoria de aguas.
Entrantes y vaguadas
Los entrantes son formas simples del
terreno que presentan una concavidad para
el observador. Se caracterizan porque las
curvas del nivel de mayor cota envuelven
a las de cota menor.
Como en el caso de un saliente, el
entrante
posee
dos
vertientes separadas
superficies
por
una
o
línea
imaginaría que se denomina vaguada
o thalweg.
La vaguada queda determinada por una
línea que corta a todas las líneas de nivel
siguiendo la máxima pendiente. Este
camino es aprovechado por el agua de lluvia que reciben las montañas, por lo que en la
práctica suele estar ocupada por algún río o arroyo ya sea de caudal intermitente o no
COLLADO O PUERTO
Es la parte más baja de una divisoria y el
punto más alto de las vaguadas.
Es el punto de intersección entre dos
divisorias y dos vaguadas..
BARRANCOS Y DESFILADEROS
Los cursos de agua originan barrancos
sobre la superficie terrestre. Estos no son
otra cosa que entrantes por cuya vaguada
circula una corriente de agua como un
arroyo o un río.
Cuando estos barrancos se estrechan de
manera importante, el accidente se suele
denominar desfiladero, cañón u hoz.
En ellos el curso de agua circula encajonado
entre paredes más o menos verticales.
CRESTA O ARISTA:
La línea imaginaría que une las cumbres
consecutivas de una sierra o cordillera se
denomina cresta o cordal.
Los puntos más bajos entre las cumbres de
la cresta son los puertos o collados.
Cuando una cresta es especialmente aguda y
abrupta recibe el nombre de arista.
Los collados que dejan entre sí estas cimas
suelen ser estrechos y abruptos, y muchas
veces se denominan brechas.
LECTURA E INTERPRETACIÓN DE MAPAS
Un mapa se divide en tres partes: Campo, Marco y Margen
EL CAMPO
Es la parte del mapa que representa la
superficie terrestre. Para representar
la orografía del terreno se utilizan
curvas de nivel y diferentes tintas
hipsométricas y sombreados para
potenciar su efecto visual.
Las curvas de nivel son líneas que
unen puntos que se encuentran a la
misma altitud.
Representan de forma gráfica y lineal
los accidentes geográficos de la zona
representada en el plano. Mediante
estas líneas recibimos una
información que nos permite
imaginarnos en tres dimensiones lo
que vemos en el mapa y que por otra
parte es la realidad, así, las curvas de
nivel varían de forma en función del
accidente geográfico que representan.
La diferencia de altura o desnivel entre dos curvas consecutivas se llama equidistancia y
en un mismo mapa siempre es la misma, ya que viene definida por la escala del mapa.
En función de la proximidad de las líneas, si están muy juntas o muy separadas, o de las
diferentes formas que hacen las curvas al unir los puntos de la misma altura, podemos
interpretar la orografía y saber si el terreno tiene más o menos pendiente y si sube o
baja.
En algunas ocasiones para resaltar las diferencias de altitud se utilizan tintas
hipsométricas que complementan la información utilizando diferentes colores a la hora
de representar la altitud existente en una zona del mapa. La relación de los colores con
las alturas marcada en la leyenda del mapa. Por ejemplo, mediante el color blanco
podemos representar una zona donde haya un glaciar o nieves perpetuas o en color
verde un valle. Otra forma de representar el relieve es utilizar sombreados que simulan
la orografía del terreno en tres dimensiones.
EL MARCO
Separa el campo del mapa de su margen. En él se encuentran las coordenadas de
latitud, longitud o las coordenadas de proyección de los meridianos y los paralelos que
atraviesan el campo de los mapas.
Los meridianos son unas líneas imaginarias que van de norte a sur pasando por los
polos.
Los paralelos son líneas transversales a los meridianos que van de este a oeste y que a
diferencia de los meridianos que se cortan en los polos, estos son paralelos y
equidistantes.
EL MARGEN
Es el espacio donde se incluye toda la información para obtener la correcta
interpretación del mapa.
La equidistancia así como el significado de todos los símbolos utilizados en el plano se
encuentran en la leyenda del mapa.
USO, FUNCIONAMIENTO Y CÁLCULO DE LAS ESCALAS
ESCALA
La escala en la cual se dibuja un mapa representa la relación entre la distancia de dos
puntos de la Tierra y la distancia de los puntos que se corresponden con ellos en el
mapa.
La escala numérica se representada en cifras, como
por ejemplo: 1:50.000, lo que indica que una unidad
medida sobre el mapa (por ejemplo 1 cm) representa
50.000 de las mismas unidades en la superficie
terrestre.
En la mayoría de los todos los mapas se indica la
escala en el margen y, muchas veces, viene
acompañada de una escala gráfica lineal; esto es,
un segmento dividido que muestra una longitud
sobre el mapa de las unidades terrestres de
distancia
Cual es la importancia de la escala
Generalmente, el extremo de la barra presenta una subdivisión que el usuario pueda
medir las distancias con mayor precisión. Las escalas que se utilizan en los mapas
suelen variar mucho. Generalmente, los mapas topográficos detallados están
confeccionados a escala 1:50.000 y 1:25.000.
Cuando los mapas se realizan con fines militares se utilizan la escala más grandes como
1:10.000 ó 1:5.000. Desde los primeros años del siglo XX, los gobiernos han
colaborado para establecer un mapa único del mundo a escala 1:1.000.000
En resumen, para calcular la distancia real debemos medir la distancia en un mapa y
multiplicar por la escala.
Para pasar de la distancia real a la representación sobre un mapa debemos dividir la real
entre la escala.
Siempre obtendremos resultados en las unidades en las que hayamos tomado las
medidas. Si medimos en un mapa en centímetros obtendremos centímetros, y
seguramente habrá que pasarlos a metros o kilómetros para hacernos una idea de la
realidad mejor.
Si medimos en la realidad en metros o kilómetros obtendremos metros o kilómetros, y
habrá que pasar a centímetros o milímetros para dibujar sobre el mapa.
En una escala (y ya que es una división) cuanto mayor sea el denominador más pequeño
será el mapa final que obtengamos.
En una escala ( y ya que es una división) cuanto menor sea el denominador más grande
será el mapa final que obtengamos
Así, para la misma superficie, diremos que una escala es mayor cuanto menor sea el
denominador . Ejemplo la escala 1:1 y por consiguiente será mayor sea el mapa que
obtengamosAsí, para la misma superficie, diremos que una escala es pequeña cuanto mayor sea el
denominador. Ejemplo la escala1:500.000 y por consiguiente será menor el mapa que
obtengamos
De esta manera si queremos dibujar nuestro país y utilizamos una escala 1: 1.000.000
necesitaremos una hoja más grande que si usamos una escala 1: 5.000.000
Dependiendo de cuál sea la escala aparecen ante nuestros ojos diferentes motivos de
estudio. A escala de 1: 1.000 y 1: 5.000 se pueden estudiar fenómenos de mucho detalle.
Con escalas entre 1: 5.000 y 1: 20.000 podemos representar planos calle de ciudades.
Entre 1: 20.000 y 1: 50.000 podemos estudiar comarcas y municipios.
Entre el 1: 50.000 y el 1: 200.000 podemos estudiar provincias y regiones, y las
carreteras.
Entre 1: 200.000 y 1: 1.000.000 podemos ver las regiones y los países.
A escalas inferiores a 1: 1.000.000 podemos ver continentes y hasta el mundo entero.
El mapa más usual en el estudio geográfico es el de escala 1: 50.000. A esta escala está
representado en mapa topográfico básico de todos los países.
SIMBOLOGÍA Y TOPONÍMIA
Una carta topográfica muestra la planimetría y altimetría de la zona que representa,
completando estos datos con la toponimia (nombre del lugar) todo ello encuadrado
dentro de la cuadricula.
PLANIMETRÍA Y ALTIMETRÍA
La superficie terrestre no es plana y su representación exige determinar, no sólo la
proyección horizontal de los diversos puntos, sino también las alturas de cada uno de
éstos sobre el plano de proyección, medidas sobre las líneas proyectantes
perpendiculares a él, que cuando se refieren al plano horizontal de cota cero toman el
nombre de altitudes o cotas.
La superficie de cota cero es la de los mares tranquilos que se supone prolongada,
idealmente, a través de los continentes; en España la altura media de las aguas del mar
Mediterráneo, en Alicante.
Recibe el nombre de Planimetría la parte de la Topografía, que se ocupa de la
determinación de la proyección horizontal de los puntos, mientras que la Altimetría
comprende los métodos, que proporcionan sus cotas o altitudes.
Algunas veces, en el levantamiento de planos, sólo se necesitan los datos planimétricos;
por ejemplo, en terrenos muy llanos, o cuando se mide la superficie o se deslinda una
finca. Asimismo, pueden realizarse operaciones altimétricas aisladas, como cuando
quiere hallarse la altura de un salto de agua; pero, casi siempre, el levantamiento de un
plano, que haya de ser utilizado por el técnico, abarca las dos clases de operaciones,
planimétricas y altimétricas, y los procedimientos topográficos comprenden unas y
otras, que se realizan simultáneamente.
En rigor no es lo mismo altitud que
altura, aunque normalmente se usa
como sinónimo no es correcto. La
altitud es la distancia vertical entre un
punto dado y otro punto considerado
como nivel cero, que es el nivel medio
del mar. La altura, por el contrario es
la elevación de un punto respecto a
otro cualquiera de referencia
cualquiera; esté a nivel del mar o no, y
no siempre tiene porque ser el mismo.
Es decir, un avión vuela a determinada
altitud (respecto al nivel del mar) y
una altura, que puede ser mucho
menor si está atravesando una
cordillera
La altimetría en los mapas de pequeña
escala se hace en falso color. Una de
las más populares es la que va del
verde al amarillo, del amarillo al
marrón, del marrón al violeta, y del violeta al blanco.
SIMBOLOGÍA
Los símbolos se utilizan para dibujar elementos en el mapa que no pueden ser
representados a escala. En cuanto a su representación en el mapa, se ha adoptado el
siguiente código:
a) Población: color rojo
b) Movimiento de tierras: color siena
c) Hidrografía: color azul
d) Elemento vegetal: color verde
e) Elemento industrial o administrativo: color negro
f) Redes de transporte:
-Rojo: carreteras, autovías, autopistas,
electricidad
-Negro: caminos, vías pecuarias,
ferrocarril, oleoductos
g) Límites administrativos:
Mediante símbolos lineales de color
negro que combinan cruces y lineas
en distinto número, se señalan los
límites entre las diferentes unidades
administrativas: municipios,
provincias, comunidades autónomas y
estados.
Nación: ++++++++
Autonomía: +.+.+.+.
Provincia: +-+-+-+Municipio: +--+--+--+
TOPONIMIA
La toponimia de una carta comprende todas las palabras y números que aparecen.
Las palabras se refieren a la clase de accidentes naturales o artificiales y sus nombres
propios y los números en las altitudes de los puntos que se indican y los valores de las
curvas de nivel.
Nombre geográfico o topónimo es el nombre propio con el que se designa un lugar o
entidad geográfica.
Al conjunto de nombres geográficos de un determinado territorio o región se le
denomina toponimia, término que también tiene el significado de ciencia que estudia los
nombres de lugar.
Los topónimos son imprescindibles para localizar e identificar lugares, poder leer y
comprender un mapa, acceder a los sistemas de información geográfica (SIG), a las
infraestructuras de datos espaciales (IDE) y multitud de servicios y fuentes de
información que utilizan nombres geográficos (Internet, catálogos, bases de datos, etc.).
Mediante el significado de los nombres de lugar, se puede conseguir información
inmediata sobre un territorio, especialmente sobre sus características geográficas
(relieve, hidrografía, vegetación, tipo de población).
Por otra parte, la toponimia conserva testimonios de gran valor del pasado y la historia
de los pueblos que han habitado una región, además de reflejar las actividades y formas
de vida actuales. Desde un punto de vista lingüístico, es una fuente fundamental para el
conocimiento de la evolución de las lenguas y del léxico, ya que los topónimos a
menudo contienen términos que han caído en desuso en el lenguaje común.
Terminología básica utilizada en toponimia
Término genérico
Parte de un topónimo que identifica de manera general la naturaleza de la entidad
geográfica determinada Ejemplo: Serra Tramuntana
Término específico
Parte de un topónimo que identifica de manera particular la entidad geográfica
determinada
Ejemplo; Puig Major
Término descriptivo
Un término descriptivo es un nombre común, un adjetivo o incluso una frase que
designa un elemento geográfico por sus características, o bien añade al nombre de éste
alguna peculiaridad.
Ejemplo: Puig Major de Son Torrella
Los términos descriptivos rotulados en un mapa no son topónimos sino anotaciones
cartográficas.
Autoridad competente en nombres geográficos
Organismo normativamente constituido con potestad para tomar decisiones en asuntos
de toponimia y determinar los nombres geográficos normalizados.
Normalización de nombres geográficos
Aprobación, por una autoridad competente, de los nombres propios de las entidades
geográficas, de la forma exacta de hacerlo y de las condiciones para su uso. Nombre
geográfico establecido por una autoridad competente siguiendo un procedimiento
administrativo y publicado oficialmente.
Por ejemplo, son nombres oficiales las denominaciones de provincias, municipios y sus
capitales, inscritas en el Registro de Entidades Locales del Ministerio de
Administraciones Públicas.
Topónimo normalizado
Nombre geográfico establecido por una autoridad competente, atendiendo a unas
normas o criterios fijados por esta misma autoridad.
Topónimo no normalizado
Nombre geográfico no establecido ni sancionado por la autoridad competente. Los
nombres no normalizados son el resultado de su uso, por lo que su denominación y su
grafía pueden variar a lo largo del tiempo y según el usuario.
LAS CURVAS DE NIVEL
Ya hemos visto como la representación gráfica de la realidad sobre el plano es un
proceso de reducción que consiste en reducir las distancias reales que separan los
objetos entre sí a distancias proporcionales respecto de una escala
Ahora bien, la forma como se realiza esta reducción consiste en representar la realidad
sobre un plano horizontal de referencia.
Esta representación se hace proyectando cada punto de la realidad sobre el plano de
forma que el punto real y el punto dibujado formen una línea perpendicular y ortogonal
al plano .
Proyección ortogonal de un punto :
La proyección ortogonal de un punto P es
otro punto A , situado sobre L, que se
obtiene trazando una línea perpendicular a
L desde el punto A.
Pero la posición de un punto
no queda determinada
solamente por su
proyección. La proyección
es la misma para todos los
puntos que estén situados
sobre una misma
perpendicular , y para poder
distinguir en el plano los
puntos que en la realidad
están situados sobre una
misma vertical, debemos
conocer la distancia que
separa cada punto del plano,
es decir, debemos conocer
su cota
Llamaremos cota al número que indica la distancia entre dos puntos de la realidad
situados sobre una misma perpendicular, siendo uno de ellos el punto de la altitud cero
(nivel del mar, en España Alicante, que coincide con el plano de referencia) .
La cota máxima de un mapa es la altura máxima de este mapa.
La cota es positiva si el punto está por encima del plano de referencia, y negativa en
caso contrario.
Otro aspecto importante es tener en cuenta que todos los puntos que tienen una misma
cota están situados sobre un mismo plano paralelo al plano de comparación. Este
principio es fundamental para representar las zonas de distinta altitud.
Todos los puntos que tienen cota igual a cero están situados sobre el plano de referencia.
Todos los puntos que coinciden en un
mismo plano paralelo al de referencia
pueden ser unidos entre sí, determinando
así el perímetro de la superficie cortada por
cada plano.
Podemos dibujar esta superficie sobre el
plano de referencia simplemente trazando
una línea que una todos los puntos que
tienen una misma cota.
Llamaremos Curvas de nivel en estas líneas
que unen puntos situados a una misma cota
a la realidad.
Es muy importante recordar y saber que las
curvas de nivel son equidistantes entre sí, esto
quiere decir que mantienen una distancia idéntica
y constante que separa los distintos planos de
referencia que cortan el terreno a distintas alturas.
( recordar que hablamos de altitud ) .
Esta equidistancia la podemos calcular restando
los números que llevan impresos dos curvas de
nivel consecutivas, a este valor lo llamaremos
equidistancia natural.
En caso de existir curvas de nivel sin cota
impresa, algo muy usual, deberemos utilizar
aquellas que sí llevan la cota impresa, que se
llamarán " curvas maestras" , y calcular
posteriormente la equidistancia para las curvas de
nivel consecutivas.
Cuando no aparecen todos
los números sobre las
curvas de nivel, la
equidistancia se calcula de
la siguiente forma :
Se divide la diferencia
entre los números de dos
curvas maestras
consecutivas por el
número de espacios que
hay entre ellas.
Por ejemplo si entre las
curvas maestras de 1400 y
1500 metros tenemos tres
curvas de nivel para
calcular la equidistancia
restaremos de 1500 -1400
= 100 y dividiremos 100
por el número de curvas
que hay entre el 1500 y el
1400 incluida (o sea 4 ) =
25 metros. La
equidistancia es 25metres
Más importante que saber descubrir la altitud sobre el nivel del mar, es saber " leer" las
curvas de nivel de tal manera que se pueda ver clara la configuración del terreno.
Para conseguirlo, hay que recordar algunos puntos :
• Las curvas de nivel cerradas rodean la cima de una colina o monte .
• Las curvas de nivel situadas unas junto a las otras
, indican una pendiente escarpada .
• Las curvas de nivel muy distanciadas indican un
terreno relativamente plano o de declive suave
• Las curvas de nivel separadas
uniformemente indican una pendiente regular
• Las curvas de nivel separadas desigualmente indican una pendiente irregular
• Los ríos o arroyos corren junto a las curvas de nivel.
PROYECCIONES Y COORDENADAS
Los sistemas de proyección:
Una Proyección es una representación sobre una superficie plana de la red de
meridianos y paralelos .
Antes de explicar qué sistemas hay que hacer esto posible, recordaremos brevemente,
¿qué es la red de meridianos y paralelos
La tierra gira sobre sí
misma, dando un giro
completo cada 24 hrs, y en
el eje imaginario que pasa
por los dos polos del
llamaremos eje de rotación.
Este movimiento de rotación
de ciclos de 24 horas
permite entender la
alternancia del día y la
noche y la existencia de una
circunferencia máxima que
separa la parte iluminada de
la parte oscura, que
llamaremos circunferencia
de iluminación.
Al conjunto de semi
circunferencias que pasan por
los dos polos lo llamaremos red
de meridianos, y el meridiano
de referencia fijo, respecto al
cual podemos situar todos los
puntos de la tierra le diremos
meridiano de Greenwich o
meridiano cero, mientras que a
su complementario, que forma
la circunferencia completa la
llamaremos antimeridiano
Esto nos permite introducir el concepto de longitud que se define como la distancia,
medida en ángulos, entre el meridiano de un lugar y el meridiano de Greenwich.
Saber la longitud de un punto no es suficiente para encontrarlo en la superficie de la
Tierra, ya que debemos recordar que un meridiano es una semicircunferencia formada
por infinitos puntos. Por lo tanto nos hace falta un medio para saber dónde se encuentra
el punto "p" que buscamos sobre el meridiano.
Latitud: Todos los puntos que
tienen una misma latitud se
llaman paralelos por tanto un
paralelo es una circunferencia
terrestre que tiene como centro
un punto situado en el eje de
rotación de la tierra, y hay que
tener presente que Ecuador es
el único paralelo de
circunferencia máxima, ya que
el resto de paralelos tienen un
radio cada vez menor a medida
que se alejan del Ecuador.
La longitud también nos sirve
para definir la hora de los
diferentes lugares de la Tierra.
Para unificar la hora
internacional se ha dividido la
Tierra en 24 husos horarios. Un
huso horario es cada una de las
24 zonas horarias trazadas de
modo convencional y arbitraria
sobre la superficie terrestre con
los polos geográficos como
extremos.
Cada huso está separado de sus
meridianos vecinos por una
longitud de 15º. Los husos
están numerados de 0 a 23 (de
este a oeste) a partir del
meridiano de Greenwich. Este
meridiano, elegido de forma
arbitraria para determinar las
longitudes, debe su nombre a la
localidad inglesa toma como
referencia.
La hora local se
obtiene añadiendo a
la hora universal (la
del meridiano de
Greenwich) un
número de horas
correspondiente al
número del huso.
Si se pasa del
duodécimo huso, es
necesario restar una
fecha en el
calendario universal.
La línea
internacional de
cambio de fecha no
coincide
exactamente con el
meridiano 180º (el
antimeridiano de
Greenwich) para no
separar desde un
punto de vista
horario algunos
archipiélagos
situados sobre este
meridiano.
En principio, cada país adopta la hora local del huso que contiene la mayoría de su
territorio. No obstante, existen excepciones a esta regla, como por ejemplo España, que
adopta el horario centroeuropeo correspondiente al huso vecino.
Si sabemos qué hora es el Meridiano Greenwich cuando son las doce horas solares
sobre el punto en el que estamos, entonces podemos calcular cuántos de grados nos
separan del Meridiano cero de la siguiente manera:
Nosotros sabemos que la tierra da una vuelta completa (360º) cada 24 hrs., Luego cada
hora gira 15º. Si nos encontramos en un punto "p" sobre el que, cuando son las doce
sobre él, en Greenwich es una hora más, sabemos que estamos a 15º hacia el Oeste.
Si por el contrario, cuando para nosotros son las doce y en Greenwich falta todavía una
hora para tener la hora Greenwich estamos 15º hacia el Este.
SISTEMAS DE PROYECCIONES
PROYECCIONES GEOMÉTRICAS DESARROLLADAS
PROYECCIÓN AZIMUTAL
La proyección azimutal o proyección
cenital, es la que se consigue proyectando
una porción de la Tierra sobre un disco
plano tangente al globo en un punto
seleccionado, obteniendo la visión que se
lograría ya sea desde el centro de la Tierra
o desde un punto en el espacio exterior.
Se obtienen del reflejo de la red de meridianos y paralelos con un foco de luz sobre un
plano tangente a la Tierra.
La proyección azimutal es una proyección geográfica que se caracteriza por tener
simetría radial alrededor del punto central.
Sólo consideramos tres casos naturales en que el foco de luz esté muy lejos, en el
"infinito", que el foco de luz se sitúe en los antípodas y que el foco de luz se sitúe en el
centro de la Tierra.
Hay superficies geométricas que pueden desplegarse o desarrollarse, dando lugar a una
superficie plana. Este es el caso de un cilindro o un cono, pero la Tierra tiene forma
esférica, y es una superficie que no puede desarrollarse sobre un plano sin forzar alguna
de sus partes. De modo que nos encontramos con que cualquier proyección de la
superficie terrestre implica una deformación.
Hay tres propiedades que serían deseables en un mapa:
Equidistantes: que todas las longitudes tuvieran la misma escala.
Equivalentes: que todas las áreas de la proyección estuvieran a la misma escala
Isogòniques o conformes: que los ángulos de la red de meridianos y paralelos • alelos
fueran idénticos
Según la posición del punto del que se haga la proyección podremos encontrar 4 tipos
de proyecciones azimutales:
PROYECCIÓN GNÓMICA
Cuando el punto de proyección coincide con el centro de la tierra
La proyección azimutal gnomónica es
una proyección cartográfica azimutal que
no es equivalente (no mantiene las
proporciones de las áreas) y no es
conforme (distorsiona las formas y los
ángulos).
Esta proyección se construye
proyectando sobre el plano tangente los
puntos de la superficie de la esfera desde
el centro de la esfera. Con esta
proyección, sólo se puede representar
como mucho un solo hemisferio (los
puntos a 90 grados del centro de
proyección habría proyectarlos al
infinito) con el centro de proyección en
el centro del mapa.
La distorsión de áreas, distancias, formas y ángulos crece rápidamente cuanto más lejos
del centro del mapa.
PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA
Cuando el punto de proyección se encuentra opuesto al punto de tangencia
La proyección azimutal estereográfica es una
proyección cartográfica azimutal que mantiene
los ángulos respecto al centro, pero no las
distancias ni las áreas relativas.
Esta proyección no es equivalente (distorsiona las
áreas relativas) pero es conforme (mantiene las
formas y los ángulos).
Esta proyección se obtiene proyectando los
puntos de la superficie de la esfera desde el punto
antípoda del centro de proyección (el punto de la
esfera tangente al plano de proyección).
PROYECCIÓN ESCENOGRÁFICA:
La proyección escenográfica se obtiene al proyectar
la Tierra desde punto externo
La distancia del punto a la Tierra es variable, hay
distintas versiones
No es azimutal
Se ha empleado en la representación de algunos
mapas celestes
PROYECCIÓN ORTOGRÁFICA
Cuando el punto está infinitamente alejado de la tierra y parece que las líneas
convergente son paralelas
La proyección azimutal ortográfica es
una proyección cartográfica azimutal
que representa un globo de la Tierra
visto en perspectiva desde una
distancia infinita: los rayos de luz son
paralelos entre ellos, y perpendiculares
al plano de proyección.
Esta proyección no es equivalente
(distorsiona las áreas relativas) y no es
conforme (distorsiona las formas y los
ángulos).
De todas las que hemos visto, una de
las más importantes es la proyección
estereográfica polar. En este caso el
punto desde el que proyectamos es el
Polo Norte y el plano de proyección es
tangente al Polo Sur. Esta proyección
no conserva las áreas (equivalencia).
PROYECCIONES CARTOGRÁFICAS DESARROLADAS
Proyecciones según la forma de construcción
CILÍNDRICA
Proyección
construída a partir de
un cilindro: paralelos
y meridianos son
rectos.
Permiten representar
toda la superficie de
la Tierra.
El sector con menos
deformación es la
línea ecuatorial.
CÓNICA
Proyección construída a
partir de un cono
Los meridianos se juntan en
un punto y los paralelos son
curvos.
Es útil para representar
latitudes medias.
A lo largo del paralelo que
toca el cono (tangente) se
encuentra el sector con
menos deformación.
PLANA
Proyección construída a partir de un plano.
Representan un hemisferio y su línea externa es un círculo.
Estas pueden ser polares, si uno de
los polos está en el centro de la
proyección; el sector más preciso es
alrededor del polo.
También las proyecciones planas
pueden ser ecuatoriales u
oblicuas; en el primer caso un
punto de la línea ecuatorial ocupa
el centro de la proyección y, en
las oblicuas, el centro corresponde
a un punto intermedio, entre un
polo y el ecuador.
Proyección de Mercator
La proyección Mercator fue creada
con fines náuticos en el siglo XVI
por Gerhard Kremer, el geógrafo más
destacado de su época, nacido en
Flandes.
Mercator representa los meridianos
como líneas rectas y equidistantes;
los paralelos también son líneas
rectas, pero se separan entre sí
matemáticamente a medida que se
alejan del ecuador. Este
distanciamiento de los paralelos hace
que, a partir del ecuador, las
superficies de océanos y continentes
se agranden paulatinamente, de tal
modo que, por ejemplo, la isla de
Groenlandia aparece tan grande
como América del Sur.
TRIANGULACIÓN Y CÁLCULO DE DISTANCIAS
El principio matemático de la triangulación
permite establecer el punto sobre la Tierra sobre
el que estamos situados. Para ello será necesario
conocer la distancia que nos separa de tres puntos
de ubicación conocida y trazar tres círculos, los
radios (r) se corresponden con estas distancias.
Supongamos que nos encontramos situados en un
punto desconocido, cerca de otro al que
llamaremos "A", el radio es (r); al doble de esta
distancia (2r) está situado el punto "B" y el triple
de la distancia (3º) está situado el punto "B" y el
triple de la distancia (3º) el punto "C". el punto
"C".
Si trazamos sobre un mapa de la zona tres circunferencias, tomando como centro los
puntos A, B y C y como valor de sus radios las distancias a escala reducida que nos
separa del centro de cada círculo, el punto donde se cortan las circunferencias será el
lugar donde nos encontramos situados.
Por supuesto, esta explicación sólo constituye una demostración matemática del
principio de la triangulación, porque no sería lógico conocer dónde están ubicados estos
tres puntos de referencia e incluso la distancia que nos separa de ellos y no conocer
realmente el punto donde nos encontramos situados.
Sin embargo, si contáramos con un dispositivo capaz de calcular por sí mismo la
distancia que nos separa de A, B y C, entonces sí que sería posible ubicar nuestra
posición. Es en este principio en que se basa, precisamente, el funcionamiento de los
receptores GPS.
Unos de los métodos que se utilizan es el método de la triangulación. En este método lo
que se hace es determinar las distancias, alturas y direcciones entre los objetos a gran
distancia el uno del otro. Este es el método principal para determinar las posiciones
exactas de los objetos en los mapas de grandes áreas. Cuando queremos medir un
terreno discontinuo lo podemos dividir en triángulos (triangulación) y luego medir su
área.
Un ejemplo del uso de la triangulación es la estación
total. Es un instrumento utilizado en la topografía y
ayuda a poder determinar ángulos y distancias del
instrumento a los puntos que se examinarán. Con la
ayuda de la trigonometría y la triangulación, los
ángulos y las distancias se pueden utilizar para
calcular coordenadas de las posiciones reales (X, Y,
y Z o el northing, Easting y elevación) de puntos examinados, o de la posición del
instrumento de puntos sabidos, en términos absolutos. Los datos pueden ser descargado
del teodolito a una computadora ya un uso externos el software generará en mapa del
área examinada.
Para topografiar el suelo, los topógrafos la
dividen en triángulos y marcan cada ángulo
con un «punto de referencia», que hoy en
día es una placa redonda fijada en el suelo
con un agujero en el centro, sobre el que
ponen sus varillas. Después de medir la
base, el topógrafo medirá los ángulos que se
forman con el punto C y usar las funciones
trigonométricas para calcular las distancias
AC y BC. Estas pueden servir como base de
2 nuevos triángulos, que a su vez
suministrarán bases para dos más, y de esta
forma construirá más y más triángulos hasta
que se cubra la tierra al completo con una
red que tiene distancias conocidas.
Posteriormente se puede añadir una red secundaria, subdividiendo los triángulos
grandes y marcando sus puntos con estacas de hierro, que proporcionarán distancias
conocidas adicionales en las que se pueden basar los mapas o los efectos
LA PENDIENTE
Uno de los debates más tradicionales en el cálculo de la pendiente de un puerto es si a la
hora de medir 1 km es correcto hacerlo sobre el terreno realmente recorrido por la
carretera, o si se debe tomar 1 km de avance sobre la horizontal del terreno, es decir,
sobre la proyección del terreno sobre un mapa.
Tomando el método más purista y exacto según los
topógrafos y geógrafos, se tomará el kilómetro
recorrido sobre la horizontal, es decir, la base del
triángulo que forman la distancia recorrida por la
carretera (que sería la hipotenusa), el altitud ascendida
(que sería el cateto opuesto) y la distancia sobre el
mapa (que sería el cateto contiguo).
El cálculo de la pendiente según el método
topográfico:
Llamaremos pendiente de un terreno al
desnivel existente entre una curva de
nivel y la curva de nivel más alta, sobre
una distancia reducida (decimos
reducida porque la medimos sobre un
plano de referencia - el mapa, que ya
está a escala).
Así definida la pendiente es un ángulo y como tal se puede medir en grados y en tantos
por ciento, la más frecuente es la del tanto por ciento
Para calcular una pendiente en tantos por ciento basta con resolver la siguiente regla de
tres :
Distancia en horizontal es a 100 como la distancia en vertical es a X , es decir :
Ejemplo : Entre los punto A y B existe una distancia reducida de 350 mts y el desnivel
es de 60 m. Entonces podemos decir :
Si en 350 metros la pendiente sube ( o baja ) 60 mts en 100 metros subirá (o bajará ) 60
Mtro . (Es decir aplicar una regla de tres simple )
350m -------------------------------- 60m
100m ------------------------------- X m
X = 100 por 60 y dividido por 350 = 17,1%
Distancia reducida: distancia que existe entre
dos puntos , medida sobre un plano horizontal
Distancia geográfica : es la recta imaginaria
entre dos puntos
Distancia topográfica : distancia que existe
entre dos puntos , medida sobre el terreno y
siguiendo todos sus accidentes
SISTEMAS GPS
El sistema GPS consta de tres partes principales:, el control terrestre.
SATÉLITES
El sistema se compone de 24 satélites (más 3 de
reserva)distribuidos en seis órbitas polares
diferentes, situadas en 2.169 kilómetros (11.000
millas) de distancia de la Tierra. Cada satélite
la circunvalación dos veces cada 24 hora. Por
encima del horizonte siempre están "visibles"
para los receptores GPS como mínimo 4
satélites, de modo que puedan operar
correctamente desde cualquier punto de la
Tierra donde se encuentran situados.
Por norma general y para mayor exactitud del
sistema, dentro del campo visual de cualquier
receptor GPS siempre hay al menos 8 satélites
presentes.
La posición que ocupan los satélites en sus respectivas órbitas facilita que el receptor
GPS reciba, de manera constante y simultánea, las señales de al menos 6 u 8 de ellos,
independientemente del lugar donde nos encontramos situado. Mientras más señales
capte el receptor GPS, más precisión tendrá para determinar las coordenadas donde se
encuentra ubicado.
RECEPTORES GPS.
Los receptores GPS detectan,
descodifican y procesan las señales que
reciben los satélites para determinar el
punto donde se encuentran ubicados y
son de dos tipos: portátiles y fijos. Los
portátiles pueden ser tan pequeños como
algunos teléfonos o móviles .Los fijos
son los que se encuentran en automóviles
o coches, embarcaciones, aviones, trenes,
submarinos o cualquier otro tipo de
vehículo.
GPS portátil. Se puede utilizar
moviéndonos a pie o dentro del coche.
CONTROL TERRESTRE DE LOS SATÉLITES
La monitorización y control de los
satélites que conforman el sistema
GPS se ejerce desde diferentes
estaciones terrestres situadas
alrededor del mundo, que rastrean
su trayectoria orbital e introducen
las correcciones necesarias a las
señales de radio que transmiten
hacia la Tierra. Estas correcciones
benefician la exactitud del
funcionamiento del sistema, como
por ejemplo las que corrigen las
distorsiones que provoca la
ionosfera en la recepción de las
señales y los ligeros cambios que
introducen en las órbitas la atracción
de la luna y el sol..
FUNCIONAMIENTO
El Sistema de Posicionamiento Global, más conocido con las siglas en inglés GPS, es
un Sistema de Navegación por Satélite que permite determinar en todo el mundo la
posición de un objeto, con una gran precisión que puede llegar hasta los centímetros, si
bien lo habitual son unos pocos metros. El sistema fue desarrollado, instalado y
actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, que
suministra información sobre la posición y la velocidad de los objetos que lo usan 24
horas al día y con cobertura en todo el mundo.
Cuando se desea determinar la posición de
un receptor situado en la superficie de la
Tierra, en términos de longitud y latitud, el
mismo necesita localizar un mínimo de tres
satélites de la red, que deben estar “visibles”
en línea recta. De ellos recibe unas señales,
en las cuales se encuentra codificada la
posición en el espacio y la hora del reloj de
cada uno. Con base en esta información, el
aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula
el retraso de las señales; y con ello la
distancia exacta al satélite.
Posteriormente, por triangulación calcula la
posición en que éste se encuentra,
realizando una superposición de unas
esferas imaginarias. Con este método, a
partir de las tres distancias conocidas, se
determina fácilmente la propia posición
relativa respecto a los tres satélites,
obteniendo la posición absoluta o las
coordenadas reales del punto de medición.
Si además de conocer la posición del punto,
también queremos conocer la altitud, es
necesario un cuarto satélite adicional.
También se consigue una exactitud extrema
en el reloj del receptor GPS, similar a la de
los relojes atómicos que llevan a bordo cada
uno de los satélites, y con los cuales se
sincroniza.
Debido a la configuración de la constelación de satélites, cualquier receptor situado en
la superficie terrestre es capaz de observar de forma directa entre 6 y 12 satélites en todo
momento. Por supuesto, sin tener en cuenta los accidentes geográficos u otro tipo de
obstáculos naturales o artificiales.
Así pues, los receptores GPS más
sencillos están preparados para
determinar con un margen mínimo de
error la latitud, longitud y altura
desde cualquier punto de La Tierra
donde nos encontremos situados.
Otros más completos muestran
también el punto donde hemos estado
e incluso trazan de forma visual
sobre un mapa la trayectoria seguida
o la que vamos siguiendo en esos
momentos, pero esto ya depende de
la capacidad de procesamiento del
propio receptor y la información
histórica almacenada por él, bien de
modo local, o a través de sistemas
accesibles por internet.