Autor Tema: MAPAS: Conceptos basicos  (Leído 61003 veces)

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MAPAS: Conceptos basicos
« : febrero 13, 2010, 02:45:58 am »
Distincion entre: carta, plano y mapa

Por definición una CARTA es la representación del terreno sobre un formato plano, es decir de dos dimensiones que puede ser impreso o digital.

Cuando la superficie a representar es pequeña y por tanto la curvatura terrestre no va ha influir en la representación cartográfica, se recurre a una representación plana, de forma que todos los puntos representados están vistos desde su perpendicular. A esta representación cartográfica se le denomina PLANO y pertenece al campo de la topografía.

Esto funciona bastante bien para distancias pequeñas, pero para representar el globo terrestre supone un problema ya que no existe modo alguno de representar toda la superficie sin deformarla.

Ese problema fue resuelto hace muchos años por Mercator, quien ideó lo que llamó proyección geodésica, que es nada menos que imaginar a la Tierra (esfera) envuelta en un cilindro (papel enrollado) con una fuente de luz en el centro. Ver explicacion mas detallada en siguiente mensaje.

Se recurre a un sistema de proyección cuando la superficie que estemos considerando es tan grande que tiene influencia la curvatura terrestre. A esta parte de la tierra representada se le llama MAPA y pertenece al campo de la Geodesia.

Donde la esfera y el cilindro se tocan no hay problema, pero en los extremos del cilindro la imagen proyectada esta bastante "estirada" por eso dependiendo de la zona de la Tierra a representar se puede variar la posición del cilindro. A esto se le llama PROYECCION.

Adicionalmente la Tierra no es redonda y se debe usar una fórmula de curvatura distinta para calcular la posición en cada punto de la Tierra. Es aquí que entran los conceptos de geoide y elipsoide, a lo que se llama DATUM. El más comúnmente usado se llama Datum Universal, también llamado WGS-84.

Finalmente las unidades de medida pueden ser de Coordenas Geográficas en formato Latitud (Norte/Sur), Longitud (Este/Oeste) o coordenadas Universal Transversal Mercator - UTM expresadas en metros, donde además se debe expresar la zona (huso horario) y Hemisferio. Ej: 18 L 280095 8657891.
Saludos, Kike_GL

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MAPAS: Conceptos basicos
« Respuesta #1 : febrero 13, 2010, 02:49:06 am »
Georeferenciacion

La georreferenciación es la definicion de posicion o localización de un objeto en un sistema de coordenadas y datum determinado, usado en los Sistemas de Información Geográfica - SIG.

Esta es una definición técnica, que establece la relación que existe entre un espacio físico real y el mapa que lo representa sobre una proyección geográfica o sistema de coordenadas se llama geocodificación. Las coordenadas geográficas producidas pueden luego ser usadas para localizar dicho punto del mapa.

La tierra no es plana, pero lamentablemente tampoco es una esfera perfecta, esta achatada por los polos, por lo que no existe una figura geométrica que la represente. Para corregir eso usamos un elipsoide (rotación de una elipse sobre su base).

Se define como Sistema geodésico o DATUM como el punto tangente al elipsoide donde este coincide con la superficie real de la tierra. Cada DATUM esta compuesto por:

  • Un elipsoide, definido por el aplastamiento.
  • Un punto fundamental, definido en coordenadas geográficas de longitud, altitud y acimut de donde ocurre la coincidencia con la superficie real de la tierra.
[smg id=945 type=preview align=center]
En el Perú de hace muchos años se usaba el datum PSAD56 (Provisional Sudamericano de 1956) para el catastro minero (concesiones mineras) que es de origen topocentrico para cierta región como su nombre lo indica.

Luego con la aparición de GPS fue necesario la definición de un modelo de aplicación mundial y fue el WGS84 (World Geodetic System del 1984) con origen geocéntrico de exactitud de 2 m. En realidad usa un elipsoide de tipo GRS80.

Una proyección geográfica es un sistema ordenado que traslada desde la superficie curva de la tierra la red de meridianos (círculos que pasan sobre los polos) y paralelos (solo el Ecuador contiene el centro de la tierra) sobre una superficie plana, creando un sistema cartesiano donde los paralelos son líneas horizontales (eje x) y los medianos son líneas verticales (eje y). Se representa gráficamente en forma de malla. La única forma de evitar los problemas de proyección es usar un globo, pero en la mayoría de ocasiones esto no resulta practico.

[smg id=920 type=preview align=center]

Una buena proyección debe tener dos características, que conserve las áreas (equivalencia) y que conserve los ángulos (conformidad). Desgraciadamente no es posible tener ambas características a la vez, por lo que hay que buscar soluciones intermedias o compromisos.

Cuando una proyección conserva los ángulos de los contornos se dice que es ortomórfica o conforme, pero estas proyecciones no conservan las áreas. Cuando una proyección conserva las áreas se dice que es equiareal o equivalente, pero estas proyecciones no conservan los ángulos

Dependiendo de cuál sea el punto que se considere como centro del mapa, se distingue entre proyecciones polares (cuyo centro es uno de los polos), ecuatoriales (cuyo centro es la intersección entre la línea del Ecuador y un meridiano) y oblicuas o inclinadas (cuyo centro es cualquier otro punto).

Se distinguen cuatro tipos de proyecciones básicas:

1. Proyección cilíndrica
[smg id=946 type=preview align=left][smg id=950 type=preview]Fue creada por Gerardus Mercator en 1569 con lo que se revolucionó la cartografía. En ella se proyecta el globo terrestre sobre un cilindro. Es una de las más utilizadas aun cuando por lo general en forma modificada, debido a las grandes distorsiones que ofrece en las zonas de latitud elevada, cosa que impide apreciar en sus verdaderas proporciones las regiones polares.

Esta es la proyección usada para la creación de los mapamundis y es tambien la adoptada por Google Earth y Google Maps. Esta es la roazon por la cual en Google Maps la máxima latitud es de 85º N y S (Los círculos polares están en 66.5º). Para la zona tropical (N23º = Tropico de Cancer y S23º = Tropico de Capricornio) prácticamente no existe distorsión en esta proyección y siendo que el Perú se extiende entre 0º y la latitud S18º esta proyección es muy útil para nosotros.

  • Proyección de Mercator normal o geográfica (tangente al Ecuador)
  • Proyección de Mercator trasversal (UTM) (tangente a un meridiano)
  • Proyección de Peters

UTM (Universal Trasverse Mercator) esta dividido en 60 husos cada uno de longitud de 6º numerados y en 20 zonas cada una de una latitud de 8º numerados con letras (desde C hasta X, pero sin la I ni la O por su parecido con el 1 y 0). El Perú esta representado en los husos 17, 18 y 19 y las zonas M, L y K, por lo que esta proyección no es útil si se quiere representar todo el Perú en un mismo mapa y solo es usado por el IGN para zonas menores llamadas cuadrantes de apenas 0.5º tanto en Latitud como en Longitud y debe especificarse el huso y zona donde este se encuentra por ejemplo Ica esta en 18L. Otra observación importante es que las coordinadas están expresadas en metros desde la coordenada origen que es el cruce del meridiano central con el Ecuador. Por ejemplo 18L va de S8º a S16º en latitud y W72 a W78º en longitud (su meriano central es W75º).
[smg id=947 type=full align=center caption="UTM"]

2. Proyección cónica
[smg id=948 type=preview align=left]La proyección cónica cartográfica se obtiene proyectando los elementos de la superficie esférica terrestre a un cono tangente, tomando el vértice en el eje que une los dos polos.

  • Proyección cónica simple
  • Proyección conforme de Lambert
  • Proyección cónica múltiple

3. Proyección azimutal
[smg id=949 type=preview align=left]En este caso se proyecta una porción de la Tierra sobre un disco plano tangente al globo en un punto seleccionado, obteniéndose la visión que se lograría ya sea desde el centro de la Tierra (gnomónica) o desde un punto del espacio exterior (ortográfica). Estas proyecciones ofrecen una mayor distorsión cuanto mayor sea la distancia al punto tangencial entre la esfera y del plano.

  • Proyección ortográfica
  • Proyección estereográfica (conforme)
  • Proyección gnomónica
  • Proyección azimutal
  • Proyección azimutal de Lambert

4. Proyecciones modificadas
En la actualidad la mayoría de los mapas se hacen a base de proyecciones modificadas o combinadas (a veces con varios puntos focales a fin de corregir en lo posible las distorsiones en ciertas áreas seleccionadas) aun cuando se produzcan otras nuevas en lugares a los que se concede importancia secundaria, como son por lo general sobre las océanos.

Entre las más usuales figuran la proyección policónica de Lambert, usada para fines educativos y los mapamundis elaborados según la proyección de Mollweide, que tiene forma de elipse y menores distorsiones.
Mas sobre proyecciones en Wikipedia
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MAPAS: Conceptos basicos
« Respuesta #2 : marzo 23, 2010, 09:09:55 pm »
El sistema de coordenadas geográficas es un sistema de referencia que usa coordenadas angulares, latitud (N o S) y longitud (E y W) y sirve para determinar los ángulos laterales sobre la superficie terrestre. Estas coordenadas angulares medidas desde el centro de la tierra estan en un sistema de coordenadas esféricas que alineadas con el eje de rotación.

Estas coordenadas se suelen expresar en grados sexagesimales. En ocaciones puede estar expresar en numeros decimales de grados (dd.ddddd); pero tambien puede usarse una mezcla de grados y minutos (dd mm.mmm); o tambien un grados, minutos y segundos (dd mm ss.ss). Siendo que un grado tiene 60' y un minuto 60"

[smg id=1431 type=preview align=center caption="Define hemisferios"]

El globo terraqueo fue dividido horizontalmente en paralelos, siendo la referencia cero el paralelo del Ecuador y expresando como numeros positivos hacia el norte y numeros negativos hacia el sur, aunque tambien se puede expresar anteponiendo la N o S. Siendo que el maximo sera 90º. Es llamada Latitud.

Es importante observar que como su nombre lo indican estas lineas son paralelas, es decir la distancia entre ellas no varias. 1º = 111 km
Asi mismo fue dividido verticalmente en meridianos (circulos que pasan por los polos), siendo la referencia cero el antiguo observatorio de Greenwich (N53°45′ E0°0′) y expresados como numero positivos y negativos o anteponiendo E y W. Siendo que el maximo es 180º en ambos casos. Es llamada longitud.
Es importante observar que al pasar todos los meridianos sobre los polos de la tierra la distancia entre dos meridianos varia desde unos 111.12 km sobre la linea ecuatorial hasta 0 en los polos.
LatitudLugarkm/1ºm/0.001'
0Ecuador1111.85
S12Lima1091.82
S18Tacna1061.77
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Coordenadas UTM
« Respuesta #3 : septiembre 19, 2011, 08:04:33 pm »
Varias personas me preguntaron sobre las coordenas rectangulares o UTM (Universal Tranversal Marcator) y como pueden convertirse a coordenadas geograficas (Lat/lon).

Lo primero que hay que hacer es entenderlas:
  • Siempre debe referirse el huso. Existen 60 husos de 6º cada uno (60x6º=360º) para representar toda la tierra.
    • El Perú esta en los husos 17 (costa), 18 (sierra) y 19 (selva).
    • Por ejemplo el huso 18 tiene como centro el meridiano W75º, el limite izquierdo es el meridiano W78º y el derecho W72º.
  • Ademas hay que definir el hemisferio (Norte/Sur) y de manera mas particular la zona o banda. Existen 20 bandas. 10 desde la C a M (hemisferio sur) y 10 desde la N a X (hemisferio norte). Abarca desde S80º hasta N84º. 19 bandas de 8º y una de 12º (la ultima al norte X)
    • El Perú esta en las bandas M (norte), L (centro) y K (sur).
    • Por ejemplo la banda L por el norte tiene su limite en S8º y por el sur es S16º

Otra particularidad que hay que entender es que cada huso tiene su propio centro (para huso 18 es el meridiano W75º), pero que a este se le asigna el valor de 500 km Este. Asi mismo para el hemisferio norte el parelelo del Ecuador representa 0 m Norte y para el hemisferio sur representa 10 000 km norte.

Como cada huso sobre el Ecuador tiene aprox 668 km y sobre el meridiano centro desde el Ecuador hasta el paralelo N84º hay solo 9,329 km hay tres importantes anotaciones sobre las coordenadas UTM:
1. Nunca tiene números negativos.
2. Siempre están referidas con Este y Norte (por lo que nunca se mencionan)
3. La presicion depende del numero de dígitos expresados, siendo siempre su numero impar, donde la primera es la coordenada Este y luego va la coordenado Norte con un digito mas.

Otra importante anotación es que una coordenada UTM representa un cuadrado y no un punto según el numero de dígitos, por lo que se llama resolución.
UTMENRes
30S 348300 000m4800 000m100 000m
30S 35489350 000m4890 000m10 000m
30S 3544891354 000m4891 000m1 000m
30S 354648915354 600m4891 500m100m
30S 35467489156354 670m4891 56010m
30S 3546784891567354 667m4891 567m1m


Mas al norte de N84º y mas al sur de S80º (zonas polares) se mide en coordenadas UPS (Universal Polar Stereographic)
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Altura vs Altitud
« Respuesta #4 : mayo 02, 2012, 07:22:57 pm »
No es lo mismo hablar de altura que de altitud, aunque mucha gente confunde estos terminos.

La altura esta medida en metros y es relativa a la base del objeto. Por ejemplo un cerro se mide desde su base, es asi que afirmamos que Duna Grande es la duna mas alta del mundo con 924 m.

[smg id=879 type=preview align=center]

La altitud esta medida en msnm y es relativa al nivel del mar. Usando el mismo ejemplo Duna Grande tiene una altitud de 1693 msnm.

El pico peruano mas elevado es el Huascaran sur con 6768 msnm
Es asi que las curvas de nivel de nuestros mapas topograficos (Topo-20 y Topo-100) representan altitudes constantes en msnm. Es decir cuando las curvas estan mas juntas representan mayor desnivel.

[smg id=892 type=preview align=center caption="Captura de pantalla Topo-20"]

Esta imagen representa un pequeño cerro de 820 msnm, las lineas gruesas estan cada 100m y las mas delgadas cada 20m. Es claro que la cara sur (abajo) de este cerro es mas empinada que la cara norte (arriba), siendo la cara este (por la derecha) la mas facil de escalar.

Haciendo unos calculos tenemos en la cara sur entre la cota 400 y la 800 tenemos 480 m lineales resultando una pendiente de 39.81º. Mientras en la cara este entre las  cotas 700 y 800 tenemos 916 m, resultando una pendiente de apenas 6.23º
Saludos, Kike_GL

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DEM: Modelos Digitales de Elevacion
« Respuesta #5 : enero 16, 2014, 10:46:09 am »
Para poder visualizar mapas en 3D es decir mapas con imformacion de altitud (msnm) y altura (m) en cualquier punto del mapa se usan los archivos DEM.

[smg id=1354 type=preview align=center caption="Cobertura ASTER vs SRTM"]

  • SRTM-1 posee la mejor resolución: 1 arcSeg (~ 30 metros), lamentablemente no esta disponible en toda la tierra. No existe para Perú.
  • SRTM-3 posee una resolución menor: 3 arcSeg (~ 90 metros) y su cobertura si es mundial.
  • ASTER posee una resolución de: 1 arcSeg (~ 30 metros), lamentablemente presenta mas ruido que SRTM.


Las differences Entre SRTM-1 y SRTM-3 se aprecia a simple vista en la imagen 3D en uno y otro formato en la misma zona.

[smg id=1353 type=preview align=center caption="Comparacion SRTM-1 vs SRTM-3"]

Las ventajas de usar datos mas precisos son evidentes.

En la practica
Muchas veces al planificar nuestras rutas en nuestra casa, no tenemos el perfil de la ruta que estamos trazando, por lo que no tenemos idea del esfuerzo (tiempo) que nos tomara nuestra aventura de senderismo, escalada o bicicleta de montaña.

Para esto tenemos muchas soluciones informaticas que nos podrian ayudar, una de ellas es GPSvisualizer una aplicacion gratuita en linea a la que le enviamos nuestra ruta planeada (sin datos de altitud) y nos la devuelve con altitudes incluidas, de manera que luego podremos observar el perfil

Pero que pasa si ya estamos en medio de la montaña y hay mal tiempo o simplemente queremos alterar la ruta planeada ? pues para eso es que hemos creado nuestros mapas topograficos, que te permitiran hacer calculos manuales in situ usando las curvas de nivel.
Saludos, Kike_GL