Teoría básica relacionada a cartografía

1. Fotointerpretación
Unidad I
Introducción a La Cartografía
Prof. Ing. Marybel Ramírez

2. Unidad I
Parte I

3. Cartografía
• Tierra: figura
geométrica muy
uniforme
• Protuberancia más
alta en un modelo de
25 cm de diámetro
sería de 0.176 mm.
• En 250 a.c.,
Eratóstenes calculó
la circunferencia de
la tierra en 46250 km
(15% de error)
• Hasta finales de 1600
la tierra se consideró
esférica.

4. La cartografía
en el siglo XX y XXI
En el siglo XX, la cartografía ha experimentado una serie de importantes innovaciones
técnicas. La fotografía área se desarrolló durante la I Guerra Mundial y se utilizó, de forma
más generalizada, en la elaboración de mapas durante la II Guerra Mundial. Los Estados
Unidos, que lanzaron en 1966 el satélite Pageos y continuaron en la década de 1970 con los
tres satélites Landsat, están realizando estudios geodésicos completos de la superficie
terrestre por medio de equipos fotográficos de alta resolución colocados en esos satélites.
(Martín A.Cagliani).
Con la llegada del nuevo milenio, también la tecnología a llegado a un nuevo nivel, de manera
que pueden obtenerse productos cartográficos de mucho detalle a partir de las nuevas
plataformas satelitales disponibles para uso comercial, entre ellos se pueden mencionar los
satélites Ikonos, Quickbird, Orview, Eros y Spot, los cuales tienen resoluciones de pocos
metros a submétricos teniéndose así, una nueva perspectiva del mundo.

5. La Cartografía
Cartografía Matemática: puede definirse
como la ciencia que trata la representación
plana de la esfera o elipsoide como figura
de aproximación a la tierra, tratando de
obtener por el cálculo, las coordenadas de
los puntos del plano ubicados en dicha
superficie.

6. La Tierra
• A partir de 1670, debido a la teoría de la gravedad de Newton, se
estimó que debía haber un abultamiento en el Ecuador por la fuerza
centrífuga, que se traduce en un achatamiento en los polos de
1/300 del radio ecuatorial
• Cálculos actuales calculan el achatamiento en un 1/298
• Desde 1800 se han hecho mediciones del radio y achatamiento de
la tierra que varían debido a la exactitud de las mediciones y
variaciones en la curvatura por irregularidades en el campo de
gravedad de la tierra.
a
b
Achatamiento: f=(a-b)/a

7. Cartografía
La cartografía es la ciencia que trata de la representación de la Tierra
sobre un mapa. Consiste en reunir y analizar datos y medidas de las
diversas regiones de la Tierra, y representar éstas
gráficamente a una escala reducida.
En el estudio y confección de un mapa se considera:
• La escala
• El sistema de proyección o coordenadas sobre que se
dibuja el mapa
• Toponimia: Los elementos a representar mediante
símbolos (caminos, montañas, etc).
• Marginalia: El rotulado y, finalmente, el título, el
recuadro y demás detalles complementarios.

8. Tipos de mapas
Por su escala
• Escalas pequeñas. 1:5.000.000 a 1:250.000. Tienen fines de reconocimiento,
información preliminar, para estudios generales o didácticos, para
seleccionar áreas de interés para estudios mas profundos. Representan
países, comunidades autónomas, regiones. Son mapas de síntesis. Muy
baja densidad de observaciones. Las unidades cartográficas empleadas
son complejas. Ejemplo: Mapa de Sur América. Mapa de Venezuela. Mapa
de Miranda.
• Escalas medias. 1:100.000 a 1:50.000. Mapas semi - detallados. Con baja o
media densidad de observaciones. Aportan ya importantes datos de la
superficie terrestre y sus relaciones con los diferentes factores. Mapa de
Barlovento.
• Escalas grandes. 1:25.000 a 1:10.000. Mapas detallados. Estudios a nivel de
fincas. Necesitan de una muy alta densidad de observaciones, con
constantes controles de campo. Son mapas elaborados con fines prácticos,
para evaluaciones de capacidades de uso y para ordenaciones del
territorio. Mapa del Sector de Río Chico.

9. Tipos de mapas
Por sus objetivos
• Básico. Son mapas elaborados con fines exclusivamente científicos, no
buscan aplicaciones. Ejemplos: se usan en muchas propiedades y
características de los suelos.
• De propiedades. Representaciones de cualquier propiedad del suelo: mapa
de textura, de pH, etc. Se representan áreas en las que la propiedad
elegida está dentro de un margen establecido. En ocasiones estos mapas
pueden estar conformados por un conjunto de isolíneas (agrupación de
puntos con igual valor para una determinada propiedad).
• Temáticos. Mapas aplicados, frecuentemente extraídos a partir de un mapa
básico, Imágenes de Sensores Remotos. Se Seleccionan aquellas
propiedades que sean relevantes para un fin determinado y se definen
unas clases en función. Mapas de este tipo son los mapas de evaluación
de capacidad de uso, mapas de aptitudes para fines específicos, mapas de
erosión, de contaminación, niveles de salinidad, de riesgos, etc.

10. Escala
• Es la proporción entre las dimensiones del mapa y las
dimensiones reales
• Escala Numérica
• Se indica mediante una Fracción del Tipo:
• Escala 1/50.000 ó
• Escala 1:1.000; 1:25.000; 1:100.000; 1:250.000;
1:500.000;
• 1:1.000.000
• O de forma verbal: Cada centímetro es un kilómetro
• Escala Gráfica

11. Sistemas de Referencia
Geodésicos
Representación de la forma de La Tierra
Elipse 3D

12. Sistemas de Coordenadas de
Referencia
1. Geodésico:
Latitud (φ) / Longitud (λ) / Altura Elipsoidal o
normal (h)
2. Cartesiano:
X, Y ,Z
3. UTM: Coordenadas cartográficas referidas a una
proyección cilíndrica especial. Norte UTM y Este UTM

13. Sistemas de Coordenadas de
Referencia
Sistema de Referencia Cartesiano
Está definido por:
La posición del origen.
• La orientación de los ejes coordenados.
• Los parámetros que definen la posición de un punto
respecto al sistema
• Relación con otros sistemas
Sistema Cartesiano de Referencia
X Y Z
ITRS - IERS Terrestrial
Reference System

14. Sistemas de Coordenadas de
Referencia
Sistema Geodésico
Coordenadas Geográficas

15. Sistemas de Coordenadas de
Referencia
Latitud:
• Distancia angular desde el ecuador.
• Ángulo formado por la línea que pasa por un punto y el centro de la Tierra y el plano
ecuatorial
• La longitud de un grado de latitud es variable, ligeramente mayor en los polos por el
achatamiento y varía entre:i
• 110.57 km en el Ecuador
• 111.69 km en los polos
• Puntos de igual latitud se llaman paralelos
• Métodos de estimación antiguos: ángulo entre el horizonte y la estrella polar.
Longitud:
• Distancia angular desde el meridiano principal
• Ángulo formado por la línea que va desde la intersección del meridiano principal con
el Ecuador hasta la intersección del meridiano que pasa por el punto de interés con
el Ecuador.
• Como todos los meridianos convergen en los polos, la longitud de un grado de
longitud va desde 111.2 km en el Ecuador hasta 0 km en los polos
• Todos los puntos de igual longitud se llaman Meridianos.

16. Ejemplos: WGS 84, GRS80

17. Sistemas de Coordenadas de
Referencia
Coordenadas UTM
Son las que se obtienen mediante la conversión
de coordenadas Latitud y Longitud a
coordenadas planas Norte y Este usando para
ello una Proyección Cartográfica.

18. Sistemas de Referencia
Elipsoide
Como sabemos la tierra no es redonda, y su
figura se asemeja a una naranja o una “esfera
achatada por los polos”, y no existe figura
geométrica alguna que la represente, debido
fundamentalmente a las irregularidades
existentes.
Este elipsoide es el resultado de revolucionar
una elipse sobre su eje.

19. Sistemas de Referencia
Representación de la forma de La Tierra
ELIPSOIDE:
• Modelo matemático de la Tierra.
• Ha llegado a ser el mas preciso
• Gran variedad.
• Descrito matemáticamente por:
• Eje semi – mayor (a)
• Eje semi – menor (b)
• Achatamiento (f), f = (a-b)/a
• Excentricidad (e), e2 = f*(2-f)

20. Sistemas de Referencia

21. Sistema Elipsoidal Local

22. Sistemas de Referencia
Geoide
• Es una superficie irregular definida por el
Potencial de Gravedad.
• Si el planeta entero estuviese cubierto por
agua, equivaldría a la superficie del geoide.
• Permite obtener alturas ortométricas.
• Mediante la Ondulación geoidal se relacionan
las alturas del elipsoide y el geoide.

23. Sistemas de Referencia

24. Sistemas de Referencia

25. Sistemas de Referencia
¿ De donde obtenemos la Ondulación N?
• Modelo EGM-96.
• Modelo Geoidal Venezolano GEOIDVEN V1.6
• EIGEN-CG01C Geoid.
• CARIB 97.
• GRIM 4.
• EGG97
• Otros.

26. Ondulaciones Geoidales
EGM-96
Sistemas de Referencia

27. EGM96
• El EGM96 es un Modelo Esférico Armónico del
potencial Gravitacional de la Tierra.
• El Registro de Altura Geoidal de NIMA y NASA,
consiste de un Retículo de 0.25 grados de
valores del punto en el Sistema Tide-free.
• Basado en medidas de Gravedad.
Importante: El EGM96 aplica SOLO al Elipsoide
WGS 84 de referencia.
Sistemas de Referencia

28. GEOIDVEN
• Es el Modelo Geoidal Venezolano.
• Obtenido de la Cooperación IGVSB-LUZ.
• Es un Geoide derivado de la Colocación
(curvas de nivel cada 2m).
Sistemas de Referencia

29. DATUM
Se define el Datum como el punto tangente al elipsoide y
al geoide, donde ambos son coincidentes.
Cada Datum esta compuesto por:
a) un elipsoide, definido por a,b, achatamiento.
b) un punto llamado "Fundamental”
en el que el elipsoide y la tierra son
tangentes. Este punto “Fundamental” se le define por
sus coordenadas geográficas longitud y latitud,
además del acimut de una dirección con origen en el
punto “fundamental”.
Sistemas de Referencia

30. Sistemas de Referencia

31. En el punto Fundamental coincide el elipsoide
con la superficie real de la tierra así como en
este punto las coordenadas astronómicas (las
del elipsoide) y las geodésicas (las de la tierra).
Definido el Datum, ya se puede elaborar la
cartografía de cada lugar, pues se tienen unos
parámetros de referencia que relacionan el
punto origen del geoide y del elipsoide con su
localización geográfica, así como la dirección del
sistema.
Sistemas de Referencia

32. Sistemas de Referencia
Datums y Elipsoides Asociados

33. Sistema Geodésico Nacional
PSAD56 (La Canoa)
• Datum topocéntrico con punto fundamental en La Canoa
(local).
• Adoptado en 1956 como Datum provisional para
Sudamérica hasta 1969, vigente en Venezuela hasta Marzo,
31 de 1999.
• Datum convencional de posición geodésica horizontal.
• Datum Astrogravimétrico.
• Sistema de referencia para la red geodésica de 1er orden.
• Elipsoide asociado: Internacional de Hayford (1924).
• Actualmente vigente para otros países suramericanos.

34. Sistema Geodésico Nacional
Red Geocéntrica Venezolana REGVEN:
• Datum geocéntrico.
• Establecido por métodos modernos.
• Vigente en Venezuela desde 1999 (Articulo N.
11 Ley GCCN).
• Representa a SIRGAS en Venezuela.
• Elipsoide asociado GRS 80.

35. Sistema Geodésico Sur-Americano
SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas)
Elipsoide Asociado
• GRS 80
• WGS 84

36. Sistema Geodésico Nacional

37. Georeferenciación
La georeferencia envuelve una
serie de transformaciones que
achatan progresivamente la
superficie irregular de la
Tierra, de tal manera que las
mediciones sobre la superficie
curva terrestre puedan ser
representadas sobre la
superficie plana de un mapa.

38. Proyección Cartográfica

39. Proyección Cartográfica
Criterios para la selección de una Proyección
Cartográfica:
• Para la representación de zonas situadas entre los
trópicos se usan proyecciones cilíndricas.
• Para la representación de regiones situadas en
latitudes medias se recomiendan las
proyecciones cónicas.
• En el caso de quererse representar zonas polares
se utilizan proyecciones azimutales.

40. Proyección UTM
• Considera a la tierra como un elipsoide en rotación.
• El elipsoide es tangente interiormente a un cilindro,
cuyo eje esta situado en el plano del Ecuador.
• Divide la Tierra en 60 husos iguales de 6° de amplitud.
• Se recomienda para la representación de casi todas las
partes del globo terrestre, hasta ± 80° de latitud.
• El origen de coordenadas es la intersección del
meridiano central del huso con el Ecuador.
• Por definición cada zona UTM tiene como bordes o
límites 2 meridianos separados 6°.

41. • La línea central de una zona UTM siempre se
hace coincidir con un meridiano del sistema
geodésico tradicional, al que se llama
MERIDIANO CENTRAL. Este meridiano central
define el origen de la zona UTM.
• Cuando se considera la orientación norte-sur,
una línea de una zona UTM coincide con los
meridianos de las coordenadas angulares solo
en el meridiano central.
Proyección UTM

42. Proyección UTM

43. Proyección UTM

44. Proyección UTM
HUSO 18 HUSO 19 HUSO 20

45. Proyección UTM

46. Proyección UTM en Venezuela

47. Sistema Cartográfico Venezolano
NB-194°
6°
66cm
44cm
NB-19
Hemisferio Norte Franja
Huso
Distribución Cartográfica de la
Proyección UTM para Venezuela
Escala: 1:1.000.000

48. Sistema Cartográfico Venezolano
IV I
III II
NB-19-I
Escala 1:500.000 en 1:1.000.000
-72° -66°
8°
4°
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
NB-19-10
Escala 1:250.000 en 1:1.000.000

49. Gracias
…
Prof. Ing. Marybel Ramírez