CONCEPTOS BSICOS DE CARTOGRAFA

FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVILTema: Conceptos Cartogrficos01 de Junio de 2015Docente: Ing. Csar Jess Daz CoronelUNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCASeccin Jan

1-MapaEs la representacin convencional grfica, de fenmenos concretos o abstractos, localizados en la tierra o en cualquier parte del Universo, conservando la posicin relativa de su localizacin (Asociacin Internacional de Cartografa ICA)2Tipos de mapasOrtofotomapas: Fotografas areas que luego de corregirse las deformaciones son usadas como fondo con textos y algunos smbolos.Espaciomapas: Imgenes de satlite georeferenciadas, generalmente con toponimia (nombres de rasgos predominantes) y leyendas explicativas.Ortofotomosaicos: Ensamble sistemtico de varias fotografas areas para cubrir una amplia regin.3Tipos de mapas

Fotografa area de Coello - TolimaEspaciomapa de la Universidad Militar

4Tipos de mapasMapas topogrficos: Muestran objetos naturales o artificiales de un territorio ej.: colinas, ros, bosques, vas, puentes, etc. Se dividen segn su uso, tamao y escala en:USOESCALAMapas municipales> 1:10.000Mapas departamentales1:25.000 1:100.000Mapas regionales1:250.000 1:1000.000Mapas nacionales< 1:1000.000TAMAOESCALAMapa escala muy grande1:1.000 1:5.000Mapa escala grande1:10.000 1:25.000Mapa escala media1:50. 000 1:100.000Mapa escala pequea1:250.000 1000.0005

Mapa topogrfico 1:500.0006Tipos de mapasMapas temticos: se dedica atencin a un fenmeno geogrfico determinado ej.: distribucin de habitantes , composicin de un suelo. Para elaborar un mapa temtico se requiere un mapa topogrfico como base.Se clasifican segn:Contenido: suelos, geologaUso: planeacin, explotacinForma de representacin: puntos, isolneas o isopletas, coropletas, lneas de flujo.7Mapas temticos

Climas del mundoTemperatura del mar (coropletas)Temperatura (isopletas)Transporte pblicoMigracin de cigeas (lneas de flujo)Turstico

8Proyecciones cartogrficasProyecciones cartogrficasEs una transformacin matemtica de la superficie curva de la tierra (tridimensional) en una superficie plana (bidimensional)La tierra es un cuerpo irregular y es imposible representar sus partes sin distorsiones.

10Clasificacin de las proyeccionesSegn figura

Segn posicinNormalTransversalOblicuaSegn deformacinConformeA1A2A1=A2EquivalenteCirculo en la TierraMeridianosParalelosEquidistanteAzimutalCilndricaCnica1111

Proyeccin azimutalEs tangente en los polosEl cartgrafo selecciona el polo sur o el polo norte12

Proyeccin cilndricaEl meridiano central es seleccionado por el cartgrafoGran distorsin en las altas altitudesEl Ecuador toca el cilindro si este es tangenteLas formas y distancias son razonablemente iguales entre los 15 grados y el Ecuador13

Proyeccin cnicaParalelos estndar seleccionados por el cartgrafoLas reas se conservan y las formas se distorsionan entre los paralelos estndar

14Proyeccin conformeRepresentan la esfera respetando la forma pero no el tamaoNo hay variacin de los contornos de los territoriosNo existe deformacin angular, por tanto los meridianos y paralelos se cortan a 90

Los crculos cambian de tamao pero no de forma

15Proyeccin equivalenteSe respetan las dimensiones de las reas pero no sus formasLos rasgos son deformados excepto en el punto o lnea de tangenciaA1A2A1=A2Crculo en la TierraEl crculo luego se transforma en elipse16

Proyeccin equidistanteCirculo en la TierraMeridianosParalelos

Direccin falsaNo presenta distorsin a lo largo de lneas en la que la proyeccin hace tangenciaMantiene la distancia real entre los distintos puntos del mapa

Proyeccin conformeDireccin verdaderaProyeccin equidistanteDireccin verdadera1717Proyecciones segn fuente de luz

18Proyecciones segn fuente de luz

Proyeccin ortogrficaOrtogrfica: Los paralelos son lneas rectas y los meridianos son arcos de elipse.Estereogrfica: Todo el crculo se proyecta como un crculo y no tiene deformaciones angularesGnomnica: El ecuador se divide en partes iguales por los paralelos y los meridianos estn divididos de forma igual por los paralelos

Proyeccin estereogrfica

Proyeccin gnomnica19Seleccin del tipo de proyeccinDepende de la posicin del pas en el globo terrqueo, la forma del rea y el propsito del mapa.Segn la posicin y forma del rea:

PosicinMejor proyeccinTerritorios de los polosAzimutalPases septentrionales y australes CnicaCercanos al ecuadorCilndricaFormaMejor proyeccinSentido este-oeste (ej. USA,)Cnica normalSentido norte-sur (ej. Chile)Cnica transversalreas pequeas (ej. Islas)Azimutal20Seleccin del tipo de proyeccinSegn el propsito del mapa:Proyeccin conforme: Los ngulos en el mapa son iguales a los del terreno, es ptima para la geodesia, topografa e ingeniera.Proyeccin equivalente: Permite una comparacin estadstica apropiada entre diferentes reas, es til para mapas temticos comparativos en reas.Proyeccin equidistante: Es ideal para cartas aeronuticas donde se requiere conocer la distancia y direccin correcta entre un punto y otro.

21Forma de la tierra22Elipsoide23

Es una figura geomtrica generada por la rotacin de un disco ovalado o una elipse entorno a su eje ms cortoa = semieje mayor b = semieje menorPP = eje de revolucinA = achatamiento polarA = a - b / aEl elipsoide se emplea para hacer una aproximacin a la forma de la Tierra, usada como base para la definicin de una cuadrcula de coordenadas de acuerdo con una proyeccin cartogrficaElipsoide de referencia24ElipsoideAoLongitud (metros)AchatamientoUso localSemieje aSemieje bWGS 8419846.378.1376.356.752,31/298,257UniversalGRS 8019806.378.1376.356.752,31/298,257USAWGS 7219726.378.1356.356.750,51/298,260USAKrasousky19406.378.2456.356.863,01/298,300RusiaInternacional19246.378.3886.356.911,91/297,000Colombia, EuropaClarke 80 18806.378.2496.356.514,91/293,460Norte AmricaClarke 6618666.378.206,46.356.514,81/294,980fricaBessel 18416.377.392,26.356.079,01/299,150AsiaElipsoides ms empleados25

Geoide26Es una figura en la cual el potencial de gravedad es constante en cada uno de los puntosEs una superficie imaginaria que coincide con la superficie de los ocanos y con respecto a los continentes depende de la fuerza de gravedadEst sujeta a la fuerza de atraccin de masas y rotacin.Como la densidad de los materiales que componen los continentes es diversa el geoide tiene una superficie irregular Eje de rotacinPlano del EcuadorPlano del meridiano de GreenwichCentro de la TierraNSPlano del meridiano del punto PGeoide27

Mapa de la superficie del geoide

Modelo geoidal de ColombiaEl geoide y dos elipsoides28Norte AmricaSur AmricaEuropafricaDtum29Punto de origen con coordenadas geogrficas, ligado a los parmetros que conectan las mediciones con el sistema de referencia. Se puede entender mejor este concepto empleando la siguiente ecuacin:

El primer dato depende del tamao y forma del elipsoide, usado para dibujar la grilla en la proyeccin de un mapa. La red geodsica es local y se compone de una serie de puntos de control cuyas coordenadas: latitud, longitud y altura se determinan de forma muy precisa.

DTUM = elipsoide de referencia + red geodsica30Red Geodsica Nacional

El antiguo dtum Colombiano tenia origen en BogotA partir de 2005 se esta migrando al datum MAGNA SIRGAS (Marco Geocntrico de Referencia Nacional)La red MAGNA SIRGAS est compuesta por ms de 170 estaciones, 50 pertenecen a la red global

Dtum MAGNA SIRGAS = Elipsoide WGS-84 + MAGNA Sistemas de coordenadasSistema de coordenadas geogrficasSe compone por una red de lneas imaginarias trazadas sobre la superficie de la Tierra, meridianos y paralelos.El Ecuador es una lnea de referencia perpendicular al eje de rotacin, la cual divide la Tierra en hemisferio norte y sur.El meridiano de Greenwich es una lnea vertical que divide la Tierra en hemisferio oriental y occidental.32Paralelos

33

La latitud es la distancia angular entre un punto de la superficie terrestre y el Ecuador. Se mide en direccin norte o sur de 0 hasta 90CONVERSIONES1 = 111.1 km1 = 1.852 km1 = 30.8 m

Meridianos34La longitud es la distancia angular entre un punto de la superficie terrestre y el meridiano de Greenwich. Se mide en direccin este u oeste de 0 hasta 180CONVERSIONES1 = 111.1 km1 = 1.852 km1 = 30.8 m

Sistema de coordenadas planas UTM 35Fue desarrollada por el Cuerpo de Ingenieros de US ARMY en 1940Este sistema se basa en la Proyeccin Transversa de Mercator conocida como UTM.Esta proyeccin es utilizada por un 85% del mundo pues sus distorsiones son limitadas.Es una proyeccin cilndrica conforme tangente a los meridianosLas magnitudes se expresan en metros.Proyeccin UTM36

Husos y bandas UTM37

HUSOSLa Tierra se divide en 60 husos de 6 de longitud.Cada huso se numera con nmeros entre 1 y 60 BANDASLa Tierra se divide en 20 bandas de 8 de latitud.Cada banda se numera con letras desde la C hasta la X excluyendo la I y O

Caractersticas de las zonas UTM 38Este de GreenwichOeste de GreenwichEste de GreenwichHemisferio norteHemisferio surCaractersticas fundamentales de las coordenadas UTM 39Emplea el sistema centesimal para sus mediciones, por lo tanto sus coordenadas se trabajan como plano cartesiano.Las cuadrculas se componen de lneas verticales denominadas estes (E) y las lneas horizontales denominadas nortes (N).En este sistema cada zona tiene su propio sistema de coordenadas.El origen de cada zona tiene su origen en el punto donde el Ecuador se intersecta con el meridiano central.Caractersticas fundamentales de las coordenadas UTM 40Las lneas verticales estes (E) tienen su origen en cada zona del meridiano central y su valor es de 500.000 m.Las lneas nortes: para el hemisferio sur se asigna al Ecuador un valor de 10000.000 m y para el hemisferio norte comienza en 0 metros.UTM considera los elipsoides: Internacional, Clark 1866 y 1880, Everest y WGS 84.Grilla de coordenadas UTM41Coordenadas planas200.000 m E300.000 m E400.000 m E500.000 m E600.000 m E700.000 m E800.000 m E300.000 m N200.000 m N100.000 m N0 m N10.000.000 m N9.900.000 m N9.800.000 m N9.700.000 m NECUADORMeridiano centralSistemas de coordenadas empleados en Colombia42En Colombia el IGAC utiliza las proyeccin conforme de Gauss.La proyeccin conforme de Gauss es similar a la transversal de Mercator, ya que se trata de un cilindro orientado de manera horizontal (transversal).La diferencia radica en que para reducir ms las deformaciones se utilizan cinco husos de 3 de longitud, mientras que en Mercator stos son de 6.

Sistemas de coordenadas empleados en Colombia43Se establecieron 5 puntos de origen en los meridianos centrales de estas zonas.Para las coordenadas planas del pas, los 5 puntos de origen se sitan sobre la misma latitud de Bogot 43556.57N y con diferencia de 3 en la longitud al este o al oeste, de la longitud de Bogot 740451.3W (en el caso de la cartografa antigua).Las coordenadas planas tanto en el sentido de las estes como en los nortes tienen una asignacin de 1000.000m E y 1000.000m N.

Proyeccin conforme de Gauss44790451.30W770451.30W740451.30W710451.30W680451.30W43556.57NBOGOTZonas de 3 de amplitudProyeccin cilndrica transversalOeste-OesteOesteCentroEsteEste-Este45

Orgenes de la cartografa colombiana46

Falsa EsteFalsa NorteEs importante tener presente que el hecho de migrar del dtum Bogot al dtum MAGNA SIRGAS, implica cambiar el valor de las coordenadas geogrficas de los puntos de origen.

Orgenes de la cartografa colombiana47

Dtum BogotDtum MAGNA SIRGASSimbologa de mapas y toponimiaEscala49La escala se puede definir como la relacin existente entre la dimensin lineal de un elemento de un objeto tal como se representa en el dibujo y la dimensin real del mismo elemento.

E = Mdulo escalar que indica las veces que se ha reducido una distancia.D = Distancia real en el terrenod = Distancia correspondiente en el mapaA medida que el denominador es mayor la escala decrece y el nivel de detalle disminuye.Una escala 1 : 100.000 < 1 : 25.000

ESCALA = 1 / E = d / DEscala numrica y grfica50Ampliacin10:120:150:12:15:1Reduccin1:21:51:101:201:501:1001:2001:5001:10001:20001:50001:10000Natural1:1Norma ISO 5455:1979Norma NTC 1580:1988

La escala grfica tiene la ventaja de no sufrir deformacin al realizar procesos de ampliaciones y/o reducciones del mapa.51Smbolos geomtricos y pictricosGeomtricoPictricoSmbolo puntualSmbolo lineal

Smbolo zonal o de rea52Estructura del mapaEl cuerpo del mapa: Corresponde al rea reservada para colocar la informacin del mapa propiamente dicha.El marco interno: Es el recuadro que separa la informacin espacial de la informacin de textos, referentes a coordenadas.El marco externo: es el que produce un espacio de 0.5 hasta 2 cm al bordear el marco internoInformacin marginal: Se halla fuera del marco externo y corresponde al ttulo, leyenda, direccin del norte, coordenadas, escala, autores y fecha de elaboracin

53Informacin marginal54

Tamao de los mapas55El tamao de los mapas esta sujeto a las dimensiones de las hojas de papel.El formato estndar empleado en cartografa colombiana y avalado por la Organizacin Internacional para la Normalizacin es el ISO 216.Este formato divide sucesivamente la plancha de papel AO (841x1189 mm) en dos partes con el fin de obtener los formatos A1, A2, A3, etc.

Formatos norma ISO 216:2007