Unidad 4 Representaciones Terrestres Objetivos:  Identificará las diversas formas de representar la Tierra a través de la interpretación de mapas y cartas geográficas.  Describirá los elementos gráficos que se emplean en la elaboración de las representaciones geográficas y el uso que se hace de ellas.

Temas:  Coordenadas Terrestres  Forma de la Tierra  Puntos, Líneas y Círculos Imaginarios de la Tierra  Coordenadas Geográficas  Tecnología GPS  Cartografía  Proyecciones Geográficas  Tipos de Mapas  Escalas y Simbología

4.1.- Forma de la Tierra Desde la antigüedad, el hombre se ha interesado por conocer la forma del planeta donde habita. Al principio y sin ayuda de telescopios, sólo realizaba observaciones a simple vista. Gracias a ello, la mayoría de los pueblos creyó que la Tierra era plana. La noción de una Tierra esférica data de la época de los antiguos griegos. La idea se atribuyó a Pitágoras (siglo a C.). Hacia el siglo XV, se aceptaba en general que la Tierra es esférica. Existen varias pruebas que demuestran que la Tierra presenta redondez, entre ellas están:  La forma en que los barcos aparecen y desaparecen progresivamente en el horizonte.  La sombra de la Tierra que se proyecta sobre la Luna (eclipse de Luna).  En la actualidad está comprobada la redondez de la Tierra, porque ha sido mostrada y fotografiada desde el espacio, en numerosas ocasiones, por los satélites artificiales y cohetes espaciales. La Tierra no es una esfera perfecta ya que, debido a su movimiento de rotación, está ligeramente achatada en los polos y ensanchada en el ecuador, es decir la Tierra es un esferoide. En 1957 con el nacimiento de la era espacial y de los satélites artificiales, se pudo observar que la forma de la Tierra, no era un esferoide perfecto, porque presenta irregularidades (montañas, cuencas oceánicas, etc.) que originan características especiales. Por ello, se dice que la Tierra tiene forma propia que recibe el nombre de Geoide. El término geoide procede del griego, geos, que significa Tierra y eidos, que significa forma, por lo tanto, geoide significa forma de la Tierra. Como consecuencia de la redondez de la Tierra se tiene que, mientras una mitad de la Tierra está iluminada por el Sol, es decir, es de día, en la otra es de noche; pero la principal consecuencia de la redondez del planeta es el desigual calentamiento de la superficie terrestre, debido a que los rayos solares caen con diferente inclinación. Por esta razón hay tres regiones: zona cálida, zona templada y zona fría.

4.2.- Puntos, Líneas y Círculos Imaginarios de la Tierra. Uno de los principios fundamentales de la Geografía es la localización, que nos permite la ubicación de los distintos hechos y fenómenos geográficos sobre la superficie terrestre. Por lo tanto, para lograr el principio de localización, es necesario, primeramente, tomar como referencia determinados puntos, líneas y círculos imaginarios. Las principales líneas y puntos de la Tierra son: el eje y el radio terrestre, la vertical, los polos geográficos y magnéticos, el cenit y el nadir.

El eje terrestre.- es una línea imaginaria que pasa por el centro de la Tierra, también recibe el nombre de eje polar o eje de rotación. Tiene una inclinación de 23°27´ respecto al plano de la órbita terrestre (eclíptica). Radio terrestre: es la línea imaginaria que va desde el centro de la Tierra a cualquier punto de la superficie terrestre. El radio polar es menor, debido al achatamiento, que el radio ecuatorial. Vertical.- es una línea imaginaria que representa la dirección que sigue un cuerpo al caer, atraído por la fuerza de gravedad hacia el centro de la Tierra. Los “polos” son los puntos extremos del eje de rotación de la Tierra llamado “Eje Terrestre” Cenit: Es el punto más alto que queda sobre la cabeza del observador.- Lo obtenemos cuando prolongamos la “vertical” del lugar hasta la “esfera celeste” Nadir: Es el punto diametralmente opuesto al cenit Los principales círculos y semicírculos de la Tierra son los paralelos y los meridianos. Los paralelos: son círculos imaginarios, perpendiculares al eje terrestre. Se caracterizan por disminuir de tamaño al acercarnos a los polos. Se pueden trazar tantos paralelos como se quiera, pero sólo 5 son importantes: el Ecuador, el Trópico de Cáncer, el Trópico de Capricornio, el Círculo Polar Ártico y el Círculo Polar Antártico.

Ecuador: es el círculo imaginario más grande de la Tierra, y la divide en dos partes iguales llamadas “Hemisferios” denominados Norte o Boreal y Sur o Austral. Todos los días del año en el ecuador, los días y las noches duran lo mismo, 12 horas. Los Trópicos, son paralelos ubicados a 23° 27´ al Norte y Sur del Ecuador. Los más importantes son: el Trópico de Cáncer y el Trópico de Capricornio. Los trópicos establecen límites entre las zonas tórridas y templadas y son los dos puntos situados más al Norte y al Sur, respectivamente, de la superficie terrestre donde los rayos del Sol inciden perpendicularmente sobre la Tierra, al mediodía, al menos un día al año, el día del solsticio de verano (21 de junio) y el día del solsticio de invierno (21 de diciembre). Los Círculos Polares Ártico y Antártico están ubicados a 66° 33´ al Norte y Sur del Ecuador. Establecen límites entre las zonas templadas y frías del globo terráqueo. En ellos se produce el sol de media noche, ya que el Sol cae ininterrumpidamente por 24 horas continuas. Los Meridianos: son semicírculos perpendiculares al Ecuador. Se unen en los polos y cada uno completa, con su meridiano opuesto, un círculo terrestre que pasa por los polos. A diferencia de los paralelos, todos los meridianos poseen el mismo tamaño. Los más importantes son: el meridiano de Greenwich y la Línea Internacional del Tiempo o meridiano 180°. a) Meridiano de Greenwich: es considerado como el meridiano principal y junto a su meridiano opuesto, antimeridiano o antípoda, dividen al planeta en dos mitades iguales o Hemisferios: Oeste u Occidental y Este u Oriental. Se le denomina así porque pasa por el antiguo Centro Astronómico

ubicado en el poblado de Greenwich, suburbio de Londres, Inglaterra. El meridiano de Greenwich se adoptó como referencia en una conferencia internacional celebrada en 1884, en Washington, auspiciada por el presidente de los EE.UU., a la que asistieron delegados de 25 países. b) Meridiano de 180°: es opuesto a Greenwich y es conocido como la Línea Internacional del Tiempo. Presenta curvaturas para no recorrer ninguna de las islas del Océano Pacífico, pues determina el cambio de día y fecha. Atraviesa el estrecho de Behring.

4.3.- Coordenadas Geográficas Los puntos, líneas y círculos imaginarios mencionados anteriormente, nos sirven como sistema de referencia para establecer las coordenadas geográficas.

Las coordenadas geográficas: son tres puntos que nos permiten localizar los hechos y fenómenos geográficos sobre la superficie terrestre: Latitud, Longitud y Altitud. Latitud: Es la distancia angular que hay de un punto cualquiera de la superficie terrestre al Ecuador. Al ser un ángulo, se mide en grados, minutos y segundos, donde cada grado se divide en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos. Todos los puntos ubicados sobre el mismo paralelo tienen la misma latitud. Su valor es de 0° grados sobre la línea del Ecuador, hasta alcanzar un valor máximo de 90° grados en los polos. La latitud es Norte o Sur según el punto se encuentre ubicado al Norte o Sur del Ecuador. Longitud: Es la distancia angular que hay de un punto cualquiera de la superficie terrestre al meridiano de Greenwich. Al ser un ángulo, se mide en grados, minutos y segundos, donde cada grado se divide en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos. Todos los puntos ubicados sobre el mismo meridiano tienen la misma longitud. Los polos Norte y Sur no tienen longitud Su valor es de 0° hasta 180° grados (0° grados en el meridiano de Greenwich y 180° grados en el lado opuesto a dicho meridiano). La longitud es Este u Oeste según el punto se encuentre ubicado al Este u Oeste del meridiano de Greenwich.

Altitud: Es la distancia, medida en metros, que hay de un punto cualquiera de la superficie terrestre respecto al nivel del mar. Es positiva cuando el lugar se encuentre por encima del nivel del mar y negativa cuando, al descubierto, se encuentre por debajo de dicho nivel. 4.4.- Cartografía: La cartografía es la ciencia que trata de la representación del planeta Tierra sobre un plano al cual se le llama mapa. Un mapa es una representación total o parcial de la superficie curva de la Tierra sobre una superficie plana, casi siempre en una hoja de papel. Los mapas representan, con la necesaria minuciosidad, los diversos accidentes geográficos; además su sencillo manejo y fácil transporte las hacen muy útiles. La mayor desventaja que representan los mapas se debe a su naturaleza plana; siempre contienen deformaciones, las cuales solamente en los mapas de áreas muy pequeñas carecen de importancia. La forma más exacta de representar a la Tierra, es el globo Terráqueo, debido a que la esfera es el cuerpo geométrico más parecido a la forma de la Tierra. Sin embargo, presenta algunas desventajas: 1.- No pueden observarse los dos hemisferios al mismo tiempo. 2.- Ocupa mucho espacio.

3.- Es muy costoso. 4.- Su manejo es difícil: mientras viajan, los pilotos y automovilistas no pueden utilizarlo. 5.- No es útil para representar pequeñas porciones de Tierra. 6.- Contiene poca información. La dificultad de elaborar un mapa puede verse si se intenta pelar una naranja y extender la cáscara, sin deformarla, sobre una superficie plana. Por ello, se hace uso de la proyección geográfica, que es una representación gráfica que traslada desde la superficie curva de la Tierra la red de meridianos y paralelos sobre una superficie plana (mapa) con la intención de disminuir o minimizar las distorsiones. Se distinguen tres tipos de proyecciones geográficas básicas: cilíndricas, cónicas, y azimutales.

1.- Proyección cilíndrica: se obtiene al proyectar el globo terrestre sobre una hoja de papel en forma de cilindro, que envuelve a la esfera y se apoya sobre el ecuador. Representa a la superficie terrestre en su totalidad, proyectada en un plano. La característica más importante de esta proyección consiste en que el sistema de meridianos y paralelos se transforma en un sistema de líneas rectas que se cortan perpendicularmente. Los paralelos tienen la misma longitud que el Ecuador y las distancias entre ellos aumentan a medida que se acercan a los polos. Los meridianos son rectas paralelas entre sí dispuestas verticalmente y a la misma distancia unos de otros. Ventajas: 1.- Permite representar toda la superficie terrestre. 2.- La deformación es mínima en la región del ecuador. Desventajas: 1.- Grandes distorsiones en las regiones de los polos, por lo que no suele emplearse esta proyección en mapas de latitudes extremas. 2.- Los meridianos no confluyen en los polos. Es una de las más proyecciones geográficas más utilizadas aun cuando por lo general en forma modificada, debido a las grandes distorsiones que ofrece en las zonas de latitud elevada, cosa que impide apreciar en sus verdaderas proporciones las regiones polares.

2.- Proyección cónica: se obtiene proyectando los elementos de la superficie esférica terrestre a un cono tangente, tomando el vértice en el eje que une los dos polos. El resultado es un mapa semicircular en el que los meridianos son líneas rectas dispuestas radialmente y los paralelos arcos de círculos concéntricos. La escala aumenta a medida que nos alejamos del paralelo de contacto entre el cono y la esfera. Ventajas: 1.- Es muy exacto en su representación de los continentes. Desventajas 1.- Unas de sus desventajas es que no representa completamente a la tierra, es decir, solo representa un hemisferio, ya sea Norte o Sur. 2.- Las regiones ecuatoriales se distorsionan. 3.- Las zonas cercanas al paralelo base obtienen mayor dimensión. 3.- Proyección acimutal: se obtiene al proyectar una porción de la Tierra sobre un disco plano tangente al globo en un punto seleccionado, obteniéndose la visión que se lograría ya sea desde el centro de la Tierra o desde un punto del espacio exterior. Este sistema se utiliza sobre todo para representar las zonas polares, latitudes altas, o para mostrar un hemisferio completo

Desventaja: ofrecen una mayor distorsión cuanto mayor sea la distancia al punto tangencial de la esfera y del plano.

4.- Proyecciones modificadas: En la actualidad la mayoría de los mapas se hacen a base de proyecciones modificadas o combinadas, a veces con varios puntos focales a fin de corregir, en lo posible, las distorsiones en ciertas áreas seleccionadas, aun cuando se produzcan otras nuevas en lugares a los que se concede importancia secundaria, como son por lo general las grandes extensiones de mar. Entre las más usuales figuran: la proyección homolosena de Goode, utilizada para fines educativos, y los mapamundis elaborados de acuerdo a la proyección de Mollweide, que tiene forma de elipse y menores distorsiones:  Proyección homolosena de Goode: proyección discontinua en la que la Tierra se representa en partes irregulares unidas. Se consigue así mantener la sensación de esfera y una distorsión mínima de las zonas continentales.  Proyección de Mollweide.- Muestra toda la superficie terrestre, los meridianos aparecen como líneas curvas, que se unen en los polos y los paralelos son líneas rectas. Su gran problema es que llega a tener distorsiones en las imágenes.

Conclusiones: Los adelantos cartográficos actuales están basados en investigaciones científicas y en el empleo de los últimos adelantos en la tecnología y el uso de aparatos de alta precisión; las fotografías aéreas, la fotogrametría, la fotointerpretación, el uso de imágenes de satélite y las nuevas metodologías en la elaboración de las cartas o mapas geográficos, dan al hombre un conocimiento más real del mundo en que vive.

4.5.- Tipos de mapas: Los mapas son representaciones gráficas, totales o parciales de la superficie terrestre. Existen muchas clases de mapas, pues varían tanto por su tamaño y forma como por su finalidad, por lo que pueden clasificarse en: Físicos y Humanos.

1.- Mapas físicos: Representan la configuración natural de la superficie terrestre, en ellos se pueden identificar ríos, lagos, montañas, etc. Los mapas físicos pueden ser: geológicos, biogeográficos, edafológicos, meteorológicos, orográficos, oceanográficos, hidrográficos y climatológicos.

Mapas geológicos: muestran la distribución de los distintos tipos de roca sobre el terreno, su forma y las relaciones entre ellos. Puede mostrar también otros datos adicionales como pueden ser la edad geológica y su estructura (pliegues y fallas). Mapas biogeográficos: Representan la distribución de plantas y animales sobre la superficie terrestre. Mapas edafológicos: Representan la distribución de los suelos. Mapas meteorológicos: Representan la distribución geográfica de los fenómenos atmosféricos: temperatura, presión, vientos, humedad, etc. Mapas orográficos: Representan las formas del relieve continental (depresiones, llanuras, colinas, mesetas, montañas). Mapas oceanográficos: Representan las formas del relieve submarino u otros elementos oceánicos (golfos, bahías, ensenadas, corrientes marinas, etc.).

Mapas hidrográficos: representan los fenómenos y los hechos hidrográficos (ríos, lagos, lagunas, arroyos, etc.).

Mapas climatológicos: Representan la distribución geográfica de los climas. 2.- Mapas humanos: representan características propias del desarrollo humano, como la distribución de la población, división política, desarrollo económico, etc., pueden ser: étnicos, turísticos, económicos, políticos, linguisticos, etc.

Mapas étnicos: Representan las distribución y principales asentamientos de grupos indígenas. Mapas turísticos: En ellos se muestran los principales lugares naturales e históricos que pueden ser motivo de visitas de turistas. Mapas económicos: Muestran los diferentes tipos de actividades productivas. Mapas políticos: Representan la división de los distintos países, provincias con sus respectivas capitales y ciudades. Mapas Linguísticos: Muestran información sobre la distribución y clasificación de los principales idiomas y dialectos de una región o país.

4.6.- Escalas y Símbolos Un mapa no es una reproducción exacta de la superficie terrestre sino una representación. El cartógrafo, al preparar el mapa, selecciona los hechos que considera deben ser representados de acuerdo con la finalidad a que el mapa va a ser dedicado, y los representa mediante símbolos. Los símbolos constituyen el lenguaje visual en los mapas. Mientras mejor conozcamos los símbolos empleados por los cartógrafos para representar los distintos fenómenos geográficos, mayor cantidad de información obtendremos del mapa, el cual nos ampliará los conocimientos de la región, estado o país que deseamos conocer. La simbología en un mapa, es el conjunto de signos, figuras y colores que aparecen en los mapas, mediante los cuales se puede interpretar la información contenida en ellos. Algunos símbolos se refieren a aspectos físicos, como altitudes, sistemas fluviales, tipos de rocas, suelos, climas o vegetación. Otros se refieren a fenómenos sociales y económicos como vías de comunicación, zonas industriales, agrícolas, urbanas, etc. Podemos considerar el mapa como una imagen reducida del área que representa y, por ello, todas las medidas deben aparecer reducidas en la misma proporción.

La escala es la representación proporcional de los objetos, por ello, todo mapa debe de indicar la escala a la que está hecho, ya que es la única manera de saber el tamaño de lo que se está representando. Existen dos maneras de representar la escala en un mapa: gráfica y numérica. La representación gráfica de la escala consiste en una barra dividida en tramos blancos y negros, en la que se indican las distancias. Ver la representación gráfica de la escala en el mapa de la presentación. La representación numérica da la relación entre la longitud de una línea en el mapa y la correspondiente en el terreno. Se representa en forma de quebrado, con la unidad como numerador, por ejemplo, 1/5 000 o 1:5 000 y significa que una unidad en el mapa equivale a 5 000 en la realidad. Estas unidades pueden ser de cualquier tipo, kilómetros, millas, metros cuadrados, etc. Así, en un mapa con escala 1:5 000, un centímetro lineal en el mapa son 5 000 centímetros en la realidad, es decir 50 metros; de la misma manera, un centímetro cuadrado en el mapa son 5000 centímetros cuadrados en la realidad, o sea, 0.5 metros cuadrados.

La representación del relieve en los mapas El relieve es la diferencia del nivel entre los distintos puntos de la superficie terrestre. La representación del relieve en los mapas se logra mediante la utilización de distintos métodos. Uno de ellos es el de las curvas de nivel que van uniendo los puntos situados a igual altura. En la presentación del tema se muestra un ejemplo de la utilización de las curvas de nivel en un mapa.

4.7.- Tecnología GPS Sistema de Posicionamiento Global (GPS): Para llevar a cabo posicionamientos de alta precisión es necesario utilizar equipos de medición de la tecnología más avanzada, tales como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS por sus siglas en ingles). El GPS es un sistema de posicionamiento por satélites desarrollado por el Departamento de la Defensa de los E.U., diseñado para apoyar los requerimientos de navegación y posicionamiento precisos con fines militares. En la actualidad es una herramienta importante para aplicaciones de navegación, posicionamientos de puntos en tierra, mar y aire. Permite conocer la localización de un punto sobre la superficie terrestre, mediante la transmisión y recepción de señales electromagnéticas, que proporcionan posiciones en tres dimensiones, las 24 horas del día, en cualquier parte del mundo y en todas las condiciones climáticas. El GPS está integrado por tres segmentos o componentes de un sistema, que a continuación se describen: a) Segmento Espacial: Consiste en satélites GPS que emiten señal de radio desde el espacio, formando una constelación de 24 satélites distribuidos en 6 órbitas con un período de rotación de 12 horas y una altitud aproximada de 20 200 km. Esta distribución espacial permite cubrir toda la superficie del globo terráqueo. b) Segmento de control: Es una serie de estaciones de rastreo, distribuidas en la superficie terrestre que continuamente monitorea a cada satélite analizando las señales emitidas por estos y a su vez, actualiza los datos de los elementos y mensajes de navegación, así como las correcciones de reloj de los satélites. Las estaciones se ubican estratégicamente cercanas al plano ecuatorial y en todas se cuenta con receptores con relojes de muy alta precisión. c) Segmento usuario: Lo integran los receptores GPS (son los que podemos adquirir en las tiendas especializadas) que registran la señal emitida por los satélites para el cálculo de su posición tomando como base la velocidad de la luz y el tiempo de viaje de la señal, así se obtienen las distancias entre cada satélite y el receptor en un tiempo determinado, observando al menos cuatro satélites en tiempo común; el receptor calcula las coordenadas X, Y ,Z y el tiempo. ¿Cómo trabaja el sistema GPS para determinar la posición de un punto? El software instalado en el receptor realiza un primer cálculo de la posición de un punto al captar la señal de los satélites, posteriormente es procesada en una computadora que utiliza un software especial. La posición del receptor se determina a través de una serie de mediciones de distancias en un momento determinado; estas distancias se utilizan conjuntamente con las posiciones de los satélites al instante de emitir las señales. Los propios satélites emiten los datos de su posición orbital que permiten conocer su ubicación y calcular la posición del receptor en la Tierra. La posición tridimensional del receptor es el punto donde se intersectan distancias de un grupo de satélites.