Geodesia Como Ciencia

Topografía

La topografía es una ciencia que estudia un conjunto de procedimientos , los cuales sirven para representar las posiciones relativas sobre los puntos que existen en la superficie de la tierra y debajo de ella combinándose las medidas según los elementos del espacio que son: elevación, distancia y dirección.

La topografía necesita apoyarse en la geodesia para su fin. Estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de una parte de la superficie terrestre, con sus formas y detalles , tanto naturales como artificiales .Va a ser una representación plana , se considera que es el plano tangente al centro de la superficie terrestre a representar , proyectando todos los puntos de la superficie terrestre sobre dicho plano tangente , y no todos , sino los más interesantes , en relación al fin al que está orientado el plano , al lado de los puntos representados se consigna la altura , pero como generalmente los puntos son numerosos , se sustituyen los números por líneas de nivel , que permiten ver mejor el relieve. La representación plana se llama PLANO TOPOGRÁFICO, y está siempre a escala.

GEODESIA

La geodesia se deriva del griego “geo” que significa tierra y “daio” que significa dividir. La geodesia es una ciencia que se encarga por los medios matemáticos, la forma y las dimensiones de la tierra como objetos de estudio y puntos distribuidos por toda la tierra que se llaman puntos geodésicos y que forman parte de la tierra. La geodesia estudia la forma y dimensiones de la tierra, considerándola en su totalidad. Se ocupa principalmente de su medida, para este fin se apoya en la tecnología actual. Cuando utiliza métodos geométricos se denomina G. matemática, cuando utiliza métodos indirectos (p ej. métodos gravitatorios) se denomina G. dinámica, cuando utiliza la astronomía de posición se denomina G. astronómica.

La diferencia entre ambas ciencias es que la topografía son un conjunto de posiciones que se utilizan para determinar posiciones de puntos, sobre la superficie de la tierra por medio de medidas según los tres elementos del espacio que son el largo, ancho y alto. Mientras que la geodesia se dedica a dividir geométricamente la tierra y determinar formas y dimensiones, dependiendo de lo que se valla a estudiar.

OBJETIVO GEODESIA

Geodesia, tiene por objeto determinar la forma y dimensiones de la Tierra, muy útil cuando se aplica con fines de control, es decir, para establecer la ordenación de tierras, los límites de suelo edificable o verificar las dimensiones de las obras construidas. En la actualidad, se utilizan satélites artificiales para determinar la distribución irregular de masas en el interior de la Tierra, así como su forma y dimensiones a partir de las irregularidades en sus órbitas.

IMPORTANCIA

La importancia de la Geodesia y la Topografía radica en que son las herramientas que proporcionan el conocimiento de la forma y dimensiones de la Tierra, o parte de ella, proporcionando coordenadas a puntos sobre su superficie y éste, es el paso previo a cualquier intento para su representación cartográfica, bien de forma completa o parcial. Además de las tradicionales técnicas empleadas por estas ciencias, se incluyen las bases teóricas para la explotación del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) en estas actividades,

CLASIFICACION SEGÚN SU ALCANCE

Esta ciencia se divide fundamentalmente en dos partes:

• La geodesia superior o geodesia propiamente dicha, dividida entre geodesia física y matemática, trata de determinar y representar la figura de la Tierra en términos globales.

• La geodesia práctica o topografía, estudia y representa partes menores de la Tierra donde la superficie puede ser considerada plana.

Atendiendo a su aspecto más operativo o práctico, la Geodesia puede dividirse en tres categorías :

• La Geodesia Global, que responde a la definición general citada al principio de este capítulo, y que necesita para su desarrollo la cooperación internacional.

• La Geodesia Regional, que es practicada por cada país con el fin de resolver los problemas planteados por la Cartografía y la Geografía, entre otras.

• La Geodesia Topográfica, que trata de precisar detalles de una cierta superficie de pequeñas dimensiones, para ello la considera una superficie plana o esférica según sean sus dimensiones.

LA TIERRA COMO ESFEROIDE. EL ELIPSOIDE

La verdadera forma de la tierra:

Geoide: “superficie normal en todos los puntos a la dirección de la gravedad, materializada por el hilo en tensión de la plomada”

Es importante recordar que las superficies de revolución son aquellas que se generan haciendo girar una curva alrededor de un eje. Algunos geofísicos consideran al esferoide como modelo geométrico de la tierra y no solo a este sino también a la esfera, por ello el esferoide tiene meridiana principal y ecuador. Elipse: curva cerrada en forma oval.

La Tierra no es una esfera perfecta debido a la gravedad y las variaciones topográficas de la superficie de la Tierra (montañas, simas marinas, entre otros). Esta es la causa de que sea necesario para facilitar los cálculos, construir la esfera perfecta que mejor la represente. Resulta que la figura geométrica que construye el mejor modelo no es la esfera sino un esferoide. Una esfera es un sólido de revolución construido sobre un círculo (un balón de fútbol) mientras que un esferoide o elipsoide (son sinónimos) se construye a partir de una elipse. (Parecido, ojo pero sólo parecido a un balón de rugby o a un huevo) Un esferoide queda definido por los semiejes mayor y menor, en ocasiones viene expresado matemáticamente como coeficiente de achatamiento F

F= (semieje mayor-semieje menor)/semieje mayor

Muchos esferoides o elipsoides han resultados válidos para representar la Tierra. Generalmente un esferoide se elige porque es el que mejor ajusta a un país o un área concreta. El que mejor ajuste a un sitio no tiene porque ajustar adecuadamente a otro. Una vez escogido uno estamos ante el elipsoide de referencia en el que se fundamenta nuestro sistema de coordenadas. Recordar que el elipsoide de referencia es una de las características necesarias para poder definir un sistema de coordenadas geográfico, CGS Cambiar el elipsoide de referencia supone un cambio drástico en las coordenadas lo que conlleva que todos los países sean reacios a abordar cambios sin sopesar las mejoras que conlleva. En cuanto a España el elipsoide de referencia oficial viene recogido en la norma cartográfica española y si nos fijamos todos los mapas hacen referencia en la leyenda a él.

PARAMETROS ACEPTADOS INTERNACIONALMENTE

Partes de las que consta un levantamiento.

• Planimetría, que consiste en el conjunto de operaciones necesarias para llegar a obtener la proyección horizontal.

• Altimetría, que consiste en determinar la cota de los puntos necesarios o las curvas de nivel.

• Escalas.

• Nomenclaturas

• Normas de compensación de error

• Tolerancia

SEMIEJES Y ACHATAMIENTO

Existen diferentes modelos de elipsoides utilizados (Bessel, Hayford, Everest), denominados elipsoides de referencia. Las diferencias entre éstos vienen dadas por los valores asignados a sus parámetros más importantes:

Semieje ecuatorial (a) o semieje mayor: Longitud del semieje correspondiente al ecuador, desde el centro de masas de la Tierra hasta la superficie terrestre.

Semieje polar (b) o semieje menor: Longitud del semieje desde el centro de masas de la Tierra hasta uno de los polos. El elipsoide se genera por la revolución de una elipse alrededor de éste.

Achatamiento polar. Cuando la Tierra aún no estaba solidificada, la acción simultánea de las fuerzas centrífuga y centrípeta, generadas por la rotación, produjeron el aplastamiento polar y el ensanchamiento ecuatorial.

LEVANTAMIENTO GEODESICO

Se entiende por levantamiento geodésico "la toma de información de distancias y ángulos en el campo, y la aplicación de los principios de la Geometría y la Trigonometría con el propósito de determinar la forma, dimensiones y posición de grandes extensiones terrestres". En ese sentido, se deben clasificar los levantamientos geodésicos en dos grandes grupos: horizontal y vertical.

Levantamientos horizontales

Triangulación:

Es el tipo de levantamiento geodésico más tradicional y conocido. Difiere de los levantamientos topográficos en que usa instrumentos más precisos. Los errores instrumentales son removidos o predeterminados de modo que puedan compensarse al momento de los cálculos; los errores observacionales se reducen empleando procedimientos muy rigurosos. Otra diferencia muy importante es que todas las posiciones establecidas por triangulación están relacionadas entre sí matemáticamente.

Básicamente, una triangulación consiste en medir los ángulos de una serie de triángulos. El principio de la triangulación se basa en procedimientos trigonométricos simples: si la distancia de un lado de un triángulo y los ángulos extremos del lado son medidos con exactitud, pueden calcularse los otros dos lados y el ángulo restante.

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