CARTOGRAFIA BASICA Para estudiantes y técnicos INTERNATIONAL CARTOGRAPHIC ASSOCIATION ASSOCIATION CARTOGRAPHIOUE INTERNATIONALE ASSOCIACION CARTOGRAFICA INTERNACIONAL CARTOGRAFIA BASICA Para estudiantes y técnicos Volúmen 1 Versión Castellana (Traducida de la versión Inglesa) Publicada originalmente en 1984 por la Asociación Cartográfica Internacional © 1984 lnternational Cartographic Association Association Cartographique lnternationale ISBN 90 70 310 05 8 Todos los derechos reservados. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida, almacenada en un sistema de recupéración o transmitida en cualquier forma· o por cualquier medio, electrónico, mecánico, de fotocopiado, de registro. o de cualquier tipo, sin permiso pre"vio por escrito de la Asociación Cartogrfifica Internacional. Versión ~ nglesa impresa en la Gran Bretai'la por BAS Printers. Limited, Over Wallop, Hampshire. · Versión Ca~tellana traducida. editada e impresa porta Dirección General de Geografía, INEGI·SPP. México 1989, con la debida · autorización de la Asociación Cartográfica Internacional Traducción: Fr~nciscp Hahsen 'Aibi~es ·. ·. Edición: Marco· Ari tÓnlo Guiiérrez Padilla Javier Lópe·z Caloca Tipogra ffa: M a. Estelá Aguilar Sánchez CONTENIDO Preliminares Capitulo 1.1 1.2 i-viii Historia de la Cartograffa-C. Koeman, Paises Baj~s 2-13 El campo de la CartograHa: Introducción General.- K.H. Meine, ·República Federal de Alemania. 14-31 Capitulo 2 Cartografla Matemática-D.H. M'aNng, Reino Unido 32-78 Capitulo 3 Teorfa de la Expresión y Diseño Cartográfico. B. Roule Franela. 81-111 Técnicas· de Dibujo Cartográfico y Tipografia.-K. Kanazawa, Japón 112-178 Reproducc ión Cartográfica-C. Palm, Suecia. 181 - 206 Capitulo Capitulo 4 5 PREFACIO " Cartografía Básica. Manual para-estudiantes y técnicos" tuvo su inicio con los miembros de la Comisión sobre Educación Cartográfica (Presidente: Profesor Cor Koeman, Países Bajos) en la VI Conferencia de la Asociación Cartográfica Internacional celebrada en Montreai!Ottawa, en 1972. Se sentía entonces la necesidad de disponer de un libro de texto en un lenguaje razonablemente senci llo que usara prolijamente de ilustraciones y diagramas para clarificar puntos en el texto o acentuarlos gráficamente con el fin de facili· tar su comprensión. También se consideró esencial que el manual fuera ampliamente accesible mediante el diseño cuidadoso de textos e ilustraciones en formatos tales que su elaboración en otras lenguas fuese lo más· fácil posi ble. La versión en inglés es la primera en produci rse. Se pensó inicialmente que el.manual estuviese contenido en un solo volumen. Sin embargo, durante el proceso de producción del texto por autores, editores y asesores con di ferente formación académica y de diferentes paises distantes se hizo patente, en 1982, que para acelerar la publicación y conservar costos al mínimo, era preferible la elaboración en dos volúmenes. El volumen 1 se ocupa del campo y la historia de la cartografía, las bases matemáticas de la elaboración de mapas, de la expresión y diseño cartográficos, y luego, de las técnicas actuales del dibujo cartográfico, de la ti pografía y de la reproducción. El volumen 11continúa con la elaboración de la cartografía topográfica, considerándola como la esenci a de las series cartográficas básicas mundiales y como punto de partida y base de información para la recopilación y generalización orientada a la producción de mapas a escalas más pequeñas y mapas temáticos, ya sea por métodos tradicionales o de asistencia por computadora. El contenido consig na los nombres de los autores de los capítulos; a ellos corresponde un ag radecimiento especial. Además de ellos, muchos cartógrafos han contribuido, por lo cual les expresamos colectivamente el debido reconocímiento por su espléndido trabajo. Todos han sido auxiliados en sus tareas por el apoyo financiero del Comité Ejecutivo de la Asociación Cartográfica Internacional, mediante un subsidio de la UNESCO y por la asistencia técnica y editorial donados durante varios años por muchos organismos e instituciones. En el momento en que este volumen va a imprimirse deseamos expresar nuestra gratitud por las contribuciones, amistad, y paciencia de nuestros colegas y por la invaluable ayuda de personas, grupos y organ izaciones, públicas y privadas, y especialmente por el entusiasta e ilimitado esfuerzo del Profesor Koeman y su equipo. En lo particular nos complace expresar nuestro profundo aprecio a Mr. Harold Fullard (Reino Unido) Presidente del Comité de Publicaciones de la ICA, quien se hizo cargo del proyecto para el manual en 1980 y lo llevó a fel iz término. F.J. Ormeling Presidente ICA PROLOGO A LA VERSION CASTELLANA El profesor F. ·J. Ormeling Sr., en el prefacio de la versión en lengua inglesa de este libro, describe con toda claridad los motivos que condujeron a su realización y los propósitos que persigue. En consecuencia, me parece superfluo añadir cualquier otro comentario a ese respecto. Quisiera expresar algunas consideraciones sobre esta versión castellana de "BASIC CARTOGRAPHY FOR STUDENTS ANO TECHNICIANS": A parti r de 1983, el Com ité Mexicano de Cartografla ha intensificado su part icipación en las tareas promovidas por la Asociación Cartográfica Internacional. Esto es as!, porque estamos entre quienes creen firmemente . en la cooperación entre paises. Pensamos que es una de las formas más inteligentes de afrontar los problemas que nos plantea el desarrollo de la cartografla, sobre todo en los tiempos presentes, en los que es patente una acelerada transformación cientffi· ca y tecnológica en ese campo. Por otra parte, en México y segurame.n te en muchos otros paises similares al nuestro, crece la necesidad de disponer de más y mejores cartas. Es necesario tener en consideración que un buen número de los problemas cruciales que afrontamos requieren de un conocimiento objetivo y riguroso de nuestro espa· cio geográfico, que la cartograffa contemporánea puede aportar. Esta necesi· dad exige, a mi juicio, un esfuerzo notable en la formación de especialistas en las dife1rentes disciplinas cartográficas. Es cierto también que eri los paises latinoamericanos se disponé de una escasa bibliogratra sobre el tema, que en el mejor de los casos es ya anticuada. Por todas las razones anteriores fue que emprendimos los trabajos conducen· tes a esta versión de "BASIC CARTOGRAPHY". Queremos de este modo poner al alcance de los estudiantes y técnicos de los paises de habla hispana los conocimientos de la cartografla moderna, en un libro accesible, cuyos autores son autoridades en la materia, internacionalmente reputados. Creemos as!, concre· tar una vez más nuestra vocación de cooperación internacional y responder al esplritu que anima nuestra participación en la Asociación Cartográfica Interna· cional. Finalmente, quiero expresar mi reconocimiento a Gabriel Carvallo, Francisco Hansen, Javier López y . Marco Gutiérrez, por la inf atigable tenacidad que mostraron durante la traducción, edición e impresión de esta obra. Su esfuerzo es aún más apreciable dadas las difíciles circunstancias en que hemos vivido estos últimos años. Un reconocimiento especial a nuestro querido amigo y col e· ga Roger Hanson , del Reino Unido, por todas las facilidades que nos otorgó. N. Duch Gary Vicepresidente ACI Aguascalientes, México, 1989 LOS AUTORES Prof. Dr. W.C. Koeman. Profesor emérito en cartografía en la Universidad de Utrecht, Paises Bajos. Presidente de la Comisión de Educación en Cartogratra de la ICA en 19721980. Principió su carrera como dibujante cartográfico. Estudió Geodesia en la Universi· dad Tecnológica de Delft. Obtuvo su doctorado con el tema de "Colección de mapas y atlas en los Paises Bajos" (1961), convirtiéndose en el primer profesor de cartograffa de su pals en 1967. Autor de muchas publicaciones con énfasis en Historia de la Cartografla. Dipi.Geogr. Dr. lng. K.H. Meine, Jefe de Cartografía y Reproducción en el Instituto de Geociencia y Recursos Naturales de Hannover, República Federal de Alemania. Presidente de la Comisión " A" de laICA sobre Educación Continua ep Cartografía, desde la Sexta Asamblea de laICA, celebrada en Tokio en 1980. Presidente del Grupo de Trabajo Sobre Educación Cartográfica de la Sociedad Alemana de Cartografía. Editor Cíentlfico del Libro del Año de Cartografía desde 1974 (Kirschbaum Verlag, Bonn, FRG). .. Dr. D. H. Maling. Durante la 2a. Guerra Mundial prestó servicio en la Real Fuerza Aérea co·· mo navegante en un bombardero y fue derribado; escapó de la Zona Europea ocupada y recibió posteriormente adiestramiento como meteorólogo. En esta actividad hizo servicio por dos años en la Antártida. De 1955 a 1980 dió clases de cartograffa en el Departamen· to de Geografía del Coleg io Univers'itario de Swansea. · El Dr. Maling es un especialista mundialmente reconocido en proyecciones cartográfi· cas. Su libro "Si stemas de Coordenadas y Proyecciones Cartográficas" se publicó en 1973, habiendo escrito numerosos artículos de investigación sobre este tema. Ha prestado servicios a organismos nacionales e internacionales conectados .con lacartografía -en el Consejo de la Sociedad Británica Cartográfica, de la cual es actualmente M iembro Honorario, en el Subcomité de Cartografla de la Real Sociedad, en un Comité conjunto, que en 1970, estableció las certificaciones nac iona les de Cartogratra, Agrimensura y Planificación en el Reino Unido, y como miembro de la Comisión de Educación y Adiestramiento de la ICA. Dr. B. Rouleau. Estudió Geogratra y luego ingresó a la Escuela Superior de Cartografla Geográfica (Universidad de París), la cual ha dirigido desde 1962. Maestro Asistente en la Universidad de París, 1, donde organiza los cursos de cartogratla en todos los niveles. Desde 1973, Presidente de la Comisión Francesa en Educación y Adiestramiento de Cartógrafos y miembro titular de la Comisión 1 de la ICA con participación en muchas reuniones desde 1966. Especialista en Cartografla Urbana y en el crecimiento histórico de poblaciones. Tiene publicado " La Traza de las Calles de París" (CNRS), publicación reimpresa varias veces. Su tesis para el Doctorado de Estado (La Sorbona, 1982) versó sobre la evolución de los distritos suburbanos de Parls: " El espacio Urbano Parisino a Través de sus Cartas" (para publicarse en 1984). · Prof. K. Kanazawa, Profesor del Colegio Técnico de Kochi, Japón. Miembro de la Comi- sión de Educación en Cartografía de la ICA de 1964 a 1980 y de la Comisión de Educación Continua en Cartografía de 1980 a la fecha. Principió su carrera como dibujante cartográfico. Estudió cartografía y topografla en el Coleg;o de Construcción, Ministerio de Construcción, y Geometría diferencial en la Universidad Mun icipal de Tokio. Obtuvo su ma· estría en matemáticas (Teoría de Proyección de Mapas) en Japón (1962) y se registró co· mo Ingeniero Consultor (Ciencias Apli cadas) en 1976. Tiene muchas publi caciones con éntasis en diseño y técnicas cartográficas. C. Palm. Principió su carrera como oficial del ejército sirviendo en la Oficina de Levantarpientos Geográficos de Suecia en 1946, y posteriormente como empleado en el servicio público de 1947 a 1960. Estuvo en el Servicio Cartográfico de Esselte entre 1960 Y 1972 Y en el Departamento Hidrográfico como Jefe de la Sección de Cartas, de 1972 a 1982. Secretario (1966-1971) y Presidente (1971-1974) de la Sociedad Cartográfica de Suecia. Representante de su pals en las comisiones A y B de la ICA. Profesor de cartografía en el Real Instituto Sueco de Tecnología en Estoco lmo de 1968 a la fecha. Ex miembro del Consejo de la Asociació'n Sueca de Orientación con especiali· dad en la producción de mapas, .de 1963 a 1973. Ha aportado varios artículos sobre diversos temas cartográficos en manuales, revis tas, etc. CAPITULO 1.1 HISTORIA DE LA CARTOGRAFIA C. Koeman CONTENIDO Pág. 1.1.1. Introducción 1.1.2. Mesopotamia y Egipto 1.1.3. China y Japón 1.1.4. Conocimiento de la Cartografla durante el periodo de las civi lizaciones Griega y Romana 1.1.5. Cartograffa musulmana 1.1.6. Motivación Comercial de la Cartografia 1.1.7. Estilo y composición 1.1.8. Historia de las técnicas cartog ráficas 1.1.9. Tipos de mapas 2 2 2 6 6 6 9 9 13 1.1 . Historia de la Cartografía 1.1.1. Introducción Un visitante en una empresa distribuidora de at las le di jo a uno de los editores: " Supongo que usted se va allá arriba con una cámara para fotogra 1 iar todos los pai ses que aparecen en sus mapas·· El cartógrafo experimen tado se reiría de esto, pero lo cierto es que la mayorla de la gente no tiene la menor idea acerca de cómo se hacen los mapas de todo tipo. En una cosa . sin embargo los legos tienen la misma opinión: los mapas no se dibu jan a base de pura imaginación. ¿Se podría decir que esta opinión se aplica también al caso de los mapas más antiguos, los primeros que se hicieron? En general, si, asl es. Los ejemplos que se tienen de mapas elaborados por antiguas civilizaciones que florecieron hace miles de años demuestran que tos hombres conocían muy bien su ambien te. No importa hace cuanto tiempo, siempre hubo alguien en alguna civilización, que podia mostrar con ayuda de la memoria la posición rela tiva de tos Objetos en su propio ambiente, en una forma bastante precisa. Pero aquellos mapas, "dibujados de memoria", no estaban apoyados en levantamientos de campo como tos conocemos en la actualidad. El arte de la topog rafía no estaba entonces lo suficien temente desarrollad o como para obtener medidas precisas de áreas vastas; el hombre conocra la posición relativa de los obje tos geográficos por pura expe; iencia: las distancias se median comparando tiempos de viaje, basándose en la po:>ición relativa del sol durante el dia. Hasta cerca de 1300 los rumbos por brújula fueron desconocidos en Europa, pero la posición del sol servía también como referencia para la orientación de direcciones. El principio del arte de la topografía y del art e de la navegación, es también el principio de la historia de la cartografía, ya que sin observaciones no es posible la elaboración de nin gún mapa. Sin embargo, en ciertos periodos llegaron a dibujarse mapas por pura imaginación; el hombre creía que el mundo tenia el aspecto que se imaginaba debía tener: el pequeño mundo habitable como se concebía en la mente de los filósofos griegos alrededor del año 600 a.C.; las islas legendarias en la parte occidental del Océano Atlán tico. alrededor de 1400. Las representaciones i maginarias del mundo o del universo no fueron consideradas por topógra fos prác t icos. sino por filósofos , teólogos y teóricos semejantes. La humanidad t iene un a deuda con los astrónomos, navegantes y viajeros valerosos por su contribución a la eliminación de falsos concepto s acerca del aspecto del mundo que habitamos. El arte de la navegación principió más b ien tarde en el Continen te Europeo en comparación con la historia de tal ciencia en Chi na; en escritos chinos de cerca del año 1100 a.C .. ya se mencionan el reloj de sol, instrumentos de nivelación y la brúju la. Los historiadores de occidente parecen inclinarse a ignorar la contribución derivada de los mapas no europeos durante la Edad Occ idental del Reconocimien to. Por ejemplo, en 1498. Vasco de Gama, el descubridor portugués de la ruta marina a la India. con trató a un piloto árabe que estaba en posesión de una bitácora escrita y una carta costera del Océano Indico. Alrededor de 1520 los conquistadores españoles al mando de Cortés se abrieron paso saqueando México guiados por mapas aztecas muy confiables. Desafortu nadamente, sólo se han conservado dos de los mapas azte cas anteriores a la conquista. los clé ri gos españoles, sistemáticamente quemaron todos los documentos paganos. Aparte de China. Japón, Corea y Rusia. el mundo entero fue objeto a lo largo del tiempo de levantamientos topográficos y cartográficos por geodesias y cartógrafos de las potencias colonizadoras. En el p rimero de los casos, sus levantamientos sirvieron para la exploración y explotación colon ial de sus territorios de ultramar, pero se llevaron a cabo sólo hasta donde se consideró necesario para obtener provecho económico; en el interior de Africa y América por ejemplo, vastos territorios permanecieron sin el beneficio de la cartografía por el soto hecho de que las potencias gobernantes no veian ninguna ganancia económica en ello. Esta situación finalizó hacia 1950 con el surgimiento de muchos estados que obtuvieron su indepe ndencia, o que estaban próximos a obtenerla. Como regla genera l, tos tex tos sobre historia de la cartografía la presentan desde el pun to de vis ta del autor, reflejando así su vasto conocimien to acerca de la historia de la elaboración de mapas en su propio pais. Sin embargo. en un manual de cará.cter internacional. un capitulo sobre la historia de la cartografia debe ser más universal. Se ha hecho por lo tanto un intento por escribir un perfil histórico de la profesión cartográfica de una manera más general. dando mayor preferencia a las civilizaciones que a las naciones. 1.1.2. Mesopotamia y Egipto Las referencias más antiguas acerca de la topografía y elaboración cartográfica se encuen tran en las tabletas de arcilla, papiros e inscripciones de Mesopotamia y Egipto. Desafortunadamente, excepto por algu nos pequeños fragmentos. no se ha conservado ningún mapa. El mapa más antiguo es una tableta de arcilla de alrededor de 3800 a.C. encontrada cerca d e Nuri en lraq, que muestra la parte norte de Mesopotamia, con el Eúfrates. las montañas Zagros al este y las montarias del Libano al oeste. Unos cinco o tres mil años an tes de Cristo, las antiguas c ivilizaciones del Medio Orien te ya habían desarrollado sistemas catastra les locales para la administración de una sociedad agrícola. Uno se inclina a pensar que Francia fue el pri mer país del mundo en que se aplicó un sistema catastral, pero la historia antigua reve la lo contrario; las tabletas de arci lla con informació n p~rcelari a en Mesopotamia, de alrededor de 2000 a.C. y los papiros dibujados po~ topógrafos egipcios de 1500 af1os a.C. demuestran el funcionamiento de las ac t ividades topográficas y cartográficas en una sociedad altamente desarrollada. Los ingen 1eros utilizaban p lanos para construcción y exploración, como lo comprueba un papiro egipcio del año 1300 a.C. que muestra una mina de oro nubia Pero este ejemplo (que se conserva en Turin) es el único representante cart ográfico de tal periodo. 1.1.3. China y Japón Las excavaciones rea lizadas en las tumbas de la antigua Dinastía Han en la República Popular Ch1na han traído a la luz tres mapas topográficos dibuj ados sobre seda alrededor del añ ~ 168 a.C. Los mapas represen tan corrientes fluviales, montañas, caminos y asentamientos humanos mediante símbolos, a una escala aprox1mada de 1:90 000 para un mapa mi litar. Este último representa .::;:; .. .. ·- -. ......... --, .. ·. .~ ,.,..: ; ,; ... .. _ ,..~._ ..,; ·~ ·· · + • : ~' 1,)..'" ' /- Fig. 1a. Mapa esquimal de Kronprinsens Ejland, cerca de Godhavn, Groenlandia. Fig. 1b. Fotografía a.érea, escala aproximada de 1: 60 000, de Kronprinsens Ejland (Compárese con 1a. Cortesía del Instituto Geódesico de Copenhague, Dinamarca). 3 Fig. 2a. Carta de navegación de los isleños de las islas Marshall; construida con palillos y conchas (Siglo XIX). Museo Británico, Londres. Para literatura véase: Lyons, H. " las cartas marinas de los isleños de las islas Marshall" The Geographlcal Journal, Vol. LXXII, No. 4, Octubre 1928 PP. 325·328. Fig. 3a. Tablet a dé arcilla de alrededor de 3800 a.C., encontrada cerca de Nuri, lraq. Cortesía del . Museo Británico, Londres . '"'t. ,,#''lit! ~'''' "':.~~~~~~"''tiN;~ Fig. 3b. Parte de un mapa moderoo que muestra su similitud con la representación de la tableta de arcilla en la f ig. 3a. EN Fig. 2b. ldem. restitución gráfica. .. Sikar Utirik • ,.Mejit Tak~ a Aiht Maloelap, Wotje ~ AGr '- .. '· ,.... :¡; . Rongcr;tk · 6 " Lilkiep ~Rongelab, ' A.lmg,nae Bikini j Majuro ...,. Erikub / -! Arno · Kwaj-Alein ¡/"" X:~:¡lip N•mc ~lg. 4. La provincia de Cheklang, del " Atlas de China" oor Chu Ssu·Pén (1273·1340), impreso con bloques .-! •. ·............... : .,, ,.,..... 1 -~ ! -·~ - -~,r ;•. • .-. -:--,·:·~..,~ ~. . -·~=t;--· . "··-·. • ' ,,'<~~ :--:-v:·,_.~ , :~ ,1. ·~::" •• ·.(,· ~ ';L. : "' · ~- ·,.... • .· . : ..... !':. . ·::- .~:;;;:..,...~··t ·:.~~;::::::·; . . . ~ . Fig. 5. Mapa Budista del mundo, el asi llamado Mapa de Jambu-Dvipa (cinco lndiasl. Dibuil.ido en Japón en la segunda mitad del siglo XVII; tamaño 138, x 155 cms. Cortesia d& N. Muroga. a insialac'íones militares por medio da si m bolos colores y podrla por lo tanto ser considerado co mo" un mapa temático. Las regiones representadas están situadas en la parte central-sur de la actual provincia de Hunari. El tercero de los mapas es un plano del asiento de una · prefectura. Las excavaciones posteciores de las..tumbas Han en la Móngolia Interior han revelado la exist~ncla de varios plan·os urbanos pintados sobre paredes, que datan del siglo 11 a.C. Es obvio que existia una base tecnológica .bien desarrollada y que el arte cartográfico de la antigua dinastfa Han excedla en 'mucho la cartografla de o tras civilizaciones del mismo pértodo. Una de las ventajas de la primera civilización China fue su alto·nivel tecnológico. Principalmente la invención de · la fabricación del papel en 105 a.c .•. contribuyó enormemente al desarrollo eje las artes, las ciencias y la administración: En 267, el ministro de obras públicas P'el Hsiu, escribió un manual de topograila y cartografía, el cual con tenia instrucciones para fa. co.mpilación de un mapa del Imperio Chino, en 18 hojas. basado·en un sistema cuadricular rec tangular. Bajo el gobierrro de emperadores subsecuen tes y siguiendo todavla el mismo concepto de sistema cuadricular rectangular. se produjeron versiones actualizadas de los Atlas de China. El más famoso es el Atlas Mongol .de Chu Ssu·Pén, 1311 · 1312, el'cual f ue posteriormente iransformado por eruditos occidentales en lo que fue el primer Atlas de China, impreso en Amsterdam (véase 1.1.6.1. De igual modo, en materi.a de navegación los chinos estuvieron entre los primeros del mundo; el Ma·r Arábl.¡¡o y las cos tas de la 'India fue~on visitadas por juncos chinos. La primera carta de navegación china en aguas lnctlas data de 1416; se tiene conocimiento de la existencia de viejas cartas chinas conteni das en roiiÓs de hasta 6 metros de largo que datan del siglo XVI y todavla se usaban en e. slqlo XVIII. En' SU con:epto de la forma del mundo habitable los ch inos se a2hlrie.ron a la concepcíón budista, expresada en su mapa · del mundo, traldo de la India a China alrMedor del siglo VIl. Es el llamado "Mapa de las cinco Indias", un m undo de forma triangular, rodeado por u1n océano ·mundial. Este concepto se introduJo también en el Japón, donde se plasmó en mapas durante mucho t iempo, hasta el s'iglo XVII.!. Los mapas budistas y japoneses apoyados·en levantamientos de campo exi sten desde este mismo siglo. Los mapas mas antiguos del 5 Japón son de tipo catastral, elaborados para los estados templarios a mediados de los años 700, a Jos que segulan los llamados mapas de Gyoky que presentan todo el territorio japonés. dividido en provincias de fo rma redondeada, fuertemente d istorsionada. En el siglo XVII, la compleja forma del Japón tomó gradualmente su forma correcta y se produjeron excelentes mapas pintados sobre rollos y pantallas que muestran al pais en un estilo a veces pletórico y a veces " moderno". En 1810 se alcanzó un hito Importante con el sorprendente levantamiento a gran escala de casi todo el pafs, relizado por lnu Tadataka. Este excelente mapa solamente pudo ser mejorado a travós de las modernas técnicas occldeniales, Introducidas en el Japón en la segunda parte del siglo XIX. 1.1.4. Conocimiento de la Cartografía durante el período de las civilizaciones griega y romana Se ha probado que alrededor del año 400 a.C., la clase intelectual estaba en capacidad de hacer mapas. Los escritos del mismo periodo demuestran que la cartografla en Grecia era practicada por los filósofos y que el papel desempenado por los agrimensores era tal que no valía la pena mencionarlo. El conocimien to del mundo con su forma y dimensiones como se muestra en los mapas de Eratóstenes de ese periodo (278· 175 a.C.) estuvo basado en la recopilación de datos de viajeros. Se demuestra que hubo inclusive un mejor conocimiento. por un mapamundi basado en datos recopilados por Claudia Ptolomeo de Alejandria (87· 160 d.C.). Aqui, por vez primera en la historia de la cartografía, se Introduce el sistema geográfico cuadricular de latitudes y longitudes. Todos los lugares del mundo conocidos por Ptolomeo se listaron en su libro "Geographia" escrito alrededor del ai'lo 150. Copiado por escritores árabes del siglo IX, pudo haber influenciado la cartografía musulmana, pero no se ha conservado ninguna versión árabe. Copiada por escutores bizantinos (el manuscrito más antiguo data del siglo XII), la " Geographia" ha tenido una larga influencia en la cartografia occidental. pero es discutible si en realidad Ptolomeo dibujó los 27 mapas que se encuentran en el manuscrito del siglo XII·XV, o bien si los mapas se dibujaron tomándolos del texto de alrededor del siglo XII. En contraste con los griegos, los romanos no estaban muy interesados en la cartografia cientlfica, sino que hicieron sus mapas con fines practicos: administración, estrategia militar y para viajar. Desafortunadamente sólo se han conservado algunos fragmentos de piedra de mapas catast rales y urbanos del siglo primero, elaborados a escalas grandes. Solamente ha sido posible conservar copias medievales de escritos y mapas romanos en pergamino. Uno de ellos es la famosa " Tabla de Peutinger", asi llamada por su propietario del siglo XVI. Es un mapa 'de caminos del Imperio Romano de 20 pies de largo, mantenido como rollo. Los mapas construidos con presentaciones en forma de rollo largo y estrecho deben haber sido muy comunes en la época del Imperio Romano: era una forma muy conve'n iente en términos de portabilidad, pero la representación del terreno o de una región se distorsionaba mucho. 1.1.5. Cartografía musulmana La tecnologla occidental debe el arte de la topografia y las ciencias de la astronom ía y la navegación al conocimiento islámico, el cual se difundió via las 6 Jniversidades árabes en Espaf1a, Franela, Italia, Austna y Aleman ia. Posteriorment e, durante el periodo del RP.nacimiento Europeo Occidental, la ciencia y tecnologla 11usulmanas se combinaron con las matemáticas y :écnicas, griega y romana. Después del ano 1600, el :>éndulo de la historia de la civilización volvió hacia atrás y los invasores occidentales iniciaron un periodo de opresión y colonización en Asia, la cuna de la ciencia y la 1ecnologla europeas. La movilidad característica del vasto Imperio Arabe hacía necesario con tar con cartografía confiable. Desde alrededor del año 850, varios autores produjeron manuales de caminos e 'itinerarios, asl como mapas geográficos de calidad sobresaliente. Estos mapas se ensamblaron en forma de un libro al que se llamó " Atlas del Islam" compuesto por 21 mapas que han conservado una forma más bien consistente a través del t iempo. Contenía mapas del Mediterráneo, del Golfo Arábigo, Siria, lraq, Irán y et Mar Caspio. En un periodo posterior, alrededor de 1150, cuando los normandos se esparcieron por Europa, se establecieron relaciones culturales, comerciales y pollticas con el mundo árabe. En Sicilia el geógrafo árabe ldrisl estuvo a cargo de la cartografía en la corte del rey normando Aogerio 11; el conocimiento de e geografía a través del Atlas del Islam se fundió con, y mejoró, a través del conocimiento geográfico de los .1ormandos. Como resultado de ésto, ldrisl produjo un Atlas y un mapamundi, dibujados cerca de 11 50, a si como trabajo posterior con mapas elaborados en 1160, de los cuales se han conservado copias. Los árabes, turcos y normandos fueron excelentes marinos que gobernaron los mares. Ya que las cartas marinas mas antiguas t uvieron su origen alrededor de 1250 en los paises del Mediterraneo, es muy posible que el est ilo característico y la forma de estas cart as se haya tomado de los documentos cartográficos ya en uso en :iempos de ldrisl. 1.1.6. Motivación comercial de la Cartografía Como toda artesanía el dibu¡o cartográfico se practicó también con uAa mot ivación comercial. Una característica de la cartografía europea es su fuerte aspecto comercial, notablemente desarrollado después de la introducción de la fabricación del papel en el Continente, la aplicación de las técnicas de grabado en madera y cobre con propósitos ilustrativos, y por último, pero no menos importante, la invenció n de la imprenta alrededor de 1450. Contrario al caso de la aplicación de la car tografía en la civilización musulmana durante los siglos IX al XV y en las civilizaciones China, Japonesa e India previas al siglo XIX, la cartograffa del mundo occidental sirvió más a los motivos comerciales que a los polít icos. El cartógrafo profesional europeo contratado por clientes, es tan antiguo como el siglo XIV; se sabe de la existencia de un contrato para elaborar mapamundis, celebrado en Barcelona en 1300, en el que se mencionan mapas con dimensiones de algunos metros. Como consecuencia natural de los esfuerzos expansivos, caracterlstícos de la historia europea después del siglo XIII, se llegó a disponer del conocimiento de los paises ext raeuropeos. Este conocimiento f ue explotado de inmediato por escribas y p1 ntores, y posteriormente por impresores. Durante la Edad Europea de los Descubrimientos y Exploraciones (cerca del año 1450·1650), la producción cartográfica estuvo favorecida por el constante incremento de nueva In formación geográfica; varios editores e Impresores de diferentes paises, a menudo en fiera competencia, Flg. 6a. Mapa topográfico sobre seda, de aproximadamente 168 a.C. excavado de una tumba china de la Primera Dinastía Han. Fig. 6b. Parte de un mapa moderno en el que se nota la similitud con el mapa antiguo de la figura 6a. 7 Fig. 7a. Mapa mundial de lbn al Virdi (1292·1349) Véase: Conrad Miller's Mappae Arabicae IV, 11 Londen 1, · Taf. 78 .:>/.• t. . "' > lll Fig. 7b. Restitución gráf·ica y transcripción del mapa montado en la figura 7a. Véase: Conrad Miller' s Mappae Arablcae IV, 11 Londen 1, Taf. 78 8 publicaron atlas mundiales, una edición a continuación de otra. Productos de fuerte demanda fueron los nuevos mo.pas de Asia, América y Africa. De toda s las naciones, fué en Holanda que se desarrolló el atlas comercial más grande-producto del siglo XVII· asl como atlas marinos y gulas de pilotaje. No solamente ~pareció el primer atlas producido con regularidad en la parte sur de los paises Bajos (Amberes, 1570), sino también, el atlas mundial más grande que se hubiera producido hasta entonces apareció en Amsterdam, Holanda en 1664. Flg. 8. Armario en que se guarda el " Gran Atlas" de Joan Blaeu, Amsterdam 1664, 11 volúmenes de fol ios grandes. Bibliot eca Universitaria, Amsterdam. Los Atlas mundiales, t urcos y árabes datan del siglo X. Estos atlas man uscritos hechos con propósitos no comerciales, sino escritos y dibuj ados a ped ido o bajo órdenes superiores, presentaban el mundo como era conocido por los arudltos de la escuela musu lmana de Geograffa. Los mapas de los paises árabes aún cuando eran superiores a los mapas del Este producidos por car tógrafos europeos antes de aproximadamente 1700, no tuvieron influencia en la primera cartografía occidental. Es muy interesante la historia de la cartografla china, asl como su influencia en el aspecto de los mapas occidentales de China. Después de unos mil a ños de experiencia en mapas de este pais, el llamado " Atlas Mongol" mencionado anteriormente salió a la luz en varias ediciones, primero como manuscnto y desde 1555 como edición impresa. Este fue el atlas estándar de China, hasta que los misioneros jesuitas lo reformaron en el siglo XVIII. El padre jesuita Martin Martini elaboró una versión latinizada con mapas redibujados en el est ilo europeo y Joan Blaeu de Amst erdam lo impri mió en 1655. Este " Atl as Slnensis" fue el primer Atlas de China producido comercialmente en el mundo occidental. Aún cuando la China tuvo su Atlas Nacional 600 años antes que cualquiera de los paises europeos, los jesuitas pudieron demostrar que podla mejorarse la exactitud de los mapas con más levantamientos de campo dirigidos por ellos mismos, util izando instrumentos topográ ficos occidentales. Estos levantamiento s sen taron la base de la edición primera de J.B. D'anville, impresa en París en el año de 1730 con el nombre de " Atlas de la China" 1.1.7. Estilo y composición Hablando en general, la cartograffa tuvo en su infancia un estilo más pictórico que en el siglo XIX y en el presente. Para el mundo occidental el punto de t ransición se fija en las post rimerlas del siglo XVIII con el surgimiento y prosperidad de los topógrafos militares (ingenieros geográficos militares). En los mapas del mundo occidental de alrededor de los ai'IOs 800 a 1800, asl como en los mapas Japon eses y Coreanos del mismo periodo, se puede encontrar el estilo pictórico en la repr esentación del terreno, asentamientos humanos, vegetación y en los océanos y sus costas. Es notable la ausencia de elementos pictóricos en los mapas produc idos por la cart ografía islámica de la misma época. La razón del cambio de lo pictórico a lo abstracto se encuentra en el uso creciente de los mapas con propósitos técnicos: fortificac iones, construcción de ciudades, etc., asl como con propósitos administrativos; por ejemplo, la cartografla catastral. En los viejos tiempos, aun en el caso d.;! planos del terreno de levantamientos de la propiedad, los edif icios se dibujaban en "elevación" y los planos urbanos junto con el territorio circundante se dibuj aban como vistas en perspect iva. Las cartas marinas, como regla, contenían Imágenes de la costa y tierra adentro, asl como muchos objetos intrascend entes, tales como bajeles, monstruos marinos y sirenas. Los mapas que se pon·an a la venta, impresos con placas de cobre, se embellecían con decoraciones, figuras y bordes muy elaborados, compuestos de pequeñas vistas de ciudades y cosas semejantes; se puede imaginar la fecha d.;! los mapas con base en su est ilo. Esto se aplica tanto a los mapas occidentales, como a los asiáticos e islámicos, pero resulta innecesario decir que solamente los expertos pueden establecer la fecha y el origen de los documentos cartográficos antiguos. 1.1.8. Historia de las técnicas cartográficas Lo que rn ás interesa a los cartó grafos contemporáneos es la historia del desarrollo de las técnicas de dibujo cartográfico. En un determinado periodo se tenían que producir muchas copias de mapas, tanto por razo nes comerciales, como por considera ciones prácticas. Por ejemplo, se necesitaron miles de co,pias de cartas marinas cuando las grandes f lotas del siglo XVII zarparon en oleadas invadiendo los océanos Indico y Atlántico. El dibujo( la aplicación de colores y la tipogafla se hicieron a mano, asl como el copiado. Turqula instaló su primera imprenta para mapas en el sigl{) XVIII; en China, Japón y Corea, la impresión de mapas con bloques de madera data de principios del siglo XVI y Europa occidental vio sus primeros mapas grabados en cobre en 1477, pero no fue sino hasta prin : ipios del siglo XVII que los jesuitas introdujeron la impresión con placas de cobre en China,··Los europeos principiaron muy temprano con la impresión cartográfi ca ccmercial, pero todavla tenlan que aplicar los colores a mano, debido a la imposibilidad de imprimir áreas coloreadas con una placa de cobre. En la industria cartográfica europea de los sig los XVII y XVIII se empleaban niños. En relación con la aplicación de colores a mano para los mapas impresos con propósitos comercia les, se lee en una enciclopedia del siglo XVIII: " En Habsburgo se 9 o t:\ O .S 'C H '\-1 A :L·! 1\ t) V .l. A..··~~......< r.,......,,,._ J:,.,..., ••·:.: .. )~...,·....· ~· j t..~* .\: f.:;•·r~ ... l~ ! .. ,.t... .,•wn,.f~ ,.; .... ~ •••,,,, ' " "' r•~"$:••11'.: -f.,.h',\h t: ""'""'~" i'o\•("'•, IC,YV ot-c4o ,-.. l•nf ' .. )' /h. .,_ . ~ ·~r:X ' ...... ~. 1., ~~ \ ~;-_ :- ~~. .~ . ' 'Vllil"'--,..•• ].{ :,,, .1\..F.. ¡ /' ' ~ -o- --:..... ~· ..lA'i-· . .... . . ~·- Flg. 9. Parte de un mapa de Ru sia (1525) por O. Gerasimov, en un atlas manuscrito de Battista Agnese. Biblioteca Marciana, Venecia. 10 h. Fig. 10. Ejemplo de un plano de la ciudad de Gloucester, de principios del siglo XVIII, grabado en 1710 por John Kip. Cortesía de la Biblioteca Bodleiana, Oxford. Fig. 11. Parte del bloque original de madera con que se imprimió una hoja del "Bayerische Landtafeln" de Phillip Apianen 1568. Cortesía del Bayerisches Natíonai-museum, Munich. 11 Fig. 12. Grabado e impresión con placas de cobre. Grabado de Philip Galle sobre la base de un dibuJo de ·Jan van der Stra at (1560). Museo Plantijn de Amberes. A: maestro g rabador (véase sus lentes). 8: aprendiz C: preparación de las placas. O: prensa operada con fuerza , E: secado de las impresiones húmedas. t",Z,,,., ' .At.:. 7), ~ /;L¡..M/kr. Ó"> .b4i:::' r;.,;¿,.,_ . •B 1) . ..¡tC,,,.,.,. ,t{¡ulru(,r, + .~,,.~,;, ; 11 ,¡¡;;;;; ••• .,6...,,,;'(l,/. ~ .~_;,. {?,/. ,¡.. Úk,b-;.lt... ~ tJM. )( ~·· •.:;?M" N .~_;, ''"' ;ff,tfí:' Ktn: .~ ~~~"'"· M..T••~ ,,,tf,,·, "'. G t: ~;t,~,;¡,. · , ,-.- p :'f u :• . /l•tnnl( ·.!'4 ·lnv,,/,.f'IJ ft...~.:.),~·~lt'I,UHII, lip: Jt.:;,¡,. TI. : ,l,;¡._,d_·. ~:n..;;z-¿...,,,~,'fif•. •:,, JZ:..~w. Fig. 15: Sección del primer mapa temático conocido:.. A.F.W. Cromés " Neu Carte Von Europa welche die merkwürdigsten p roducte und vornehmsten Handetsplatz... enthalt" . Grabado por F. A. 1 ... ..... _ ...... acostumbraba emplear a los niños para iluminar mapas. Cien piezas para colorear en tres dlas se pagaban con 18 Groschen". Que la impresión a colores a partir de bloques de madera es posible, se demostró con los bellos mapas japoneses impresos en los siglos XVIII y XIX. Hacia el'al\o 1800. Alois Senefelder, un bávaro, inventó la litografla. lo cual significa imprimir con piedras. Con este proceso se pueden imprimir fácilmente áreas coloreadas, asl como slmbolos a color. En poco tiempo la litograffa se convirtió en la más importante técnica para imprimir mapas y su proceso se sigue usando hoy en dla en lo que se llama "impresión offset". Desde alrededor de 1840 se imprimieron mapas a color siempré que se requerlan en grandes cantidades. En cantidades menores. se continuó coloreando a mano. Fig. 13. Grabadores en cobre, trabajando en un taller del siglo XIX. La siguiente gran invenc16n en la historia de las técnicas cartográficas fue la fotograffa. Se hizo uso de sustancias qulmicas sensitivas livianas para la transferencia del dibujo a linea a una placa de impresión, o para hacer duplicados. Alrededor de 1880 entraron en función las primeras cámaras procesadoras. Desde entonces ya no fue necesario dibujar un mapa a la misma escala de la copia impresa, con lo que el cartógrafo fue perdiendo gradualmen te su capacidad como miniaturista. Cerca de 1900 se produ jeron grandes cambiÓs adicionales en las técnicas de producción cartográfica con la introducción de las placas de zinc. (y posteriormente de aluminio) en Jugar de las pésadas piedras l itográ ficas. Muy poco t iempo después se inventaron las prensas o ffset de muy alta velocidad. Con la introducción de los plásticos como base transparente para el dibujo cartográfico después de 1940, la calidad disminuyó con rapidez hasta que posteriormente a 1960 Ftg. 14. Una de las primeras prensas rotativas. anterior a la p rensa offset, la máquina " Aigraphia" , const ruida por Bohn y Herber, Wurzburgo, Alemania, alrededor de 1880. el trabajo a linea la recuperó gracias a la nueva técnica de grabado sobre hojas recubiertas de poriéster. las invenciones de los últimos 25 a 30 años, representadas por las películas para grabado, herramientas grabadoras, enmascarado, tipografía adhesiva, etc., han dado a los mapas apariencia de perfección, aún cuando la habilidad manual requerida para alcanzar 1a perfección no es ni siquiera la mitad de alta como lo era en el siglo XIX. 1.1.9. Tipos de mapas En el capitulo de cartografía temática se han listado unos 20 diferentes tipos de mapas. ¿Tuvieron todos ellos predecesores en tiempos hace mucho pasados? No, ya que ta ciencia y el conocimiento humano para llenar los diversos tipos de mapas es muy recien te. Los mapas geológicos regiona les más ant iguos datan de alrededor de 1810. Un mapa de clasificación de suelos para un área de tamaño limitado data de más o menos 1840. El conocimien to del clima, la hidrología, geomorfologla, vegetación, etc., de grandes áreas f ue por primera vez recopilado por el fundador de la moderna geografía física, Alejandro Von Humboldt en los afias de 1800 a 1820. Seria una pérdida de t iempo buscar mapas del ambiente flsico más antíguos. ¿Qué se puede decir de los mapas socioeconóm1cos y demográficos? Tan pronto como el ser humano orincloió a multiplicarse en proporciones considerables, la ciencia se interesó en ello. La estadlstica comenzó a manifestarse en los primeros anos de la década de 1820 y alrededor de 1830 se produjeron los primeros mapas socioeconómicos y estadísticos sobre la base de algunas estadlsticas débiles. cuando la población mundial era solamente un sexto de la actual. la industria, el intercambio y el comercio. asf como el sistema complejo adicional del uso que el hombre hace de los minerales y de los recursos naturales en general, han incrementado desde 1940 la variedad en los tipos de mapas. Finalmente. la planeación y el control sobre el uso que hace el hombre (ahora y en el futuro) de las cantidades li mitadas de espacio, alimentos, energla y recursos hidricos, crearán nuevos tipos de mapas, los cuales serán (esperamos) de un gran interés histórico para el cartógrafo del año 2500. Capit ulo 1.2 1.2. EL CAMPO DE LA CARTOGRAFIA Introducción General K.H. Meine CONTENIDO· ·1.2.1. Objetivos y "Lenguaje" 1.2.2. Propósito de Comunicación y Diseño Cartográfico 1.2.3. Desarrollo de Categorí·as Cartográficas . 1.2.3.1. Caracte~fsticas Generales de los Mapas· 1.2.3.2. Clasificación, Organización y Conceptos 1.2.3.2.1. Clasificación de Mapas Topográficos 1.2.3.2.2. Clasificación de Mapas Temáticos 1.2.4. Educación Cartográfica 1.2.5. Compilación y Edición 1.2.6. Actualización de Mapas 1.2.7. Fotográfias Aéreas y Mapas 1.2.8. Diversidad de Mapas: ¿Por qué? 1.2.9. Conclusiones Generales 16 16 16 17 17 18 18 19 19 22 24 24 25 Fig. 1. La Cartografia y sus campos asociados: Fotogrametrla, Computación, Reproducción e Impresión... 1.2.1. Objetivos y " Lenguaje''' El objetivo de la cartografla consiste en preparar y reproducir formas de presentaci ón cartográfica. Los ejemplos de formas de expresión cartográfica incluyen los mapas, mapas diagramáticos y representaciones relacionadas con los mapas, los cuales sirven a diversos propósitos: ciencia y "!ducación, administración y economía, planeación, turismo, medios de comunicación, etc. La materia objeto del campo de la cartografla incluye el estudio de los métodos de presentación cartográfica necesarios para el diseño de mapas y representaciones relacionadas con ellos. Estos m étodos se pueden expandir, transponer y desarroll ar científica y técnicamente, asi como ser su jetos de investigación y educación. Los principios y poblemas de la cartografla se apoyan en tre si en el logro de un objetivo común: comunicar a través del "lenguaj e cartográfico" o "guión cartográfico", lo que significa que tanto el autor del mapa como quien lo diseña transport an información significativa hacía el usuario (comunicación cartográ fica). El "alfabeto" de este lenguaje est á compuesto por marcas cartográficas individuales consistentes de los elementos gráficos básicos: es decir, de los símbol-os puntuales, lineales y a reales relacionados tanto con el con tenido del mapa como con el orden espacial. De est e modo, la "gramática" y el " vocabulario" de cada construcción cartográfica resultan legibles a partir de la leyenda. 1.2.2. Propósito de Comunicación y Diseño Cartográfico Cada mapa tiene un objetivo especifico de co-municación. La humanidad se ha comunicado entre si desde los principios del t iempo a t ravés de las diversas formas de comunicación existentes (Fig. 2). Autor del Di sellador mapa del mapa Lenguaje cart ogrático Fig. 2 Principios de comuntcación en cartografía Principio de comunicación en cartografía: el usuario estará en capacidad de leer un mapa solamente si puede entender el lenguaje cartográfico. El intercambio de Información puede ocurrir: • • • • Mediante palabras (en forma oral o escrita). A través de tablas (arreglos de números y palabras) Por el uso de números y fórm ulas (en matem áticas) Con imágenes Y fotograflas (en los report es noticiosos Y también por la organizacióll del "inventario del paisaje" obtenido de fotograflas aéreas e imágenes de satélite). • A través de la música y las artes interpretativas (escultura, pintura, danza, pantomima). • Mediante presentaciones cartográficas (en todas las escalas). • A través de esquemas y diagramas gráficos (ilus traciones de diversos tipos). Cada una de las fo rmas de comunicación anteriormente mencionadas se adecua a sujetos particulares. Con el fin de representar espacialmente los objetos en términos de sus relaciones, procesos, funciones, sistemas, etc., la mejor, y en muchos casos la única posibilidad, es una presentación cartográfica. Una "sinopsis cartográfica" hace posible transforma r una expresión verbal o numérica en una representación espacial bidimensional, creando asl una entidad visual (las fotografras e ilustraciones permiten meramente inferir un arreglo espacial). Esta ent idad , cuyo con tenido se basa en la selección, combinación y simbolización de hechos, da lugar al mapa deseado. Un buen mapa informa al lector a través de las proporciones espaciales interrelacionadas, a una cierta escala, as! como por la selecc.ión y present ación del contenido. El hombre debe estar siempre en capacidad de fijar su posición , tanto en el tiempo como en el espacio. Ya que el sentido espacia l ha sido. siempre uno de los más Importantes prerequisitos de la vida humana, se puede ver que las presentaciones cartográficas datan de los primeros períodos de la existencia conocida del hombre (véase caplt ;lo 1.1 . Historia de la Cartografía). 1.2.3. Desarrollo de Categorías Cartográficas Con el transcurso del tiempo, el desarrollo continuo de los métodos de compilación y reproducción han dado lugar a muchas formas y tipos de mapas. En lo particular se puede mencionar: • El considerable mejoramiento en la topograli a y sistemas de medición como técnicas para la determinación de la posiqión de objetos en el mundo real (inclusive la fotogrametría y las series nacionales de cartogra fía topográfica). • El desarrol lo de técnicas de cartografia espacial y cornpiiación estadlst lca. Estos son métodos para la determinación de caracterlsticas de la realidad; 'por ejemplo. el uso del suelo (que es real y se puede ver), o la d istribución de la población (real pe_ro no visual) que solamente se pueden conocer mediante datos censales, pero que pueden ser presentad os realisticamente en mapas. • El mejoramiento del diseño cartográfico por dar mayor c laridad al con tenido de la información transmi tida, tanto en blanco y negro como a través de mapas multicoloreados, y • Las mejoras técnicas comprensivas en los procesos cartográficos y métodos de reproducción. Hoy en dia, el hombre utiliza las represen t aciones cartográficas de muchas maneras; los mapas se han convertido en una fuente indispensable de información. EJemplos de sus obietivos son, entre otros: • Orientació n directa en el terreno (mapas de senderos y mapas de carreteras), navegación marina y aérea (cartas de navegación), que propo rcionan una visión amplia de áreas grandes (mapas de escalas chicas, mapas de atl as). • Instrucción en la esfera educat iva (mapas escolares, atlas y mapas murales). • Representación de material temático en por ejemplo, el campo de los re cursos naturales (suelos geologla, clima, vegetación, etc.). se han desarrollado nuevos tipos de cartografla terrestre y de los cuerpos celestes como resultado de la captura de información a distancia, tanto de carácter topográ fi co como temático. De estos dos campos de aplicación tan especializadas han emergido varios tipos de mapas. se debe recordar siempre que las presentaciones cartográficas difieren de otras fo rmas de comunicación por las siguientes razones: • El uso de un p roceso de transformación derivado matemáticamente (proyección cartográfica). • El empleo deliberado de una fo rma red ucida de representación (escala). • La definición y delineación cuidadosa de los conceptos (simbolización), y • Por la selección y simplificación de l a rea.lidad geográfica, de acuerdo a escala y propósi to (generalización). 1.2.3.1. Características Generales d e los Mapas Los mapas se construyen fundamentalmente sobre uri plano horizontal y tienen características que pertenecen exclusivamente al campo de las representaciones cart6gráficas. Las bases de un mapa topográfico es tán, ya sea en levantamientos topográficos terrestres o vuelos fotográficos (Fig. 3). · 1.2.3.2. Clasificación, organización y conceptos Los productos cartográficos se pueden clasificar fundamentalmente en: 1) Mapas (de todas las escalas y t ipos, excepto modellos en relieve). Los mapas son representaciones topográficas y/o t emáticas de fenómenos geográficos relacionados con la tierra o cualquier cuerpo celeste, o con áreas más pequei'las dentro de éstos. Por ejemplo, los mapas pueden estar referidos a regiones, provincias, paises o estados. 2) Mapas diagra·máticos que son formas especiales de los mapas temáticos, en los cuales la base geográfica está usualmente muy simplificada. Se pueden describir también como diagramas con caracterí sticas espaciales y geográficas, basada usualmente en datos estadísticos. 3) Ilust raciones relacionadas con los mapas, que son represen taciones bidimensionales (por ejemplo, vis las panorámicas, diagramas, perfiles), o modelos tridimensionales (mapas en relieve, globos, etc.). Est as representaciones son en su mayoría: Derivadas j ,e mapas topográficos a escalas grandes, o bien tomadas directamente del medio natural; const ruidas sobre un eje horizontal (combinación fotografla aérea·mapa), un eje vertical (perfiles, vistas panorámicas, o dibujos en elevación), o un eje oblicuo (vista de pájaro); se usan principalmen te en la ensei'lanza y como auxiliares demostrativos en conjunto co!"' mapas formales (por ejemplo los dedicadas aUu~o turistico, en actividades comerciales, o bien en la esfera educativa). La clasifícac ón de estos productos puede basarse en sus dos principales objetivos, ésto es: 1) Mapas Topográficos Fig. 3. Los métodos de levantamiento han cambiado de los levantamientos topográ ficos a la fotogra fía aérea. Los mapas se caracterizan en relación a los principios mencionados anteriormente con referencia a: • Planitud • (con forme a las leyes de transformaciones matemáticas). • Reducción (una relación de reducción en proporción con la realidad, por ej emplo. 1:10). • Generalización (son reducidos en el con tenido, normalizados, construidos sobre la base de selección de detalle, condensados, etc, inclusive explicaciones parciales (a través de la tipograffa cartográfica, selección de nombres geográficos, e tc.). • Mejoramiento (se puede suplementar el contenido del mapa en relación con el mundo real, por ejemplo, median te la adición de curvas de nivel, que en la naturaleza no son visibles). .. Pianltud, en el sentido de que un mapa es una representación sobre un plano (N. del T.). Son mapas de escalas grandes y medias que incorporan una buena variedad de información. El cubrimiento topográfico básico (una serie t opográfica de un pafs en la escala más grande) se basa en medidas de campo ylo levantamiento aéreos. Los mapas t opográficos derivados (de escalas medías y pequei'las) son ela borados por reducción y generalización de los mapas básicos originales. Todas las componentes de un mapa topográfico a una escala especificada tiene la misma importanc ia; agua, terreno, comunicaciones, áreas construidas, vegetación, etc., así como fa tipogra fla de nombres de lugares y de los detalles geográficos y culturales. 2) Mapas Temáticos Los mapas que se encuentran dentro de esta categorla, tienen como respaldo una versión simplificada de la topografia, utilizada como base sobre la cual se presenta como información de carácter e.apacial la distribución de los datos t emáticos (población, recursos naturales, trá fico, economla, etc.). Las cartas náuticas son distintas y diferentes de las categorlas 1 y 2 descritas (Fig. 4). 17 1.2.3.2.2. Cl asificación de Mapas Temáticos Se hace principalm ente de acuerdo C·:>n: • El t ema • Las escalas, series y los propósitos ¡:articulares de atlas especiales. La escala y propósi to de un mapa influyen en un gr ado considerable en los · procec'imientos subsecuentes de gereral ización. En la cartografía internacional se ha hecho ya una convención el hablar solamente de mapas topográficos y temáticos. La expresión " mapa topográfico" se deriva del gri ego, Flg. 4. Las carta s marinas son muy diferentes de los mapa s topográficos y temáticos. En ·la cartograffa temática se enfatiza la categoría particular de · información especifica; el material de la base topográfica es de importancia secundaria y simplemente proporciona el fondo geográfico de la carta. · 1.2.3.2.1. Clasificación de Mapas Topograficos Es posible clasificar estos mapas ya sea en: • "Cartograffa oficial" o • "Cartografla comercial" Otro cri terio muy importante para la clasificación es la escala. Dentro de los mapas topográficos se pueden diferenciar las: • Escalas grandes (mayores que 1:25,000) • Escalas medias (de 1:25,000 hasta aproximadamente 1:250,000;. • Escalas chicas (menores que 1:250,000, hasta aproximajamente 1:2,500,000). • Escalas muy chicas (usualmente mapas de atlas, etc.), (menores que 1:2,500,000). · Dentro de las categorlas de escala se pueden reconocer varías subclases dependiendo de sus caracterlsticas de representación:· • A medida que disminuye la escala, deben aumentar fa simplificación del contenido y la simbol ización gráfica. • Las formas individuales de representación gráfica son útiles solamente dentro de ciertas escalas. En ciertos niveles del rango de escalas utilizadas comúnmente, se deben aplicar formas diferentes de simbolización (compárese la representación de asentamientos humanos en varias escalas). • En escalas m uy pequeñas, los f enómenos individuales se repres¿ntan usualmente en forma esquemática. La con sol id ación de los grupos de escalas anteriormente mencionadas (grandes, medias, chicas y muy chicas) da como resultado las llamadas "series de escalas" , por ej emplo: 1: 1: 1: 2 000 5 000 10 000 (Escalas grandes) 18 1: 25 000 1: 50 000 1: 100 000 1: 200 000 1: 250 000 (Escalas medias~ 1: 1: 1: 500 000 1 000 000 2 500 000 • "Topograffa" se puede definir como la descripción de un sitio (de "lopos", lugar y "graphein", (de)scrlbir. Al principio la ''descripción" fue un registro visual del paisaje, pero posteriormente se basó en medidas topográficas exactas; Debido al cubrimiento progresivo de grandes áreas, la expresión "descripción · de un sitio" ya no fue correcta desde el punto de vista de exactitud, por lo que surgió el término análogo de '.'mapa corográlico'', t ambién procedente · del grfego. • "Corografla" se p uede def inir como·la descripción de una ubicación espacial de " choros", espacio y "graphein" (de)sc ribir. Esta descripctón espacial corresponde a representaciones a escalas chicas. tales como los mapas de provincias, mapas regionales y mapamundis. Los mapas corográf icos podrlan por 10 tanto incluir, por ejem:llo, todos los mapas físicos que aparecen en at las y que solament e muestran información topográfica muy generalizada. Algunas agencias cartográficas gubernamentales del presente (de las cu ales, la primera organización de carácter oficial se estableció en Francia durante la segunda mitad del siglo XVIII) usan también la expresión "mapa geográfico general". la cual emplean también ciertas naciones para designar al mapa topográfico. Tanto los mapas "corográfi cos" como los "mapas geográficos generales", tienden a superponerse y si tuarse en algún lugar ent re los " mapas topográficos" y los "mapas t emát icos". La expresión "mapa temático" es de origen relativan-ente reciente y solamente principió a ser ampliamente usada durante las tres últimas décadas . • Un ma;>a temático es la ilustración de un tema especial, usualmente de un carácter cientlficamente orientado, sobre una base topográ fica adecuada. Usualmente, los datos temáticos se obti enen por observación d irecta, documentos cartográficos, medidas, o compilación est adlstica. • Conforme a una i nvest igación realizaja por las Naciones Unidas más del 70% de todos los productos cart ográ ficos existentes están fuera del dominio de la cart ogra fía topográfica. • La " Cartogratla Temát ica" comprende todo aquello que no es topografía, asr como todas las cartas destinadas a diferentes propósi tos. Más aún, hace uso de: • Representaciones cuali tativas (características intrínsecas de las cosas), y (Escalas chicas y muy chicas) • Representaciones cuantitativas (valores numéricos). Los productos finales de la cartografía temática ·los mapas temáticos- se pueden agrupar conforme a la variedad de sus apariencias y t ipos estructurales. Los principios de presentación demandan una habilidad . considerable para manejar los datos y las estructuras grá ficas. Se producen diferentes tipos de mapas para propósitos diferel'ltes, véase la Flg. 5. asociados a la cartografla, durante uno o dos dfas a fa semana, con permiso de su trabajo normal. Al finallnr el segundo o tercer año se debe practicar un examen regular basado en los resultados tanto de la elaboración practica de mapas (prueba de destreza), como del conocimiento cartográfico ('prueba t eórica). LaICA ha preparado un esquema educativo para cartógrafos científicos (CC) que será publicado en fecha posterior. En beneficio ta.nto de las organizaciones oficiales como de las empresas privadas, se debe hacer mención de los esquemas de educación en cartogra ffa que son conformes precisamente con la calificación propuesta por la ICA en el nivel "TC" (tecnico cartográficocartógrafo). En o tras· palabras: la producción de técnicos calificados en cartogratra, o técnicos cartógrafos, para trabajar en conjunto con o para los cartógrafos cientfficos educados en colegios o universidades técnicas. Se requerirá que los cartógrafos del nivel TC es tudien norm~lmente unos dos o tres años en el ca.mpo · de tos procesos técnicos ·y prácticos y obtener un certificado después de un examen en fa teo-rfa y práctLca cart ográ fica·. Los aprendices y .aspirantes de nuevo ingreso al campo de la cartografía deben ser· instruidos en- el hecho de que los métodos prácHcos de elaboración de rnapas, incluyen e\ uso de rangos y pantallas· de patrones (Fig. 6), simbolización (Fig. 7) y por encima de todo, técnicas que hacen uso de instrument al y equipo que puede estar disponible de inmediato, o cuya adquisición se puede justificar desde el punto de vista económico (v-éase Fig. 8). 1.2.5. Compilación y Edición La teoría de la presentación cartográfica y la práctica de la constru cción cartográfica son interdependientes; ambas están envuel tas en la producción de mapas útiles y visualmente aceptables: Fig. 5. Se producen diferentes tipos de m apas para propósítos diferentes. Por ejemplo, a) Mapa topográfico; de b) a d), mapas temáticos. b) e s un mapa geológico; e) muestra líneas de transmisión eléctrica y d) ilustra la conducción de petróleo y gas natural. 1.2.4. Educación Cartográfica La gente joven puede ser entrenada e instruida principalmente en el uso de técnicas manuales de dibujo, grabado y reproducción cartográ fica durante su asistencia a cursos teórico-prácticos de tiempo parcial, de unos dos o tres años de duración, lo que depende del nivel de aprovechamien to alcanzado en la escuela. Para esta gente joven existen dos diferentes áreas de instrucción que ejercen responsabilidades separadas pero interrelacionadas durante los cursos de educación y adiestramiento: los patronos (ya sean autoridades oficiales o empresas privadas) son responsables de dicha educación y adiestramiento, primariamente en lo que respecta a la aplicación práctica de teorlas y técnicas. Adicionalmente, se requiere una escuela de entrenamiento Para instruir a los nuevos asp~rantes a la profesión en algo de la historia, técnicas, matemáticas, general ización y dibujo • El simbol ismo y el diseño de un mapa auxilian al usuario pnncipalmente a través del mejoramiento en leg ibilidad. • Se debe evitar el congestionamiento gráfico. • Las técnicas de representación deben adecuarse al contenido y propósito del mapa. Esto se aplica especialmen te a la selección de colores v sfmbolos. • Tanto el "contenido" como la "forma" son "expresiones de calidad" íntimamente relacionadas. El cartógrafo, junto con el autor del mapa, deben estar en capacidad de crear la necesaria unidad entre el contenido y la forma del mapa. La compilación y la edición son actividades necesarias para alcanzar la efec1ividad cartográfica. La utilidad de un mapa y les medios de expresión pueden estar influenciados decisivamente por la compilación y edición que Idealmen te acompañan al mapa desde su concepción hasta la impresión. Se pueden destacar t ambién otras tareas que deben ser necesariamente real izadas por el grupo edi torial: • • • • Organización y estimación (costos y tiempos). Planeación y calendarización. Supervisión y coordinación, Verificación y terminación. 19 31 :~:\\\:>:;; 13 . : .. : .· ... ·.·.·.· .::·.: .':::-·:.:_;_': :. ........ . .. : 73 ·: ·:::::::::::. ~ ~. .. .... . 38 ~. 39 75 •. ~ " "" ~ .... . . . .. " . lo; j( O( 1" 1" .11 ... o. " ... .. .. . ... lf ot • V 10" ... )o • " ... ~ 29 ~, .1 ........ .. ...... .. ·.:·.:·.: .. ...... .. .. ...·.: ........·.. ....... .... .......... .. ... .. . o • • • • •• • • • • • ' ¡i/U¡!!il!i~!!l • • • • • • • o • o •••• •• o • o o •• • •••• •• o. o 38 •z .. • • . o o • • • • • o o • o • . • • • • • • • ... O A ... . • n • • 78 \ ~ 6. 4 .,. .). .,. 6 86 •• • ... ... •• ___ --- 46A.O.A6.C:A •• •• o •• o 20 ao • 55 :_-_-_- _--:. e o o o 57 --- -----= o r: 11 o o o o o 0 o • •• • o • ------- 00000 220000 0 18 0 ~~ cooooo o o • •••• • • 0 ........... ........... ........... ........ ... ........... ........... ........... ............ ........... 2• Fig. 6. La variación en pan tallas de patrones es una parte importante del material técnico que deben usar los cartógrafos. 20 .. 71 59 B3 - --~-·- •••• 12 : : : : : ~ : : : : : . - ··-··-------·------- ----..___ --·__ ·------· -·----- • . . ... o .. 41 : : " . . = = • o 81 o Cl Cl = o e::: Cl 94 Cl c::l Cl Cl t:: CJ 35 ....... . ..... ..... .... ... . ----- o o = 000000 ... ; ' o o o u o e::: CJ c::l c::l Cl Cl e::: o 000000 11 • • • • • • o o •• 000000 ~ 91 .. o 21 90 4lt0.6606- A 0.0.6AA0.4 6 19 . . . . . . . .. ··-----·-· ....... ................ ........... . . . .. -····----........ ...-.. ..-.-_..... .,,,_ ......., ........ -......... _._ ....,........... _........ -... ·-·--· ..-----· ,............ ..----·-·...... ...-....- · ·-~ -- .- " _. -- · ··· --. · ~- 10 == = = ------ ------ - -------- - 71~ 11111 A o 6 o A O •0.660.•66 ••• o • • •••• '-' \.../ \.../ • ~4)660.C.O.A ............... o -' \.../ '-" \.. . lo, 1 A • t1o 6 ,.\ 6 O. 6660tJ,0.4)b ......... .......... .... o ------_-_---; -- ------- · ----· --------· --------· - - --- ·:::.·.·::::.·::.·.·. :·:·:·:·:·:·:·:·:·:·: \.../ '-" 6 .... ........... ··············· ............... ............... .·.·.·.·.·.·.·.·.·.· .. ..... .. .... .... ... ..._, .._, . o/ \.../ \.../ \.. 110606 o á o 6 ... ..··············· ........ ..... ............... ··············· ::: :.·: ::::::::: .. ............. 87 -' '-" '--' \... '-' \.../ \.../ -' \.../ '-' \..' \.../ \.../ ... ~ " 40 11 :::::::;:;:;;:; ... ~ ., ~ •• " ... ... ... ... " ., ... ... •••••••••,••••••••••• ... ! 16.J.J.JJ .J .J .J .J.J.Jj .J .J ...J .J.J..Jj ..: .: ..;:.~:·~:·).~.!.:';. ...... 1~ ... .... ... ~ 82 -- . . . - - ..... - ~ ~. =-26 . ... ....... .............. ........ ..... . ...... .............. ............ , .. = -.--------- - . .. --------..----------....' ---... ~ : . ·.·:: : ·.· :·.:. o 15 .............. ........... .... ...,...... . ...... :~:.:uu;u:: 14 . . .. . .. .. . ... 81 ------------- •••••• ••••••• ••••• •••••• •••••• a• • • • • • • 91 O 6 o O 6 A O O A A O ~~~~- ~ ~ .J ¿ .f\. j 'Í Q B. f A V t i. Q .J _j _J .J _j c. o -~ c. o • o ) (:. o ~ ~ P!1 .J _j 0 e ~ a o .. -., «_ ,, u-'' -a - u- e - -11-f~~¡..j~ ~-~·~'-!·~·~· ,U - 11 - H .. - u e u C i r - \1 - u \l- • . . . ·-·--·--· r--r - ·-·-·- ~~~-~ ··········~· ~ º 11 - ·-·-·b Fig. 7. La simbolización juega un papel i mportante en el diseño de mapas y cartas legibles. e • • • Preparación y asesoria en la ejecución técnica. • Organización y re-estimación (durante el periodo entre la determinación del propósito de un mapa y el a lcance de una solución, se debe buscar constantemente el equilibrio entre los aspectos gráficos y los económicos) El concepto del papel de los mapas y su construcción debe tener una influencia considerable tanto en la composición como en la ed ición. Los técnicos, asi como los cartógrafos cientificos deben considerar continuamente el objetivo de elaborar mapas fáciles de leer, técnicamente correctos, y también económicos en términos de producción. El establecimiento y mantenimiento de normas cartográficas requiere considerar lo siguiente: ) J. ' ,J J j 1 1 UJ 'l~: a • El con trol de calidad cartográf ico es sumamente esencial en todos los mapas. • Una buena comunicación cartográfica requiere del uso de medios gráficos apropiados, un tema cartográfico desarrollado con claridad, la selección apropiada de la escala, una alta calidad de reproducción y eventualmente, la difusión del mapa entre los usuarios. De alta i mportancia en la comunicación es la calidad de los símbolos y su frecuencia de aparición en el área del mapa. Este es un punto de importancia considerable cuando se construye un sistema de s.imbolos. 1 1 • El congestionamiento en el contenido y la fa lta de c laridad gráfica son el resultado de conceptos cartográficos pobres, y financieramente representan una mala inversión. • Como •·regla general", las norm as cartográficas son di ferentes de las especificaciones gráficas. Fig. 8. Equipo técnico de los cartógrafos contemporáneos: a) grabador, b) digitalizador, e) cámara, d) máquina de impresión. • Las " caracterlsticas de posición" adquieren una gran importancia en la construcción y evaluación de las formas cartográficas de expresión. Se puede hacer por lo tanto una diferenciación entre: 21 aquellas en que se mant"iene la escala. 2) Generalizaciones planimétrlcas 3) Representaciones posicionales exactas. 4) La conservación de la ubicación relativa. las normas cartográficas necesarias para asegurar la calidad de la producción, están a menudo contenidas en manuales que consulta el productor desde el principio del proyecto, cuando se es tán estudiando los slmbolos especificados, pant allas, etc ... Tales normas " carto· gráficas" deberán estar basadas sobre la teorla y técnica cartográfica de uso corriente. Las normas puramente gráficas resultan de las condiciones sobre: • Los efectos visuales de la combinación de puntos, lfneas, áreas y escalas, y • La seleCción didáctica y metodológica de los slmbolos y de ser necesario, de la tipografla, los cuales se deben mantener en. un mlnimo. No se puede dejar de hacer énfasis en que dentro de lo ideal, un mapa debe ser capaz de mostrar claramente un concepto espacial bien definido; un mapa sobrecargado con muchas abreviaciones y patrones de textura gruesa no podrá proporcionar el nivel requerido de claridad visual. Las interrogantes relacionadas con la perceptibilidad de los símbolos cartográficos (el "alfabeto" cartográfico) son de particular import ancia para el cartógrafo: • La normalización de formas simbólicas psicológicamente aceptables y la claridad y legibilidad resultantes de IQS mapas constituyen un área de gran preocupa~ión a nivel internacional. • No solamente se debe educar a los usuarios en la lectura de mapas sino que también deben ser asesorados por el cartógrafo para asegurar el éxito en su interpretación del detalle del mapa. Se ha convenido en que: • El cientlfico especialista y/o el cartógrafo cientlfico es o son responsables por el contenido del mapa y solamente el cartógrafo es responsable de la forma gráfica y la construcción. La elaboración y publicación de productos cartográficos comprende la ejecución de tareas tanto científicas como técnicas. A menudo es muy útil diferenciar ent re: • El proceso científico de construcción que se exti ende desde los materiales fuente, a través de la compilación y las etapas de producción, hasta llegar inclusive a la corrección edltorla! y • El proceso de producción cartográfica dentro del cual el técnico cartográfico diseña, dibuja, graba y ensambla su mapa conforme a las normas .establecidas, y lo prepara para impresión. 1.2.6. Actualización de Mapas La producción cartográfica asl como su actualización descanzan cad·a vez más en el uso de fotografias aéreas. El paisaje cambia ahora con mayor rapidez que antes, especialmente en lo Que respecta a la construcción de nuevos asentamientos humano~ y caminos, en donde la fotografía aérea constituye una eficiente herramienta para asegurar que 22 el crecimiento económico. Un mapa que no tenga definido el tipo, alcance y fecha propuesta de actualización desde el principio del t rabajo en la primera edición, no puede, en términos económicos, mantenerse en un estado consistente de actualización. l a organización de un procecimiento de actualización cartográfica es, en principio, tan importante como la planificación editorial requerida para la producción original: • Se debe asegurar la ejecución económica de los procesos técnicos en todas lasJases de la planeación y produccién cartográfica, • Desde el principio de la producción de cualquier mapa, se debe garantizar que también se puede llevar a calbo económicament e la necesaria actualización. Esto es particularmen te aplicable·al caso de cartogratla topográfica. Debido a que el mapa es el fundamento de cada · empresa de planeación, asr como la base de todo mapa temático, se. debe evitar que los periodos de actual ización tomen.intervalos de tiempo largos. A modo de regla, se debe considerar que el usuario presume que un maoa topográfico refleja la situación actual del paisaje en forma objetiva y a la escala real. Como resultado de uso de sistemas fotogramétricos asistidos por ordenado1es. es razonable esperar que en el futuro se podrá tle.var a cabo la actualización cartográfica en una forma considerablemente más efectiva, tanto desde e~ punto de vista del Intervalo entre actu alizaciones, como del total del tiempo dedicado al proceso. Como reg la, la nueva edición de un mapa topográfico se produce en conjunto con nuevas medidas y recopilación de campo, o con Información de fotografla aérea reciente (Fig. 9). Los mapas temáticos son diferentes de los topográficos en el hecho de que a menudo se basan en datos censales y levantamientos de carácter estadísti co. En relación con el contenido temiitico especifico cualquier actualización puede resultar con frecuencia simplemente demasiado comprenstva. Solamente una nueva edició n podrfa ser significativa en relación con el contenido gráfico y temático, y por lo tanto, también con el costo total y el sistema de costeo en el caso de la mayorla de los campos temáticos. Solamente de este modo es posible asegurar la confianza del usuario y mantener la reputación pública de las instituciones editoras. a Fig. 9. La actualización de mapas topográficos es un proceso continuo a) mapa anterior, b) fotografía aérea, e) el nuevo mapa. En una serie de actualizaciones se puede apreciar el desarrollo urbano, paso a paso. 25000 Fig. 10. Parte de un ortofotomapa. 23 ... El uso de la fotog rafla aérea se ha vuelto casi Indispensable para la cartogratla. Los datos derivados de fotograflas aéreas verticales o de imagenes de satélite son utilizados principalemente por las agencias cartográ.ficas envueltas en la producción y actualización del contenido topográfico (y temático) relacionado con los mapas. En adición a la pellcula en blanco y negro utilizada usual mente en los vuelos aerofotográficos, están también a disposición las pellculas infrarrojas y las llamadas pellculas de falso color para el registro de otros sujetos de estudio, especialmente en los campos de la cartografla ambiental. La comparación entre la fotografla aérea y los mapas es directa en el caso de fotos verticales, pero muy a menudo resulta dificil con fotografías oblicuas. Los mapas ortofotográficos son de particular importancia, véase la Flg. 10. El método moderno de trans formación de una fotografla aérea en una imagén cartográfica es digno de mención especial. Esto es particularmente aplicable en aquellas áreas donde se requiere un mapa de escata grande o mediana. Un fotomapa, consiste, en principío,de una combinación de fotografías aéreas corregidas por distorsión, con anotaciones cartográ.ficas seleccionadas. las cuales se Imprimen sobre la imagen fotográfica. Esta información adicional está compuesta por tipogratra y por una cierta variedad de elementos simbólicos lineales. La Imagen a medíos tonos de las fotograflas aéreas rectificadas diferencialmente, está en ciertos lugares correspondientemente acentuada para enfatizar ciertos detalles (comunicaciones, por ejemplo). Los fotomapas topográficos a escalas grandes y medianas de extensas partes de la superficie terrestre pueden tener una amplia distribución debido a la rapidez y economla con que se pueden producir. A causa del progreso técnico, la fotogrametrla aérea tiene también aplicaciones dentro del campo de la cartografla temática y es probable que en el futuro previsible se haga más Importante aqul que en el área topográfica. 1.2.8. Diversidad de Mapas: ¿Por qué? El propósito de la cartografla topográfica consiste en registrar con exactitud la composición y el arreglo de una variedad casi Infinit a de paisajes. Los mapas temátícos muestran los eventos que ocurren sobre dichos paisajes: • Con base en mapas topográficos, proporcionan información espacial de grandes áreas. • Las fuerzas y agentes responsables de los cambios que ocurren sobre el paisaje, se Ilustran en los mapas temáticos (por ejemplo, relaciones sociológicas, · administración. comunicaciones, comercio, etc), o pueden tener que ver con la descripción cartográfica de la población y/o el ambiente espacial natural -sus recursos naturales, uso del suelo, clima y vegetación·. Los mapas sirven a diferentes propósitos y tienen aplicaciones particulares: • Un mapa topográfíco pore)emplo,.dice muy poco acercá de los factores climá ticos y del suelo; un mapa de población no dice nada sobre la geología o los cen tros Industriales. Todo nuest.ro conocimiento acerca de la tierra, los planet as y el espacio es imposible de describir en uno 24 simplemente demasiado extenso. • Lo mismo es cierto para los mapas: no es posible represen tar la totalidad del conocimiento topográfico y temático y por lo tanto el conocimiento geográfico, en el más amollo sentido de la palabra, con sólo una cantidad comparativamente pequeña de mapas y tipos de mapas (con sólo pensar en los mapas para profesores y estudiantes, para automovilistas y los que viajan de "aventón'', para propósitos de navegación, para cientificos, etc). Para el manejo ambiental se necesita una planeación regional corrprenslva. Todo esquema de planeación que deba ser significativamente económico debe tener una base cartográfica de apoyo. Esta base consiste de: • • • • • Planos, mapas de levantamientos y mapas catast rales. Mapas topográficos Mapas temáticos Fotograflas aéreas Imágenes de satélite (si las hay disponibles). Los diferentes tipos de mapas requeridos pueden entonces sumarizarse como sigue: • Cartogratla topográfica en todo su rango de escalas • Cartografla temát ica con su infinita serie de temas de contenido especial para ser usada en po· ejemplo: • Educación, • Investigación aplicada, • Problemas de navegación, • Uso potencial del ambiente natural, • Resultados de censos, cuyo uso está aumentando dentro del ámbito de las autoridades adninistrativas, • Turismo. • El campo de la planeación en todo su conjunto, e • Historia Un análisis de las fuentes de las cuales se pueden compilar nuevos mapas. así como el juicio sobre el valor de los mapas Impresos existentes, permite al autor de los mapas y a los cartógrafos que trabajan con él, jugar un papel principal en el desarrollo del anteriormente mencionado " lenguaje" o "guión" de la cartogratla: la compilación, el procesamiento editorial, el diseño cartográfi co y la cons trucción, constituyen los cimien tos del proceso cartográfico. El mejoramiento en los sistemas de slmbolos establecidos es el resultado de la expansiva variedad de mapas, asl como las posibilidades significativas de construcción y reproducción resultantes de la experiencia del cartógrafo y de los a\·ances en áreas tecnológicas importantes. Por últ imo, pero no por ello menos importante, la gran variedad de mapas surge del reconocimiento de que los buenos ma¡::as deben ser gráficamente legibles. Esto significa nuevamente que el contenido del mapa no debe estar sobrecargado. Si no existiera una variedad de mapas sígnificativos los problemas de procesaminto de información en educación, administración, transporte, comercio y economla, permanecerian tan insolubles como los est udios de ~reas de producción de granos, distribución de la poblac ón, Fecursos naturales y energla, y fuentes de materias primas, que resultarían incomprensibles si no se tiene acceso a un mapa que .en cada caso tenga incorporado el necesario detalle. La utilidad deJa normalización de los slmbolos cartográficos y de los colores para mapas topográficos, se discute const antemente en el nivel internacional: • En cartografla es posible diferenciar entre principios pletóricos topográHcos, diagramáticos y estadlsticos, • Asl como categorizar ciertos símbolos pictóricos como auto·expllcativos gráficamente. Reproducción a Colores _Cada vez en mayor medida se están usando solamente lOs tres colores básicos (junto con el negro) con el fin de asegurar una operación económica durante las etapas de producción en imprenta correspondientes a los procesoS reprográficos y de multicopiado. Este proceso "tricomático" envuelve el uso de los colores clan, maganta y amarillo. Desde el punto de vista de la necesidad Internacional se requiere de aumentar la variedad de mapas disponibles: ' • El ciudadano del aFio 2000 (y más allá de esta fecha), necesitará de alimentos para subsistir. Esto requiere de planeación. Cualquier decisión que se tome sin nacer referencia a la cartografla topográflcá y temática pondrfa en peligro la vida y la armonla de las naciones. • El cartógrafo del al'lO 2000 deberá tener una calificación acad.émica relevante con el fin de ser capaz de enfrentar al necesario aumento en la variedad · de mapas que se· requerirán. • Será necesario disponer de Instructor es calificados para la educación y adiestramiento de los cartógrafos responsables del mantenimiento de este acervo cartográfico tan diverso. • La vane·dad de los mapas puede reconocerse por medios dlstil,tos al examen del volumen de los diferentes productos cartográficos. Este es un tema muy tratado en conferencias cartográficas Internacionales, en las Naciones Unidas, a través de la Asociación Cartográfica Internacional (ICA) y en las revistas y publicaciones periódicas de lndole cartográfica. Los informes de avance sobre la elaborac1on significativa de productos cartográficos, asr como los diversos problemas relacionados con la cartografl.a, cons1deraaa como ciencia· y. como ~jercicio práctico se encuentran documentados en el "Libro del Af'lo Internacional sobre Cartogratra" (IYC), publicación trilingüe (en alemán. Inglés y francés; Kirschbaum Verlag, Sieg_redstra.Be 28, 0·5300 Bonn 2, República Federal de Alemania) desde el al'\o 1961, poco aespués de la fundación de la Asociación Cartográfica Internacional en 1959. El arte, ciencia y tecnología de la cartografla habrá de desarrollarse como un Importante medio de comunicación en el futuro. Las etapas editorial, de dlsel'\o, reprográfico y de producción tiene como propósito: • El registro slstemátic.o del material técnico que se ensambla por observación, recolección y medida. Junto con • Una producción cartográfica ordenada que utilice formas normalizadas de expresión y muestre las relaciones espaciales a la mejor escala útil para tal propósito. Como parte integral de su papel social contemporáneo la cartografla se considera a sr misma como: • Un elemento significativo de la comunicación visual eficiente, y · · • Una faceta esencial de la vida cotidiana que faci lita tanto la descripción gráfica como la ilustración de factores relacionados con la existencia diaria y que sirve a la comunidad haciendo accesible a elfa material informativo especializado, pero· de Importancia relevante, sobre el cual puede basarse el proceso de toma· de decisiones. Las figuras 14 a 19 son ejemplos de la dl1versldad de mapas. 1.2.9 Conclusiones Generales Después de haberse celebrado un c ierto número de reuniones Internacionales,. se llegó en 1961 a la conclusión de que la cartografla debe ser considerada como una ciencia completa e independiente, asl como una profesión prácti ca con técnicas especializadas. Bajo este concepto·, es posible visualizar las partes de la profesión en un sentido comprensivo (¡como hermanas gemelas!). No hay duda de que ciertamente la cartografla es una simbiosis de procedimientos teóricos y práctic·os: cons!dera el propósito y utilización de mapas de todos los t ipos; luego diset'larlos y desarrollar esquemas y estilos que satisfagan las necesidades y finalmente, preparar y construir los mapas. En ocasión de la Sexta Asamblea General de la ICA, celebrada en Tokyo en 1980, la responsabiHdad del grupo interesado apropiado quedó establecida mediante la creación de la ''Ccmisión A de la ICA. Comisión sobre Educación Continua''. La tarea de este cuerpo consiste en el desarrolllo de etapas asignables en todos los niveles de educación y adiestramiento continuo en cartografla, tanto para técnicos como para graduados (véase Fig. 11 , 12 y 13). En el pasado, t anto la educación como el entrenamiento en cartografla han tenido un desarrollo paso a paso propiciado por individuos o instituciones. El estudio de la cartografla es y fue inducido normalmente como parte de cursos de geodesia o de geografía. En el desarrollo de un esquema de entrenamiento y educación y de estudios cartográficos en general, es necesario asimismo desarrolfar pasos y métodos alternos. Los principios de esta década de los 80 ofrecen la oportunidad de desarrollar nuevos sistemas y formas de pensamiento. Se propone distinguir solamente dos niveles: El nivel "TC", de Técnicos Cartográficos (dibujantes cartográficos) y El nivel "CC", Cartógrafos Cienttficos (lncluy.e inlci.almente a los geodesi as, geógrafos, etc., que han completado programas especiales de estudio en la práctica y teoria cartográfica, asi como cartógrafos profeslonai~s). Es esencial el reclutamiento de cartógrafos jóvenes, lo que debe tener lugar inicialmente en el nivel TC. Hoy en dla se está participando en la investigación y programas espaciales en forma nunca antes imaginada, y por virtud de los materiales fotográf icos que se obtienen, se tiene ' ahora una mejor oport unidad de explotar y controlar nuestro olaneta como nunca antes. Se espera qi.Je las geociencias contribuyan a la preservación de nuestro futuro, y la cartografla, que es ·parte tanto de las geociencias como de la técnica aplicada, t ienen un papel de importancia que jugar. Por otra parte, es también una componente vital del sistema general de comunicación humana. Para desarrollar nuevos horizontes debemos trabajar unidos con el apoyo de la UNESCO. C2 = CT AM =ce r---------(anteriormente, -- ct------1"-----------W1, W'l., (anteriormente,.W3, W4) Autor ael mapa CC =Cartógrafo Cienlffico CT= Cartógrafo (Técnico) Cientffico (experto) Cartógrafo, dibujante, Cartógrafo Clenilflco (Ingeniero en Cartografla) técnico en reproducción en campos temáticos. Escolaridad y antecedentea Es.:.,of.!!'!:c?..J~tecedentes Escola;iaad y anteEstudiose'ñcanografla o Educado y entrenado en ceden/es. en Geodesla/Geografl a, cursos técnicos, con bases Grado universitario; experiencia cartográfi ca, en técnicas cartográficas estudios temáticos en universidades y manuales y sistemas en diferentes ~~':!,1~ !! C~ C~ ..!., e~~~ --_- _ _ - - - campos de la Seminarios en Ingeniarl a en cartog ratla ·ciencia. --- r---- - ----- r------------ Competente en: --- -SelecciÓn del Competente en: mater ial fuente toda la información relevante requerida para la preparación final del mapa; la información del mapa se puede derivar de un manuscrito de compilación o de otras fuentes de otros autores. Revisión det material fuente . Desarrollo de conceptos y en dar forma al contenido de la información de los mapas por producir. --- - Conjuntar y representar Resultado posterior Resultado posterior ----Manusc.rito de - - - -Diseno global del mapa compilación incluyendo el contenido y la información marginal. Competente en: ----- Dibujar y grabar apropiadamente un mapa; separación de colores apropiada util izando sistemas de pantallas; ensamble técnico de las hojas. Resultado posterior ----- Dibujo fino. Flg. 11. Niveles de educación competencia y resultados en relación con los pasos de elaboración cartográfica en general. AM ce Determinación de Adaptación de - ----- ------ • Reglas gráficas y cartográfi cas de procedimiento. • Ex·amen del .material fuente • Derechos de autor y reproducción. • Formas didé!ctlcas para • Fenómenos por r~ forzar el procesamiento c lasificar en relación con posteriOr colores y formas. • Claves para los pasos de • Consideraciones sobre Ja la generalización gráfica generalización a escala y para la construcción de rea1 y soore el contenido la leyenda (slmbolos, colores, pantallas, • Comparaciones con otras tlpografla). representaciones a fi n de • Selección y coordinación dar soporte a la tarea gráfica de todos los ~r hacer. elementos por rel)resentar. • Detalles del contenido Cl 7!!'!!!..'::!!'!~/~ '!E!?!!.~ • En áreas de técnicas cartográficas y áreas de reproducción e impresión El dibujo ----- • Completo en todos aspectos, en la forma y el estilo especificados . para l a reproducci ón. • Por ejemplo, elaborando los detalles de puntos y lineas, pantallas y co lores, acomodando sfmbolos y posi cionando la tipografla. Fig. 12. Areas especiales de trabajo de los autores de mapas y de l9s cartógrafos para comunicar o para adaptar la comunicación cartográfica a objetivos comunes. 26 Objetivos del AM Objetivos del CC Objetivos del CT • Informar e instruir a los usuarios sobre los diversos tópicos • Guiar las ideas para ganar en slntesis • Apoyar las decisiones de lós lectores del mapa en los campos de la conducc ión (transporte) la ensenanza la planeaclón la Investigación, el deporte, etc. • Elegir los fenómenos mediante la acentuación • Dar forma a la unidad del contenido y de la representación cartográfica • Servi r ópticamente a los usuarios de la mejor manera mediante la: generalización, legibili dad, percepción. • Entender que la calidad gráfica Impresa const ituye al fl nal la clave que debe ser legible para los lectores y usuarios del mapa, en un sentido amplio. • Sin embargo, la representación espaciar debe ser correcta tant o en lo que respecta a las estructuras geográficas y temáticas, como en lo que se refiere a los detalles (no solamente en relación con colores llamativos). El apoyo a /os objetivos de comunicación para /os usuarios ocurre: A través del AM, Por restricciones A través del CC, Por consideraciones de A través del CT, Por la garantla de • Al contenido adecuado a la escala y el tópico • A la determinación de razones significantes, causalidades y coherencias. • Encontrar sistemas de estructuras y caracterlsti-cas asociadas para ser transformadas por las representaciones. • Las regularidades visuales y de reconocimiento. • Percepción visual y evalua· clón mental • Los tamanos mlnlmos para los cuales se puede repre· sentar realmente un det alle a escala • Aplicación de los sistemas de colores. • • Generalización. • Estricta observancia de las instrucciones obtenidas en relación con calibre de lineas distancias entre dos lineas cualesquiera, punt os y áreas • Tener slmbolos legibles abreviaciones y buen uso de pantallas, colores y tipografla para Iguales contenidos de mapa • Un uso óptimo de los pro· cesos técnicos y de los procedimientos de produc· clón cartográfica. - -- -- - - --- - - - -El manuscrito de compilación y el diseno global Jnclusl\Oe el contenido del mapa y l a disposición de la ,información marginal, se deben hacer conforme a los grupos de usu"arlos y también en dependencia con la edad. Flg. 13. Niveles de los objetivos de comunicación. 27 ..Fig. 14. Cartografía a diferentes escalas, a) Mapa de atlas a escala media, b) Mapa de atlas a escala pequefta, e) Porción de un mapa mural de la misma área. 28 Fig." 15.- Pianos de ciudades, a) Escala grande, b) Escala media Flg. 16. Mapas de carreteras, a) Escala grande, b) Escala chica 30 6Th \1) ........................................... .......................................................... . ... ·.·.·.·.·.·.·.·.·.·.·.·.· . . . .. . . . . . . . ·.· . ................ . . . . . . .. . . . . . . .......................................................... • .. . ~ • • • • 1 • • • • ••••• o ••• o •• • • • o •• o •••• o o •••• ••• • •• a b I I II I III CCJ Fíg. 18. l as representaciones relacionadas con los mapas, como un diagrama de bloques o una vista perspectiva como se ilustran aquí, son muy útiles como auxiliares dldéctlcos. 000 OCQ 0000 0000 0000 00 e d Flg. 17. Objetivos diferentes en el cam¡po de la cartogr.afía temática requieren ya sea de: a) una representación relativa, o lb) una representación absoluta, las que pueden ser, e) cuantitativas, o d) cualitativas. En principio 1011menle ulste una cuest ión lund•mental en releclón con 11 comunfcacl 61\ medi anil reprannteclones c1r1ognlficu: ¿Cómo ae tlero quo doclr QUE y por qué MEDIOS O E>:PR~SIONES. a QUIEN , o a Qué llpo de USUARIOS DE MAPAS, para obl ener QUE RESULTADOS? En o st a form a. se llene que ver en general la leorla y práctica car· l ográtloa en Q: presenle como un1 disciplina lndependlenl e que si gue do& pasos dllerenln para la misma 1area de hacer mapas: Los procasos clentillcos Los procesos léc;r~lcos '· 1. Olbujo v g•ab 2. Coloreado y .ontbreldO 3. TIPOgrafla y retoque CompOII<:Ión de no¡as 5. Reprocruee~On e imet.sJón e. EvaluaciOn de la cla1k11d 1. C.ltleo ••cnlu CornperociOn ere,. lot tilloos y r. sotuc:IOn. AelualkaciOn cartogr6tlea. 8. lnveshgación de~ electos tt<~lco• yd• fa economla de.ntro de los Pf'c> - n l o t ut~fUdOI. IO. IIESULTADO: una ttP<tltnteek>n cartogr6flco Qua h :o uoo da tiCnlcu OP'Oplodas, posos ele outonell:acl6n, cot"'putado.ras, tellt<lduec:~ e lmPtetlOn. Meterle1 futnte y compilación 2. Gtf1ttlliUCl6n 3. OIMI\o Oobufo 5. EdlciOn e. [valuaclen del .c;onten1d0 7. J~tarpr•• •eto" CornPIIKIOn Oflllt i OI 10,..1 V lo IO!UC.lón. ActuaHZIC~ft U11ogtjf5ca 9" lnwsctgaciOn de k>t •tpeoctos clenU· rtcoo vele la tconomla d..-tto ele 10t .. .. p_,_¡.n¡os aiMilado& 10. IIISULTADO: Ul\o ltf)fO. .ntociOn C6110Ql.tll<t q .11 utrtUO rntloelos c:ianuncot . u como elemantos y toog!H gt6fi<OI do lo hocujlod per~pttva. '" .. CONCLUIION: lo CAAlOOFIAFI"- lltndO ta CIENCIA y TECNICA PtiiO discutir, dtsartotler 1 ln\g•rtlr er'lsot'lanza.s sotue teQtesentaclones unogrf.tlcu, ENFOCA LOS PIIOBLEMAS OE COMUNICACION de la lnformociOn espi cial ocerco do los objetiVOS, tttaclone•. duar 10 llos, grOQetos, slaltmu, etc., mediante mapaa r cartas, UTILIZANOO FIOUAAS lEOIBLES OE YISUALIZACION Fíg. 19. l as principales fuentes de información para la preparación de mapas nuevos son mapas existentes a escalas mayores, y publicaciones de toda índole. Fíg. 20. los princi pales procesos de la ciencia y la técnica de la cartografía están íntimamente asociados · un enunciado Importante de la comunicación cartográfica. 31 Capítulo 2 CARTOGRAFIA MATEMA TIC A D.H. Mallng CONTENIDO Pág. 1. Int roducción 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 32 Términ os usados para describir el marco matemático de un mapa Forma y tamaño de la Tierra Coordenadas geográficas Sistemas de coordenadas planas Métodos para trazar el marco geométrico de un mapa Naturaleza de los errores de medida y de marcaje Cálculos envueltos en la preparación de un Canevá o cuadricula Dibujo fino del canevá Introducción a la teorla de proyecciones cartográficas Propiedades fundamentales de una prO)'ección cartog ráfica Aspectos de una Proyección Cartográfica Propiedades especiales de una proyección cartográfi ca Principales c lases de proyecciones cartográficas 36 36 41 45 47 49 56 59 62 64 68 69 71 72 Teórica r~ Estudi o de las transformaciones matemáticas, de coordenadas geográficas terrestres a coordenadas planas sobre el mapa .A X • f1 (tpAl y 4,~~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 i 1 IX X V ,.f2 (tp ..U Práctica Cartografía Matemática 1 Construcción del marco geométrico del mapa 1 1 ....., Resuelto por computadora IEtapa de Cálculo 1 Dando lugar a valores numéricos tabulados de las coordenadas de proyeccit>n Resultados marcados por medios gráficos Resultados marcados por un coordinatógrafo 11 1 D' 1 }:J 1 1 1 -:-1-1 1 \'"G "(:.), X » Etapa de Marcaje acero Paralelos y meridianos dibujados conlei auxilio de plantillas o curvas francesas ~ Etapa de Dibujo (o) (o) .._,""'1 1 1 "'-'"" 1 11""\1 11""'\ 1'1'11""\ 1 L..IWII'"'\ ti 1 \JI""\ Lista Detallada del Con te ni do D EFIN ICIONES 1.00 Introducción 2.00 Términos utilizados para desériblr el marco matemático de un mapa 2.01 E:;cala 2.011 La Escala Gráfica 2.012 La Fracción Representativa 2.013 Clasificación de mapas por escala 2.02 Canevá 2.03 Cuadricula 2.04 Lineas del marco 2.05 Represen tación de la cuadricula, canevá y lineas del marco a diferentes escalas 2.051 Apariencia de las lineas de cuadricula y canevá 2.06 Sistema de numeración de hojas 2.061 Designación por Referencia de cuadricula 2.062 Sistemas de numeración arbitrarios 2.063 Sistemas de numeración de hojas d ei iMW . 3.00 forma y Tarpal\o de la Tierra 3.01 El Geolde ·3.02 Geometrfa·de la Esfera y del Esferoide 3.03 La suposición esférica y la suposición esferoidal 3.04 Figura de la Tierra 4.00 Coordenadas Geográficas 4.01 Latit ud 4.02 Co·latltud 4.03 Longitud 4.04 Paralelos y Meridianos 5.00 Sistemas de Coordenas Planas 5.01 Coordenadas Planas Polares 5.02 Coordenadas Cartesianas Rectangulares Planas 5.03 Transformación de coordenadas polares a rectangulares (y viceversa) . 5.04 La cuadricula del mapa como un tipo particular de sistema de referencia plano 5.05 Sumario de las diferencias entre cuadricula y canevá 34 6.00 Métodos para el trazado del marco geométrico de un mapa 6.01 Instrumentos para el trazo 6.02 Limitaciones de los procedimientos gráficos 6.03 Localización de un punto sobre un plano 6.031 Rumbo y distancia 6.032 Intersección 6.033 Mediciones lineales 6.034 Resección 6.04 Algunos fu nd¡¡mentos geométricos para trazar 6.041 Dos princi pios fundamentales 6.05 La cuadricula maestra 6.051 Procedimientos para preparar y hacer uso de la cuadricula maestra 6.06 El Coordlnatógrafo 6.07 La plantilla de la cuadricula Maestra 6.08 Marcaje de puntos dentro de la cuadricula maestra 6.09 Automat lzaclón en el marcaje 6.10 Etapas en la construcción gráfica de u111a cuadricu la 7.00 Naturaleza de los errores de medida y de marcaje 7.0 1 Errores Gruesos 7.02 Errores Sistemáticos 7.021 Errores sistemáticos al marcar distancias 7.022 Errores sistemáticos en el trazo de ángulos 7.03 Errores Accident ales 8.00 Cálculos envueltos en la preparación de una cuadricula ó canevá 8.01 Mapas O'<! esca1as ~"" •des y mediana~ que solamente t ienen la cuadricula 8.02 Mapas de escalas medianas y pequenas que tienen tanto el canevá como la cuadricula 8.03 Cartas y mapas de escalas pequenas con canevá solamente 8.031 Solución de ecuaciones de proyección 8.032 Conversión a coordenadas de la cuadricula maestra 8.033 Variaciones en procedimiento 8.034 Complicaciones en el procedimiento 9.00 Dibujo fino del canevá 9.01 Plantillas f lexibles 9.02 Curvas francesas TEORIA DE PROYECCIONES CARTOGRAFICAS 10.00 Introducción a la Teorla de proyecciones cartográficas 10.01 Deformaciones de las proyecciones cartográficas 10.02 Escala sobre una proyección cart ográfica 10.03 Lineas y puntos de cero Distorsión ·10.031 Escala principal 10.032 Escalas particulares 10.04 La Elipse de distorsión 10.041 Direcciones principales 10.042 Escala en área 10.043 Deformación ang~:~lar máxima 10.05 Métodos para ilustrar la deformación 11.00 Propiedades fundamentales de u na proyección cart ográfica 11.01 Proyecciones Cillndricas 11.02 Proyecciones Cónicas 11.03 Proyecciones Acimutales 11.04 Otras proyecciones 12.00 Aspectos de una proyección cartográfica 12.01 El aspecto normal 12.02 El aspect o transverso 12.03 Aspectos oblicuos 13.00 Propiedades especiales de una proyección cartográfica 13.01 Conformidad 13.02 Equivalencia 13.03 Equidistancia 14.00 Clases principales de proyecciones cartográficas 14.01 Proyecciones Cillndrfcas 14.02 Proyecciones Cón !c~s 14.03 Proyecciones Acimutales 14.04 Proyecciones Pseudoclllndricas 14.05 Proyecciones Pseudocónicas 14.06 Proyecciones Policónlcas REFERENCIAS MODERNAS UTILES SOBRE CARTOGRAFIA MATEMATICA xxx F. Relgnlet: Idioma Alemá'n x V. Heissle', G. Hake: xx K.H. Wagner: XXX F. Fiala: Idioma Ruso x G.A. Garaévshaya: xx A.V. Graur: xx M.A. Solov' ev: xx G.A. Glnzburg T.D. Salmanova: XXX N.A. Urmaev: xxx G.A. Meshcheryakov: Les Systems da Projectlon el leurs Appllcations. lnstitut Geographique Natlonal, Paris, 1957. kartographie l. Sammlung Goschen Band 30/30a/30b, de Gruyter, Berlln, 4a ed. 1970 Kartographische Netzentwürfe. Bibliog raphisc~es lnstitu1. Mannhelm, 2a Ed., 1962 Mathematlche Kartographle VEB Verlag Technik, Berlln, 1957 Kartog raflya. Geodezizdat, Moscú, 1955 Mathematlcheskaya Kartografiya, ldz, Lenlngradskogo Unlversiteta, Lenlngrado, 1956 Mathematlcheskaya Kartograflya, ldz Nedra, Moscú, 1969 Posoble po Mathematlcheskoy Kartografll, Trudy TsNIIGAiK, Vyp 160. lzd Nedra, Moscú, 1964 Osnovy Mathematlcheskoy Kartografll, Trudy TsN IIGaiK, Vyp 144 Geodezlzdat, Moscu, 1962 Teoretlcheskie Osnovy Matematichestoy Kartografli, lzd Nedra, Moscu, 1968 x indica nivel Elemental xx indica nivel Intermedio xxK Indica nivel Avanzado l dloma Inglés x J.A. Steers: xx D.H. Mallng: xxx P. Richardus y R.K. Adler: Idioma Francés x R. Marchan! : xxx A Reyt: An lnlroductlon to the Study of Map Pr.ojectlons, Unlversity of London Press, Londres 13a Ed., 1962 Coordinate Systems and Map Proyectlons, George Phllip Londres, 1973 Map Proyections for Geodeslsts, Cartographers and Geographers. NorthHolland, Amsterdam, 1972 Notlons sur la Théorie des Projectlons Carlographlques a L'usage des Agents Cartographes. lnstltut Geographlque Milltalre, Bruselas 1961 Le¡:ons sur les Projectlons des Cartas Geographlques lnstltut Geographlque Natlonal, Parls, 1961 35 1.uu muoaucc1on La cartografía matemática es aquella rama de la Cartografía relacionada con las bases matemáticas de la el aboración de mapas¡ en particular, el eatudlo de las proyecciones cartográficas•. Los aspectos prácticos del tema incluyen las medidas, cálculos y procedimientos utilizados para trazar la proyección cartográfica elegida para servir de marco geométrico a un mapa en particular, la cual queda presentada como una red de lineas sobre el manuscrito del mapa. Esta construcción constituye un paso prelíminar esencial para la compilación y dibujo fino del detalle por mostrar en el mapa, debido a que dicho detalle deberá adecuarse al marco geométrico con el propósito de producir un mapa a la escala requerida y que posea propiedades· matemáticas definidas. La teorla de la cartografla matemática tiene que ver princlpalmen1e con la Investigación de l as formas en que puede mostrarse la superfic ie curva de la Tierra sobre la superficie plana de un mapa mediante una proyección cartográfica. Se puede describir un número Infinitamente grande de posibles maneras de hacer esto. El cartógrafo práctico debe conocer algo sobre las propiedades matemáticas de las proyecciones cartográficas y cómo hacer una elección razonable de la proyección para un mapa en particular. 2.00 Términos utilizados para describir el marco matemático de un mapa Se estudiará el uso·y significado de los siguientes términos que describen al niarco matemático de un mapa: - Escala (1) - Canevá (2) - Cuadricula (3) - Lineas del marco (4) - Sistema de numeración de hojas (5) 2.01 Escala La escala de.un mapa es la relación de distancias medidas sobre el mismo, a las distancias reales que representan sobre el terreno. Por ejemplo: si una linea recta sobre· el terreno de 2.5 km. se muestra sobre el mapa'como una linea de 2.5 cm, la escala del mapa puede calcularse a la forma siguiente: distancia en. el mapa / (cm) 2.5 100 X 2 500 • Las definiciones en negritas dadas en este capitulo, son las llSadas en e l DICCIONARIO ICA MULTILINGUE DE TERMINOS CARTOGRAFICOS, Wlesbaden 1973 36 1 N ° de cm en 1m '\, = 1 100 000 N ° de metros en 2.5 km '\Denominador en la escala Una vez determinada la escala del mapa, se puede utilizar esta información de dos diferentes modos: 1) SI se sabe que la escala de un mapa es 1/250 000, ¿Cuál es la distancia en el mapa que corresponde a una dlstancia.en el terreno de 2 km.? No de metros en 2 km. \ N° de cm. en 1 m. 1 2000x100 25 0000 = 8.0 c.m - Distancia sobre el mapa. Esta es la conversión de escala más comúnmente usada por el cartógrafo. 1 Denominador en la escala 2) SI se sabe que la escala de un mapa es 1/50 000, ¿Cuál es la distancia en el terreno que corresponde a una distancia de 3.0 cm en el mapa?. denominador de la escala N° de cm sobre el mapa ~~3~.0~~x--~50~000~1 1.5 /100 1~ X N° de cm en = Esta es la conversión de e!'cala más comúnmente utilizada por los usuarios. km N° de metros en 1 km m Ambos ejemplos Ilustran las conversiones de escala utilizadas para determinar medidas sobre el mapa a partir de medidas sobre el terreno y viceversa. Al hacer los cálculos todas las medidas deben expresarse en las mismas unidades. En cada caso, las distancias terrestres deben convertirse a centlmetros para que correspondan con las distancias en el mapa. 2.011 La escala Gráfica Usualmente, se muestra la escala ae un mapa mediante una o más lineas rectas graduadas, subdivididas en unidades de distancia terrestre. Millas 1 o Yardas 1000 Me1ros 000 500 1000 O 1 881388 4 3 2 1 1 ' 3000 2000 2 4000 3 6000 5000 4 7000 5 1 37 :.!.UU! La FracciOn Representativa 2.013 Clasificación de mapas por escala Esta es la escala de un mapa o carta expresada como una fracción o razón que relaciona una unidad de distancia sobre el mapa, a una distancia sobre el terreno, medida en las mismas unidades. Frecuentemente se ut ilizan tres términos para la clasificación de mapas de acuerdo con la escala. Los valores reales de la escala atribuidos a cada clase dependen del uso acostumbrado por ed itores particulares o departamentos gubernamentales. Las propuestas por l a ICA son: El valor numérico de la escala puede expresarse de varias maneras, todas las cuales tienen el mismo significado: 1: 25 000 11 25 000 1: 25,000 11 25,000 26 000 25,000 mapas de escala grande Escala mayor que 1:25,000 mapas de escala media de 1:50,000 a 1:100,000 mapas de escala pequen a escalas menores que 1:200,000 El uso de la coma ( , ) en la columna de la derecha es usual en la práctica británica y norteamericana y no debe interpretarse como punto decimal 2.02 Canevá El canevá es una red de lineas que se muestran en el cuerpo del mapa y a veces por subdivisiones de las lineas del marco o limite del mapa. Una familia de est as lineas representa los paralelos de latitud (4.01); la otra familia representa los meridianos de longitud (4.03). 2.02a Proyección Equidistant e con un paralelo estilndar (30° N) Cada canevá l lene su base en una proyección cartográfica particular, y de acuerdo con la proyección elegida: - Las lineas pueden ser recta o curvas - Las lineas pueden ser paralelas o convergentes - La separación entre lineas puede ser constant e o varia r de lugar a lugar. - El ángulo fc rmado por la intersección de un paralelo y un meridiano puede ser de cualquier magnitud. o 2.03 Cuadricula Una cuadricula sobre un mapa es un sistema de lineas rectas que se lntarsectan en ángulos rectos. Representa un método para definir posiciones sobre el terreno mediante distancias medidas sobre una superficie plana que se asume corresponde a una porción de la superficie terrestre. Muchos paises tienen su cartografla sobre una o más cuadriculas locales diselladas especlflcamente para t al propósito. En adición, existen ciertos sistemas cuadriculares qu~ se refieren de un modo sistemático a la mayor parte de la superficie terrestre; por ejemplo, la Cuadricula Universal Transversa de Mercator (UTM), Véase también (5.04) 38 _\ 9 8 ,/'/ 1 \ 8 3 2 o ""'\. 1'1. ........ 5 4 .._.... .S ~ ~ ( 1 \ ~ ~ 1"-.. f-- tr" \ l l-./ 1 / 1 2 3 I \ ',, 1 \ ' \~ '.....:: ~ ,... j 45678 9 0 2.04 Lineas del marco TN GN Las lineas del marco de un mapa son aquellas que encierran todo el detalle del mapa y por lo tanto, definen los limites del área cubierta por el mismo. Se pueden encontrar tres clases: 1).- Lineas del marco de cuadrícula 2).- Lineas del marco de canevá 1 -r~__... 1 - _ w.....,o#--t-66• 1 .1.. ,~ t-t---t--:---t-,-,1-,..,..r / /.... . ~. T ...........1_______, ~ - - - -2&km--- 64. (1) Uneas del marco de la cuadricula 3).- Lineas arbitrarias rn 4 S~ En mapas de escala grande y algunos de escalas medianas, las lineas del marco son lineas de cuadricula. En consecuencia, el formato del mapa siempre es cuadrado o rectangular. En mapas de escalas pequef'las y unos pocos de escalas medias, las lineas del marco están constituidas por dos meridianos y dos paralelos del canevá. Estas pueden ser lineas rec.tas o curvas y frecuentemente el borde del mapa más cercano al Polo Geográfico es más corto que eliado cercano al Ecuador. GN 1 1 ~ - 1 § 300.000mN 6\0 1 ~ ª 1 1 1 1 t - - - - - - 30' - - - - -(2} Llneaa ~el marco del canevé 2.04a (1) Líneas del marco de la cuadricula (2) Líneas del marco del canevá Las lineas del marco son lineas rectas arbitrarlas sin relación con la cuadricula o el canevá y sirven simplemente por subdividir el área de interés en una serie de mapas rectangulares de dimensiones similares. Estas lineas arbitrarlas pocas veces se acomodan convenientemente a superficies de forma irregular. La figu ra muestra algunos de los métodos utilizados para tratar de acomodar un pals, por ejemplo, dentro de un nú mero mlnlmo de hojas. Estos problemas ocurren también en cartograffa de atlas, debido a que la mayorla de los mapas en los atlas tienen lineas de marco arbitrarias. 2.05 Representación de la cuadricula, canevá y líneas del marco en map as a diferentes escalas. Escala Superación de la cuadricula (km) 1:5 000 6 mayor 1:1 0000 1:25 000 1:50 000 1:100 000 1:250 000 1:500 000 1:1 000 000 1:5 000 000 1:20 000 000 0.1 1.0 1.0 1.0 1.0 10.0 10.0 Superación del canevá (grados) 5' 5' 5' 30' 6 1° 1• so 10° -5° 2.04b Lineas del marco arbitrarias Lineas del marco cuadricula cuadricula cuadricula ' cuadricula' cuadricula• cuadricula 6 canevá canevá canevá canevá 6 arbitrarias canevá 6 arbitrarias Se den ciertas excepciones Importantes. Por ejemplo, los mapas lopograflcos publicados por el U.S. •Geo/oglcal Survey en las escalas de 1:24,000, 1/62 500 y 11125 000 llenen lineas del marco que son del canevá. 39 - ·-- .• •,..-•• """,,...,.,_ --..w 1u ..-. .. , • ..,u~ u v ,.,.,. .. ,..,,,.,w•u 1 "'Qil'VWCI ... Est a varia de acu~do con fas especificaciones del mapa. Por e)e:mplo: Hererencla o e ,.uouu cua ~rl cula 39 49l 59 69 79 89 9sl 8 \!~ 19 29 g 08 18 28 38 4si sa 68 78 88 98g ¡; o 301000 mE } 256000mN 07 17 27 37 47 57 67 77 87 97 ~6 ~¡ 26 36 46 56 66 76 86 96 Hoja N" EÍ color de la cuad ricula puede ser del mismo color que el del original primario, o puede ser diferente de cualesqu iera otros colores usados en el mapa. 301256 or 32/ 16 05 15 25 35 45 55 65 75 85 95 25 so oo 04 14 24 34 44 54 64 74 84 94 En mapas que muestran la sobreposición de dos diferentes sistemas de cuadricula, éstos se distinguen normalmente imprimiéndolos en colores diferentes. Es común que cada décima linea de cuadricula se trace con un calibre mayor que el usado para fas otras. Aún cuando las lineas de c uadricula y el canevá se muestran normalmente en los mapas modernos mediante lineas continuas, a veces se puede aprec iar un canevá o cuadricula ruleteado. Este es un método para mostrar lineas mediante puntos pequei'los igualmente espaciados. En mapas a escalas ae 1/500.,000 y mayores, el canevá puede marcarse mediante pequei'las cruces y por subdivisión de las lineas del marco. Las cruces pueden omitirse dondé coincidan con otros detalles del mapa. Usua lmente, el canevá se dibuja sobre el ori ginal primario y todas las lineas del mismo se trazan con el mismo cal ibre. 03 13 23 33 43 53 63 73 83 93 02 12 22 32 42 52 62 72 82 92 01 11 21 31 41 51 61 71 81 91 250000 00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2.062 Sistemas de numeración arbitrarlos Si las lineas del marco son limites arbitrarios, los mapas se nu meran en forma secuencial. Esto frecuentemen te se hace a lo largo de las zonas oeste· este, principiando en el noroeste y terminando en el sureste. Sin embargo, en algunos paises, las zonas van de norte a sur. En cada caso, la hoj a N° 1 queda situada en la esquina noroeste del área cubierta, y el mapa con el mayor número en la serie queda en la esquina sureste. 1 2.06 Sistema de Numeración de hojas La mayoria de los mapas Jorman parte de una serie. Caaa· mapa es uno de cientos, y aún miles, de los mapas topográficos necesarios por cubrir todo un pais. Un mapa puede ser una pág ina individual de un atlas. Con el propósito de ayudar a la identificación, cada hoja de map.a o página de at las se numera, pudiendo tener también un nombre. Generalmente, el nombre asignado a una hoja de mapa describe el área cubierta como un todo (tal como el nombre de un pais o continente en un mapa de atlas), o es el nombre del detalle más. importante (ciudad, montai'la, lago) que aparece en tal mapa topográfico. Se pueden usar tres diferentes sistemas de numeración de hojas, dependiendo de la naturaleza de las lineas utilizadas para toda la serie: 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 9 17 2 10 18 3 11 19 4 12 20 5 13 21 6 14 22 7 15 23 8 16 24 2.063 Sistema de numeración de hojas del IMW 2.061 Designación por referencia de .c uadricula Si las lineas de marco son Hneas de cuadricula, el sistema de numeración de hojas se· basa usualmente en el método de hacer una referencia de cuadricula. Normalmente, ésta es·la referencia de cuadricula de una esquina y frecuentemente es la ·esquina noroeste a la cual se refieren los números. 40 Si las lineas del marco son elementos del canevá, el sistema de numeración de las hojas puede estar basado en las coordenadas geográficas de la esquina suroeste del mapa. Sin embargo el sistema más común que usa latitud y longitud se fundamen ta en el adoptado para e·l Mapa Internacional del Mundo (IMW por sus siglas en Inglés) a la escala de 1/1 ,000,000. La designación de las hojas se hace utilizando las siguientes letras y números: La letra N ó S Indica si la hoja ca·e en el hemisferio norte o en el sur. La zona de latitud del mapa se indica por una letra, de la A la V. Ya que cada mapa se exifende 4° en latitud, cada una de estas zonas mide 4°. De este modo, la letra A representa la zona de 0° a 4°, M es la zona que va de 48° a 52° y V es la zona que se extiende entre los 84° y los 88" de latitud. El número que va de O a 60 se usa para denotar las zonas de longitud cada una de las cuales mide 6° y corresponde al cubrimiento este·oeste de cada mapa. La numeración de las hojas se hace hacia el este, principiando en el meridiano de 180°, de manera que 1 representa la zona que va de los 180° a los 174° al oeste (de Greenwich), 32 es la zona que está entre los 6° y 12° al este, y 60 es la zona que cubre de los 174° a los 180° al este ae Greenwich. La Identificación de cada hoja se Integra por estos tres elementos, en el orden descrito. Por ejemplo al mapa 1/1,000,000 de la serie, limitado por los paralelos 48° y 52° de latitud Mrte y los meridianos 6° y 12° de longitud este, tiene la clave NM32 Muchos paises han adoptado este sistema para hacer subdivisiones adicionales con el fin de crear un sistema de numeración de hojas para series cartogré.ficas dentro de los rangos de escala de 1/50,000 a 1/500,000 (como es el caso de Méxi co en las series de 1/50,000 y 1/250,000; Nota del t raductor). Sistema IMW de Aumeración de hoj as (Solamepte hemisferio norte) Hoja NM 32 ¡¡) Oeste o o ~ VI oo N o o en (D oo oo w oo w q q "'o o ID q ¡;; N o oo Este ¡¡) q V u ... ao· o o " 'C 'C ·ª ~ so• o N ,,, M l 40" " 'C "' ;;; U. 1 H () F 20° ! o - e A w N (11 en (11 o o o o• o Fajas de longitud de 6° 2.063 Sistema de numeración de hojas del IMW (solamente el hemlsferl'o norte) 3.00 Forma y tamaño de la Tierra El conocimiento acerca de la forma y tamano de la Tierra (conocido como Figura de la Tierra) es esencial si se van a elaborar mapas de su superficie. Es necesario tener conocimiento acerca de su tamano con el propósito de hacer mapas a una escala conocida. La forma de la superficie terrestre influye en las transformaciones matemáticas requeridas para representarla sobre una ~uperflcle plana. Levantamientos geodésléos Estudios de las variaciones de la gravedad Métodos astronómicos, especialmente por el rastreo de órbitas de satélites ·a rtificiales. NORMAl Al EUPSOIDE Se estudiará el significado de algunas de las siguientes palabras clave: Geoide Esfera Elipsoide de revolución Esferoide Relación de achatamiento Radio de curvatura 3.01 El Geolde SUPERFICIE DEl EliPSOIDE - - -- 1 • 1 l El conocimiento detallado acerca de la figura de la Tierra se ha obtenido a partir de diversas fuentes: SUPERFICIE OB. Q(OIDE 1 -L-. lli CENTRO DE lA nEIIfiA CENTRO DEl. EliPSOIDE 41 C.ci)lVO:. IIIOLV\JVC:. Utllllltlll UIIG ~UV!t'IIIVIO ll'l::fOICliiiOIItC Irregular a la que se conoce como Geolde. Las • · principales diferencias entre el Geoide y una esfera perfecta es el acnatamiento del geolde en la dirección de tos polos geográficos. Para el estudio .de ta Geodesia y la Geofislca resultan Importantes otras ondulaciones relativamente suaves, pero pueden ignorarse en cartogra fla. Debido al achatamiento polar, el Geoide corresponde muy aproximadamenle a un Elipsoide de Revolución con un radio ecuatorial (eje mayor) de unos 6 378 km y un radio polar (eje menor) de cerca de 6 357 km. Esta figura se Ilustra en sección mediante una elipse. N "·v"' '*'o•mnru• afl 1a earera y ae1 earero1ae Se puede comparar la geometria de dos diferentes cuerpos en la forma siguiente: La esfera 1) Todos los puntos sobre la superficie de una esfera están equidistantes del centro. Por lo tanto, cualquier linea recta que una el centro con cualquier punto de la superficie, representa el radio R. 2) Cualquier sección plana que pase por el centro de una esfera puede representarse por un circulo de radio R, conocido como Círculo Máximo. Cualquier sección circular que corta a la esfera, pero no pasa por el centro, puede representarse por un Círculo Menor, que tiene un radio r, menor que R. Polo b 6356 km w La relación de achalamiento de un elipsoide se puede definir por f = (a- b)/a Para la tierra, f • 1/298. Un elipsoide con tan pequeí'ta relación de achatamiento puede también ser llamado un Esferoide. Ya que el eje polar es menor que el ecuatorial, podemos inclusive describirlo como un Esferoide Oblado. El diagrama muestra que aún con una relación de achatamiento de 1/50 se tiene una elipse que es muy aproximadamente circular. De este modo, todos los diagramas ellpt lcos que Ilustran al esferoide, slemore resultan muy exagerados. 3) La distancia a lo largo del arco AB sobre la superficie esférica se mide por el ángulo AOB = z que se forma en el centro de la esfera entre los dos radios t razados a los puntos A y B. SI z se mide en radianes, AB = R.z De aqul se deduce que para un valor dado de z, la longitud del arco ABes constante, independientemente d& su posición sobre la esfera. 4) la esfera tiene un radio único R. 5) Cualquier tangente a la superficie de la esfera, tal como la linea AT, es perpendicular al radio trazado al punto de contacto, es decir, ei ·ángulo TAO= 90°. 3.01b Dibujo a escala de un círculo de radio a y elipses con semiejes mayores a y diferentes relaciones de achatamiento. El círculo tiene una relación de achatamiento cero. Una elipse con f = 1/50 casi coincide con el circulo. El diagrama ilustra cómo una elipse que tiene una f = 1/298, correspondiente a la figura de referencia terrestre, no se puede distinguir del círculo en esta escala tan pequef\a 42 El .Esferoide 1) Los puntos. sobre la superficie de un esferoide están a diferentes distancias del centro. Los valores extremos son OE a, que es el máximo y ON b, que es el mlnlmo. = = N 4) En cada punto sobre la superficie del esferoide hay dos radios de curvatura, que varlan continuamente de lugar a lugar: . · Un radio Meridional de Curvatura,c¡ que es el radio de la sección ellptlca NAE que pasa por el punto A. Nótese que la linea que corresponde a este radio es AQ' y no pasa por el centro del esferoide. · Un Radio Transverso de Curvatura, "· que es el radio de la sección ellptlca que también pasa por A, pero es perpendicular al meridiano. Este radio corresponde a la linea AO. OE > OP > ON 5) La recta que es perpendicular, o normal a la tangente AT, no pasa por el centro qel esferoide. En el diagrama es la linea AO y no la lln·ea AO. 2) Toda sección p1ana ·que pasa por el centro de un esferoide, es, exceptuando una, una elipse. La excepción es la sección Ecu atorial, que pasa por los puntos E y W, la cual es un circulo de radio a. 3) La longitud de arco que corresponde a la distancia· angular z varia en diferentes partes del esferoide. Asl un arco AB z cercano al Ecuador, es más corto que el arco CD z, cercano al poto geográfico. = = w 43 esferoidal determinar la posición de puntos sobre el esferoide que se haya adoptado para un pals en particular. Tanto la esfera como el esferoide son cuerpo.s geométricos que solamente se aproximan a la forma geoidal. El esferoide es una mejor aproximación que la esfera, pero es matemáticamente más complicado y su uso como figura de referencia implica algunos cálculo·s diflciles y laboriosos. La geometrla de la esfera es mucho más simple, pero el uso de esta suposición es menos exacta. SI se con·s lderan dos puntos correspondientes sobre la superficie de ambos cuerpos, se pueden calcular las longitudes de los arcos AB y A' B', asl como la orientación que éstos tienen con respecto a una dirección fija. Existe una pequel'la diferencia ent re a·mbas distancias y orientaciones. Si se pueden detectar estas discr~pancias sobre el mapa, por ejemplo si By B' difieren en más de 0.2 mm (suponiendo que A y A' están fijos en posición), será conveniente utilizar la suposición esferoidal más bien que la esférica acerca de la forma terrest re. Esto normalmente se aplica en cartografla topográfica de escalas grandes. La necesidad de utilizar la suposición esferoidal en las escalas mayores se justifica aún más por el h&eho de que estos mapas se basan en levantamientos originales. Estos se calculan y ajustan en unidades naturales del terreno (es decir a Geolde E•rorolde Esfera Aa ,. A' t ' a ,. o. Para mapas de escalas pequenas las discrepancias entre la esfera y el esferoide son tan pequel'\as, que pueden despreciarse. Por lo tanto, es suficiente hacer uso de la suposición de que la Tierra es una esfera perfecta para la elaboración de mapas temáticos y atlas. 3.04 Figura de la Tierra Nlng(n esferoide en particular se considera útil para todos los levantamientos y elaboración de cartografla topográfica en todo el mundo. Por razones históricas y polltlcas, asl como por su Nombre del esferoide Everest Bessel Clarke Clarke Internacional Krasovsky Unión Astronómica Internacional propio mérito cientlfico, se están usando actualmente 15 diferentes figuras de la Tierra. Las más importantes son los siguientes: • Fecha Eje Mayor (m) Eje Menor (m) 1830 1841 1866 1880 1924 1940 6377276 6377397 6378206 6378249 6378·388 6378245 6356075 6356079 6356584 6356515 6356912 6356863 1/300.8 11299.15 1/294.98 1/293.47 1/297.00 1/298.30 1965 6378160 6356775 1/298.25 Los detalles relativos al uso nacional de éstas y otras figuras de la Tierra se pueden encontrar en WORLD CARTOGRAPH Y, X, 1970. Al tomar la suposición esférica, la selección lógica conSiste en usar el radio de una esfera que tenga la misma ·extensión superficial o el mismo volumen de un esferoide particular. Por cualquiera de las dos formas de cálculo y para todos los 44 esferoideS en uso corriente, los resultados son similares. Para efectos prácticos es suficiente considerar el radío esférico de la Tierra con un valor de 6371.1 km. 4.00 Coordenadas Geográficas El método más conocido de referirse a ubicación sobre la superficie de la Tierra es mediante el empleo de dos ángulos, Latitud y Longitud, los que en conjunto constituyen el Sistema de Coordenadas Geográficas. Existen diferencias importantes en la definición de latitud, dependiendo de si ésta se mide sobre la esfera o sobre el esferoíde. En el caso de longitud, la definición es la misma para ambos tipos de figura de referencia. El Ecuador es el origen para las medidas de latitud y por lo tanto se le asigna el valor de 0°. Hacia el norte y al sur de este origen la latitud aumenta hasta un valor de 90° norte en el Polo Norte Geográfico y 90° sur en el Polo Sur. En los cálculos que involucran el uso de coordenadas geográficas las latitudes nortes llevan el signo +, y las latitudes sur el signo -. Algebralcamente, la latitud SObre la esfera se denota por la letra griega "' (fi), la que también se asigna a la latitud geodésica sobre el esferoide. Se estudiará el significado de las siguientes palabras clave: - Latitud Latitud Geocéntrica - Latitud Geodésica Colatitud - Longitud Paralelos de Latitud - Meridianos Latitud (sobre el esferoide) Se pueden usar dos diferentes ángulos para medir la latitud: La latitud Geocéntrica, 1/t, es el ángulo POE medido en el centro del cuerpo entre el plano del Ecuador y la linea recta OP. La latitud Geodésica,"'' es el ángulo PME, medido en el plano del Ecuador donde la normal a la superficie del esferoide en el punto P intersecta dicho plano. Existe una pequena diferencia entre ambos ángulos Y, y"'' la que varia según la posición de P sobre la superficie del esferoide. Aún cuando la latitud Geocéntrica parece corresponder mejOr con la definición de latitud sobre la esfera, es la latitud Geodésica la que Invariablemente se usa en Geodesia y Car10grafla. LATITUD SUR 4.02 Colatltud 4.01 Latitud (sobre la esfera) Se define como latitud el ángulo medido en el centro de la Tierra entre el plano del Ecuador y el radi o trazado hasta un punto de la superficie. En el diagrama la latitud del punto Pes el ángulo POE. En ciertos cálculos es más conveniente usar el ángulo NOP que la latitud POE. Ya que el ángulo NOE es recto, NOP goo • "' es el ángulo conocido como cclatltud, denotado por la letra griega x (chi) sobre el esferoide, x goo ·"' siendo"' la latitud geodésica. = = S 45 ...V .:I I..UI191lUO El diagrama muestra doS planos, perpendiculares al Ecuador y que pasan por el centro de la Tierra. En con secuencia, ambos planos se lntersectan a lo largo del eje NOS (el eje de rotación de la Tierra) y sus circunferencias corresponden a clrculos máximos. Uno de los planos, NPS, contiene el punto P sobre su circunferencia. El otro plano NGS, contiene un punto origen G, a partir del cual se mide la longitud. Se puede definir a la longitud como el ángulo, medido en el centro de la Tierra, entre el plano que contiene el punto P y el plano origen, y por lo tanto, es el ángulo COD. Este ángulo se mide hacia el este y al oeste del plano origen y siempre se designa como longitud Este o longitud Oeste. En los cálcu)os la longitu d Este es (+)y la longitud Oeste es(-). El ángulo se denota algebr~lcamente por la letra griega >.. (lambda). Se usa la notación o>.. para indicar la diferencia de longitud entre dos lugares. N El origen a partir del cual se mide la longitud puede ser escogido como el plano que pasa por el origen de un levantamiento nacional. Asl es como alr'l se registra la longitud en muchos mapas topográficos. Para otros propósitos, especlficamente en navegación, es mejor usar un· origen lr'lico lntemaclonalrnente reconocido. En 1884 se eligió como origen u n punto en el Real Observatorio de Greenwich, cerca de Londres, Inglaterra, al que se le conoce como el primer Meridiano, o Meridiano de Greenwlch. S 4.04 Paralelos y Meridianos El lugar geométrico de todos los puntos que tiene la misma latitud es la traza de un circulo con la superficie esférica o esferoide. El plano que contlef)e a este circulo es paralelo al Ecuador y por lo. tanto a su circunferencia y se le llama Paralelo de La1itud, o simplemente Paralelo. Ya que el plano es paralelo al Ecuador, no puede pasar por el centro de la Tierra y por Jo tanto un paralelo es .un circulo menor. El radio del paralelo en la latitud 4J se determina fácilmente a partir del triángulo rectángulo NFG: = A Sen x FG = r 90° - "' r = A cos"' y Ya que x = 4.04a Paralelos El lugar geométrico de todos los puntos que tiene la misma longitud están dentro del mismo plano NPS, el cual traza un semicirculo sobre la superficie de una esfera, o semi-elipse sobre el esferoide. Ya que el plano pasa a través del centro de la Tierra es un arco de circulo máximo, conocido como Mer1dlano. Puesto que la circunferencia de NPS se lntersecta con la de NGS en ambos polos N y S, todoS los meridianos se intersectan en los polos. Ya que el plano del Ecuador es perpendicular al eje NOS, se deduce que todos los meridianos íntersect an al Ecuador en ángulo recto. Más aún, puesto que todos los paralelos de latitud son paralelos al Ecuador todos los paralelos y todos los meridianos se lntersectan entre si en ángulo recto sobre la superficie curva de la esfera y del esferoide. Los polos geográficos son puntos excepcionales donde todos los meridianos se lntersectan entre si. 46 FIN A 4.04b Meridianos 5.00 Sistemas de Coordenadas Planas Con el objeto de trazar el marco matemátiCQ de un mapa, resulta conveniente utilizar algún tipo de sistema plano de coordenadas. Existen dos sistemas simples de uso común: - Coordenadas polares planas - Coordenadas Cartesianas rectangulares planas Ambos sistemas se usan comúnmente en el estudio de la teorla de proyecciones cartográficas, pero para el t rabajo práct ico de trazado de un mapa se usan casi siempre las coordenadas cartesianas. Se estudiará el significado de las siguientes palabras clave: - Coordenadas polares Coordenadas caneslanas rect angulares planas Origen Radio vector Angulo vectorial Ordenada Abscisa Este Norte Norte verdadero Norte de cuadricula Falso origen • 5.01 Coordenadas Polares Planas Se selecciona un punto cero como el origen a partir del cual se harán las medidas. Se escoge la linea OA como eje o linea inicial. La posición de cualquier punto P puede referirse a este origen y eje, mediante el radio vector o distancia en linea recta OP = r, y el ángulo vectorial, o áogulo AOP = 9. La 'posición de P queda definida por las dos cantidades (r,9). Se hace notar que en matemáticas el ángulo O se mide en el sentido levógiro a partir de la linea inicial. En Topografla, Navegación y Cartografla, los ángulos se miden en el sentido dextrógiro y muchos de los instrumentos utilizados· eñ Cartografla hacen uso de esta convención. El manejo de la convención dextrógira introduce complicaciones en el estudio de la teorla de proyecciones Cartográficas y en las aplicaciones prácticas de la programación de computadoras. 5.02 Coordenadas Cartesianas Rectangulares Planas A éstas se les puede llamar también Coordenadas Cartesianas, o simplemente Coordenadas Rectangulares. La posición de cualquier punto P puede referirse al origen O del sistema mediante las dos medidas lineales OA, necnas a lo largo de dos ejes AP = 08 y BP perpendiculares que se intersectan en el origen. Nos referimos a la linea 08 como la abscisa y a OA como la <~rdenada . Conforme a la convención matemática acostumbrada, se llama eje x a la abscisa y a las distancias lineales tales como 08 se les designan por x. A la ordenada se le llama eje y, de modo que la distancia OA Y. La posición de P queda definida por (x,y). Debido a la convencion en canografla oe que tos ángulos se miden en el sentido dext rógiro y a las dificultades resultantes mencionadas en 5.01 es conveniente teóricamente trasponer el significado de ambos ejes, de modo que a la ordenada se le designe como eje x, y la abscisa se vuelva eje y. Ambos diagramas muestran que en cada caso el ángulo se mide a partir del eje x en la dirección positiva. Debido a la confusión que puede resulltar del uso de las letras x e y para ambos sistemas, resulta mejor usar la letra E (para Este). y N (para Norte) para denotar el sistema más conveniente para el topógrafo y el cartógrafo. Se usan éstos términos al hacer una Cuadrícula de referencia sobre un mapa y asl por ejemplo, el punto P tiene las coordenada s (E, N). = y oc+ y+ ... ~ A y+ • o .- • oc+ .,.. .,.. = ..... oc+ lt+ y+ ~ ....,.. lt+ E- o ,._ ,._ E- y+ E+ 47 L.C:t::s mtlutuC:t::s ~.:urrtl:;ponotentes a 10 •argo oe tas ordenadas son Nortes, debido a que éstas están al lado positivo det origen. 4) La unidad de medida es usülmente el metro. ;:,,v., • ranstormac1on ae ·coorcsenaaas polares a rectangulares (y viceversa) Este es un cálculo muy común. necesario para convertir ciertas proyecciones cartográficas a una forma útil para el trazado. SI O es el origen común de las coordenadas polares y cartesianas y si la linea inicial del sistema polar se hace coincidir con la ordenada del sistema Cartesiano, resulta que P = (r,8) = (E, N). -- -. "-trritt.MII OI'. oi(IIIJIIMf. .._..,.o.NM;'" Ml,oMO . . . . De los triángulos rectángulos, OB E r sen 8 OA N r cos 8 = = = = SI se requiere convertir coordenadas rectangulares a polares: r =..JE2 + N2 tan 8 ;;;:: E/N Muchas de las calculadoras modernas contienen éstas transformaciones internamente como subrutinas corrientes. SI el usuario no tiene acceso a una calculadora que pueda resolver ralees cuadradas resulta mejor ·us-ar: r 1 1 -+ - - ·-w = N sec 8 = E cosec 8 para obtener el radio vector 5.04 La cuadrícula del mapa como un tipo particular de sistema de referencia plano En el punto 2.03, se describió brevemente lo que es una cuadricula. Ahora se puede ver que simplemente es un sistema plano de referencia cartesiano que satisface las siguientes reglas: 1l El origen de la cuadricula se detine como un punto particular sobre la superficie terrestre. En el ejemplo, es el punto 49° N, 2°W. 2) La orientación de la ordenada se define también cuidadosamente. Usualmente esta es la dirección del meridiano que pasa por el origen. En el ejemplo, es el meridiano de 2° W. 3) Consecuentemente, la abscisa mide distancias al Este u Oeste· del origen. Ya Que la c.onvención de sipnos lndlca cooroenadas positivas a la derecha d"ef origen, se usa el término Este para estas medidas 5.04 Cuadricula Nacional de Inglaterra, Gales y Escocia, utilizada por el Ordnance Survey 5) Con el objeto de evitar la desventaja de tener coordenadas negativas para puntos que estén al Sur y al Oeste del origen, es usual redlmensionar los ejes para asegurar que todas las coordenadas sean positivas. Esto es equivalente a crear un Falso Origen para la cuadricula. Este punto se localiza más allá del extremo suroeste del área o pals por cubrir cartográficamente en la cuadricula, y.en el mapa Ilustrado es el punto E O, N = O. = 5.05 Sumarlo de las diferencias entre cuadrícula y canevá Canevá Cuadricula Uni dades de medida Las lineas de la cuadricula son para valores Iguales de distancia lineal, usualmente metros Las lineas del canevá son para valores iguales de latitud y longitud Orden del registro de las coordenaaas latitud seguida por longitud Este seguido por Norte Indicación de la dirección El Norte verdadero, en el mapa es la dirección del meridiano en cualquier punto. 48 El norte de cuadricula es la dirección de las lineas cuadrlpulares paralelas a la ordenada. Coincide con el norte verdadero solamente a lo largo del meridiano que pasa por el origen verdadero de la cuadricula. 6.00 Métodos para el trazaao del marco geométrico de 'un mapa En la página inicial de este capftuto se ha dado una indicación general diagramática de las formas en que se calcula, marca y dibuja la cuadricula o el canevá de un mapa. Sin embar go, la información que se necesita sobre MAPAS DE ESCALAS GRAN· DES Y MEDIAS QUE MUESTRAN LA CUADRICULA SOLAMENTE. el mapa y la forma en que se elaoora, depende de la escala y el propósito del mapa. Se distinguen tres principales posibilidades: MAPAS DE ESCALAS MEDIAS Y PEQUE~AS CON LA CUA· DRICULA Y EL CANEVA. 1 1 j Etapa 1 j ; MAPAS DE ESCALAS PE· QUEÑAS Y TODAS LAS CAR· TASQUE MUESTRAN SOLA· MENTE EL CANEV A. 1 t Construcción de una cua· dricula maestra t Subdividida con el espaclamlento de la cuadricula reque rida Subdividida en unidades convenientes (in· tervalos de 20·100 mm) t 1 Etapa 2 1 ' Subdividida con el espaciamiento de la cuadricula reauerida' 1 1 Cálculo del canevá t t Encontrar las coorde nadas . de cuadricula para cada una de las i ntersecciones del canevá requer ido, usando la transformación de geográfica a cuadrlcula con las tablas de proyección apropiadas Seleccionar las tablas de proyección a propiadas o calcular las coordenadas planas a partir de las ecuaciones para la proyección requerida y para los in· tervalos especificados de latitud y longitud t 1 Etapa 3 1 Marcar coordenadas de cuadrícula para cada una de las. Intersecciones del canevá Calcular 1as coordena· das de la cuadricula maestra necesarias para marcar éstas a ra es· cala requerida J 1 Dentro de la cuaorrcula del mapa . 1 Etapa4 1- Dibujo fino de la cuadrícula y/o el canevá t [Solamente laJ cuadricula J Dentro de la cuadricula maestra Cuadricula y canevá + el 1 Solamente canevá J De este diagrama de flujo puede verse que hay dos etapas de marcaje, una etapa de cálculo y la etapa de dibujo f ino: Se considerará cada uno de estos detalles en las siguientes secciones. 49 - · - 1 IIUIU IUCUUUO IJ.,.I l:l ' " lfti~U Los Instrumentos sim ples que pueden utilizarse para el trazo son: Ayudas par marcar Guias para dibujar Instrumentos de medida Aguja para picar, con manguillo. LápiZ Regla Compases Juego de Escuadras Plantillas Flexibles y curvas francesas Escallmetro o regla de acero Transportado r Compás de vara Marcador de estación Compás de puntas secas. Compás de precisión. Debido a que estos Instrumentos se describen e ilustran en otros capltutos, no hay necesidad de comentarios en esta sección. Los instrumentos especiales utilizados para el marcaje de coordenadas, tales c omo ros coordinatógrafos y la plantilla de cuadricula maestra se describen en los puntos 6.06, 6.07, de este capitulo. 6.02 Limitaciones de los procedimientos gráficos Mediante la utilización de Instrumentos simples de dibujo, solamente se pueden realizar cuatro operaciones geométricas: Dibujar una linea recta Medir la longitud de una tfnea recta Dibujar un arco de clrt::ulo Medir o construir un ángulo (1) (2) (3) (4 ) Cuando se hace necesario trazar o dibujar una curva más complicada que el arco de un circulo, el dibujante debe marcar una serie de puntos que estén sobre la curva, haciendo uso de algunas de estas operaciones. La linea que representa .a curva se traza a traYés de los puntos marcados, utilizando una plantilla flexible o artefacto similar que permita guiar el dibujo 6.03 Localización de un punto sobre un plano Los datos m lnimos. necesarios para localizar un punto desoonocldo sobre u1 plano oon respecto a uno o más puntos de posición conocida. son: 6.031 Rumbo y Distancia En el diagrama, la posición de A y la Dirección ANI son conocidas. El punto desconocido P puede ubicarse mediante el ángulo NAP y la distan cia AP Por construcción de un ángulo y el trazo de una distancia, desde un punto conocido y una dirección conocida que pasa por dicho punto. Este es el método de coordenadas polares (5.01) y, para ciertas aplicaciOnes, como en navegación, se le conoce también como método de rumbo y distancia. " 6.032 Intersección Por construcción de dos ángulos medidos desde los puntos extremos de la linea recta q.Je une dichos puntos. En Topografla se conoce a este orocedlmiento como intersección. En el diagrama, se conoce la posición de los puntos A y B. Por lo tanto, se debe conocer también la distancia AB y la dirección de tal lado en el trlángu lo para localizar la posición de P. 50 1 6.033 Mediciones lineales j Por construcción de dos distancias lineales a partir de dos puntos conocidos. En el caso general, ésta es la construcción geométrica del triángulo ABP, donde se conoce la longitud de los tres lados. En la sección 5.02 se ilustra una aplicación especial del método, para marcar coordenadas cartesianas sobre los ejes de una cuadricula. 1 En este diagrama las coordenadas de P son x 08 ~ 1 1 1 1 1 Y=0 A • Ya que el lado A B puede calcularse de (A BY=x + 1 1 1 /,todos los lados del triángulo A P 8 son conocidos. = A'k-- --1 ... 1 1 1 _L ___ _ o1 8'8 e 6.034 Resección Por construcción de tres ángulos, medidos en el punto desconocido P. En topografla a ésto se le conoce como resección. En el diagrama, A, B y C son tres puntos conocidos. Los tres ángulos medidos en P son a , fJ y -y. Este método proporciona una solución única de la posición de P siempre y cuando los cuatro puntos no estén en un m~smo arco del circulo. En tal caso no hay solución única. Se usa este método más comúnmente para localizar detalles en l evantamientos hidrográficos (usando un tipo especial de t~nsportador conocido como "marcador de estación"), que en otras ramas de la cartografla. p ... • 6.04 Algunos fundamentos geométricos para trazar El manuscrito del mapa, u hoja de trazado, es una superficie plana. Por lo tanto, se aplican las definiciones y teoremas de la geometrla plana o Euclidiana al cálculo y a las técnicas utilizadas para marcar puntos y trazar lineas: - Un punto t iene posición pero no t iene dimensión Una linea tiene longitud, pero no tiene anchura. En la práctica, no se puede ubicar un punto sin dimensión porque seria Invisible. No es posible ver una linea sin grosor. Consecuentemente cualquier construcción gráfica legible debe contradecir estas definiciones. Un punto, picado con una aguja fina representa un circulo con un diámetro alrededor de 0.1 mm; una linea trazada con una aguja tiene también un ancho de cerca de 0.1 mm. Estos son los limites prácticos de lo que se puede hacer en el trabajo gráfico ordinario. La mayor1a de las normas de exactitud cartográfica utilizadas por organizaciones cartográficas para vigilar la calidad de su trabajo, se refieren a la exactitud en posición de puntos del detalle mostrado en el mapa, la cual se mide a partir de la cuadricula o el canevá. De ésto se deduce que el marco geométrico del mapa debe estar libre de error, en la medida de lo practicable. ésto, se establ·ecen dos principios fundamentales: 1) Siempre es conveniente efectuar una comprobación Independiente de cada paso en la construcción gráfica. L os métodos descritos en 6.031-6.034 Incluyen los datos minlmos necesarios para ubicar un punto desconocido sobre la hoja de trazado. Si alguna de las medidas se hace o se transfiere Incorrectamente, el punto quedará mal ubicádo. Por lo tarnto, conviene hacer algunas medidas adicionales para comprobar la exactitud del trabajo y confirmar que el punto se ha localizado correctamente. 6.041 Dos principios fundamentales Co'n el objeto de alcanzar la extremadamente alta exactitud que por lo tanto se demanda, es necesario apreciar la naturaleza de los errores de medida y marcaje que pueden ocurrir. Para 51 en lU panes ¡guaJes, que construir la m1sma unea en pasos de 10 medidas, cada una con una longitud de 70 mm (véase también el punto 7.021 para el análisis en detalle de este principio). '1 :Siempre es me¡or 1nterpo1ar que extrapolar. r::.~:~tu ¡¡u~:~u~: ser descrito como el principio de que es siemprl!· deseable trabaj ar del todo a la parte. Por ejemplo, es mejor medir y trazar una linea con una longitud de 700 mm, luego subdividirla (b 100 200 300 •oo 600 --------------- ------~- ----------------- ---- -------- 10 1 1 r20 130 1 1 ·140 1 ', ........ ____' ' ::::--<.. _, '__ ,..,."' 1 / / \ ' .... _ 160 \ 1 \ ,~o 1 /1 /1 ...>'/ ____ ..../ ' 6.041 Trabajo del todo a la parte (diagrama superior) Trab ajo de la parte al todo-(diagrama in ferio r) 6.05 La cuadrícula maestra La forma más conveniente de hoja de trazado para la construcción de la cuadricula o el canevá de un mapa nuevo es una cuadricula maestra, la cual es un sistema de coordenadas cartesianas planas, trazado o reproducido sobre el material de dibujo por usar para la compilación. Hoy en dla es muy posible que éste sea un plástico de poliéster con superficie mate, pero hay algunos materiales que se han usado para este propósito tales como zinc esmaltado, cartón laminado y cristal recubierto. Las lineas de cuadricula deben trazarse a interval os equidistantes. Para mapas de escalas grandes y medias que muestran una cuadricula, el espaciamiento de estas lineas debe ser el requerido para el mapa terminado. En mapas que no llevan la cuadricula, el espaciamiento de las lineas en la cuadricula maestra debe ser de unos 2().5() mm si se va a trazar el canevá por métodos manuales. SI los puntos del canevá se van a marcar con un coordlnatógrafo pequeno, resulta más adecuado un mayor espaciamiento (de hasta 100 mm). Una vez que se ha trazado el canevá, ya no se requieren las lineas de la cuadricula maestr¡l. Si éstas se han dibujado o reproducido sobre la hoja de trazado en color azul, desaparecerán durante cualquier procesamiento fotográfico subsecuente. Es muy importante que las lineas en la cuadricula maestra sean tam finas como sea compatible con la legibilidad, y para ésto, lineas con un calibre de 0.1·0 .15 mm son lo suficientemente gruesas. 6.051 Los procedimientos para preparar y hacer uso de la cuadrícula maestra. Se pueden sumarizar en el siguiente diagrama de flujo: Grabada especlalmente en un coordl natógrafo grande. L.,. obtenida del área correspor díente. Impresión de con tac· t o a partir del origi· nal grabado ·en el coordinatógrafo. ... ' Trazada a partir 1 52 .. de una pantalla de cuadricula grande Marcaje directo de los puntos del c anevá (Inclusive lineas), usando el coordina· tógrafo grande como cuadricula maestra. Trazada manualmen· l e usando· escall· metro y compás de vara. Copla impresa 1 CUADRICULA MAESTRA ' Puntos del canevá marcados en un coordinatógrafo pe· queno (de tablero su· perior). ~~- Puntos dell canevá marcados manualmente, utilizando es· calfmetro, divisores y transportador. 6.06 El Coordlnatógrafo Este es un Instrumento dedicado especlficamente a marcar o medir las coordenadas planas de puntos. La mayarla de esto,s instrumentos, inclus1ve todos los modelos regulares grandes utilizados para tr.abajo cartográfico operan con coordenadas cartesianas. un coordlnatógrafo de los grandes tiene un margen de operación de 1000 x 1000 mm ó más. Comprende una mesa con cubi~ta de vidrio sobre la cual están montados permanentemente los ejes del instrumento. El aparato es grande y pesado, debe Instalarse sobre un piso estable y en un cuarto que no esté sujeto a grandes cambios de temperatura. Los ejes de coorderadas están representadas por dos barras masivas de acmo. Una de éstas se fija rlgidaroente a la mesa, mientras que la otra puede moverse en una dirección perpendicular a la longitud de la barra fija. Conectado al eje móvil está un dispositivo para el trazo, el cual también puede movers& a lo largo de la barra. Ambos movimientos se opeFan con escalas de medición a través de un sistema de pillón y cremallera en instrumentos dedicados especlficamente para uso cartográfico o a travé·s de tornillos de avance en coordlnatógrafo,s conectados a restituidores fotogramétricos. Usualmente, las escalas se leen con amplificación óptica y los verniers permiten haoor medidas a lo largo de cada eje con una aproximación de 0.01 mm. El dispositivo de marcaje contiene varios componentes inter.cambiables tales como marcadores de puntos, microscopios de lectura e instrumentos de dibujo y grabado. Algunos coordlnatógrafos tienen también un aditamento de compás de vara qt.~e puede conectarse al dispositivo de marcaje y se usa para dibujar o grabar arcos de circulo. Si el cartógrafo tiene solamente acceso limitado al coordinatógrafo (tales como los que se usan normalmente en fotogrametrla), es más económico grabar con el coordinatógrafo una cuadricula maestra adecuada y usar esta copia como negativo para elaborar cuadriculas adicionales a medida que se requieran. Los coordlnatógrafos pequenos son esencialmente versiones a escala reducida de los instrumentos grandes, coh un margen de operación de solamente 250 x 250 mm ó 500 x 500 mm. Estos son instrumentos portátiles que se pueden coloca·r sobre la hoja de trazado en un tablero de o o o 50 mm 50 mm o o;' Un coordinatógrafo grande constituye el instrumento ideal para el trazo de una cuadricula o canevá. Si está disponible por periodos largos de trabajo, no existe la necesidad de preparar una cuadricula maestra especial, debido a que el Instrumento actúa por si mismo como cuadrlc.u la, dentro de la cual pueden marcarse el canevá y otros puntos. Sin embargo, la indexación manual de los verniers consume un tiempo más bien largo y por lo tanto, la preparación de u n canevá complicado es un tanto lenta. o dibujo o mesa de trazado. La mayorla de ellos son más simples y ordinarios, en comparación con un coordinatógrafo grande. Por ejemplo, los ejes pueden deslizarse entre si sin ayuda de engranajes o baleros. Las escalas se pueden leer solamente con una aproximación de alrededor de 0.1 mm. 6.07 La plantilla de la cuadricula maestra Esta es una hoja metálica de unos 800 x 600 mm. en la cual se ha perforado una red regular de orificios. Los centros de estas perforaciones están localizados con una gran precisión y todos los diámetros son ldéntlco·s. Se usa un pequel\o punzón para marcar los puntos. El diámetro externo del vástago que contiene la aguja de picado es de unos pocos micrómetros menos que el de 53 ¡ustamente sin juego lateral. Usualmente, el espaciamiento de las perforaciones es de 50 mm ó 100 mm, formando un patrón cuadricular cuadrado. Con el objeto de preparar una cuadricula maestra con ayuda de la plantilla, se monta la hoja de trazado sobre una mesa o tablero de dibujo. Se coloca la plantilla sobre fa hoja de grabado y se pican ros puntos Individuales con el punzón. Es aconsejable marcar cada punto Inmediatamente después de que se haya picado antes de retirar la plantilla. Esto se puede hacer d ibujando un pequel'io circulo asociado a cada orificio utilizando un lápiz con punta larga a filada. La cuadricula se completa uniendo con una regla los puntos picado s. Esto es menos exacto que trazar lineas con el coordinatógrafo al mismo tiempo que se marcan los puntos, pero por lo demás la plantilla es tan exacta como un coordinatógrafo de gran tamaf\o. Más aún, constituye una forma mucho más rápida de preparar una cuadricula de 50 mm ó 100 mm debido a que no se tiene que Indexar o leer escaras. La combinación de una plantilla de cuadricula maestra con un coordinatógrafo de tablero superior proporciona una forma eficiente para trazar una cuadricula y es mucho más económica de Instalar que un gran coordlnatógrafo. SI se va a usar una cuadricula maestra preparada con una plantilla para trazo gráfico, es aconsejable subdividirla (p.e, con lineas a Int ervalos de 20 mm). Esto se hace gráficamente. 6.08 Marcaje de puntos dentro de la cuadrícula maestra Debido a que la cuadricula maestra es un sistema cartesiano, los puntos individuales que representan las Intersecciones del canevá, se marcan a partir de distancias lineales. Existen dos técnicas de uso común: - Mediante el uso de divisores Por el uso de un escalfmetro pequeno de acero (escalfmetro de ingeniero). El segundo método es una modificación práctica del bien conocido método de subdivisión de una linea en partes Iguales. El diagrama Ilustra como un punto con coordenadas de cuadricula 507864.3 mE y 3549487.7 mN puede marcarse, situando el escal!metro en cada una de las posiciones A, e. e y o. 6.09 Automatización en el marcaje La salida gráfica de una computadora digital útil para propósitos cartográficos es a través de un g raflcador de cama plana. Esto es, en muchos aspectos similar a·un coordlnatógrafo grande, con la importante diferencia de que las escalas no tienen que ajustarse manualmente o leerse visualmente y que el dispositivo de marcaje puede 54 movimientos están controlados por servo·motores o dispositivos electromagnéticos que obedecen a seriales generadas en la computadora. Ya que este tipo de equipo se describirá totalmente en el volumen 2, no se requiere aqul dedicar más espacio a describirlo o ilustrarlo. Es suficiente enunciar que el graflcador de cama plana puede trazar una cuadricula o canevá, asf como las lineas del marco, sin intervención manual. Mh aún, no hay restricciones relacionadas con la complejidad de las curvas por dibujar. Un coordinatógrafo operado manualmente solamente puede usarse para dibujar llne,as rectas, o arcos de circulo con el aditamento de compás· de vara. 3,549.000m.N 507,000m.E 508.000 Etapas en la Construcción Gráfica de una Cuadricula E E g ~------J D 11 ColcUiar la longttud do la dlaQOIIlll 2l ~ AC2 • 7oo2 + soo2; AC • 8e0.2:3 mm bcog11 ol punto A sobto la hojo do ,,...o y dlb<Jiar una Vnao recta para r•f'(Oaontar AC 31 Ponot lo dlotanda do 860.23 mm on al come>'• do vora y dlbujor un arco poro tocolozar al punto e •1 Poner la cllotanclo da 700 mm on at compU de 'lllra 1 dibujar do1 arc:oa, uno con centro., A y ol olro con centro en e ~ \ \ \ \ \ A 51 ~ Ponlr la diStancia do 500 mm'"~ A 111 compaa do ,.ra y dlb<JIIl doS arcea; uno con centro en A '1 el 01ro con \ \ ~ Nodlr la """"a diiGOMI 80. SI 80 • AC. la ctMdrlcula no ea 7) Truar loe cuaCJo lodoe do la cuodrlculo y la diagonal 80 rectangular y daban rii)OCirtt los ctturo •n C. para localizar loa • lll-lar .,. cuatro lodoe do la cuadtlcula y unk los puntos modloo EF yGH. pAlOS doJ 2 11 6 puntoa 6 y D B G e Q E F 91 Enmfnar la lnteraacclón ~• las cuatro llntaa en el centfO. SI todas M lnctrMclan an un 1010 punto, 11 cutdrfcu1a 11 aceptable. St no 01 ael,la conatrucciOn 11 errónea y 10) Subdividir Ja cuadrfcule con ~nMI cada 100 mm. Pe,., al oomp•• da "'ara on 600 mm. Trazar •reo& que lntaraacten lol ladOI A8 y CO. dolde Cllda u.na dt.t•• oaqu1nll 111 Ponar ti compls dt vara en 500 mm. Trazar arcos qua lnletsecten les ladea A6 dasda c ada esquina reo 121 Pontt ll compis de vara en 400 mm. Trazar ercO& QU. lnttfltc:tln toa laCios AB, BC, CO y DA doad• cada uqulna da.,. rapatlraa. B e A L-4---+--+--1--' D 13) Poner ti compU de vara en 300 mm. Tnuar •rcoa quo interne tan loo loooo ec y DA oeodo cada t iQUin• 14) Borrar las lfnaas de Consuucclón AC, 80, EF y GH 15) Unir tes tUbdl'1t1alonat con lineas roctae 18) Comprot>er 11 traro do los aub<llvlolonos colocando una regla da acoro dlaoonatmanto • tre..• a a " cuadricula. El IHo debO pasar o:actamenta por tu lnterHCCionat .. b, C, ll, a, y f 55 l o VV I ... QLUIQi t;LQ U v I V~ vi iVI v~ 1..1 0 ... En cualquiera de las ciencias o tecnologlas que Involucran medidas, los errores que se cometen se clasifican de la siguiente forma: Errores gPJesos Errores sistemáticos Errores accidentales En la práctica cartográfica pueden ocurrir todos ellos. 7.01 Errores gruesos Estos son equivocaciones que se cometen a l leer una escala, anotar o copiar los resultados de una medida o por mal manejo de un Instrumento. Por ejemplo, en cartografla: Lectura Incorrect a de una escala: se requiere situar un compás de vara sobre una regla graduada de acero para marcar una distancia de 567.6 mm, pero al concentrarse en la estimación de los 0.8 mm entre las subdivisiones de 1a regla, se pone el comPás en 566.8 mm ó 557.8 mm, o aún en 667.8 mm. Transposición de números al copiar o anotar: al hacer un listado de las medidas por marcar se escribe 576.8 en lugar de 567.8, u otra secuencia de estos números. Al teraciones accidentales al manejar los Instrumentos: La separación de las puntas de un compás divisor puede cambiar accidentalmente cuando la medida se transfiere del escallmetro a la hoja de trazado. Cada uno de estos es un ejemplo de una equivocación que se comete por descuido o fal ta de atención, pero que puede reconocerse y corregirse por repetición de la medida o el proceso de trazo. Usualmente el desplazamiento accidental de la separación ent re las puntas de un compás, se puede det ectar si se hace una N M I IIO'I..IIUQ J l..tlv IIIQivO.jC segunda comparación en el escallmetro después de marcar la distancia. Esto se hace debido a que el desplazamiento tiende a ser irregular y la repetición con la regla de comparación pudiera estar equivocada cuando se hace por segunda vez. Por otro ado, es fácil volver a cometer un error grueso al leer la escala de un coordinatógrafo o al comprobar la distancia en un compás de vara. simpl·emente por creer que la distancia en la escala parece es tar bien para la misma persona, que usa el mismo instrumento, en la misma forma. Aún cuando los errores gruesos muy probablemente puedan detectarse d'e inmediat o si se cambiaran algunas de las variables operador/inst rumen to/método, és~o es i nconveniente en la producción cartográfica, debido a que duplica efectivamente el tiempo necesario de las operaciones. Por lo tanto, es preferible utilizar algún sistema de comprobación Independiente q¡¡e no consuma mucho tiempo. Esto presupone efectuar y marcar por lo menos una medida más de las oue teóricamente son necesarias. Se ha hecho notar en el punto 6.03 que los métodos descritos hacen uso de una cantidad mlnima de datos para ubicar un punto desconocido sobre un plano. Son datos mlnimos en el sentido de que cuando se miden correctamerte el punto estará correctamente ubicado, pero todos ellos están sujetos a la desventaja de que cualquier error grueso de medida o marcaje situará el punto en la posición Incorrecta sobre el mapa. Se evita e1 riesgo de introducir los errores gruesos usando algo más que el mlnimo de datos. Por ejemplo, se puede extender el procedimiento de intersección para ubicar un punto, en relación con tres puntos conocidos en lugar de solamente dos. Similarmente, se deberfan calcular y marcar cuatro distancias de cuadricula en Jugar d'e dos. Aún cuando estas medidas adicionales son redundantes en el sentido de que su uso no afecta la localización de un punto que se haya ubicado correctamente utilizando el mlnlmo de datos, sirven como una comprobación importante para evitar la presencia de errores gruesos. En ot ras palabras: 7.018 Utilización de medidas redundantes para prevenir errores gruesos. Se pretende ubicar el punto P por coordenadas polares 8 partir de A, mediante el ángulo 6 y el radio vector AP. El ángulo se mide correctamente, pero un error grueso en l a medida de la distancia AP ubica el punto en P'. Una medida de comprobación utilizando el ángulo MBP y l a distancia BP, demuestra que P' está en una posi ción equl vocad.a. 7.01b Uso de medidas redundantes para evitar errora• gruesos al ubicar un punto por coordenadas rectangulares. Las medidas AE = BG = x, y AF =· OH = y son suficient es para ubicar P dentro de la cuadñcula. Las medidas Independientes GC = ED = x' y FB = HC = y' constituyen una comprobación adicional de la ubicación EL PRIMER PRINCIPIO FUNDAMENTAL DEL TRAZO ESTA DIRIGIDO A ELIMINAR CUALESQUIERA ERRORES GRUESOS 56 e 1 ---- --+1 1 1 1 1 Af4------- 11 7.02 Errores sistemáticos Estos son errores pequei'los, pero acumulativos y por lo tanto pueden crecer a n¡vel de errores grandes si se repiten y no se controlan. Usualmente tienen lugar debido al empleo de métodos inadecuados al hacer las medidas, más bien que por cualquier descuido al medir o al manejar los instrumentos. Daremos algunos ejemplos: linea AB y picar el punto P en donde esté la lectura del ángulo requerido. La construcción se completa trazando la linea recta BP y marcando el punto O sobre ella. Si BO es menor que BP la construcción es adecuada. Esto se debe a que se está trabajando del todo (el radio del transportador) a la parte (la 7.021 Errores s~ stemáticos al marcar distancias Como se ilustra en el punto 6.041 , un método común pero insatisfactorio de dividir una lfnea en partes iguales consiste en usar un compás de puntas secas oon una separación entre puntas iguar a la magn itud ae una divisió n. El compás se sitúa en un extremo de la linea y se va recorriendo la misma con un movimiento de cada punta alternadamente, tal que el compás vaya avanzando sobre la linea en giros de 180° cada vez. Si se usa este método para subdividir una línea previamente trazada, es posible casi siempre detectar una discrepancia en el último punto. Esto se debe al hecho de que pocas veces es posible poner las puntas del compás con la separación exacta en la escala Sierrpre habrá un pequeño error, e, entre la separación de las puntas y la posición correcta de la escala. El error se repite en cada paso del proceso de división. Supóngase que la longitud de la linea por dividir es de 700!l mm y que ésto s·e hace en 10 pasos de 70 mm cada uno. ____ _.. /..--- .......... / F.aso 2 / 1 comprende tOO pasos. el \ euor fina! se amphliea 100 \ 1 \ línea corta BO que resulta). Por otra parte, si el punto requerido está más allá del borde del transportador, será necesario extender la linea BP hasta o. Al hacer la medida y la construción pueden ocurrir los sig uientes errores: Se comete un pequeño error al situar el centro del transportador sobre el pu nto B, (1) Existe un pequei'lo error de alineamiento de la marca cero con la linea BA, (2) Se marca incorrectamente el punto P debido a un pequei'lo error de lectura en la escala del transportador, e es el eHor en l a. separación de las puntas del compás. $1 la li ne a por d ividir , '- Sutxh•s,ón de la escala .' >' •' < Escala 7.022 Construcción errónea de un ángulo ·con transportador veces (3) < 100. O•stanci.'l med•a Fia. 7.021 Si el cartógrafo puede estimar distancias en la escala con una aproximación de 0.1 mm, cualquier separación de las puntas del compás entre 69.95 mm y 70.05 mm puede parecer correcta. Si es de 69.95 mm, e 0.05 mm, que es un error despreciable. Pero en una linea que comprende 10 pasos, 10 x e = . 0.5 mm y la longitud marcada de la linea seria de 699.5 mm. En otras palabras, un error sistemático, ori ginalmente pequeño, ha crecido al nivel de una discrepancia fácilmente medible. =- La línea recta BP no pasa exactamente por estos puntos. (4) Se pudo haber cometido cualquiera de estos errores, pero cada uno de ellos es tan pequeño, que no se puede detectar fácilmente a simple vista. Sin embargo, al dibujar la linea BO, estos errores se amplifican en la relación BO: BP (5). De este modo, si el radio del tran sportador es de 100 mm y la distancia 80 es de 1000 m, un error e = 0. 1 mm en la ubicación de P aumentará a (1000/100 e a 1.0 mm en la posición de O. A fin de evitar este t ipo de error sistemático es necesario trabajar del todo a la parte y constru ir el ángulo ABO con escallmetro y compás de vara utilizando la distancia a lo largo de la cuerda correspondiente al ángulo requerido. = 7.022 Errores sistemáticos en el trazo de ángulos Se deduce que: Supóngase que se requiere trazar el ángulo ABO con el fin de ubicar el punto O. El método usual consiste en situar un transportador sobre ei punto B, alinear la marca cero con la EL SEGUNDO PRINCIPIO FUNDAMENTAL DEL TRAZO ESTA RELACIONADO CON LA ELIMINACION DE LOS ERRORES SISTEMATICOS 57 Estos son los errores que permanecen después de haber eliminado los errores gruesos y los sistemáticos. Probablemente, la causa aislada más importante de ocurrencia de errores accidentales en cartografla tiene su origen en la incertidumbre que surge al estimar distancias entre las subdivisiones grabadas de una escala. Es muy común que un dibujante intente hacer mentalmente la subdivisión en décimas de los espacios entre las marcas. De este modo, una escala marcada a Intervalos de 1.0 mm seria dividida por estimación en unidades de 0.1 mm. Sin embargo, esto deja campo a cierta incertidumbre. Un estimado de 0.6 puede servir para todas las medidas entre 0.55 y 0.65; una estimación de 0.7 represen ta el rango de 0.65 a 0.75, y asl sucesivamente. El límite de estimación confiable de cualquier escala, se conoce como su resolución. En este ejemplo, la reso lución es de 0.1 mm. 15t ,o4~ l.lnu dt mm ~ ~ ~ la escala VIsta amplillc.ada de la escala 1~ 2 . & 152.4 t R~ccoOn J e .~ Frtc:venele <le z dlstnbuciC)n (ectangu!ar cisa. er.tn dos marcas 1mm 7.03a La frecuencia de distribución rectangular Considérese una Hnea de 152.45 mm de longitud. Si la resolución de la escala fuera la única fuente de error, se podría hacer una serie de medidas repetitivas que darlan como resultado una serie de lecturas, la mitad de las cuales de 152.4, y la otra mitad de 152.5. Por lo tanto, una gráfica que mostrara estas medidas tendrla una forma rectangular, conocida como Frecuencia de Distribución Rectangular. Mark Mark 1mm 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 2 34 ~6789 11 7.03b Subdivisión m ental Ideal en décimas, del espacio entre dos marcas Superpuestas a estas variaciones existen algunas que están menos definidas. Una de éstas es la ecuación personal del observador, consistente en la falta de habilidad para hacer subdivisiones mentales confiables en 1á escala. Existe una tendencia común a dar én fasis a ciertas subdivisiones, usualmente 0.2, 0.3, 0.7 y 0.8 ·descuidando las de 0.4, 0.5 y 0.6. Consecuentemente, la dispersión de las lecturas puede exceder en 0.2 unidades el espacio entre las divisiones de la escala. Otras causas de error incluyen las variaciones en iluminación de la escala y de la hoja de trazado y los efectos de esto en la visión del dibujante. ! 11 ! ! 111 1 1 !!11 345 e 7 7.03c Ej emplo típico de la estimación de un espacio en décimas por un observador cualquiera A la ocurrencia de estos errores pequel'\os contribuye también una ligera flexibilidad de los brazos rlgidos de los instrumentos y la penetración desigual de las puntas del compás en la hoja de trazo. El efecto combinado de todas estas fuentes de error es que: Los errores pequeños son más comunes que los grandes errores. Los errores positivos y negativos tienen Igual posibilidad de ocurrencia. Si una sóla medida se repite varias veces, la frecuencia de ocurrencia de un resultado particular tiene una distribución caracterlstica. Si esto se pone en un gráfico, se obtiene una curva en forma de campana a la que se conoce como Curva de Distribución Normal o Curva Normal. llntta dtt mm L~tctura de 150 Cutva normal resultante de medidas repetitivas de una linea de 152.45 50 .,"' 'O :¡ .. '10 E 'O e .,~ z 30 20 10 Longitud en mlllmetros 7.03d Curva normal resultante de medidas repetitivas de un·a línea de 152.45 mm 58 8.00 Cálculos envueltos en la preparación de una cuadrícula o canevá En 6.00 se vió que la construcción del marco geométri co de un mapa requiere de ciertos cálcu los. Comúnmente, éstos son muy simples, ya que aun los datos requeridos en la transformación de coordenadas del esferoide est án tabulados en Tablas de Proyección, en una forma que comparativamente requiere muy pocos cálculos adicionales, y de hecho no necesitan del conocimiento de las complicadas ecuaciones de las que se han derivado. . En la mayorla de los casos los cálculos se pueden hacer con una calculadora de escritorio o de bolsillo y muchos de ellos se pueden resolver con una regla de cálculo. Sin embargo, una caracterlstlca práctica del trabajo cariogratico consiste en la naturaleza repetitiva de muchos de los cálculos. Con el objeto de trazar la proyección de un mapa puede ser necesario repetir la solución para cada punto por marcar. Ya que puede haber varios cientos de éstos, el tr~bajo de cálculo puede ser muy laborioso y tardado. En consecuencia, existe una fuerte justificación para resolver las ecuaciones en una computadora digital, debido a que está particularmente acondicionada para tratar con cálculos repetitivos .. El cos to de ejecución del trabajo con u na computadora moderna es bajo en comparación con los costos laborales que resultan de hacer y verificar un gran número de cálculos efectuados a mano. 8.01 Mapas de escalas grandes y medianas que solamente tienen la cuadrícula El único cálculo por hacer es el requeri do para convertír el espaciamiento cuadricular especificado en kilómetros, a la correspondiente distancia en millmetros sobre la hoja de trazado. Usualmente, el espaciamiento de las lineas de cuadricula es de 0.1, 1.0, ó 10.0 km (dependiendo de la escala de mapa). Usaremos la fórmula de conversión de escala descrita en (1) del párrafo 2.01. Especificación: 1) Escala del mapa: 1/2 500 2) Intervalo de cuadricula: 0.1 km Solución: Espaciamiento de la cuadricula: 0.1 x 1 000 000 2 500 :40 mm La siguiente tabla muestra el espaciamiento de las lineas lineas de cuadricula, en milímetros, para a lgunas de las escalas cartográficas comunes y los intervalos cuadriculares usualmente especificados. Escala del mapa Espaciamiento cuadricular 0.1 km 1/500 1/1 000 1/1 250 1/2 500 1/5 000 1/10 000 1/12 500 1/25 000 1150 000 1/100 000 200.0 mm 100.0 80.0 40.0 20.0 Espaciamiento cuadr!cular de 1.0 km 200.0 mm 100.0 80.0 40.0 20.0 10.0 8.02 Mapas de escalas medianas y pequeñas que tienen tanto el canevé como la cuadricula Es importante que los dos métodos de referencia posicional sean mutuamente compatibles. Por lo tanto es necesario que ·:>1rimero se trace la cuadricula, se calculen las coordenadas de cuadricula para cada intersección dlel canevá, y fina lmente se marquen estos puntos dentro d·e la cuadricula. Usualmente, este tipo de mapa está basado en el sisitema de proyección adaptado por una organización nacional para toda su cartografla topográfica. Muy probablemente la proyección es una versión de las Proyecciones, Transversa de Mercator, Cónica Conforme de Lambert o la Proyección Polícónica, especificada por tal organización que deben usarse para determinar las coordenadas d :l cuadricula. La transformación comunmente requerida es la llamada de Geográfica a Rectangular, la cual determina las cooraenadas (E,N) de un punto a par: i r de las coordenadas conocidas (op, >-.). No se da aqul un ejemplo numér~co debido a que la forma en que los cálculos se organizan depende de las tablas por usar. Aún para un sistema uniforme como el de la UTM, el trabajo puede estar tabulado de ·d íferentes maneras. Habiendo obtenido las coordenadas de cuadricula de un punto del canevá quedan todavla los cálculos necesarios para convertir de metros sobre el terreno a millmetros en l a hoja trazada. El método es similar al del ejemplo 1 del ¡::árrafo 2.01: 59 _...,..,..,...,,,, ..... """..,,...,.,,. - - - · - - · · - - - . , . ..,...., f"' o.J J VVVlVt l . 'wf iiJ C I II VGI~V , ~VIl Escala del mapa: 11250 000 Coordenadas geográficas: 1o•N, 30•E Zona cuadricular UTM: 35 Esferoide: Clarke, 1880 Coordenadas de cuadricula de este punto: de las tablas UTM, se encuentra que éstas son: 828 935.1 m E, 1 106 808.7 m N Este punto se debe marcar con referencia a la Intersección cuadricular 820 000.0 m E y 1 100 000.0 m N Solución: Diferencia en los Estes: 828 935.1 - 820 000.0 == 8 935.1 m Distancia en el mapa: 8 935.1 X 1 000 - - - - - - - == 35.74 mm (E) 250 000 Diferencia en los Nortes: 1 106 808,7 · 1 100 000.0 6 808.7 m Distancia en el mapa: 6 808.7 X 1 000 27.23 mm (N) 250 000 = ------- = Los valores de 35.74 y 27.23 mm representan los datos mlnl mos necesarios para ubicar este punto del canev á dentro" de la cuadricula. Siguiendo el consejo del párrafo 7.01, se deberlan verificar las distancias desde el punto 830 000.00 m E y 1 110 000.0 m N. Ya que el intervalo de la cuadricula a la escala de 11250 000 es de 10 km (40 mm en la hoja de trazado), las medidas requeridas son de 40.0- 35.74 = 4.26 mm, y 40.0- 27.23 == 12.77 mm respectivamente. 8.03 Cartas y Mapas de escalas pequeñas con canevá solamente En este caso, no se ant icipa que las lineas de la cuadricula maes tra aparezcan en el mapa terminado ya que simplemente sirven como gula para la localización exacta de las intersecciones del canevá. Ya que los mapas que solamente llevan el canevá están usualmente en una escala menor ¡¡ue 11500 000, la suposición de que la Tierra es una esfera perfecta será adecuada para todos los cálculos. Algunas cartas náuticas se basan sobre la suposic ión esferoi dal. En este manual no se describen estos cálculos. En el caso más simple, existen dos etapas en la transformación: Cálculos de las coordenadas de proyección a partir de las ecuaciones que defínen la proyección cartográfica por usar. Conversión de éstas a coordenadas de la cuadricula maestra, las cuales se utilizan para trazar la proyección a la escala requerida. 11~\,;U~tl(.;l(i ocurre que la proyección requerida difiere de la información disponible. Por ejemplo, puede ser deseable hacer uso de un aspecto part icular (véase 12.00), o con un paralelo estándar diferente (vé ase 14.02), de modo que la información tabulada no tiene utilidad. Un ejemplo tlpico de los cálculos requeridos para una proyección con ecuaciones simples, es el siguiente: Especificación: Escala de 1140 000 000 Proyección Sinusoidal: (véase 14.04 para las ecuaciones) X::::"' y = )\ cos"' Se toma nota de que la convención en cuanto a los ejes es de que + x es positivo hacia el norte y + y es positivo hacia el este. Origen de las coordenadas de proyección: '~>o :::: o o' >.o = oo Punto del canevá requerido: op 30° N, >. == 30°E Sol ución: De las tablas para converti r grados a radianes: radianes: "' :::: >. 30° 0.5236 radianes De las tablas de funciones trigonométricas, cos 30° 0.8660 Las coordenadas requeridas de proyección son: Y :::: 0.5236 X 0.8660 + 0.4535 X :::: 0.5236 Ya que el punto está al norte y al este del origen, tanto X como Y son positivas. = = = = = 8.032 Conversión a coordenadas de la cuadricula maestra Las coordenadas de proyección se derivan para una esfera de radio unitario es decir, R = 1.0. Es necesario convertir los valores a!'as dimensiones requeridas para trazo en el mapa sobre una cuadricula maestra milimétrica, a la escala requerida. En 3.04 se vio que el radio terreslre es de 6 371 .1 km. Aplicando la fórmu la de conversión de escala a esta distancia para una escala de 1140 000 000, se t iene - - --- = R' 40 000 000 6 371 100 o sea que R' = 0.1592 m = 159.2 mm. Se multiplican todas las coordenadas de proyección (x,y) por la cons tante R' a fin de encontrar las coordenadas x' e y' por ubicar en la cuadricula maestra. En el ejemplo en donde: y + 0.4535 X = + 0.5236 = 8.031 Solución de ecuaciones de proyección En algunos de los libros normales de texto sobre proyecciones cartográficas las descripciones incluyen tablas de coordenadas (x,y) ó (r,8). Si éstas están a disposición, no hay necesidad de calcul ar las 60 Se tiene Y' = 0.4535 x 159.2 = + 72.20 mm X' 0.5236 x 159.2 + 83.36 mm = = Estos son los valores por marcar en la cuadricula maestra. 8.033 Variaciones en procedimiento El ejemplo expuesto en los puntos 8.031 y 8.032 ilustra el tipo de cálculos necesarios ;:>ara marcar cualquier punto del canevá. Sin embargo, existe un cierto número de expedientes a los que se puede acudir para simplificar el cálculo y el marcaje de los puntos necesarios para construir todo el canevá: 1) En el caso de las proyecciones cillndricas (14.01), el canevá de aspecto normal está compuesto por una red de líneas rectas. Debido a que todos los paralelos y meridianos se pueden trazar con una regla a través de pares de puntos en los extremos de cada linea, es suficiente calcu lar solamente las coordenadas de estos puntos terminales y luego dibuj ar el canevá. 2) Muchas proyecciones cartográficas son simétricas con respecto a uno o dos ejes. En este caso es suficiente calcular las coordenadas (x,y) para solamente la mitad (usualmente al este del meridiano central) o para la cuarta parte (al este del meridiano central y al norte del ecuador) de todo el mapa. Las Intersecciones en el otro hemisferio o en los ot ros cuadran tes se pueden encontrar aplicando a las coordenadas (x,y) la convención de signos uti lizados para coordenadas cartesianas. En el ejemplo de la proyección de Hammer A1toff que se ilustra, se pueden calcular las coordenadas (x,y) del punto 60° N, 60° E y determinar la~de los puntos simétricos en la forma siguiente: Solución: Hágase coincidir el meridiano principal ().. 0 ) con la abscisa de la cuadricula maestra. Luego, por 5.03: Y = 2 sen ~. sen ó>- X = 2 sen ~. cos ó).. Los valores numéricos para X e Y y finalme nte para X' e Y' pueden determinarse utilizando el procedimiento descrito en 8.031 y 8.032. .. 1=> b5 ¡._...5 J-'. ....~ ... ··: ¡.,- ~ ¡..=- V 7 ..... """ ~ 1~ ( ' ( 1'--. ~\.. t:.-7 ~......_ ~ ./ / \ t \ ~ _l "'D y X + 0.5907 + 1.0231 60°N 60°E Por simetrla respecto al ecuador: 60°S 60°E + 0.5907 . 1.0231 Por simetrla respecto al meridiano C. 60°N 60°W · 0.5907 + 1.0231 60°S 60° W · 0.5907 1.0231 ~ i ! 1? ¡u \ ¡.....---- ! 1 ~ ~ l\ ~ '~ ~~ :.i' -. ......- ....,""" \ 1 1 Punto \ V ~ -\ __../~ 1 1 1/- L '-- 1 8.033a Proyección Cilíndrica de Igual Area 3) Si no hay ejes de simetrla que coin.cidan con el canevá, es necesario calcular las coordenadas de cada punto por separado. Por ejemplo, para trazar el aspecto oblicuo de la Proyección Sinusoidal es necesario calcular. las coordenadas de proyección de 227 puntos para un mapamundi con intervalos de 15° en lati tud y longitud. 8.034 Complicaciones en el procedimiento 8.033b Proyección de Hammer-Aitoff (solament e un hemisferio) Muchas proyecciones cartográficas se describen mejor en coordenadas polares (r,O). Con el objeto de marcar éstas sobre una cuadricula maestra cartesiana es necesario usar la transformación que se describe en 5.03. En muchos casos el radio vector es un meridiano y el ángulo vectorial está relacionado con la longitud geográfica. Por lo tanto, se puede hacer coincidir uno de los ejes de la cuad ricula maestra con un meridiano (>- 0 ) y asl el ángulo vectorial es una función de la diferencia en longitud geográfica ó).. = )..0 • ).., para cualquier punto del canevá que está sobre el meridiano)... Especificación: Proyección Acimutal de igual área (14.03), definida por las coordenadas polares r = 2 sen~ O =>- 8.033c Proyección Sinusoidal, aspecto oblicua. No hay· ejes de simetría 61 "-"'.,_, Q~ ••IC;>'-\\,r;) UC U110. tJIV'jC:'-'"'IVII '""'OII.V~O.II'-'0. .:llC UCIIIIC::II e ilustran en 12.00. Las coordenadas de proyeooión se derivan usualmente para el aspecto normal o versión más simple del canevá, en donde"' y>- se presentan en las ecuaciones de proyección. Con el propósito de calcular las coordenadas para una proyección cartográfica en un aspecto distinto, es necesario hacer una transformación adicional, antes de calcular las coordenadas de proyección: Se principia partiendo del conocimiento del origen de la proyección. Este es el punto con coordenadas geográficas .p0 y l\ 0 • Se calculan las coordenadas de rumbo y distancia (o-,z) de cada punto requerido (.p,l\), utilizando los métodos de la trigonometrla esférica. Con la notación que se ha introducido para latitud y longitud, las dios ecuaciones son: cos z = sen <1> 0 . sen<!> + cos4> 0 . cos<l> cos ól\ sen a cos '~" sen ól\. cosec z = y X 8.034b Coordenadas del punto P (x', y') en la cuadricula maestra, en el aspecto oblicuo de una proyección cartográfica w 9.00 Di bujo fino del canevá 8.034~ Relación entre las coordenadas geográficas (.p, >-) y las coordenadas de rumbo y distancia (a, z) del punto P, medido desde el punto O (.p0 , l\0 ) como origen Como antes, ól\ = >- - l\0 , es la diferencia en longitud entre el punto y el origen. Expresado en coordenadas de rumbo y distancia, las coordenadas de proyección para la proyección acimutal de igual área son: = 2 sen~· e O, = Cl z y = 2 sen 2 " sen a X = 2 sen z2 . cos a Existen tablas disponibles para efectuar la transformación de (10,>-) a (z,o-) en intervalos de 5° en latitud y longitud y para valores de cada 5° en latitud. Su uso reduce en mucho la cantidad de cálculos necesarios • . ' WAGNER, K.H.: Kartogtaphisches Netzenwürte. Blblíographisches ln s tltul, Leipzlg, 1949, 262 p. 62 En el párrafo 6.02 quedó establecido que el d ibujo convencional puede usarse solamente para trazar lineas rect as o arcos circulares. En la etapa de dibujo fino, un canevá compuesto lntegramente por estas lineas se puede completar con regla y compás. Alternativamente, este tipo de cJadrlcula se puede dibujar o grabar en un coordinatógrafo operado manualmente. Sin embargo. pueden surgir algunas dif icultades al usar rrétodos puramente ge-ométricos. Por ejemplo, es difrcll dibujar un arco de circulo que tenga un gran radio (100·:> mm, ó más) con precisión fi na mediante un compás de vara. A menudo resu lta que no se pueden t razar arcos de grandes radios debido a que el cen tro del circulo cae fuera de la hoja de trazado, y hast a fuera del tablero de dibujo. En general, por lo tan·to, cualquier canevá que tenga paralelos o meridianos curvos debe dibujarse con la ayuda de p lantillas flexibles o curvas f rancesas a fin de trazar curvas continuas a través de todos los puntos marcados a lo largo de un paralelo o meridiano. Estas curvas est án preparadas para satisfacer ciertas funciones matemáticas que deben aplicarse, no solamente en los puntos marcados, sino también en los puntos int ermedios a lo largo de cada curva. En otras palabras la curva continua que se dibuja a través de los puntos marcados t iene un significado matemático y no seria sufic1ente unir los puntos caprichosamente. Por ejemplo, un meridiano, que es curvo, no se debe dibujar como la unión de una serie de pequeños segmentos entre los puntos marcados. Un auxi liar importante en la construcción de canevás complicados para mapas de escalas pequeñas consiste en marcar mas puntos de los que se necesita mostrar en el mapa terminado. Por ejemplo, si la especificación para un mapa de atlas prescribe una separación de 4° entre los paralelos y los meridianos, el dibujo del canevá (y el trazado del detalle del mapa) se facilita si el trazo inicial del canevá muestra intervalos de 1° entre líneas. necesario construir cada paralelo o meridiano mediante una serie de arcos cortos. Es bastante difícil lograr la continuidad de una curva suave a t ravés de todas las intersecciones marcadas del canevá. 9.01 Plantillas flexibles Estas constituyen la principal ayuda para t razar lineas curvas, especialmente en el caso de mapas de escalas grandes en Jos que los radios de curvatura de los meridianos y paralelos son grandes. La plantilla convencional es un tirante de madera de cerca de un metro de longitud. Un conjunto de plan t illas consiste de unas quince o veinte de estas piezas de diferentes espesores y secciones. Algunas plantillas se angostan hacia los extremos y otras son más delgadas en su parte media. Se coloca una plantilla sobre la hoja del trazado y se ajusta de modo que pase por una sucesión de puntos marcados haciendo uso de la flexibilidad de la madera para crear una curva continua. Se'-mantiene el t irante bajo tensión mediante pesas. Con el fin de dibujar una curva continua no debe haber pesas a lo largo del borde exterior de la plantilla, donde éstas pueden estorbar el trazo, pero para crear tensión, siempre debe de haber dos pesas en el lado interno del t irante, cercano a los extremos. Ya que no se desea que la planti lla se mueva lateralmente durante el proceso de dib·ujo, se pone una serie de pesas adicionales a lo largo del borde interno. Debido a que la lfnea se debe trazar a lo largo de los puntos marcados, la posición de la plantilla debe estar ligeramente a un lado con el fin de tener en cuen ta el ancho del tiralíneas o del vástago del inst rumento del grabado. Cuando el canevá va a ser grabado, •es más fácil usar una forma alterna de plantilla. Este es un listón de plástico grueso pero muy flexible (por ejemplo, vinil de unos 2 mm de espesor), o una t ira de acero inoxidable. Esta se coloca sobre la hoja de trazado, en pos(ción, y estabilizada mediante pesas en cada e xtremo. El borde interno de la plantilla se fija con plasti'tina como la usada por los niños, lo cual proporciona un anclaje fi rme para el listón plástico. Después de. haber grabado la linea se puede retirar la plastilina de la hoja sirn desmejorar la calidad del manuscrito para trabajo posterior y reproducción. 9.02 Curvas francesas. Son plantillas de plásti co rtgido dise·nado en una amplia variedad de patrones curvos. Se usan mucho en otros t ipos de dibujo, especialmente en la industri a de cons trucción de barcos, de manera que también t ienen el nombre de curvas de barco o curvas de yate. Un conjunto de curvas francesas comprende usualmente unas 20 a 30 plantillas de diferentes t amaños y formas. La selección de una de ellas en particular para el t razo de una linea del canevá es materia de ensayo y error. Comúnmente, sólo es posible encontrar una curva que se adapte a una fracción del arco de la curva por dibuja r. Por lo tan to, es 63 1V.V lll ll UU U vv IUI I d Id l t:UI 1d Ut: !J I VJvvviU II t:~ val LUYI dllt;a::; Una proyección Cartográfica es cu alquier arreg lo sistemático de meridianos y paralelos que muestra la superficie curva de la es fera o del esferoid e sobre un pla no. En la secc ión 2.02 se vió que el canevá, que const ituye la forma más fáci l de reconocer y entender el uso de las proyecciones car tográficas puede tener una infinita variedad de formas por las que se pueden mostrar los para lelos y merid ianos. La razón por la cual es posible teóricamen te la exis tencia de un número infinitamente grande de proyecciones, se debe a que no existe la " Proyección Cartográfica Perfecta" . Matemáticamente, no es posible represen tar la superficie curva de la esfera o del esferoide sobre un plano sin mostrar cierto t ipo de deformación de la superficie curva, lo cual es equivalente a romper o estirar dicha superficie. De los cien tos de proyecciones cartográficas que se han descrito en la literat ura, solamente unas veinte son de importancia en la cartografía práctica, la mayorfa de éstas para mapas de escalas pequeñas. El cartó grafo que trabaja con mapas topográficos o cartas náutic as, muy probablemen te deberá tratar con solamen te cinco o seis proyecciones cartográficas. 10.0i Deformaciones de las proyecciones cartográficas La idea de "rom per" se puede reconocer en cualquier proyección que te nga un borde, representativo del limite de un mapamundi. Este borde es un limite puramente art ifi cial debido a que la superficie es férica es continua en todas direcciones y no tiene bordes. Una proyección cartográfica puede tener borde s adicionales que resultan de la represe ntación del mismo meridiano o paralelo en más de un lugar en el mapa. La f igura muestra un ejemplo de esto. donde cada uno de los paralelos de 15° , 45° y 75° al norte y al sur se muestran dos veces. y part es del meridiano de 180° se muestran en diez diferentes lugares. Si se imagina que la tierra t iene una " cáscara" como una f ruta y que se hacen cortes en ésta en los lugares indicados en el mapa, la superficie curva de la cáscara se puede poner casi perfectamente aplanada sobre un plano. Por lo tanto, este t ipo de proyección cartográfica tiene poca deformación dentro de las fajas componentes. Sin embargo, es inconveniente representar la superficie esférica continua interrJmpida por tantas discontinuidades. Si se deseara rep resent ar la tierra continuamente en un mapa siguiendo este modelo seria necesario est irar cada parte en la direcc ión norte-sur hasta llenar las di scontinuidades. Esto se puede h acer tal como se ilustra, pero evidentemente el proceso de est iramiento al tera la escala del mapa en la dirección indicada y la magnitud por la cual cambia la escala aumenta progresi vamen te desde el centro del mapa hacia los bordes este y oes te. En otras palabras. estirar significa alterar la esca la. 64 10.01 Mapamundi en l a Proyección Policónica (Véase 14.06, ejemp lo 1). Nótese cómo los círcu los menores del diagrama superior se han convertido en elipses en este ma p ~ 10.02 Esca la sobre una proyección cartográfica. El concepto elemental de escala quedó definido en la sección 2.01. A partir de esta definición resulta razonable hacer las siguientes suposiciones en relación con distancias med idas sobre mapas: L a escala del mapa es constante para todas las distancias. Asf, si 40 mm corresponden a 1 km en un mapa a la escala de 1:25 000 se asume igualmente que 80 mm corresponden a 2 km y que 20 mm representan 500 metros. La esca la es constante en toda s las partes del mapa. En ot ras palabras, una lfnea de 40 mm corresponde a una distancia de 1 km sobre el terreno, independientemen te de que la linea esté ubicada cerca del cen t ro del mapa, próxima a una esqu ina o en un borde de la hoja. L a escala es constante para todas las direc ciones en el mapa. De este modo, 40 mm rep rese ntan 1 km en la dirección norte-sur, en la dirección este-oeste. o en cualquier d irección intermedia. NINGUNA DE ESTAS SUPOSICIONES ES CORRECTA Debido a que c iertas deformaciones necesariamente están presentes en el plano del mapa, la escala debe variar de lugar en lugar y a menudo en diferentes direcciones en el mismo punto. El examen de los dos mapas en las figuras anteriores demuestra que el estiramiento meridional t uvo el efecto de incrementar la escala en la dirección de tos meridianos, pero que la separación entre los mismos es igual en ambos mapas. Esto es fácil de detectar en un mapamundi de escala muy pequeña, pero no se puede apreciar o medir en un mapa de escala grande. A la escala de 1:25 000 usada en el ejemplo, es imposible detectar variac iones de escala en relación con longitud de linea, posición o dirección dentro de los limites de un mapa tlpico de esta escala. Esto se debe a que las variaciones dentro de un área tan reducida (100 a 200 km2) son tan pequeñas que no pueden medirse. Sin embargo, ésto no significa que no estén presente s. Se deduce que la definición elemental de escala dada en 2.01 resu lta satisfactoria para la mayorfa de los tipos de uso cartográfico en mapas de Erscalas grandes y medianas. Se vuelve menos confiable en el estudio y uso de mapas a la escala de 1:1 000 000 o menor. Consecuen:emente, las escalas de estos ;>untos y en tales direcciones son más grandes o pequeñas que la escala principal. Se les llama Escalas Particulares y se las refiere numéricamente por decimales. De este modo, una escala particular que sea el doble de la escala principal (1:500 000) en este ejemplo se expresa como 2.0. y la escala particular que sea la mitad de la escala principal (1:2 000 000), se expresa com.o 0.5. 10.04 La elipse de distorsión En donde las escalas particulares varían en dirección alrededor de un punto, es fác il imaginar que un circulo muy pequeño cen trado en dicho punto sobre la superficie curva del globo, se deforma volviéndose una elipse centrada en el punto correspond iente sobre el mapa. A esta se le llama elipse de distorsión y puede usarse como base para la medida de deformaciones de la proyección cartográ fica en tal punto. La distancia desde el centro de la elipse a cualquier punto de la circunferencia es proporcional a la escala particular en la dirección tomada. Los dos ejes de la elipse indican la dirección en que las escalas particulares son máximas o mini mas para tal pun to sobre el mapa. En el diagrama, el punto O tiene una latitud "' y una longitud ~ sobre el globo. Esto se representa en el plano como el punto O' con coordenadas x e y. El circulo pequeño sobre la superficie esférica tiene un radio de 1.0 , correspondier.te a la escala principal. Las escalas particu lares sobre el mapa, comúnmente usadas en el estudio de de:ormaciones son: 10.03 Lineas y puntos de c ero distorsió n Aún cuando es imposible la preservación de una escala constante en todos los puntos y en tod as las direcciones sobre un mapa, esto se puede lograr en ciertos puntos o a lo largo de ciertas lineas. Dichos puntos se conocen como puntos de cero distorsión y similarmente, se tienen una o más lineas de cero distorsión. En estos puntos, o a lo largo de estas lineas, la escala del mapa es Igual a la que corresponde a la superficie de un globo que represente la superficie terrestre, red u cid o en la misma relación que la escala nominal del mapa. Por ejemplo, si 1 mm represen ta 1 km en la superficie de un g lobo, la escala del globo es de 1:1000000. Escala particular a lo largo del meridiano Escala particular a lo largo del paralelo Máxima escala particular Mlnima escala particular = a = b Estas can tidades pueden calcularse con las ecuaciónes que relacionan x e y con "' y ~ para una proyección dada·. ESFERA 10.031 Escala principal =h =k MAPA Escala constamc en toda dirección Máxima escala particular Si ahora se hace un mapa del globo en el cual la escala a lo largo de ciertas lineas (o en ciertos puntos) es también de 1:1 000 000, se han creado lineas o puntos de cero distorsión. A esta escala se le llama Escala Principal .y se denota numéricamente con 1.0. recto 10.032 Escalas particulares En todos los otros puntos del mapa, y usualmente a lo largo de diferentes direcciones desde e l mismo punto, existe una deformación equivalente a estirar la superficie del globo. • M allng, O.H., Coordin a te Systems and M ap Projectlons. George Phillp and Son. London, 1973. 225 p. 65 •v.v4;, uerormac•on angular máxima La orientación de los ejes de la elipse indica que existen dos direcciones principales. Ya que los ejes son perpendiculares entre sl,las direcciones principales de la elipse de d istorsión siempre están en ángulo rec to. Más aún,esto representa un caso especial en el que el ángulo recto en la superficie esférica está siempre rep resentado por un ángulo rec to en el mapa. Asl, si las direcc iones prin cipales corresponden a las del meridiano y paralelo que pasa sobre un punto del mapa, la intersección correspondiente en el canevá ocurrirá en ángulo recto. Como el nombre lo indica, éste es un parámetro indicador de la medida en que un mapa se puede utilizar para medir ángulos en un punto confiablemente. La deformación angular máxima se expresa en grados. Asl, un punto para el que w = 0° , es un punto en el que se puede med ir un ángulo correctamente. ESFERA 10.042 Escala en área A pa rtir de la geometrla de la elipse, es posible también deducir o tros dos parámetros indicadores de la can tidad de deformación en cualquier punto de una proyección cartográfica. La escala en área sirve para expresar la cantidad de exageración en el tamaño de la elipse de distorsión, comparada con la de un pequeño circulo sobre la superficie del globo .Como en el caso de las escalas particulares, la escala en área se representa mediante una decimal. Si P = a.b = 1.0, la elipse de distorsión tiene el mismo tamaño que el círculo de la esfera. Si P 2.0, el área en la parte del mapa que corresponda se está mostrando al doble del área en la esfera. ESFERA Area M -+ . , _ _ cvC' B B' e· ~ ~ L CAB C'A ' B' == CAC' + BAB' es la máxima deformación angular. Si CAB = C' A'B' para todos los ángulos en todos los puntos .d el mapa, la proyección es CONFORME u ORTOMORFICA (y la elipse de distorsión es un circulo) w 10.05 Métodos para ilustrar la deformación MAPA = ~,2 ·2 MAPA Area = wab ) Se pueden calcular las escalas parti culares de una pro yección cartográfica y a partir de ellas se pueden de1erm inar la escala en área o la deformaci ón angu1ar máxima. Esto se hace normalmente para una serie de intersecciones del canevá, como en el siguiente ejemplo. en el que la deformación .._ varía solamente con la latitud. Si 1rr2 = ,..ab en todos Jos puntos, el mapa es de IGUAL AREA y la escala en área es igual a 1.0 en toda su extensión Escalas particulares, escala en área y deformación ángular máxima para una proyección aci mutal equidistante, con intervalos de 15° en latitud. La titud '(> oo 15° 30° 45° 6ó 0 75° goo 66 Escala part icu- Escala particular a lo largo lar a lo largo del meridiano. del paralelo. Escala en área Deformación an· guiar máxima. =b k= a p w 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.571 1.355 1.209 1.111 1.047 1.01 1 1.000 1.571 1.355 1.209 1.11 1 1.047 1.011 1.000 25° 39' 17° 21' 10 ° 52' 6 ° 00' 2 ° 38' 0° 38' 0 ° 00' h Si una proyección cartográfica es una proyección continua de la superficie esférica (es decir, se asume que no existen bordes o discontinuidades entre una pareja cualQUiera de puntos) las vari aciones en las escalas particulares, escala en área y deformación angular máx1ma se pueden asumir que tienen un crecimien to regular y continuo de un punto a otro. Debido a la regularidad de esta variación, es posible mostrar las deformaciones gráficamente de diversas maneras: Para las proyecciones cartográficas más simples en las que la deformación varia solamente con una variable (latit ud en el ejemplo de la proyección acimut al equiaistante) cualquiera de las variables tabuladas se pueden represen tar en una gráfica. Para las proyecciones cartográficas más complicadas, en las que las deformaciones varían tanto en latitud como en longitud, es más conveniente t razar isogramas sobre el mapa, que muest ren valores iguales de escala en área o cantidades Igu ales de máxima deformación angular. • Es posible ilu strar las deformaciones construyendo una pequena elipse en cada intersección del canevá. Esto muestra las variaciones en forma y tamal'lo de los elipses e indica también las direcciones principales en ~da punto. En consecuencia, es posible tener una apreciación visual ael tipo de deformación presente en el mapa, pero, en muchos aspectos. esta presentación resulta menos sa tisfactoria que el uso Cle diagramas. Toaas estas técnicas son muy útiles para el editor cartográfico, de quien se requ iere por ejemplo que seleccione una proyección adecuada para un mapa en un atlas nuevo. En general, y sin dejar de considerar el uso especializado de ciertas proyecciones para propósi tos part iculares, la mejor selección será aquella que muestre un determinado país o con tinente con la menor cantidad de de formación. De este modo, si se comparan gráficas similares de proyecciones relacionadas, o si se comparan los patrones de aistorsión en los iso gramas de varias proyecciones relacionaaas, o para varias pro yecciones posibles, se puede hacer la selección de la mejor proyección por utilizar.· En la figura anterior se muestra parte de la Proyección Sinusoidal en la que se hace la representación diagramátlca de la elipse de distorsión en las intersecciones del canevá cada 10° . Nótese que: 4.000 Escala en área Proyección E.slereográhca 3000 (P) Proycccoón Acomulal EQuodastanlc 2.000 30° 45° Latitud 60° 1 o.osa Comparación gra fica de la escala en área de dos proyecciones acimutales 10.05b Proyección de Mollweide (véase 14.04, ejemplo 2) que muestra isogramas para valores iguales de w en 10°, 20°, 30°, 40°,50° y > 60° Las elipses a lo largo del Meridiano d~ Greenwich y en el Ecuador son clrculos de idéntico tamano, lo que indica Que no existe deformación a lo largo de estas lineas. En otras palabras, son líneas de cero distorsión. Todas las elipses en el mapa tienen la misma área; por lo tan to, es una proyección de igual área (13.02). Existe una eliptlcidad creciente de las elipses hacia la part e noreste del map a, lo cual ocurre donde los meridianos y paralelos se intersectan oblicuamente. Los ejes de los elípses en la parte noroeste ael mapa n o coinciden con la direc ción de los paralelos y meridianos. MALiNG, D.H. Coordlnate Systems end Map Projections, George Phllip end Son, London, 1973, 225 p. 67 . ··-- .. · -r-·---....,.'!>J....., • ~ ··.....,.-•• • - • •·-· -- Este enunciado se refiere a las sigu lentes caracterlsticas de una proyección cartográ fica: La naturaleza de las lineas de cero distorsión o el numero de puntos de cero distorsión. La forma que toma la delineación de la proyección para todo el mundo o para uno de los hemisferios. El pat rón caracterlstlco de los isogramas de distorsión con respecto a los puntos o lineas de cero distorsión y el límite de un mapamundi o un mapa hemisférico. .....,._ - · · - t""'"'f'"''-J'-i i VI I VCl l lU~rQI I VC1 _'!i -<e:::> V P" 1"' 1(0, ,.. ¡a- ' -..........._, 11.02 Proyecciones cónicas Si una lfnea aislada de cero distorsión coincide con la representación de un circulo menor (tal como un paralelo de latitud), la linea estará representada a la escala correcta sobre el mapa. Esto es geométricamente equivalente a considerar que la superficie plana del mapa se ha enrollado en la forma de un cono tangente a la superficie esférica a lo largo de la circun ferencia del circulo menor. La proyección cartográ fica resultan te muestra la linea de cero distorsión mediante un arco de c i rculo, así como la superficie terrestre o el hemisferio a lejado de esta linea y por lo tanto los isogramas de d istorsión consisten en una serie de arcos de circulas concéntricos. Habiendo asr definido la proyección cónica t angente, es también posible imaginar el caso del cono secante, para el cual hay dos lineas de cero distorsión, cada una representando un circulo menor de diferente radio sobre el globo. La terma del mapa y el patrón de los isogramas de distorsión son similares a los de la proyección cónica tangente, aunque existe cierta redistribución de las escalas particulares dent ro de l mapa. 68 ~ -GíJ •.. ... i .... --! ~ ~¡......, ! : y ih:1-:' L\ "\ '\, ~~Vi : <) ['VJ;;'~ ··~ 1) r1 \. , :r V!. 1( IL" 3V\ 1 1\ '-- (.., ' Si una linea aislada de cero distorsión coincide con la representación cartográfica de un circ ulo máximo (tal como el Ecuador, o un meridiano con su antimeridiano), la linea estará representada a la escala correcta sobre el mapa. Esto es geométricamente equivalente a considerar que la superficie plana del mapa se ha enrollado en forma c ilfndrica alrededor del globo de modo que el circulo máximo es la unica parte de la superficie esfé ri ca que es t angente con el cilindro. Sobre el mapa resultante, que es el cilindro desarrollado, la linea de cero distorsión aparece como una linea recta que tiene la misma longitud que la del circulo máximo sobre el globo. El mapamundi es de forma rectangular. Las escalas particulares aumentan con la distancia a la linea de cero distorsión y por lo tanto los isogramas son también lineas rectas paralelas a ella. Habiendo asr descrito las propiedades de las proyecciones cillndricas tangenciales, es también probable Imaginar el caso del cilindro secant e, que tiene dos lineas de cero distorsión equidistantes del centro del mapa. La forma del mapamundi sigue siendo rectangular y los isogramas con ti nuan siendo paralelos a las lineas de cero distorsión, pero ya que éstos corresponden a dos circulas menores sobre el globo, el ancho general de la proyección es menor que el de la proyección t angencial de la misma escala. -. E:"' 'C~ t""' / 1( 1 - <i? . ;..., ~~ ¡ 11.01 Proyecciones cilíndricas ~ tv-. b--' Fr-~ ~ rx ,;.- ,, _7( .... ki' !-'" '""' 1 1 "'' ( ~ i l? b---' -- .. :""-· 11.01a Proyección Cilíndrica Equidistante (Piate Carrée) con una sol a linea de cero distorsión. Las isogramas son para máximas deformaciones angulares de 10°, 20°, 30°, 40°, 60°,80° y 100° .¡, 1 .: ~- l~ - F ~- "' li ~ •7 ~ .. ' 1 ~ ~ 1 VI :""' 1 "{ ~~ ~ ! ~. 1 l v~· . .., l>< ... 1 >-{ ~ 1 ,,., 1t 1 l lv -· ' 1 . V'. M 1" .. i 1 : lh i 1 K' 1 ~ 1 • ;_ 1 11.01b Proyección Cilindrl'ea Equidistante con dos lineas de cero distorsión (en las latit udes de 30° Norte y Sur). Las isogramas son para máximas deformaciones angulares, con los mismos valores indicados en la figura anterior 11.02a Proyección Cónica Conforme con un paralelo est ándar. t: 11.03 Proyecciones Acimuta les Si ocurre que la escala principal se p reserva en solamente un punto, ésto es geométricamente equivalente a imaginar que el plano del mapa es tangencial a la esfera en d icho punto. Oebido a que éste es un punto de cero distorsión no existe deformación angular en él y por lo t anto todos los rumbos o acimutes quedan correctamente represen tados en dicho punto; de aqul el nombre de Acimut al. La forma del mundo o del hemisferio es circul ar; las escalas particulares crecen radialmente con la distancia al punto de cero distorsión, y consecuentemen te, los lsogramas de distorsión quedan representados por circunferencias de clrculos concéntrico s. <~~~ ...... ------- ..·--.......... 11.03 Proyección Acimutal d~ Igual Area (véase 14.03, ejemplo 2). Las lsogramas de distorsión son para maxima deformación angular 11.04 Otras proyecciones Las propiedades fundamentales que dan lugar a las proyecciones cilfndricas, cónicas y acimutales.son las más simples que se pueden encontrar en el estudio de las Proyecciones Cartográficas. Existen muchos otros tipos de represent ación con dos o más puntos de cero distorsión, o dos lineas cruzadas~e cero distorsión. Estas complicaciones significan que no se puede .seguir imaginando la posibilidad de un model10 geométrico simple que se adapte al globo. Existe i nclusive una gran variación en la apariencia del mapamundi y en los patrones creados por los isogramas de distorsión. Posteriormente se describirán e .ilustrarán algunas de estas proyecciones. 11.04 Proyección Sinusoidal (véase 14.04, ejemplo 1) que muestra isogramas de distorsión para valores de máxima deformación angular en 10°, 30°,50°, 70° y 100° 12.00 Aspectos de una proyección cartográfica Esto se refiere a la apariencia que toman los paralelos y meridianos en la proyección cartográfica, lo que a su vez depende de la selección en la posición de las lineas o puntos de cero dist orsión con respecto a la Tierra. Se describir án tres posibilidades principales. 12.01 El aspecto normal Este describe la forma más simple de representación, en donde la linea de cero distorsión coincide con el canevá. Por ejemplo: Las proyecciones cilíndricas de aspecto normal tienen la linea de cero distorsión coincidente con el Ecuador. En consecuencia, todos los paralelos y meridianos forman una red de lineas rectas paralelas. Las proyecciones cónicas de aspecto normal tienen la linea de cero distorsión coincidente con un paralelo de latit ud. De este modo, t odos los paralelos quedan representados por arcos de circulo concént ricos y los meridianos con lineas rectas convergen tes. Por ejemplo, véase 2.00, 2.02a, 11.02, 11.02a y 14.02b. 12.01a Aspecto normal de la Proyección Cllindrica Equidistante o Plate Carrée 69 Las proyecciones ac1muta1e:o uv IO:OI'""'u uu""'" tienen el punto de cero distorsión en el J'olo geográfico. Los paralelos están repres entados por circules concéntricos y los meridianos son lineas rectas convergentes. 12.01b Aspecto normal de la Proyección Acimutal de Igual Area 12.02 El aspecto transverso Las proyecciones cilíndricas de aspecto transverso son aquellas que tienen una lfnea de cero distorsión coincidente con un meridiano (Y su antimerid iano). Nótese que ésto da lugar a un patrón de paralelos y meridianos totalmente diferente, aún cuando la delineación del mundo Y el patrón de los isogramas de distorsión es el del aspecto normal de la misma proyección, girado N &-f--TJI-H goo. 12.02a Proyección Transversa de Mercator Las proyecciones acimutales de aspecto transverso son aquellas en las que el punto de cero distorsión se localiza sobre el Ecuador. Nuevamente, los sistemas simples de circules y lineas rectas que comprenden el canevá de aspecto normal, se han reemplazado por curvas más complejas, pero quedan sin mayor cambio tanto la delineación circular como los isogramas circulares concéntricos. 12.02b Aspecto Transverso de la Proyección Ortográfica (véase 14.03, ejemplo 4) 12.03 Aspectos Oblicuos En el aspecto oblicuo la linea de cero distorsión es cualquier circulo máximo o circulo menor que intersecta el canevá. De igual modo, el punto de cero distorsión se localiza en algún sitio entre el Ecuador y los Polos. En cada caso el patrón de paralelos y meridianos es muy diferente del de los aspectos normal y transverso. Sin embargo, la delineación del mapamundi y del patrón de los isogramas de distorsión permanece inalterada. Cualquier proyección cartográfica puede tener cualquiera de los aspectos. 70 12.03a Aspecto oblicuo de la Proyección Cilíndrica de Igual Area Mediante la selección de un aspecto adecuado para un mapa nuevo es posible prever que la deformación inherente de cualquier proyección dada tenga el menor efecto dentro de los confines del pals o con t inente por representar cartográficamente. Por lo tanto, la habilidad para cambiar los aspectos, constituye una herramienta excepcionalmente poderosa en manos del editor cartográfico, de quien se requiere tomar tales decislon.es. 12.03b Aspecto oblicuo de la Proyección Acimutal de Igual Area 13.00 Propiedades especiales de una proyección Cartográfica Aún cuando las escalas particulares varfan de lugar a "lugar en una proyección cartográfica, se deben mantener cierta s relaciones matemáticas entre ellas a lo largo del mapa. Esto da lugar a las Propiedades Especiales de la proyección cartográ fica, las que t~ nen una Importante influencia sobre el uso del mapa para ciertos propósitos. Las tres más Importantes propiedades son: · - Conformidad Equivalencia Equidistancia 13-01 Conformidad Una proyección Cartográfica conforme es aquella Que satisface la condición de que las escalas particulares máxima y mfnlma son iguales entre si •en cada punto. De aqul se sigue que la deformación aumenta regularmente en todas las direcciones y que un circulo pequel'lo sobre la superficie esférica está también representado por un circulo en el mapa. En consecuencia, no existe deformación angular, lo que significa que un mapa con forme se puede usar para aplicaciones en que es necesario medir ángulos en el mapa. La condición de que en todo lugar de l mapa a b significa asimismo que las formas de las áreas pequel'las están también correctamen te represen tadas. De aqul el uso alterno del término ortomorfismo para describir esta propiedad. Sin embargo, es importante reconocer que es precisamente la ausencia de deformación angular la carac teríst ica más valiosa de un mapa con forme. Este es un requisito esencial en cartas náuticas y es también de extrema Importancia en el uso militar de mapas topog ráfi cos. Se deduce que todas las cart as de navegación y la mayorla de los mapas topográ ficos tienen como base una proyección con f orme. = 13.01 Proyección Acimutal Conforme o Proyección Estereográfica, en el aspecto transverso. Nótese que la elipse de distorsión siempre es circular, pero que la escala en área (mostrada por las isogramas) aumenta radialmente desde el centro del mapa 13.02 Equivalencia Esta es la condición de que para cada punto la escala mfnima particular es el reciproco de la máxima escala particular; es decir, b 1/a y por lo tanto, ya que la escala en área es p = ab, resulta que p = 1.0 en una proyección de igual área. = 71 -· · . ....... t"" ........... 'tf""'-· ~·"'""' """"" . . . . . ,.._,_ - · _..,.., ..,..,..,., ..... ...., 111 •O VVIttVIIIIIVOU 111 IQ t:'4UIYdiC'II\.U:S ""'\111 .... - .... . , .... 1 - 111 ........ , ..... , datos estadfstlcos. Ya que en la lnterpretaciónode mapas estadlsticos un elemento muy importante es la densidad de una variable (t al como la de población mostrada por puntos), el número de slmbolos por unidad de área crea una Impresión visual de densidad. En un mapa de Igual área esta Impresión visual tiene cierto s ignificado; un mapa que no satisfaga esta propiedad especial puede dar una interpretación totalmente falsa de la densidad. son obligatorias. En consecuencia, los mapas equidistantes se usan a menudo en atlas como base de mapas de referencia general de.pafses o continentes. -- r-. J H 2 1,5 ,J 40 ~ 20 \ O' - 2' o· \ "" 1.5 2' ili !!' 2 1 0'. 20 40 4 13.03 Proyección Cilindrica Equidistante, o Plate Carree. A lo largo de los meridianos se preserva la escal a principal. Por lo tanto, el eje menor de cada elipse es el mismo que el diametro del circulo sobre el Ecuador. las isogramas a la izquierda indican la escala en área, y las de la derecha muestran la máxima deformación angular 13.02 Aspecto Transverso de la Proyección Acimutal de Igual Area. Nótese que fas elipses de distorsión son todas de área similar, pero que las maxlmas deformaciones angulares (mostradas por- las isogramas) aumentan radialmente desde el centro del mapa · 13.03 Equidistancia Esta es la propiedad especial consistente en que la escala principal se preserva en la direcci ón perpendicular a la linea de cero distorsión, o radialmente desde el punto de cero d istorsión·. En el ejemplo de la Proyección Acimutal Equistante (10.05), la escala particular h a lo largo del meridiano es Igual a 1.0 en todo lugar. El nombre resulta del hecho de que en el aspecto normal de las proyecciones cilfndricas, cónicas y acimutales, la escala principal se preserva a lo largo de los meridianos y por lo tanto todos los paralelos en el mapa están espaciados equldistantemente. Esta propiedad no es por sf misma particular mente útil. Se construyen pocos mapas en el aspecto oblicuo de la Proyección Acimutal Equidistante con el punto de cero distorsión situado en alguna ciudad Importante como Londres, Washington o Moscú. Tales mapas ofrecen un método útil para medir rumbos o distancias a ot ros lugares del mundo y proporcionan un c uadro realista de redes de comunicación aérea. Sin embargo, la ventaja real de la propiedad de equidistancia consiste en que tales mapas tienen comparativamente pequenas cantidades de deformación angular y la escala en área no se vuelve excesivamente grande. El gráfico en 10.05 Ilustra ésto. En otras palabras, un mapa equidistant e es una buena solución de compromiso 72 14.00 Clases principales de proyecciones cartográficas Existen siete clases nominadas de proyecciones cartográficas: Cilfndricas Cónicas Acimutales Pseudoclllndricas Pseudocónlcas Pseudoacimutales '"' Policónicas De todas estas, las pseudoacimutales son poco Importantes y no se describen aqul. En las descripciones que siguen se emplearán las siguientes suposiciones y convenciones: Se considera a la tierra como una esfera de radio unitario (A = 1). Por lo tanto, para calcular las coordenadas de cuadricula maestra a partir de las coordenadas de proyección, es necesario multiplicar por el factor constante A, que, como se describe en 8.032 es el radio de un globo esférico que tiene la misma escala principal que la del mapa requerido. Se emplea la siguiente notación algebraica: 'P latitud >.. longitud x = colatit ud = 90- 'P (x,y) = c:>ordenadas cartesianas de proyección (x es la ordenada) coordenadas polares de proyección (r,8) En donde los ángulos op, >.., x se presentan en una ecuación y no se expresan como alguna función trigonométrica (t al como sen op), se debe asumir que el ángulo se mide en radianes. = = = 14.01 Proyecciones cilíndricas 14.01a ~---....... Propiedades fundamentales 1) La línea de cero distorsión es un círculo máximo sobre la es fera, representada por una linea recta en el mapa. 2) Las escalas particulares aumentan en dirección perpendicular a la línea de cero distorsión. Por lo tan to, los ísogramas son lineas rectas paralelas a la linea de cero distorsión. 3) La delineac ión del mapamundi es· rectangular. "·\ 1/ ® . ' ! F_____l ~ ' '-----~/ @ [ :::QL - 1- ' · 'º ~- CERO : DISTORSION ~ r - - ~: _,_ - - !- -- - - h-=:. Aspecto normal del canevá ___---, 4) El Ecuador es la linea de cero dist orsión. 5) Los paralelos están representados por lineas rectas para,elas, todas las cuales tienen la misma. longitud que el Ecuador. 6) Los polos geográficos son lineas de la misma longitud que el Ecuador. -7) Los meridianos son lineas rectas paralelas equidistantes ent re sí, perpendiculares al Ecuador. 8) Todas las intersecciones del canevá son perpendicu ~ares y cor.responder:t a las direcciones princ ipales. 9) Las escalas particulares máxima y mínima coinciden por lo tanto' con las de los merid ianos y paralelos·. 10) La única dil erencia entre proyecciones c ilíndricas que poseen diferentes propie'dades especiales está en el espaci amien t o de los parale!os. 25 16 9 4 .~ >rl ~d ~ J ~ 1.5 f-- ~ ¿ 9 16 25 ¡¿_ X ~t:s ~ ~-1) \ ' '--1'- l~t~r 1-l----lr-- ~ 1 -- (' '-d. :e1- ............ /t'-- --~ 1~ ~ "¡. ~ 1 \ 4 (. ~ oE.X-' ~01: \.1, 1,5 1., ( 1 (1_ v~~-'t / ¡o J- "'' -f- f--1:.-- l/ / b ttf- Ir' 14.01b Proyección Cilíndrica Conforme, o Proyección de Mercator. Las isogramas son para escala en área Ejemplos: Proyección cilln drica de igual área x = sen"' véase 8.033 para ilustración y =A Proyecc ión cili fl drica equidistante (Piate Garreé) 14.01c CONFORME EOUIDIST~NTE1 ~~~~1lfi! 1 1 .: véase 11.01 para ilustración r y = >. Proyección de Mercator (Cilí ndrica Con forme). x = Ln tan (~ + 4 ~ 2 y= A • IGUAL AREA 1[ - ¡--j·---j--, "~:S- -'-'!ttt -M+ -H-- ¡ L+=t- -~-!_j 1--1--f -1-' ----~ 1 .. ' 1.-t-' . rrl . -1--l--tJ --r-. ~ t- '-1 \ : ¡ 1 ----1 ! ~~ L_ 1 . 1 ! 1 ++j-tt_ +.~1-H- .~:• i i : 1 1 , 1 1 ¡- ~t-HtF . 1. ' ' -- ~ i 1 i L L _j .. ! ¡ !1u 1 1 Modificaciones Las modificac iones más comunes a las proyecciones cilíndricas consisten en emplear dos lin eas de cero distorsión, las que en el aspecto normal son dos paralelos equidistantes del Ecuador. Existe un cierto número de diferentes proyecciones cilíndricas que se distinguen en nom b re únicamente sobre esta base (véase (11.01b para ilustración). 73 14.02 Proyecciones cónicas ® 14.02a Propiedades fundamentales 1) La linea de cero distorsión es un circulo menor, representado por un arco de circulo en el mapa. 2) Las escalas particulares aumentan en dir~cción perpendicular a la linea de cero distorsión. Por lo tanto, los isogramas de distorsión son arcos circulares concéntricos con la linea de cero d istorsión. 3) La delineación del Mapamundi o del Hemisferio tiene forma de abanico. Aspecto normal del canevá 4) La linea de cero distorsión es un paralelo de latit ud conocido como Paralelo Estándar (denotado con ~o en las ecuaciones) Los demás paralelos son arcos circulares concéntricos 6) El polo geográfico es un punto o un arco circular corto 7) Los meridianos son lineas rectas que convergen, con un ángulo de convergencia menor que la diferencia de longitud entre ellos. 8) Todas las inrersecclones del canevá son perpendicu lares y corresponden a las direcciones principales. 9) Por lo tanto, las escalas particulares máxima y mfnima coinciden con aquellas a lo largo de meridianos y paralelos: 10) Las diferencias entre las proyecciones individuares dependen, en parte, del espaciamiento entre los paralelos, y en parte, del ángulo de convergencia de los meridianos. 5) Ejemplos: Proyección cónica equidistante r cot ~o + (.,.,0 - .p) (véase 2.02 para ilustración) IJ = n.>. en donde n = sen <~'o • es conocido como la Constante del Cono = Proyección Cónica de igual área r = 2Jñ . sen X2 IJ = n>. en donde n = cós 2 X~ 2 Proyección Cónica con forme tan 'hx n r = tanx 0 ( -- - - - - ' - - - ) tan 'hx 0 (véase 11.02 para ilustración) 11 = n>. en donde n = cos Xo Modi ficaclones La modificación más común consiste en el uso de dos paralelos est ándar en lugar de uno. Esto tiene el efecto de redistribuir las e.scalas particulares en el mapa, reduciendo la deformación hacra los bordes. 74 o· 14.02b Proyección Cónica de Igual Area con el paralelo estándar en 50° N 14.03 Proyecciones acimutales Propiedades fundamentales 1) Hay un punto d e cero distorsión que es el origen de las coordenadas de proyección. 2) Las escalas paniculares aumentan rad1almente desde este punto. Por lo tanto, los isogramas de distorsión son círculos concéntricos. 3) La delineación del mundo o del mapa hemisférico es circular. --- Aspecto normal del canevá 4) El polo geográf ico es el punto de cero distorsión. 5) Los paralelos de latitud son clrculos concéntricos. 6) Los meridiano s son lineas rectas convergentes en el polo y Jos ángu los entre los meridianos sobre el mapa corresponden a la diferencia en longitud entre ellos en la esfera. 7) Todas las Intersecciones del canevá son perpendiculares y corresponden a las direcciones principales. 8) Por lo tanto, las escalas particulares máxima y mlnima coinci den con aquellas a lo largo de los meridianos y paralelos. 9) Las dif erencias entre las proyecciones individuales dependen solamente del es~ciamiento en los paralelos. 14.03b CONFORME EQUIDISTANT !: AREA IGUAL Ejemplos: 1. Proyección Acimutal Equidistante · r ~ = /! = ). 2. Proyección Acimutal de Igual Area r = 2 sen~ Véa se 11.03, 12.03 y 13.02 para ilustración IJ = ). 3. Proyeclón Est ereográfica (Conforme) r = 2 tan~ Véase 13.01 para !.lustración /! = ). 4. Proyección O rt ográfica r = sen x Véase 12.02b para ilustración IJ = ). 14.03c Proyección Gnomónica, aspecto transverso. Esta Proyección tiene la propiedad especial de que todos los arcos de circulo máximo sobre la esfera se muestran como lineas rectas en el mapa 5. Proyllcclón Gnomónica r = tan)( /! = ). 14.03d CIRCULO ESTANDAA Modificaciones: Como un desarrollo lógico del concepto de cilindros o conos tangentes o secantes (1 1.01-11 .02), existe la posibilidad de modifica r el plano tangente de las proyecciones Acimutales y hacerlo un plano secante. Esto da lugar a que se formo un Circulo Estándar, que constituye una linea de cero distorsión en ciert a latitud distinta a la del Po lo. Est e se utiliza a veces con la Proyección Estereográfi ca, pero es menos común q, ·. c.s correspondientes modificaciones en las proyecciones cillndricas y cónicas. "7 C 14.04 Proyecciones Pseu·docilindricas Propiedades Fundamentales 1) Dos lineas de cero distorsión correspondientes a dos arcos de circulo máximo perpendiculares, o bien, dos puntos de cero distorsión 2) Las escalas particulares aumentan hacia afuera desde las lineas o puntos de cero d istorsión. Con frecuenci a, los isogramas de distorsión acusan patrones más bien complicados 3) La delineación mundial puede ser ellptica, rectangular (en forma de rombo), o formada por dos parábolas, hipérbolas o sinusoides contig uas. f.O Aspecto normal del canevá 4) A menudo. el Ecuador y el meridiano central del mapa son las lrneas de cero drstorsion. Las versiones con solamente dos puntos de cero disto rsión tienen a éstos localizados sobre el meridiano central. 5) Los paralelos de latitud son lineas rectas paralelas 6) Los meridianos son curvas similares a los que definen la deli neación mundial. Por ejemplo, un mapamundi comprendido dentro de un elipse, tiene meridi anos elípticos, y •uno formado por dos curvas sinusoidales, t iene meridianos que también son sinusoides. 7) Usualmente, las intersecciones a lo largo del Ecuador y el meridiano central son perpendiculares, pero no es asl en otros puntos del mapa. En consecuencia, las direcciones principales no corresponden usualmente con el canevá. Ejemplos: 1. Proyección sinusoidal (igual área) X = 11' =).. = y = ...¡~ ).. cos"' y cos V> 2. Proyección de Mollweide (igual área) .J2 sen ift x 1(' if¡ es el ángulo auxiliar que se determina con la ecuación = sen 2 >/1 + 2 >/1 1r sen .p • 3. Proyección parabólica (igual área) 11' x = .J3 sen 3 y = 3 % 4x 2 >-(;-) (1- 3;"") 14.04b Tres Pro yecciones Pseudocilíndricas de Igual Area Arriba: Proyección Sinusoidal Centro: Proyección de Mollweide Abajo : Proyección Parabólica • Para métodos de solución de esta ecuación, véase WAGNER, K.H. Kartographische Netzenwürfe, Bibliographisches lnstitut. Leipzig 1949, 262 P. 76 Modificaciones: La más común de las modificaciones a las proyecciones pseudocilindricas consiste en reemplazar el polo geográfico con una linea que está en una simple proporción con la longitud del Ecuador. Usualmente ésta es la mitad; aunque se han descrito otras relaciones. El efecto de introduc ir una linea polar es de reducir la deformación angular en la dirección de los bord es del mapamundi. Otra modificación común es la versión recentrada o interrumpida de la proyección. 14.04d Proyección de Mollweide Recentrada o interrumpida 14.04C Dos proyecciones Pseudocilíndrlcas de Igual Area con los Polos como lineas Arriba: Proyección de Eckert 11 (meridianos rectilíneos) Abajo : Proyección de Eckert IV (meridianos elípticos) 14.05 Proyecciones Pseudocónicas - Propiedades f undamentales: 1) Tienen una linea de cero distorsión, la cual es un circulo menor sobre el globo que intersecata a una segunda línea de cero distorsión, constii!uida por un círculo máximo sobre el mismo globo. 2) Las escalas particulares aumentan alejándose de las líneas de cero distorsión, de modo que los isogramas de distorsión son curvas localizadas simétricamente con respecto a estas líneas. 3) La delineación mundial tiene una forma más o menos de campana y en ciertos ejemplos t iene forma de corazón. Aspecto normal del canevá: ' "' \ '\ \ \ , \ ' / 1 1 1 1 1 11 \ \ / '\ ', / 1 1 1 1 / ~ 0 4) Las lineas de cero distorsión son un paralelo estándar y el meridiano central 5) Los paralelos de latitud son arcos de ci 1 culo concéntricos 6) El polo geográfico es un punto 7) Los meridianos son curvas simétricas respecto a un meridiano central rectillneo 8) Las intersecciones del canevá son perpendiculares a lo largo de las lineas de cero distorsión, y solamente ahí. Ejemplo: Proyección de Bonne (igual área) r = (COt<Po + <¡>0 ) - <P 8 = cos <P r Modificaciones: Ninguna, excepto por la selección del para lelo estándar. En el caso limite, cuando 'Po = 90°, se tiene la proyección de Stab-Werner, en forma de corazón. 14.05c Proyección de Bonne con el paralelo estándar en 50° N, para un mapa de Europa. Las isogramas son para máximas deformaciones angulares de 1° y 5° 77 14.06 Proyecciones policónicas Matemáticamente hablando, la clase policónica representa el caso general de todas las proyecciones. de las cual es, las· seis clases descritas anteriormente son casos especiales. Propiedades fundamentales: 1) Tienen una o más lineas de cero distorsión, O· uno o más puntos' de cero distorsión 2) Las escalas particulares aumentan alejándose de los puntos o líneas de cero distorsión, de modo que usualmente los isogramas ele Clistorsión son líneas curvas. 3) La delineación mundial puede ser casi cualquier tipo de figura geomét rica regular. 14.06a Proyección de A itoff; ejemplo de una proyecc ión policónica limitada por un elipse Aspecto normal del canevá. 4) Usualmente. el Ecuador y el Merid 1ano centra 1 están representados por lineas rectas. Generalmente, los ot ros paralelos y meridianos son curvos. Los ejemplos de paral~los y meridianos recti líneos o circulares son caracterislicos de las otras clases de proyecciones ya descritas. 5) Las intersecciones del canevá pueden ser perpendiculare s en todo el mapa, aunque usualment e varlan de lugar en lugar. Ejemplos: 1) La proyección Policónica .p X y + 2 col .¡:. sen2 ( >.sen .¡: ) =col .::. sen ( ll sen -r ) 2 14.06b Proyección Policónlca Simple, utilizada para un mapa del norte de Eurasía. Las ísograma s de distorsión son para w = 1° y so (véase 10.01 para ilustración) 2) Proyección de Hammer·Aitoff (ig ual área) x = v2. ---- sen_,.¡:'---1 + cos .;. cos 'll ll Y = .,, 2 2 __ c:os .¡:sen 'h ll 1 + cos .;. cos 'h ll (\•éase 8.033 para ilustración) 14.06c Proyección de Van der Grinten, que ejemplifica un mapa policónico del Globo Terrestre encerrado dentro de un círc ulo 78 CAPITULO 3 TEORIA DEL DISEÑO Y EXPRESION CARTOGRAFICOS B.ROULEAU Con la colaboración de los miem bros de la Comisión Francesa 1, Educaci ón en Cart ografía Jean-Piere ANGRAND, Mich ele BE GUIN , Serge BONIN, Guy CH ASSAGNE, Simone DONNEFORT, Gérard GAUVI LLE. Jean MILLOT, Jean STEIN B ERG~ Mari e- Mad eleine THOMASSIN. CONTENIDO Págma Págin a 82 3.1. Meta s de la expresión cartográfica y de l a lectura de mapas 99 3.4. Reglas del l enguaje cartográfico 3.4. l . 1nformación cartográfica y aplicación de las variables visuales 3.4.1.1. representación de relaciones 3.1.1 . ¿Cuál es el uso de un mapa? cuant1tat ivas Informació n cartográfica 3.4.1.2. rep resentación de relaciones 3.1 .2. Percepc ión visual y lect ura de de orden mapas 3.4.1.3. rep resentación de 3.1.3. ¿Qué mapas se deben hacer? tipos diferencias de mapas 86 3.4.2. El uso de las vari ables visuales de acuerdo al método de simbolización 3.4.3 . Combinación y efectividad de las variables visuales 3.4 .4. Li mites de la percepción visual: reglas de legibil idad 3.4.4.1. umbral de percepción 3.4.4.2. umbral de seoaración 3.4.4.3. umbral de diferenciación 3.2. Datos y Documentación: procesamiento de datos 3.2. 1. Fuentes de in formación 3.2.2. Datos 3.2.3. Relaciones entre los datos 3.2.4. Procesamiento de datos, • elaboración de información 90 3.3. Representación gráfica 3.3.1. Para trasmitir información: el lenguaje cartográ fico 3.3.2. Posicionamiento 3.3.3. Ra ses del IP.ngu;:¡je, P.l elemento gráfico 3.3.4. Disei'lo de símbolos 3.3.5. Variables visuales 3.3.5.1. tamano 3.3.5.2. textura y extructura 3.3.5.3. valor 3 .3.5.4. grano 3.3.5.5. color 3.3.5.6. orientación 3.3.5.7. forma 106 3.5. Sist emas de representación Ca rtográfica 3.5. 1. La selección del sistema de representación 3.5.2. Modo de representac ión puntual; cartografía de localización 3.5.3 . Representación lineal: mapas de flujo 3.5 .4. Areas, isarri t mas, mapas de bandeamiento alterno, mapas de cuadricula neta. R1 .l. '· 1V1e1as ae 1a expres1on cartográfica y de la lectura de mapas 3.1.1. ¿Cuál es el uso de un mapa? Información cartográ tic a* La información se puede transmitir por métodos visuales tales como los proporcionados por mapas, diagramas y reces, los cu ales están gobernados por las leyes gráficas. Las expresiones gráficas transcriben las relaciones que existen entre datos elementales o conjunto s de datos a una superficie plana en dos dimensiones ort ogonales. Sin embargo, el propósito de la cart ografia consiste en representa r dato s ubicados en el espacio sobre este plano. Por lo tan to, un mapa es una t ra nscripción gráfica (sobre una superficie plana que usualmente es una pieza de papel) de la ubicac"1ón de fenómenos geográficos y de sus re laciones dentro de un espacio dado. Información y lenguaje Como en el caso de cualquier o t ra construcción gráfica (diagramas, redes) los mapas ufllizan el lenguaje visual para transmitir información . Este lenguaje di fiere del lenguaje sonorc (hablado o escrito, la expresión musicaL) que no siempre es comprend ido en fo rma inmediata, completa o unifo rme (son posibles varias interpretaciones). La comprensión del leng uaje visual es por lo contrario, un proceso instantáneo, completo y univers al, en tanto se observen las re glas del lenguaje (véase 3.1.2.). Caracter instan táneo Las relaci ones ent re los datos se representan mediante variables. Dos de las variables, X e Y, definen la ubicación de los diversos puntos en la superficie plana; la tercer variable define 'los aspectos visua les de estos puntos. Las re laciones entre estas tres variables se pueden percibir instantáneamente y en forma integral. Por ejemplo en la Figura (1), se pueden percibir de inmediato dos ciferentes grupos de puntos grandes y pequeños; el lenguaje visual permite una visión general inmediata. Caracter de completidad: El mapa debe contener todos los elementos de la información por transmitir. Estos elemen tos deben ser homogéneos y estar ubicados con precisión. Caracter universal: El lenguaje cartográfico obedece a leyes universales, las leyes de la percepción visual; por ejemplo, en la misma figura, todo el mundo ve los puntos grandes más grandes que los pequeños. De acuerdo con todo esto, la imagen cartográfica sólo puede tener un significado, en tanto que el símbolo sonoro (palabras, sonido), puede tener varios (por ejemplo, la traducción de una palabra o frase en varia s lenguas). • El párrafo 3.1.1 . 1ue elaborado principalmente por el Sr. Serge Boni n. 82 .:. rut qu~: un ruiipi1! un m<1p11 es uw y er1c1enre en can co: • Proporcione una re spuesta visual a las preguntas que se puedan hacer; es decir, la información por transmi t ir. • Se elabore conform e a las leyes universales de percepción visual. Un mapa responde a preguntas El mapa muestra la ubicación de fenómenos y transcribe las relaciones existentes (diferencias, orden o proporcio nes), entre los datos (véase 3.2.3.). La imagen . cartográfica debe responder a las interrogantes que se plan teen. ¿Qué preguntas se pueden hacer? • De nivel general: ¿Cómo se distribuyen las industrias en la región? • De nivel selectivo: ¿Dónde están las industrias textiles? • De nivel selectivo localizado: En un lugar dado, ¿qué existe?, ¿qué industrias se pueden encontrar en Nancy? (Fig. 4). 3.1 .2. Percepción visual y lectura de mapas Un mapa mostrará, con más o menos cierta ra pidez, varios pasos o niveles de percepción de la información transmi tida, de acuerdo con: • El grado de complejidad de las imágenes ut ilizadas. • La aplicación correcta de las reglas de visualización . Mapas para leer En la figura 4 se muestran todos los elementos de la li sta de datos de (5), tod as las ind ustrias. El mapa solamente da respuesta a cuest iones de detalle. Si se quiere saber dónde están todas las industri as Químicas, se deben leer todos los--símbolos, uno tras ot ro, para obtener una respuesta de nivel general. El mapa "costo de la tierra en Francia O riental", muestra la misma situación (Fig. 2). Mapas para ver En la fig ura 6 se repres en ta un elemento simple, una sola indu st ria. El mapa permite al lector ver de inmediato en donde están ubicadas todas las industrias textiles. Del mapa de la f igura 3 resulta posible determinar donde está la mayoría de las tierras de alto costo (nivel general); también es posible conocer el precio en un sitio dado. La diferencia entre los mapas (f igs: 2 y 3) consiste en el pobre diseño de los slmbolos en el pri mero de ellos (símbolos diseñados pa ra mostrar la relac ión de diferencia se usan para mostrar una re lación de proporc ionalidad) y en la buena aplicación de las reg las de percepción en el segundo (uso de slmbolos que mues tran relaciones proporcionales). 1 4 y X 5 ¡:; 3(1) oc::r ~ ::: o llJ• => ¡:¡· llJ (/) • => (1) ~ ¡¡¡ (/) • • • •• •• •• •• 3 e ~ ~ llJ (/) localidades ARCHES AUOINCOURT BACCARAT BARR BRIEY CHARMES CHATEL DARNEY DIEUZE EPINAL LUNEVILLE NANCY DBERNAI PQNT -A-MOUSSON RJBAUVI LLE ST DIE -- • • •• • 6 => a. • • ·t •• ·- • Figuras 1 a 6: Ejemplos (buenos y malos) de expresión cartográ fica 83 3.1.3. ¿Qué mapas se deben hacer? tipos de mapas ¿Es necesario representar todos los datos básicos, o es posible simplificarlos con el objeto de facil itar l a comunicación? Un mapa exhaustivo puede ser la rep resentación de toda la información concerniente al elemento n (véase Fig. 8) o al elemento i (véase Fig . 9). Un mapa s•mplilicado es el resultado de procesar los indicadores i ó n (véase Fig. 10). 1. ¿Mapa de inventario? La superposición o yuxtaposición de n elementos en un mapa permite al usuario leer solamente lo que está en un lugar dado; no obtendrá respuestas a preguntas re lacionadas con la visión general de todos los datos (véase Fig. 8). Este es un mapa complejo que responde solamente a ciertos tipos de preguntas (¿Dónde está esta ciudad?, . ¿Cómo se puede viajar de un lugar a otro?); preguntas en · donde la topografla juega un papel importante, como en el caso de "mápas- t opográficos o de cam1nos (Fig. 7). 2. ¿Mapas analíticos? Estos son mapas exhausti vos que presentan solamente una característica (Fig. 9). La representación de n características dará lugar a la producción de n mapas, ésto es, a una serie de mapas. Cada uno de estos mapas se puede leer en el nivel selectivo localizado y asimismo puede proporcionar una respuesta a nivel general. Estos son por encima de todo, mapas para reflexionar, herra mientas para investigación, necesarios para lograr simplificaciones sustanciales. 3. ¿Mapas sintéticos? Un mapa de comunicación, o un mapa sintético, es un mapa simplificado. Puede representar una sola característ ica o n de ellas (aunque solamente un núme~ n limitado) partiendo de la comparación de n mapas analíticos (véase Fig. 10). Este tipo de mapa da respuestas a cuestioñes en todos los niveles. La selección de un determinado tipo de mapa depende del problema por resolver cuando hay que tomar la decisión de hacerlo; depende por lo tanto del uso que se le dará. 84 7 LECTURA ELEMENTAL. MAPAS "PARA LEER" LECTURA COMPRENSIVA: MAPAS "PARA VER" MAPA DE INVENTARIO: Superposición exhaustiva MAPA INUTIL MAPA ANALITICO: Serie de mapas exhaustivos MAPAS DE COMUNICACIONES: Superposición simplificada 85 ;s.:l. uatos y aocumemac1on; procesamiento de datos 3.2.1. Fuentes de información Con el objeto de construir un mapa, ya sea topográfico o temático, el cartógra fo debe procesar datos, ya sea para estar en capacidad de ubicarlos en el espacio, o para mostrar sus características y relaciones. En ciert a fo.rma, el cartógrafo trata de representar información que el mapa debe tr~nsmitir. El posicionamiento de info;mación en el espacio es la tare? preliminar en cartografia; por ejemplo, los levantamjentos topográficos, que son el trabajo del topógrafo. Sin embargo el conocimiento y observación de las características inheren tes a cada dato se pueden obtener de f uentes de documentación diversificadas. El cartógrafo debe ser capaz, en casos particulares, de investigar, analizar y procesar estos datos a fin de poder representarlos posteriormente en forma gráfica. Entre las fuentes de información más ampliamente utilizadas se deben mencionar en primera instancia aquellas que resultan de observaciones directas de campo; por ejemplo las requeridas para la producción de mapas geológicos, litológicos o de uso del suelo. Se pueden obtener otros tipos de in formación por la interpret ación de fotografías aéreas, o de imágenes obtenidas por satélites, por ejemplo, para la producción de m apas de vegetación. En otros casos, se puede produci r nuevos mapas sobre la base de los ya existentes, conten idos en libros o publicaciones periódicas. Finalmente existe un buen volumen, siempre creciente, de información estadística publicada anualmente o reg istrada diariamente, la cual en una cantidad siempre creciente de disciplinas constituye la fuente de información más importante, si no la única, para ciertos tipo$ de mapas: climáticos, hidrológicos, demográficos, de producción agrfcola o industrial, etc. (Fig. 11). En la mayorfa de los paises existen agencias especiales encargadas de la compil ación y almacenamiento (en bancos de información) de la información, haciendo uso creciente de sistemas tales como cintas y discos magnéticos. Estos datos están a disposición de los usuarios, incl usive los cartógrafos. En cualquier caso los cartógrafos deben evaluar siempre la exactit ud de estos datos, así como sus caracterlsticas representativas. Luego los debe procesar. antes de representarlos gráficamente en el mapa. Recopilación de información y levant amiento en el campo Fotografía aérea Percepción remota por satélite. Fig. 11 Fuentes de información 86 3.2.2. Datos Para crear una imágen cartográfica, el cartógrafo requiere de datos espaciales; es decir, datos cuya ubicación en el espacio es conocida. La ubicación espacial de los datos puede ser meramente geográfica (Fig. 12), mostrando la distribución real de los fenómenos sobre la superficie terrestre, o administrativa, que presenta datos relac lanados con áreas administ rativas elegidas como áreas estadfsticas; por ejemplo, densidades de población (Fig. 13), o fenómenos directamente asociados con el lugar de registro (estaciones meteorológicas). Flg . 14. Más aún, est os datos pueden ocurrir en el espacio en forma continua y uniformemente d(spersa, o de modo discontinuo y disperso. Pueden también existir en forma de datos numéricos o da tos cuantitativos (cantidades absolutas, proporciones, porcentajes ...). o en forma de datos que no se pueden medir, denominados datos cualitativos (uso del suelo, tipos de asentamientos, infraestructura turfst ica...). Toda esta información puede también contener un c ierto número de componentes o caracterfsticas, cada una de las cuales representa una cierta variedad en los datos (varios componentes de una unidad de uso del suelo, varios grupos de población...). Una variable es un dato que puede someterse a diversas modificaciones o contener varias características. Al número de carab't erfs t icas se le llama longitud de la variable. En el caso de variables cuantitativas, la serie de estas caracterl sticas puede estar compuesta por valores continuos (cantidades) como la temperatura o la escorrentla o por vari ables discontinuas (número de habitantes, datos por área administrativas, cantidad de precipitación). En todos los casos, un mapa es de ut ilidad so/amente cuando muestra /as diferencias existent es entre la localización y las caracterlsticas de por lo menos dos fenómenos, o de por lo menos dos caracterlsticas de un mismo fenómeno. 12. Distribución de las reglones més importantes productoras de fruta s y vegetales en Francia: representación de la ubicación geográfica; es decir, el área real de las reglones, con el fin de mostrar también diferencias en cantidades (toneladas, productividad, frecuencias). 13. Muy a menudo los datos estadisltlcos son recopilados por unidades administrativas, los limites de las cuales constituyen una restricción al análisis geográ fico de los fenómenos. (Variación anual de la población urbana en Francia, por regiones, entre 1962 y 1968). 14. Representación de las temperaturas medias para el mes de enero en Franela: Interpretación de datos colectados en estaciones meteorológicas y compilación mediante Intervalos de pasos iguales, mostrando un Incremento continuo (igual a una representación de " relieve" general). 87 o.),,, o.), nC::IG\.IVIIC:S Cl III C IV:S UCUV<> El mapa transmite informacion . Esta información se vuelve obvia solamen te si las relaciones existentes entre los datos elemenlales o conjuntos de datos se perciben clara e inmediatamente. Las relaciones existentes entre los datos pueden darse en t res diferentes niveles: Relación cuant itativa: cuando los datos pueden medirse y dar respuesta a la pregunta de " ¿Cuántos?" (habitantes, toneladas, áreas, etc.), Fig. 15. Relación de orden: cuando los datos proporcionan una respuesta a la pregunta: " ¿Cuál es el primero, cuál es el segundo, cuál es el tercero, etc.?". Estos datos puecen ser numéricos. En tal caso estarán distribu idos en clases (o grupos de valores consecutivos), Flg. 16. Habrá datos no susceptibles de medida, por ejemplo, orden cronológico (periodos ce tiempo), orden jerárquico (rango administ rativo), Fig. 17. Diferencias: Ciertos datos ni se pueden medir, ni se pueden ord enar, sino que simplemente son diferentes ent re si (cultivos, industrias, ...), Fig. 18 En ciertos casos, las diferencias hacen posible una selección: distribució n de los datos por familias. grupos, categorlas, que ro están ordenados (grupos de actividades indust riales, grupos de especies vegetales). Flg. 19. 15. Número de habitantes: típicos datos cuantitativos. - .. .. A 3.2.4. Procesamiento de datos, elaboración de información Los mapas se pueden compilar como una síntesis visual obtenida después de procesar los datos originales, por ejemplo, haciendo uso de sistemas de clasificación visual, como las matrices de ordenación, o el tarjetero de Imágenes de J . Bertin (F;'g, 20a, b}, o la representación de factores dominarl es definidos en gráficas t riangulares, de acuerdo con el número de series o caract erísticas por usar y conforme al hecho de si las características están ord enadas o no (Fig. 21}. Cuando existe una buena canlídad de datos por utilizar, a veces es necesario seleccionarlos para clasi fi car sus caracterlsticas o ca te go rlas en relación con la escala del ma¡::a. Cada documento cartográ fico se debe elaborar a una escala apropiada a la cantidad de in fo rmación por comunicar: Si la escala es demasiado grande, se dispersa la atención del lector del mapa; si es muy pequel'\a, la dens•dad de la información hace muy dificil distinguir los diversos elementos del mapa. .. B B e 16. A: 5 a 20 empleados; B: De 21 a 50 empleados, C: de 51 a 100 empleados. Número de empleados agrupados por clases. Típica información ordenada. '"' 17. A: Camino naciona 1; 8: camino secundario; C: camino vecinal. Orden Jerá rquico y cronológico. Típica info rmación ordenada. 88 T ... ~* • 00+'1 Oee-I0i'"'""". . .~ .. ~ II ~ 18. Todos los detalles aquí aparecen con el mismo nivel de percepción: solamente difieren entre si 19. Las áreas mostradas con el mismo patrón indican de inmediato que pertenece al mismo grupo: selección A • H í22Zl B J • Oili] F e • 1:.;.;1 + D 1 • 1:-:·:-:1 E G • 188$?!1 a 20. a. Matriz de ordenación: clasificación visual de los datos y su representación cartográ fica. b. Tarjetero de Imágenes (de J. Bertiní, La Graphique). 21. Gráfica triangular: clasificación de datos con 3 componentes, y su expresión cartográfica Jóvenes (Y) Adultos (A) Ancianos (0), en % ~ A A dominante RO 3.3. Representación gráfica 3.3.1. Para transmitir información: el lenguaje cartográfico • La información que se comunica mediante un mapa debe ser fácil de leer, fácil de entender (interpretación) y fácil de recordar (memorización). Con el fin de alcanzar esta meta, el cartógrafo debe hacer uso de un lenguaje apropiado. Este lenguaje es: escala del mapa, mediante generalizac ión. Por ejemplo, una agregación de puntos en una escala grande, se convierte en un área si se lleva a una escala más pequei'la y se vuelve un punto aislado en una escala muy pequei'la (F ig. 24). La generalización relacionada con el posicionamiento permanece como una necesidad a fin de mantener el mapa claro y legible. Frecuentemente se aplica en cartografía topográfica o para la compilación del mapa base en c artog rafla temática. • VISUAL: Sigue las reglas de la percepción vi sual, que es instantánea. • UNIVERSAL: Debe ser entendido por todo el mundo • GRAFI CO: El mapa, un objeto material, se puede conservar y comparar con otros mapas (colecciones, atlas). El mapa se puede reducir, amplificar, reproducir o t ransmitir. • 3.3.2. Posicionamiento Antes de escoger un sistema de representación grá fic a, se debe analizar la ubicación de los datos en el espacio. El posicionamiento es la transcripción sobre el plano del mapa de la localización geográfica de los datos, Fig. 22. El plano del mapa represen ta siempre una cierta parte del espacio. Todas las ubicaciones conocidas de un punto en el espacio se pueden proyectar sobre este plano en X e Y, inclusive la localización de fenómenos invisibles sobre la superficie terrestre (por ejemplo fenómenos definidos en relación con datos numéricos). Cada punto se puede considerar como la intersección de dos ejes coordenados, ya sean geográfi cos o geométricos (cartesianos).• Este punto se puede digitalizar, codificar y poner en un archivo. Sistemas de posicionamien to El posicionamiento puede ser por punto, línea o área • El posicionamiento puntual se define por un punto situado en el espacio. • El posicionamiento lineal se define como la conexión entre dÓs puntos. • El posicionamiento en área se puede obtener por la linea que limita por lo menos tres puntos que no están en linea recta. Esta frontera indica el limite real de un fenómeno en el espacio, Fig. 23. Características del posicionamiento La localización de un fenómeno es un dato que se da al cartógrafo, quien no debe cambiarla; por lo tanto , es inalterable. Por otra parte e l cartógrafo debe adaptar el posicionamiento de este dato (es decir, su localización ·¡ transcripción gráfica en el plano del mapa) conforme a la • La esctructura del lenguaje gráfico fue definida por J. Bertin en Semiologie Graphique, París, 1967. 90 22. Todos los datos que se pueden localizar en el espacio se pueden posicionar sobre el plano del mapa: posicionamiento. 3.3.3. Bases del lenguaje, el elemento gráfico En el núcleo del lenguaje cartográfico se encuentran elementos gráficos simples: puntos, líneas, superficíes sombreadas. Estos elementos de dibujo carecen de significado por si mismos, pero se les usa en la construcción de símbolos. 3.3.4. Diseñ.o de simb~os El sfmbolo gráfico es una imagen escogida por el cartógrafo con el fin de representar datos, un fenómeno, una idea. Es por lo tanto el más fundamental de Jos elementos del diseño y lenguaje cartográfico. Los slmbolos en un mapa se deben construir para mostrar con claridad: • La localización geográfica precisa de los detalles que representan. • Las relaciones (cantidades, posición ocupada, selección o diferencias) que e xisten entre ellos. Los slmbolos compilados sobre un mapa están en últ ima instancia diferenciados entre sí por su posición. Un símbolo puede ser de la variedad puntual: construido ya sea con un punto propia!llente dicho, o una pequeña f igura puntual (más generalmente, cad a simbolo t iene una delineación que no corresponde con el limite topográfico real del detalle en el terreno). Los sfmbolos lineales se construyen a partir del eje que une dos puntos. Los slmbolos areales se construyen a partir de y están limitados a la frontera correspondiente a los detalles topográficos reales del terreno (Fig. 25). - 7 r=y \ 1" \./ ...... ¡7 . ~ ! ./ ./ / ~ V UIIL L! .J!ll,.,. [twá!ll~ll X ,___~ i 1 1 :¡ 1 J 1\ "' V V~ [\ / ~ i'.. .~ 23. Los símbolos puntuales, lineales y areales están siempre definidos en el plano del mapa, mediante puntos que se pueden localizar con precisión en X e Y. A esta localización se le puede dar un número de código, se puede registrar y marcar. La automatización de la cartografía se basa en este principio. '- 1: tOO 000 000 ALGÉRIE AA A A fP A A A A Ll BYE A 1: 15 000 000 24. Cambio de símbolos. Sin modificar la idea o los datos representados, .se puede hacer necesario cambiar los símbolos a medida que disminuye la escala. 25. Símbolos puntuales geométricos: pueden variar de tamaño. Los símbolos puntuales pictóricos y su inclusión dentro de símbolos geomét ricos. Símbolos lineales Símbolos areales 01 ti diseflo de los simbo/os es independiente de su posición. Un símbolo puntual se puede usar en la localización de un punto, a lo largo de una linea o dentro de un área. Lo mismo se aplica al símbolo lineal (Fig. 26). El diseño de los simbo/os es también independiente del área afectada. Un símbolo puntual puede ser muy grande sobre el mapa (por ejemplo, un círculo proporcional a la población de una ciudad muy importante). Por otra parte un simbolo areal puede ser muy pequeno (por ejemplo, un dato de información relacionada con el area de una munici palidad pequeña representada sobre un mapa a la escala de 1:2 000 000, Fig. 27). Generalización de símbolos: se ha visto que cuando un mapa se amplifica o se reduce, es a veces necesari o modificar la posición de los si m bolos, lo que a su vez puede implicar una necesaria alteración de los mismos, q.ue sin embargo continúan representando ros mismos datos (Fig. 24). •~ :~ :. .·: . • g 0 8 ....~.. ..~ DD 0° ... o o o o o ... ..• A. •••• •••••.. •••• • 26. Símbolos puntuales utilizados en la localización de puntos, a lo largo de una linea, o dentro de un área. Símbolos lineales usados para ubicar puntos, a lo largo de una linea y dentro de un área. 27. Representación puntual. Representación en área. 92 3.3.5. Variables visuales Estas constituyen medios visuales para variar los elementos gráficos o los símbolos utilizados en el mapa, 0 para mostrar diferencias o relaciones existentes entre las diversas clases de datos. Se puede hacer uso de las variaciones en tamaño, textura, iluminación, va or, color, orientacíón y forma. 3.3.5.1. Tamaño La variable tamaño se puede expresar en términos de longitud o área del símbolo (en ocasiones, también en términos del volúmen, aún cuando el ojo solamente puede percibir dos dimensiones sobre el mapa; las variaciones en volumen son usualmente difíciles de comparar entre sí) (Fig. 28). Como regla, las variaciones en tamaf\o son ilimitadas. De hecho, la única limitación está en la aptitud del ojo para percibir ciertos umbrales mínimos de diferencias lineales o areales (véase también 3.4.4.). 3.3.5.2. Textura y estructura Dentro de un símbolo, ciertos elementos gráficos simples pueden estar distribuidos regu larmente. La textura se refiere a la for ma de estos elementos y la estructura a su arreglo espacial resula r (Fig. 29). A través de las variaciones de símbolo a símbolo en textura y/o estructura de estos elementos gráficos es posible mostrar diferencias obvias entre símbo.os o grupos de símbolos. 28. Valores numéricos mostrados mediante cifras: el ojo no percibe las diferencias. Los mismos valores mostrados mediante símbolos proporcionales. Ahora se pueden percibir de inmediato las diferencias entre las cantidades. 29. Variaciones en textura y estructura de elementos dentro de símbolos puntuales, lineales o areales. 93 3.3.5.3. Valor La variable valor es la variación en la intensidad de la luz percibida por el ojo como tonos de gris, variando del blanco al negro (Fig. 30). En la práctica, especialmen te cuando se llega a la impres ión de estas variaciones de valor sobre un mapa, se utiliza una variación de textura. A través de una modificación en el tamai'io y en consecunecia del. espacio entre los elementos gráficos del símbolo, se obtiene una variación en valor. De este rmodo, el valor es la relación entre la superficie cubierta por los elementos gráficos y el espacio en blanco que queda entre ellos. Esta relación se expresa en porcentajes: una superficie en blanco corresponde al 0.0%; una superficie es del 50% cuando hay equilibrio entre el blanco y el negro, y del 100% cuando los elementos gráficos cubren toda la superficie. Se dice entonces que está saturada. Existen pantallas ern pelfcula disponibles comercialmente con 1O intervalos del 10%. En realidad, el ojo humano no puede acomodar fácilmer"~ te dif·erMcias en valor menores que el 10% entre dos áreas adyacentes del mapa (Fig. 31). . Efecto estructural y de vibración. Siempre que los elementos graficos están en equilibrio con el fondo blanco (50%) se produce un efect o de vibración o cintilación, especialmente coando los elementos gráficos de la estructura son lo suficientemente grandes como para ser percibidos separadamente. Entonces resulta que en el o jo se produce el efecto de cint ilación entre elemento's blancos y negros de impc·tancia similar. Estas estructuras causan una apariencia desagradable, dan una importancia excesiva a ciertos símbolos en el mapa y deben evitarse (bandeamiento alterno, clrculos concéntricos, lineas intermitentes gruesas. Véase Fig. 32). 3.3.5.4. Grano Cuando el"tamaño de los elemen tos gráficos que forman un símbolo se modifica por amplifi cación o reducción fotográfica, se obtiene lo que se llama una variación del grano. La variación asl obtenida no causa ningún cambio en estructura o valor y permanece inalterada la relación entre los elementos y el fondo blanco. El grano es una variación en tamaño de los elementos gráficos o de los símbolos puntuales o lineales distribuidos sobre la superficie (Fig. 33). 94 30. Variación en iluminación, o valor ••••••• • •••••••••••• ..... ................ .............................. ..... . .... . ........... . . . ......... . . ........... . . . . ...... . . . . ...... .... . ................................. ·:·.·:·.·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·.·:···:· :···:·························:······· ............................... ...... .. .................... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... .... ·······=-·· ... ... .................................. ... ........ .····························· ~.:-~-~.~-~-~-~-~-~-~·'!·!·!·'!·!·~-~-~-~ • • • • • • • • • • 1 1 ••••••• •• •••••• •• 1 • • • • • • • • • • • • •••••••••••• • • • • • • • • • • 1 60 % 111 50% • •••••• 11 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 40% 20 % ••••••• •••• 70% • • •' ••••• ••••• • • " • • •••• •••• ••• •• • ~ 80 % 80% 31. Relación ent re blanco y negro expresado en porcentajes. ,, 1 1 1 1 32. Efect o de vibración que resulta cuando los elementos gráficos están en una relación de 50% con respecto al fondo blanco. ..., .............-.-........ .-............. -..... . e e a<,.• .• • ..L.•" • • • r.•.•.•.•.•.• ·,•:·~·;·;·;·; ~ • :r·······~·=·:·:·:·:·: • • • • • • • ~••• .·.·.·.·.·. • •• '•• • •.•.,¡··.·.·.·.·.·. • - ~ ·-•-•~....... ~~·~·~·~·J~-~-~.~-~-~- 33. Variaciones en grano: los elementos gráficos utilizados (puntos, lineas) están ordenados de acuerdo a su tamaño. Sin embargo permanece constante la relación entre los elementos gráficos y el fondo blanco. 95 3.3.5.5. Color Las variaciones de tonalidad en tre los colores rojo, amarillo, verde, azul , etc., que puede percibir el ojo cuando se ven los símbolos, no se producen por el uso de elementos gráficos simples part icul ares o por el diseño de características particulares para los símbolos, sino por el cambio de las tintas de impresión utilizadas en los mapas. ¿Qué cosa es el co lor? La sensación de col or puede definirse antes que tod o como un fenómeno flsico. En realidad, las rad iaciones coloreadas correspondientes a los colores usadcs en un mapa son componentes de la luz sola r. La luz coloreada está compuesta de Partículas ligeras llamadas fo tones, cada una de las cuales se mueve con una longitud de onda diferen te. La .l uz solar es blanca en apariencia, aunque en rea lidad está integrada por una serie de componentes que se combinan. En ciertas situaciones, sin embargo, estos elementos aparecen separados entre sí (descomposición de un rayo luminoso a través de un prisma, efecto de arco iris, etc.). Resulta obvio ·entonces que las varías componen tes están ordenadas de acuerdo a una secuencia bien definida: azul-violeta, azul, verde, amarillo, rojo-anaran jado y morado. El ojo humano no puede perc ibir ninguna luz más allá de l azul-violeta y el morado. Entre es~os dos limites los rayos luminosos de color se suceden uno a ot ro con la secuencia f ija de su longitud de onda (aproximadamente de 41 O a 650 nanómetros, o milésimas de micra). Las longitu des de onda corresponden a una zona del espect ro solar donde cada color exis te en estado puro (monocromático) y tiene su intensidad máxima. Se puede percibir visua lmente la sensación de color ya sea a través . de un cuerpo blanco que refleja la luz coloreada, o mediante un cuerpo coloreado que refleja la luz blanca. Todos los colores que el ojo puede percibir corresponden a campos más o menos extensivos del esp,ectro, cuya long itud de onda está caracterizada por la tonalidad del color. Colores fundamentales, colores primarios Los co lores fundamentales, son los tres colores azul· violeta, verde y rejo-anaran jado, situados apro ximadamente a igual distancia a lo largo del campo visible de las longitudes de onda del espectro solar. Los colores fu ndamentales son complementarios de los colores primarios: " cian" azul, amarillo y rojo·púrpura, llamado " magenta" (Fig . 34). Combinación de colores Es posible combinar colores en varios porcentajes de valor (tintes). Principiando con los t res colores primarios y superpon iendo pantallas, es posible obtener tod os los colores en todas las variedades de tintes como se indica en las cartas de color: variaciones y tint es de anaranjado por mezcl a de varios tin tes de amarillo y magenta, variaciones y tintes de verde por mezcla de varios tintes de clan y amarillo y variaciones y t intes de violeta por mezcla de varios tintes de cian y magenta. La combinación al 100% de los tres colores primarios pro duce el negro los tres colores primarios, no sa turados, producen al mezc larlos un color cobrizo. Sin tesis aditiva y sustractiva Si sobre una pan talla blanca se proyectan tres círculos de luz roja verde y azu l, la superposición del rojo y el verde produce amarillo; el verde y el azul producen cian; el azul y el ro jo dan magenta, y el rojo, verd e y azul (los 96 t res colores fundamentales) producen Olanco. tsta es una smtesls aditiva. Si se superponen filtros coloreados enfrente de la luz blanca, la superposición de los fi ltros magenta y amarillo producirá n el color rojo, los fil tros magen ta y ci an darán el azu l; los f iltros cian y amarillo producirán el verde, y la superposic ión de los tres filt ros dará neg ro (cada filtro bloquea la parte que le corresponde de la luz blanca). Esta es la síntesis sustractiva. (Fig. 35): 1. Los aditivos rojo, azul y verd e son de interés cuando se d iseñan mapas para proyectarlos en una pantalla de cin e o de televisión a color. 2. Los sustractivos primarios, magenta, cían y amarillo, más negro, son los colores de las tintas básicas utilizadas para imprimir mapas mu lticoloreados. Color, valor y saturación Todos los colores pueden estar sujetos a variaciones en su luminosidad (valor); es decir, pueden parecer más claros u oscu ro s cuando se combinan con una mayor o menor proporción de blanco, mediante el uso de pantarras. Los colores puros (sin nada de blanco) se dice que están saturados. No es posible distinguir más de tres grados de saturación del amarillo, cuatro o cinco grados en el verde o el rojo-naranja, seis de rojo y hasta ocho de azul y violeta. Percepción de la brillantez de Jos co lores El color de un objeto o elemento del mapa puede ser percibido por el ojo de acuerdo con la cantidad y la composición de la luz incidente. SI el rayo de luz está completo (es decir, si está compuesto po r las tres longit udes de onda f undamentales), no alterará el color orig inal del objeto. Sin embargo, si la luz está incompleta, sf habrá modifi caci~n. Por ej emplo, los elementos amarillos y rojos del mapa aparecerán grises en la luz eléctrica anaranjada (luces del metro de Parls). Los colores por usar se deben elegir con cuidado cuando el mapa se dibuja o se va a usar en un ambiente de luz artificial (Fig. 36). La intensidad de la luz influencia t ambién la percepción de los color&(i. Los colores que tiene una long itud de onda larga (del amari llo al rojo) aparecen más brirrantes bajo una luz intensa y más suaves ba jo luz tenue (por ejemplo, en el crepúsculo). Lo contrario es cierto para colores con una longitud de onda corta, del azul al violeta (Fig. 34). 0,8 0,6 0,4 0,2 ¡itud de o nda 400 450 500 1 550 ~~ 1~ espectro ~ 11 3 1 ~ 1 ~1 >V Q) t' Q) > 650 600 1 e"' 1¡ ·e"'(ije: :a 1 1 ~1 ó 700 1 nanómetros 1 1 1 1 subrayados: colores primarios no subrayados: colores fundamen tales 34. Escala de los colores del espectro que pueden percibirse visualmente, e influencia de la i ntensidad de la fuente luminosa en estos colores. SuperpoSICión de filtros B 35. Principio de la combinación aditiva (de H. Deribéré) A. Por l a superposición de luz coloreada proyectada sobre una pantalla blanca: síntesis aditiva. B. Colocand.o di scos transparentes coloreados sobre un fondo luminoso: síntesis sustractiva. luz incompleta 1\ ' - amanllo gros V 36. Modificación del color por l uz artificia l. 97 ,-..VfJ'wY'V ~ tJ~ I VV•OJ::J ,VV~ Vt;'l '-'VlVI Las impresiones y sensaciones que experimenta un lector de mapas cuando ve los colores ha sido siempre, concientemente o no. una gula para los cartógrafos. Los colores c:mnotativos son aquellos que recuerdan al lector los .colores que se encuentran en la naturaleza (verde para bosques y vegetación en general, azul para humedad o en general para cualquier detalle que esté re lacionado cor el agua, amarillo y anaranjado para granos y para coJalquier cosa que tenga que ver con aridez, arena, etc.). Se hace una distinción entre los colores cálidos (roj o, amarillo) y los colores fríos (azul, violeta), o los colores frescos (verde). Se usan los colores llamados cálidos con el propósito de representar elementos del mapa que deben destacar o señalar su importancia, en tanto los colores fríos representan detalles débiles o menos importantes. De hecho, estas tendencias se basan en la percepción de los colores por si mismos. En realidad, debido a las diferencias entr-e sus longitudes de onda, los colores llegan al ojo en forma diferente: algunos se perciben "antes", o "más cerca" (rojo, los colores con longitudes de onda larga). Otros se perciben "después' ' o " más allá" (azul y los colores con una longitud de onda corta). La práctica al elegir los colores (que puede variar de pals a pafs) debe ser generalmente respetada con el objeto de ha cer que el mapa sea más fácil de entender localmente. Los colores pueden parecer que son más o menos puros, o más o menos intensos de acuerdo con los otros colores que los rodean. Un color tiene una apariencia más clara y más vivida cuando está rodeado de blanco, y más oscura cuando está circundado por negro (Fig. 39). La representac ión de elementos lineales finos (límites de áreas, curvas de nivel, caminos) en amarillo debe evitarse especialmente cuando estos elementos se superponen a colores más oscuros. 3.3.5.6. Orientación Es posib le expresar di ferencias entre sfmbolos por su orientación. Esta variable se puede usar solamente con elementos gráficos o símbolos lineales, lo cual restringe sus posibilidades. La orientación se puede usar como una variable gráf ica o geométrica; es decir, cada orien tación representa un diferente grupo de información (tipos humanos, especies vegetales, Fig. 37). Pero también se puede usar para representar una dirección geográfica precisa. (véase 3.5.3.). . La orientación es la única variable visual que puede proporcionar representaciones efectivas de todos los fenómenos dinámicos: direcciones, movimientos. atracciones, migraciones, véase Fig. 38. 37. Va ri aciones en la orientación de elementos l inea les (vertical, horizontal y a 45°) diseñados pa¡;a diferenciar símbolos puntuales, lineales y areales. \ \ 98 1 '\ 38. Representación de movimiento (aqul. migraciones rurales) utilizando varios elementos lineales orientados. A. Orientación radial B. Orientación concén trica. 3.3.5.7. Forma Las variaciones en forma (no confundir con las formas . de localizaciones geográf icas) consisten en modificar la delineación del símbolo. Estas variaciones se aplican solamente a los símbolos puntuales, y en ciertas circunstancias, a los símbolos lineales, pero nunca a la forma de un símbolo areal, ya que ésta re presenta una localización geográfica que no se puede modificar (fig. 41 ). Con el propósito de expresar diferencias de forma dentro de símbolos areales, la única posibilidad consiste en introducir elementos gráficos o símbolos puntuales o lineales a intervalos reg ulares dentro de estas áreas. Su forma sigue siendo la misma a través de la superficie particular, pero puede variar de área en área, en la que · cada forma represent a una categoría part icular de los datos (los patrones de símbolos son muy comunes en ta representación cartográfica de superficie topográ ficas, Fig. 39). Las formas utilizadas en cartografia se denominan pictóricas o representativas cuando sugieren, de manera general, la forma real de tos detalles de información. Sin embargo, muchos datos que no pueden verse, no se pueden representar de este modo. Las formas geométricas tales como cuadrados, clrculos y triángulos se están haciendo muy comunes para la representación de datos, especialmente de t ipo estadístico. .... 39. Patrones areales. 3.4. Reglas del lenguaje cartográfico 3.4.1. Información cartográfica y aplicación de las variables visuales. Un mapa transmite información solamente cuando se muestran claramente y en la forma más simple posible las relaciones ent re los datos elementales o conjuntos de ellos. Estas relaciones se traen a luz a través del uso apropiado de las varia bies visuales; cada variable visual permite solamente un cierto nivel de relación entre los datos elementai.Js o conjuntos de ellos por representar. RELACIONES ENTRE LOS DATOS VARIAB LES VISUALES DifereJ'Icia Orden Cuantitativa Tamaño X X Valor Color X Asociativa Textura Grano Orientac-i ón Forma Selectiva X X X X X X X X 99 ;$.4.1.1. Hepresentacion ae relactones cuantttattvas La variación en el tamaño de símbolos constituye el único medio para representar variaciones cuantitativas, puesto que son las únicas que se pueden medir. Se habla de una variación con tinua cuando el tamaño de ca da símbolo es proporcional a la cantidad representada. Habrá tan tos diferentes tamaños sobre el mapa como cantidades por mostrar (Fig. 28). La variación es discont inua cuando las cantidades por mostrar se agrupan en clases, estando cada clase representada por un símbolo cuyo tamaño es . proporcional a la clase (Fig. 40). El tamaño de los diferentes simbo os debe ser en cualquier caso proporcional a una cantidad precisa. Por ejemplo en este caso, al valor promedio de la clase. Las otras variables visuales jamás pueden mostrar can t idades o relaciones entre ellas. .,. ... ' · ' · n o:;¡Jtt::>t:llli:l\; tUII u~:~ retactones ae croen El uso de valores (de gris) en un mapa, sugiere siempre una relación de orden entre los datos. y los efectos son inmediatos (Fig. 41). De manera similar. las variaciones en tamaflo pueden mostrar relaciones de orden entre los datos. ya que siempre es posible clasificar los d iversos tamal\os de los símbolos (Fig. 42). Las variaciones en grano por ejemplo (véase 3.3.5.4.), que son básicamente variaciones en tamal\o, se pueden usar para representar una relación de orden . Sin embargo, cuando se usan como símbolos areales (área formada por elementos gráficos tdénticos), estas variaciones no parecen tener una diferenciación en valor y no representan por lo tanto re laciones de orden (Fig. 43). Los colores no tienen una secuencia normal. Sin embargo es obvio que existe una progresión de color a color cuando los colores se arreglan conforme a su posición en el espectro visible: amarillo-anaranjado-rojo. ó amarillo-verde·azúl·violeta (gradación armónica). La s variables visuales restantes no t ienen u tilidad para la represen tación de re laciones de orden. 3.4.1.3. Repre sentación de diferencias Todas las variables vi suales expresan diferencias entr e los datos elementales o conjuntos de ellos, pero algunas solamente pueden mostrar diferencias cualitativas y nada más. Por ej emplo, los símbolos que varían solamente en forma , textura y orientación, aparecen en el mapa como que tienen el mismo nivel de importancia; no es posible med~tlos o darles un arreglo ordenado. Sin embargo. se deben distinguir aquí dos niveles de percepción: • N1ve1 de selección: Las variaciones en color y textura siempre muestran grupos. fami lias o ca tegorlas de datos. No se puede clasificar a estos grupos (a menos que se usen los colores en su secuencia espectral (véase arriba), o se combinen las tex turas con variaciones en valor. Fig. 44). • Nivel de clasit,cación: Las variac iones en forma 40. Cultivos a campo abierto (Atlas de París y de la región parisina, 1967) El tamaño de los círculos muestra solamente, en forma convencional, los valores de las clases. (que solamente se pueden apl icar a símbolos puntuales) y orientación (que nada más se aplican a símbolos lineales o alargados) pueden mostrar solamente diferencias simples entre los datos. con exclusión de cuale~quiera tipos de relaciones cuantitativas o de orden. La variación en orientación permite la selectividad solamen te en casos muy partícula res (Fig . 45). Granjeros o o o o o 100 5 a 20 21 a 50 51 a 100 101 a 150 151 a 190 o 41. En esta figura los valores de grís utilizados en los círculos hacen posible diferenciar los mismos círculos. En primer lugar se ven y se agrupan los mós oscuros (selección), luego los demás conforme dismin uye el tono oscuro (ordenación de los círculos). 42. Los tamaños (áreas de estos círculos) son proporcionales a c an tidades precisas. También pueden expresar una relación de orden entre los datos (en este caso, de 1 a 10). 43. Clases cuantitativas, represen tadas por variaciones en grano de elementos de la misma forma. • Si solamente se toma en consideración el tamaño de las lineas, es fác il dar un arreglo a estas áreas de acuerdo con el tamaño de las líneas, de la más grande a la más pequeña. • Si solamente se considera la totalidad de las lineas; por ejemplo, como un símbolo areal, pareciera q ue todos estos símbolos tienen el mismo valor. Por lo tanto, es imposible dar alguna f orma de arreglo a las líneas. 44. Estos círculos se pueden diferenciar solamente por su textura, lo cuall permite agruparlos en cinco categorías no graduadas: selección 1 1f 1/ - 1 1 11 /1- / / / t- 1 t-1 1,' 1 1 1' 1¡ 1' ' / ' 1/1 1 ~ 1 111,1 --' '-- f • l ~ 11 11 ¡ /1) - /; - / 1 ~-,1 1~' - 1 1 1' 11' / ~ l/1 1 • _, ' 1 11 1 1 i' -,- 45. 1. La variable orientación usada en forma aislada. 2. La variable orientación usada en combinación con otra variable visual, tamaño en este caso: la selección es más fácil. 101 ;,.4.:l. ti uso ae 1as vanao1es v1sua1es ae acuerao a1 método de simbolización. Las variables visuales operan solamente sobre los símbolos, no sobre su ubicación. El uso de las variabl~s visuales está ligado a los varios sistemas de representació n por puntos, líneas y áreas en los que aparecen los símbolos. Estos diversos sistemas se escogen de acuerdo con la naturaleza y ubicación de la información representada. La posición de la información en el mapa se define mediante la localización geográfica y la escala del mapa (véase 3.3.2.). Las variaciones en tamaño se pueden aplicar solamente a simbo/os puntuales o lineales que tienen forma geométrica (ya que sólo los símbolos geométricos son susceptibles de medida: radio de un circulo, lado de un cuadrado, ancho de una faja, definiendo por lo tanto un área que se hace proporcional al valor por representar). Estos símbolos pueden estar relacionados con una zona o área (por ejemplo, círculos proporcionales que muestran la población de un área; puntos o lineas que forman un patrón regular con variaciones en grano). Pero un área, como slmbolo, no puede cambiar de tamaño, ya que éste está fijado por la extensión geográfica del detalle (véase 3.3.2.). Los slmbolos pictóricos puntuales (véase 3.3.4.) pueden variar de tamaño solamente cuando están relacionados fácilmente con slmbolos geométricos (Fig. 25). En lo que respecta a /as variaciones en valor, textura y grano, el método utilizado (punto, línea o área) y la ubicación, son de poca importanc ia. Sin embargo, los slmbolos deben ser lo suficiente grandes como para que revelen estas variaciones. Se ha visto que las variaciones en orientación, son posibles solamente cuando se está tratando con simbo/os lineales o alargados y que las variaciones en forma están restrictas a simbo/os puntuales (y slmbolos lineales en ciertos casos limitados). Las variaciones en color son efectivas en los tres tipos de símbolos, cualquiera que sea la superficie. Pero el . grado de efect ividad de los colores depende de io que los rodea (electo de vecindad, contraste simultáneo), véase 3.3.5.6. y Fíg . 46. Todas las variables visuales pueden ser usadas para todas la ubicaciones, inclusive variaciones en tamaño, orientación y forma. si en la representación de un área por símbolos puntuales (variables en tamai'lo y forma), o slmbolos lineales (variables en tamano (ancho), orientación y forma) , éstos tienen un arreglo uniforme sobre la superficie en cuestión (patrón). El uso de las variables visuales está por lo tanto in fluenciado por: Las relaciones (cantidad, secuencia, diferencia) que existen entre los datos individuales o conjuntos de datos, y Los tipos de símbolos (pun to, línea, área) utilizados para representar esto s datos. 3.4.3. Combinación y efectividad de las variables visuales La percepción y lectura de un mapa ocurre siempre en diferentes etapas, siguiendo los diversos niveles de percepción. Lo primero que se ve es la distribución geográfica, seguida por los grupos de símbolos que emplean las mismas variables visuales. Si el mapa se imprime solamente en negro, se percibirán primero las 102 diferencias en t amaño o valor; es decir, las ciferencias cuantitativas en una secuencia ordenada de los datos que se están representando. Si el mapa se imprime a colores, a menudo aparecerán en primer lugar los contrastes en color. En cada instancia, no resu ltan muy evídertes los grupos de slmbolos que tienen la misma textura. Los slmbolos de la misma orientación son aún menos visibles, y f inalmente, aquellos slmbolos que tienen la m isma forma son los más difíciles de percibir. Por lo tanto, las variables visuales tienen diferentes niveles de efectividad que son universalmente entendidos. Sin embargo, no es posible clas f icar estos diversos niveles muy rlgidamente, ya que la efectividad de cada variable visual depende también del tamaño o del área del símbolo y de tos detalles vecinos que forman su ambiente. Por lo tanto es necesario que el cartógrafo tome en consideración la efectividad relativa de las variables visuales siempre que la ierarqula en importancia o el interés de los datos por mostrar en el mapa tenga que enfatizarse del modo más efectivo posible. Rango de las variables visuales: Las variables visuales difieren entre sí por la habilidad para mostrar un cierto número de diferentes datos elementales o conj untos de ellos. En principio, es posible introducir en el mapa variaciones de tamaño ilimitadas (el único seria el congestionamiento o las diferencias mlnimas de tamaño entre slmbolos que pueden percibirse, véase 3.4.4.). Normalmente, solo pueden distinguirse en el mapa de 7 a 8 valores de gris, colores o textu ra. Cuan-:lo se trata de la orientación, solamen te pueden detectarse cuatro variaciones. Las variaciones de fo rl"fla pueden ser ilimitadas en tanto sean pictóricas, pero solamente se pueden acomodar de seis a siete formas gec·métricas. La selección de variables visuales está también determinada por el número de caracteres de una variable part icular por representar. Combinación de variables visuales : Con el fín de aumentar las posibilidades de efectividad, se pueden combinar varias de las variables visuales; por ejemplo, color y valor (mapas climáticos, mapas de densidad de población mapas hipso~tricos), tamaño y orientación (pantallas de línea usadas para· diferenciar varias áreas), tamaño y forma (mapas que muestran establecimientos comerciales e industriales), textura y valor (representación de áreas). En tales casos el slmbolo representa dos tipos de relaciones entre los datos elementales o conjuntos de ellos. En todos los casos tienden a dominar el tamaño y valor, expresando las relac iones cuantitat ivas o secuenciales entre los datos. Estas relaciones, que no se hubieran hecho patentes con el empleo de una sola variable. ahora destacan con claridad (Fig. 47). De este modo, la imágen cartográfica se cons t ituye como sigue: mediante una constru cción gráfica simbolizada, establecida con precisión en una ubicación geográfica (determinando su posicionam iento) y por el t ipo de re laciones que el autor del mapa desea mostrar. SIMBO LO Z (A) L p TAMAÑO VALOR COLOR TEXTURA GRANO ORIENTACION FORMA X X X X X X X X .... X X X X X X 46. Posibilidades de uso de las variables visuales de acuerdo al tipo de símbolo puntual, lineal o areal utilizado. 47. Combinación de variables visuales. Aqui: t amaño + textura ... valor lumlnico + forma. 103 .>.'t.'t. &..lllllltl::l Utl liS pt:t\it:lp\iiUII V I ~Ui:ll, rt:ylli~ Utl .>.'t.'t.l. VIIIU I !il Utl pt:1\;t:lp\.01UII legibilidad* Un mapa debe poder leerse sin dificu ltad, bajo luz normal, por un usuario con visión normal. La impresión del mapa no debe afectar la calidad de la imagen original. El cumplimien to de estas condiciones asegurará la legibilidad de los más pequeños detalles (umbral de percepción). de la distinción entre detalles adyacentes (umbral de separación) y de las diferencias más pequenas entre los slmbolos que están sobre el mapa (umbral de diferenciación). En consecuencia, cuando el cartógrafo hace el diseno de la representación gráfica, debe tomar en consideración los siguientes criterios: ' Escrito por Jean Mlllot Este es el tamaño mlnimo del elemento gráfico que puede verse a simple vista en condiciones normales. En teorla, para un elemento aislado sobre papel blanco, ésto sigifica: - 0.1 mm para el diámetro de un símbolo puntual, - 0.06 mm para el ancho de un elemento lineal. En la práctíca sin embargo, se debe tomar en cuenta la alta densidad de la imagen cartográ fica, y el uso, en ciertos casos, de superficies de impresión coloreadas. asl como fa ctores dt: reducción. Se utilizan normalmente las siguientes especificaciones: Diámetro mfnimo de un sfmbolo puntual: 0.2 mm, Ancho mlnímo de un slmbolo lineal: 0.1 mm (en circunstancias excepcionales y pa ra ciertos elementos, 0.08 mm). Longitud mínima del lado de un cuacrado sólido: 0.4 mm Longitud mínima del lado de un cuacrado abierto: 0.6 mm (Fig. 48). 3.4.4.2. Umbral de separación Este representa la distancia mlnima entre dos elementos que pude observarse a sim ple vista en condiciones normales. Como es el caso del lente objetivo de una cámara, la capacidac del ojo para resolver detalle es limitada. Sí se ve una imagen de prueba, el observador descubrirá que existe una distancia mínima perceptible entre dos obje tos, por debajo de la c ual se funden en una s::>la imagen. En la práctica, este limite es de 0.2 mm para líneas paralelas o para superficies pequeñas con pantalla (Fig. 49). 3.4.4.3. Umbral de diferenciación Representa la..Qiferencia mínima entre dos elementos gráficos o entre dos símbolos de aproximadamen te el mis mo tamaño que se puede observa r a simple vista bajo condiciones normales. Con el fi n de hacer que estas pequeñas diferenc ias se puedan observar con c laridad y cert idumbre, se debe evitar por ejemplo: El uso de formas muy si milares (triángu los isósceles y equiláteros, círculos junto con hexágonos y octágonos); El uso de pantallas de puntos muy simila res, especialmente en el caso de áreas muy pequeñas; Tamanos muy similares para símbolos de la misma forma. Es muy importante en cartografla respetar estas limitaciones de la diferenciación, especialmente en el campo de la cartograffa temática. De manera similar, los umbrales de percepción y separación son muy importantes cuando se está tratando con problemas de generalización, particu larmente en el caso de cartografia topográfica (Fig. 50). 104 UMBRAL DE PERCEPCION punto • "0.2mm linea ~ 0.1 mm (0.08 mm) • e cuadrado sólido cuadrado abierto· a V "0.4mm V 0.6mm " UMBRAL DE SEPARACION -0.2 mm X0.2mm ~0.2 mm ;;;-~........-~i;;C..._;;_~_~_~_~_-_~~=- 0.2 mm 0.2mm textura visible 0.2mm 0.2mm UMBRAL DE DIFERENCIACION Los ejemplos aqul mostrados tratan las variables visuales de forma, orientación, valor y tamat'lo. mala forma: .l • .l • .l -' • oooo o 00oo valor : malo buena •••• •• • o Do o o 00oo moderada orientación: [> D. V' D. <] [> [> <J D. V' buena </> CJ oCJ <0 </>CJ</> <0 o ........... ..... tamaño: malo bueno 48·50 Umbrales en la representación gráfica bueno 3.5. Sistemas de representación cartográfica Los elementos gráficos o los slmbolos se pueden combinar para formar sistemas de construcción gráfica ligados a tipos part iculares de representación (punto, lfnea, o área). Estos sistemas son usados para satisfacer, a través de su efec tividad visual, las demandas de ciertos tipos de datos, los estadlsticos en particular. 3.5.1. La selección del sistema de representación El cartógrafo puede e·legir entre diversos sistemas de representación para desplegar los datos. Sus opciones estarán influenciadas por: Los tipos de datos por mostrar (por ejemplo, datos susceptibles o no de medida), y las conexiones existente-s entre ellos. La ubicación geográfica de los datos. La escala del mapa por elaborar. Estas condiciones influencian a su vez: La selección de las variables visuales por utilizar. El posicionamiento de los sfmbolos. Cada sistema de representación corresponde a un cier to tipo de mapa; también t iene limitaciones, más allá de fas cuales no se puede representar la información con efectividad. Por ejemplo, el modo pÚntual permite ubicaciones con precisión y rep resentaciones cuantitativas, pero nunca estará en capacidad de mostrar con claridad la extensión geográfica de un fenómeno. Solamente las lineas pueden representar con efectividad fenómenos geográficos que ocurren en forma de redes espaciales (hidrografla, tráfico, transporte), asf como las cantidades re lacionadas con ellas. Todas las representaciones areales de datos cuantitativos deben hacer uso de valores graduados; la Información es reduc loa a clases cuantitativas. 3.5.2. Modo de representación puntual; cartografía de localización Cuando el cartógrafo debe mostrar datos de población y de su distribvción en el espacio, piensa de inmediato en el uso de sfmbolos puntuales ya que éstos parecen ser los más evocativos para mostrar la combinación de número y ubicación. Sin embargo, y de hecho, existen posibilidades adicionales de uso de los slmbolos puntuales para mostrar esta información. Por ejemplo: - Puntos de valor unitario (El mapa de puntos) Esto se refiere al uso de un sólo simbo/o puntual con un tamano y valor estándar, por ejemplo, un punto con un diámetro de 1 mm 10 habitantes. O bien, se puede usar una serie de slmbolos puntuales con varios tamal\os y valores estándar; por ejemplo, un punto pequel\o 5 habitantes, un punto mediano = 50, un punto granee 500 habitantes (Fig. 51). Los puntos se posicionan con tOda exactitud y sirven como centroides poQiaclonales. Este sistema es el único que puede indicar la forma de las aglomeraciones y de mooo general, la distribución espacial. Si no se con oce la ubicación precisa, sino solamente el area en que es:á situada la población, se pueden distribu ir uniformemente sobre el área de interés una serie de puntos de igua valor. Esto produce ciertos efectos interesantes de densidad, pero la representación es más abstracta (Fig. :52). = = = 106 Simbo/os repetidos de valor unitario Es una variante del sistema anterior. Consiste en utilizar una serie de pequenos cfrcutos, o preferiblemente pequel\os cuadrados, cada uno de los cuales representa una unidad o un c ierto número de unidades indicativas de la cantidad total por representar, colocándolos uno junto a otro en el centro del área. Se obtiene una imagen abstract a, pero si los grupos de sfmbolos se acomodan cuidadosamente, resultan fáciles de comparar (Fig. 53). - Simbo/os proporcionales En el centro del área o distrito al cual se va a aplicar, se ubica un circulo (o bien un c uadrado o rectángulo), de un área proporcional a la cantidad por representar. Las áreas de los diversos circules sobre el mapa están re lacionadas entre sf de la misma manera que los valores que representan (Fig. 54). Sea N, el valor máximo por representar. n, cualqu ier otro valor en la serie S, el área del circulo que represent a a N s, el área del circulo que represen ta a n R, el radio del circulo que representa a N r, el radio del circulo que representa a· n entonces, ~ S luego, r = .!!. . o bien N 2 1r r 2 1r R = n N = R .J ~ Para cuadrados o triángulos con lados C para N y e para n, se tiene: e = c.J ~ Sin embargo, el cartógrafo debe determinar A ó e de antemano en relación con el espacio disponible en el área o distrito que contiene a N. Con el objeto de calcular r ó e se puede usar una regla de cálculo o una calcu ladora de bolsillo, junto con tablas de rafe es cuadradas. Pero existe un método que no requiere cálculos del todo, consistente en el uso de nomogramas, expedientes gráficos especialmente disenados para este propósito (véanse los nomogramas de Bertin, X.H. Lenz Cesar y A. H. Robinson), Fig. 55. 51·54 Ejemplo del modo de representación puntual. 55. Construcción y uso de un nomograma. Los valores 1,2,3,4,... N están representados por cuadrados con áreas de 1,2,3,4,... N: esto es con lados ..j1(0A}, .../2(08), .../3(0C), .../4(00)....../N(ON). Los tr_iángulos OAA', 088', OCC', ODD',...ONN' son semej antes y proporcionales a la rafz cuadrada de los números; similarmente, las longitudes AA', 88', CC', DO',... NN'. Esto permanecerá asl cualquiera que sea el valor del ángulo HOJ. Primero se escoge el valor NN' ( = R 6 C); luego se dibuja la linea N' O. Esta linea define todos los valores de r (=AA', 88', CC', DO',...). De este modo y con el fin de construir un nomograma: / N' = / o· / / / / ~--------------&~.~ N - -eo R(ó C) 1) Se marcan sobre un eje a partir de un origen O los valores de las rafees cuadradas de los números. R(ó e¡ desde el 2) Se dibuja una perpendicular NN' punto N. 3) Se dibuja la linea N'O, que define el valor de R (ó C) correspondiente a cualquier valor medido en OX. = N N' 2- k l~~Bfrlli±tltiürrmiDlliRlUlUlUliDlW[r:~c¡ 14 - 0,5 c_s & 7 a 9 10 H(O ( ) (nomograma, de H.X. Lenz Cesar) 12 ......., - Clasificación de valores Los diversos val ores por represen tar se pueden agrupar también en clases, cada una de las cuales esta representada por un slmbolo que se aplicara a todos los valores que pert enezcan a la misma clase. Este sfmbolo puede ser una distribución de puntos regulares de un tamallo proporcional a la clase (el sistema de Bertin, Fig. 56), o un sólo circulo con una superficie proporcional al valor medio de la clase (Fig. 57). Es mejor restringir el uso de este método para mapas que muestran slntesis con propósitos de señalar clases o t ipos de categorlas rapidamente y de manera· general, ya :::::,·:: :··· ....... ....... ····· · ::;;;·r. :::::.::: ............ ......... . ••.......• .·::::::::Y .......... ....... ······· ••••• o •• o o •••• •••• • • • o ••••• •• o ••••• - que existe cierta pérdida de información. Más aún, las • • • o o. estadlsticas de población a menudo se presentan ya clasificadas (por ejemplo, número· de empleados en la Industria). La población no puede representarse mediante slmbolos lineales o por una técnica de representación en área, a m enos que los datos estén relacion ados con el área, por ejemplo en el caso de mapas de densidad de población. En este caso, se dará a los varios distritos valores gradados de gris o de color, ca da uno de los cuales corresponderá a una clase. .... • • •• OCM!eft O'flll'l,Oj .,.. .,~•l nt -..11• X"'-..,.,..., ,.,.. - -..rt MITI'-Cl\n 56. Solicitantes de empleo (de Bertin, la Graphique) •e• 400 200 -400 100-200 • 50 -100 • 20-50 • 10-20 • 5·10 57. Distribución de propietarios de tierras. 108 3.5.3. Representación Lineal: Mapa de Flujo Los fenómenos geográficos relacionados con una ruta, una dirección o un movimiento, se representan por técnicas basadas en sfmbolos lineales, (rfos, caminos, ferrocarriles). Estas constituyen redes, construcciones gráficas formadas por secciones lineales rectas conectadas y ajustadas entre sf. El propósito de una red consiste en revelar las re laciones que existen entre los diversos datos distribuidos sobre el mapa. Para cada sección de la red se pueden encontrar diferencias, ya sea secuenciales (por ejemplo, la jerarqula de caminos), que se deben mostrar por variaciones de valores, o cuantitativas (escorrentia, número de carros, número de pasajeros), que se deben mostrar por variaciones de tamal\o (por ejemplo, variaciones en el calibre de los slmbolos lineales), Fig. 58. Los elementos lineales situados como los radios de un circulo, apuntando hacia el centro o como un área de circulas concéntricos alrededor del centro, proporcionan una buena indicación sugestiva de un fenómeno atraldo hacia un determinado lugar (migraciones, atracciones), Fig. 38. 58. Los datos (n cárros que pasan en una hora), se miden en este ejemplo a lo largo de las calles, de esquina en esquina. Asumiendo por ejemplo que 1mm= 1000 vehículos/hora, se puede dibujar una red de lineas, en la que el espesor de cada linea es proporcional al número de vehiculos registrados. 109 "-~•"'•~., 1"'\IOG-"f 1-"CIIIIUIICI..:t, llf01-'CI-" Uc; UOUU~QUIIOIUV alterno, mapas de cuadricula neta Areas Ya se ha dicho que en todos los casos de representación de áreas: Los datos por representar deben agruparse en clases cuando dichos datos son cuantitativos. El slmbolo areal debe cubrir toda el área de manera uniforme. • /sopletas, capas isométricas Cuando se tiene que representar cartográficamente alguna caracterlstica superficial cuyo valor cambia en todas direcciones en el espacio (relieve topográfico, temperatura, precipitación), sólo se conocen usualmente valores puntuales, medidos en posiciones bien definidas (cotas puntuales, estaciones meteorológicas). A partir de éstos se construyen sobre el plano del mapa lineas de igual valor, llamadas isopletas, o isollneas, mediantP. la un•ón oe los puntos que asimismo tienen igual valor obtenido ya sea por me010a o por interpolación entre los puntos disponibles. Las isopletas definen los limites entre las varias clases cuantitativas; cada área limitada por dos isollneas consecut ivas contiene todos los valores situados entre los valores correspondientes a ellas. Representación gráfica: a cada clase corresponde un valor de g ris (o color), en una serie graduada (Fig. 59). + 59. En primer lugar, se eligen los valores redondeados (o característicos) que se unirán por las isolineas. Luego se unen mediante segmentos de recta los valores puntuales entre los que habrán de pasar una o más isolíneas. Por interpolación se encuentran y marcan los puntos de cruce de estas isolíneas con los segmentos, asumiendo que los valores varían linealmente entre dos puntos extremos. Finalmente, se unen con una curva (la isolínea) todos los puntos del mismo valor que han sido marcados en los segmentos. 110 • Mapas de bandeamiento alterno Este sistema gráfico de representación areal permite mostrar la coexistencia de varios componentes de la misma variable (componentes de uso del suelo, grupos étnicos, categorlas socio-profesionales, grupos de ed.ades) dentro de un área o grupos de áreas. En este caso, el mapa muestra dos niveles de i nformación Dentro de cada área, mostrando su estructura; por ejemplo, los porcentaj es de las varias componentes. Sobre todo el mapa, fac ilitando la comparación de las di versas áreas (Flg. 60). El área bajo estudio se cubre con un sistema de bandas paralelas de ancho constante. Cada banda representa un 100% y se subdivide en bandas secundarias cuya anchura se hace proporcional a la frecuenc ia de cada componente, para ser representada por una textura o color separado (Fig. 61). Este sistema solamente trabaja bien cuando las diferencias porcentuales varlan distintamente de área. en área. Cuando las diferencias son muy pequei'las y cuando el sistema gráfico no muestra el suficiente contraste, las bandas alternadas se pueden ha~r proporcionales a las frecuencias de clases. Por ejemplo, el color de una componente aparecerá en una sub·banda de la banda principal (dividida en este caso en bandas de ancho y valor constantes), solamente cuando esta componente esté situada en la clase porcentual más alta; ocupará dos bandas en una clase de porcentaje mayor, tres bandas en una clase aún mayor, etc. El ñúmero de frecuencias de clase debe corresponder al número de sub-bandas de una banda principal (Fig. 62). Los mapas de bandas alternadas tienen muchas otras apl icaciones; por ejemplo, para ilustrar la desviación típica de las diversas componentes de una variable. Permite al cartógrafo, mediante el uso de este método, resolver problemas complejos de despliegue de datos pafa mostrar la información del mapa de una manera clara y eficiente. • Mapas de cuadricula neta. El método gráf ico de usar una red cuadricular se desarrolló hace varios años para resolver problemas de representación de datos asociados con áreas administrativas fuertemente variables en t amaño (el caso de grandes aglomeraciones urbanas), que por lo tanto son muy diflciles de comparar. El área por estudiar se cubre con una red uniforme de cuadrados, rectángulos o triángulos. De este modo, el espacio queda di vidido en pequeñas unidades de igual área con las cuales se pueden relacionar los datos. En cada unidad geométrica es posible representar uno o más elementos de datos relacionados con e l area. Su va lor absoluto o relativo se puede mostrar por valores graduados o mediante el empleo de slmbolos puntuales proporcionales, pudiéndose combi nar ambos métodos (véase el Atlas de Londres). El método alcanza su limite cuando se trat an de combinar demasiados datos elementales. La información se vuelve demasiado compleja y no se puede percibir de inmediato. 60. Coexistencia de dos, tres... seis elementos de datos: representación mediante bandas alternadas. Aquí, el ancho de las bandas permanece constante. En cada área el período tiene tantas bandas como datos por mostrar. Este período se repite en toda la superficie del mapa. 61. Representación de factores dominantes, basada en fre c uencia de clases. En este caso, periodos con tres bandas de ancho constante que permite el estudio de tres componentes. Si una de las componentes tiene un valor entre el 40 y el 50%, su color llenará una banda; entre el 50 y 60%, dos bandas; si es más del 60%, llenará todas las tres bandas. 62. Representación de cuatro componentes de acuerdo a su porcentaje en cada área. El ancho total del período ( 100%) es constante y está siempre dividido en cuatro bandas. El ancho dentro del período es proporcional al porcentaje de la componente que representan. = 111 \,;apnUio"' TECNICAS DE DIBUJO CARTOGRAFICO Y TIPOGRAFIA Este capftulo fUe preparado por el Grupo de Trabajo de la · . Asociación de Cartografos Japoneses, compuesto por: Presidente: PROF. KEI KANAZAWA Miémbros: ltaro Aoki , Hiroshi Asaoka, Hisao Chujo, ·Eitaro Hayashi, Kenji lnui, Shiro Kakinuma, Masahiro Koboyashi, lsao Katae , Shinji Mashio, Ryoichi Maidorika·w a, Chiaki Miyashita, Hisaya Morimoto, lzumi Ogawa, Hachishiro Omori, Naoteru ·sakato, Suesabu ro Suzuki, Keiich iro Yamaguchi, Takanobu Yashamiro, Tadao Yamazaki. CONTENIDO 1. INTRODUCCION , página ·113 , 1.1. Propósito del Dibujo Cartogr~ l i co. Observaciones General es. 1.2. Tipos de Dibujo Cartográfico 1.3. Clave del Diagrama de Flujo del Proceso de Dibuj o Cartográfico · 1.4. Ejemplos del Diagrama de F fu;o del Proceso de Dibujo Cartográfico 1.5. Propósito del Sistema de Registro .y Ponchado 2. INSTRUM ENTOS, HERRAMIEN TAS Y MATERIALES, página 120 2.1. Disposición e Iluminación de una Sala de . Dibujo y del Mobiliario 2.2. Instrumentos y Herrami entas para la Compilación 2.3. Regla de Acero, Escuadras, Regla T, Jransportador 2.4. Máquinas de rayado paralelo, Auxil iares para el Dibujo de Lineas Curvas. 2.5. Lápiz y Borrador 2.6. Pluma de Dibujo 2.7. Tirallneas 2.8. Compás 2.9. Tiralfneas Loco y Tirallneas Doble 2.10. Plumas Especiales de Dibuio y Tinta para Dibujar . 2.11. Materíales Base para Dibujo 3. DIBUJO A TI NTA, página 142 3.1. Dibujo de Símbolos Básicos 3.2. Dibujo de Símbolos Combinados 3.3. Hachuras 3.4. Aplicación de Hachuras 3.5. Principios de Sombreado 3.6. Diferencias por Variación de los Métodos de Iluminación · 3.7. Sombreado a Diferentes Escalas 3.8. Sombreados Vari os, Topografía Tipo 1 112 3.9. Sombreados Varios, Tipografía Tipo 11. Hachuras Horizontales por el método de Kichiro Tanaka - 4. GRABADO, página 154 4.1. Agujas de Grabado 4.2. Grabador Tipo Pluma 4.3. Grabador Tipo Tripié (Araña) 4.4. Proceso de Corrección y Actuaiizaci:>n 4.5. Gula f.JéUa Copi~l.lo 5. ENMASCARADO Y ST ICK-UP (PEGADO), página 164 5.1. Enmascarado 5.2. Stick·Up (Pega~ 6. TIPOGRAFIA EN CARACTERES ROMANOS página 168 6.1. Góticas, Altas 6.2. Góticas, Bajas 6.3. Itálicas, Altas 6.4. Itálicas, Bajas 6.5. Espaciamiento de los Caracteres Romanos. Alt as . 6.6. Espaciamiento de las Gótica_s, Altas: l nstrum~ntos para Trazo de Letras 7. TIPOGRAFIA EN CARACTERES SINO-JAPONESES · página 174 7.1. Estilos oe los Principales Caracteres SinoJaponeses usados en Cartografía .. 7.2. Grupos Princip~les de Caracteres; Proporción 7.3. Caracteres Principales del Estilo Tocsen,' Estilos usados a Veces en los Mapas 7.4. El Eii•·Happoo dél Estilo Min:Cho 7.5. Principales Caracteres en . el Estilo Min-Cho, en Proporción SI m bolos comunes utilizados en este capítulo © bueno G dudoso ® pobre o inadecuado 1. INTRODUCCION El dibujo "cartográfico y la correspondiente tipografía constituyen las técnicas fundamentales de producción de buenos originales. La reproducción cartográfica se realiza utilizando estos originales, mediante procesos fotolitográficos, etc. La facilidad con que se puede realizar la c.omunicación cartográfica depende en mucho de la buena calidad de los mapas, la que a su vez depende absolutamente de la cuidadosa preparación de los originales o manuscritos. El dibujo cartográfico moderno, asr como la t ipografía, ya no dependen tan perfectamente como antes de la habilidad manual; muchas partes de la operación de dibujo han sido reemplazadas por máquinas. Sin embargo, los conceptos esenciales y las técnicas, continúan en cualquier caso siendo originalmente de operación manual; por ejemplo, el posicionamiento preciso y el dibu jo fino de los sfmbolos pun t uales, el trabajo a línea de los slmbolos de la misma especie y los limites de los símbolos areales. Esto es también cierto en el caso de cartografla asistída por ordenadores. Tanto el dibujo cartográfico como la tipogratra manual continúan sienC!o técnicas fundamentales y esenciales en la cartografla moderna. Respecto a estas técnicas; el manejo de herramientas f undamentales simples que ya son tradicionales es esencialmente importante en todas las operaciones. ...._ En este capitulo se explican con todo detalle mediante ilustraciones de los principales aspectos, el uso de las herramientas simples, operaciones a mano libre y procedimientos fundamentales. Los principios de varias máquinas rec ientemente inventadas, así como de materiales y procedimientos, semenclonan !amblen para efectos de referencia. Este cuarto capitulo consiste de siete párrafos. En el primero se dan observaciones de carácter general; los sub-párrafos 1.3. y 1.4. se dedican al diagrama de flujo relativo a las operaciones de preparación de la separación multi-color, empleando simbolismo visual, sin mayores expresiones verbales. Estos sub-párrafos pueden omitirse en cursos introductorios. El sub-párrafo 1.5. se dedica a señalar los aspectos del sistema de reg istro, esencial en la operación de separación de colores. En el párrafo 2, se explican los instrumentos, herramientas y materiales tradicionales utilizados en el dibujo cartog¡áfico. Las herramientas principales, tales como el t iralfneas, etc., se explican, no solamente en relación con su uso sino también respecto a la forma y otros detalles. En el párrafo 3 se da la explicación de las prácticas tecnicas del d ibujo a pluma y tin ta, tales como la operación de dibujo de sfmbolos cartográficos fundamenta les, reglas t radicionales de unión, etc. Los sub-párrafos del 3.3. al 3.9. se prepararon para el caso de hachuras y sombreado, sin expl icar las herramientas empleadas. En los párrafos 4 y 5 se explican el grabado moderno y las técnicas asociadas. Se hace énfasis en el manejo de herramientas simples. En el párrafo 6 se exp!ican las técnicas tipográficas fundamentales, principalmente a base de dibujo a mano alzada para el caso de caracteres romanos. El sub-párrafo 6.6. se utiliza para introducir varias de las nuevas máquinas para elaboración. de tipografla. El :arreglo de las letras sobre un mapa será explicado en otros capftu.los. Él párrafo 7. es un ejemplo de un lenguaje especifico utilizado par una edición doméstica part icular. 11 3 1.1. Propósito del dibujo car.togratico. Observacíones generales B1 --¡ .1 i ,;. ~! .. ~;~ 1 1 f8( • ~J~I 1.1.1. Preparación de los componentes del mapa sobre materiales base· mediante varios métodos de dibujo cartográfico, refiriéndose a las especificaciones de ~ ·~ r-- -!~ ~ símbolos. Los resultados se reproducen usualmente como coplas compuestas multicoloreadas. 1.1.2. CONDICIONES ESENCIALES DE DIBUJO D o .... ··- • 1.1.2.1. Exactitud en el ancho, longitud y en los bordes del trabajo a línea. 1.1.2.2. Exactitud en la forma y dirección de las figu ras. 1.1.2.3. Cualidad de densidad del trabajo a linea 1.1.2.4. Nitidez del trabajo a linea 1.1.2.5. Regularidad del trabajo a línea. 1.1.2.6. Acentuación de l a diferencia en el calibre de las líneas y nitidez de las conexiones entre lineas. 1.2. Tipos de dibujo cartográfico bammal?llaama>n'bmzmzi l l 1 11 @?llilll?iill??llll m ! zmm pmzm m m11n rwzm3 1 1 1L1 l l 1l 1.2.1. Dibujo a pluma y tinta sobre una base opaca o translúcida ... l l l l F"'""' wmmimmmm1 • l 1 1 &wzmz@m?l?imld í.ííí.iiíJ •?/1/'llllli''l?il!QII?/m,mmJ 1 11 ! 1 bammmmmmua íííZlííí.iil bzazazza?umumn!!tmaaJ 1.2.2. Grabado y confección de máscaras l l l l J 1.2.3. Pintado y stiCk·up 1 ... 1.3. Clave de diagrama de flujo del proceso de dibujo cartográfico 1.3.1 . .Clave del diagrama de f lujo Caracterlsticas de la imágen: <!), posición; @, forma; @,tipo; @ ,mat erial. Detalles: (D, Lectura directa, lectura invertida; ®, Positivo, Negativo; ®, a: linea, b: tono, e: máscara, d: stick up, e: clave azul, f: composición, g: Prueba. @,a: hoja plástica; izQuierda: Poliéster; derecha: cloruro de vinyl, b: hoja opaca; e: hoja translúcida; d: grabado; e: mascarilla separable; f: mascarilla pintada; g: máscara fotograbada St?Parable; h: hoja diazo de impresión; i: hoja fotomecánica de impresión; j: hoja de impresión de contacto; k: hoja d'e impresión de proyección; 1: hoja de grabado fotograbada. 1.3.2. Proceso a: Contacto (emulsión con emulsión); b: contacto (a través de la base); e: Pantalla de puntos en %; d: Pantal la de lineas en %; e: Cámara; f: medios tonos; g: Fotograffa; h: Fotomecánica; i: Diazo; j: Fotograbado. 1.3.3. Orden a: Uso para; b: proceso posterior sobre; e: uso como bajo puesta; d: se refiere a. 1.3.4. Tipos de Dibujo Pluma y tinta, grabad~, enmascarado, stick up. 116 1.3. Clave del diagrama de flujo del proceso de dibujo cartográfico a~ ~ - j~ ~ -~ b 1t-- =~~ n-n c ~f- -=~- /Ji d e ~~~- =~- /4_ -o-- e>©] f4, - [)gj g ~l - ~~-· - ~ -i ~ - =~~-~_.~- ~ @ h ; ~of-- :j~-~ - ~ i ~l-li!J~- ~ 1 .3.2 b ----~· 2 1/ftJ e ------· - []}-.[1] d - · - ·- ·- - í><l 2 -v....¡- ·--':~¡~ 1 .3.3 ·l_~ 'LM&I 1 .::! 1 ~~ - /i_ -oll -oli- J I ~1- 1 .3.4 !l. Q lfl¿ 1.4. I:.Jempaos aet a1agrama ae IIUJO ae1 proceso de dibujo cartográfico Signos comunes: (D: Compilación de nombres; @: compilación a linea; @: gula de colores. Los números 1,2,3, ...9 indican el orden en el flujo del trabajo. . 1 o 1 1 1 ·- ·, 1 1 1o 1 ··-, 1 1 -.-,. 1 1 . 1 !1 >.......L-1 1 >-T . ,- ! 1 ____..:J-....,..., 3 1 1 - , - -!--., L. _ . 1 1 1 1 >..L "'T" 1 1 • 1 1 1 >..L T 1 ~...,.......__. I L.....:>......,........::.....J 6 1 r·:...._ · ., 1 r·...L ·-., • - --· 25~ - - --10~ @ 1.4.1. Dibujo a pluma y tinta. 1.4.2. Grabado 1.5. Propósito del sistema de registro y ponchada é<> . ..1 • • ® 1.5.1. Es necesario que exista un registro ex acto entre todas las hojas para combinar en un solo mapa los diversos colores separados. 1.5.2. Procedimiento principal del sistema de ponchada. Se ponchan orificios en todas las hojas con una perforadora. Se usan pines o postes para alinear las hojas. Q) L 1.5.3. Posición de las perforaciones y de las marcas de registro en una hoja: G), Perforac!&_nes¡ ® . marcas esquineras¡ @,marcas laterales¡ @),líneas marginales¡@, hoja. 1.5.4. Ejemplos de marcas registradas simple¡ G) , complicado. (ID, ~-------------------- <D ® 1.5.5. Perforadoras de ponchada simultáneo. G): en los cuatro lados; @): máquina ponchadora para hojas y láminas metálicas. ®: en un lado; ®: en dos lados; Q) -. . . ·o D - • • • • • • - • ... t . ! - ~ - · -- ---·-----=---- . . . . ® -· 1.!i.7. Au xiliares oara el recistro &.. 11";1~ 1 MUIVICI";; 1 V~, nCI111AMit:.N IA:S Y MATERIALES 2.1. Disposición e Iluminación de una sala de dibujo y del mobiliario 2.1.1. Módulos recomendados, en mlllmetros, para una persona con una estatura promedio de 1651 mm. <D: 1285, ®: 800 y mayor, @: 700, ®: 1183, @: 600, @: 200, .0 :400, @: 80°, @: 500, @): 700, @: 1200, @: 700, @: 1651, @: 25, @ : 1556, @: 1600, para el limite superior del tablero de dibujo. 2.1 .2. Iluminación La iluminación recomendada es: G), 500 lux promedio en general, con tubos fluorescentes; ®, localmente, sobre el tablero de dibujo, mediante tubos fluorescentes blancos o una lámpara incandescente del tipo de difusión con un brazo libre para la eliminación de sombras; @,de 700 a 1500 lux sobre el tablero; ®. alturas para la medida de la iluminación general, establecida en @: 850 mm. 2.1.3. Espaciamient o entre los muebles <D a @), sin pasillos: @ a ® con pasillos. 2.1.4. Escritorio de dibujo o restirador (!):es deseable un tablero inclinable; ®:tablero con ángulo de inclinación ajustable. 2.1.5. Tablero plegable G): Extendido, ®:plegado, @:Marco portátil con ángulo de inclinación ajustable usado en un tablero. 2.1.6. Mesa luz La iluminación deseable sobre la mesa es con luz blanca de 200 a 1000 lux comparada con la iluminación .... ambiental, en una relación de 10 a 6 ó 9. La obtención de una iluminación uniforme y de protección contra calor parcial se puede lograr utilizando tres camas de <D: cristal deslustrado por un lado, de 5 mm de espesor; ®: una lámina de plástico blanco lechoso; @) : cristal-ópalo. Es deseable el uso de tubos fluorescentes de 20 wats, espaciados 20 cm. 120 2.1. Disposición e iluminación de una sala de dibujo y del mobiliario - . 9 1 1 u ¡~ 1 @ : ~ • ~ :~ @1 : CD 1 . ;@ r 1 1 i 2.1.4 2.1.2 ® 2.1 .5 J . - 1100 - - i .-. t1 ,..... , 350 t---i soo cp ~~-®_3- - n 1 1 ; ~~-------------------~0 0 1 ' .... ,... .... ,, ,, o .. 1 1 J.r:::!:::-:.;::.:=--=------_¡,. li ..:1 t •'1¡•l '1lt 1 li '==== 2.1 .3 \1 ,. d 11 :: :: :: 1 1 ¡ 'r------J.-r-.--- --;- 2.2. Instrumentos y herramientas para la compilación 2.2.1. Divisor proporcional (compases de proporción) Suele ser muy útil para transferir detalles entre diferentes escalas. El brazo deslizante <D se sitúa para la amplificación apropiada sobre la escala marcada en el divisor. Se abre el divisor en un extremo tomando del mapa la distancia por transferir; las puntas del divisor en el otro extremo quedarán ajustadas a la distancia con la amplificación o reducción requeridas. 2.2.2. Transferencia de escala o proyección mediante una cuadricula Se copian los detalles del primer mapa, (!),cuadrado por cuadrado, sobre la segunda cuadricula ®. Pantógrafo: Este es un artefacto antiguo; sin embargo, es muy útil para llevar a cabo reducciones o amplificaciones con relaciones mayores que 6 ó 7 y para copiar figuras consist entes principalmente de lineas curvas comp lejas. 2.2.3. Pantógrafo simple La relación de proporc ión está pre-especificada. El estilo <D y el lápiz ® son intercambiables para ampliación o reducción @: punto pivote. 2.2.4. Pantógrafo de relación de proporción ajustable. ensamblado para reducción. Si k es la relación de reducc ión, x es la longitud del brazo e Y es la longitud ajustada para !a posición del brazo móvil y del lápiz; entonces Y= kx. Ejemplo numérico: x = 60 cm, k= 1:25 000/1:10 000; luego Y = 60/2.5 = 24 cm. El ajuste se debe hacer de modo que el estilo (!), el lápiz ® y el punto pivote @ , se mantengan en una linea recta. ..... 2.2.5. Pantógrafo ensamblado para amplificación. En este caso Y= kx/(1 + K). Ejemplo numérico: x = 60 cm, k= 1:10 000/1 :25 000; luego Y= 2.5x60/(1 + 2.5) = 42.9 cm. 2.2.6. Principio de varios pantógrafos ópticos (D: Mapa original; ®: l mágen; @:Lente; @):Espejo. 2.2.7. Compás divisor Es un i nstrumento para transferir una d istancia de un lugar a otro, o para amplificación múltiple de una distancia. En este último caso el divisor se opera como en (D.® y@. 2.2.8. Divisores de diseno (divisores espaciadores) 122 2.2. Instrumentos y herramientas para la compilación t~~@ ~:_J~~ \1 1\® ' l 1 \ ' i 1 \ ao• ao• 1 es• oo• \ 1 \ í l ~)\ l \ rt 1 1 ~ .50" 85- 2.2.6 2.2.2 2.2.7 2.3. Regla de acero, escuadras, regla T, transportador 2.3.1. Regla de acero La rectitud de la hoja se puede probar dibujando u·na linea fina firme a lo largo de toda la longitud del borde de trabajo en la posición normal, luego se da vuelta a la regla y se dibuja la mjsma linea usando el mismo borde. Los dos t razos deben coincidir. La hoja se puede corregir desbastando y lijando. 2.3.2. Escuadras 2.3.2.1. Verificación del ángulo de 90° en la esquina 2.3.2.2. G) Comprobación de los ángulos de 60° y 30° en las esquinas y ® . del ángulo de 45° en una esquina 2.3.2.3. <D Borde especialmente procesado para ser usado con lápiz, y ® con una pluma de punto de aguja, t iralfneas, etc. 2.3.3. Uso de la regla T. Una regla T consiste de una regla llamada hoja, lo suficientemente larga para cubrir el tablero de dibujo, conectada en un extremo a una pieza cruzada llamada cabeza, como se muestra en <!). Se pueden dibujar lineas paralelas verticales o inclinadas con l¡yregla T y una escuadra como se muestra en ® y @. 2.3.4. Transportador <!) : semicirculo; ® circulo completo, con un artefacto de precisión para marcar los ángulos. 124 2.3. Regla de acero, escuadras, regla T, transportador 1 -o 2.3.1 CD 2.3.2.2 ••• ~® 2.3.2.3 ® . ,. _,. te•o'1"''t1Qg U'CJ IGJUUU tJ'GI CIIC'IU, i:IU~IIIitfe:i p ara el dibujo de linffas curvas 2.4.1. Herramienta de rayado paralelo a base de escuadras y regla <D Escuadra de lados iguales, procesada; ® , Regla procesada ® , Regla asociada, puesta a 45° con respecto e. la horizontal; @),Pisapapeles; @ , Ancho de la aoertura que determina al espaciamiento de las lineas paralelas ®. 2.4.2. Máquina de rayado paralelo, de mano (!) , Botón; ® , Una regla se desliza hacia abajo con un intervalo especificado cuando se suelta el botón; @ , Indicador del intervalo, ajustado en el dial @). 2.4.3. Máquina fija de rayas paralelas (!) , Barra de soporte; @, Base de la barra de soporte; @ , Regla deslizante, con el intervalo de espaciamiento ajustado en el dial. 2.4.4. Regla de vidrio Herramient a hecha de una barra cilfndrica de vidrio. (!) , Diámetro: 9·10 cm; ~.long itud: 25-30 cm; @ ,Tubo con v!nyl, goma o papel (se recomienda papel japonés}: 7· 8 mm de ancho y 0.5 mm de espesor. Esta herramienta es útil para dibujar una linea recta corta o curva suelta de unos 5-6 cm o menos. 2.4.5. Escuadra utilizada como regla Nótese el método de manejo y el g rueso de la escuadra. 2.4.6. Plant illas para el dibujo de clrculos 2.4.7. Instrumento para dibujar circules de diámetros grandes 2.4.8. Regla curva ajustable y pluma con punta de aguja 2.4.9. Plantilla flexible y pesas 2.4.10. Curvas francesas NOTA: Se puede dibujar una curva continua uniforme con una plantilla flexible o curvas francesas. Se eligen tres puntos consecutivos con un cierto intervalo y se conectan a lo largo del borde apropiado de la plantilla flex ible; luego se d ibuja la curva que conecta los primeros dos puntos, después se extiende el procedimiento siguiendo la misma rutina. 126 2.4. Máquinas de rayado paralelo; auxiliares para el dibujo de líneas curvas 2.4.1 2.4 .2 2.4.5 2.4.3 2.4.8 2.4.6 2.4.7 2 4 .10 -·-· --r·- ~ --··-...w-• afilar en dirección vertical. Después de esto, frotar la Nota: Es conveniente usar un lápiz no ciHndrico para punta sobre papel áspero para mejorar el filo. poder asirlo firmemente y evitar que se caiga del tablero 2.5.5. Afiladores de Minas. de dibujo. La preparación para el dibujo f ino se debe hacer con un para limpiar la mina. El afilad,o se puede hacer a punta toque suave para poder bOrrar con facilidad. cónica o en bisel; Lápices de grafito. Con respecto a la dureza e (j), Raspadores, limas finas y una esponja de plástico ® : afilado a punta cónica para un portaminas de embrague. intensidad (negrura) del trazo, el uso apropiado es como 2.5.6. Portaminas de Embrague. sigue: 4H·3H: Figuras muy pequenas sobre papel de superficie 2.5.7. Borrador de f ibra de vidrio . dura u hojas de plástico delgado, en clima seco. (!) ,Tipo de empuje; @ , Fibra de vidrio de repuesto; (ID , 2H·H: Sobre papel de superficie suave o cualquier Tipo deslizante. material, en clima húmedo. 2.5.8. Borrador de la India (de goma) HB·B: Para papel tracing de acabado lustroso <D. Borrador; @ , Manguillo; @ , Cepillo; @ , Botón de Lápices de colores. El uso apropiado que se recomienda empuje. La ilustración superior es de tipo lápiz con es por su calidad tal como sigue: mango de madera. Las del centro e inferior se pueden Lápices duros: De la misma dureza que los lápices 2H, conseguir con borradores de repuesto. para el dibujo de f iguras pequenas. 2.5.9. Plantillas para borrar pequenas áreas confinadas. Lápices suaves: Para colorear áreas. 2.5.10. Cepillo. Lápices grasos: Para dibujar sobre hojas de plástico 2.5.11. Tipos varios de borradores eléctricos de goma. lustroso, placas de cristal, papel lustre de impresión, etc. G): Borrador ®, Botón interruptor. Lápices de color soluble en agua: Para colorear sobre 2.5.12. Cuchillas para Borrar. papel de dibujo. Lápices correctores de pruebas: El color azul se usa para Cámbiese la dirección de la cuchilla para atacar al dibujo hacer notar errores, con un dibujo fino, de modo que )as suavemente, a es el ángulo de raspado. lineas azules no muestren imagen con un sensibilizador 2.5.13. Punta del borrador. usual. 2.5.1. Para dibujo general, afilar la punta en forma cónica; G) , Vista frontal; @.Vista en planta; @ ,Vista de ládo. 2.5.14. Borradores para Areas Pequenas sobre papel (j), 10 mm para lápices H, 15 mm para 4H, Y 15 mm para tracing o pelicula plástica. la parte de madera. 2.5.2. Para dibujo de lineas rectas, afilar la punta en tiendas; ®, Cuchilla ~corte hecha con la punta de una forma de bisel; CD. lo mismo que en 2.5.1. 2.5.3. Para la punta del compás, lo mismo que en 2.5.2. 2.5.4. Afilado con papel lija pegado a una pieza de 128 G), Tipo deslizante; ® . Tipo de empuje. apropiadamente. Borrar rayando la superficie (1), Cuchilla de corte que se puede adqumr en las pluma de dibujo, afilada en forma sesgada. Estas se usan frotando la superficie verticalmente. 2.5. Lápiz y borrador a "' ..... .'i 2.5.6 'i ~-- ® ~-~-~>~ ---~ -= ~~~~~~~ -- · @ _l ___ -- 1 ®~¡¡¡~ 2.5.1 2.5.7 e~ ~-- -- _1, ___ ·--- ·-~ ~- - tt 2.5.2 2.5.3 J 2.5.8 2.5.1 o C:::::====· c::!l 2.5.9 2.5.5 2 2 2.5.11 !illlll' !1111 .. . -..... 2.5.12 ® ~ --------- .. ® 2.5.13 ® ~.o. r' IUmB 08 OIDUJO adosado a una pieza de madera, lo cual es barato y de 2.6.1. Pluma de dibujo calidad uniforme. Para desbastado ordinario se Principal herramienta para dibujo a pluma Y tinta. Punta recomienda el número 400·600, y el número 800·1000 para de pluma con base cillndrica; (D, Vista trasera; ®. acabado. Vista frontal; ®, Vista lateral. 2.6.6. Varias máquinas abrasivas de motor eléctrico 2.6.2. Pluma de dibujo con base curva. <D, Motor eléctrico de 25 watts y 1/30 de H.P.; ®, Usualmente la punta es más larga que en el caso de la Piedra afiladora de aceite, con un diámetro de 9 mm, que tiene base cillndrica y se le usa principalmente para granularidad de 600.800 y grado de dureza P (suave); el dibujo de letras. (D, Vista fronta l; ® , Vista frontal Transformador. ®. con punta afilada; @ , Vista lateral. 2.6.3. Forma de la punta 2.6.7. Portaplumas (D. El corte central es recto. Cada lado del corte se La posición de agarre de un portaplumas de dibujo es adhiere al otro y su ancho disminuye gradualmente; ®, más bajo que la del portaplumas usual para el dibujo de los lados de la punta son redondeados para hacer un figuras pequel\as. contacto suave con la superficie de dibujo; ® , El 2.6.8. Forma de manejar la pluma de dibujo extremo inferior de la punta también esta redondeado, <D, En el caso de dibujo de figuras muy pequel'\as, el con el mismo propósito; ® a (j) son malos ejemplos; ángulo de Inclinación es de unos 70° con respecto al @ , Después de tocar la superficie de dibujo, la punta no tablero de dibujo; cierra; @ ,Irregularidad en cada una de las partes de la grandes, el ángulo de inclinación es más punta; @ , Cada una de las partes de la punta es pronunciado. La posición de agarre está más cerca asimétrica respecto al corte central; (j) , El corte central de la punta que de la cabeza del portaplumas; @ , El eje está desviado del eje de la pluma. del portaplumas siempre debe coincidir con la dirección 2..6.4. Para dar forma a la punta del trazo; ® , En el caso de figuras pequei'las, se puede Se da forma a la punta en sus dos lados con una piedra dar un toque suave apoyándose con el aedo lndice de la abrasiva para obtener un menor ángulo. Si el desbaste no mano izquierda. El portaplumas se inclina de 60° a 70c se hace cuidadosamente y se presiona mucho contra la en relación con la linea horizontal del tablero; ® , En el piedra, se desgastarán excesivamente los lados internos caso de dibujo de trazos sobre papel tracing o tela, de la punta y la pluma se inutilizará. presionar la superficie con la parte inferior de otro 2.6.5. Desbaste de la punta portaplumas, manejado con la mano izquierda; (j). Las . <D· Los lados externos de la punta se desbastan Y afilan lineas ya dibujadas se pueden verificar Insertando ® y @ , En el caso de figuras más varias veces; ®.luego, se desbastan las esquinas ocasionalmente un ped~o de papel blanco opaco por superiores de la punta haciendo girar el manguillo debajo. verticalmente 2 ó 3 veces sobre la piedra. Se puede usar 130 2.6. Pluma de dibujo 2.6.3 2.6.1 2.6.2 2.6.4 2.6.6 2.6.5 ... ~·- t-·-#9 ....-. ::-~:_: --~---· ·.:. _, ... ~ · f§;$44 ·4 2.6.7 2.6.8 . ) 11ra uneas 2.7.1. Tiralfneas -¿,.1 . Es una herramienta para dibujar lineas rectas o lineas curvas sueltas con un ancho uniforme especificado. Si se abren mucho las hojas del tirallneas, el dibujo se dificulta. (j), Tira lineas para lineas finas; @ , Tipo usual; @ , Tirallneas para trazo de limites; @) , Tirallneas de lres hojas para lineas gruesas; ® , Tlrallneas doble con dial de ajuste interno; @ , Tiralfneas doble con dial de ajuste externo. El t ipo de dial interno es más manejable que el externo. 2.7.2. Afilado de las puntas de un tlrallneas (j) , Vista en planta del afilado de una hoja delgada; ® , Vista de lado del afilado. Afllese con suavidad, dando vuelta a la hoja ligeramente. 2.7.3. Formas de las puntas (j) , La punta debe ser si métrica; ® a @ , La punta debe estar apropiadamente redondeada y ser simétrica respecto a la linea central. 2.7.4. No afilar solamente una pequefla parte de la punt a 2.7.5. Formas de las puntas vistas de lado (j) , Tirallneas de lineas gruesas; ®, Tirallneas de lineas finas. 2.7.6. Carga de un tirallneas con tinta, usando una tira de papel 2.7.7. El tirallneas siempre debe estar en posición vertical respecto a la superficie de dibujo 2.7.8. Las hojas del tirallneas no deben tocar el borde de la regla 2.7.9. Fallas en el trazo de linea con el tirallneas G), Demasiada presión contra la regla; ®, Demasiada inclinación hacia fuera del borde; @ , Demasiado cer~ del borde; la tinta se esparce por debajo; @ , La tinta en la parte externa de la hoja se introduce por debajo; @ , Las hojas del tirallneas no se mantienen paralelas a la regla; @ , La regla se deslizó sobre una linea todavla húmeda; (f) , Falta de tinta para acabar la linea. 132 2.7. Tiralíneas CD ® .@ ® 1 .. f. ~~ 2.7.1 1 CD ,-, \ '/' 11 '1 1~\ 1 1 \ f t \ ,_,, 1 2.7.2 2.7.4 2.7.5 2.7.8 (D ------~-r­ ®- - - - --.,® vo u e os @ -----.....---~ ®- - - - - - @ 'TM'"'"....,..,....,.._ _,_....,.,_,... 2.7.6 2.7.7 J) - - - - -2.7.9 ~.u. V 'UIIIt'O~ 2.8.1. Compás de vara (D, Punta de dibujo; @ , Vara; @,Punta de aguja; @) , Dial de ajuste; ®, Dial de posición; @) , Lápiz; (!) , Tira lineas. 2.8.2. Uso del compás de vara Instalar una punta de aguja en un extremo de la vara. Determinar la posición de la punta de dibujo utilizando la regla, e instalarla. Decidir con precisión la posición de los puntos de dibujo ajustando el dial. Soportar con cuidado la vara, con ambas manos y hacerla girar lentamente, evitando que la vara se flex ione. 2.8.3. Compás de puntos intercambiables y barra de extensión (D. Compás divisor; ®. Puntilla; ®, Punta de tlrallneas; @ Brazo de extensión. 2.8.4. Uso del instrumento de 2.8.3. Tanto la punta de aguja como la punta de dibujo deben ajustarse de modo que se apoyen verticalmente sobre la superficie de dibujo. 2.8.5. Compás de precisión (D , Dial interno de ajuste; ® Dibujo de un c irculo mediante giro de la cabeza del compás con el pulgar y el Indice. 2.8.6. Compás de bomba Herramienta para dibujar clrculos muy pequenos. Poner la aguja central verticalmente sobre la superficie de dibujo tocando la parte superior con el dedo lndice, y dibujar el circulo haciendo girar la cabeza con los dedos pulgar y medio. 2.8.7. Trazo de clrculos con el compás (D,@y @:ilustran un método de dibujo. 2.8.8 Circulo doble y asl sucesivamente 2.8.9. Las figuras en contacto se deben hacer tangentes con precisión. 134 2.8. Compás CD 2.8.1 CD ! ~ ® ~ ~ 2.8.3 2.8.7 ;¡ CD ', \_ fl,> ...... _ _.. ® ' . . ~XX 2.8.5 2.8.6 2.8.9 -·-· .··-····--- ·--- ...·- ····--- ----2.9.1 . Tirallneas loco, tipo usual ~ El eje de rotación es corto y el giro es suave (!), excentricidad. 2.9.2. Se afila la punta para darle forma, si es necesario, de la misma manera mencionada en 2.7. 2.9.3. Forma de asir el tiralfneas loco 2.9.4. Tirallneas loco con ej e oe rot ación largo El eje de rotación se p.uede fijar con el dial superior y entonces se puede usar el tirallneas loco como tirallneas normal. Usualmente, la excentricidad as menor que la normal y se puede usar para dibujar curvas del nivel pequen as. 2.9.5. Forma-de asir un tira lineas loco con eje de rotación largo 2.9.6. El dibujo con el tirallneas loco se hace fácil mente desde la izquierda inferior a la derecha superior 2.9.7. Conectar en el punto medio de la curva más pequen a 2.9.8. Partes discontinuas a lo largo de una linea intermitente 2.9,.9. Tirallneas doble (tirallneas de caminos) 2.9.10. La forma de asir el t irallneas doble es la misma que en 2.9.3. 2.9.11. Las dos puntas deben tocar la superficie de dibujo con precisión 2.9.12. Linea doble sin partes de curvas pequeñas, dibujada con un tirallneas doble. Las partes de curvas cortas se dibujan con una pluma y se usa una regla para conectar las lineas dobles dibujadas con el tirallneas doble. 136 2.9. Tiralíneas loco y tiralíneas doble ·¡ 1 1 1 '1 :1 Q) l :i 2.9.2 !21 2.9 5 1 '; • 2.9.4 1 -1 CD~ 2.9.3 2.9.1 ~y 11 ltfl ---\ ___--. ------ ~ -----/ 1 / // f 1 CD : 2.9.8 \ \' ( \ "' 1 / \ '-.../ '1 1 l / @ , ( \ Q \~ / \_ / /) ® G \ __/ CD @ 2.9. 1 o ® @ 7- 2.9.9 2.9.1 1 ® ® ® 2.9.7 2.9.6 ® @ ® ~)--.. ·--¡·---~ ~ ~ • 2.9.12 2.10 Plumas especiales de dibujo y tinta para dibujar 2.10.1. Varias puntas planas 2.10.2. Punta doble 2.10.3. Punta redondeada 2.10.4. Pluma paysant de tlpografla 2.10.5. Punto tubular (!), Pluma de Leroy; @ , Punto tubular mantenido verticalmente sobre la superficie de dibujo y en confacto exacto con la hoja de la regla. 2.10.6. Pluma graphos Pelikan 2.10.7. Compás de tinta con punto tubular y recipiente de tinta 2.10.8. Uso de la pluma de punto tubular con una regla, para tabajo a linea uniforme 2.10.9. Tinta de dibujo que se adquiere en las tiendas (!): Tapa con gptero 2.10.10. Botella de tinta usada sobre un tablero de dibujo 2.10.1 1. Botella con gotero ·que se vende en las t iendas 2.10.12. Carga con tinta de un recipiente tipo cartucho <D. Recipiente de tinta; ® .Recipiente de agua y esponja. 2.10.13. Pluma de punto tubular con un mecanismo interno de pistón. · 138 2.1 O. Plumas especiales de dibujo y tinta para dibujar. 2.1 0.3 2 .1 0.1 2.10.2 ® CD 2.10.4 2.10.5 ... 2.1 0.7 2.10.6 2.10.8 7 1 2.10.9 2.10.10 2.10.11 2.10.12 2.10.13 :.::.11. Matenares case para OIDUJO En 1~ tila, de izqurerda a derecha: Papel de dibujo, papel de dibujo laminado con alma de aluminio, papel tracing, placa de vidrio y hoja de plástico. En la columna , de arriba hacia abajo, t ransparencia, impermeabilidad, durabilidad qufmica, durabilidad térmica, durabilidad cronológica, y estabilidad dimensional. 140 2.11. Materiales base para dibujo [J DO 1 l1 1 l 1 ... ; :: .= : ~ ® : :: ~ : : ® E3 1 A1 3. Dibujo a tinta 3.1. Dibujo de símbolos básicos 3.1.1 . Dibujo de slmbolos pequenos individuales Las lineas horizontales se dibujan con pluma y regla. Las verticales e inclinadas a mano libre con una pluma. Nótese la secuencia del dibujo. 3.1 .2. a 3.1.5. Lo mismo que 3.1.1. 3.1.6. Disposición de slmbolos regularmente distribuidos 3.1.7. Dibujo de una linea de puntos 3.1.8. Dibujo de una linea intermitente 3.1 .9. Dibujo de un sfmbolo lineal doble 3.1.10. Orden del dibujo de una linea intermitente decorada 3.1.11. Orden del d ibujo de una tri ple linea punteada. 142 3.1 . Dibujo de símbolos básicos + CD ¡. A 6 CD ® © ~ ® ---.,. ~~~~8 f::é 0 © 0 1 1 1 1 @ '0 g~ ~~o ® 3.1. 1 0 !ol ~a~ -o~ o o ® ® 0 3.1.2 ®o Q o ó 3.1 .4 _L ® ® 1 2 3 ••• 3.1 .5 3.1.6 3.1 .3 CD ......,.?.'· .········...·•.. .....·..... © CD ·...........·· '2' \!:) ® 3.1 . 7 " ....... ./ ...~··· .. . A .····.,¡ '\.:···... 'CJ ·........i .... ~ @ 3. 1.9 cv ---- CD @ ~·~·- ..................... ® " ." ' Q) ~ 1 1 (\ q 1 11 ······.................•....... 3.2. Dibujo de símbolos combinados 3.2.1. Slmbolos d'e ferrocarril Nót ese el arreglo de los trazós transversales y las partes blancas y negras. 3.2.2. Manera de conectar slmbolos lineales correspondientes a lineas intermitentes Un método consiste en hacer que las partes intermitentes co.nverían hacía el punto de conexión, en consideración a indicar el sitio exacto del cruce y evitar . dfficultades en la etapa de reproducción. Otro método consis te en arreglar que las partes rectas se unan en el punto de .conexión, en considerac ión a la necesidad de indicar el punto exacto de cruce y la dirección de la ruta desde el punto. Esle último método es prefereible para el caso de mapas de escala grande. 3.2.3. Varios eíemplos de slmbolos lineales cruzados 3.2.4. Dibujo de sfmbolos lineales dobles intermitentes 3.2.5. Dibuío d~ símbolos lineales dobles de caminos, en conexión con otros slmbolos 3.2.6. Posición de sfmbolos puntuales individuales G) , Lugar del slmbolo explicativo; @ , Slmbolos puntuales que corresponden a su posición precisa sobre el terreno. 3.2.7. Dibujo de curvas de nivel 3.2.8. Relación entre las curvas de nivel y los slmbolos de caminos 3.2.9. Limite a lo largo de objetos lineales. Usualmente se omiten las partes de un limite a lo largo de detalles lineales tales com.o un rlo, camino y similares que son claramente reconocib les. 144 3.2. Dibujo de símbolos combinados CD : • : : : : : : : : ::Y' 1 1 ® 1 .. 1 1 1 J '1 1 ' 1 ® Q G J 1 1 1111:7111 . 1 1 ' 1 ~~® ~~~~~p~ \ ® ® ® ~ ~ ~:o-..- 1 3.2.5 g CD 3.2.1 CD 3.2.6 ® ¡ ©\ 1 : v~.1 g : "' ',--¡,;,-,--- "- ' '-A ,......_ A /11 'el- - \-lf/ ~ '"'-. ' ,¡'el"' ,--=1-___ __r--~--- l..r 1 \ 1 ' 1 3.2.2 3.2.7 3.2.3 3.2.4 3.2.8 ~ Q ~ -::? 3.3. Hachuras 3.3.1 . Dibujo de Hachuras (D , Relación entre las curvas de nivel y la dirección del ángulo de máxima pendiente; @, Dibujar las hachuras a lo largo de la dirección del ángulo de máxima pendiente; ®, El ancho de las hachuras depende del ángulo de máxima pendiente. Iluminación vertical; @), El ancho de las hachuras depende tanto del ángulo de máxima pendiente, como de la dirección de la superficie inclinada-iluminación oblicua. 3.3.2. Espaciamiento de las Hachuras En ancho de las hachuras depende del ángulo de inclinación; en (D , 30°; @, 20°; ®. 10°; @) ,5°. Dibujo de la izquierda: 20 lineas por cada 10 mm. Dibujo de la derecha: 40 lineas cada 10 mm. Ambos están amplificados 10 veces. 3.3.3. Ejemplos de Hachuras (D, Iluminación vertical; @,Iluminación oblicua. 3.3.4. Relación entre el ancho de las Hachuras y los Angulos de Inclinación. (D, Ley de Lehmann (1799); @,Modificación de <D y éntasis en partes de pendiente suave; @, Modificación de ® y énfasis en pendientes más suaves, y asimismo obtención de una mayor claridad del mapa por cambio en el ancho de las hach uras y su espaciamiento. 146 3.3. Hachuras CD ® ® \."" "~ 0 -0 \" ~" \."'- \\\\~~ ~~""""" 11fltfllllll \\\\\\'''' ~"-~ ....~~ \\"'-~~~ \\\\ ~,.,;§~ 1111! @ 3 .3.1 11 111 ,,,,,,,,,, \.'-" ~ ~""""" \\" \~ ~ \\\\:0"'-" ~~" 1/f" 1\\"''''''' 1.{7 3.4. Aplicación de hachuras. (j) """'""""' Q ® ® ® ''''''''' ® 111111 11111 11 111 @) 111111111 11 11 111 1111111~::711!1111¡¡:~1111111 Q)lllll lll~:;-11 111 11¡;:~1111111 ~:: : : : m\~ .,~ "" ®~~~ m,,, ............ °4J>% @~~'~"\ J @ ~' ,, . • ., •• •••.• @ ,. . . . . . . ' ' ' ''' ' ''""'"_......... ® 11111'1 111111111 3.4.1. Representación de una pendiente fuerte. Ejemplos buenos y malos ® ,,,,.,,,",,,,,,.,,,····"' "". ",,•'' ,,. © 3.4.2. Representación de campo de rocas y acantilado. Ejemplos buenos y malos 3.5. Principios de sombreado ¡ll! 1!1 ! 1 ' 1¡ <D ll . i ¡ 3.5.3 3.5. 1. Comparación de curvas de nivel con el sombreado 1 Curvas de nivel 2 Impresión de sombreadc 3 Dibujo de sombreado 3.5.4 ~11 1~ --- ~11\ IE 3.5.6 3.5.5 ~II IE --- - --- ~llllE 3.5.2. Dirección de la iluminación oblicua y sombreado. 357 · · 3. 5.8 v.v. ~.~ .. ~. ~11\,;lél~ ~o~u• véluc:n;run oe tos me1ooos ·ce uuminaciOn 3.6.1 3.6.4 3.6.2 3.6.5 3.6.3 3.6.1 . a 3.6.3. Mapa de escala grande (1:25 000) 3.6.4. a 3.6.6. Mapa de escala pequeña (1 :1 000 000) 3.7. Sombreado a diferentes escalas 3.7.2 1 :200,000, ~ 7 ~ 1 ·!';()() ()()() Ejemplos buenos y malos 3.9. Sombreados varios. Topografía tipo 11. Hachuras horizontales por el método Kichiro·Tanaka 3.9.1. Tierras altas con erosión de corte, curvas de nivel y sombreado a escala a @) , grande; generalización a escala pequeña. Ejemplos malos y buenos. <D, ® ~.9.2. Colinas esqueléticas <Da @),lo mismo que 3.9.1. CD ~- ~ ~ d - eS ..:... -~ - ! d_ .;.. q o-1 . 1 1 . t ~ - ~t - ·-t- - t ~ -t¡1 t " 1 1 1 1 @) -~- / 3.9.4. Ejemplo de un mapa ortográfico en rell.eve. ~ (' ~ '®® 3.9.3. Principio del método Kichlro·Tanaka (método de iluminada; (!), Ancho de las curvas de nivel en la zona relieve ortográfico) (D, Base; ®.Curvas de nivel; @, sombreacte; ®, Plumilla plana para ancho máximo de 4. uraoaao 4.1. Agujas de grabado 4.1.1. Formas de las agujas de grabado d: ancho de linea grabada; (D, Punta cónica para linea fina (d: 0.15 mm y más fino) ; @ , Punta cónica para lineas gruesas (d: 0.15 mm a 0.20 mm); @, Punta en bisel para linea gruesa (d: 0.20 mm y mayor); @, Vista lateral de punta en bisel. Se fabrican también para puntas dobles o tri ples. 4.1.2. Mod~lado de una punta cónica (D, Aguja de coser en un aprísionador; @, Calentar la aguja en una lámpara de alcohol para templarla; @ , Pulirla; @ , Calentar nuevamente; ® , Templar con aceite lubricante; @,Verificar el ancho sobre una hoja de grabado con un microscopio (amplificación de 20X); <V, Puntas instaladas en sus manguillos. 4.1.3. Modelado de una punta en bisel de doble linea (D a @, Después de templar una broca con un diámetro de 1.2 mm, fijarla a una prensa y desbastar ambos lados y el centro con una microlima; @ y ®, Después de esto, lijar la punta y dar forma a las partes laterales y superior de la punta. Luego, templar en la misma forma indicada en 4.1 .2. 154 4.1. Agujas de grabado ® CD ' 4.1.1 (D . ® @ 8 ® ® 1 ¡ 4.1.2 4.1.3 . 4.2. Grabador tipo pluma 4.2.1.1 . Grabando con grabador tipo pluma <D a @ El g rabador se debe mantener en posición 1 vertical, la viruta se puede retirar con una esponja . plástica. 4.2.1.2. Grabador tipo pluma con mecanismo elástico de peso ajustable. <D Peso ajustable con resorte; (ID, Lupa; @ Aguja de 1 1 grabado; @ 1 Patas. 4.2.2. Patrón de lineas grabadas <D Patrón de lineas grabadas con un grabador y una 1 regla; <ID 1 Herramienta para el trazo de paralelas hecha con escuadra y regla. 4.2.3. Grabado de figuras <D, Secuencia del grabado; ® y @ Usar una punta en 1 gancho y plant illa; @ 1 Especificaciones de una punta en· gancho. 4.2.4. Grabado de puntos <D Linea punteada grabada con un instrumento 1 esp.ecializado; ® , Grabador de puntos que se vende en tiendas. 4.2.5. Punta de grabado calentada eléctricamente. Es muy útil para grabar puntos, asl como para lineas anchas o gruesas. Q) , Punta de aguja; ® Trozo pequei'lo de carbón y 1 alambre conductor; @ , Soporte metálico de la pieza de carbón; @ 1 Parte aislada eléctricamente. 156 4.2. Grabador tipo pluma 4.2.1.1 (j) LJ 4.2.2 4.2.1.2 (j) ® © ._____ ___::::::.j 4.2.3 ... .. ..·.. .:..···..·.' .: '• .. o 4 ? 4 4 ? 4 4.2.5 4.3. Grabador J_jpo triplé (araña) 4.3.1. Linea gruesa grabada 4.3.1.1. Linea gruesa grabada con grabador t ipo !ripié 4.3.1.2. Grabador fijo 4.3.1.3. Grabador con peso ajustable CD Peso ajustablE! con resorte; @, Dial de ajuste; ® , Palanca para subir o bajar la punta; @, Lupa; ®, Punta de grabado @ , Pata. 4.3.2. Grabador de dt'ble linea 4.3.2.1. Linea doble grabada con un grabador móvil 4.3.2.2. Grabador móvil-t ipo de pivote 4.3.2.3. Grabador móvíl-tipo cillndrico <D. Receptáculo excéntrico; ®.Lupa; @ , Soporte. 4.3.2.4. Grabador móvil-tipo de peso ajustable Q) , Peso ajustable con resorte; @, Lupa; @ , Punta de grabado; @, Dial de ajuste del peso; ®, Pata. 4.3.3. Manejo del grabador fijo tipo tripié <D, Poner una punta en su receptáculo; @, Instalar el recep táculo en el grabador; @, Ajustar la altura del receptáculo en el grabador; @, Quitar la pata delantera; ® y @,Tomar el grabador entre dos dedos y no tocar la parte superior. 158 4.3. Grabador tipo tripié (araña) 1 4.3.1.2 4.3.1 .1 4.3.2. 1 4.3.2.2 4.3.1 .3 4.3.2 .3 4.3.2.4 ® 4.3.3 ® ® 4.4. Proceso.s de corrección y actualización 4.4.1. Corrección <D a @, Corrección. Pintar la corrección con solución opaca y grabar figura. 4.4.2. Pintura con un pincel tino 4.4.3. Hoja de Grabado de Fotograbado G), Impresión de contacto sobre el recubrimiento fotograbado de una hoja de grabado; ® , Revelado; @, Grabado qulmico; @, Secado; @, Grabado de nuevas figuras. 4.4.4. Actualización Combinada. Combinación fotográfica de una hoja vieja y una nueva hoja grabada. G), Hoja vieja;· @, Original de actualización; @ a ®, Originales viejos separados; (J), Nueva hoja de grabado con perforaciones de registro; @, Impresión de copia gula de actualización sobre (J); ®, Actualización de un nuevo positivo por stlck·up y eliminación de nombres; @,Grabar nuevas figuras sobre @: @,preparar la sobreimpresión de todas las hojas; @ y @, Verificación; @, Producto tina·l 4.4.5. Act ualización Directa.- Nuevas figuras grabadas sobre las ho{as viejas. <D, Hoja vieja; @, Original de actualización; @ a ® , Opacar las figuras innecesarias en los originales viejos; (J), Impresión de contacto del original de actualización sobre los originales @ a ®: ® , Grabar sobre (j); ®, Actualización de la hoja de nombres por stick-up y eliminación de nombres; @, Preparación de la hoja de prueba; @ y @ , Ve rificación; @, Producto final. 160 4.4. Procesos de corrección y actualización. t p c==-41 !? !> ? t i t t ! w w ! 1" '?l hl7?7??7W ® 11 '0:3 ® @Zl!! 11 %1 E' ® '9 4.4.3 4.4.1 - . ~ 4 .4 .4 4.4.5 . 4.5. Guía para copiado 4.5.1. Copiado de positivo a positivo 4.5.1. 1. 1mpreslón de positivo a positivo 4.5.1.2. Impresión diazo (!) ,Cubrir con emulsión y dejar secar; luego, hacer la exposición de contacto; ® , Revelar con gas de amoniaco; @ , Final. 4.5.2. Copiado de negativo a positivo 4.5.2.1. Impresión combinada de negativo a positivo 4.5.2.2. Proceso fotoqu lmico (!), Recubrir con solución sensibilizadora y teñir sobre una hoja de plástico; ®, Secado; @, Exposición de contacto; @ , Revelar con agua corriente; ®, Secado y producto final. Para copias adicionales en este proceso compuesto es necesario repetir el procedimiento 4.5.3. Tratamiento actual para el proceso descrito en 4.5.2., del 162 <D a @. 4.5. Guía para copiado ¡¡ ~l ¡¡ 4.5.1 .1 1 - 1 - - - 1 ® 4 . 5.1 . 2 / / &;~ ... A - CD @ h~/ ® @ 1:~ 4 .5.2. 1 • " ? • 4. 5.2.2 • ® 5. Enmascarado y stick-up 5.1. Enmascarado 5.1 .1. Método de enmascarado Q), Cubrir la máscara con solución opaca; ®, Cinta para enmascarar; @, Cubrir con papel opaco (mascarilla). 5.1.2. Pellcula de recubrimiento retirable (Peei·Coat) <D, Corte la forma del área con una navaja filosa; ®, Corte con una punta de grabado calentada eléctricamente; @, Usar pinzas para levantar el recubrimiento en el área interna. 5.1.3. Pellcula fotográfica de recubrimiento retirable G) , Exposición de contacto;@ , Revelado; @ y @ , Lavar con agua corriente·y secar; ®, Grabado qulmico; ® y (j), Lavar con agua corriente y secar; @, Levantar el recubrimiento con pinzas. 164 5.1. Enmascarado @ 5 . 1. 1 ® 5 . 1.2 ® 1 SI ~ 5.1 .3 1 l '" ~~ ~~ ® ® 0.". ;:)tiCK·Up \pegaaOJ 5.2.1. Forma actual del pegado <D a @,Tira de pellcula preparada en una máquina de fotocomposición. Cortar la forma deseada'en la tira y retirarla con pinzas; @, Colocar en el sitio especificado con pinzas y aplicar la solución de pegamento por debajo de la pellcuia con un pequen o pincel; @ , Poner papel secante encima con una espátula de bambú y presionar para extraer la solución sobrante. 5.2.2. Ejemplos de pegado <D Bueno; ® , Desalineado; @ , Demasiada solución 1 impide la transparencia de la hoja base. 5.2.3. Pegado con cera adhesiva 5.2.3.1. Levantar la tira de pellcula con pinzas 5.2.3.2. Aplícar cera al reverso de la peilcula con un pincel. 5.2.3.3. Volver a aplicar cera a la peilcula sobre la hoja base <D, Tira de pellcula; @ , Cera adhesiva; @ Hoja base. 1 5.2.4. Pegado a lo largo de una curva <D, Cortar ranuras verticales en la tira; ® a @, Pegar la primera e·n la parte Inicial, luego la segunda y asl sucesivamente. 166 5.2. Stick-up (pegado) .. ·. ·. ~ .@ : ~ t ... .. .. . .. • ~ ~. • • ~· ... : 5.2. 1 g 5. 2.2 ¿ 5.2. 3.1 5 .2.4 ~~ 41 2 /,_---@ ~ 5 .2. 3.3 5.2.3.2 CD [ 1 1 516 13 1 ® <V @ @ O. IIIJUYJCUIG C:ll \,;GI G'Vl.:OI.:O~ 1 UIIICIIIU~ 6.1 ~ Góticas, altas ll ~) /1 (~ ~ ~ L--~----~------~ 6.1.1. Técnicas básicas ~ - .., .. ...... '-:-r~- r-t-, t~ - r .1 :-~~~~:-~ - L.O .,, "'!1!11!!1!1,-· ~-:-· ,~ .. ~.~ r:c~fi~ '1 r~- 1 1 1 .--.~r1, .. loo. J :... . J •-'-"" 1 r-.:'-• L - t -.l. J .. ~·J 1 1 ., ... ..,, ·=L~rl~ li 'ilr:- ~ J-' 1 1 1 ,,-,-,-r-, t -r rT 'f, ~ ...~ _._._ .... ~ 2 ~1 - 1 2 6.1.2. Caracteres consistentes de líneas recta s e 2 \0\ ·~"))' 1~ 2 g.,3 ·~ 'U u~ u2 '-¿ 3 y , 2 ,, 1-r1 t- t--1 1\ .¡ -1 t-1 -1 2 'l[)r 3- 2 '11;)}· 'll;))~ 6.1.3. Caracteres consistentes de líneas curvas 3~~ 2 '11!~;6 7 3 1~ 2~ I(C¡;2 3~4 6.2. Góticas, bajas ·-------:------- - - --- - - ~ -- ---- --,..- --- -m -- -.-.,rrrr-,-.... ., --LINEA .LINEA TOPE · 2"' " " . MEDIA ---,..~ r ~.!- ~ -- ; ~;--- -¡-~ r -., r-_._¡..J_ . ~ z:: 1 -!--- -.i__l.-lz--3 , + 3 J!. ._ . 1 ' 2 ~ -· -.- , 1 , ....... 3 l ' ' ' -· LINEA BASE- - - _,_ - --- - ..J ~ - - '- --• _1_ -- -- -. -=.- .,. T .,-r-1 4 . u_._ LINEA INFERIOR -------- - - - ------------------- -- ----- ,_ 4 _, __ 2 6.2.1. Caracteres en bajas r.,- ,...¡,¡¡;;;;..,..~}; 1\ .~._...~ .:! -' 1 ' .--to.L=--r ¡-, ,-._oi..;;J..,.I"' -t t • J-~J L~- ~~~~~~~~~~~~~~-~ 3 ~~~~~-J 6.2.2. Números 6.2.3. Caracteres itálicos 169 170 6.4. Itálicas, bajas 17'1 6.5. Espaciamiento de los caracteres romanos, altas 6.5.1 . Espaciamiento A BCJJEFO 1f '!{ ~~" v e· , .,tJ OPQRSTll (Jif!tf~$!f IJ .... HIJKLMN H1J H'l/~f;~¡ 6.5.2. Partes de los caracteres romanos abcdefghi¡'lclm raJ {/:; {f~ ~t!}' # ,¡r'gl iif Í} ,/t 1 ,i/1~ VWXYZ ' r;¡ ,U ,tt ~ . M~#A·~2 ' 6.5.3.1 nopqrstu.vwxyz i'0- ,bf !p¡1{:¡1, frt 8/ (t (l¡/Y ¡y ,iltJ ~ ,,y¡ z4 2 . . 6.5.3.2 6 .5.3.3 172 # 6.5.3. Ejemplos del orden de escritura. 6.6. Espaciamiento de las góticas, altas, instrumentos para trazo de letras llilllllliiJIUIIIIII! 111111111 •• ' ........ ~ ~ ~ ., ~ ..._...!-...... --;-- , ~ -. ~ - . ! - --!.!L...-. __!_... ~~~~~__...!.,_ 1 '3r .....,..... 111¡' ~ 7 1\t "'""'ir 10 7" ~~-.L..-~~~ 11111111111-111111 .......-:-' ~ ............ -r.r- 'i' ~ .......-:-' ~ .,-;-' ~ --r- / .~ ~ . NEW YORK :GITY 7~~~ ,..~.-t:=:=t-·~1 ..--t:==t3-ft-._q_.--F=+--,.. 6.6.1. Espaciamiento A J~t OC:~ lffiiDIIW -r- • 18~~~0E;F.G~ IJKLMNOP 1nnn170QR S TU VW l 1 J 51 4 SJ 5 4J 5 6S s; 5 JI S SÍ olj ~ ! fi ~-".~Y?: 1?~4~ U U U6~; 7~-~ y 0.;;¡ 0 && & ° 3 5 6.6.2. Partes de caracteres góticos, espaciamiento 6.6.3.2 6.6.3.1 6.6. 3. 3 6.6.3. Varias máquinas para trazo de letras, que se pueden adquirir en las tiendas 173 7. TIPOGRAFIA EN CARACTERES SINO-JAPONESES 174 7.1. Estilo de los principales caracteres sino-japoneses usados en cartografia CD cv **~~-§ ~rR*w . l, \ 0 (i l = ~ ¡, 7- * *](~B ~ fR* w. \ , ti t:. * r :¡. *JR¡BEI~IK*w \,' 7:> *"" ~ 7§ ~ ® CID \¡ ) ® 0 t± ~= *-~ r + **t~ El ~lRJttw . ~ ~ h ~i ~= ~ *"' ~ 1- cv JIO§( ~B-~________ ~ l2Lt lit / .... ~\ ~ tit~ (i (: @ •~IB~Il~•w \,' ~ '~ t: *" ~ 7 ' Jf(Ji(~~ § ~lRJftLlJ ® *"' ~ T Jk~fi H !\\gJI(Lli ._, ~ 0 'i t: *~ r 1- 7.1 .1. Principales estilos en los mapas ® ~ ·~ ~ flliJ ~ u []] ® []] [EJ 0 e;] ~ ® m ® cm ® m m m [] ® ~ u 00 ~ ~ ~ [] [] [] @ ' . ro - ® . [] ··u ® 7.1.2. Comooslclón de las oartes en varios caracteres [] ® [] [] ® [] ® D [] 7.2. Grupos principales de caracteres, proporción 7 .2.1 7 .2 2 7. 2.3 176 7.3. Caracteres principales del estilo Toseen. Estilos usados a veces en los mapas · · ~ ~~ ~ la1 ~ .!!m~ m m i ~ mJ ~ · · ~ ~ · r8J ~ ~ ·. J~MJI-~~~~~mrn ll ~ IJ l~l 1jl téj Rl··. ~ s B ~ ffiJ ffiT mr rn llif rn m ~~ er mt·· l1! m l2iJ m . -· -llLJRWfe1S~H 7.3.1 . Caracteres que aparecen COJ'! frecuencia en los mapas · 7 .4 . El Eiji·Happoo del estilo MIO·\,;no -G ¡!"'\ . 'C.I ® 1. ® G ® ·l . .1 .~J ®J ~1. \,oo·~ 90'< ~ __, ® 9-:;) ;; ~~ ' ? ~ -· . ' ·. '.. ® ~ ~ / /' .® .A { '' 1 ' '® Formas básicas de partes en el estilo Mln·Cho \. ® -J 7.5. Principales caracteres en el estilo Min-Cho; proporción ~~~- !mt~m ~Wi[fim'm -~- m·11 ~m m e m -[1 ® m t:m .m-arnEmm mm -• mmm fJ ~ • _p j • -lll ait ~ ~ f11 1 ~a m 1 ~J~~R · fu- Wr Capítulo 4 Referencias . 1. Asociación de Topógrafos Japoneses: Practica! Training Text for Map Drawi1ng. 2. ltaro Aoki: Cartographic Lettering Handbook, 1972 3. El Colegio de Construcción: Tex book of Tools and Materials 4. El Colegio de Construcción: Scribing 5. Kei Kanazawa y Keijl Nishimura: Topographlc Surveying and Map Compilation, 1961. 6. Departamento Militar, E.U.A.: Topographic Drafting (TM5·230) 7. A.M. Krenneva: Kartographischeskoe Cherehenie, 1972. 8. A.G. Hodkiss: Maps for Books and Theses, 1972. 9. E. lmhof: Kartographische Gelandarstellung, 1969 10. J.S. Keates: Cartographic Design and Production, 1973. 11. R. Cuenin: Cartographie Générale, 1973. 180 Capítulo 5 TECNICAS DE REPRODUCCION CARTOGRAFICA Christer Palm CONTENIDO ¿Qué es la técnica de reproducción cartográfica? ,' 1. Descripción de. los materiales base 2. Fotografla 3. Duplicación 4. Sistema de registro 5. Métodos de Impresión más comunés 6. Planchas 7. Montaje de originales 8. Serigrafla 9. Impresión~lectrostática 10. Refinado 11 . Doblado 12. Montaje 181 ¿u ue es 1a tecn1ca ue rt::tJI uuu\i.,;tun "-a• 'v~ra ••~a; Pág. Técnica 1.0. Descripción de los materiales base 184 1.1. Pantallas 1.2. Materiales ptésticos 185 1.3. Papel 186--7 2.0. Fotogral ia 188 2.1. a 2,4.: El Pditor ha elaborado uno o más manuscritos. Pueden est ar a la escala del dibujo o tienen que amplificarse o reducirse, para lo cual, hay que usar una cámara. Detalles del proceso. 2.5. Copiado por impresión de contactos (no hay cambio de escala) Manual 2.6. Positivo directo 189 111 . 190 Revelado 2.7. Tonos conti nuos y medios tonos 2.8. Separación de colores Automático Exposición 3.0. Duplicación 191 3.1. Duplicación en hojas plásticas de cloruro de vi nyl Centrifuga 192 3.2. Copias diazo Frotado 4.0. Sistema de Registro por ponches 193 194 5.0. Impresión, métodos más comunes 195 5.1. Prensa copiadora 5.2. Grabado (qulmico) 5.3. Litogratra 5.4. Offset 6.0. Planchas litográficas 6.1. Preparación 6.2. Exposición 6.3. Revelado 6.4. Planchas presensibilizadas 6:5. Planchas bimetálicas ~1 . ~ .6: ,l g. \ 196 197 Técnlc~ 7.0. Montaje de originales 198 lmpresl_ ó n en les dos lados 8.0. Serigrafía 199-- 201 9.0. Impresión elec_ t ro;it átii:a -..' _ 202 203 1O. O. Refinado 204 '"' 11.0. Doblado * 204 ti]fJ8 12.0. Montaje 2()5 206 183 1. uescnpc1on ·oe 1os materiales Dase 1.1. Pantallas 1.1.1. En la prensa solamente se pueden imprimir tonos sólidos. Se pueden obtener tonos más suaves mediante la desagregación de los sólidos en ,patrones finos de puntos y lineas. Pantalla de puntos Pantalla de lineas Pantalla de lineas cruzadas 1.1.2. Las PANTALLAS se fabrican con diferentes " rayados" , es decir, el número de lineas por pulgada (Reino Unido, Estados Unidos, Suecia), o por cen tlmetro. La selección depende de si los puntos o lineas deben ser vistos, y de: a) El proceso de impresión. Las pantallas más finas se pueden utilizar mejor en una Impresora offset que en una prensa copiadora; b) La superficie del papel. La's pantallas más finas son para papel lustroso. Lineas/pulgada 62·80 100·133 133·175 Papel Paródico Offset Recubierto Lineas/cm 25-32 40.53 60.70 1.1.3. La DENSIDAD se expresa por el porcentaje del área cubierta por PUI'ltos o lineas (amplificado aqul). 10% 20o/o lOo/0 40% 90% @••• ®•• ~ ~ 1.1.4. Las PANTALLAS se usan para: a) a) Suavizar el tinte de un .tono sólido (por efemplo, agua ,. · superficial) b) Tintas hipsométricas e) Slmbolos b) d) Reproducción de medios tonos (véase 2.7.) e) 184 1.2. Materiales plásticos 1.2.1. Vinyl 1.2.1. Poliést er + 50°C Estabilidad dimensional: 0.036 mm/0° C/m Estabilidad dimensional: 0.07 mm/° C/m Estabilidad dimensional, en función de la humedad relativa: 0.01 1/%/m . Estabilidad dimensional, en función de la humedad relativa: 0.0023 mm/%/m 1 1 . Insoluble en soluciones ordinarias Claras Pulida (P) Pulida Mate (P) (M) Pul ida Mate (P) (M) ::; ¡:::::::::::::::: :::: l Mate transparentes sólida [ (M) 1.2.3. Una hoja de poliéster no se rasga; la " resistencia al doblez" es mayor que 20 000 dobleces dobles. Irrompible si cae al piso . - - Soluble en cetonas y ésteres. opacas Pul ida (P) Pulida Mate - (~) Pul ida Mate [P) ,:;:::: ;;:;::::;::::1 Mate (M) IM) o recubierta (M) ¡Una hoja de vinyl es fáci l de rasgar! Se rompe si cae al piso 1'85 1.3. Papel Pulpa de papel, 1% 1.3.1. El papel se hace en una máquina y pri ncipia con pulpa que conti ene el 1% de fibras Hoja de papel. cort ada del rollo. 140 x 100 cm tamal\o de la h oja. -Se debe subrayar el ancho. = 1.3.2. Tamaños de papel, siempre se menciona en primer lugar la mayor dimensión tama~os de papel. Internacional A 1amaño oblongo tamaf1os de papel. Internacional B A51 A3 85J 83 A4 84 A1 81 30. X 50 50 tamafio alzado A2 A.O =1m 2 = 11 89x841 (mm) A 1 = 841 x594 A3 = 420x297 A2 = 594x420 A4 = 297x210 82 = = 80 .j2mx 1m 1414x1000mm 81 = 1000x707 83 = 500x353 82 = 707x500 B4 = 353x250 C es ,para sobres. CO = 1297x917mm La relación de dimensiones siempre es de " 2 : 1. 1.3.3. El espesor (calibre) de papel se da en sustancia (S/0); esto es,. peso de 1m2 de papel. 1.3.4. La estabilidad del ~apel .se da entre otras cosas por la "resistencia al doblez", lo cual es una indicación de cuán tas veces se puede doblar el papel doblemente antes de que se rompa la superficie. Las siguientes ci·f ras propo rcionan una gula de la calidad. o rdinaria buena muy buena al rededor pe 25 dobleces dobles alrededor de 100 dobleces dobles alrededor de 200 dob_leces dobles La "resistencia al doblez" es mayor a l o l·argo del grano, que en el sent1do normal al"mismo 186 1.3.5. Tres formas para determinar la dirección del grano del papel 1.3.6. PAPEL SINTETICO. Se hace de mat eri al plást ico y hay tres tipos Pulpa de fibras, por ejemplo, "Syntosil " bl el Material opaco; por ejemplo, ··Polyart'' C::Z::;::1 Una hoja de plástico con capa superliclal para impresión, por ejemplo, "YUPO" Ventajas: Muy alta resistencia al doblez (>20 000) Alta estabilidad dimensional Sin grano marcado Excelente calidad de superficie lisa Blancura opaca Hidrofóbico (impermeable) Desventajas: Mala absorción de la t inta, especialment e en los t ipos b) y e) Alto co sto, de 5 a 10 veces más que el papel offset ordinario. Problemas con alto nivel de electricidad estática en la prensa. Este tipo de papel es muy adecuado para propósitos especiales, cuando se nec~slta una alta estabilidad y el costo oo importa. Por otra parte, un mapa no es eterno, se le debe usar solamente en tanto sea correct o y por lo tan to no requiere de esta calidad tan alta. 1.3.7. Los dobleces deben hacerse a lo largo del grano, o por lo menos en su mayor parte. En un atlas todos deben ser paralelos al tomo del libro. La hoja de papel siempre debe montarse en la prensa con las fibras paralelas al eje del cilindro. 1R7 2.0. Fotogratia · 2.1. Cuando se necesile hacer cambios de escala, se usará una cámara fotom.ecánica con marco de vacío. Pelfcula Bombadi r vaclo ~- +- ~ ~ Lámparas 2.2. La imagen puede ser un: - -·. --· .... POSITIVO Lectura directa . Lectura invertida NEGATIVO Lectura directa Lectura invertida '"' 2.3. La pelfcu la utilizada consiste de úna hoja t ransparente, usualmente de poliéster. Puede ser perfectamente clara (pulida) o, para que s'e pueda dibujar sobre ella puede estar graneada, laqueada o ser mate (en uno o lo~ dos lados). Espesor: 0.05 a0.2 mm: Se recubre la hoja con una emulsión fotosensible muy delgada de sales de plata. 188 ' Bomt:a de vacfo L7 2.4. Toda pellcula expuesta t iene que ser: Revelada Fijada Entrada Lavada (enjuague) Usualmente, este proceso se hace a mano, pero existen también muchos tipos de máquinas de proceso automát ico. 2.5. COPIADO POR IMPRESION DE CONTACTO. Para hojas de plástico, pellcula, planchas. No hay cambio de escala. a) Lámpara; fuente luminosa b) Marco de vaclo. Insertados la pellcula y el original. La lmágen del original transparente debe ser perfectamente opaca. 2.6. Se puede usar pellcula POSITIVA DIRECTA para hacer un positivo de otro positivo o para combinar un positivo con uno o varios negativos, en a lguna de las formas siguientes: a) Primera exposición (original positivo) a través de un fil t ro amarillo. b) Segunda exposición (original negativo) sin filtro. ,-------,Nega. lijuvo i e) Tercera exposición (original negativo) etc. 1RR 2.7. Tonos continuos y medios tonos En la prensa solamente se pueden imprimir sólidos. Con el fin de rep•oducir un original de tonos continuos, por ejemplo en mapas sombreados, es necesario reducir todo el mapa a puntos pequeí'los. Cuando se irrprime, los puntos se funden con el blanco del papel, de manera que éste se ve como el original. Eslo se obtiene mediante un proceso fotográfico con una pantalla de lineas cruzadas, ya sea enfrente de la pelicula en la cámara o con una pantalla de contacto de tonos continuos cuand() se está haciendo un positivo de un negativo por copiado de contacto. Cada apertura de la pantalla trabaja como la lente de un<'. cámara simple, produciendo una disminución de la intensidad luminosa hacía los bordes de la abertura. Apertura de la lente Emulsión Objeto \ pantalla de puntos (am!)lificada) FORMACION DE PUNTOS 2.8. Separación de colores Sombreado de t rabajo artlstico hecho a colores para ser impreso en: 1) Amarillo 2) Magenta (rojo) 3) Clan (azul) y 4) Negro \ j u, o ü e"' 8 Q) 'O ~ magenla o 'O ·c. "' o " Cada fotografía se toma separaradamente con la misma cámara y en el mismo alineamiento. El negativo. para e1 negro se puede hacer por exposiciones sucesivas de una pelfcula a través de los filtros azul, verde y rojo. amarillo ... l _ c:z:::::J_ · -- -- - positivo "1~ 1~ original Los negativos de tres colores se hacen usanJo filtros en los colores: 1) Azul·violeta 2) Verde y 3) Rojo ', cían pantalla r Para controlar la densidad de los colores durante ta clan .... / _ _ __ _ magenta impresión se montan "tiras de colores" en cada original antes de hacer las planchas. ' negro 190 r. ,. negativo filtro ."!' $M 3.0. Duplicación 3.1. Duplicación en hojas plásticas de cloruro de vinyl 3.1. 1. Recubrimien to de la hoja con una emulsión fotosensible uti lizando una máquina giratoria de t ipo ·centrifugo. + • + + ' Exposición con el original positivo en un marco de vacío (véase 2.5.). El recubrimiento se endurece al estar expuesto a la luz. · frA-wr~ar~ Revelado Ter"t ido mediante frotado con cualquier color que se elija. El proceso se repite si se desean más copias en la'·,, .. modal idad combinada. -· 3.1.2. Los t intes con pantalla se hacen con doble exposición: a) A través de una mascarilla (positivo) b) A través de una pantalla (positivo). Revelado y tei'lido, como en 3.1.1 .). + -+ + + +• +t 3.1.3. Mascarilla retirable. Los originales se hacen recubriendo las hojas plásticas con cl oruro de polivinyl sensibilizado como en 3.1.1. Después de la exposición se revela y se aplica tinta roja. La Imagen de las lineas queda como negativo. Las zonas aisladas se pueden separar y ser retiradas de la base. Se puede obtener una imagen positiva o negativa. dependiendo de qué parte se elimine. Más aún, se pueden ter"t ir las lineas abiertas ante.s de retirar la parte desprendible con el objeto de restringir la mascarilla al interior de Jos limites del trazo. Existen también pelícu las presenslbilizadas (peel·coat). Se produce un negativo de pellcula desprendible, directamente de un positivo a un negativo. Obsérvese que: La imagen del original debe ser totalmente opaca. Las hojas que se almacenan se deben cubrir con papel o con una hoja fina de poliéster para evitar que la ti'ntura se transfiera de l!lna hoja a otra. 191 ;,.:.::. ~.;optas otazo 3.2.1. La mayoría de las impresiones Diazo se hacen con hoj as de papel presensibilizado, o con películas de poliéster. También se puede aplicar la emulsión a mano, esparciendo y frotando. La exposición se hace con l uz ultravioleta, en contacto con un original transparente o translúcido, en un marco de vacío o en una máquina especial. El trabajo a línea no requiere ser completamente opaco. . Será suficiente que las lineas se dibujen con un lápiz negro firme. t ++ t t El material expuesto se revela con vapores de amoniaco en máquinas diseñadas para este propósito. En algunas de ellas la exposición y el revelado se pueden hacer en una sola operació·n. Un original positivo da una copia positiva. Si se usa una hoja de plástico, se pueden recubrir ambos lados. --......, / 1 Se puede dar un acabado pu lido (P) a la h'oja, o mate (M) (graneado). :: : : :;l Se pueden obtener imágenes de varios colores. por ej emplo, azul para trabajo a linea en azul y para impresiones de prueba. La imagel' guía de una hoja de grabado se hace de la misma manera. \ 1 Obsérvese que: El co lor de la imagen diazo tiende a desvanecerse a la luz del dla. Si la copia t iene que archivarse, se debe cubrir y almacenar en un ambiente\~scu ro. 192 4.0. Sistema de registro por ponches + + t t + ~* + + + -r-------'---.--\\ + + 4.1. Para obtener un registro e~cto entre todas las hojas al imprimir (o al estarse produciendo) un mapa, se pueden trazar marcas fuera del formato fina·l. qp D 4.2. Hoy en dla, la mayoría de los productores de mapas usan también un Sistema de Registro por Ponches. En todas las hojas de película se perforan orificios en las placas. Para registrar las hojas se usan pines o ponches. En hojas de formato pequeño, se puede utilizar un sólo ponche. o qp u 193 exactamente el mismo ancho que los orificios pero no la misma longitud. De este modo. el registro central siempre estará en la posición correcta. 4.3. En mapas de formatos ·grandes y mapas complicados, se usan sistemas de ponchado con tres o cuatro perf oraciones ovales. Los pines t ienen o o o o o o o o o o o 1 o o / o o El uso del sistema de registro no implica que se puedan excluir de los originales y de las planchas las marcas de registro. 4.4. Las empresas de productos gráficos tienen a menudo sus propios sistemas en los que el material de ponchada no solamente consiste del artefacto de perforación, sino también de una mesa con un sistema d'e vacfo que mantiene la hoja aplanada. Las perforadoras tienen por supuesto, movilidad con relación al centro. La mesa está equipada a menudo con perforadores para planchas, debido a que el sistema de ponchado se puede usar también para planchas de impresión. s·lstema de drenaje para el mecanismo de vac io. 194 5.0. Impresión, métodos más comunes 5.1. PRENSA COPIADORA La prensa copiadora en su versión moderna; se usa solamente para imprimir mapas pequeños publicados en libros. 5.2. GRABADO (Químico) El grabado, en su forma moderna, no se utiliza en impresión de mapas. 5.3. UTOGRAFIA La Litografía se basa en el hecho de que el agua y el aceite no se mezclan. La imagen en la matriz es grasosa, en tanto que las otras partes de la superficie están humedecidas. 5.4. OFFSET Para impresión cartográfica se utiliza la liiograffa en forma de impresión OFFSET. Las planchas de impresión son hojas delgadas de aluminio, de las cuales se transfiere la imagen a un cilind ro de hule, el cual a su vez imprime la imagen en el papel. trasera 195 o.v. t'" lilncnas 1nograncas Planchas de alumlni1o, espesor de·0.15 a 0.50 mm. De negativos originales De diaposilivos originales 6.1. PREPARACION Se granea l a superficie 6.2. EXPOSICIO N ..u. (w4dpp??Á 6.3. REVELADO Tinla re'leladora @M PAW H2<)~ no n ,..., ,.., - -f????ea;un;pppt»> ""'1 ( 6. 4. PLA NCHAS PRESENSIBILIZADAS ?&& *? Exposición \~ /¡ Revelado - -- Fijado, lavado y secado Cualquier RETOQUE se puede hacer solamente por eliminación de los detalles. 196 - - 6.5. Planchas bimetálicas Para tira jes grandes (>50 000 copias), se usan planchas de acero recubiertas con dos diferent·es metales; cromo, que es h idrófilo y cobre, que es oleófi lo. De un origi nal positivo Solución recubridora c romo cobre Origi nal positivo EXPOSICION , r O Est as planchas son caras (tres veces el costo ordinario) REVELADO GRABADO O El tiempo de exposición es largo ... De un original negativo O Se deben tomar precauciones especiales debido a que el vapor de cromo es venenoso. Solución recubridora cobre cromo + t original negativo EXPOSICION r 77 • ///////////1'//////////////////////////// REVELADO 1 GRABADO 6.6. Principio de la prensa de dos co o res 197 1 .u. Montaje ae ong1na1es. 1mpres1on en 1os a os 1aaos Original negro 7.1. Es muy Importante hacer el montaje de originales (formado) antes oe hacer las planchas, para obtener un registro exacto de los colores separados. Es de gran ventaja entonces usar el sistema de registro por ponches. Original azul Original caté Forma externa (recto) r--~------------1---, 41' 7.2. Hay ciert as dificultades adicionales en el formado de mapas para un atlas. Las páginas se deben acomodar de manera que cuando la hoja se doble esté en el orden correcto y con todos los colores exactamente registrados. El!Il!IJS S EJEJEJ Forma Interne (verso)l B!!l!Il & El fjJEJEJ 7.3. A fin de economizar en ias planchas y tiempos de impresión, se tienen que formar medias-hojas cuando se dispone de prensas su fíciente(T'ente grandes... o trabaJar y darl~ vuelta a todo. Cuando se imprime el primer lado del papel hay que darle vuelta a la pila, después de lo cual se conllnúa imprimiendo. En ambos casos, por supuesto, se usan los mismos colores a ambos lados. 198 Forma interna 8.0. Serigrafía 8.1. Principio 8.1.1. Pantalla (cedazo) de nylon en un marco. El "rayado'' es de 120 lineas por pulgada (47 lineas/cm). 8_1.2. La pantalla estará parcialmente recubierta. La imágen está abierta. 8.1 .3. El marco se coloca sobre el papel y se hace pasar la tlnta a presión a través de las partes abiertas. 8.1 .4. La t inta se seca lentamente, asf que las hojas se tienen que colocar en anaqueles especiales para secado. 199 8.2. Dos formas de llevar a cabo el procest> (schablone) de transporte Proceso de transporte 8.2.1. Se cubre una hoja de papel o de plástico con una solución dicromática. 8.2.2. La pantalla (cedazo) se cubre asimismo con la misma emulsión, utilizando una máquina cen trifuga. 8.2.3. Exposición de contacto con el original positivo. 8.2.4. Revelado en agua tibia; se fija en agua fria. 8.2.5. Revelado en agua. Los deta:lles no expuestos se disuelven. Se prqduce el esténcll. \ 8.2.6. El esténcil húmedo se presiona contra la pantalla hasta que se seque. : luego de lo cual se retira la base \ plástica o de papel. Se produce así él esténcil. 200 \ Proceso directo 8.3. Impresión 8.3.1. La Impresión se puede hacer: Manualmente 8.3.2. O en máquinas complicadas. Unas 3 000 coplas/hora, máximo de 10 000 copias. 8.3.3. Desventaja.: Método lento, Baja velocidad de secado Ediciones limitadas. Ventajea: Fácil de mantener los registros, inclusive cuando se imprime sobre una edición ya ellaborada. Se pueden u ~ar tintas opacas o transparentes, asl como tintas de bronce y tintas fluorescentes. El proceso es sencillo y barato. Aplicaciones: Botellas, envolturas y afiches. Sobre superficies pulidas (diapositivas). Circuitos impresos. Impresión cartográfica, especialmente en Alemania Occidental. 201 9.0. Impresión e·lectrostática Se anticipa que ciertamente en el futuro se usará mucho la Impresión electrostática en la producción cartograflca. Hoy en dla se le conoce mejor en forma de copiado de oficina, ya sea como un proceso de transporte (xerografla) o como un método direc to. - l. 1 9.1. PRINCIPIO FUNDAMENTAL Se t iene una superficie eléc tricamen te cargada (posit iva) en la oscuridad Cuando se expone con una imagen pos1 t1va sólo ésta perman ece cargad a eléc tncamen te A la imagen se adhieren partrculas cargadas negativamente (polvo o liquido) :;:-.: ..:; :::~: .~ · 1 o .. 1•••• • • ·. : : 1 • 1 1 . t • : ,t ' • : : -t~~ .: >': : .... El fijado se hace por calor o evaporación 9.1.1. PROCESO DE TRANSPORTE (XEROGAAFIA) Se carga eléctricamente una placa que tiene una superficie de óxido de selenio Exposición Polvo negativamente cargado, distribuido sobre las placas · 1 Papel de cualquier tipo o plancha de Impresión (cargado positivamente) ' , . Adhesión del polvo en contacto co!) la pl~ca de selenio. La Imagen se fija por calor 202 9.1.2. PROCESO DIRECTO (ELECTROFAX) Papel o plancha de impresión como base de una pellcula de óxido de cinc fotoconductora Expuesta Se cargará eléctricamente . '\ Fijado por evaporación o un entonador liquido Desventajas: Casi incapaz de producir áreas sólidas grandes Resolución pobre, malas imágenes de medios tonos, tamanos reducido s, A4, A3 Ventajas: Forma fáci l de hacer copias en papel y placas de impresión La Imagen es permanente La técnica permite hacer copias o colores. Se están const ruyendo máquinas para reproducción a colores. 203 1 o. o. Retinado El REFINADO significa que la edición impresa se corta para que quede en su tamal'\o final. La cuchilla de la guillotina (en forma de cuna) provoca un pequel'\o desplazamiento, dando lugar a que en ninguna hoja la imagen se encuentre en el mismo lugar. Esto puede causar problemas de registro si se quiere hacer una impresión complementaria. 11.0. Doblado 11. 1 Para manejarlos con fac ilidad, muchos mapas tienen que doblarse. Esto se puede hacer a mano con pequenas ediciones ( < 1 000 copias). Las ediciones grandes se doblan en máquinas que pueden hacer todos los dobleces. Existen dos sistemas: doblado a cuchilla y doblado a rizo. Doblado a cuchilla Se pueden usar separadamente o en forma combinada. Después de ajustar la máquina, la velocidad es de unas 3 000 copias por hora. Doblado a rizo Nota: Cuando se planifica el proyecto de un mapa, ¡no olvidar la dirección del grano del papel! 204 12.0. Montaje Muchos mapas tienen que montarse sobre una pared (mapas escolares, mapas clave, etc.) o se les tiene que hacer más durables para resist ir un manejo intensivo. Existen las siguientes posibilidades: Nota: No hay que olvidar que los mapas que van a ser montados deben Imprimirse con tintas hechas para tal propósito. 12.1 . Mapas murales Se montan sobre un tablero liviano y suave, con cinta al márgen y asideras Se les oueden clavar alfíleres marj::adores También se pueden bar-nizar y hacer láminas con ellos 12.2. Tela con o sin largueros Apiicable a m apas murales que tienen que ser t ransportados. Se pueden barnizar o darles forma de • lámina. El recubrimiento moderno en tela tiene una capa adhesiva y el mapa se fija sobre ella (con una plancha casera, por ejemplo). 12.3. Plastificación El mapa se intercala entre dos hojas delgadas de plástico, que pueden ser perfectamente transparentes o estar graneadas. 205 12.4. Laminado El mapa se cubre con una hoja muy delgada de plástico, pegada a uno o los dos lados. El plástico puede ser claro o esta r graneado (para d•bujar sobre él). 12.5. Barnizado Para hacer que la superficie tenga mayor resistencia a la humedad, se puede cubrir con barniz especial para mapas utilizando una brocha o un recipiente tipo aerosol. 206 Esta edición consta de 1 000 ejemplares y se terminó de imprimir en 1989 en los talleres de· la Dirección General de Geogratra. Cafetal 240 Col. Granjas México México, D. F: