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 Junio - 2007 La forma de la tierra Datum Sistemas de Referencia Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Junio - 2007 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.. Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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: Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 3. Problemas asociados a la Cartografía Es la razón de semejanza entre la superficie real y la representación cartográfica. 1=Dr N Dm Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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. Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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.. Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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. Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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. • • • • • • • • • • • Junio - 2007 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. Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Tipos de Proyecciones Junio - 2007 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 Junio - 2007 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 Junio - 2007 Principio geométrico de la proyección cónica Cónica Equivalente Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Ejemplos de diferentes proyecciones cartográficas Junio - 2007 Principio geométrico de las proyecciones cilíndricas: Cilíndrica Equidistante Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Ejemplos de diferentes proyecciones cartográficas Junio - 2007 Principio geométrico de las proyecciones acimutales: Acimutal Equidistante Polar Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Proyecciones convencionales por modelado matematico Junio - 2007 Proyección equivalente de Aitoff Proyeción pseudo cónica de Bonne Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Proyecciones convencionales por modelado matematico Junio - 2007 Projección sinusoidal de Sansson Flansteed Proyección interrumpida de Goode Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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). Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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. Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Junio - 2007 X = OESTE X = ESTE MENOR A 500,000 MAYOR A 500,000 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Junio - 2007 6 DIGITOS Coordenada X (Este) 7 DIGITOS Coordenada Y (Norte) Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Coordenadas Geográficas Son medidas angulares con respecto al plano del Ecuador, y al Meridiano de Greenwich. Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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). Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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. Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Concepto de Dátum Junio - 2007 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. Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Abril - 2011 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información UTM WGS84 Reglas y Topología Evitar superposiciones Traslapes intersecciones Abril - 2011 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Creación de Geodatabase Estandarizado Uso de modelo de datos Geológico estándar. Abril - 2011 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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 Abril - 2011 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Catalogo de Objetos según IGN Abril - 2011 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información 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. Junio - 2007 Proyecciones Cartográficas - Dirección de Sistemas de Información Instituto Geológico Minero y Metalúrgico WWW.INGEMMET.GOB.PE AV. CANADA 1470 SAN BORJA DIRECCION DE SISTEMAS DE INFORMACION