Instituto Geológico Minero y Metalúrgico

CONCEPTOS PARA LA CORRECTA UTILIZACIÓN DE LOS DATOS CARTOGRÁFICOS Juan Salcedo Carbajal Ing Mg Geógrafo DIRECCION DE SISTEMAS DE INFORMACION

Objetivos Dar a conocer los conceptos de sistema de coordenadas y proyecciones cartográficas. cartográficas.
Brindar pautas para la transformación y sistemas de coordenadas coordenadas..


Junio - 2007

Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información

Índice 1. NOCIONES DE CARTOGRAFÍA   



Introducción Cartografía básica, derivada y temática Problemas asociados a la cartografía (Escala y Proyección) La Proyección U.T.M.

2. GEODESIA   

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La forma de la tierra Datum Sistemas de Referencia

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Conceptos








CARTOGRAFÍA: Ciencia que estudia los diferentes CARTOGRAFÍA: métodos y sistemas para representar sobre un plano una parte de la superficie terrestre, de modo que las deformaciones sean mínimas para su posterior utilización.. utilización MAPA : Representación geométrica plana, simplificada y convencional de la superficie terrestre dentro de una relación de similitud que se denomina escala. escala. NO CONFUNDIR MAPA Y PLANO  

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MAPA: Tiene en cuenta la esfericidad terrestre MAPA: terrestre.. PLANO:: No tiene en cuenta la esfericidad terrestre PLANO terrestre.. Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información

Conceptos








CARTOGRAFÍA BÁSICA BÁSICA:: Se elabora a partir de procesos directos de observación y medición de la superficie terrestre terrestre.. Son los mapas topográficos puramente dichos dichos.. CARTOGRAFÍA DERIVADA DERIVADA:: Se realiza a partir de la generalización de la información topográfica que viene representada en la cartografía básica existente.. existente CARTOGRAFÍA TEMÁTICA TEMÁTICA:: Utiliza como soporte cartografía básica o derivada, para desarrollar algún aspecto concreto o algún fenómeno fenómeno..

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3. Problemas asociados a la Cartografía






A la hora de representar la Superficie Terrestre aparecen varios problemas: Las dimensiones de la zona a representar son muy extensas  Solución: La Superficie que queremos representar no es plana  Solución:

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3. Problemas asociados a la Cartografía


Es la razón de semejanza entre la superficie real y la representación cartográfica. 1=Dr N Dm

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3. Problemas asociados a la Cartografía





La esfera de la tierra no es un sólido desarrollable.. desarrollable Cuando se intenta representar la esfera sobre un plano, hay que transformar las líneas esféricas en curvas planas.. planas (Proyección Cartográfica)). Cartográfica

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De la esfera al plano.


El paso de la esfera al plano es necesario para GPS cuando trabajamos en dos dimensiones lo que hacemos es corresponder cada punto de la tierra con nuestro mapa, para obtener esta correspondencia se utilizan las proyecciones cartográficas.

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Que es Proyección Cartográfica? Es la representación de la superficie curva de la Tierra, en una superficie plana a través de un plano de proyección.

(Bugayevskiy y ESRI,1994).

Snyder

Superficie Terrestre Curva

Plano de Proyección

1995;

Superficie del Mapa Plano Junio - 2007

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Proyección Cartográfica


Son transformaciones matemáticas que permiten representar (proyectar) a la esfera en el plano, y convertir las coordenadas geográficas (latitud & longitud) en coordenadas cartesianas (x & y). y).




Este proceso conlleva distorsiones de la superficie original en 3-dimensiones, al convertirse a una superficie plana de dos dimensiones dimensiones..

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Tipos de Proyecciones Los tipos de Proyecciones Se realizan en base a cálculos matemáticos efectuados sobre figuras geométricas. El Plano, El Cono y el Cilindro. Cilindro.

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Clasificación de Proyecciones


Por La superficie desarrollable que utilizan.




Puntos de tangencia con la esfera. Pueden ser:




Su origen.




Su Origen desde donde se visualiza la proyección.

• • • • • • • • • • •

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Cónica Cilíndrica Plana Ecuatorial Polar Transversal Desarrollables Matemáticas Gnomónicas: Si el origen de las visuales es el centro de la tierra. Estereográficas: Si el origen de las visuales está en la superficie de la tierra. Ortográficas: Si el origen de las visuales está en el infinito.

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Tipos de Proyecciones

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Proyección Azimutal o Polar.




Proyección Cilíndrica Mercator.




Proyección Cónica Lambert.




Proyección Universal Transversa Mercator ercator.. Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información

Tipos de Deformaciones

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Equivalentes, se conserva la superficie.




Conformes, conservan los ángulos se usan en navegación.




Equidistantes, conservan distancia de un punto a otros y no entre todos los puntos.




Azimutales, preservan la dirección de un punto a otros puntos.




Afiláticas, igualdad de superficies y forma. Sin cumplir Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información

Ejemplos de diferentes proyecciones cartográficas


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Principio geométrico de la proyección cónica




Cónica Equivalente

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Ejemplos de diferentes proyecciones cartográficas


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Principio geométrico de las proyecciones cilíndricas:




Cilíndrica Equidistante

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Ejemplos de diferentes proyecciones cartográficas


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Principio geométrico de las proyecciones acimutales:




Acimutal Equidistante Polar

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Proyecciones convencionales por modelado matematico

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Proyección equivalente de Aitoff




Proyeción pseudo cónica de Bonne

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Proyecciones convencionales por modelado matematico

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Projección sinusoidal de Sansson Flansteed




Proyección interrumpida de Goode

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Proyección Mercator


Mercator; científico y cartógrafo, realizó la Proyección de la tierra en un cilindro de posición vertical y horizontal, Desarrollando así la Proyección Universal Transversal de Mercator (UTM).

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2. Las objeciones que tiene son:


La escala de distancias no es uniforme.  Los polos no tienen representación.  En la representación de grandes superficies se acusa distorsión que es más notoria en latitudes altas.  No se guarda proporcionalidad en la representación de las superficies para distintas latitudes.

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Zonas UTM Mercator al desarrollar la proyección UTM, dividió la esfera de la tierra en 60 zonas de 6º grados. El Perú esta situada en las zonas 17, 18 y 19

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Zonas UTM




Existen 60 zonas que cubren la tierra y van de los 84°Norte y los 80°Sur ( Este sistema de coordenadas no toma en cuenta los polos). Cada zona mide 6°de ancho. Cada Zona Tiene un meridiano central. Esto quiere decir que hay 60 sitios en la Tierra, que tienen coordenadas X UTM similares, uno por cada zona.

Ecuador Junio - 2007

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Meridiano Central

ZONA 18 Sur UTM


Cuando se hace la proyección a la Zona 18 el sistema Mercator UTM posiciona como meridiano central un valor de 500, 500,000

MERIDIANO CENTRAL

17 18 19

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Zona y Coordenada




La Coordenada Y: Y Se mide a partir del Ecuador. Hacia el Norte, se mide a partir de 0. Hacia el Sur, el valor origen en el Ecuador es 10,000,000 y se le va restado. La Coordenada X: X Se mide a partir del Meridiano Central de cada zona UTM, al cual se le asigna el valor de 500,000.

0

ECUADOR

10,000 000

Y = SUR




500,000

Y = NORTE

10,000 000

MERIDIANO CENTRAL

0

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X = OESTE

X = ESTE

MENOR A 500,000

MAYOR A 500,000

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ZONAS UTM

Parámetros ZONA 17 SUR

FALSO ESTE = 500,000 MERIDIANO CENTRAL

LATITUD ORIGEN

10,000,000

Falso Este: 500000 Falso Norte: 10000000 Meridiano Central: -81.0 Factor de Escala: 0.9996 Latitud de Origen: 0

MENOR A 500,000 Junio - 2007

FALSO NORTE

MAYOR A 500,000

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Parámetros ZONA 18 SUR

FALSO ESTE = 500,000 MERIDIANO CENTRAL

FALSO NORTE

LATITUD ORIGEN

10,000,000

Falso Este: 500000 Falso Norte: 10000000 Meridiano Central: -75.0 Factor de Escala: 0.9996 Latitud de Origen: 0

MENOR A 500,000 Junio - 2007

MAYOR A 500,000

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Parámetros ZONA 19 SUR

FALSO ESTE = 500,000 MERIDIANO CENTRAL

FALSO NORTE

LATITUD ORIGEN

10,000,000

Falso Este: 500000 Falso Norte: 10000000 Meridiano Central: -69.0 Factor de Escala: 0.9996 Latitud de Origen: 0

MENOR A 500,000 Junio - 2007

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MAYOR A 500,000

Coordenadas UTM



En UTM siempre son positivas La Zona UTM. La usamos para diferenciar a que sitio de esos 60 ZONAS nos referimos, es imprescindible indicar a que zona UTM pertenece el punto a ubicar, ya que hay 60 sitios en la Tierra, que tienen coordenadas X y Y UTM similares. ZONA

Hemisferio

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6 DIGITOS

Coordenada X (Este)

7 DIGITOS

Coordenada Y (Norte)

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Coordenadas Geográficas Son medidas angulares con respecto al plano del Ecuador, y al Meridiano de Greenwich.

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Geodesia: Forma, dimensión y campo gravitatorio de la Tierra La forma real de la Tierra es irregular y compleja. Si se desea determinar la situación de cualquier objeto es necesario utilizar un modelo de la forma de la Tierra. Geoide: superficie equipotencial del campo gravitatorio que coincide, con el nivel medio de los océanos. (Anomalías (Anomalías gravimétricas)) gravimétricas Elipsoide: Figura geométrica simple que se ajusta a la forma de la Tierra. El Eje del elipsoide coincide aprox. con el eje de rotación de la Tierra. Dátum:: Es un punto concreto, localizado sobre Dátum la superficie terrestre y sirve de origen al sistema de coordenadas. ELIPSOIDE

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GEOIDE

Concepto de Esferoide Si la tierra fuese una esfera perfecta el problema seria sencillo, pero la tierra se ensancha hacia el ecuador y en este ensanchamiento (irregular) es donde debemos introducir el concepto de esferoide y asemejar la tierra a un sólido obtenido a partir de una elipse de referencia (que es elegida por cada país según el que más se asemeje a su forma). forma).

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Esferoide y Dátum en Perú El esferoide más usado en América del Sur, y por lo tanto en el Perú, ha sido el Esferoide Internacional de 1924 (también conocido como Hayford Hayford,, 1909).
Las cartas nacionales del IGN elaboradas antes de 1990, usan este esferoide y un punto de partida, como el Dátum horizontal. El punto de partida fue La Canoa en Venezuela.
En la última década, se ha calculado un Dátum horizontal llamado World Geodetic System de 1984, o WGS 84. Las nuevas cartas (más recientes) del IGN usan este sistema y en el futuro, todas las cartas se convertirán a este nuevo datum datum..
Todos los receptores de los GPS informan las coordenadas geográficas en términos del Dátum WGS 84.


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Concepto de Dátum


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Para realizar los cálculos geodésicos, se elige un punto fundamental (DATUM), en el que la normal al geoide coincide con la normal al elipsoide. En este punto las dos superficies son tangentes. En cualquier otro punto, la normal al geoide y al elipsoide forman un ángulo denominado desviación relativa de la vertical.

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Dátum en el Perú


En Perú se utilizan dos Dátum geodésicos: 







PSAD-56, que significa Dátum Sudamericano Provisorio del año 1956, y su punto de origen se encuentra en La Canoa, Venezuela. WGS 84, que es el Dátum Universal del año 1984.

El Dátum Oficial utilizado por el IGN es el Word Geodetic System 1984 (WGS-84). Sistema Geodésico oficial del Perú RESOLUCION JEFATURAL Nº 0790792006--IGN 2006 IGN--OAJOAJ-DGC

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Consideraciones Cartográficas


Cartas en (PSAD56)  

Configurar GPS a PSAD56. Proyectar puntos levantados.

UTM PSAD56




GEO PSAD56

GEO WGS84

Digitalización de cartas 

Digitalizar en PSAD56 • Proyectar de PSAD56  UTMWGS84

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UTM WGS84

Reglas y Topología




Evitar superposiciones Traslapes intersecciones

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Creación de Geodatabase Estandarizado


Uso de modelo de datos Geológico estándar.

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Catalogo de Objetos Geológicos


Trabajar con un catalogo de Objetos estándar. 

Cartografía.



Geología. • USGS USGS(EEUU) (EEUU) • Comision carta geologica mundial mundial(CCGM), (CCGM), Paris, France • IGME (España) • BGS British Geological Survey

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Catalogo de Objetos según IGN

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Conclusiones


La transformación de datum y proyección cartográfica, realizada a través de formas simples y uso de software conocidos y comerciales, hace que sea posible y muy sencillo la realización por parte de los usuarios de GIS, de este tipo de transformaciones.




También se resalta que desde el punto de vista de la exactitud, la transformación es matemáticamente consistente. Ya que es una transformación entre sistemas de coordenadas, y no una deformación.




En cuanto al método de mejoramiento de la precisión de la cartografía, podemos distinguir errores sistemáticos, y errores de captura.

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