miércoles, 26 de junio de 2013

Como representar un punto en la superficie terrestre

Este post está dedicado a las personas que no están acostumbrados a la cartografía y ni como representar un punto sobre la superficie terrestre, y será dividido en tres partes (los otros dos estarán para julio y agosto de este mes y serán sobre el Datum y Transformar Coordenadas Geográficas en diferentes Datums)

Por lo general, existen dos objetos con sus respectivas superficies para representar un punto: una esfera y un plano, entonces, existen Coordenadas Esféricas y Coordenadas Planas o llamadas también Coordenadas Cartesianas. Asumiendo que es posible poner sobre dichas superficies un eje vertical llamado “Y”, y un eje horizontal llamado “X”, y además que la intersección de dichos ejes es el origen de coordenadas, tenemos:

Coordenadas Esféricas:

Cuando deseamos representar un punto sobre la superficie de una esfera, se necesita de dos magnitudes sobre los ejes “Y”,”X” para hallar su ubicación. En este caso particular llamaremos Latitud para la magnitud en el eje “Y”, y Longitud para la magnitud en el eje “X”. Por su naturaleza esférica, Latitud y Longitud están expresadas en grados sexagesimales (es decir, son ángulos), y sus valores varían de acuerdo como lo ha definido el usuario, pero una vuelta completa de los ejes “X” e “Y” siempre será 360° sexagesimales:

 

Coordenadas Cartesianas o Planas

Cuando queremos representar un punto sobre la superficie de un plano, se necesita de dos magnitudes sobre los ejes “X” e ”Y” para hallar su ubicación y el origen de coordenadas es la intersección de los ejes “X” e “Y”, pudiendo haber cuatro cuadrantes en cada lado de la intersección de los ejes “X” e “Y”,y estos ejes se extienden hasta el infinito (positivos al Norte y al Este, y negativos al Sur y Oeste)

 

 

¿Cómo usamos las Coordenadas Esféricas y Cartesianas para representar un punto en la superficie terrestre?
Coordenadas Esféricas: en Cartografía, Geodesia, Topografía, GIS o SIG, Teledetección y en general en algún campo de la Geografía Matemática, la Tierra pueda ser representada en  Coordenadas Esféricas, pero estas coordenadas son mayormente conocidas como Coordenadas Geográficas (en algunos textos son llamados Coordenadas Geodésicas) en donde las coordenadas están representadas en Longitud para los valores sobre el eje “X” y Latitud para los valores del eje “Y”, como se dijo líneas arriba, estas dos magnitudes están en grados sexagesimales. Los valores o magnitudes que puedan tener la Longitud y la Latitud son:

Longitud:            desde -180° hasta 180° (que representa en total una vuelta entera sobre una línea horizontal del planeta Tierra, ya que existen 360° entre -180° hasta 180°.
 
 

Latitud:                               desde -90° hasta 90° (que representa la distancia de una línea que une los Polos Norte y Sur, ya que si dibujamos una línea desde el Polo Norte al Polo Sur tenemos 180° y si dibujamos una línea desde el Polo Sur al Polo Norte (dando la vuelta a la Tierra) tenemos 180° mas, la suma de ambos nos da 360° (una vuelta entera)


Tienen un uso para representar grandes regiones del planeta como países, continentes, grandes masas de agua, etc.

Líneas Imaginarias, Zonas o Partes Geográficas del Planeta Tierra: Gracias a las coordenadas Geográficas, podemos dividir el planeta en:

a. La coordenada 0° de la Latitud es conocido como Ecuador. El Ecuador parte en 2 Hemisferios el planeta Tierra: Hemisferio Norte que comprende desde la Latitud 0° (Ecuador) hasta la Latitud 90° (Polo Norte); y el Hemisferio Sur que va desde la Latitud 0° (Ecuador) hasta la Latitud -90° (Polo Sur)

b. La coordenada 0° de la Longitud es conocido como Meridiano de Greenwich, ya que pasa sobre el Observatorio de Greenwich en la Gran Bretaña. El Meridiano de Greenwich sirve de inicio de las coordenadas Longitudinales hacia la derecha o hacia el sentido “Este” del planeta.

 
 Coordenadas UTM o Planas: Las Coordenadas Cartesianas son usadas en la Cartografía y topografía, pero con el nombre de Coordenadas UTM (abreviatura de Universal Transversal Mercator) o Planas son usadas para representar también un punto de la Tierra, teniendo como nombres los valores del eje “X” como “Este” o simplemente “X” y los del eje “Y “como “Norte” o simplemente “Y”, y las unidades de estas coordenadas son metros. Por regla general, no existen Coordenadas UTM o Planas negativas ni para el Eje “X” o “Este” ni para el Eje “Y” o “Norte”; para evitar esto, hacemos lo siguiente:

Como se vio anteriormente, la Longitud puede variar desde -180° hasta 180° (que en total hacen 360°), luego para poder usar las Coordenadas UTM o Planas dividimos en 60 Zonas (conocidas como Zonas UTM) de 6° cada uno  el planeta Tierra (con esta división longitudinal, evitamos las coordenadas negativas en el Eje “X” o “Este”) y como estas 60 Zonas UTM están sobre los Hemisferios Norte y Sur, dividimos estas 60 Zonas entre dichos Hemisferios y asignamos un Meridiano Central (M.C) que es la Longitud central de cada Zona UTM de 6°, por ejemplo, si tomamos la Zona UTM 18, está entre las longitudes -78° y -72°, luego su Meridiano Central (M.C.) está en la Longitud -75°. La Zona UTM (sea en el Hemisferio Norte o Sur) tiene como limites verticales en el Norte 84° de Latitud y en el Sur -80° de Latitud.

Como todo Sistema de Coordenadas Cartesianas, este debe tener un origen, y el origen está definido por la intersección de la línea del Ecuador y la línea del Meridiano Central (M.C.), este origen tiene como valores:

Eje “X” o “Este”: 500,000 mts

Eje “Y” o “Norte”:  0 mts para el Hemisferio Norte ó

Eje “Y” o “Norte”:  10’000,000 mts para el Hemisferio Sur

 




¿Si tenemos un Plano o Mapa, que Sistema de Coordenadas usar?:

Hay ciertos criterios de uso para seleccionar entre ambas Sistemas de Coordenadas, no son una regla rígida, pero por lo general:

a. Si queremos representar un país, continente, una gran región administrativa de un país, océanos y mares, se usa la Proyección Geográfica.

b. Si queremos representar nuestra casa, barrio, la menos región administrativa de un país usamos la Proyección UTM. En trabajos de Topografía es muy usada.

c. En la Proyección UTM no se trabaja con coordenadas negativas y ni con valores mayores en el Eje “X” o “Este” de 1’000,000 metros y en el Eje “Y” o “Norte” de 10’000,000 metros (por regla de uso general, se obvia poner los metros). A no ser que sea muy necesario hacerlo, como por ejemplo, en hacer un gran mapa que represente una vía terrestre tan larga que abarque 2 o 3 zonas UTM.

d. Si queremos hacer un mapa a la escala de 1/1’000,000 o menor (1/10’000,000, 1/50’000,000), se usa la Proyección Geográfica.

c. Si queremos hacer un mapa mayor a la escala de 1/1’000,000 (1/500,000, 1/100,000), se usa la Proyección UTM.

Esperando que sea muy útil esta información, será hasta el otro mes
ª