EL SIGUIENTE DOCUMENTO SE PRESENTA CON EL FIN DE

FACILITAR LA LECTURA DE LA CARTOGRAFÍA

TEMÁTICA PRESENTE EN LA APLICACIÓN SIT Rural

Coordenadas Geográficas:

Término con que se designa indistintamente a las coordenadas geodésicas o astronómicas (latitud y longitud) (Figura 1).

Figura 1. Coordenadas geográficas

Proyecciones cartográficas: La forma del planeta Tierra puede representarse utilizando un globo o esfera. El globo es capaz de mantener sin distorsiones las relaciones geométricas entre latitud y longitud, ecuador y polo, continentes y océanos, por lo tanto puede mostrar direcciones, distancias y áreas sin distorsiones. La latitud (paralelos) representa líneas imaginarias que se desplazan desde el Ecuador en sentido Norte y Sur alrededor de la Tierra. Por su misma naturaleza nunca se juntan y por lo tanto la distancia entre líneas de latitud es prácticamente constante (Figura 2). La longitud (meridianos) representa líneas imaginarias pero orientadas hacia el Este y Oeste que convergen en los polos. Por esta razón 1 grado de longitud representa una distancia diferente en el ecuador y en los polos (Figura 3).

Figura 2. Paralelos

Figura 3. Meridianos

Tipos de Proyecciones En el paso de la esfera al plano resultará imposible mantener todas las propiedades geométricas: ángulos, superficies y distancias se verán distorsionadas (Figura 4).

Figura 4. Proyecciones

Proyección Conforme Si un mapa mantiene los ángulos que dos líneas forman en la superficie terrestre, se dice que la proyección es conforme. El requerimiento para que haya conformidad es que en el mapa los meridianos y los paralelos se corten en ángulo recto y que la escala sea la misma en todas las direcciones alrededor de un punto, sea el punto que sea. El término "mapa conforme" es a veces erróneo pues las condiciones de conformidad pueden llevarse a cabo sólo en pequeñas áreas de un mapa plano. La forma de grandes continentes mostradas en el plano difieren de la forma que tienen en el globo. Proyección Equivalente Equivalencia es la condición por la cual una superficie en el plano de proyección tiene la misma superficie que en la esfera. La equivalencia no es posible sin deformar considerablemente los ángulos originales. Por lo tanto, ninguna proyección puede ser equivalente y conforme a la vez. Proyección Equidistante Cuando una proyección mantiene las distancias entre dos puntos situados sobre la superficie del Globo (representada por el arco de Círculo Máximo que las une) se denomina equidistante. Es posible diseñar mapas que tengan esta característica, pero las distancias correctas sólo podrán ser medidas desde un punto, o dos como máximo. Las distancias entre otros puntos no serán correctas.

Clasificación de Proyecciones Cónicas: Las proyecciones cónicas se producen al arrollar un cono sobre la superficie de la Tierra y proyectar los puntos sobre él. El eje del cono coincide con el eje de los polos, y el contacto de cono y esfera se produce a lo largo de un paralelo llamado estándar (también puede ser secante obteniendo dos paralelos estándar).Ej: Proyección de Bonne, Conforme de Lambert, Equivalente de Mollweide (Figura 5).

Figura 5. Proyección cónica

Cilíndricas: Las proyecciones cilíndricas se basan en el artificio de circunscribir un cilindro alrededor de la esfera terrestre. Este cilindro es tangente a la esfera a lo largo de un círculo máximo. Cuando desarrollamos el cilindro cortándolo a lo largo de una de sus generatrices, se transforma en un rectángulo, uno de cuyos lados es la longitud del círculo máximo terrestre

(2∏R). En todas las proyecciones de este grupo, los paralelos son líneas rectas, cuya longitud es la misma que la del Ecuador, mientras que los meridianos son también líneas rectas paralelas separados entre sí una longitud que es correcta solamente en el Ecuador. Paralelos y meridianos se cortan entre sí ortogonalmente. Ej: Cilíndrica modificada de Mercator, Universal Transversal Mercator (U.T.M.), Cilíndrica equivalente (Figura 6).

Figura 6. Proyección cilíndrica

Azimutales: 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, obteniéndose la visión que se lograría ya sea desde el centro de la Tierra o desde un punto del espacio exterior. Se obtienen del reflejo la red de meridianos y paralelos con un foco de luz sobre un plano tangente a la Tierra. Si la proyección es del primer tipo se llama proyección gnomónica; si del segundo, ortográfica. Estas proyecciones ofrecen una mayor distorsión cuanto mayor sea a su vez la distancia al punto tangencial de la esfera y del plano. Ej: Equidistante de Postell, Equivalente de Lambert, Polifónicas. (Figura 7).

Figura 7. Proyección azimutal

Proyección Universal Transversal de Mercator Proyección cilíndrica conforme en la que el cilindro es tangente al elipsoide a lo largo de un meridiano tomado como origen y el eje del cilindro está sobre el Ecuador. Esta proyección divide a la Tierra en 60 husos de 6 grados sexagesimales de longitud cada uno, numerados a partir del antemeridiano de Greenwich (Figura 8).

Figura 8. Proyección Universal Transversal de Mercator

Huso o Zona Sección de un globo limitado por dos meridianos o círculos máximos, el volumen esférico correspondiente se llama cuña. En la proyección UTM cada huso viene determinado por dos meridianos separados por una longitud de 6 grados sexagesimales. y dos paralelos de latitud 80 grados N y S. En Chile se emplean 2 husos distintos para Chile continental (18 y 19). Para las ordenadas se toma como eje una recta paralela al meridiano central (meridiano de tangencia), a 500 Km. al oeste para evitar abscisas negativas. Para las abscisas, se toma como eje el Ecuador con un valor de 10.000 km (Figura 9). A Chile le corresponden los husos 12 (Isla de Pascua), 18 (Constitución al sur y oeste) y 19 (Centro, Norte y extremo austral).

0 a 10.000 km.

10.000 a 0 km.

0 a 10.000 km.

10.000 a 0 km.

Ecuador

Polo Sur

EcuadorEcuador

Polo Sur

Meridiano CentralPolo Norte

Meridiano CentralMeridiano CentralPolo Norte

N

E

N

E

500 a 1.000 km0 a 500 km 500 a 1.000 km0 a 500 km

88° latitud sur

84° latitud norte

MERIDIANO 72° W LÍMITE ENTRE HUSOS 18 Y

HUSO 18 HUSO 19

Figura 9. Huso o Zona

Elipsoide de Revolución Como la forma real de la tierra corresponde a un geoide que se ensancha irregularmente hacia el ecuador y es achatado en los polos, la proyección UTM utiliza un elipsoide de revolución como la figura geométrica más cercana o semejante a la tierra (Figura 10).

Figura 10. Elipse y Elipsoide Elipse Elipsoide

Ejes rotativos

Los parámetros requeridos de un elipsoide son tres:

Semieje mayor: a; Semieje menor: b; Achatamiento: f En donde f = ( a – b ) / a

Debido a que cada elipsoide utilizaba distintos datum o punto de referencia, y además se obtenían buenos resultados sólo para la región cartografiada, se desarrollaron fórmulas matemáticas que permitieran ajustar la información entre los distintos elipsoides (Tabla 1). Molodensky desarrolló ecuaciones que determinan la variación en metros entre ellos y el WGS84, que es de tipo geocéntrico. Las constantes expuestas en la Tabla 2 son los valores que utilizan la mayoría de los software de percepción remota y SIG para el caso de Chile.

Tabla 1. Parámetros de elipsoides utilizados en Chile Elipsoide Semieje mayor ( a ) Semieje menor ( b ) Achatamiento ( f ) Internacional 1909 o 1924 6.378.388 6.356.911,946 1 / 297,0 Internacional 1969 6.378.160 6.356.774,719 1 / 298,25 WGS 84 6.378.137 6.356.752,314 1 / 298.257

Tabla 2. Constantes de Molodensky ELIPSOIDE DX DY DZ PSAD56 Promedio. Int. 1909/1924 -288 175 -376 PSAD56 Norte Chile. Int. Hayford -270 183 -390 PSAD56 Sur de Chile -305 243 -442 Sudamericano 1969. Promedio Int. 1969 -57 1 -41 Sudamericano 1969 -75 -1 -44

Datum El datum define la posición del elipsoide con respecto al centro de la tierra, correspondiendo al punto de origen a partir del cual se calcula la proyección. En este punto, denominado punto fundamental, la tierra (geoide) y el elipsoide son tangentes (Figura 11 y 12). Existen dos tipos de datum:

Local: son válidos para sectores geográficos determinados (PSAD56, Sudamericano 1969), no extrapolable a toda la superficie de la tierra.

Geocéntrico: el centro de la tierra coincide con el centro del elipsoide ( WGS 84 y SIRGAS )

Figura 11. Punto fundamental

Figura 12. Geoides, elipsoides, datum´s

Fuente: Raúl Aguilera H.(2005)

La Figura 13, muestra un ejemplo del desplazamiento de la información en una misma proyección (UTM), un mismo huso, pero en los tres datum utilizados en nuestro país.

Figura 13. Desplazamiento en función de datum distintos

Escala La escala de un mapa es la relación matemática entre las dimensiones del mapa y las dimensiones reales de la superficie de la tierra que es representada. Las escalas se escriben en forma de fracción donde el numerador indica el valor del plano y el denominador el valor de la realidad. Por ejemplo la escala 1:500, significa que un cm por ejemplo del plano equivale a 500 cm en la realidad. A modo de ejemplo, en la Figura 14 se ve que cualquier dimensión real situada sobre r será convertida en la del dibujo mediante una simple relación entre el tamaño real y la escala del mapa o carta.

Figura 14. Dimensión real – Dimensión dibujo

Un mapa puede tener dos tipos de escala, la numérica y la gráfica. La numérica indica solamente con números la relación que representa entre la distancia real sobre la tierra y el papel. La Tabla 3, muestra algunas escalas de representación y su correspondiente relación entre el numerador y el denominador de escala.

Tabla 3. Escalas con medidas lineales y superficiales ESCALA MEDIDA LINEAL MEDIDA SUPERFICIAL

1:25 000 1cm = 25000cm 1cm= 250mt 4cm = 1km 1cm2 = 6,25 ha 1:50 000 1cm = 50000cm 1cm = 500mt 2cm = 1km 1cm2 = 25 ha 1:100 000 1cm = 100000cm 1cm = 1000mt 1cm = 1km 1cm2 = 100 ha 1:500 000 1cm = 500000cm 1cm = 5000mt 0.2cm = 1km 1cm2 = 2500 ha

Fuente: Memoria de titulo cartógrafo, UTEM, Olguín - Durán

La escala gráfica es la representación dibujada de la escala unidad por unidad, donde cada segmento muestra la relación entre la longitud de la representación y el de la realidad (Figura15).

Por convención las escalas se dividen en tres grupos: grande, intermedia o pequeña. Cuanto mayor sea el denominador, más pequeño será el mapa final que obtengamos, decimos que una escala es pequeña cuando obtenemos un mapa pequeño, y grande cuando obtenemos mapas grandes para la representación del mismo elemento (Figura 16). Escala Grande: desde 1:1 hasta 1:200, aproximadamente. Levantamientos topográficos Escalas Intermedias: desde 1:200 hasta 1:12.000. Catastros Escala Pequeña: 1:12.000 hacia arriba. Cartas geográficas Figura 16. Diferencia entre escalas

Figura 15. Escala

Por otra parte, se debe tener en cuenta que las escalas de cada cubierta de información ingresada al SIT son diferentes, debido a que cada cubierta temática fue creada a partir de un determinado estudio y/o proyecto; por ejemplo, la cubierta de suelos se realizó sobre una escala 1:50.000 para los sectores planos y 100.000 para las zonas de montañosas, en cambio, la cubierta de propiedades utilizó una base a escala 1:20.000, etc. Es por esta razón que se debe tener precaución al trabajar con ellas (visualización, impresión, etc.) debido a que el nivel de detalle es distinto en cada una de ellas y podrían producirse errores de interpretación o apreciación. Las Figuras 17 y 18 muestran el nivel de detalle de los mapas a distintas escalas. Así es como a escala 1:50.000, se aprecian las manzanas de la ciudad y a escala 1:1.000.000, se ve solamente un polígono

Figura 17. Representación cartográfica a distintas escalas (1:50.000 – 1:100.000)

Escala 1: 50.000 Escala 1: 100.000

Figura 18. Representación cartográfica a distintas escalas (1:500.000 – 1:1.000.000)

Escala 1: 500.000 Escala 1: 1.000.000

Fotogrametría Es la ciencia de realizar mediciones e interpretaciones confiables por medio de las fotografías aéreas o terrestres, para de esa manera obtener características métricas y geométricas (dimensión, forma y posición), del objeto fotografiado.

Fotografía Aérea Instantánea de la superficie terrestre o de cualquier otro cuerpo celeste tomada verticalmente o con un ángulo determinado desde un avión u otro vehículo espacial Las fotografías aéreas son una fuente inestimable de información para el estudio de la naturaleza y las características del medio costero y terrestre. Ortofoto La ortofoto corresponde a una imagen obtenida a partir de la fotografía aérea (o imagen satelital), a la cual le han sido removidas las principales causas de distorsión geométrica, convirtiéndola en una imagen-mapa. Los sistemas fotogramétricos automatizados permiten hoy en día su producción si se cuenta con una fotografía orientada espacialmente, y un modelo digital de elevación que permita la corrección del efecto de desplazamiento por relieve (desplazamiento en la posición fotográfica de una imagen causada por la elevación sobre el plano de referencia seleccionado). Este proceso se ha denominado "ortofoto convencional" proceso que entrega un producto métrico a escala homogénea en toda su extensión. Este tipo de cartografía hace factible la medición de distancias lineales y de superficies confiables al nivel de la superficie del terreno, permitiendo percibir los objetos directamente, sin mediar un proceso de simbolización, como ocurre en la restitución fotogramétrica. La ortofoto es comparativamente más rápida en cuanto al tiempo de confección se refiere, pero contiene un aspecto relevante para lo que significa la actualización cartográfica: los elementos observados en la imagen para ser utilizados en el SIG deben ser trazados y convertidos a vectores, confiriéndole de este modo un carácter más expedito a la restitución si el objetivo final es su uso bajo este tipo de tecnología (Figuras 19 y 20).

Figura 19. Proyección Central

Figura 20. Proyección Ortogonal

Modelo Digital de Terreno (MDT): Se denomina MDT al conjunto de capas (generalmente raster) que representan distintas características de la superficie terrestre derivadas de una capa de elevaciones a la que se denomina Modelo Digital de Elevaciones (MDE) (Figura 21). El modelo digital de terreno (MDT) corresponde a una estructura numérica de datos que representan la distribución espacial de una variable cuantitativa y continúa.

Figura 21. Modelo digital de terreno

Metadatos Puede entenderse como la ficha técnica que aporta información acerca de los Datos Espaciales, pretendiendo dar respuesta a las interrogantes: ¿Quién?, ¿Qué?, ¿Cuándo?, ¿Dónde?, ¿Cómo? y ¿Por qué? sobre cada una de las facetas relativas a los datos documentados. De esta manera describen el contenido, la calidad, la condición y otras características de los datos. En otras palabras son los “Datos de los Datos”. SIG, Sistema de Información Geográfica Sistema de Hardware y Software y procedimientos diseñados para realizar la captura, almacenamiento, manipulación, análisis y presentación de datos georreferenciados espacialmente, para la solución de problemas complejos, en áreas regionales. Se puede reconocer en el, dos bases de datos: la espacial y la alfanumérica como también un administrador de base de datos. SIT, Sistema de Información Territorial Este sistema consiste, por un lado, en una base de datos que contiene información relativa al terreno espacialmente referenciados dentro de un área urbana o local definida, y por otro, a procedimientos y técnicas para una sistemática recolección, actualización, procesamiento y distribución de los datos. La base de un SIT está en disponer de un sistema de referencia espacial uniforme.