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Introducción Como ya se ha comentado en el Capítulo I de este texto, la fotogrametría es un sistema de captura de información a distancia cuyos principios y particularidades se desarrollarán en los apartados siguientes; actualmente las técnicas de la fotogrametría se consideran integradas con las técnicas de percepción remota y las de fotointerpretación, tres técnicas que se complementan entre sí, no obstante se puede afirmar que la fotogrametría se concreta en la interpretación cuantitativa de fotografías aéreas y otros materiales aerofoto gráficos con el objetivo primordial de obtener mapas. Dentro siempre de esta idea se han dado distintas definiciones de fotogrametría, entre las que cabe destacar las siguientes: “ arte, ciencia y tecnología orientada a obtener información relevante de diversos objetos físicos de la corteza terrestre y de su medio ambiente, a través de procesos de medición e interpretación de imágenes fotográficas y de patrones de energía electromagnética radiante” (Herrera, 1987) “ Técnica cuyo objeto es estudiar y definir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera utilizando esencialmente medidas hechas sobre una o varias fotografías de ese objeto” (Clavo, 1982). 1. Ventajas de la Fotogrametría Como ventajas básicas de la fotogrametría sobre otros sistemas de captura de información se pueden señalar los siguientes: Se obtienen representaciones completas de los objetos (información objetiva). El registro es instantáneo. Se utilizan materiales relativamente económicos y de fácil manipulación y conservación. Existe la posibilidad de tratar objetos en movimiento. El proceso de captura de la información y el posterior de medida no perturba el objeto a estudiar. Proporciona grandes rendimientos.

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Introducción

Como ya se ha comentado en el Capítulo I de este texto, la fotogrametría es unsistema de captura de información a distancia cuyos principios y particularidades sedesarrollarán en los apartados siguientes; actualmente las técnicas de la fotogrametría seconsideran integradas con las técnicas de percepción remota y las de fotointerpretación,tres técnicas que se complementan entre sí, no obstante se puede afirmar que lafotogrametría se concreta en la interpretación cuantitativa de fotografías aéreas y otrosmateriales aerofoto gráficos con el objetivo primordial de obtener mapas.

Dentro siempre de esta idea se han dado distintas definiciones de fotogrametría,entre las que cabe destacar las siguientes:

“ arte, ciencia y tecnología orientada a obtener información relevante de diversosobjetos físicos de la corteza terrestre y de su medio ambiente, a través de procesos demedición e interpretación de imágenes fotográficas y de patrones de energíaelectromagnética radiante” (Herrera, 1987)

“ Técnica cuyo objeto es estudiar y definir con precisión la forma, dimensiones yposición en el espacio de un objeto cualquiera utilizando esencialmente medidas hechassobre una o varias fotografías de ese objeto” (Clavo, 1982).

1. Ventajas de la Fotogrametría

Como ventajas básicas de la fotogrametría sobre otros sistemas de captura deinformación se pueden señalar los siguientes:

Se obtienen representaciones completas de los objetos (informaciónobjetiva).

El registro es instantáneo.

Se utilizan materiales relativamente económicos y de fácil manipulación yconservación.

Existe la posibilidad de tratar objetos en movimiento.

El proceso de captura de la información y el posterior de medida no perturbael objeto a estudiar.

Proporciona grandes rendimientos.

En definitiva, hay que esperar de la fotogrametría respecto a la topografíaclásica, que tiene evidentemente campos de aplicación donde no es sustituible, mayorcomodidad y economía, más facilidad y más rapidez.

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2. Divisiones de la Fotogrametría

Frecuentemente la fotogrametría se divide en dos especialidades de acuerdo conel tipo de fotografía utilizada (Herrera, 1987).

Fotogrametría terrestre. La fotografía es usada en una posición tal que eleje de la cámara fotográfica resulta horizontal y paralelo al terreno o cortezaterrestre.

Fotogrametría aérea. Fotografías obtenidas desde vehículos aéreos; el ejeóptico de la cámara fotográfica resulta sensiblemente perpendicular alterreno o corteza terrestre.

El texto que nos ocupa se centra en esta última especialidad sin pretenderprofundizar en la complejidad de las técnicas fotogramétricas, sino que se referirá aaquellos principios elementales necesarios para la manipulación técnica del materialaerofotográfico y cartográfico que hace posible el desarrollo y aplicación de las mismas.

Por último señalar que dependiendo del método empleado, se pueden distinguirtres tipos diferentes de fotogrametría:

Fotogrametría analógica. Si se entiende por fotogrametría, como se hacomentado, la determinación precisa de un objeto en el espacio, mediante lautilización de fotografías aéreas, la fotogrametría analógica lo consiguemediante la utilización directa de dichas fotografías (formando modelosestereoscópicos), reconstruyendo el modelo espacial con sistemas ópticos omecánicos.

Fotogrametría analítica. En este caso el modelo espacial se reconstruyeexclusivamente mediante programas informáticos que simulan dichageometría.

Fotogrametría digital. Fotogrametría que utiliza como dato de entrada lasfotografías aéreas previamente transformadas a formato digital,reconstruyendo así mismo el modelo espacial de forma numérica o digital;en este caso los conceptos relativos a tratamiento digital de imágenes cobrangran importancia.

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2.2. Fotografías y cámaras

El sistema empleado en fotografía para la captación de imágenes consta de treselementos: sensor, filtro y película.

La recepción de radiaciones electromagnéticas en el espacio se caracterizaporque el emisor y el receptor no están en contacto. El receptor recibe el nombre desensor remoto, que puede ser activo cuando lleva incorporada su propia fuente deradiación (caso del radar), o bien pasivo (caso de la cámara fotográfica) cuando captaradiaciones no emitidas por él.

El filtro tiene como función disminuir la influencia de la niebla atmosférica ylimitar el paso de radiaciones luminosas de una determinada longitud de onda. Losfiltros obligan a aumentar el tiempo de exposición en función del factor del filtro.

La película está constituida por un soporte de gran estabilidad dimensional y poruna emulsión. Las emulsiones, sensibles a ciertas regiones del espectroelectromagnético, forman una imagen del terreno en la cual sus aspectos fisiográficos,iluminados directamente por el sol y por la luz que reflejan las nubes, aparecendiferenciados por los factores tono, textura y forma (López-Cuervo, 1980).

2.2.1. Fotografías

Una exposición fotográfica supone la incidencia de la luz sobre la emulsióndurante un espacio de tiempo muy breve, lo cual produce un cambio en la emulsión,formándose una imagen latente a partir de la cual se obtiene la fotografía mediante elrevelado.

2.2.1.1. Tipos de fotografías aéreas

Las fotografías aéreas se pueden clasificar de varias maneras en función delcriterio empleado. Como tal puede tomarse el ángulo de exposición, las especificacioneso la forma en que se usan. A continuación se exponen estas clasificaciones.

2.2.1.1.1. Por el ángulo de la fotografía

Fotografías verticales: son aquellas tomadas con la cámara colocada de talmanera que el eje óptico de la lente, en el momento de la exposición, estáparalelo a la línea zénit-nadir, es decir, vertical.

Fotografías oblicuas: son fotografías obtenidas en condiciones dedesviación angular deliberada del eje óptico respecto a la vertical. Deacuerdo con ello, puede ocurrir que el horizonte sea visible en la fotografía oque no lo sea. Si es visible, se puede calcular el ángulo de inclinación.

En el pasado se usaron mucho las fotografías oblicuas, ya que un númeropequeño de ellas cubre un área extensa, y en consecuencia son más baratas. También

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presentan una imagen del terreno más natural. Hoy día, sin embargo, se usan casiexclusivamente las fotografías verticales, debido a las desventajas que presentan lasoblicuas y que son las siguientes:

La escala varía mucho en una fotografía en función de la proximidad delpunto a la cámara.

La dificultad para construir mapas con ellas es máxima.

Solamente son útiles en áreas llanas, ya que la perspectiva impide lavisión de ciertos puntos ocultos tras las elevaciones del terreno.

2.2.1.1.2. Por las especificaciones

Según la escala. Las fotografías pueden clasificarse por su escala. Lasescalas de empleo más habitual en fotografía aérea están comprendidas entre1:20.000 y 1:40.000. En el campo forestal y en la fotointerpretación ycartografía de otros recursos naturales se emplean usualmente escalascomprendidas entre 1:10 000 y 1:20 000, mientras que las escalascomprendidas entre 1:5 000 y 1:10 000 se usan con frecuencia parafotointerpretación detallada y para mapas de escala muy grande.

Aquí se presentan tres aspectos de fotografías de distinta escala de la ciudad de Reus(Tarragona). De izquierda a derecha, 1:3.500, 1:32.000 y 1:60.000

Según la lente y la cámara usada. Las distintas cámaras utilizadas en losvuelos fotogramétricos proporcionan fotografías de especificaciones biendistintas. Se puede encontrar una descripción de todas ellas más adelante eneste capítulo, en el correspondiente apartado.

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Según la estación del año. La estación en la que se toman las fotos afecta engran medida a su valor. La época más adecuada de vuelo depende en parte delas condiciones climáticas locales y en parte del uso que se desee dar a lasfotografías. Para la fotointerpretación, la estación tiene una importanciacapital en regiones donde los árboles son de hoja caduca (bien por laexistencia de una estación fría, o bien de una estación seca). Lafotointerpretación en la época de falta de hojas, la fotointerpretación de lasuperficie del suelo y la elaboración de cartografía es más fácil, suponiendoque no esté cubierta de nieve o hielo y que los niveles de las aguassuperficiales sean adecuados para los propósitos de la fotointerpretación. Detodos modos, al mismo tiempo, la interpretación de la cubierta arbórea estámuy limitada en esta época porque los árboles de tamaño medio no tienenelementos de tamaño suficiente como para ser resueltos en las fotografías deescala media. Por este motivo, en el campo forestal y botánico, normalmentese requieren fotos tomadas en épocas de pleno vigor vegetativo. Aun así,existe la posibilidad de distinguir entre diferentes tipos de vegetación enaquellas épocas en las que el follaje está naciendo, cambiando de color ocayendo. Aunque se pueden obtener excelentes resultados a partir de vueloscuidadosamente planeados en estas épocas, la variabilidad en las fotos esexcesiva y las probabilidades de fracaso son similares las de éxito.

Según la emulsión de la película.

Emulsiones fotográficas en blanco y negro.

Emulsiones fotográficas en color.

Dentro de cada uno de los tipos anteriores encontramos emulsiones sensiblesa longitudes de onda pertenecientes a la región visible o bien a la regióninfrarroja del espectro electromagnético, aunque ciertas emulsionesinfrarrojas son también sensibles a determinadas longitudes de onda delespectro visible. Para seleccionar las longitudes de onda que alcanzan laemulsión en función del propósito buscado, se emplean diferentes tipos defiltro.Las emulsiones infrarrojas se usan preferentemente para distinguir entre tiposde vegetación, tipos de suelo y condiciones de humedad, que aparecen contonos de fuerte contraste.De entre las emulsiones en blanco y negro, las más utilizadas han sido laspancromáticas, que reproducen una imagen similar a la que sería percibidapor el ojo humano.Sin embargo, para la interpretación de características de la vegetación quetengan que ver con el color del follaje son preferibles las emulsiones de color,ya que la percepción de tonos por parte del ojo humano se multiplica, y muyespecialmente las emulsiones infrarrojas de falso color, con grandesaplicaciones en la detección de enfermedades forestales (no detectables en elespectro visible), hidrología, vegetación y estudios ambientales.

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2.2.1.1.3. Por la forma en que se usan las fotografías

Las fotografías aéreas normalmente se imprimen sobre papel o transparente.Actualmente tiene una gran importancia el soporte digital, que paulatinamente vadesplazando a los anteriores. Las impresiones pueden ser:

No corregidas. Son las más baratas, y fiel imagen del negativo. Sonadecuadas para la mayoría de los usos y tienen un tamaño muy convenientepara su manejo en el campo y para su estudio con estereoscopio de bolsillo.Las impresiones pueden efectuarse sobre papel o material transparente. Eneste último caso, el nivel de detalle y la definición son superiores a lasobtenidas sobre papel.

Compensadas (“ratioed”). En las cuales las variaciones de escala entrefotografías han sido eliminadas. A causa de las variaciones en la altura devuelo del avión y de la elevación del suelo, la escala de las fotografías puedevariar considerablemente incluso dentro de una misma pasada.

Rectificadas. en las cuales se ha eliminado el balanceo (“tilt”).Normalmente las fotografías se toman con el eje de la cámara inclinadolevemente respecto a la vertical, puesto que es casi imposible lograr suverticalidad en un aeroplano que se mueve y vibra. No existe ningúnmecanismo que posibilite la obtención de fotografías perfectamenteverticales. Sin embargo, si se conoce la magnitud y la dirección del balanceo,se pueden preparar impresiones rectificadas reproduciendo un balanceoapropiado entre el negativo y el papel de impresión. Las fotografíasrectificadas son, pues, fotografías corregidas a un plano horizontal dereferencia.

Ampliadas. Las fotografías ampliadas se pueden usar como parte de losarchivos de gabinete. En ellas se puede identificar con facilidad límites depropiedades, zonas quemadas, zonas de corta, carreteras y líneas de teléfono.Las ampliaciones también se pueden usar como base para la elaboración demapas de gran nivel de detalle. Sin embargo, también tienen desventajas: sondemasiado grandes para su empleo en el campo y para su estudio conestereoscopio. Además, no contienen ninguna información que no puedaobtenerse mediante la observación bajo aumento de la fotografía original.

Mosaicos. Cuando una serie de fotografías se ha reunido en una únicafotografía compuesta. Cuando se prepara un mosaico grosero, con el fin deproporcionar un índice de las fotografías individuales, se le denomina“mosaico índice”. La imagen de cada fotografía en un mosaico índice estáclaramente etiquetada, de tal modo que el observador pueda determinarrápidamente qué fotografía cubre un área determinada. Los mosaicospreparados con más cuidado se pueden utilizar para el control de trabajos enáreas en las que no hay disponible una base cartográfica adecuada. Suventaja es que suponen una representación continua del territorio,conveniente para su archivo y consulta. Sus desventajas son su coste y el

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hecho de que no pueden estudiarse estereoscópicamente, aunque existentambién los estereomosaicos.

Impresiones tridimensionales. Cuando un par de fotos se ha combinadopara reproducir su visión estereoscópica.

2.2.2. Cámaras

Las cámaras fotográficas, como se ha indicado anteriormente, son sensoresremotos pasivos, y una clasificación sencilla de las mismas puede ser la siguiente:

Panorámicas: se caracterizan por cubrir superficies muy extensas en unasola exposición, barriendo el terreno de lado a lado en direcciónperpendicular a la dirección de vuelo. Su poder de resolución es grande, perosin embargo no tienen aplicaciones métricas por la dificultad de determinarcon precisión las deformaciones geométricas que producen y de calibrar suorientación interna.

Multibanda: están constituidas por un conjunto de cámaras cuyos disparosestán sincronizados, obteniendo cada una de ellas una imagen del mismoterritorio, aunque con distintas características puesto que la combinación defiltro y película es distinta en cada una de ellas.

Convencionales o aerofotogramétricas: son cámaras cuyo empleo estáindicado tanto con fines métricos como con fines de interpretación delsignificado de la información contenida en la fotografía. Hoy día sonconsideradas como las cámaras más versátiles, habiendo sido concebidaspara su empleo en fotogrametría. Sus objetivos pueden prepararse pararespuestas espectrales en la zona infrarroja, por lo que resultan muy útiles enel campo de la fotointerpretación. Estas cámaras, que son las de empleo másgeneralizado en fotogrametría aérea, las podemos clasificar a su vez:

Según el material negativo:

− Placa: la emulsión se dispone sobre un cristal.

− Película: la emulsión se encuentra sobre una película, siendo en laactualidad el material fotográfico de empleo generalizado. Presentasobre las anteriores la ventaja de permitir una autonomía mayor alvuelo fotogramétrico.

Según la distancia focal:

− Objetivos normales: se consideran como tales aquellos que tienenuna distancia focal aproximadamente igual a la diagonal del clichéque impresionan, en el caso de las cámaras aéreas en torno a 305 ó310 mm. Estos objetivos proporcionan imágenes similares a las que

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Cámara Marca ObjetivoDistancia

focal (mm)

Ángulo

de

campo

Format

o

RMK 83/23Zeiss

OberkochenS-Pleogon f.4 85 125º 23 X 23

RC9 Wild Infragon f.5’6 88 120º 23 X 23

RC8 WildAviogon f.

5’6152 90º 23 X 23

RMK 15/23Zeiss

OberkochenPlegon f. 5’6 153 94,5º 23 X 23

MRB

15/1818Zeiss Jena Pinatar f. 4 210 55,8º 18 X 18

RMK 30/23Zeiss

OberkochenTopar f. 5’6 305 56,7º 23 X 23

RMK A

6/23

Zeiss

OberkochenTelikon f. 6’3 610 29,7º 23 X 23

ve el ojo humano. Su ángulo de campo es inferior al de losgranangulares.

− Objetivos granangular: la distancia focal es menor que la diagonaldel cliché. La más frecuentemente adoptada es la de 152 mm (6pulgadas) y la de 210 mm. Siendo su ángulo de campo mayor que elde los objetivos normales, hace parecer menores los objetos situadosa distancia y presenta perspectivas exageradas.

− Objetivos supergranangular: son las cámaras aerofotogramétricasde menor distancia focal, usualmente de 88 mm, e incluso de 85 mm.Las cámaras dotadas con estos objetivos cubren más terreno que lasanteriores, con el ahorro que esto supone. Por este motivo su empleoes aconsejable en aquellos casos en los que se precisen escalasgrandes y equidistancias cortas. Sin embargo, su precisión métrica esinferior.

− Teleobjetivos: al contrario que los dos tipos anteriores, estosobjetivos tienen distancias focales mayores que las de los objetivosnormales, llegando a los 610 mm.

En esta tabla se presentan algunos ejemplos de los distintos tipos de objetivos mencionados conanterioridad.

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Superficie cubierta por un fotograma en función de la altura de vuelo y el tipo de lente, enfotografías de 23X23 cm.

Según el filtro:

− Filtrado de longitudes de onda del espectro visible

Filtro verde: aclara los tonos verdes y oscurece los rojos. Estosfiltros se emplean por el hecho de que los colores rojo y verde, aunsiendo muy distintos para la visión normal, causan un efecto parecidosobre las emulsiones.

Filtro rojo: su efecto es inverso al de los filtros verdes.

-Filtro amarillo: eliminan el efecto de neblina que siempreacusan las fotografías tomadas a distancias grandes debido a laturbidez del aire.

- Filtros anaranjados y rojos: son filtros muy absorbentes, que seemplean con objetivos muy luminosos y emulsiones muy rápidas contiempos de exposición breves. Contrarrestan el efecto de falta detransparencia de la atmósfera causado por la neblina.

− Filtrado de radiación ultravioleta: este tipo de filtros debeemplearse en alta montaña, donde el efecto de los rayos UV es másacusado. Son los únicos filtros que pueden usarse con película decolor. Se trata de filtros que no causan efectos especiales, limitándosesu acción a eliminar la perturbación causada por la radiación U.V.Por este motivo reciben el nombre de filtros “correctores”.

− Filtrado de radiación infrarroja: estos filtros son de color rojooscuro. Solamente dejan pasar este tipo de radiación. Los filtrosamarillos y los rojos también son transparentes a este tipo de

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CLASES DE CARTAS Y MAPAS (DENTRO DE LA INGENIRIA)

CONCEPTOS BÁSICOS DE CARTOGRAFÍA

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INTRODUCCIÓN

Los mapas son posiblemente una de las bases de datos más utilizadas en nuestros días. El turista que recorre un nuevo país o localidad, el edafólogo que realiza un estudio de suelos, el político que desea conocer la distribución de la población mayor a 18 años; todos requieren de mapas en diferentes escalas y grados de complejidad. En un mapa es posible asociar una localidad con múltiples fenómenos naturales y humanos. EL mapear el objeto de estudio (Ej. distribución de tipos de vegetación o suelos, etc.) es esencial para entender tanto su distribución espacialcomo las interrelaciones entre dicha variable y su ambiente. Es difícil imaginar a un especialista en recursos naturales del siglo XXI sin unconocimiento apropiado de la cartografía digital y sus áreas de aplicación.

Aun cuando los mapas son esenciales para representar la realidad y sus relaciones espaciotemporales, no debemos olvidar que son solamente una aproximación de la realidad y como tales no está exentos de distorsiones o errores geométricos (Aranoff, 1989; Burrough, 1986). La palabra error se utiliza en el contexto estadístico y por lo tanto un mapa exacto es aquel que representa fielmente la realidad. La distorsión geométrica en los mapas es el resultado de representar una superficie curvilínea como la Tierra en una lámina de papel plana. La cartografía general y temática es una de las fuentes más importantes de datos para los Sistemas de Información Geográfica; por esta razón dedicamos el presente fascículo a explorar algunos conceptos básicos de cartografía.

LOS MAPAS Y SUS PROPIEDADES

La cartografía ha desempeñado un papel fundamental a lo largo de la historia de la Humanidad. En el Siglo XX los mapas aunados a la tecnología de los sistemas de información geográfica son excelentes herramientas que nos permiten comparar, escoger y tomar decisiones basados en información actualizada e integral.

La palabra cartografía tiene su origen en los vocablos charta del Latín que significa papel que sirvepara comunicarse o carta ygrapho del griego que significa descripción, estudio o tratado. La cartografía es la rama del grafismo que se ocupa de los métodos e instrumentos utilizados para exponer y expresar ideas, formas y relaciones en un espacio bi o tridimensional. La cartografía parte del principio de que los seres vivos, los fenómenos físicos y sus interrelaciones ocurren en un contexto temporal y espacial y que por lo tanto es posible mapearlos.

Un mapa es la representación gráfica a una escala reducida de una porción de la superficieterrestre que muestra sólo algunos rasgos o atributos de la realidad. En este sentido el mapa es unsustituto de la porción de la superficie terrestre que deseamos estudiar. El mapa también puede definirsecomo un instrumento analógico diseñado para el registro, cálculo, exposición, análisis y, en general, lacomprensión de los hechos geográficos y de sus relaciones espaciales. Su función es representarvisualmente una imagen. Tres de las características más importantes de los mapas son su

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controlgeodésico y su precisión horizontal y vertical, los cuales responden a los estándares utilizados en cadapaís.

Desde un punto de vista geométrico los mapas pueden concebirse como una representación bidimensional de la superficie terrestre que nos muestra atributos tales como distancias, direcciones, tamaños y formas. Los mapas son elaborados normalmente para mostrar la distribución espacial de uno o más fenómenos geográficos.

En el mapa hacemos uso de signos convencionales para representar detalles de la superficie terrestreque dada la escala del mapa no es posible dibujar utilizando sus formas y proporciones reales (Ej. tamaño y forma de escuelas y puentes en un mapa 1:50.000). Los mapas son elaborados en muy diferentes estilos y escalas y cada uno de ellos cumple una función específica. Sin embargo para facilitar su uso todos deben poseer ciertos elementos comunes (cuadro 1). La omisión de cualquiera de estos elementos reduce su utilidad.

Cuadro 1: Elementos esenciales en un mapa

Titulo:

El título expresa la esencia del mapa o sea su tema principal. Debe incluir el área o zona geográfica que representa y el objeto de estudio. Por ejemplo, Vías de comunicación de Costa Rica ó Distribución de avistamientos de lapa roja (Ara Macao) en el Pacífico Central de Costa Rica.

Fecha de los datos:

Los mapas son representaciones estáticas de un fenómeno temporal y por lo tanto debe indicarse claramente la fecha en que fueron recolectados los datos.

Fecha de publicación del mapa: Día, mes y año en que se publica el mapa.

Leyenda:

En los mapas se utilizan símbolos, tramados, colores o tonos de gris para expresar cantidades, gradientes o proporciones (Ej. número de escuelas por distrito, precipitación media anual, etc.). Aun cuando algunos símbolos se explican por sí mismos es necesario incluir una leyenda explicativa en una esquina del mapa.

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Proyección y datum:

La proyección y el datum son dos atributos del mapa que definen sus características y propiedades geométricas.

Esta información es esencial para referenciar y posteriormente manipular un mapa utilizando un sistema de información geográfica.

Escala:

Indique la escala gráfica y/o numérica de su mapa.

Autor(a)/Fuente:

Indique si usted es el autor o si la información utilizada para elaborar el mapa proviene de otra fuente. Recuerde que usted debe dar crédito al autor(es) de la información original.

Algunas otras formas de representar la realidad para usos específicos son:

Plano: Los planos representan a gran escala, una porción reducida de la superficie terrestre y son elaborados por topógrafos. A diferencia de los mapas, los planos, no requieren de la utilización de símbolos; ya que los objetos o rasgos del terreno son expresados utilizando sus formas y dimensiones reales. Otra diferencia con los mapas es que no requieren de un control geodésico.

Carta: La carta es una representación del espacio marítimo o aéreo y es utilizada con fines de navegación (Ej. cartas náuticas y aeronáuticas). El diseño de las cartas tiene como fin facilitar su lectura por parte del navegante y por esta razón no todas tienen la misma escala. Dependiendo de su uso resaltarán estructuras tales como aeropuertos (aéreos y náuticos), ciudades, carreteras, líneas férreas, encalladeros, topografía, etc.

Concepto de escala: mostrando el mundo en una hoja cartográfica

Ya hemos mencionado que el mapa es una representación a escala del mundo real. Por esta razón es esencial dominar el concepto de escala para entender y utilizar correctamente las relaciones espaciales (Ej. distancia y tamaño) que nos muestran los mapas.

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El conocer la escala de un mapa nos permite medir distancias, determinar áreas y realizar comparaciones entre diferentes objetos. Dada la naturaleza esférica de la Tierra, la escala no puede representarse sin errores o sea la escala no es constante a lo largo y ancho del mapa. Sin embargo cuando el área representada es pequeña las distorsiones son lo suficientemente pequeñas como para que el mapa sea aceptado como libre de errores. En algunos sistemas de referencia como el UTM y otros basados en la proyección Transversal de Mercator se requiere de un factor de escala. Este factor refleja el hecho de que no es posible transformar una superficie esférica en una plana sin encoger o alargar los elementos que se encuentran sobre ella. El factor de escala es igual a:FE: escala verdadera / escala principal o nominal.

Para mapas de gran escala basados en la proyección Transversal de Mercator el valor de FE para una zona de 60 puede variar entre 0.99960 y 1.00158.

La escala puede expresarse de la siguiente manera (Robinson, Sale and Morrison, 1978):

Escala numérica: Es una fracción o razón como se muestra a continuación en donde el numerador sedenomina modulo y el denominador fracción representativa:

1:10 000 1/10 000

En ambos casos la escala se lee uno en diez mil y su interpretación es la siguiente:

Una unidad de distancia en el mapa (Ej. 1 mm ó 1 cm) equivale a 10 000 unidades en el terreno (Ej. 10000 mm ó 10 000 cm).

Escala gráfica lineal: Este tipo de escala se expresa como una línea o una barra que se ubica en lacarátula explicativa del mapa. La línea se subdivide en segmentos de igual longitud para indicar la distancia en el mapa. El error máximo permisible al elaborar la escala gráfica es de 0,127 mm. La escala gráfica es útil cuando se desea reducir o ampliar un mapa ya que la relación de escala se mantiene.

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(fig. 1)

En el cuadro 2 y la figura 2 se muestra la relación entre escala del mapa, la distancia en metros y elárea en metros cuadrados representada por un centímetro en el mapa. Los elementos de la realidad se representan en los mapas mediante líneas, puntos, polígonos, colores, y tramados. Los tamaños relativos con que se representan los objetos en el mapa definen si la escala es pequeña o grande. Por ejemplo, si dibujamos Centroamérica en una hoja tamaño carta, la escala del mapa es pequeña; ya que representamos una gran superficie en una pequeña área. Por otra parte, si representamos los límites de una parcela de una hectárea en la misma hoja, entonces la escala será grande.

En los mapas de pequeña escala la realidad se representa de una forma muy simplificada ogeneralizada. La escala debe seleccionarse considerando loselementos de la realidad (puntos, líneas y polígonos) que se desean representar en el mapa. Por otro lado los mapas de gran escala, aunque también representan la información en forma selectiva, permiten mostrar la realidad en una forma más detallada. En general, no existe un límite entre los términos grande, mediano y pequeño cuando se aplica a la escala de un mapa. Sin embargo en aplicaciones cartográficas se considera que un mapa a una escala de 1:50 000 o menor (Ej. 1:25 000) es de gran escala y que por encima de dicho valor (Ej. 1:100 000) es de pequeña escala.

Cuadro 2: Relación entre escala del mapa, distancia y área representada por un centímetro en el mapa.

DIST. REPRESENTADA POR 1CM - ÁREA REPRESENTADA POR 1 CM2

ESCALA M M2 HAS

1: 1 000 10 100 0.01

1: 2 000 20 400 0.04

1: 10 000 100 10000 1.00

1: 20 000 200 40000 4.00

1: 25 000 250 62500 6.25

1: 50 000 500 250000 25.00

1: 100 000 1000 1000000 100.00

1: 200 000 2000 4000000 400.00

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1: 500 000 5000 25000000 2500.00

1:1 000 000 10000 100000000 10000.00

(fig.2)

Calculando la escala de un mapa

Para determinar la escala de un mapa o plano con escala desconocida debe procederse de la siguiente manera:

1. Seleccione dos puntos prominentes en el mapa (Ej. cruce de carreteras, unión de dos ríos, etc.) y mida la distancia entre dichos puntos utilizando una regla o un escalímetro.

2. Determine la distancia en metros o kilómetros entre los puntos seleccionados en el paso anterior. Esta información puede obtenerse de otro mapa de escala conocida o directamente del terreno.

3. Calcule la escala del mapa utilizando la siguiente relación:

ESCALA=distancia en el terreno (m) entre distancia en el mapa (mm)

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Por ejemplo si la distancia entre los dos puntos en el mapa es 10 mm y la distancia en el terreno es de 1.000 metros; la escala es:

ESCALA = 10mm / 1.000.000mm

ESCALA = 1 / 100.000 y por lo tanto la escala del mapa es 1:100 000.

GENERALIZACIÓN: EFECTO DE LA ESCALA EN LA REALIDAD

Al observar un mapa debemos reconocer que representa la realidad, sin embargo no es la realidad.

La escala representa el valor por el cual reducimos el tamaño de lo que se desea mapear. Al seleccionar a escala estamos definiendo el grado de generalización que aplicaremos a nuestro objeto de estudio.

La generalización cartográfica está en función de cuatro elementos (Muehrcke and Muehrcke, 1992; Robinson, Sale and Morrison, 1978):

1. Simplificación

El concepto de simplificación involucra el determinar lo esencial o importante de los datos a cartografiar, eliminando los detalles que no interesan y en algunos casos exagerando las características que deseamos resaltar. Por ejemplo, una carretera de 20 metros de ancho estará representada por una línea de 0,6mm de ancho en un mapa a escala 1:25.000; por 0,2mm en un mapa a escala 1:100.000 y por una línea prácticamente invisible a una escala 1:500.000.

Un objetivo de la simplificación cartográfica es adaptar los rasgos y características del mundo real a la escala elegida del mapa, manteniendo cuanto sea posible los fenómenos representados en el mapa.

Por esta razón los datos a representar en el mapa deben seleccionarse cuidadosamente. Recordemos queel área disponible para representar la realidad en un mapa es función de la escala y que la diferencia enáreas entre dos escalas es una función del cuadrado de la diferencia en escalas.

Por ejemplo, la diferencia lineal entre un mapa a escala 1:50.000 y otro a escala 1:200.000 es 4, sin embargo la diferencia en términos de área es de 16 veces. Las figuras 3 y 4 muestran la silueta de la isla chira a escalas 1:50.000 y 1:1.000.000. Otro efecto de la generalización es que los límites o bordes de los elementos en losmapas no coinciden a diferentes escalas.

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Fig. 3: Efecto de la generalización. Silueta de la isla Chira a

escala 1:1.000.000. Fuente: Digital Chart of the World.

ESRI, 1993.

Fig.4: Silueta de la isla Chira. Escala 1:50.000. Fuente: Hoja

Berrugate, Instituto Geográfico Nacional. 1989.

2. Clasificación

La clasificación consiste en agrupar los datos utilizando una escala de medición y un conjunto de criterios. Por ejemplo, podemos designar a las vías terrestres como carreteras y a los cuerpos de agua como lagos. Los datos numéricos pueden reducirse utilizando estadísticos tales como el promedio o la desviación estándar. Un método común de

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clasificar variables cualitativas consiste en agrupar los datos en categorías. Por ejemplo los usos del suelo pueden clasificarse como tierras agrícolas, bosques y áreas urbanas (Fig.5).

Figura 5: Clasificación del uso-cobertura de la isla Chira. Fuente: Basado en cartografía del IGN; hoja Berrugate, escala 1: 50.000 de 1989.

3. Simbolización

La simbolización consiste en asignar diversos tipos de signos a la información que hemos simplificado y clasificado (Fig. 16). Por ejemplo, se puede utilizar un punto para representar una ciudad o a un pueblo y una pala y un pico para representar un área minera. El objeto de la simbolización es comunicar al lector la información contenida en el mapa.

Figura 6: Librería de símbolos típica de un

Software de SIG.

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4. Inducción

La inducción es el proceso mediante el cual analizamos la información contenida en el mapa. Por ejemplo a partir de las observaciones puntuales de precipitación es posible elaborar un mapa de isoyetas, el cual provee mayor información que las observaciones puntuales.

El mapa final es una mezcla de los factores anteriores y depende de los siguientes aspectos:

Objetivo del mapa: EL objetivo del mapa expresa la razón o finalidad por la cual se elaboró. Por ejemplo está el mapa dirigido a niños, adultos, ó cartógrafos ¿En qué ambiente se utilizará el mapa? Por ejemplo es un mapa de referencia para estudios detallados ó se utilizará por unos cuantos segundos en una conferencia para ilustrar un aspecto específico de la presentación.

Escala: La escala es la relación entre el mundo real y su representación en el mapa. Cuanto menor sea la escala del mapa mayor será el grado de generalización necesario para representar el mundo real y por lo tanto menor será su contenido de información.

Limitaciones gráficas: Para lograr el objetivo de comunicar de manera eficiente la informacióncontenida en el mapa el cartógrafo utiliza uno o más de los siguientes elementos gráficos básicos:color, tono, tamaño, forma, espaciado, orientación y localización de los elementos gráficos.

Por ejemplo una línea que sea el doble de otra será percibida como tal por el lector, sin embargo un círculo cuya área sea el doble de otro será percibido como más pequeño de lo que es en realidad.

El detalle con que se presentan los datos en el mapa es una función de la calidad de la información utilizada para elaborarlo y debe reflejarse en el grado de generalización utilizado. El ofrecer mayor detalle que el permitido por la información original transmite al lector una idea de exactitud y confianza más allá de la que los datos originales permiten. Al elaborar nuevos mapas a partir de cartografía ya existente debemos recordar quepara mantener la calidad y la exactitud del material original siempre debe compilarse de mapas de gran escala (ej.1:25.000) a mapas de pequeña escala (ej. 1:50.000).

El efecto de la generalización cartográfica es la pérdida de detalle en la forma y el tamaño propios de las líneas o polígonos a mapear. Cuanto mayor sea la escala mayor será el grado de detalles que mostrará el mapa y por lo tanto mayor será su exactitud geométrica. Para clarificar el concepto de generalización cartográfica utilizaremos como

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ejemplo a la ciudad de Heredia expresada en tres diferentes escalas: 1:10.000, 1:50.000 y 1:200.00 (Fig. 7).

Fig. 7: Efecto de la generalización en el grado de detalle que muestra el mapa. Fuente:

Instituto Geográfico Nacional.

En el primer caso (1:10.000) es posible observar con claridad las calles y avenidas de la ciudad; en el segundo caso (1:50.000) las carreteras y ríos son representados como líneas sobredimensionadas; a escala 1:200.000 se observan los rasgos generalizados del embalse arenal y finalmente a escala 1.5 millones se observa la laguna arenal como un polígono sin ningún grado de detalle. Una consecuencia de la generalización es que al ampliar un mapa no es posible obtener más detalle del presente en el mapa original. En otras palabras dado el mapa de Heredia a escala 1:50 000 no es posible lograr el detalle delárea urbana cuando se amplie a escala 1:10.000.

LOS MAPAS Y SU CLASIFICACIÓN

La información contenida en los mapas es muy diversa, sin embargo puede clasificarse de la siguiente manera (Robinson, Sale and Morrison, 1978):

Mapas generales, base o topográficos

Los mapas generales muestran diversos atributos de un área geográfica y su función es ubicar al lector en su área de trabajo (Fig. 8). Los mapas topográficos son un ejemplo de mapas de uso general ya que muestran tanto detalles planimétricos como altimétricos de

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una determina zona. Elementos típicos de estos mapas son: carreteras, elevaciones, ríos, lagos y asentamientos humanos. Su elaboración es mediante métodos y técnicas fotogramétricas de alta precisión. En Costa Rica, los mapas topográficos de uso más frecuentes son 1:10.000, 1:25.000, 1:50.000 y 1:200.000.

Figura 8: Segmentos de la hoja Berrugate del IGN-CR. Isla, Chira. Golfo de Nicoya. Este mapa permite

Ubicar tanto elementos naturales tales como ríos, bosques, manglares como elementos culturales (Ej.

Plaza, poblados, templo católico. También pueden observarse las curvas de nivel.

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Mapas cualitativos

Estos mapas expresan variables de carácter nominal u ordinal y normalmente se utilizan para representar características del paisaje tales como uso-cobertura del suelo, geología, geomorfología o suelos. (Fig.9).

Fig. 9: Cobertura boscosa de Costa Rica para 1996/97. Las líneas rojas indican el límite de las

Principales cuencas de Costa Rica.

Mapas cuantitativos de superficie

Los mapas cuantitativos de superficie proporcionan tanto información cuantitativa del fenómeno es estudio, como sobre su distribución espacial. La información puede mapearse utilizando líneas de igual valor denominadas isopletas, isoaritmas o isolíneas ó valores medios por unidad de área (coropletas).

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Los mapas coropléticos muestran valores por unidad de área y se utilizan frecuentemente con unidades administrativas tales como fincas, distritos, cantones, provincias o países (unidades estadísticas). Los mapas coropléticos exhiben las características del área en forma simple y concisa y tienen como objetivo transmitir una impresión concreta de la realidad a partir del mapa (Fig. 10).

Fig. 10: Tasa de deforestación anual (%) para el periodo 1981-1985 en Centroamérica. Fuente:

Elaborado a partir de datos de ESRI, 1992.

VARIABLES GEOESPACIALES

Cualquier fenómeno terrestre, ya sea material (Ej. una carretera) o no material (Ej. una tradición religiosa o cultural) ocurre en el tiempo y en el espacio y por lo tanto puede cartografiarse. Los fenómenos geográficos pueden clasificarse en cuatro categorías: puntuales, lineales, de área y de volumen (Muehrcke and Muehrcke, 1992; Robinson, Sale and Morrison, 1978).

DATOS PUNTUALES

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El dato puntual es aquel cuya existencia está estrechamente relacionada con una localidad o punto individual. Por ejemplo, un pozo de agua, una torre y una intersección entre dos carreteras son ejemplos naturales de datos puntuales. A un nivel de abstracción superior también pueden considerarse como datos puntuales a una ciudad o la densidad de población de una zona. Aunque en ambos casos las variables ocupan una superficie prevalece el concepto de representación puntual.

Los datos puntuales son adimensionales.

DATOS LINEALES

La característica básica de los datos lineales es su unidimensionalidad. La dirección y longitud sonlos atributos que nos permiten determinar las funciones lineales. Una línea telefónica, una tubería de agua potable, o la línea costera son ejemplos de datos lineales.

DATOS AREALES

Las áreas o superficies son de naturaleza bidimensional y pueden representar tanto variables tangibles como abstractas. La religión de un país o de una región; el tipo de clima y el tipo de vegetación son ejemplos de datos areales.

Fig.11:Uso-cobertura (área) y elementos lineales (vías) percibidos a

Través de una foto aérea.

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DATOS VOLUMÉTRICOS

Los datos volumétricos son tridimensionales y expresan una cantidad que se extiende por encima opor debajo de una superficie de referencia o nivel base (Ej. volumen de agua en un lago). Algunas variables volumétricas pueden ser abstractas como por ejemplo la densidad de población de una ciudad o de un país.

La clasificación final de una variable geográfica dependerá del aspecto o atributo que se quiera resaltar. Por ejemplo, la ciudad de Heredia puede clasificarse como un fenómeno puntual, si deseamos enfatizar su ubicación con respecto a San José. También podemos clasificarla como una superficie si nos referimos a aspectos administrativos o limítrofes o como un volumen si deseamos referirnos a su precipitación anual en metros cúbicos.

DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE VARIABLES GEOESPACIALES

La distribución espacial de una variable se evalúa desde la perspectiva de su continuidad en una determinada superficie. Así por ejemplo, un edificio, una ciudad y un volcán están definidos por ciertos atributos y por su localización o posición geográfica. Las áreas adyacentes carecen de dicho fenómeno geográfico. En este caso se dice que la variable o fenómeno es discreto o discontinuó. Por otra parte, variables tales como temperatura y elevación son continuas; ya que cualquier punto en el área de estudio posee un valor para dichos atributos (no existen áreas vacías o sin la presencia de la variable).

Otra característica de las distribuciones espaciales es su tendencia o patrón en el espacio; el cual se clasifica como uniforme y no uniforme. Por ejemplo, la temperatura del aire varía entre San José y

Cartago, y es una variable uniforme porque los cambios no son bruscos, sino más bien graduales. Por otra parte, fenómenos tales como la distribución del uso de la tierra (Figs. 17 y 18) y las estadísticas socioeconómicas cambian bruscamente de una clase a la otra y por lo tanto se dice que son no uniformes. Al igual que para las variables geográficas, la tendencia espacial puede clasificarse en forma uniforme ó no uniforme dependiendo del aspecto que se quiera resaltar. Por ejemplo, la densidad de una especie por Km2 (dato volumétrico) puede clasificarse como una distribución de tipo continua e irregular ó como una distribución uniforme, dependiendo del aspecto que se desee enfatizar.

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Fig.12: Patrones espaciales. A. Planicie de inundación de un río. B. Arboles aislados. C. Pastos.

Fig. 13: Patrón del paisaje visualizado a través de una composición en falso color del

Mapeador Temático de Landsat. Bajo tempisque y golfo de Nicoya. Época seca (marzo).

UTILIZANDO MAPAS EN ANÁLISIS CUANTITATIVO

La segunda mitad del siglo XX se ha caracterizado por una abundante producción de información cartográfica. Esta bonanza de información favoreció el estudio de la distribución espacial de muy diversos elementos y características del paisaje natural y antrópico. El proceso se inició con el inventario de los recursos existentes en diferentes partes del mundo: observar, clasificar y registrar las características del paisaje en estudio; actividad que todavía persiste en nuestros días.

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A pesar de la disponibilidad de información el estudio cuantitativo a nivel cartográfico no fue posible por las siguientes razones:

Alto volumen de datos a analizar

Ausencia de observaciones cuantitativas Ausencia de procedimientos matemáticos para describir la variabilidad espacial en forma Cuantitativa

En las décadas de los años 30 y 40 se dan los primeros pasos para desarrollar estadísticos apropiados para resolver problemas espaciales

La ausencia de computadoras impidió el desarrollo de aplicaciones prácticas

A partir de los años 60, con la disponibilidad de computadoras digitales se inició el desarrollo de aplicaciones en el área de análisis espacial y mapeo temático cuantitativo. La información espacial y su análisis numérico son necesarios en diversas áreas y disciplinas de las ciencias naturales y sociales; veamos algunos ejemplos:

Ciencias de la tierra: manejo de recursos naturales renovables y no renovables.

Planificación urbana y regional: estudios de ocupación del suelo y ordenamiento territorial; optimización de redes de distribución de agua, electricidad, teléfono.

Ingeniería civil: planificar rutas, canales y estudio de costos.

Salud pública: diseño de sistemas de asistencia social y distribución espacial de enfermedades.

Educación: ubicación óptima de centros de educación.

Defensa civil: diseño de planes de emergencia y evacuación.

Mercadeo: distribución de población y relación con mercados potenciales.

Policía: distribución espacial de diferentes tipos de delitos.

MAPEO ASISTIDO POR COMPUTADORAS Y ANÁLISIS GEOESPACIAL

En los años 60 y 70 como respuesta a la disponibilidad de información cartográfica nacen dos formas de utilizar dicha información: la evaluación y planificación de recursos naturales y la evaluación del uso de la tierra. Esta aproximación metodológica puso de manifiesto la necesidad de realizar una evaluación integral y desde una perspectiva multi disciplinaria. Los enfoques utilizados fueron:

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1. Método" Gestalte"

El objetivo de este método es encontrar unidades naturales en el ambiente que puedan ser reconocidas, descritas y mapeadas a partir de la interacción de la totalidad de las variables en estudio.

2. Inventario integrado de recursos

En este caso existen varias escuelas de pensamiento como las representadas por el ITC de Holanda, la División de Recursos Terrestres del Reino Unido, y el Sistema de Inventario de Tierras de Australia.

Aun cuando la aproximación metodológica era válida, los resultados generados con dichos estudios tenían las siguientes limitantes:

Los resultados son muy generales para algunas aplicaciones específicas. Al abarcar todos loselementos del paisaje no se realizaban estudios de aspectos específicos. Por ejemplo, no se hacía unestudio detallado de suelos o de asociaciones vegetales.

Una vez completados los mapas era difícil extraer información para un atributo específico del paisaje(Ej. suelo de origen sedimentario).

En la práctica el enfoque teórico derivó en la producción de mapas mono temáticos pero sin laintegración deseada. Por ejemplo se elaboraron mapas de uso del suelo, edafología, geología,geomorfología, etc.

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Cartografía y Geodesia. Sistemas de proyección

Los Sistemas de Información Geográfica pueden definirse de forma provisional como sistemas que permiten almacenar datos espaciales para su consulta, manipulación y representación. La representación de datos espaciales es el campo de estudio de la Cartografía, por tanto es necesario comenzar introduciendo algunos conceptos básicos de esta ciencia.

1. Conceptos de Geodesia La representación sobre un plano de un objeto como la Tierra reviste diversas dificultades:

Si se proyecta un objeto esférico sobre un plano es inevitable que se produzcan distorsiones.

La Tierra no es siquiera un objeto esférico sino que su forma se aproxima a un elipsoide o esferoide3 ligeramente achatado en los polos.

Esta aproximación tampoco es válida cuando se desciende al detalle ya que la Tierra incluye numerosas irregularidades, se habla por tanto de Geoide para hacer referencia a la Tierra como objeto geométrico irregular.

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2. LAS PROYECCIONES CARTOGRÁFICASLa representación de la superficie terrestre sobre una superficie plana, sin que haya deformaciones, es geomé- tricamente imposible. En cartografía, este problema se resuelve mediante las proyecciones. Así, una proyección cartográfica es una correspondencia biunívoca entre los puntos de la superficie terrestre y sus transformados en el plano llamado plano de proyección.

Este método consiste en establecer una radiación de semirrectas a través de un punto, llamado vértice de proyección; se consigue así una correspondencia entre cada punto interceptado en la esfera y su homólogo en el plano cortado por la misma semirrecta.

Las proyecciones tampoco evitan ciertas distorsiones que, según como se proyecten, pueden afectar a la forma, al área, a las distancias o a los ángulos de los elementos representados, y aquí surge otro aspecto importante de la cartografía: decidir qué proyección se va a utilizar para minimizar esas distorsiones.

Las proyecciones admiten diversas clasificaciones dependiendo de sus cualidades, fundamentos, propiedades

2.1 En función de las cualidades métricas 2.2 En función de las cualidades proyectivas 2.3 Proyecciones modificadas

2.1 En función de las cualidades métricas

En el paso de la esfera al plano resultará imposible conservar simultáneamente las propiedades geométricas: ángulos, superficies y distancias se verán distorsionadas. Las proyecciones cartográficas se pueden clasificar en función de la cualidad que conserven:

a) Proyecciones Conformes Una proyección cartográfica es conforme cuando mantiene los ángulos que forman dos líneas en la superficie terrestre. Este tipo de proyecciones se utilizan en cartas de navegación.

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b) Proyecciones Equivalentes Una proyección cartográfica es equivalente cuando en el mapa se conservan las superficies del terreno, aunque las figuras dejen de ser semejantes. Se utilizan generalmente en mapas temáticos o parcelarios.

c) Proyecciones Equidistantes Una proyección cartográfica es equidistante cuando mantiene las distancias entre dos puntos situados en la superficie terrestre (distancia representada por el arco de círculo máximo que las une).

d) Proyecciones AfilácticasUna proyección cartográfica es afiláctica cuando no conserva ángulos, superficies ni distancias, pero las deformaciones son mínimas.

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2.2. En función de las cualidades proyectivas

a. Perspectivas o Planas Se obtienen proyectando la superficie terrestre desde un punto llamado vértice de proyección sobre un plano tangente a un punto de la Tierra llamado centro de proyección.

I. Según la posición del vértice respecto de la esfera El punto considerado como vértice de proyección puede encontrarse en el interior, sobre la superficie o en el exterior de la esfera.

Proyecciones gnomónicas En este tipo de proyecciones, el vértice coincide con el centro de la figura esférica que representa la Tierra, por lo tanto no es posible proyectar todo un hemisferio. Los círculos máximos (meridianos, ecuador y ortodrómicas) se representan como rectas.Además, al alejarse del centro de proyección, hay grandes deformaciones.

Proyecciones estereográficas

En este caso el vértice de proyección está situado sobre la superficie de la esfera, y su punto diametralmente opuesto es el punto de tangencia del plano de proyección. La deformación aumenta simétricamente hacia el exterior a partir del punto central, mientras que meridianos y paralelos se representan como circunferencias.

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La proyección estereográfica es adecuada para representar la totalidad de un hemisferio; por lo que se utiliza, principalmente, en la representación de las zonas polares, los mapamundis, así como en mapas de estrellas y geofísicos.

Proyecciones ortográficas

En este tipo de proyecciones el vértice de proyección se encuentra a una distancia infinita de la esfera terrestre. La escala se conserva sólo en el centro, mientras que la deformación aumenta rápidamente al alejarse de éste.

Es un tipo de proyección muy antigua que sólo se usa para la realización de cartas astronómicas y para representar la apariencia de la Tierra desde el espacio.

Proyecciones escenográficas

El vértice de proyección es un punto cualquiera del espacio exterior a la esfera pero a una distancia finita de su centro. Históricamente, las proyecciones escenográficas se han destinado a la realización de mapas celestes.

II. Según posición del plano tangente a la esfera El punto de tangencia puede ser cualquier punto de la superficie de la esfera.

Proyecciones polares o ecuatoriales

Las proyecciones polares también reciben el nombre de ecuatoriales, por ser su plano paralelo al del ecuador, y por tanto perpendicular al eje de la Tierra.

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Los meridianos se representan por rectas concurrentes al centro de proyección (localizado en cualquiera de los polos) y conservando el valor de sus ángulos. En consecuencia, la escala de representación varía con la latitud.

Proyecciones meridianas o transversas

Las proyecciones meridianas o transversas, al ser el punto de tangencia el punto de corte de cualquier meridiano con el ecuador.

En este tipo de proyecciones, los paralelos y los meridianos se representan mediante curvas transcendentes. En el caso de la proyección gnomónica meridiana (centro de proyección coincidente con el centro de la Tierra) los meridianos se representan por rectas paralelas entre sí, desigualmente espaciadas, mientras que los paralelos se representan por hipérbolas.

Proyecciones oblicuas u horizontales

Las proyecciones oblicuas se denominan también horizontales, por ser paralelas al horizonte de un lugar. El punto de tangencia está situado en un punto cualquiera que no se encuentre en el ecuador ni en ninguno de los polos.

En esta proyección, los paralelos quedan representados como curvas cónicas tales como parábolas, elipses e hipérbolas.

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b. Desarrollos

Este tipo de proyección se obtiene al considerar una figura geométrica auxiliar tangente o secante a la esfera que pueda convertirse después en un plano; es decir, que sea desarrollable. Las figuras auxiliares más utilizadas son el cono y el cilindro:

I. Proyecciones cónicas Utilizan el cono como figura de proyección, tangente o secante a la esfera. El eje del cono coincide con la línea de los polos, estableciendo análogamente entre los puntos de la esfera y el cono una correspondencia biunívoca.

Al desarrollar el cono, se obtiene una representación en la que los meridianos aparecen como rectas concurrentes al vértice del cono y forman ángulos iguales entre sí, mientras que los paralelos son circunferencias concéntricas cuyo centro es el vértice del cono. Son ejemplos las proyecciones de Lambert y Bonne.

II. Proyecciones cilíndricas Utilizan el cilindro como figura de proyección, tangente o secante a la esfera. El eje del cilindro coincide con la línea de los polos, estableciendo análogamente entre los puntos de la esfera y el cilindro una correspondencia biunívoca.

Al desarrollar el cilindro, se obtiene una representación en la que los meridianos estarán representados por rectas paralelas equidistantes, y los paralelos por rectas perpendiculares a las anteriores que se van espaciando a medida que aumenta la latitud. Ejemplos de esta proyección son la de Mercator y la UTM (Universal Transversa de Mercator).

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II.3. En función de las proyecciones modificadas

Son proyecciones que representan la superficie terrestre en su totalidad sin deformaciones excesivas. Algunos ejemplos característicos de este tipo de proyecciones son los siguientes:

a. Proyección Sinusoidal Los paralelos son rectas horizontales equidistantes, el meridiano central es una recta perpendicular a ellas y los restantes meridianos son curvas. En esta proyección sólo son verdaderas las distancias a lo largo de todas las latitudes y el meridiano central. Es una proyección equivalente (conserva las áreas).

Se utiliza para representaciones donde las relaciones de latitud son significativas, al estar los paralelos uniformemente espaciados.

b. Proyección de Mollweide El ecuador tiene doble longitud que el meridiano central y está dividido en partes iguales que marcan los pasos de los meridianos, que quedan representados por elipses. Los paralelos se representan por rectas horizontales paralelas al ecuador y su separación queda determinada por la condición de que las áreas de las franjas entre paralelos sean semejantes en la superficie terrestre. Por ello esta proyección es equivalente, es decir, conserva las áreas.

Se utiliza para distribuciones mundiales cuando el interés se concentra en latitudes medias.c. Proyección de GoodeEs una proyección discontinua en la que la Tierra se representa en partes irregulares unidas; de esta forma se mantiene la sensación de esfera y se consigue una distorsión mínima de las zonas continentales, pero con huecos en las superficies oceánicas.

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BIBLIOGRAFIA

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