Así se mide. Así lo hace la Topografía. Así la Geodesia.

Transcripción

1 1. GEODESIA. Está definida como la ciencia que se ocupa del estudio de la forma y dimensiones de la tierra, así como de los métodos y procedimientos de creación de las redes de puntos de apoyo, que sirven como base planimétrica y altimétrica para los levantamientos topográficos y realización de los mapas. Managua mts mts. mts. León Así se mide. Así lo hace la Topografía La geodesia considera la curvatura de la tierra y tiene una relación estrecha con la Astronomía, Geofísica y otras ciencias mts. Así la Geodesia. 2. TOPOGRAFIA. Es una disciplina científica que se ocupa del estudio detallado de la superficie terrestre en el sentido geométrico, así como de los métodos de representación de los elementos del terreno en un plano en forma de mapas y planos topográficos. Está internamente relacionada con la geodesia, geografía, geomorfología y otras ciencias. Los planos topográficos son una representación ortogonal del terreno. 3. DIFERENCIA ENTRE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA a) Geodesia: Comprende las mediciones en las cuales sí se toma en cuenta la curvatura terrestre, es decir que las grandes áreas se toman como partes de una Esfera y no como un Plano. b) Topografía: Comprende mediciones de pequeñas porciones de terreno, en las cuales no se toma en consideración la curvatura terrestre, considerando la superficie terrestre como un plano 4. GEOIDE Superficie de Nivel (Geoidal) Superficie de Nivel por un Punto. Figura equipotencial, que se logra prolongando los mares y oceános (el nivel medio) por debajo de los continentes. Tiene una forma muy compleja, debido a la distribución desigual de las masas en el cuerpo de tierra. No se le puede expresar mediante una fórmula matemática. Líneas de Gravedad 5. ELIPSOIDE DE REVOLUCION O ESFEROIDE: Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 52

2 b Superficie arbitraria, que sirve de fundamento para el cálculo de la situación de los puntos geodésicos. Geoide (figura sólida física y real) b a a Elipse (figura plana) Sus medidas se calculan mediante observaciones astronómicas yse caracterizan por las longitudes de sus SEMI-EJES a (semi-eje mayor) y b (semi-eje menor) y el achatamiento f, que se determina por la fórmula: f = a - b a Elipsoide o Esferoide (figura sólida geométrica) MEDIDAS DEL ELIPSOIDE El elipsoide al que se encuentra referencia la cartografía de Nicaragua es el elipsoide de Clarke de 1866, cuyos datos aparecen en la siguiente tabla: AUTOR PAIS AÑO SEMI - EJE SEMI - EJE 1 / F MAYOR A MENOR B Krakoski URSS :298,3 Heiford E.U.A :297 Bessel R.F.A :299,2 Clarke Inglaterra :295 Clarke Inglaterra :293,5 LINEAS, PUNTOS Y PLANOS DEL ELIPSOIDE TERRESTRE LONGITUD Y LATITUD GEOGRAFICA Las líneas, puntos y planos del elipsoide terrestre son: Polo norte Polo sur, Son los puntos de intersección del elipsoide por el eje de rotación. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 53

3 Paralelos, Meridianos Son líneas con coordenadas geodésicas (geográficas) constantes, estas coordenadas se llaman LONGITUD y LATITUD. LONGITUD: Es el ángulo diedro formado, en un lugar dado, por el plano meridiano de otro lugar tomado como origen. LATITUD: Es el ángulo formado, en un punto determinao, por la vertical del lugar con el plano del Ecuador. SISTEMA DE COORDENADAS PLANAS RECTANGULARES Las coordenadas planas se sitúan en los mapas, e decir, la red de cuadrículas, para ayudarnos a realizar mediciones sobre los mismos y determinar coordenadas Origen y x y x + La coordenadas Origen geográficas (latitud y longitud) siempre van a aparecer en las esquinas del mapa. Hay mapas a escalas grandes a los que sólo se les sitúa las coordenadas planas, además, existen tablas para calcular de coordenadas geográficas a planas y de planas a geográficas. GENERALIDADES SOBRE LAS PROYECCIONES CARTOGRAFICAS La proyección cartográfica es un método matemático que permite la representación de la superficie del elipsoide o esfera, sobre un plano, estableciendo una dependencia analítica entre las coordenadas Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 54

4 geográficas de los puntos sobre el elipsoide terrestre y las coordenadas de esos mismos puntos en el plano. En la gráfica siguiente se representa el perfil de un rostro humano, afectado por los diferentes tipos de proyecciones cartográficas. Son varios los métodos para desarrollar las superficie curva del elipsoide sobre el plano, los más comunes son: Proyección Cilíndrica Proyección Azimutal Rodear el esferoide con un cilindro (Proyecciones cilíndricas). Rodear el esferoide con un cono (Proyecciones cónicas). Colocar el esferoide tangencialmente a un plano (proyecciones azimutales). Proyección Cónica POLO Después se proyecta una parte de la red de meridianos desde el mapa, sobre el cilindro, cono o plano. El cilindro o el cono pueden ser tangentes o secantes al esferoide y la posición de su eje puede ser normal, transversal o inclinado. Cilindro Secante a un Esferoide CLASIFICACION DE LAS PROYECCIONES CARTOGRAFICAS De acuerdo a la superficie geométrica que se utiliza en su proyección: CILINDRICAS: CONICAS: Cuando la superficie auxiliar es la de un cilindro Tangente o Secante al elipsoide. Cuando la superficie auxiliar es la de un cono Tangente o Secante al elipsoide. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 55

5 ACIMUTALES: Cuando la superficie auxiliar es un plano Tangente o Secante. De acuerdo al carácter de las deformaciones: CONFORMES: Se mantiene la forma (ángulo), pero no el área. EQUIVALENTES: ARBITRARIAS: Se mantiene las áreas, pero la forma cambia. No se mantienen ni la forma ni el área. Por la posición del eje: RECTAS: OBLICUAS: TRANSVERSALES: PROYECCION UNIVERSAL TRANSVERSAL DE MERCATOR (U.T.M.) Esta es la proyección utilizada en Nicaragua, de forma genera, podemos decir que es un cilindro secante, con su eje horizontal que corta al elipsoide calculado por Clarke en Para comprender esta proyección, tenemos que remitirnos primero al sistema de enumeración de zonas en la cuadrícula de Mercator Transversal, donde la esfera se ha dividido en 60 zonas de 6º de longitud y en franjas de 4º de altitud. La enumeración de las zonas comienza con el 1 en 180º W hasta 174º E. Las franjas son señaladas a partir del Ecuador con letras, A,B,C.etc. Nicaragua, está comprendida en las zonas 16 y 17, cuyos meridianos centrales son el 87º y el 81º respectivamente. Entre ambas zonas, (16 y 17), hay un solape de 30 en longitud, es decir, la zona 16 se mete en la y la zona 17 se mete en la minutos, lo que hace que haya un traslape de 1º. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 56

6 UBICACIÓN DE NICARAGUA EN EL SISTEMA MUNDIAL DE CUADROS DE 100,000 MTS DE U.T.M. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 57

7 SISTEMA DE REFERENCIA CUADRICULAR CONCEPTO DE MAPA GEOGRAFICO Y PLANO TOPOGRAFICO Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 58

8 MAPA GEOGRAFICO: Es la representación reducida, generalizada y matemáticamente determinada, de la superficie terrestre sobre un plano, en el cual se interpreta la distribución, el estado y los vínculos de los distintos fenómenos naturales y sociales, seleccionados y caracterizados de acuerdo con la asignación concreta del mapa. En el mapa se representa toda la superficie terrestre o una parte de ella, teniendo en cuenta la curvatura de la tierra. Para la construcción de un mapa, los puntos y líneas del terreno, se proyectan sobre la superficie del esferoide, y luego, la superficie del esferoide, mediante determinadas leyes matemáticas, se proyecta sobre un plano. PLANO TOPOGRAFICO: Es la representación reducida y semejante en el plano (papel), por medio de la proyección ortogonal, de un área relativamente pequeña de terreno, sin tener en cuenta la curvatura de la tierra. La representación reducida de la superficie terrestre que se obtiene en un plano topográfico es semejante a la del terreno. Los planos topográficos para construcción de fábricas, industrias, edificaciones, etc., generalmente se hacen a escalas 1:500, 1:1000 y 1:2000. ESCALAS, PRECISION DE LA ESCALA Y PRECISION DE UN MAPA ESCALA: Se llama escala de una representación cualquiera (mapa, foto aérea, esquema, dibujo, etc.) al grado de reducción de su imagen con respecto al natural. Por ejemplo si podemos decir, que la escala esla relación que existe entre una distancia medida en el plano y en el terrenno. E= d/d d= Distancia en el mapa D= Distancia en el terreno Esto se puede escribir así: E = 1 sobre D/d, es decir, en forma de una razón. Ejemplo: 1/50000, significa que una unidad cualquiera medida en el mapa, equivale a unidades en el terreno. TIPOS DE ESCALAS: Escala numérica: 1/ / :25000 Escala gráfica: Encontramos dos tipos: Escala lineal Escala transversal PRECISION DE LA ESCALA: Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 59

9 Teóricamente la precisión de la escala es el menor segmento de terreno que se puede representar en el mapa de una escala dada. En el mapa se puede apreciar a ojo segmentos de líneas no menores de 0,1 mm., por tanto, en el mapa sólo se pueden representar a aquellas proyecciones horizontales de las líneas del terreno, que a escala dada corresponden a un segmento de 0,1 mm. y más (0,1 mm. se considera como la precisión gráfica límite). En algunos textos se plantea 0,07 mm. PRECISION DEL MAPA O PLANO: La precisión de un mapa o un plano se puede comprobar comparando la medida hecha en el mapa y la correspondiente en el terreno. La diferencia entre ambas nos dará el error del mapa o plano. Para ello debemos medir con cuidado en ambas partes. La forma más convincente es apoyarnos en un punto de la base geodésica planimétrica para hacer la medición. Todo mapa o plano topográfico debe reunir la condición de que sus puntos queden situados con un margen de error máximo de 0.5 mm. ESCALA ERROR MAXIMO 1:10,000 5 m 1:50, m CLASIFICACION DE LOS MAPAS Los mapas se clasifican teniendo en cuenta los siguientes aspectos: Escala, Contenido, Destino. CLASIFICACION DE LOS MAPAS POR SU ESCALA: Existen tres tipos de mapas según la escala: A grandes escalas (1:250,000 y mayores), A mediana escala (menores de 1:250,000 hasta 1:000,000), De escala pequeña (menores de 1:000,000). Queremos resaltar que el mapa topográfico a escala 1:50,000, generalmente constituye el mapa base de un país, es decir, el fundamental para la defensa y la planificación del mismo. CLASIFICACION DE LOS MAPAS POR SU CONTENIDO: Por su contenido los mapas se dividen en: Geográficos Generales, Especiales o Temáticos. En los mapas geográficos generales se representa una característica general del territorio en cuanto a sus particularidades físico - geográficas y económicas. Su contenido abarca la hidrografía, el relieve, las poblaciones, la red vial, los límites y algunos elementos de la vegetación y de los suelos. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 60

10 Generalmente se subdividen en: Manual de Consulta sobre Temas Catastrales Topográficos a escala 1:250,000 y mayores, Topográficos a escalas mayores que 1:250,000 hasta 1: , Geográficos generales de resumen a escalas menores que 1:000,000. Entre los mapas especiales se encuentran: Aquellos en los que se resalta uno o varios contenidos del mapa general en primer plano, debido a la plenitud y detallado de sus características. Ejemplo, los mapas hipsométricos o de relieve. Aquellos en que se desea mostrar un fenómeno cualquiera, además de los elementos del mapa geográfico general. Los mapas temáticos se dividen en: Físico Geográficos, Económico Sociales, Técnicos. Los Físico Geográficos sew dividen en: Físico Geográficos Generales, Geológicos, De suelos, Botánicos Climáticos, etc. Los Económico Sociales se dividen en: De Población, Económicos (industria, agricultura, comercio, etc.), De Cultura, Salud Pública. Históricos, etc. Los Técnicos se dividen en: De Navegación Marítima, De Navegación Aérea, De Proyectos, etc. CLASIFICACION DE LOS MAPAS POR SU DESTINO O USO: Mapas de Economía (Construcción, navegación, carreteras, etc.) Mapas para la ciencia, educación y cultura (escolares, etc.) El destino del mapa influye en la escala, el contenido y el método de preparación. Los mapas topográficos responden a diferentes necesidades de la agricultura, la defensa del país y estudios científicos. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 61

11 MAPA GEOGRAFICO Manual de Consulta sobre Temas Catastrales MAPA GEOGRAFICO BASE MATEMATICA REPRESENTACION CARTOGRAFICA PROYECCIO N ESCALA BASE GEODESICA HIDROGRAFIA RELIEVE SUELO Y VEGETACIO N PUNTOS POBLADOS VIAS DE COMUNICACION DIVISION POLITICO ADMINISTRATIVA ELEMENTOS DE ECONOMIA Y CULTURA ELEMENTOS AUXILIARES DATOS COMPLEMENTARIOS LEYENDA GRAFICOS DATOS MAPAS COMPLEMENTARIOS DATOS NUMERICOS Y TEXTO DIAGRAMAS GRAFICOS Y PERFILES Para la confección y utilización de los mapa geográficos, es necesario conocer sus cualidades y características, por eso, se requiere realizar un estudio de la división del contenido por elementos, que permita comprender el sentido, el valor y las funciones de cada uno, así como sus relaciones. En el mapa geográfico encontramos: Representación Cartográfica: que es la parte fundamental de cualquier mapa geográfico y contiene un conjunto de informaciones acerca de los elementos naturales, sociales y económicos. Base Matemática: es la que representa la relación analítica entre los puntos con coordenadas de la superficie del elipsoide y estos mismos puntos en el plano. Elementos Auxiliares: presentes en todo mapa, además de la representación, estos nos ayudan a su lectura. Entre estos encontramos la leyenda, los gráficos de escalas lineales, escala gráfica de pendientes, gráfico de los límites político administrativos, etc. Los Datos complementarios: Pueden ser otros mapas, textos, perfiles, etc. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 62

12 SISTEMA MILITAR DE REFERENCIA DE CUADRICULAS Se usa con las proyecciones UTM y UPS (siglas muy conocidas en el idioma inglés), El mundo se divide en áreas geográficas regulares con una sola identificación llamada DESIGNACIÓN DE LA ZAONA DE CUADRICULA, que es la combinación de un número y una letra, ejemplo: 16I. El número se obtiene de dividir el mundo en 60 zonas de 6º de longitud cada una. La letra sale de dividir en franjas desde 80º de latitud sur y hasta 84º de latitud norte. Se comienza con la C y se termina con la X, omitiendo la I y la O, teniendo cada franja 8º de latitud. Cada una de estas grandes zonas de 6º y 8º, es dividida en cuadros de 100,000 mts., los cuales se identifican por dos letras, la primera que es la columna que empieza con la letra A en el meridiano 180º en sentido Este hasta la Z y omitiendo la Y y la O, lo que abarca 18º, repitiéndose el proceso cada 18º de longitud. La segunda letra pertenece a la fila, estas comienzan desde la A, hasta la V, omitiendo la Y y la O, se distribuyen de forma tal que no exista confusión, es decir, hay filas que en el Ecuador empiezan por A y ella misma en la zona aledaña por F. cad 200,000 mts., se repite el alfabeto de nuevo. Cada cuadrado de 100 mts., se divide en 100 partes, comenzando por el 001 y terminando en el 100.Cada cuadrado producto de la división anterior se divide en 4 partes, tomando las letras NE, NO, SE y SO. Este formato es el que se utiliza en el mapa topográfico 1:10,000, ejemplo: de nomenclatura 16P - FK EN. NOMENCLATURA DE LOS MAPAS TOPOGRAFICOS Si tomamos un mapa 1:50,000 veremos que la hoja tiene en su parte superior un nombre que la identifica, sin embargo, su situación en la superficie terrestre está determinada por un conjunto de números o números y letras a los cuales se les llama nomenclatura. Por medio de la nomenclatura las hojas pueden ser localizadas en el elipsoide y en el territorio del país en cuestión. Para cada escala existe una nomenclatura: Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 63

13 1.- El origen de la nomenclatura comienza en la hoja 1:1,000,000, formando las franjas y columnas qn que se divide el esferoide. Las columnas cada 6º de longitud (zonas), las franjas cada 4º de latitud, las columnas se identifican con números, y las franjas con letras. Nicaragua está situada en las siguientes cuatro hojas: ND-16, ND-17, NC- 16, NC La hoja a escala 1:250,000, se derivará de dividir la hoja 1:1, en 16 partes. Sistema de Numeración de las Cuadrículas U.T.M. Nicaragua está dividida por 12 hojas a escala 1:250,000. 6º N - Al Norte del Ecuador. D - Franja Columna (Zona). 4º las La número 11 dentro de 1:1, La hoja a escala 1: se forma al dividir una hoja 1:1, en 144 partes, teniendo 30 de longitud y 20 de latitud. Las franjas irán identificadas por un número y las columnas también. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 64

14 Dentro de una hoja escala 1:250,000 encontramos 9 hojas a escala 1: La nomenclatura para las hojas escala 1:50,000 se forma de partir la hoja escla 1: y dividiéndola en cuatro partes (cuadrantes). Cada parte será identificada con números romanos y en sentido de las manecillas del reloj. 5.- Al dividir la hoja escala 1:50,000 en cuatro partes se forma la nomenclatura dela 1:25,000, de la siguiente forma: A partir de la nomenclatura del mapa a escala 1:25000, la forma más corrrecta y utilizada por varios países es la siguiente: Como hemos visto hasta ahora, para el mapa a escala 1:10,000 se han establecido dos formatos, el catastral y el que se hace dividiendo por Coordenadas Geográficas a partir del formato del mapa 1:100,000, sin embargo, en Nicaragua se han confeccionado gran cantidad de ortofotomapas con el formato derivado de los cuadros de Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 65

15 100,000 mts, del Sistemamilitar de referencia de cuadrículas desarrollado sobre la proyección Universal de Mercator, el cual explicamos a continuación. 6.- Para obtener la nomenclatura 1:10,000, se empleó la división catastral, la cual comienza de la hoja 100,000, o sea se dividió en 4 partes el 1:50,000, tomando cadaparte número arábigo, y al final, esta hoja se dividió en 16 partes, ejemplo: Así se hizo en Nicaragua: Los tres ceros que se encuentran al final de cada código, significan que la hoja es rural. 7.- Los mapas o planos topográficos a escalas 1:5,000, 1:2,000 y 1:1,000 no tienen nomenclatura, excepto el 1:1,000 catastral, que parte de dividir en 100 partes la hoja catastral 1:10,000, la enumeración parte del 1 y llega hasta el En ocasiones se hacen mapas de regiones donde no se sigue un orden en cuanto al área que abarcan, es decir, de acuerdo a la petición del usuario, esque se determina el tamaño de las hojas. Muchos de estos mapas se identifican por el nombre de la hoja, el cual se sitúa en su parte superior. IMPORTANCIA DE LOS MAPAS Y PLANOS TOPOGRAFICOS Los mapas y planos topográficos juegan un papel fundamental en la planificación y defensa de un país. Su grado de utilidad depende en gran medida, de su escala y el tipo de mapa o plano. Los mapas a pequeña escala, nos sirven para tener una visión general de un territorio o país y en ellos las mediciones no son tan precisas como en las grandes escalas. En los mapas a pequeñas escalas, las ciudades serán simbolizadas por un círculo, sin embargo en los de escalas grandes aparecerán con sus calles, casas, nombres de las calles, etc. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 66

16 Los mapas nos sirven para estudiar los diferentes fenómenos naturales y sociales, en ellos podemos situarlos, analizarlos, etc., y el más importante, en la mayoría de los países es el de escala 1:50,000. El mapa 1:10,000 se utiliza mucho para el desarrollo de sistemas de riego y drenaje, planificación de cultivos, investigaciones geológicas, etc. No existe ni una sola rama de la economía en la que no se utilicen mapas topográficos en una u otra medida. Los mapas topográficos además de utilizarse en la proyección de centrales eléctricas, presas, puertos marítimos, planeamiento de ciudades, construcción de empresas industriales, etc., también se utilizan con frecuencia como base para mapas especiales de géneros diversos, mapas de suelos, botánicos, geológicos, climáticos, etc. Marco de Referencia de la Cartografía Nacional 09/97. 67