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En este documento se presenta una introducción al concepto de Datum y las diferentes proyecciones cartográficas utilizadas en la representación de la Tierra en una superficie plana. Se explica el papel del Datum en la definición de la superficie de referencia para la cartografía y se describen las diferentes proyecciones cartográficas, sus propiedades y sus aplicaciones. Se mencionan algunos datums comunes como Ocotepeque, NAD83 y WGS84, y se discuten las transformaciones necesarias para pasar de un datum a otro.
Tipo: Monografías, Ensayos
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El datum es un conjunto de mediciones que definen la orientación de un elipsoide determinado en la superficie terrestre. El datum nos define los siguientes aspectos (InterAmerican Geodetic Survey, 1950): a. Elipsoide en uso b. La ubicación (posición inicial) y orientación del norte (acimut inicial) y, c. La distancia entre el geoide y el elipsoide en la ubicación inicial. Por lo tanto el datum establece una superficie de referencia permanente para la cartografía de un país o un continente. Datum: Ocotepeque. La base norte del datum está ubicada en el departamento de Ocotepeque, Honduras, a una altura sobre el nivel del mar de 807 metros. Fue establecido por V.J. Hanrahan en diciembre de 1934. Al utilizar material cartográfico debemos reconocer que cada datum define un sistema de coordenadas planas y por lo tanto la posición de un determinado lugar en la superficie terrestre dependerá del datum que utilicemos. La diferencia en localización entre dos datum puede ser de 40 metros y en algunos casos superior a los 200 metros. La selección correcta del datum es especialmente crítica cuando utilicemos sistemas de posicionamiento global (GPS), los cuales brindan sus resultados en latitud y longitud y utilizan el WGS84 como sistema de referencia. Algunos otros datum de uso común son NAD83 (North American Datum de 1983), el cual es utilizado en los Estados Unidos y América del Norte y el WGS84 (World Geodetic Datum de 1984), el cual es válido para cualquier posición en el planeta Tierra. El WGS84 es el datum utilizado por la mayoría de los sistemas de posicionamiento global (SPG) para registrar posiciones (coordenadas) en la Tierra. Las coordenadas referidas al sistema WGS 84 pueden trasladarse al datum local de Costa Rica (Ocotepeque) utilizando la extensión CR_proyeccion_datun.avx (Fallas, 2003). El usuario de cualquier programa de SIG debe tener cuidado al proyectar valores de lat, long; ya que no se realiza automáticamente la transformación de datum. Recuerde que el datum debe transforme previo a la proyección de los datos.
La proyección cartográfica permite representar una superficie esférica como la Tierra en una lámina de papel plana (Bugayevskiy y Snyder; 1995; ESRI, 1994). Una proyección cartográfica es una representación sistemática de los paralelos y meridianos de una superficie tridimensional en una superficie bidimensional (Fig.2). Dado que una superficie plana (Ej. lámina de papel) no puede ajustarse a una esfera sin estirarse o encogerse tampoco es posible representar atributos de un globo (Ej. meridianos, paralelos, límites entre países, etc.) en un mapa sin causar distorsiones. Existen diversas proyecciones y cada una de ellas trata de minimizar las distorsiones. Por ejemplo, el cartógrafo puede diseñar una cuadrícula sobre la superficie terrestre de tal forma que una o más de sus propiedades geométricas se mantengan o de tal forma que las áreas de mayor distorsión se ubiquen en zonas de menor importancia para el uso que se le dará al mapa (Ej. mantener la geometría de los continentes a expensas de la geometría de los océanos). ¿COMO SE DERIVA UNA PROYECCIÓN? Imaginémonos que tenemos un globo transparente con un bombillo en su interior. Sobre el globo dibujamos paralelos, meridianos y la silueta de los continentes. Luego cubrimos el globo con una hoja de papel con forma de cilindro o de cono (Fig.3), encendemos el bombillo y trazamos sobre el papel los meridianos, paralelos y la silueta de Centroamérica. Finalmente, extendemos el papel y obtenemos de esta manera el mapa proyectado de la porción de la superficie del globo dibujado. Las proyecciones cartográficas y las transformaciones de coordenadas son la base de la consecución de un marco común de referencia para la información geográfica. El requisito de tener un elipsoide, datum, proyección cartográfica y finalmente de un sistema de coordenadas planas, todos ellos comunes, hacen posible el uso de la geometría plana para todo tipo de superposiciones y análisis espaciales. La proyección de los datos geográficos de la Tierra elipsoidal sobre un sistema de coordenadas planas, siempre se traduce en una distorsión de las superficies, formas, distancias y otras propiedades. Con la selección apropiada de una proyección, el usuario puede conservar las características deseadas a expensas de otras. Asimismo, es un sistema de representación gráfico que establece una relación ordenada entre los puntos de la superficie curva de la Tierra y los de una superficie plana (mapa).
Se suelen establecer clasificaciones en función de su principal propiedad; el tipo de superficie sobre la que se realiza la proyección: cenital (un plano), cilíndrica (un cilindro) o cónica (un cono); así como la disposición relativa entre la superficie terrestre y la superficie de proyección (plano, cilindro o cono) pudiendo ser tangente, secante u oblicua. Según la propiedad que posea una proyección puede distinguirse entre:
Las proyecciones y su clasificación Aun cuando existen más de mil proyecciones diferentes en el mundo, la gran mayoría puede agruparse en unas cuantas familias basadas en su derivación. Las proyecciones de una misma familia comparten las mismas distorsiones y propiedades. A continuación presentamos cuatro de las familias de proyecciones más comunes ( McKnight, 1984). Proyecciones elípticas u ovales Las proyecciones elípticas u ovales son representadas por un conjunto de proyecciones con forma de balón de balompié. Con frecuencia en estas proyecciones un paralelo central (normalmente el ecuador) y un meridiano central (normalmente del meridiano principal) se cruzan en ángulo recto en el centro del mapa, el cual representa un punto de no distorsión. Las distorsiones en estas proyecciones aumentan conforme nos acercamos al margen del mapa. Los paralelos mantienen sus propiedades geométricas sin embargo los meridianos son mostrados como líneas curvas (excepto en el meridiano central). Proyecciones acimutales Las proyecciones acimutales también conocidas como planas o zenitales son derivadas a partir de una grilla o cuadrícula geográfica del Globo expresada como un plano que es tangente en algún punto a dicho Globo (Fig. 8). Teóricamente el punto de tangencia puede ser cualquier punto en el Planeta, sin embargo con frecuencia se utiliza para tal fin el Polo Norte, el Polo Sur ó algún punto en el Ecuador. La proyección mantiene sus propiedades geométricas alrededor del punto de tangencia y las distorsiones aumentan conforme nos alejamos de su punto de origen. En esta proyección sólo es posible mostrar un hemisferio. Proyecciones cónicas En esta familia de proyecciones uno o más conos son ubicados tangentes a ó de tal forma que intersepten una porción del Globo y la cuadrícula geográfica es proyectada en dicho cono(s) (Fig. 9). Normalmente el ápice (ápex) del cono es ubicado sobre uno de los polos de tal forma que el círculo de tangencia coincida con uno de los paralelos, el cual se convierte en el paralelo estándar de la proyección. Las distorsiones son mínimas en los alrededores del paralelo estándar y aumentan conforme nos alejamos de dicho paralelo. Por las características de la proyección sólo se puede cartografiar un semi hemisferio o sea una cuarta parte de la Tierra. La proyección es especialmente apropiada para cartografiar áreas pequeñas (Ej. Costa Rica). Proyecciones cilíndricas La proyección cilíndrica se deriva al proyectar el globo terráqueo en un papel con forma de cilindro que es tangente a, o que se intercepta con dicho globo (Fig. 10). La mayoría de las proyecciones cilíndricas se derivan de tal forma que el cilindro toque al globo en el ecuador (punto de tangencia). En un mapa rectangular los meridianos y los paralelos se cruzan en ángulo recto y no existe