topografia

Capítulo 1

Cartografía y Geodesia. Sistemas de
proyección
Los Sistemas de Información Geográfica pueden definirse de forma provisional como sistemas que permiten
almacenar datos espaciales para su consulta, manipulación y representación. La representación de datos espaciales es el campo de estudio de la Cartografía, por tanto es necesario comenzar introduciendo algunos
conceptos básicos deesta ciencia.
A lo largo de la historia, el hombre ha sentido la necesidad de representar la superficie terreste y los objetos
situados sobre ella. El objetivo de los primeros mapas era servir de apoyo a la navegación, indicaban por tanto
los rumbos (direcciones) que era necesario seguir para ir de un puerto a otro, eran los portulanos (figura ??).
La exactitud en la representación de las tierrasemergidas se consideraba accesoria, siendo lo fundamental la
exactitud en rumbos y distancias entre puertos. Las cartas naúticas actuales mantienen un esquema similar
aunque la generalización de los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) ha revolucionado los sistemas de
navegación.
En los inicios del período colonial ya no bastaba con poder llegar a puerto sino que había que medirdistancias
y superficies sobre los nuevos territorios para conseguir un mejor dominio de estos. Por otro lado se hace
necesario representar los diversos elementos, recursos y factores ambientales de la superficie terrestre para
conseguir una mejor visión de la distribución de los fenómenos naturales y asentamientos humanos sobre la
superficie terrestre.
Ya en el siglo XVII, cartógrafos como Mercatordemostraron que un sistema de proyección geométrico, junto
con un sistema de localización basado en coordenadas cartesianas1 , es decir basadas en un par de ejes ortonormales2 (X e Y), formando una cuadrícula (figura ??), mejoraba la fiabilidad de distancias, áreas o ángulos
medidos sobre los mapas.
1

también llamadas coordenadas métricas
Un par de ejes son ortogonales si se cortan en ángulorecto, son normales si tienen la misma escala, y se denominan ortonormales
cuando cumplen ambas condiciones
2

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CAPÍTULO 1. CARTOGRAFÍA Y GEODESIA. SISTEMAS DE PROYECCIÓN

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Figura 1.1: Portulano

Al finalizar el siglo XVIII, los estados europeos habían alcanzado el grado de organización suficiente como
para establecer sociedades geográficas cuyo cometido era representar sobre mapas lasuperficie terrestre, sus
características y los elementos físicos y humanos situados sobre ellas.

1.1. Conceptos de Geodesia
La representación sobre un plano de un objeto como la Tierra reviste diversas dificultades:
Si se proyecta un objeto esférico sobre un plano es inevitable que se produzcan distorsiones (figura ??)
La Tierra no es siquiera un objeto esférico sino que su forma se aproxima aun elipsoide o esferoide3
ligeramente achatado en los polos (figura ??)
Esta aproximación tampoco es válida cuando se desciende al detalle ya que la Tierra incluye numerosas
irregularidades, se habla por tanto de Geoide para hacer referencia a la Tierra como objeto geométrico
irregular (figura ??)
3

Fue Newton quien por primera vez sugirió la forma elipsoidal de la Tierra al tener noticiade la necesidad de acortar los péndulos
de los relojes en la proximidad del Ecuador

1.1. CONCEPTOS DE GEODESIA

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Figura 1.2: Esfera terrestre y proyección

Geodesia es la ciencia que estudia la forma y tamaño de la Tierra y las posiciones sobre la misma. La Geodesia
define el geoide como una superficie en la que todos sus puntos experimentan la misma atracción gravitatoria
siendo estaequivalente a la experimentada al nivel del mar. Debido a las diferentes densidades de los materiales que componen la corteza y el manto terreste y a alteraciones debidas a los movimientos isostáticos, esta
superficie no es regular sino que contiene ondulaciones que alteran los cálculos de localizaciones y distancias.
Debido a esta irregularidad de la superficie terrestre, para describir la...