GEODESIA CLASICA Y SATELITAL CONCEPTO:
La palabra geodesia proviene de dos voces griegas; GEO = Tierra y DEISIA DE ISIA = Dividir o medir. La Geodesia define el geoide como una superficie en la que todos sus puntos experimentan la misma atracción gravitatoria siendo esta equivalente a la experimentada al nivel del mar. Debido a las diferentes densidades de los materiales que componen la corteza y el manto terreste y a alteraciones debidas a los movimientos isostáticos, esta superficie no es regular sino que contiene ondulaciones que alteran los cálculos de localizaciones y distancias. Para cálculos y observaciones geodésicas, la figura matemática relativamente simple que se ajusta al geoide con bastante precisión es el ELIPSOIDE que resulta de hacer girar una elipse sobre su eje menor, el elipsoide queda definido por su eje mayor y el achatamiento.
LA TIERRA REPRESENTADA POR EL GEOIDE
ELIPSOIDE, ESFERA, GEOIDE, TIERRA Perpendicular al Geoide Geoide (línea de plomada)
Tierra
Ondulación del Geoide
Superficie media del mar (Geoide) Elipsoide
Geoide
Perpendicula r Desviación de la
Geoide Tierra Elipsoide
El achatamiento real de la Tierra es aproximadamente de 1/300. Alterando los valores de los coeficientes a y b se obtienen diferentes elipsoides. Se han propuesto diversos elipsoides de referencia, generalmente se conocen con el nombre de su creador. La razón de tener diferentes esferoides es que ninguno de ellos puede adaptarse completamente a todas las irregularidades del Geoide, aunque cada uno de ellos se adapta razonablemente bién a una zona concreta de la superficie terrestre. Por tanto, en cada país se utilizará el más conveniente en función de la zona del planeta en que se encuentre ya que el objetivo fundamental de un elipsoide es asignar a cada punto de la superficie del país donde se utiliza, un par de coordenadas geográficas, también llamadas coordenadas angulares. La figura 2 muestra como el elipsoide (definido por los parámetros a y b) es un modelo del Geoide, pero para poder asignar coordenadas geográficas a los diferentes puntos de la superficie terrestre es necesario ``anclar'' el elipsoide al Geoide mediante un Punto Fundamental en el que el elipsoide y el Geoide son tangentes (punto verde en las figuras 2 C y D). De este modo el elipsoide se convierte en un sistema de referencia de la esfera terrestre.
Figura 2: Parámetros que definen un Datum
Surge el concepto de datum que es el conjunto formado por los parámetros a y b del elipsoide, las coordenadas geográficas, latitud y longitud ( y ), del punto fundamental y la dirección que define el Norte (figura 2.C). Por ejemplo el datum europeo tiene como elipsoide de referencia el de Hayford, también llamado Internacional de 1924, y como punto fundamental Postdam (Alemania). Los parámetros de este datum serían
a=6378388 b=6356911.946 = 13o03'58.741'' E ;
= 52o22'51.446'' N
Punto fundamental:
La dirección de referencia la definen los meridianos y se dirige hacia el Norte magnético
Establecer cual es el datum de un sistema de coordenadas es tarea de los servicios nacionales de geodesia. En España, el datum utilizado tradicionalmente en cartografía, tanto en los mapas del Servicio Geográfico del Ejercito (SGE) como en los del Instituto Geográfico Nacional (IGN), es el Europeo. Este puede ser el de 1950 si el mapa esta formado (información que se obtiene en la letra pequeña del margen del mapa) antes o durante 1979 o el europeo de 1979, si el mapa esta formado después de este año. Hasta la segunda mitad del siglo XX, el propósito de los diferentes datums era servir como modelo del Geoide en porciones reducidas de la superficie terrestre a las que se adaptaban especialmente bién. Hoy en día la necesidad de estudios globales y la disponibilidad de dispositivos de toma de datos también globales (GPS, teledetección), se busca que los datum tengan validez para todo el planeta, de forma que puedan tener empleo mundial, como el datum WGS-84 que suelen utilizar los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS). Para ello se hace necesario un parámetro más que
sería la distancia del centro del elipsoide con respecto al centro de masas de la Tierra (punto rojo en la figura 2 D). Por tanto si se van a combinar en un SIG datos procedentes de mapas topográficos (datum europeo) con posiciones tomadas con GPS (datum WGS-84) es necesario establecer la correspondencia entre ambos. Las posiciones tomadas con GPS deberán ser desplazadas 0.07 minutos al Norte y 0.09 minutos al Este. Las diferencias más importantes entre elipsoide y geoide serán en altura, en la figura 3 se aprecian las diferencias de altitud entre el elipsoide WGS-84 y el Geoide. Visto todo lo anterior, resulta evidente que dar un par de coordenadas sin hacer referencia al datum no es lo suficientemente preciso. En un datum todo punto tiene un par de coordenadas único, mientras que el mismo punto tendrá diferentes coordenadas en diferentes datums, o lo que es lo mismo un par de coordenadas puede corresponder a diferentes puntos en diferentes datums.
Figura 3: Diferencia entre Esferoide y Geoide
HISTORIA DE LA GEODESIA ÉPOCA ANTI GUA Y E DAD MEDI A
La Geodesia, que tiene el mismo origen de la geometría, fue desarrollada en las altas culturas del oriente medio, con el objetivo de levantar y dividir las propiedades en parcelas. Las fórmulas usadas para calcular áreas, generalmente empíricas, fueron usadas por los agrimensores romanos y se encuentran también en los libros griegos, p.e. de Herón de Alejandría, que inventó la dioptra, el primer instrumento geodésico de precisión, que también permitía la nivelación que aumentaba la serie de instrumentos de la Geodesia (groma, gnómon, mira, trena). Perfeccionó aún el instrumento de Ctesibio para medir grandes distancias. Alejandro Magno aún llevó bematistas para levantar los territorios conquistados. Después de descubrir la forma esférica de la Tierra, Eratóstenes determinó por primera vez el diámetro del globo terráqueo. Hiparco, Herón y Ptolomeo determinaban la
longitud geográfica observando eclipses lunares, en el mismo instante, en dos puntos cuya distancia ya era conocida por mediciones. Estos métodos fueron transferidos para la Edad Media a través de los libros de los Agrimensores romanos y por los árabes, que también usaban el astrolabio, el cuadrante y el 'Bastón de Jacobo' para tareas geodésicas. Entre los instrumentos de la Geodesia, desde el siglo XIII, se encuentra también la brújula. En el siglo XVI, S. Münster y R. Gemma Frisius, desarrollaron los métodos de la intersección que permitía el levantamiento de grandes áreas. El nivel hidrostático de Heron, hace varios siglos olvidado, fue reinventado en el siglo XVII.
Esquema sobre cómo calculó Eratóstenes la circunferencia terrestre.
É POCA MODE RNA
Una nueva era de la Geodesia comenzó en el año 1617, cuando el holandés W. Snellius inventó la triangulación para el levantamiento de áreas grandes como regiones o países. La primera aplicación de la triangulación fue el levantamiento de Württemberg por Wilhelm Schickard. En esta época, la Geodesia fue redefinida como "la ciencia y tecnología de la medición y de la determinación de la figura terrestre". Jean Picard realizó la primera medición de arco en el sur de París, cuyos resultados iniciaron una disputa científica sobre la geometría de la figura terrestre. El elipsoide de rotación, achatado en los polos, fue definido por Isaac Newton en 1687, con su hipótesis de gravitación, y de Christiaan Huygens en 1690, con base en la teoría cartesiana del remolino. La forma de un elipsoide combinó también con algunas observaciones antes inexplicables, p.e. el atraso de un reloj pendular en Cayena, calibrado en París, observado por J. Richter en 1672, o el hecho del péndulo del segundo cuya longitud aumenta, aproximándose a la línea del ecuador.
Mapa del Mundo realizado por Fra Mauro, año 1459.
La Académie des sciences de París mandó realizar mediciones de arcos meridianos en dos diferentes altitudes del globo, una (1735-45 1751) por Pierre Bouguer y Charles Marie de La Condamine en el Ecuador, y otra 1736/37 en Finlandia, por Pierre Louis Maupertuis, Alexis-Claude Clairaut y Anders Celsius. Estas mediciones tenían como único objetivo la confirmación de la tesis de Newton y Huygens, aplicando los últimos conocimientos de la astronomía y los métodos más modernos de medición y rectificación de la época, como constantes astronómicas perfeccionadas (precesión, aberración de la luz, refracción atmosférica), nutación del eje terrestre, medición de la constante de gravitación con péndulos y la corrección del desvío de la vertical, 1738 observado por la primera vez por P. Bouguer en las mediciones en el Chimborazo (Ecuador). Juntamente con la re-medición del arco de París por César-François Cassini de Thury y Nicolas Louis de Lacaille, la rectificación de las observaciones confirmó el achatamiento del globo terráqueo y, con eso, el elipsoide de rotación como figura matemática y primera aproximación en la geometría de la Tierra. En 1743, Clairaut publicó los resultados en su obra clásica sobre la Geodesia. En los años siguientes, la base teórica de la Geodesia fue perfeccionada, en primer lugar por d'Alembert ("Determinación del Achatamiento de la Tierra a través de la precesión y nutación") y también por Laplace, que determinó el achatamiento únicamente a través de observaciones del movimiento de la Luna, tomando en cuenta la variación de la densidad de la Tierra. El desarrollo del Cálculo de Probabilidades (Laplace, 1818) y del Método de los Mínimos Cuadrados (C. F. Gauss, 1809) perfeccionaron la rectificación de observaciones y mejoraron los resultados de las triangulaciones. El siglo XIX comenzó con el descubrimiento de Laplace, que la figura física de la tierra es diferente del elipsoide de rotación, comprobado por la observación de desvíos de la vertical como diferencias entre latitudes astronómicas y geodésicas. En 1873 J. B. Listing usó, por primera vez, el nombre geoide para la figura física de la Tierra. El final del siglo fue marcado por los grandes trabajos de mediciones de arcos meridianos de los geodesistas junto con los astrónomos, para determinar los parámetros de aquel elipsoide que tiene la mejor aproximación con la Tierra física. Los elipsoides más importantes eran los de Friedrich Bessel (1841) y de Clarke (1886 1880). LA GE ODESI A EN E L SIGLO XX
Sólo reseñaremos los hechos más sobresalientes. Comienza el siglo con la aparición de la obra de Helmert (1843-1917) “Die mathematischen und physikalischen Theorien der höheren Geodäsie ”,
que viene a sintetizar los trabajos geodésicos hasta entonces y que ha servido y sirve como libro de referencia inexcusable. Helmert es el introductor del método de nivelación astrogeodésica para la determinación del geoide a partir de desviaciones
de la vertical. En 1900 crea el Sistema Gravimétrico de Viena y en 1901 da su fórmula de la gravedad normal. En 1900 comienzan las medidas de mareas terrestres con péndulos horizontales. En 1903 se realizan las primeras observaciones gravimétricas en el mar con barómetros por Hecker. En 1904 Kühnen y Furtwänder miden la gravedad absoluta en Potsdam y su valor es aceptado como origen del sistema mundial, aunque en 1950 se demostró que su valor era 14 miligales mayor del real. En 1906 aparece la balanza de torsión de Eötvös y las investigaciones isostáticas de Hayford y Helmert. En 1909 el geodesta norteamericano Hayford con datos de la red geodésica de los Estados Unidos y aplicando el método de las áreas con la hipótesis isostática de Pratt, publica los resultados de su elipsoide que posteriormente es adoptado como elipsoide de referencia Internacional en Madrid en 1924. Se establece el sistema de gravedad de Potsdam. En 1910 Poincaré resuelve el problema del movimiento del polo para una Tierra con núcleo líquido. En 1911 aparecen los trabajos de Love (1863-1940) que describen la marea de una Tierra elástica por medio de los llamados números de Love que sirven para caracterizar las deformaciones producidas por el potencial de marea. En 1914 Schweydar (1877-1959) realiza la primera observación de mareas terrestres con un gravímetro y en 1921 aparece el famoso desarrollo armónico de Doodson (1890-1968) del potencial de marea. En 1923 se desarrollan las medidas de gravedad con péndulos submarinos por el geodesta holandés Vening-Meinesz (1887-1966). En 1924 se utilizan los hilos invar para la medida de bases. Se adopta el elipsoide Internacional de Hayford. En 1928 Vening-Meinesz publica un libro con las fórmulas que llevan su nombre y que determinan las componentes de la desviación de la vertical a partir de medidas gravimétricas. En 1929 presenta un aparato tripendular para la medida de la gravedad en el mar. También aparecen los primeros gravímetros de muelle de Ising y Lejay. En 1930 el geodesta italiano Giovani Cassinis calcula la fórmula de la gravedad normal que es adoptada como fórmula internacional. Se perfeccionan los péndulos horizontales. Se realizan experiencias con gravímetros marinos y se utiliza el péndulo reversible para medidas absolutas en Washington y Teddington por Clark , Heyl y Cook . En 1935 Nicolás Stoyko descubre las variaciones estacionales de la velocidad de rotación de la Tierra. En 1936 aparecen los cálculos de un geoide gravimétrico de Jeffreys e Hirvonen. Se desarrolla la teoría de errores en nivelación por Vignal. Se presentan correcciones a las observaciones de gravedad en plataformas móviles por Browie. Se estudia el problema de contorno de la geodesia Física por Molodensky, Krassowsky y Michailov.
En 1940 aparecen los trabajos del geodesta finlandés Weiko A. Heiska- nen sobre aplanamiento de elipsoides de dos y tres ejes, sobre cartas de anomalías de l a gravedad y sobre correcciones isostáticas siguiendo la hipótesis de Airy. En 1943 el sueco Bergstrand inventa el geodímetro, primer distanció metro con ondas de luz, que empieza a utilizarse en 1950. En 1945 aparecen publicados los trabajos de Molodensky. Se efectúan triangulaciones Shoran. En 1946 se realizan las primeras medidas con gravímetros absolutos de caída libre en Sevres por Volet. El geodesta finlandés Väisälä publica el método de triangulación estelar. En 1947 se realiza la medida óptico interferométrica de bases de calibración con el aparato de Väisälä. En 1948 el también geodesta finlandés Tanni publica el primer mapa del geoide mundial obtenido por aplicación de la fórmula de Stokes. Por su parte Bomford y de GraaffHunter calculan un geoide a partir de desviaciones de la vertical. En 1950 el japonés Takeuchi resuelve por primera vez numéricamente el sistema de ecuaciones diferenciales que gobierna las deformaciones elásticas de una Tierra no homogénea. En 1950 se aplica la triangulación Hiran con precisión de 5 metros. Aparecen los niveles automáticos, los gravímetros de muelle de alta precisión y los gravímetros marinos Graf y LaCoste. En 1954 el sudafricano Wadley inventa el telurómetro, primer distanció-metro con microondas, que empieza a utilizarse en 1957. En 1957 se utiliza la cámara lunar de Markowitz. En 1957, el 4 de octubre se lanza el primer satélite artificial de la Tierra por los rusos, el Sputnik 1, el Sputnik 2 fue lanzado un mes después y en febrero de 1958 se lanza el primer satélite norteamericano Vanguard I. En 1963 se crea el International Polar Motion Service, con sede en Mizusawa. Aparecen los gravímetros absolutos de Sakuma y Faller. Aparece el primer modelo Mekometer. En 1964 se lanzan los primeros satélites Doppler Transit por los EEUU que quedan operativos para uso civil en 1967. En 1969 el Apollo 11 deposita en la Luna los reflectores laser y se miden distancias desde los observatorios de Lick y McDonald. También en 1969 se mide la primera gran base por VLBI entre Haystack y Greenbank. Otros importantes avances en esta década los constituyen las investigaciones sobre movimientos recientes de la corteza con resultados experimentales en el este de Europa. Se obtienen perfiles de marea gravimétrica. Aparecen modelos de marea oceánica. Modelos de funciones covarianza del campo de gravedad. Se investiga la solución de grandes sistemas de ecuaciones ( Meissl) y la Geodesia 4dimensional (Mather). Se determina el WGS72 como sistema Geodésico Mundial y se termina la fase II de la retriangulación europea RE- TRIG con el sistema ED-79 ( Kobold).
Los modelos de geopotencial llegan al grado y orden 36 con los GRIM-2 y GEM-10B. Los sistemas de posicionamiento por satélites Doppler y laser llegan a precisiones relativas de 2 decímetros. Estas precisiones también son alcanzadas con medidas VLBI intercontinentales. Los parámetros de rotación de la Tierra quedan determinados con precisiones de 2 centésimas de segundo de arco.Es también en la década de los ochenta cuando prácticamente todas las operaciones geodésicas de relieve tienen carácter internacional. Así surgen proyectos de diversa índole que se desarrollan en conjunto, entre ellos podemos citar: MERIT-COTES, WEDOC, WEGENER-MEDLAS, ADOS, Crustal Dynamics, etc. En los años noventa continúan los desarrollos iniciados en la década anterior, presentándose ya resultados tangibles de gran precisión. Se establecen las redes continentales por técnicas GPS y las redes nacionales de orden cero. Un buen ejemplo es la red IBERIA 95 establecida por los Institutos Geográficos de España y Portugal. La investigación se dirige al control de calidad de las redes GPS con el estudio de la propagación de errores de todo tipo. También se investiga el modelado de fuerzas no gravitacionales y los métodos gradiométricos. En la geodesia espacial continúan los avances en VLBI, GPS y los modernos sistemas DORIS, PRARE y DGPS para aumentar la precisión y facilidad de seguimiento de satélites y posicionamiento de estaciones. Se lanzan nuevos satélites GPS del bloque II y se prepara el bloque III, también se lanzan satélites Laser como el LAGEOS-2, el ESTELLA y en GFZ-1. Pero la novedad de los años noventa es el uso de satélites medioambientales de amplio espectro, en 1991 se lanza en ERS-1 de la Agencia Europea del espacio, en 1992 el TOPEX/Poseidon, misión conjunta de EE.UU. y Francia y en 1995 el ERS-2 de la ESA. Estos satélites, además de servir como satélites de recursos y oceanográficos, proporcionan a la Geodesia medidas altimétricas con las que se perfeccionan los modelos de geopotencial, los geoides marinos y la determinación precisa de la SST, superficie topográfica del mar. La
Asociación
Internacional
de
Geodesia
continúa celebrando sus Asambleas Generales cada cuatro años en conjunción con las reuniones
de
Geodesia
y
la
Unión
Geofísica.
Internacional Las
directrices
de y
publicaciones emanadas de la mencionada Asociación marcan las pautas del desarrollo moderno de la Geodesia y a ellas remitimos al lector para una continua actualización.
ELI PSOI DE Y GEOI DE ELIPSOIDE Un elipsoide de referencia es un elipsoide que se utiliza como un marco de referencia en cálculos geodésicos. Se trata de una forma de la Tierra, con la que es más fácil trabajar que con el geoide. Es relativamente fácil de describir elipsoide de referencia utilizando empleando fórmulas matemáticas. La descripción del geoide es mucho más compleja, ya que conlleva realizar mediciones muy precisas
GEOIDE
Se
denomina geoide (del griego gueia, ‘tierra’, y eidos, ‘forma’, ‘apariencia’ — por lo que significaría ‘forma que tiene la Tierra’) al cuerpo definido por la superficie equipotencial del campo de gravedad terrestre. Por lo anteriormente mencionado, es un modelo bastante acertado de la forma de la Tierra, establecido en una forma casi esférica aunque con un ligero achatamiento en los polos (esferoide), pero que guarda las diferencias propias de la gravedad en vinculación a masas diferenciales de los perfiles de composición vertical del planeta. Gravimetría y geoide
Técnicamente y utilizando herramientas gravimétricas se denomina geoide a la superficie física definida por un determinado potencial gravitatorio (constante en toda la superficie). Para definir el geoide, se adopta arbitrariamente el valor de potencial cuyo geoide asociado se aproxima más a la superficie de los océanos (la superficie media del mar, prescindiendo del oleaje, las mareas, las corrientes y la rotación terrestre, coincide casi exactamente con una superficie equipotencial). La forma del geoide no coincide necesariamente con la topografía terrestre, modelada por fuerzas endógenas (tectónica de placas) y exógenas (agentes geomorfológicos). Geométricamente, el geoide es parecido a un esferoide (esfera achatada por los polos). La forma del geoide puede determinarse por medio de:
1. Medidas de las anomalías gravitatorias midiendo la magnitud de la intensidad de la gravedad en numerosos puntos de la superficie terrestre. Dado que es similar a un esferoide (esfera achatada por los polos) la aceleración de la gravedad va aumentando desde el ecuador hasta los polos. Estas mediciones de la gravedad terrestre tienen que ser corregidas para eliminar las anomalías locales debido a variaciones de la densidad. 2. Mediciones astronómicas: Se fundan en medir la vertical del lugar y ver sus variaciones. Esta variación se relaciona con su forma. 3. Medición de las deformaciones producidas en la órbita de los satélites causadas porque la Tierra no es homogénea. Así se ha determinado un geoide con decenas de abultamientos o depresiones respecto al esferoide teórico. Estas irregularidades son menores de 100 metros. La principal tarea científica de la Geodesia es el estudio de la figura de la Tierra, entonces el primer problema que hay que resolver es: la determinación del tipo de superficie matemática que mejor representa la figura de la Tierra en su totalidad. A este respecto, se considera como tal superficie, la de un elipsoide de revolución ligeramente aplanado, el que se denomina elipsoide terrestre. El elipsoide de revolución se formará mediante la rotación de una elipse meridiana, alrededor del eje que pasa por los polos terrestres Es una superficie matemática sencilla, pudiendo utilizarse para numerosos cálculos que serían muy complejos si se efectuaran sobre el geoide. Esto hace que el elipsoide de revolución (primera aproximación a la figura de la Tierra), bajo un punto de vista geométrico, siga estando vigente en la actualidad, siendo muy utilizado como superficie de referencia geométrica para muchas actividades científicas y técnicas. Las alturas geométricas determinadas por los sistemas de posicionamiento global toman como referencia un elipsoide de revolución; en el caso del GPS, es el elipsoide WGS84. Para propósitos geodésicos el elipsoide de revolución, que se produce cuando una elipse es rotada sobre su eje menor, provee una superficie matemática bien definida cuya forma y tamaño se determinan por dos parámetros: medida del semieje menor (b) y semieje mayor (a); la forma de un elipsoide de referencia también puede ser descrita por su aplanamiento (achatamiento): f = [(a-b)/a] o su excentricidad: e = [((a2-b2)1/2)/a].
Figura Elipsoide. Coordenadas geodésicas y cartesianas.
Figura Posición de un Punto P sobre el elipsoide de revolución. En las relaciones debemos notar que si son conocidos el semieje mayor a y el aplanamiento f , podemos obtener los valores del semieje menor b y la excentricidad e (o primera excentricidad), quedando entonces perfectamente definida la elipse meridiana y con ella toda la geometría del elipsoide de revolución correspondiente. Así, cuando se fijan los valores de ( a, f ) mediante la elección de un sistema de referencia, como es el sistema de referencia GRS80 (Geodetic Reference System of 1980), se tiene perfectamente definido el elipsoide de revolución terrestre para poder utilizarlo como superficie de referencia en los cálculos.
No obstante en Geodesia la figura que más se aproxima a la forma de la superficie de la Tierra es el geoide. Se define como aquella superficie equipotencial del campo de la gravedad terrestre que coincide aproximadamente con la superficie de los mares en reposo. El geoide se toma como cota cero en la determinación de altitudes ortométricas. La materialización a proximada del geoide sería una superficie que “envuelve” la Tierra
y que resulta de la prolongación de la superficie media de los mares a través de los continentes, siendo normal a todas las líneas de fuerza del campo gravitatorio terrestre. La determinación del geoide se convierte así en uno de los objetivos fundamentales de la Geodesia.
Figura. Esquema mostrando: (1) la superficie de los océanos, (2) el elipsoide, (3) la dirección de la plomada, (4) los continentes, (5) el geoide.
Nos encontramos así con dos superficies fundamentales de referencia muy próximas entre sí: el elipsoide y el geoide. El elipsoide (primera figura matemática de la Tierra) se aparta del geoide (figura que más se aproxima a la forma de la tierra) en aproximadamente 100 metros de altura, en el caso de mayor separación. Como vemos estas superficies provienen de dos concepciones distintas de la Geodesia, determinando en consecuencia su división en dos ramas principales, Geodesia Geométrica o Elipsoidal y Geodesia Física o Dinámica.
El estudio de las mareas terrestres o variaciones periódicas de la vertical también es objeto de la Geodesia, cuyas conclusiones al respecto son de sumo interés para la Astronomía y la Geofísica. Se estudian fundamentalmente las acciones atractivas del Sol y la Luna sobre la Tierra. La observación del fenómeno consiste en la medida de las desviaciones provocadas en la vertical física, en sus componentes vertical y horizontal. Este es el objeto de la Geodesia en su forma general, sin embargo no debemos olvidar otros fines prácticos
como su aplicación a la formación de cartas o mapas en su más amplio sentido, incluyendo desde la cartografía de base (carta topográfica fundamental) de un país a las cartas o mapas especiales para fines concretos. Para ello la Geodesia debe proporcionar la infraestructura geométrica necesaria y efectuar mediciones precisas de distancias, ángulos, altitudes, orientaciones, observaciones a satélites, etc. La Geodesia interviene además en las cartas náuticas (aéreas y marítimas), en cartas planimétricas para catastro, en la ubicación geométrica de ayudas a la navegación (radiofaros, torres decontrol, antenas), obras de ingeniería (bases para la construcción de túneles, acueductos, autopistas, puentes), estudios de medio ambiente, agricultura de precisión, recursos mineros y energéticos (áreas de exploración y zonas de prospección). Éstas y otras necesidades civiles hacen que se desarrollen métodos precisos basados tanto técnicas clásicas como los sistemas de posicionamiento satelital. La precisión alcanzada por los instrumentos de medida geodésicos es tan alta que pueden detectarse movimientos de la corteza del orden del milímetro. Esto abre un nuevo campo de actuación que incluye los estudios de control de zonas activas de la corteza; los parámetros determinados pueden utilizarse como precursores de desastres naturales como en el caso de terremotos o erupciones volcánicas y su conexión con la geodinámica del planeta. Los objetivos de la Geodesia pueden alcanzarse siguiendo diversos métodos de trabajo a partir de distintos tipos de datos obtenidos directa o indirectamente.
Figura Separación entre Elipsoide WGS84 y Modelo Geoidal Global EGM2008
