Proyeccion CARTOGRAFICA INGEMMET2011

Instituto Geológico Minero y Metalúrgico

CONCEPTOS PARA LA CORRECTA UTILIZACIÓN DE

Juan Salcedo Carbajal Ing Mg Ge Ing Geóg Geógrafo ógraf rafoo DIRECCION DE SISTEMAS DE INFORMACION

Objetivos Dar a conocer los conceptos de sistema ddee Dar cooord co coordenadas rden enad adaas y ppro proyec roye ro yecc yeccio cci ciones ion ones nes es car cartog cartográficas. tográf ráfica icass.  Brindar Brindar pautas para la transformación y . 

Junio - Junio - 2007 7

P Proyecciones royecciones C Cartográficas artográficas - - Dirección Dirección de Sistemas Sistemas de Información Información

Índice 1. NOCIONES DE CARTOGRAFÍA 

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

2. GEODESIA 

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La forma de la tierra Datum Sistemas de Referencia



Conceptos 

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CARTOGRAFÍA:: Ciencia que estudia los diferentes CARTOGRAFÍA diferentes métodos y si métodos sist sistem stemas emas as pa para par ara raa re repr pres esen enta tarr so sobr sobre bre un plano una una parte de la superficie terrestre, de modo que las parte l as deformaciones sean mínimas para su posterior deformaciones posterior . MAPA : Re MAPA Repr Repre Rep pres rese esen sent enta ntaci taci ación ción ón ge geom geomé geo omét métr étri tric rica ica caa pl plan ana, a, si simp mplilififica cada da y convencional de la superfici convencional cie cie terrestre dentro de una una relación de relación de si simi mililitu tudd qqu que ue se de deno denomi nomina mina na escala. esca es cala la. NO CO CONF NFUN UNDI DIR RM MAPA MA AP PA AYP PLANO LANO 



MAPA:: Tiene en cuenta llaa es MAPA esfe feri feric rici ricid cida idad dad add te terre terrestre. rrestr stree. PLANO:: N PLANO Noo tiene en cuenta lla a es esfe esfer esf feri erici rici icida cida dadd ter terre terrestre. restr stree.



Conceptos 

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CARTOGRAFÍA BÁSICA: CARTOGRAFÍA BÁSICA: S See elabora a partir ddee proc pr procesos oces esos os ddi dire irrect ecctos tooss de obs bser ervvación y medición de la la sup superficie uper erfficie terrestre. terrest strre. Son los mapas topográficos topográficos puram pur puramente ament entee dichos. dicho di choss. CARTOG CAR CARTOGRAFÍA TOGRAF RAFÍA ÍA DERIVADA: DERIVAD DER IVADA A: S See rea ealliza a partir de de la la genera zac n e a n oorrmac n opogr ca que qu e viene representada en la cartografía básica viene básica existente.. existente CART CA CARTOGRAFÍA RTOG OGRA RAFÍ FÍA A TEMÁTICA: TEM EMÁT ÁTIC ICA A: Utiliza como soporte soporte cart ca cartografía rtog ogra rafífíaa bbá bási ássica icca a o de deri deriva rivada vad ada, da, a,, pa para ra des desar desa de sarr arro rrol roll olla llar lar arr al algún gún aspect asp aspecto ectoo co conc concr con ncre cret ret eto to o al algú algún gún fenómeno. fenó fe nóme meno no.



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






La esfera de la tierra nnoo La es es un sólido sólido desarrollable.. desarrollable Cu a n d o Cuando se intenta i n te n ta representar la esfera representar esfera sobre un plano, hay que sobre que transformar las líneas transformar l ín e a s esféricas esféricas en curvas curvas planas.. planas (Proyección Cartográfica)). Cartográfica ).



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.



Que es Proyección Cartográfica? Es la representación de la superficie curva de la Tierra, en una super c e p ana a través de un plano de pr proy oyec ecci ción ón..

(Bugayevskiy y ESRI,1994).

Snyder

Superficie Terrestre Curva

Plano de Proyección

1 9 95;

Superficie del Mapa Plano Junio - Junio - 2007 7


Proyección Cartográfica 



So n Son transformaciones transformaciones matemáticas que permiten matemáticas permiten representar (proyectar) a la representar esfera en el plano, y cconvertir esfera onvertir las coordenadas geográficas las geográficas (latitud (latitud & longitud) en en cooord co coordenadas rden enad adas as cca cart arrtes teesia siiana annas as (x (x & y).. y) Este Este proceso conlleva conlleva distorsiones de la superficie distorsiones superficie original en original en 33-dimensiones, -dimensiones, dimensiones, al al convertirse a una superficie convertirse superficie plana de dos plana dos dimensiones. dimens dim ensio iones nes.



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



Clasificación de Proyecciones 

Por La superficie desarrollable que utilizan. • • •



Puntos de tangencia con la esfera. Pueden ser: • • •



Ecuatorial Transversal

Su origen. • •



Cónica Cilíndrica Plana

Desarrollables Matemáticas

Su Origen desde donde se visualiza la proyección. • • •


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.


Tipos de Proyecciones 

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Proyección Azimutal o Polar. Proyección Cilíndrica erca or. Proyección Cónica Lambert. Proyección U Universal niversal Transversa M Transversa Mercator ercator ercator.. P Proyecciones royecciones C Cartográficas artográficas - - Dirección Dirección de Sistemas Sistemas de Información Información

Tipos de Deformaciones 

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Equi Eq uivval alen ente tes, s, se co cons nser ervva la su supe perf rfiici cie. e. Conformes, conservan los ángulos se usan en na nave vega gaci ción ón.. 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. Sinn cu Si cum mpl pliir P Proyecciones royecciones C Cartográficas artográficas - - Dirección Dirección de Sistemas Sistemas de Información Información

Ejemplos de diferentes proyecciones cartográficas 


Principio geométrico de la proyección cónica



Cónica Equivalente




Principio geométrico de las proyecciones cilíndricas:



Cilíndrica Equidistante




Principio geométrico de las proyecciones acimutales:



Acimutal Equidistante Polar


Proyecciones convencionales por modelado matematico 




Proyección equivalente de Aitoff

Proyeción pseudo cónica de Bonne


Proyecciones convencionales por modelado matematico 




Projección sinusoidal de Sansson Flansteed

Proyección interrumpida de Goode


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 Merc Me rcat ator or (U (UTM TM). ).



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



Zonas UTM   

Existen 60 zonas que cubren la tierra y van de los 84°Norte Existen 84° Norte y los 80°Sur ( Este sistema de coordenadas no toma en cuenta los polos). Cada zona mide mide 6°de 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 - Junio - 2007 7


Meridiano Central

ZONA 18 Sur UTM 

MERIDIANO CENTRAL

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

19



Zona y Coordenada 10,000 000 



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 , , 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.

MERIDIANO CENTRAL 500,000

E T R O N = Y

0

ECUADOR

10,000 000

R U S = Y

0 X = OESTE

X = ESTE

MENOR A 500,000 MAYOR A 500,000 Junio - Junio - 2007 7


ZONAS UTM

Parámetros ZONA 17 SUR

FALSO ESTE = 500,000 MERIDIANO CENTRAL

LATITUD ORIGEN

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



FALSO NORTE 10,000,000



LATITUD ORIGEN

FALSO NORTE 10,000,000






FALSO NORTE

LATITUD ORIGEN

10,000,000




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 coordenada s X y Y UTM similares. ZONA

Hemisferio


6 DIGITOS

Coordenada X (Este)

7 DIGITOS

Coordenada Y (Norte)


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



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. T ierra. Geoide: superficie equipotencial del campo gravitatorio que coincide, con el nivel . gravimétricas ) Elipsoide: Figura geométrica simple que se ajusta a la forma de la Tierra. Tierr a. 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 Junio - Junio - 2007 7


GEOIDE

Concepto de Esferoide Si la tierra fuese una esfera perfecta el problema Si problema seri se seria riaa sse senc enncil cill ci illo llo lo, o, pero la tierra se ens nsan nsanch ancha cha hha haci accia ia el el ecuador y eenn es ecuador este este te ens ensan ensa en sanc anch ncha cham hami amien mien iento ento to ((i(irr irrreg reegula gul ula ular) arr)) eess donde debemos introducir el concepto de donde de esferoide y asemeja esferoide jar jar lla a tierra a uunn só sóli sólido lido do obtenido obte ob teni nido do a artir de una eli se de referencia ue es es elegida por cada país según el que más ssee elegida asemeje a ssuu forma). asemeje forma).



Esferoide y Dátum en Perú 

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

El esferoide más usado en América del del Sur, y por lo tanto en el 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 Dátu Dá tum m horizontal. horirizo ho zont ntal al.. . En la última década, se ha calculado un Dátum Dátum horizontal horizo hor izonta ntall llamado llamadoo llamad Worlrldd Ge Wo World Geod odet etic ic Sy Syste System stem m de 1984 1984, 1984,, o WGS 84. Las nuev nuevas as carta cartass (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 Dátum WGS WGS 84. 84.



Concepto de Dátum 

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.



Dátum en el Perú 

En Perú se utilizan dos Dátum geodésicos: 

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PSAD-56, que significa Dátum Sudamericano Provisorio del año PSAD-56, 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 WGS-84). ). Sist Si Sistema stem emaa Ge Geod odés ésic icoo ofifici ficial cial al del Perú RE RES RESO S SOLU OLUC OL LUCI UCI CION IO ON N JJE JEFA EF FATU AT TURA UR RAL AL Nº 0790792006--IGN 2006 -IGNIGN-OAJ -OAJ OAJ--DGC -DGC



Consideraciones Cartográficas 

Cartas en (PSAD56) 



Configurar GPS a PSAD56. Proyectar puntos levantados.

UTM PSAD56



GEO PSAD56

GEO WGS84

Digitalizaciónn de cartas Digitalizació 

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 Geod Ge odat atab abas asee Estandarizado Esta Es tanda ndari riza zado do 

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 Comi Co misi sion on ca cart carta rtaa geo geolo geologica logi gica ca mundial(CCGM), mundi mu ndial al(CCGM), Paris, France • IGME (España) • BGS British Geo Geolo Geological logi gical cal Survey Surv Su rvey ey

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Catalogo de Objetos según IGN

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Conclusiones 





La transformación de datum y proyección proyección cartográfica, cartográfica, cartográf ica, realizada 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 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 e rrores de captura.



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