astronomia y geodesia

7/21/2019 Astronomia y Geodesia

1/10

ASTRONOMIA Y GEODESIA:Conceptos

1. Defnicion de astronomia:La ciencia natural del universo, en su concepto!s "eneral# La astrono$a se dedica aestudiar las posiciones, distancias,oviientos, estructura % evoluci&n de losastros % para ello se 'asa casi e(clusivaenteen la in)oraci&n contenida en la radiaci&nelectroa"n*tica o de part$culas +ue alcana alo'servador# La astrono$a a'arca dos raasprincipales: la astrono$a cl!sica -+ue

coprende la ec!nica celeste % la astrono$ade posici&n. % la astro)$sica -+ue coprendetodo lo de!s.#

Casi toda la investi"aci&n astron&ica oderna +ueda incluida dentro de esta/ltia raa % por este otivo, en la actualidad, los t*rinos astrono$a %astro)$sica )uncionan coo sin&nios#

Los re"istros 0ist&ricos dan cuenta +ue el 0o're se 0a ocupado de los )en&enosastron&icos desde el coieno iso de la civiliaci&n# En todas las culturas unade las prieras actividades relacionada con los astros, 0a sido la deterinaci&n del

tiepo -tanto su edida coo su re"istro. % la con)ecci&n de calendarios -con los+ue, por e1eplo, se 21a'an las )ec0as propicias tanto para las cosec0as coo paralas )estividades.# 3or lo tanto, la Cronolo"$a tiene una vinculaci&n iportante con laAstrono$a4 % sin ella, ciencias coo la 5istoria 0u'iesen adolecido de "randesdi2cultades#

Otras de las actividades en las cuales la Astrono$a 0a tenido "ran in1erencia 0asido en la nave"aci&n: 21aci&n de las posiciones del Sol % las estrellas para laorientaci&n % deterinaci&n de las coordenadas terrestres de un &vil % de lospuertos, traado de rutas, con)ecci&n de apas# En este sentido es interesantese6alar +ue si 'ien desde su ori"en estuvo re)erida a la nave"aci&n ar$tia, eneste si"lo de'eos tener en cuenta +ue los isos principios se utilian en lanave"aci&n a*rea % espacial#

7no de los aspectos !s )ascinantes de la Astrono$a es su interrelaci&n con lasotras ciencias, en particular con la 8$sica % la Mate!tica4 el espacio es un lu"are(celente para veri2car la universalidad de las le%es )$sicas o'tenidas en nuestroplaneta: su "eneraliaci&n % prue'a es uno de los o'1etivos de la Astrono$a#


2/10

Ciencias de la Tierra coo Geo"ra)$a, Geo)$sica, Cliatolo"$a, Meteorolo"$a,Sisolo"$a, etc#, se nutren peranenteente de los avances de la investi"aci&nastron&ica# 7n caso particular de estrec0a interrelaci&n lo constitu%eron en los/ltios a6os la Astrono$a % la 9iolo"$a, a trav*s de los es)ueros dedicados en)avor de la '/s+ueda de posi'les se6ales de vida e(traterrestre, el an!lisis de las

condiciones de vida terrestre en otros undos % ta'i*n en la veri2caci&n de lasle%es 'iol&"icas en el espacio e(terior#

8inalente, ca'e destacar la iportancia +ue le ca'e a la Astrono$a en la)oraci&n inte"ral de un individuo, %a +ue esta ciencia copleta su visi&n de laNaturalea incorporando los )en&enos del cielo a los cotidianos de la Tierra#

2. Defnicion de geodesia:Se"un el instituto "eo"ra2co nacional, La"eodesia es la ciencia +ue estudia la )ora% diensiones de la Tierra# Esto inclu%e la

deterinaci&n del capo "ravitatorioe(terno de la tierra % la super2cie del)ondo oce!nico# Dentro de esta de2nici&n,se inclu%e ta'i*n la orientaci&n %posici&n de la tierra en el espacio#

7na parte )undaental de la "eodesia esla deterinaci&n de la posici&n de puntosso're la super2cie terrestre ediantecoordenadas -latitud, lon"itud, altura.# Laaterialiaci&n de estos puntos so're elterreno constitu%en las redes "eod*sicas,con)oradas por una serie de puntos-v*rtices "eod*sicos o ta'i*n se6ales de nivelaci&n., con coordenadas +uecon2"uran la 'ase de la carto"ra)$a de un pa$s, por lo +ue ta'i*n se dice +ue es;la in)raestructura de las in)raestructuras;#

Los )undaentos )$sicos % ate!ticos necesarios para su o'tenci&n, sit/an a la"eodesia coo una ciencia '!sica para otras disciplinas, coo la topo"ra)$a,)oto"raetr$a, carto"ra)$a, in"enier$a civil, nave"aci&n, sisteas de in)oraci&n"eo"r!2ca, sin olvidar otros tipos de 2nes coo los ilitares# para elterritorio de los @ estados conti"uos# 3ara el resto del undo incluidos AlasBa% 5aF!i se us& el Elipsoide Internacional# Actualente se usa el elipsoideGS@ coo odelo de 'ase para el sistea de coordenadas 7TM#

Anteriorente al desarrollo del sistea de coordenadas 7TM varios pa$ses

europeos %a 0a'$an e(perientado la utilidad de apas cuadriculados, enpro%ecci&n con)ore, al carto"ra2ar sus territorios en el per$odo deentre"uerras# El c!lculo de distancias entre dos puntos con esos apas so're elterreno se 0ac$a !s )!cil usando el teorea de 3it!"oras, al contrario +ue conlas )&rulas tri"ono*tricas +ue 0a'$a +ue eplear con los apasre)erenciados en lon"itud % latitud# En los a6os de postH"uerra estos conceptosse e(tendieron al sistea de coordenadas 'asado en las pro%ecciones 7niversal


4/10

Transversa de Mercator % Estereo"r!2ca 3olar 7niversal, +ue es un sisteacarto"r!2co undial 'asado en cuadr$cula recta#

La pro%ecci&n transversa de Mercator es una variante de la pro%ecci&n deMercator +ue )ue desarrollada por el "e&"ra)o aenco Gerardus Mercator en

>J?# Esta pro%ecci&n es con)ore, es decir, +ue conserva los !n"ulos % casi nodistorsiona las )oras pero inevita'leente s$ lo 0ace con distancias % !reas# Elsistea 7TM iplica el uso de escalas no lineales para las coordenadas K e Y-lon"itud % latitud carto"r!2cas. para ase"urar +ue el apa pro%ectado resultecon)ore#

4.3. CU%D$"CU&% '%("C%

Di'u1o realiado por 3eter 5# Dana, de la 7niversidad de Te(as# Es iportantedestacar a+u$ +ue a las onas, ta'i*n se les llaa 0usos# 3or lo +ue podeosdecir +ue la Tierra esta dividida en 0usos, % podeos 0a'lar del 0uso , del0uso >, etc#

Cada ona 7TM est! dividida en 'andas -desde la C 0asta la K. Las 'andas C a M est!n en el 0eis)erio sur Las 'andas N a K est!n en el 0eis)erio norte#

7na re"la /til es acordarse de +ue cual+uier 'anda +ue est* por encia de N -denorte. est! en el 0eis)erio norte#

Las prieras >? 'andas -C a . est!n separadas o tienen una altura de cada una# La 'anda o K tiene una altura de >


5/10

3or de2nici&n, cada ona 7TM tiene coo 'ordes o tiene coo l$ites doseridianos separados #

Esto crea una relaci&n entre las coordenadas "eod*sicas an"ularestradicionales -lon"itud % latitud edida en "rados. % las rect!n"ulares 7TM-edidas en etros. % perite el dise6o de )&ulas de conversi&n entre

estos dos tipos de coordenadas# La l$nea central de una ona 7TM siepre se 0ace coincidir con un eridiano

del sistea "eod*sico tradicional, al +ue se llaa MERIDIANO CENTRAL# Esteeridiano central de2ne el ori"en de la ona 7TM -ver adelante.#

La altura de una ona 7TM es veces la distancia cu'ierta por la escala0oriontal#

3or tanto, los l$ites esteHoeste de una ona 7TM est! coprendida en unare"i&n +ue est! al Oeste % al Este de este eridiano central# Loseridianos centrales est!n ta'i*n separados por de lon"itud#

Los l$ites NorteHSur de una ona 7TM es a+uella coprendida entre lalatitud @ N, % la latitud S# El resto de las onas de la Tierra -las onaspolares. est!n a'arcadas por las coordenadas 73S -7niversal 3olarStereo"rap0ic.#


6/10

Cuando se considera la orientaci&n norteHsur, una l$nea de una ona 7TMcoincide con los eridianos de las coordenadas an"ulares SLO en eleridiano central#

En el resto de la ona no coinciden las l$neas de la ona 7TM -el "rid. con loseridianos# Estas di)erencias se acentuan en los e(treos derec0o e

i+uierdo de la ona 7TM, % se 0acen a%ores con)ore nos ale1aos deleridiano central#

3or esta ra&n, en una ona 7TM, la PNICA l$nea -de "rid. +ue se6ala alverdadero norte es a+uella +ue coincide con el eridiano central# Las de!sl$neas de "rid en direcci&n norteHsur se desv$an de la direcci&n del polo norteverdadero# El valor de esta desviaci&n la llaan CON=ERGENCIA DEC7ADRQC7LA# Los apas topo"r!2cos de cierta calidad suelen incluir estain)oraci&n re)erenci!ndola con el centro del apa# La declinaci&n en el0eis)erio norte es Oeste cuando el valor de Eastin" es in)erior a J#etros, % es Este cuando es a%or de J# etros# =er el es+uea de

arri'a para verlo e1or# 3uesto +ue un sistea de coordenadas rectan"ulares coo el sistea 7TMno es capa de representar una super2cie curva, e(iste cierta distorsi&n#Considerando las onas 7TM por separado, esta distorsi&n es in)erior al,@#

Cuando se considera la orientaci&n esteHoeste, sucede un )en&enoparecido# 7na l$nea 7TM coincide con una sola l$nea de latitud: lacorrespondiente al ecuador# Las l$neas de "rid de la ona 7TM se curvan0acia a'a1o con)ore nos oveos al norte % nos ale1aos del eridianocentral, Y NO coinciden con las l$neas de los paralelos# Esto se de'e a +ue lasl$neas de latitud son paralelas al ecuador en una super2cie curva, pero las

l$neas 0oriontales 7TM son paralelas al ecuador en una super2cie plana# 7na ona 7TM siepre coprende una re"i&n cu%a distancia 0oriontal al

Este -Eastin". es siepre in)erior a >## etros -de 0ec0o, la ;anc0ura;!(ia de una ona 7TM tiene lu"ar en el ecuador % correspondeapro(iadaente a B, ver adelante.# 3or eso siepre se usa un valorde Eastin" de no !s de d$"itos cuando se e(presa en etros#

3ara cada 0eis)erio, una ona 7TM siepre coprende una re"i&n cu%adistancia vertical -Nort0in". es in)erior a >## etros -realente al"o!s de ?#?# etros en la latitud @ N.# 3or eso siepre se usa unvalor de Nort0in" de no !s de d$"itos cuando se e(presa en etros#

3or esta ra&n siepre se usa un d$"ito !s para e(presar la diastancia alnorte -Nort0in". +ue la distancia al este -Eastin".# 3or convenio, se conidera EL ORIGEN de una ona 7TM al punto donde donde

se cruan el eridiano central de la ona con el ecuador# A este ori"en se lede2ne:

con un valor de J B ESTE, % B norte cuando consideraos el0eis)erio norte#


7/10

con un valor de J B ESTE % ># B norte cuando consideraos el0eis)erio sur

OO# Eso si"ni2ca +ue los e(treos i+uierdos % derec0o de la ona 7TM nocorresponden nunca a las distancias % > B, respectivaente# Eso esasi por+ue la ona 7TM nunca tiene un anc0o de ># B# Recordar +ue

de lon"itud e+uivalen a una distancia apro(iada de B en el ecuador, %se 0ace enor con)ore auenta la latitud 0acia a'os polos, por+ue la

Tierra es casi una es)era# Al dar al ori"en -punto edios de la ona. un valor de J B, decios +ue

estaos dando un 8ALSO ORIGEN, % ade!s, 7N 8ALSO EASTING % un 8ALSONORT5ING# Se pretende de esta )ora +ue nunca se usen valores ne"ativos#

USOR3RESAV -% ade!s al"o di2cil de e(plicar.# Si tuvierais una oportunidad,o'servareis +ue al"unos apas di"itales, coo los de la unta de Andaluc$a, est!ntodos re)erenciados usando la ona 7TM # WC&o puede ser esto posi'le siAndaluc$a, por toar un e1eplo, est! coprendido en las onas 7TM ? % X# =o%

a tratar de e(plicarlo #

La ona 7TM tiene coo l$ites los paralelos -en el e(treo i+uierdo. % -eridiano de GreenF0ic0, en el e(treo derec0o.# 5e irado la "r!2ca de arri'apara sa'erlo#

Esto si"ni2ca +ue en la parte central de la ona tiene +ue estar por de2nici&n eleridiano central # Ta'i*n por de2nici&n decios +ue sus coordenadas 7TMde'en ser, en el ecuador, 7TM N J, -recuerda, en el ecuador, el valor delnorte es -cero.#

La es+uina i+uierda de la ona 7TM en el ecuador de'e ser por tanto re)eridacoo ona 7TM ->, .# WC&o lo 0e sa'idoX# Esta es+uina i+uierda tiene lascoordenadas 4 N# Lo /nico +ue ten"o +ue 0acer a0ora es convertir este valoren coordenadas 7TM con un pro"raa coo OIE(plorer +ue 0ace las conversionespor i#

3or las isas raones, la es+uina derec0a de la ona 7TM , tiene lascoordenadas E4 N, % de'e coincidir con las coordenadas 7TM -??, .# Estose puede deterinar 'ien por+ue o lo convierto directaente con OIE(plorer, opor+ue s* +ue la itad de una ona 7TM en el ecuador e+uivale apro(iadaentea #?? etros -J#H>Z#?? etros, lue"o la es+uina derec0a es

J#[#??Z#?? etros.# Esto ta'i*n si"ni2ca +ue en el ecuador, laanc0ura !(ia de una ona 7TM es de ? etros#

Entonces, W+ue si"ni2car$a +ue al"uien te diera un valor de este -Eastin". de 7TM > X# En el ecuador, este l$ite de ># etros de Eastin" est! porde'a1o de los ># etros del e(treo i+uierdo de la ona 7TM # Esto


8/10

si"ni2ca, ni !s ni enos, +ue en realidad estaos 0a'lando de unas coordenadascoprendidas en la ona 7TM ?, % no en la ona # Ser$a e(actaente lacoordenada 7TM ?N # 3ro"raas coo OIE(plorer 0acen esasconversiones directaente por t$# 3or las isas raones, cual+uier re"i&ne(presada en el ecuador con valores de este superiores a 7TM N ??

indicar$an +ue est! localiada en la ona 7TM >#

MAS SOR3RESAS# W3or +u* 0e 0ec0o tanto *n)asis en se6alar ;el ecuador; en estasdiscusionesX

La ra&n estri'a en +ue las 'andas 7TM NO TIENEN LA MISMA ANC57RA %, porende, el isa !rea# La anc0ura de una ona 7TM es !(ia en el ecuador, perova disinu%endo con)ore nos vaos acercando a los polos en a'os 0eis)eriospor i"ual# No puede ser de otra )ora, %a +ue la Tierra es -casi. una es)era, dondelas distancias de los eridianos se estrec0an cuando nos acercaos a los polos -de0ec0o, en los polos, el valor de lon"itud de los eridianos es cero.#

3or e1eplo:

Estas dos i!"enes est!n capturadas de OIE(plorer, % se6alan los isosFa%points en dos )oratos di)erentes# Arri'a en latitud % lon"itud# 5eos de2nidolos 'ordes i+uierdo % derec0o, as$ coo el eridiano central# A'a1o ceos lasisas coordenadas en 7TM# 8i1aros en los l$ites de la ona 7TM ->,??>. en el ecuador, cuando los valores de norte -Nort0in". es % la latitud es# 5a'laos +ue la anc0ura de la ona 7TM en el ecuador es de #??>H>#Z #? etros#

Estas vuelven a ser i!"enes capturadas de OIE(plorer toadas de nuevo en losl$ites i+uierdo % derec0o de la isa ona 7TM -ver los valores de lon"itud.cuando la latitud es de # Esta ve, los l$ites i+uierdo % derec0o de la ona7TM corresponden a ?#J % #@ , respectivaente# La anc0ura de laona 7TM en la 'anda S -en Andaluc$a. es de J@#J etros#

En la latitud -casi en el l$ite de la ona., la anc0ura de la ona 7TM es des&lo JJ#>J H @@>J Z >># etros# Insisto a +ue esto es de'ido a +ue eleridiano en esta re"i&n es de uc0a enor lon"itud +ue en el ecuador#


9/10

7na curiosidad !s# WSa'r$ais por+u* las coordenadas 7TM N ?? % la 7TM>N > son en realidad las isas coordenadasX

LAS COORDENADAS 7TM NO CORRES3ONDEN A 7N 37NTO, SINO A 7N C7ADRADO

Siepre tendeos a pensar +ue el valor de una coordenada 7TM corresponde a unpunto deterinado o a una situaci&n "eo"r!2ca discreta#

Esto no es verdad# 7na coordenada 7TM siepre corresponde a un !rea cuadradacu%o lado depende del "rado de resoluci&n de la coordenada#

Cual+uier punto coprendido dentro de este cuadrado -a esa resoluci&n enparticular. tiene el iso valor de coordenada 7TM#

El valor de re)erencia de2nido por la coordenada 7TM no est! localiado en elcentro del cuadrado, sino en la es+uina in)erior I\7IERDA de dic0o cuadrado#

7NA ONA 7TM, SIEM3RE SE LEE DE I\7IERDA A DEREC5A -para dar el valor delEastin"., Y DE ARRI9A A A9AO -para dar el valor del Nort0in".# Esto +uiere decir:

\ue el valor del Eastin" corresponde a la distancia 0acia el Este desde la es+uinain)erior i+uierda de la cuadr$cula 7TM#

\ue el valor de Nort0in" siepre es la distancia 0acia el norte al Ecuador -en el0eis)erio norte.#

Mientras a%or sea el n/ero de d$"itos +ue useos en las coordenadas, enorsea el !rea representada#

Noralente, el !rea +ue re"istran los G3S coincide con el valor de un etrocuadrado, %a +ue usan d$"itos para el valor de Eastin" % d$"itos para el

Nort0in"#


10/10

A+u$ teneis un e1eplo de una coordenada tipo 7TM con una 'a1a resoluci&n-coprende un cuadrado con > etros de lado.# El prier valor -S. nos indicala ona % la 'anda en la +ue estaos# Coo tiene una letra superior a M, nos indica+ue estaos 0a'lando de una ona en el 0eis)erio norte# La 'anda La e1or )orade sa'er cu!l es nuestra ona es ir!ndola en un apa +ue ten"a representada la

cuadr$cula de coordenada 7TM#

Los si"uientes d$"itos corresponden a las coordenadas en s$# La distancia delEastin" siepre ocupa un d$"ito enos +ue el de Nort0in"# Coo esta coordenadatiene d$"itos, el Eastin" ocupa los priero valores, % el Nort0in" los @ /ltios#

3or de2nici&n, el valor de Eastin" del punto central -+ue coincide con el eridianocentral. de la ret$cula 7TM es siepre de J B# Cual+uier punto a la i+uierda de*ste eridiano central tendr! un valor in)erior a J, coo es este caso -@J.#Cual+uier punto situado a la derec0a del eridiano central tendr! un valor superiora J# 3or tanto, estaos ale1ados a >JJ B -JH@J. del eridiano central#

Ta'i*n podeos decir +ue estaos ale1ados @J B 0acia el Este desde elar"en i+uierdo de la ona 7TM#

Los @ /ltios d$"itos nos indican +ue estaos ale1ados @>? B al norte delecuador#

Recordar +ue esta coordenada se6ala un cuadrado de ># B#

En esta ta'la teneis descritas la isa coordenada 7TM con di)erentesresoluciones, +ue oscilan desde !reas cuadradas +ue s&lo tienen > etro de lado0asta a+uella +ue tiene ># etros#

No 0a% l$ite de resoluci&n en una coordenada 7TM# Se pueden de2nir !reas cu%oslados sean cent$etros, il$etros, etc#

astronomia y geodesia

Documents