tema 1. teoría general de deformaciones

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1 1 Tema 1. Teoría General de Deformaciones Alejandra Staller Vázquez [email protected] 2 Tema 1.Teoría General de Deformaciones 1.1.RELACIÓN PLANOSUPERFICIE DE REFERENCIA. a) Cálculo de elementos diferenciales sobre el Elipsoide y sus correspondientes sobre el plano. b) Módulos de deformación lineal, angular y superficial. 1.2.TEORÍA DE DEFORMACIONES. ELIPSE INDICATRIZ DE TISSOT (EIT). a) Definición de Elipse Indicatriz de Tissot (EIT). Direcciones Principales. b) Deformación lineal a partir de la EIT. c) Deformación angular a partir de la EIT. d) Deformación superficial a partir de la EIT. e) Cálculo de los semiejes de la EIT.

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Page 1: Tema 1. Teoría General de Deformaciones

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Tema 1.Teoría General de Deformaciones

Alejandra Staller Vázquez

[email protected]

2

Tema 1.Teoría General de Deformaciones

1.1.‐ RELACIÓN PLANO‐SUPERFICIE DE REFERENCIA.

a) Cálculo de elementos diferenciales sobre el Elipsoide y suscorrespondientes sobre el plano.

b) Módulos de deformación lineal, angular y superficial.

1.2.‐ TEORÍA DE DEFORMACIONES. ELIPSE INDICATRIZ DE TISSOT (EIT).

a) Definición de Elipse Indicatriz de Tissot (EIT). Direcciones Principales.

b) Deformación lineal a partir de la EIT.

c) Deformación angular a partir de la EIT.

d) Deformación superficial a partir de la EIT.

e) Cálculo de los semiejes de la EIT.

Page 2: Tema 1. Teoría General de Deformaciones

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RELACIÓN PLANO ‐ SUPERFICIE DE REFERENCIA

MÓDULOS DE DEFORMACIÓN

PROYECCIÓN GENERAL

),(

),(

gy

fx

Teoría General de Deformaciones

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ELEMENTOS DIFERENCIALES ELIPSOIDE DE REFERENCIA

Teoría General de Deformaciones

Page 3: Tema 1. Teoría General de Deformaciones

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ELEMENTOS DIFERENCIALES SOBRE EL PLANO DE LA PROYECCIÓN

Teoría General de Deformaciones

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Elipse Indicatriz de Tissot

o Elipse Indicatriz de Tissot, o elipse de distorsión, es un concepto desarrollado por el

matemático francés Nicolás Auguste Tissot, en 1859, para medir e ilustrar distorsiones de

las proyecciones cartográficas.

o Tissot probó que la transformada de un círculo infinitesimal de radio ds, centrado en un

punto P sobre el elipsoide, se transforma, según una proyección cartográfica arbitraria, en

una elipse centrada en el transformado del punto, sobre el plano de la proyección. A esta

elipse se la denomina Elipse Indicatriz de Tissot.

Teoría General de Deformaciones

Page 4: Tema 1. Teoría General de Deformaciones

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7

o Cuando la elipse Indicatriz de Tissot se

reduce a un círculo significa que, en ese

punto en particular, la escala es

independiente de la dirección.

o En las proyecciones conformes, donde

los ángulos se conservan en todo el

mapa, las elipses Indicatrices de Tissot

son todas círculos, con tamaños

variables.

Proy. Mercator

Elipse Indicatriz de Tissot

La Indicatriz de Tissot se usa para ilustrar gráficamente las distorsiones lineares,angulares y de área de los mapas:

Teoría General de Deformaciones

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o En las proyecciones equivalentes (equiáreas), donde las proporciones de área se mantienen en

todo el mapa, las elipses Indicatrices de Tissot tienen la misma unidad de área, aunque sus

formas y orientaciones varíen con la ubicación.

Proy. de Peters

Elipse Indicatriz de Tissot

Teoría General de Deformaciones

Page 5: Tema 1. Teoría General de Deformaciones

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o En las proyecciones equidistantes, las distancias en cierta dirección se mantienen en todo el

mapa, las elipses Indicatrices de Tissot tendrán radio unidad en la dirección considerada,

aunque sus formas y orientaciones varíen con la ubicación.

Proy. Cilíndrica Equidistante

Elipse Indicatriz de Tissot

Teoría General de Deformaciones

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PROYECCIÓN GENERAL

),(

),(

gy

fx

22222 drdds DdydxCdyBdxA 222

Elipse Indicatriz de Tissot

Teoría General de Deformaciones

Todo círculo infinitesimal de radio ds centrado en un punto P sobre el elipsoide setransforma, según una proyección cartográfica arbitraria, en una elipse centrada en eltransformado del punto, sobre el plano de la proyección. A esta elipse se la denominaElipse indicadora o indicatriz de Tissot.

Page 6: Tema 1. Teoría General de Deformaciones

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Elipse Indicatriz de TissotDirecciones o Tangentes Principales

Teoría General de Deformaciones

Para cualquier valor del parámetro mixto (F’), en todo punto del elipsoide existen dosdirecciones cuyas tangentes son perpendiculares entre sí y que, una vez realizada larepresentación cartográfica, se corresponden con los valores de máxima y mínimadeformación lineal.

Estas direcciones se conocen como tangentes principales de la proyección en cadapunto, y coinciden precisamente con las tangentes al meridiano y al paralelo enaquellos sistemas de proyección donde el parámetro mixto (F’) de la transformación esigual a cero.

TEOREMA DE TISSOT ‐> Salvo para las singularidades de un sistema de proyeccióncartográfica, en cada punto de la superficie del elipsoide existen dos tangentesperpendiculares, y sólo dos cuando la proyección no es conforme, cuyas transformadassobre el plano de representación son también dos líneas perpendiculares que secortan en el punto en cuestión.

12Cartografía Matemática – A. Staller Vázquez 2011‐2012

DETERMINACIÓN DE DEFORMACIONES 

ELIPSE INDICATRIZ DE TISSOT

PROYECCIÓN GENERAL

ELIPSOIDE  P (x, y)

PLANO  P’ (x’, y’)

),(

),(

gy

fx

Teoría General de Deformaciones

Page 7: Tema 1. Teoría General de Deformaciones

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Ejemplo 1. Desarrollo Cilíndrico Directo Equidistante de meridianos automecoicos

Teoría General de Deformaciones

Ry

Rx

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Ejemplo 2. Desarrollo Cilíndrico Directo Equivalente

Teoría General de Deformaciones

senRy

Rx

Page 8: Tema 1. Teoría General de Deformaciones

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Ejemplo 3. Proyección Ortográfica Polar

Teoría General de Deformaciones

coscos

cos

Ry

senRx

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Ejemplo 4. Proyección Azimutal Equidistante Polar

Teoría General de Deformaciones

cos2

2

Ry

senRx