I UNIDAD CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE GEODESIA MS.c. Ing. Yessica Sosa Departamento de Ciencia y Tecnologías de la Información Geográfica Facultad de Ciencias Espaciales GEODESIA • Es una ciencia básica con fundamentos matemáticos y físicos. • Sus aplicaciones se extienden por diferentes ramas de conocimiento; • Topografía • Cartografía • Fotogrametría o la Navegación. • Relacionado con: • Astronomía y la Geofísica Antoni Pérez navarro HISTORIA DE LA GEODESIA • La geodesia según el Glosario Geodésico puede definirse como “La ciencia que estudia la forma y la dimensión de la tierra” o “La ciencia que localiza la posición en la tierra y determina el campo gravitatorio terrestre ”. • La geodesia es la ciencia que estudia la forma, dimensiones y campo gravitatorio de la Tierra. En esencia, la Geodesia es la base de la Topografía y la Cartografía, de tal forma que un estudio de estas dos siempre lleva implicado un conocimiento más o menos riguroso de la Geodesia. EL CAMPO TAN AMPLIO ABARCADO POR LA GEODESIA HACE QUE SE PUEDA DIVIDIR EN: • Geodesia Física: estudia el campo gravitatorio de la Tierra, partiendo de mediciones del mismo y el modelado del mismo. • Geodesia Geométrica: estudia la figura de la Tierra en su aspecto geométrico, dimensiones. EL CAMPO TAN AMPLIO ABARCADO POR LA GEODESIA HACE QUE SE PUEDA DIVIDIR EN: • Astronomía Geodésica: estudia los métodos astronómicos que permiten determinar las coordenadas geográficas sobre la superficie terrestre de una serie de puntos fundamentales sobre los que se basarán las redes geodésicas. • Geodesia Espacial: utiliza las mediciones a cuerpos externos a la Tierra para el posicionamiento y las mediciones geodésicas. • Friedrich Robert Helmert(1880) define la Geodesia como “la ciencia de la medida y representación de la Tierra”. Esto implica en primer lugar, obtener un conocimiento de la forma y dimensiones de la Tierra, pero por otra parte, también se podría decir que es la ciencia que proporciona o determina coordenadas para cada punto de la superficie terrestre. QUE FORMA TIENE LA TIERRA? QUE ES GEOIDE? El geoide puede definirse como una superficie equipotencial en cuanto a la gravedad, en la que todos sus puntos experimentan la misma atracción debido a la gravedad siendo esta atracción equivalente a la experimentada al nivel del mar. Esta superficie no es regular sino que contiene ondulaciones que alteran los cálculos de localizaciones y distancias. El Geoide, figura como la tierra, es de forma compleja, imposible de expresar mediante fórmulas matemáticas. las figuras de revolución que más se acercan a esta forma son la esfera y el elipsoide. ESFERA • La Tierra no es una esfera perfecta, sin embargo, algunos cartógrafos aún utilizan la esfera con la misma superficie areal que tiene el elipsoide, conocida como esfera autalica. Las dimensiones determinadas de la esfera autalica son de un radio de 6.371 Km y una circunferencia de 40.030,2 Km. ELIPSOIDE • El elipsoide es una forma de 3 dimensiones similar a una esfera. Mientras que la esfera se crea rotando un círculo alrededor de un eje, un elipsoide se crea rotando una elipse. En otras palabras se trata de una esfera achatada por los polos, resultado de la revolución de una elipse. • Hasta el año de 1600, la Tierra era considerada perfectamente esférica, el cambio fue alrededor de 1670, cuando Isacc Newton propuso que en consecuencia a la teoría gravitacional debería haber un ligero hinchamiento alrededor de la línea ecuatorial de la Tierra debido a la gran fuerza centrífuga generada por la rotación. La cantidad de achatamiento polar está dado por la relación f = (a - b)/a, donde a es el radio ecuatorial y b el radio polar. El achatamiento polar es a menudo expresado como 1/f. Newton predijo este valor en 1/300. Valores actuales basados en órbitas satelitales están alrededor de 1/298 ELIPSOIDES • El “achatamiento” real de un elipsoide que predijo Newton es de aproximadamente de 1/300. Alterando los valores de estos coeficientes se obtienen diferentes elipsoides. La razón de tener diferentes elipsoides es que cada uno se ajusta especialmente bien a la forma del geoide en diferentes partes de la Tierra. ELIPSOIDES • Los elipsoide WGS84 y WGS72, fueron determinados de datos de satélites orbitales, y son considerados más precisos que los anteriores, pero no dan buenos ajustes para algunas zonas particulares de la Tierra. El elipsoide Clarke de 1866, basado en mediciones tomadas en Europa, India, Perú, Rusia y el sur de África, es el que se ha utilizado en Honduras. Sin embargo en la actualidad el IGN están cambiando al elipsoide WGS84 que es el que utilizan actualmente los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS). Con WGS84, se logra obtener un único sistema de referencia en coordenadas geográficas para todo el mundo. DATUM • Se Define Datum como el punto tangente al elipsoide y al Geoide donde ambos son coincidentes. • Cada Datum esta compuesto por: • Un Elipsoide • Un Punto llamado Fundamental • En el punto fundamental coincide el Elipsoide con la superficie real de la tierra, asi como en el punto de las coordenadas astronómicas (las del Elipsoide) y las Geodésicas (Las de la Tierra) • Definido el Datum, ya se puede elaborar la cartografía de cada lugar, se tienen parámetros de referencia que relacional el punto origen del geoide y del elipsoide con su localización geografía, así como la dirección del sistema.
