HISTORIA DE LOS INTRUMENTOS TOPOGRAFICOS Y CARTOGRAFICOS

Topografía en la antigüedad: Si bien en aquellas épocas no existían los instrumentos de alta precisión que conocemos y del que tenemos la suerte de utilizar, supieron hacer maravillosas construcciones (muchos de ellos aún permanecen en pie) a base de mucho ingenio y teniendo presente conceptos matemáticos, físicos y astronómicos heredados principalmente de los griegos, egipcios y babilónicos.

Los instrumentos y recursos topográficos empleados por los romanos posiblemente hayan sido los siguientes, en base a lo que hasta hoy se ha podido descubrir y estudiar:

La Cuerda: Es probablemente el instrumento más rudimentario y antiguo de medición, siendo usadas desde la edad prehistórica. Sin embargo, sabemos por Herón que los topógrafos antiguos preparaban una mezcla de cera y resina donde sumergían la cuerda, para luego dejarla colgada con un peso en su extremo inferior por un tiempo; dando como resultado un instrumento de medición con pocas deformaciones y una longitud constante durante mucho tiempo, haciéndole así mucho más preciso y duradera.

La Cadena: La cadena de topógrafo fue un instrumento muy antiguo y por tanto muy probable que fuera usado por los romanos en la antigüedad clásica de una manera algo similar al que se desarrolló en el siglo XVII por el matemático inglés Edmund Gunter. Hecho de varios eslabones de barras sólidas de hierro y bronce. Al ser hechas a mano, raramente medían exactamente lo que se suponía, por lo que se debía usar un factor corrector cuando se pasaban las notas a los dibujos.

El sistema de la cadena de Gunter trabaja de esta forma: 1 percha = 25 eslabones = 5.03 metros 4 perchas = 1 cadena = 100 eslabones = 20.12 metros 80 cadenas = 1 milla = 1609.34 metros 10 cadenas cuadradas = 1 acre = 4046.86 m².

Decempeda: Fue una herramienta simple pero brillante, cada decempeda de 10 pies estaba hecho de una madera dura como el roble y en los extremos tenían aplicaciones de bronce. Representaba una de las magnitudes de medidas más típicas del sistema romano el cual fue utilizado hasta la Edad Media en gran parte de Italia noroccidental.Los “topógrafos” romanos para alcanzar la medida deseada, juntaban varias decempedas por los extremos para poder crear una de mayor dimensión y así medir distancias mayores.

En el sistema métrico decimal equivale aproximadamente a 2,964 m.

Dioptra: Fue un dispositivo de medición de distancia y ángulo heredado de los griegos. Consistía en una alidada con una tablilla con una abertura circular o longitudinal que podía desplazarse sobre un limbo graduado.

Probablemente este mecanismo le permitía el empleo de la técnica esta dimétrica, consiguiendo así calcular distancias por métodos indirectos. La estadía basada en este sistema ha sido empleada con éxito en la topografía moderna, pero podemos decir que Hiparco fue el inventor del método dado que es la primera referencia que tenemos de un uso semejante de las pínulas.

Herón de Alejandría escribió sobre el uso de la dioptra:“Es un instrumento que sirve para el levantamiento de planos, nivelaciones, mediciones de campos sin necesidad de entrar en ellos, medir ángulos, hallar el área de triángulo, atravesar una montaña

siguiendo la línea recta, medir distancias y alturas de lugares inaccesibles, entre otros”.

La Groma: Fue un instrumento en forma de T de poca precisión utilizado sobre todo para trazar líneas rectas y los ángulos rectos a grandes distancias. Principalmente era una vara vertical que en uno de los extremos tenía un pívot que soportaba dos travesaños de madera que podía girar en el plano horizontal. En cada extremo de estos travesaños pendía una plomada donde se podía alinear cualquier objeto haciéndole coincidir con dos hilos de la groma.

La Escuadra de Agrimensor: Es un cilindro ranurado verticalmente de forma que las pínulas que forman las ranuras se sitúan de forma precisa en planos perpendiculares. Las alineaciones que a través de ellas se pueden establecer son normales entre sí o de 45 grados lo que permitía establecer las dimensiones de diferentes ángulos en varias direcciones. Este instrumento fue muy usado en agrimensura a mediados del siglo XVI.

Los Jalones o banderolas: Las alineaciones rectas se desarrollaban con ayuda de varas verticales que en grupos de tres servían para establecer la dirección a seguir por la alineación y arrastrarla a lo largo del terreno llevando alternativamente la primera de las varas al final. Por si mismos servían perfectamente para trazar buenas alineaciones, por ejemplo en las carreteras, pero

estos elementos también se usaban como auxiliares de otros instrumentos de medición que veremos a continuación, como la groma, la escuadra de agrimensor o la dioptra. Con ellos se fijaba la alineación a partir del ángulo determinado por el instrumento principal.

El Odómetro: Se trataba de un sistema de engranajes metidos en una caja que conectados a otro situado en la rueda del carro, construida de un tamaño exacto, iban

dejando caer una bolita por cada milla recorrida en un recipiente puesto al efecto.Con pequeñas modificaciones y sustituyendo la rueda del carro por un molinete de aspas, sujeto a un barco, podía medir las distancias de navegación marina, aunque como es fácil de suponer la precisión sería bastante menor.

El Gnomon: Hacía referencia a un objeto alargado cuya sombra se proyectaba sobre sobre una superficie horizontal de una escala graduada para medir el paso del tiempo.Además de ser la herramienta fundamental con la que Eratóstenes determinó el radio de la Tierra, es parte básica de un reloj de Sol

La Libra Aquaria: El nivel de agua o balanza de agua, de la que tenemos vagas referencias por parte de algunos autores clásicos, ha sido interpretado y dibujado de muy diferentes formas. Por la propia etimología de la palabra, nos inclinamos a pensar que se trata del clásico nivel de agua que utiliza el mecanismo de los vasos comunicantes para mantener el nivel constante en sus extremos, previo balanceo estabilizador o contrapesado del líquido.Cualquier conducto flexible, rematado por pequeños recipientes cilíndricos de vidrio transparente, se convierte en un excelente y versátil instrumento de nivelación que complementa, además, como veremos, a otros de mayor potencia como el corobate.Precisamente, el término griego para denominar a los conductos en U que canalizan las aguas, como los propios sifones invertidos de los grandes acueductos, es el de koilia, literalmente "intestino". Este instrumento, sencillo y muy eficaz, es el que consideramos como la referida Libra Aquaria.

El Corobate: La existencia de un instrumento de nivelación preciso, potente y eficaz, en época romana, es perfectamente deducible del análisis de las grandes obras de canalización de las aguas que nos ha dejado esa civilización. Pero es a partir de las noticias que de él nos da Vitruvio como podemos deducir el aspecto que tenía.

En algunas obras aparecen representaciones del corobate muy semejantes, en esencia consistentes en una regla sobre un pie derecho.

Con posterioridad, en 1673, el francés Claude Perrault traduce a Vitruvio y hace una interpretación radicalmente diferente, convirtiendo el largo listón rematado de ménsulas y sujeto sobre un pie vertical, de las más antiguas ediciones, en una especie de mesa que se sustenta sobre cuatro patas. Obras posteriores editadas en España adoptan ya el diseño de Perrault sin más explicaciones y posteriores autores más modernos, que hoy son la referencia arqueológica en esta ciencia, acogen este diseño con entusiasmo.

Finalmente Adam, en su obra, populariza el corobate-mesita reduciendo la medida a metro y medio para hacerlo más manejable y, con uno construido así, realiza una serie de prácticas en las ruinas de Pompeya. Del análisis detallado de estas reproducciones y reconstrucciones, aparecidas a lo largo de la historia, cualquier experimentado topógrafo puede concluir lo siguiente:

El modelo sobre un pie vertical, dotado en sus extremos de ménsulas, con o sin refuerzo en triangulo, como el de la edición de Martin y Goujon, Urrea y el de los Veintiún Libros, sirve, con ciertas limitaciones, para nivelar. Una importante limitación que se presenta en este modelo es que la visual no puede ser lanzada de forma limpia como consecuencia de la disposición de las ménsulas o de los triángulos de madera que se han dibujado coronando las ménsulas.

La Lámpara: Llamada en la antigüedad Lychnia, fue un instrumento sencillo pero potente consistente en un pie vertical bien aplomado y un brazo horizontal graduado que puede girar y posicionarse sobre el vertical.

Los triángulos formados entre ambos permiten el cálculo de las distancias a los puntos que se observan, aplicando el principio de semejanza de triángulos.

Hemos visto en los gráficos de Pomodoro como a finales del siglo XVI se conocía y utilizaba un sencillo instrumento que responde a las mismas funciones que la lámpara tenía en la antigüedad.

La potencia y versatilidad de la lámpara podía aumentarse notablemente colocando pínulas en el brazo horizontal, aportando así capacidades de medición estadimétrica.

Brújula: Fue inventada en China, aproximadamente en el siglo IX con el fin de determinar las direcciones en mar abierto, e inicialmente consistía en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Más adelante fue mejorada para reducir su tamaño e incrementar su practicidad, cambiándose la vasija de agua por un eje rotatorio, y añadiéndose una «rosa de los vientos» que sirve de guía para calcular direcciones. Actualmente las brújulas han recibido pequeñas mejoras que, si bien no cambian su

sistema de funcionamiento, hacen más sencillas las mediciones a realizar. Entre estas mejoras se encuentran sistemas de iluminación para toma de datos en entornos oscuros, y sistemas ópticos para mediciones en las que las referencias son objetos situados en la lejanía.

Plancheta: Es un aparato muy efectivo para levantamientos topográficos que requieren configuración y detalles del terreno. Consiste en un tripié en el cual se monta un restirador de dibujo que puede ser nivelado y girado para orientarlo convenientemente. Sobre el restirador se fija el papel, el cual se dibuja el levantamiento directamente en el terreno. Las visuales se toman mediante la ALIDADA que se coloca sobre la mesa de dibujo. Consiste la alidada de un anteojo similar al de un Tránsito, con su eje de alturas descansando en un soporte tipo (Y), cuyo postes apoya a su vez rígidamente en una regla.En algunas alidadas el tubo del anteojo puede girar dentro de una abrazadera, en otras el anteojo está rígidamente unido al eje de alturas. Siendo la línea de colimación del anteojo paralela a la arista de la regla, las visuales se

dibujan inmediatamente con la regla.La cabeza del tripié a la que se fija el restirador, tiene generalmente unos tornillos de mariposa, que corresponden respectivamente al movimiento de rodilla para nivelar y al movimiento horizontal. En otros aparatos el montaje y los movimientos son semejantes a los de un tránsito. Para nivelar el restirador se emplea un nivel circular que está fijo en la regla de la alidada. También generalmente la alidada tiene una aguja magnética dentro de una caja, lo que constituye el "declinador" para auxiliar en la orientación; este dispositivo solo sirve para marcar la dirección Norte - Sur magnética.

Avances tecnológicos y electrónicos: Los recientes avances tecnológicos han hecho posible que se obtengan altas precisiones en el posicionamiento y diseño de datos en el tiempo real. Los avances tecnológicos favorecen a la topografía en la velocidad en los procesos de medición con la estación total, implementados en áreas de densidad moderada.

Goniómetros: es un aparato utilizado para medir ángulos formados por dos visuales. Si el ángulo a medir se encuentra en un plano horizontal se le denomina “ángulo acimutal”. Si está en un plano vertical y el origen de graduación es la línea cenit – nadir, se llama “ángulo cenital”, mientras que si el origen es la línea horizontal del plano vertical que pasa por el punto de vista o puntería se denomina “ángulo de altura” o altura de Horizonte. Aunque los teodolitos difieren entre sí en numerosos detalles de construcción, todos ellos tienen en

común las partes esenciales. Un teodolito clásico podemos dividirlo en tres bloques fundamentales

El teodolito: es un instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza para obtener ángulos verticales y, en el mayor de los casos, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.Es portátil y manual; Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico, y otro instrumento más sofisticado es otro tipo de teodolito más conocido como estación total.

Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y con dos círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los ángulos con ayuda de lentes. El teodolito también es una herramienta muy sencilla de transportar; es por eso que es una herramienta que tiene muchas garantías y ventajas en su utilización. Es su precisión en el campo lo que la hace importante y necesaria para la construcción.

Taquímetro: Un taquímetro es un Teodolito que puede medir distancias y pendientes o desniveles, por procedimientos indirectos. Su constitución n es similar a la de un teodolito, pero con menos precisión angular en sus versiones clásicas óptico- mecánicas.Los taquímetros óptico-mecánicos no suelen tener más precisión angular de 1 minuto centesimal (1c) por lectura directa y 50 segundos (50cc) por estima. Los modernos taquímetros digitales pueden medir ángulos con precisiones entre 5cc” y 10cc (0,5 y 1 mgon).

Clisímetro o clinómetro: Es un instrumento topográfico destinado a medir pendientes, ángulos verticales, horizontalizar la cinta, calcular alturas y lanzar visuales con una pendiente dada. Su diseño es una versión mejorada del nivel de mano, que incorpora un transportador metálico el cual permite hacer mediciones de inclinación y desniveles.Por otra parte, el nivel de mano y clisímetro sirve tanto para la nivelación directa como para medir los ángulos de las pendientes. Se muestra este instrumento que tiene dos graduaciones una en grados y otra en taludes o pendientes.Cuando se utiliza como nivel, el índice del vernier se pone en cero, y luego se utiliza en la misma forma que el nivel de mano. Cuando se utiliza como clisímetro, se ve el objeto

haciendo girar el tubo de nivel alrededor del eje del arco vertical, hasta que el hilo transversal bisecta la burbuja al verla por el ocular. Entonces se lee el ángulo de talud.

El telemetro: es un instrumento óptico que sirve para medir distancias inclinadas y funciona en base a los mismos principios que los medidores ópticos de distancias de las cámaras réflex de una sola lente, no necesita que se coloque miras o señales en el punto donde se desea obtener la distancia. Tiene una precisión de 1/50 pero esta disminuye al aumentar la distancia.Debido a su limitada precisión, su uso queda prácticamente restringido a operaciones de exploración y reconocimiento, estudios de rutas, etc., siendo su mayor aplicación en operaciones militares.

Nivel: El nivel topográfico, también llamado nivel óptico o equialtímetro es un instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre puntos que se hallan a distintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido.El nivel óptico consta de un anteojo similar al del teodolito con un retículo estadimétrico, para apuntar y un nivel de burbuja muy sensible (o un compensador de gravedad o magnético en el caso de los niveles automáticos), que permita mantener la horizontalidad del eje óptico del anteojo, ambos están unidos solidariamente de manera que cuando el nivel está desnivelado, el eje del anteojo no mantiene una perfecta horizontalidad, pero al nivelar el nivel también se horizontaliza el eje óptico.

Mira: En topografía, una estadía o mira estadimétrica, también llamado estadal en Latinoamérica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Con una mira, también se pueden medir distancias con métodos trigonométricos, o mediante un telémetro estadimétrico integrado dentro de un nivel topográfico, un teodolito, o bien un taquímetro

Distanciometros: El Distanciometro es un dispositivo electrónico para la medición de distancias, funciona emitiendo un haz luminoso ya sea infrarrojo o láser, este rebota en un prisma o directamente sobre la

superficie, y dependiendo del tiempo que tarda el haz en recorrer la distancia es como determina la misma.En esencia un distanciometro solo puede medir la distancia inclinada, para medir la distancia horizontal y desnivel, algunos tienen un teclado para introducir el ángulo vertical y por senos y cosenos calcular las otras distancias, esto se puede realizar con una simple calculadora científica de igual manera, algunos distaciometros, poseen un puerto para recibir la información directamente de un teodolito electrónico para obtener el ángulo vertical.Estación total electrónica: Se denomina estación total a un aparato electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica.

Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito electrónico.

Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de diversos programas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y

eficaz y cálculo de acimutes y distancias.

Estaciones robóticas: El sistema consiste en una estación total con servo motor de rastreo y una unidad de control remoto de posicionamiento que controla la estación total y funciona como emisor y recolector de datos. Tanto la estación como la unidad de control remoto se conectan por medio de ondas de radio, por lo que es posible trabajar en la oscuridad. Una vez puesta en estación, la estación total es orientada colimando un punto de referencia conocido y por medio de un botón se transfiere el control de la estación a la unidad de control de Instrumentos Topográficos. Remoto de posicionamiento. A partir de este momento, el operador se puede desplazar dentro del área de trabajo con la unidad de control remoto recolectando los datos. Las estaciones robóticas vienen con programas de aplicación incorporados, que junto con las características mencionadas.Previamente, permiten, tanto en los trabajos de levantamiento como en los de replanteo, la operación del sistema por una sola persona.

El sistema de posicionamiento (GPS): es un sistema compuesto por un lado por una red de 30 satélites denominada NAVSTAR, situados en una órbita a unos 20.000 km. de la Tierra, y por otro lado por unos receptores GPS, que permiten determinar nuestra posición en cualquier lugar del planeta, bajo cualquier condición meteorológica. La red de satélites es propiedad del Gobierno de los Estados Unidos de América y está gestionado por su Departamento de Defensa (DoD). El GPS

convencional presenta dificultades a la hora de proporcionar posiciones precisas en condiciones de baja señal. Por ejemplo, cuando el aparato está rodeado de edificios altos (como consecuencia de la recepción de múltiples señales rebotadas) o cuando la señal del satélite se ve atenuada por encontrarnos con obstáculos, dentro de edificios o debajo de árboles. De todos modos algunos de los nuevos aparatos GPS reciben mejor las señales de poca potencia y funcionan mejor en estas condiciones que aparatos más antiguos y menos sensibles.

Cartografía. Historia de los mapas antiguos:Los primeros mapamundis: El mapamundi más antiguo que se conoce es una tablilla de arcilla cocida de origen Babilónico del siglo VI a.C. que conserva en el Museo Británico. Dos tercios de su anverso están ocupados por el mapa, mientras que el otro tercio y todo el reverso están ocupados por un texto que explica el conjunto representado.Para los babilonios la tierra era la parte habitable del planeta y aparece representada en este mapa como una superficie plana y redonda cruzada por dos líneas verticales, que representan los ríos Tigres y Eufrates. En el interior de este disco se dibujan y nombran las regiones de la tierra y se especifican datos concretos, como medidas y distancias. Se nombran también algunas ciudades y el río Eufrates.Un poco por encima del centro está Babilonia, su nombre aparece escrito y enmarcado. Las otras ciudades están representadas con un círculo que a veces contiene el nombre y otras solamente un punto.La tierra habitable está rodeada por un océano en forma de anillo llamado Río Amargo. Más allá de este círculo, se resumen las regiones que quedan en la periferia del planeta; las anotaciones se refieren a una zona en la que “no se ve el sol” poblada por animales legendarios y demoníacos.Interpretaciones en la Grecia clásica, esfericidad de la Tierra: El esfuerzo por fundamentar racionalmente los conocimientos teóricos, condujo a los pensadores griegos a estructurarlos y sistematizar las disciplinas científicas y, al amparo de los nuevos conocimientos en astronomía, cosmología y geometría, ocurrió un cambio importante en la forma en que el hombre entendía los fenómenos naturales y el mundo físico que le rodeaba, de manera que la tierra, tanto la conocida como la desconocida, se describía cada vez con más probabilidades de acierto.

Parménides (514-450 a.C.), fue el primero en describir la esfericidad de la tierra y la situó en el cetro del universo. Acertó con la forma, aunque no fueron cuestiones geométricas o astronómicas las que indujeron tal afirmación, sino la cabal preferencia por la simetría y el equilibrio, conceptos estos muy gratos a los pensadores griegos. Siendo la esfera la forma más pura y perfecta del universo, solo cabía esperar que el universo mismo y la tierra toda, participaran de esta perfección.

Sin embargo, a la claridad cada vez más firme de los conocimientos científicos, la teoría de la esfericidad de la tierra se afianzaba. 

Aristóteles se sumó a ella y sustentó la teoría exponiendo razones de tipo geométrico y también de índole práctica. Argumentó que si un observador inmóvil

ve aparecer un objeto por la línea del horizonte, por ejemplo, un barco, ve primero la parte superior del mismo, los mástiles, y luego la inferior, el casco. Si este mismo observador se desplaza en dirección Norte-Sur siguiendo la línea de un mismo meridiano, verá cambiar la elevación de la estrella Polar y, a su vez, aparecer estrellas y constelaciones en la línea del horizonte que no se veían en el lugar de origen. Estos hechos sólo podían explicarse si el observador se hallaba sobre una superficie esférica.

Poco antes de que Dicearco dibujara su mapa, un intrépido viajero griego-marsellés de nombre Pitias, regresaba de una expedición que le había conducido hasta los confines del mundo en su afán por determinar las latitudes más remotas. Dejó constancia de que en su periplo hacia el oeste había visitado las Islas Británicas y las Casitérides, y dirigiéndose después hacia el norte, había conocido diversos territorios e islas, entre ellos el reino de Thule, pudiera ser Islandia, las costas noruegas y las islas Feroes. Explicó que en aquellas latitudes ‘el agua, la tierra, el aire y el fuego pierden su naturaleza individual y se entremezclan y confunden’; tal debió ser la

impresión producida en aquel hombre meridional por la brumosa atmósfera, las tormentas y los géiseres de las zonas septentrionales. Estos territorios los refleja Dicearco en su mapa. En adelante se convertirán en tierras míticas y la mención a Thule será habitual en la cartografía hasta bien avanzada la edad media.Cartografía de la alta edad media: Desde el principio de la Edad Media desapareció el interés por el rigor científico que prevaleciera en la época clásica. Por los caminos de una tierra plana cuyos límites se desconocían se esfumó el afán de precisión. En el alto medievo, la perspectiva cosmográfica y la descripción de la tierra derivaron hacia el ámbito de lo legendario, lo religioso y lo simbólico.La desaparición casi total de la visión científica del mundo aportada por la cultura clásica no obedeció probablemente a una tentativa deliberada del cristianismo por arrinconar el conocimiento ‘pagano'. Es más razonable pensar que tras la conmoción derivada de las invasiones germánicas y de la caída del Imperio Romano, tuvo lugar un cambio rápido y radical en las formas de vida y pensamiento. El afianzamiento de la religión cristiana impulsó nuevos temas de interés y un enfoque esencialmente distinto de la manera de enfrentar el conocimiento.

Ilustración 1 Mapamundi de Dicearco de Mesina, 300 a.C. aprox.

Ilustración 2 Detalle del discario de Ebstorf, 1234

A medida que los monasterios se consolidaban como centros de conservación y propagación de la cultura, las nuevas producciones ocupaban un lugar preferente en las bibliotecas. Muchos escritos antiguos quedaron amontonados y olvidados en los lugares menos accesibles de los scriptoriums o en las bodegas de los monasterios. Pero esto sucedió más por carecer de aliciente que como resultado directo de una censura eclesial sistemática. Esta relegación, sin embargo, bastó para que el rigor científico de la cosmografía clásica se olvidara y desapareciera del mapa.

La concepción geográfica del mundo en la alta edad media: Desde el punto de vista cartográfico, la Alta Edad Media europea es una época falta de rigor y llena de ingenuidad. Se han olvidado los conocimientos anteriores y solamente en el mundo musulmán sigue vigente la guía ptolemaica. Los nuevos mapas responden a una concepción discoidal de la tierra y en la mayoría de ellos predominan las ideas geográficas basadas en los arquetipos bíblicos. Representa la tierra entera tal como es concebida, son por tanto mapamundi.En este período se barajan dos principales concepciones geográficas de la tierra que determinan el estilo de las distintas representaciones cartográficas. Son:

La de zonas climáticas, inspirada en la cosmografía de Macrobio. Es la que más elementos clásicos conserva, pues sigue imaginando una tierra esférica.

La "isidoriana", que describe una tierra plana, tripartita y circular en la que toda la ecumene, la tierra habitable, se ajusta a los tres continentes conocidos.

Los mapamundi de la alta edad media: El mapa medieval es la narración gráfica de una historia que se va complicando a medida que se cuenta. Sus peculiaridades expresivas hacen de ellos herramientas muy útiles a los historiadores colaborando en la tarea de conocer y describir los diversos matices de la visión del mundo propia de su época.Aunque el modelo característico del mapa medieval es el desarrollado a partir de los diagramas isidorianos, hay que resaltar que el más antiguo mapamundi medieval que ha llegado hasta nosotros mostrando detalles geográficos identificables es el conocido como mapa del mundo de Albi, que no está trazado siguiendo este esquema.

Ilustración 3 Representación de la tierra según Macrobius. Edición del Sueño de Escipión publicada en Brescia en Mayo de 1485. Representación diagramática de la tierra según la concepción de Isidoro.

El mapa de Albi, de origen merovingio, está datado en el siglo VIII. También es un mapa orientado, con el Este en la parte superior, pero representa el mundo como una franja de tierra de ancho casi uniforme que abraza al mar Mediterráneo. Este mapa muestra esquemáticamente las fronteras de las provincias romanas y algunas de las ciudades que fueron importantes en la antigüedad clásica dándoles el nombre por el que eran conocidas en el período tardo-romano, lo que hace pensar que

probablemente fue copiado de un mapa de aquella época.

Cartografía de la plena y baja Edad media. Los grandes mapamundi circulares: Tiempo de viajes, maravillas, libros y mapas

Como el hombre medieval manifestó  una afición notable a los largos viajes y peregrinaciones y Valdeperrillos es un pueblo competente en el tema del cambio climático, aprovecho el momento y lugar para comentar que entre los siglos IX y XIV, tuvo lugar en la Europa de la Edad Media un largo período de climatología bonancible, algo más calido que el actual, que sin duda actuó a favor de la vitalidad, el ansia de aventura y el espíritu viajero del hombre del medievo.Apenas existe literatura de carácter profano anterior al siglo XII, el mundo medieval se expresa en un lenguaje de código cerrado que no nos ha llegado ‘traducido’ y desarrolla una rica simbología representada en figuras con frecuencia extravagantes, grotescas o monstruosas. Se trata de una semiótica que, no siendo fácil de interpretar, a menudo conduce al prejuicio de pensar que se trató de un tiempo oscuro y dogmático que transcurrió sumido en la superstición, de espaldas al conocimiento y a la cultura. Esta idea de la Edad Media no hace justicia en absoluto al mucho ímpetu y curiosidad con que el hombre medieval se posicionaba ante la vida, ante la realidad y ante el mundo.  

Ilustración 4 Mapamundi de Albi, Siglo VIII

Ilustración 5 Fragmentos de una página del libro de horas del Duque de Berry. Principios del S. XV

Es importante resaltar que este tiempo que con frecuencia se nos presenta como un todo-único y cerrado, era sin embargo muy abierto y estaba jalonado de caminos repletos de gentes ansiosas por recorrerlos. Caminos que subían hacia oriente (que estaba siempre arriba) o bajan hacia occidente, y en ellos una afluencia constante de hombres de armas, peregrinos, mercaderes, menestrales, juglares y aventureros. Caminos que llevaban a construir ciudades, a traspasar fronteras, a negociar en nuevos mercados y comerciar con nuevos productos. Y también a la guerra y la conquista o a la simple y llana aventura. En definitiva, al asombro y al conocimiento.

Cartografía del Renacimiento: El siglo XV fue un siglo de cartografía  rica y abundante que surgió de la mano de una generación de cartógrafos preciosistas, trazadores de portulanos. El siglo XV fue muy fructífero en producción de mapamundis. Más de trescientos han llegado hasta nuestros días realizados entre 1400 y 1492, pero la mayoría de ellos se enmarcan en el estilo

macrobiano o en el isidoriano. Sólo han sobrevivido poco más de una docena de mapamundis y un globo terráqueo con verdadera intención cartográfica e interés por la geografía.

El mapa de América. Descubrimiento y exploración: El racionalismo renacentista preconizaba la representación unitaria y coherente del espacio y de las proporciones, de tal manera que lo representado fuera abarcable en toda su complejidad como un único motivo bien trabado e inteligible. La cartografía no podía ser ajena a esta pretensión de concordancia lógica entre las partes y el todo. En adelante serán la ciencia, el cálculo y la composición matemática las que marcará el ritmo de las nuevas producciones cartográficas.

Colón, convencido como estaba de que la circunferencia de la tierra medía aproximadamente los 30.000 km que Ptolomeo preconizaba, y no los 40.000 que medía en realidad, consiguió, no sin dificultad, convencer a los Reyes Católicos de acometer la empresa de llegar a las Indias orientales navegando hacia occidente. Sus intentos por lograr la financiación necesaria para esta empresa habían sido infructíferos en otras

Ilustración 6 Últimos mapas T-O. Siglos XIV y XV

cortes, sin embargo, como los navegantes españoles, en virtud del tratado de Alcaçovas, no podían navegar por debajo de las Islas Canarias, la única posibilidad para la monarquía hispánica de comerciar con Oriente era la que el Almirante proponía. Isabel de Castilla, que poco tenía que perder y mucho que ganar, tomó personalmente la decisión de patrocinar parte de la expedición. Comerciantes privados financiaron el resto. Se habilitaron tres pequeños navíos y con este bagaje y una tripulación experta de unos noventa hombres, la expedición se hizo a la mar.En aquel momento, estaban sucediendo en todos los ámbitos de la vida y del conocimiento cambios vertiginosos que afectarían radicalente a las ciencias, a la tecnología, al conocimiento de la tierra y, lógicamente, a la cartografía.Durante la primera mitad del siglo XVI, la tierra dobló literalmente de tamaño. El descubrimiento de América, la circunvalación de la tierra, las largas expediciones de los navegantes portugueses, la necesidad de representar las nuevas rutas y dar a conocer las peculiaridades de las tierras descubiertas, la generalización del uso de la imprenta y las nuevas técnicas de grabación de imágenes que permitiría reimprimir los mapas incorporando continuamente las últimas modificaciones-, condujeron a un auténtico estallido cartográfico.

Las Cosmografías y Atlas de los siglos XVI y XVII Cosmografías y Atlas de los siglos XVI y XVII: Simultáneamente a la realización de los mapas de las exploraciones, aparecieron en Europa las “cosmografías” precursoras de los grandes atlas que irían tomando fuerza a partir de la segunda mitad del siglo XVI. Las cosmografías eran libros muy documentados que abarcaban un

espectro amplio de conocimientos astronómicos, corográficos, históricos, científicos etc., conteniendo muchas ilustraciones referentes a estos temas y fundamentalmente muchos mapas en los que se investigaban nuevas maneras de proyectar la tierra sobre el plano.En el siglo XV el término cosmografía se había utilizado en su acepción más básica, como sinónimo de geografía. También fue éste su significado en los primeros años del siglo XVI, pero a medida que éste avanzaba, fue ampliándose el objeto de estudio de esta ciencia que pasó a ocuparse de la descripción del mundo en su totalidad, incluyendo disciplinas de carácter teórico relacionadas con la descripción del cielo y de la tierra, como astronomía, geometría, matemáticas, etc., y otras de carácter empírico más directamente relacionadas con el hombre, como las ciencias de la naturaleza, la geografía y la cartografía.Los modernos estudios cosmográficos y el hecho de incorporar las matemáticas a la geografía tuvieron el efecto inmediato de mejorar el arte de la navegación, que desde que se iniciaran los viajes transoceánicos estaba muy necesitada de conocimientos

teóricos. A partir del siglo XVI, esta nueva metodología basada en criterios científicos tomó las riendas del desarrollo cartográfico.

La cartografía en los siglos XVIII y XIX: En el siglo XVIII vemos aparecer los comienzos de la geografía moderna. Bernard Varenius publica su Geografía General (1659) adoptando nuevas ideas y sin enfoque religioso alguno. J.D.Cassini, astrónomo y cartógrafo francés, descubre un nuevo método para determinar la lungitud. En su obra El Mapa del Mundo (1696) señala con precisión la longitud de un número importante de lugares. La familia Cassini crea en Francia una cartografía científica. En Inglaterra y en Francia se crean sociedades científicas que dan nuevo impulso a la geografía promoviendo la realización de viajes con fines científicos. El impulso explorador portugués y español es desplazado por el holandés e inglés. Francia juega un papel modesto. A finales de siglo Holanda se debilita dejando el terreno a la hegemonía de Inglaterra.

Declinación magnética y corrientes:Los primeros mapas en los que aparecían ángulos de declinación magnética se realizaron en la primera mitad del siglo XVIII, y las primeras cartas que mostraban las corrientes oceánicas se realizaron hacia 1665. En el siglo XVIII se establecieron los principios científicos de la cartografía y las inexactitudes más notables de los mapas quedan constreñidas a las partes del mundo que no se habían explorado.

Planisferio de Cassini. Proyección polar 1696 Juan Fernández Meridiano sobre la isla de El Hierro. La Palma se sitúa en una mayor longitud oeste Entrada al fondeadero de Isla Decepción.

La cartografía en el siglo XX: En el siglo XX, la cartografía ha experimentado una serie de importantes innovaciones técnicas. La fotografía área se desarrolló durante la I Guerra Mundial y se utilizó, de forma más generalizada, en la elaboración de mapas durante la II Guerra Mundial. Los Estados Unidos, que lanzaron en 1966 el satélite Pageos y continuaron en la década de 1970 con los tres satélites Landsat, están realizando estudios geodésicos completos de la superficie terrestre por medio de equipos fotográficos de alta resolución colocados en esos satélites. A pesar de los grandes avances técnicos y de los conocimientos cartográficos, quedan por realizar estudios y levantamientos topográficos y fotogramétricos de grandes áreas de la superficie terrestre que no se han estudiado en detalle. (Martín A.Cagliani) 

Durante la Segunda Guerra Mundial, en los bombardeos nocturnos alemanes, se hizo uso de unos mapas especiales que señalaban los objetivos con un amarillo visible en la oscuridad. Prescindían de los detalles accesorios y acentuaban los elementos que pudieran servir de orientación con total ausencia de iluminación. La emanación de vapores de los productos químicos empleados, dentro de las cabinas cerradas, resultó perjudicial para los pilotos.

La nueva cartografía del siglo XXI: Después del desarrollo promovido por los pioneros J. Moreno y M.L. Northway en cuento al análisis de redes sociales, muchos otros investigadores han dedicado su tiempo y energía a la representación de diagramas de redes, incrementada a través de uso de algoritmos de software de ordenador. Las representaciones actuales de las redes habitualmente se hacen en dos áreas principales:

a) En dibujo de grafos (bajo teoría de grafos y con perspectiva matemática) yb) En visualización de redes (bajo la visualización de la información).

En ambas disciplinas, grafo es el término preferido para describir la representación pictórica de una red a través de un conjunto de vértices (nodos) conectados por segmentos (enlaces o vínculos). Pero mientras que representar un grafo, tal como el nombre implica, tratar principalmente con la representación matemática de grafos, la visualización de redes va más allá del mero

constructo geométrico, empleando principios de diseño complementarios se dirige a una representación eficiente y comprensible de un sistema dado.Las redes tienen múltiples interpretaciones y definiciones, habitualmente dependiendo de la materia responsable para el estudio de una determinada red.

OBJETIVOS

Aprender cómo han evolucionado los instrumentos que han servido a lo largo de la historia para él estudió de algunas ciencias tales como la topografía y la cartografía.

Interpretar cual es la importancia de las herramientas para el uso de diferentes tipos de estudios relacionados con la Tierra para el ser humano.

Comparar cómo ha evolucionado todo tipo de tecnologías gracias a instrumentos de medición topológica, y como ha crecido el pensamiento del hombre por medio de la cartografía.

INTRODUCCION

La Topografía y la cartografia son disciplinas básicas de la Ingeniería, por encima de las áreas de especialización de la profesión, en la medida que su conocimiento se aplica a las diferentes actividades productivas y de planificación del uso y gestión de los recursos naturales. Son disciplinas básicas en la formación de un profesional, cuyo cometido es el trabajo con la Tierra. Dentro del área de suelos y aguas es tal vez, donde las disciplinas está más firmemente ligadas al Ingeniero Ambiental.

Es por esto que está encargada de determinar la posición relativa o absoluta de los puntos sobre la tierra y tiene como objetivo realizar todas las mediciones que determinan la posición relativa de los puntos terrestres, como así también realizar los cálculos de dichas mediciones, y utilizar los resultados para realizar planos y mapas.

CONCLUSIONES

De este trabajo nos fue posible identificar algunos instrumentos de medición en la topografía así como sus usos y algunos avances tecnológicos a lo largo del tiempo

Mediante esta investigación pudimos corroborar como los mapas han sido de gran utilidad a lo largo del tiempo para diferentes contextos del ser humano.

Por medio del trabajo realizado logramos realizar una breve comparación de como a avanzado los instrumentos topográficos y cartográficos con ayuda de la ciencia y como estos han permitido trascender y ser parte fundamental de la vida cotidiana

ANEXOS