Sistemas de información geográfica - Clase 2 - Fundamentos de Geodesia y Cartografía

Sistemas de Coordenadas en los Sistemas de Información Geográfica

Resumen de la sección: Los sistemas de información geográfica utilizan información georreferenciada a través de coordenadas. Es necesario tener un sistema de coordenadas base al cual amarrar las coordenadas. Existen diferentes sistemas de coordenadas, como el sistema cartesiano, polar, cilíndrico y esférico.

Sistema de Coordenadas Cartesianas

• Un sistema bidimensional o tridimensional con ejes ortogonales.

• Las coordenadas representan la proyección ortogonal del vector de posición sobre un eje determinado.

Sistema de Coordenadas Polares

• Un sistema bidimensional donde la posición se determina por una distancia y un ángulo.

Sistema de Coordenadas Cilíndricas

• Una generalización del sistema polar en tres dimensiones.

• Requiere dos distancias ortogonales y un ángulo para ubicar un punto.

Sistema de Coordenadas Esféricas

• Utilizado en espacios tridimensionales euclidianos.

• Formado por tres ejes mutuamente ortogonales que se cortan en el origen.

• La primera coordenada es la distancia entre el origen y el punto (r), seguida por dos ángulos para alcanzar la posición del punto.

Geodesia y Elipsoides

Resumen de la sección: La geodesia es parte importante para definir la forma precisa del planeta. Se utiliza el concepto del geoide, una superficie tridimensional donde la atracción gravitatoria es constante. Sin embargo, esta superficie no es regular como el elipsoide, que es una figura geométrica simple utilizada para aproximar la forma de la Tierra. El elipsoide tiene un semieje mayor y un semieje menor, que corresponden al radio del ecuador y al radio polar respectivamente.

Elipsoides de Referencia

• No se utiliza el mismo elipsoide de referencia en todos los lugares.

• Existen diferentes elipsoides que se adaptan con mayor precisión a diferentes regiones terrestres.

• Los parámetros de los elipsoides pueden evolucionar con el tiempo para adaptarse a las modificaciones en la superficie terrestre.

Diferencias entre Geoide y Elipsoide

• El geoide es una superficie tridimensional donde la atracción gravitatoria es constante.

• El geoide presenta protuberancias y depresiones que lo diferencian del elipsoide.

• Estas diferencias se conocen como alturas neurales (n).

Datos Geodésicos

Resumen de la sección: Los datos geodésicos son conjuntos de cantidades, ecuaciones y parámetros utilizados para establecer valores numéricos conocidos como coordenadas. Se requiere un eje mayor y un eje menor, un punto fundamental donde coinciden el geoide y el elipsoide, y parámetros para orientar la elección del sistema de coordenadas.

Elección del Datum

• Existen diferentes sistemas de referencia (datum) utilizados en diferentes regiones geográficas.

• Los datum no son constantes en el tiempo y evolucionan para adaptarse a las modificaciones en la superficie terrestre.

Ejemplo: Datos de Norteamérica vs. Datos Europeos

• Se pueden utilizar diferentes elipsoides para generar datos geodésicos.

• En este ejemplo, se comparan los datos de Norteamérica y Europa para ubicar un punto en ambos sistemas.

La importancia del Instituto Geográfico Agustín Codazzi en Colombia

Resumen de la sección: En esta sección se habla sobre el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) y su papel en Colombia. El IGAC es el ente encargado de realizar investigaciones geográficas, producir el mapa oficial y la cartografía básica del país, entre otras funciones. Además, define el sistema de referencia geocéntrico utilizado en Colombia, conocido como MAGNA-SIRGAS.

Funciones del IGAC

• El IGAC es responsable de adelantar investigaciones geográficas.

• Produce el mapa oficial y la cartografía básica del país.

• Define el sistema de referencia geocéntrico utilizado en Colombia (MAGNA-SIRGAS).

Sistema de coordenadas geográficas

Resumen de la sección: En esta sección se explica qué son las coordenadas geográficas y cómo se utilizan para localizar un punto en la superficie terrestre. Las coordenadas geográficas consisten en dos valores angulares: latitud y longitud. La latitud es el ángulo entre una línea que une el centro de la Tierra con un punto en su superficie y el plano ecuatorial. La longitud es el ángulo formado entre dos planos que contienen las líneas de los polos.

Coordenadas geográficas

• Las coordenadas geográficas son un sistema de coordenadas esféricas.

• Se utilizan para localizar un punto en la superficie terrestre.

• Consisten en dos valores angulares: latitud y longitud.

• La latitud es el ángulo entre una línea que une el centro de la Tierra con un punto en su superficie y el plano ecuatorial.

• La longitud es el ángulo formado entre dos planos que contienen las líneas de los polos.

Meridiano de referencia internacional

Resumen de la sección: En esta sección se habla sobre el meridiano de referencia internacional utilizado en las coordenadas geográficas. El meridiano de referencia internacional es aquel que pasa por el Observatorio de Greenwich en Reino Unido. Este meridiano divide al globo en dos hemisferios: este y oeste.

Meridiano de referencia internacional

• El meridiano de referencia internacional pasa por el Observatorio de Greenwich en Reino Unido.

• Divide al globo en dos hemisferios: este y oeste.

Utilidad y limitaciones de las coordenadas geográficas

Resumen de la sección: En esta sección se discute la utilidad y las limitaciones del sistema de coordenadas geográficas. Las coordenadas geográficas son útiles para localizar puntos en la superficie terrestre, especialmente cuando se trabaja con grandes regiones. Sin embargo, no son un sistema cartesiano, lo que dificulta tareas como medir áreas o distancias. Además, la distancia entre dos latitudes es prácticamente constante, pero la distancia entre dos longitudes varía significativamente.

Utilidad y limitaciones

• Las coordenadas geográficas son útiles para localizar puntos en la superficie terrestre.

• Son especialmente útiles cuando se trabaja con grandes regiones.

• No son un sistema cartesiano, lo que dificulta la medición de áreas o distancias.

• La distancia entre dos latitudes es prácticamente constante.

• La distancia entre dos longitudes varía significativamente.

Proyección cartográfica

Resumen de la sección: En esta sección se explica qué es la proyección cartográfica y por qué es necesaria al representar la superficie terrestre en un plano. La proyección cartográfica consiste en hacer una proyección de los puntos de las coordenadas geográficas sobre una superficie plana. Existe una correlación matemática entre los sistemas de coordenadas geográficas y cartesianas, pero al realizar estas proyecciones se producen distorsiones y ciertas propiedades no se reproducen con fidelidad.

Proyección cartográfica

• La proyección cartográfica consiste en hacer una proyección de los puntos de las coordenadas geográficas sobre una superficie plana.

• Existe una correlación matemática entre los sistemas de coordenadas geográficas y cartesianas.

• Al realizar estas proyecciones, se producen distorsiones y ciertas propiedades no se reproducen con fidelidad.

Tipos de proyecciones cartográficas

Resumen de la sección: En esta sección se mencionan algunos tipos de proyecciones cartográficas utilizadas para representar la Tierra en un plano. Algunos ejemplos son las proyecciones cónicas, donde la Tierra se visualiza como un cono tangente o secante cortado longitudinalmente; y las proyecciones cilíndricas, donde la Tierra se visualiza como un cilindro que envuelve el globo.

Tipos de proyecciones cartográficas

• Algunos tipos de proyecciones cartográficas son las cónicas y las cilíndricas.

• En las proyecciones cónicas, la Tierra se visualiza como un cono tangente o secante cortado longitudinalmente.

• En las proyecciones cilíndricas, la Tierra se visualiza como un cilindro que envuelve el globo.

Distorsión en la figura y tipos de proyecciones

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo se generan diferentes zonas de tangencia en las proyecciones cartográficas. Se menciona que los paralelos se representan como líneas rectas horizontales y los meridianos como líneas rectas verticales. Además, se habla sobre las distorsiones que aumentan a medida que nos alejamos del punto de origen.

Distorsión en la figura y tipos de proyecciones

• La figura muestra las diferentes posiciones del cilindro respecto a la esfera para generar zonas de tangencia.

• En este tipo de proyección, los paralelos se muestran como líneas rectas horizontales y los meridianos como líneas rectas verticales.

• Los paralelos y meridianos se distribuyen uniformemente y se cruzan.

• Las distorsiones aumentan a medida que nos alejamos del punto de origen.

Tipos recomendados de proyecciones según escala

Resumen de la sección: El Instituto Geográfico Agustín Codazzi recomienda el uso de diferentes tipos de proyecciones dependiendo de la escala deseada. Para escalas pequeñas, entre 1 en 10.000 a 1 en 3 millones, se sugiere utilizar el sistema Gauss-Krüger o Proyección Transversal Mercator. Para escalas grandes, entre 1 en 500 a unos 2000, se utiliza la Proyección Cartesiana.

Tipos recomendados de proyecciones según escala

• Para escalas pequeñas, entre 1 en 10.000 a 1 en 3 millones, se recomienda utilizar el sistema de proyección Gauss-Krüger o Proyección Transversal Mercator.

• Esta proyección es cilíndrica, transversal y tangente al ecuador.

• Respeta las formas pero no conserva el área y distancia real.

• Para escalas grandes, entre 1 en 500 a unos 2000, se utiliza la Proyección Cartesiana.

• En esta proyección, las coordenadas del centro del área de interés definen el origen del sistema de coordenadas local.

Proyección Cartesiana y su uso

Resumen de la sección: La Proyección Cartesiana es utilizada para escalas grandes donde se requiere un mayor detalle. Se utiliza principalmente en levantamientos topográficos que necesitan alta precisión en localización y conservación de dimensiones. No tiene en cuenta la curvatura de la tierra.

Proyección Cartesiana y su uso

• La Proyección Cartesiana es utilizada para escalas grandes, como por ejemplo, entre 1 en 500 a unos 2000.

• Es un sistema de proyección plana donde las coordenadas del centro del área de interés definen el origen del sistema de coordenadas local.

• Se utiliza principalmente en levantamientos topográficos que requieren alta precisión en localización y conservación de dimensiones.

• No tiene en cuenta la curvatura de la tierra.

Proyecciones oficiales para cartografía en Colombia

Resumen de la sección: El Instituto Geográfico Agustín Codazzi establece que la Proyección Gauss-Krüger es la proyección oficial para la realización de cartografía en Colombia. Se mencionan los cinco puntos de origen utilizados, incluyendo el origen central ubicado en el Observatorio Astronómico de Bogotá.

Proyecciones oficiales para cartografía en Colombia

• El Instituto Geográfico Agustín Codazzi establece que la Proyección Gauss-Krüger es la proyección oficial para la realización de cartografía en Colombia.

• Se han establecido cinco puntos de origen para esta proyección.

• Cada origen se encuentra ubicado en la misma latitud correspondiente a 4 grados 35 minutos 46 segundos norte.

• Los orígenes se encuentran a 3 grados de referencia uno del otro.

• El origen principal se encuentra ubicado en el Observatorio Astronómico de Bogotá, con una latitud de 74 grados 4 minutos 39 segundos oeste.

Coordenadas y valores falso este y norte

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo cada punto de origen está compuesto por un valor falso este y un valor falso norte, equivalentes a un millón de metros. Esto se hace para evitar valores negativos al realizar mediciones.

Coordenadas y valores falso este y norte

• Cada punto de origen está compuesto por un valor falso este y un valor falso norte.

• Estos valores son equivalentes a un millón de metros cada uno.

• La finalidad es evitar valores negativos al momento de realizar mediciones.