INGENIERÍA AGRÍCOLA TRABAJO DE FOTOGRAMETRÍA Nº2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA              [pic 1][pic 2]

ÁREA AGROPECUARIA Y RECURSOS RENOVABLES

INGENIERÍA AGRÍCOLA

TRABAJO DE FOTOGRAMETRÍA Nº2

Por: Fernando Darío Torres Pardo.                          

Fecha: 23/04/2016                                                   Ciclo: Tercero “A”

Docente: Ing. Oscar Juela.

Sección: Matutina.

Tema:

• Sistemas de coordenadas geodésicas y geográficas.
• Sistemas de referencia.
• Geoide.

Objeto:        

• Trabajo de consulta sobre los temas a trataren la próxima clase.

Objetivo:

• Enfatizar la importancia de las coordenadas geográficas y geodésicas enfocándose en obtener nuevos aprendizajes.
• Adquirir conocimientos teóricos para ser puestos en práctica en las horas clases.

Introducción

La característica principal de la información georreferenciada es que tiene una localización en el espacio, particularmente en el espacio terrestre. Esta localización se ha de dar por medio de unas coordenadas que la definan de forma adecuada, lo cual implica la necesidad de establecer un sistema en base al cual expresar dichas coordenadas. El establecimiento de un sistema de referencia en el que expresar la situación de un punto dado no es en absoluto una tarea sencilla, y requiere el conocimiento de abundantes conceptos previos que van desde ideas físicas hasta complejos desarrollos matemáticos y geométricos. Los avances en este campo han sido constantes desde la antigüedad, y esta evolución es la que ha permitido que en la actualidad se puedan obtener resultados altamente precisos en el trabajo con información georreferenciada. Gran parte de lo que podemos hacer en un SIG carecería de sentido si no se dispusiera de metodologías bien desarrolladas para el establecimiento de sistemas de referencia.

En la actualidad, los SIG han hecho que la información geográfica tenga en muchos casos carácter global y cubra grandes extensiones o incluso la totalidad del planeta. Esto obliga más que nunca a hacer hincapié en los fundamentos geodésicos que resultan básicos para que toda esa información pueda manejarse correctamente, siendo de interés para cualquier usuario de SIG, con independencia de su escala de trabajo. Otro aspecto básico a la hora de trabajar en un SIG son las denominadas proyecciones cartográficas. Estas permiten transformar las coordenadas sobre la superficie curva de la Tierra en coordenadas sobre una superficie plana. Esto es necesario para poder representarlas en un soporte plano tal como puede ser un mapa o la pantalla del ordenador, así como para poder analizarlas de forma más simple.

1. REVISIÓN DE LITERATURA:

1. Conceptos geodésicos básicos

 A la hora de definir la forma y dimensiones de la Tierra, la geodesia plantea modelos que puedan recoger la complejidad natural de la superficie terrestre y expresarla de una forma más simple y fácil de manejar. Con estos modelos, uno de los objetivos principales de la geodesia es establecer un sistema de referencia y definir un conjunto de puntos (conocidos como vértices geodésicos) cuyas coordenadas en dicho sistema sean conocidas con una precisión elevada. Posteriormente, y en base a esos puntos, los cuales forman una red geodésica, se pueden calcular las coordenadas de cualquier punto en el sistema de referencia definido. Los vértices geodésicos se establecen por triangulación a partir de un punto único determinado por métodos astronómicos. En función de la longitud de los lados de los triángulos empleados en dicha triangulación, tenemos redes de mayor o menor precisión. Veamos ahora como establecer los elementos necesarios para establecer ese sistema de referencia base y definir esos modelos de partida citados. A la hora de buscar un modelo al que asimilar la forma de la Tierra, existen dos conceptos básicos: el elipsoide de referencia y el geoide. (Olaya, 2012)

1. Elipsoide de referencia y geoide

El intento más básico de establecer un modelo de la forma de la Tierra es asimilar está a una figura geométrica simple, la cual pueda expresarse mediante una ecuación matemática. Además de ser más sencilla de manejar, disponer de esta ecuación matemática permite la aplicación de conceptos geométricos, estableciendo así una base practica para el trabajo con coordenadas y la definición de sistemas de referencia. En realidad, la Tierra no es una esfera perfecta, ya que su propia rotación ha modificado esa forma y ha provocado un achatamiento en los polos. Esta hipótesis fue ya planteada por Newton, y corroborada posteriormente con numerosas experiencias. No obstante, podemos seguir tratando de asimilar la forma de la Tierra a la de una superficie teórica, aunque no ya la de una esfera sino la de lo que se denomina un elipsoide. Sobre un elipsoide, el radio de la Tierra ya no es constante, sino que depende del emplazamiento. (Olaya, 2012)

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Grafico  1 Parámetros q definen el elipsoide.

Suponer que la Tierra es una esfera no es una aproximación tan mala como puede parecer (las representaciones graficas a las que estamos acostumbrados exageran habitualmente mucho el achatamiento del planeta), aunque el elipsoide es más preciso y necesario a la hora de elaborar cartografía de zonas no muy extensas. A gran escala, sin embargo, y para determinadas tareas, es habitual suponer la Tierra con una forma perfectamente esférica. (Olaya, 2012)

El elipsoide es la forma geométrica que mejor se adapta a la forma real de la Tierra, y por tanto la que mejor permite idealizar esta, logrando un mayor ajuste. Una vez que se dispone de una expresión teórica para la forma de la Tierra, el siguiente paso es la determinación de los parámetros que definen esta. En el caso de utilizar la esfera, hay que calcular su radio. En el caso de asumir el elipsoide como forma de referencia, deben determinarse las medidas de los semiejes menor y mayor. (Olaya, 2012)

• El centro de gravedad terrestre y el del elipsoide deben coincidir.
• El plano ecuatorial terrestre y el del elipsoide deben coincidir.

1. Geoide

El geoide es la otra superficie de referencia, definida como la superficie tridimensional en cuyos puntos la atracción gravitatoria es constante. Se trata de una superficie equipotencial que resulta de suponer los océanos en reposo y a un nivel medio (el nivel es en realidad variable como consecuencia de las mareas, corrientes y otros fenómenos) y prolongar estos por debajo de la superficie terrestre. La particularidad del geoide reside en que en todos sus puntos la dirección de la gravedad es perpendicular a su superficie. (Bosque Sendra, 1992)

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Grafico  2 Representación gráfica del geoide (fuente: misión Grace NASA)

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Grafico  3 Tres superficies fundamentales: superficie real de la Tierra, geoide y elipsoide (Recopilado de Wikipedia).

El geoide no es, sin embargo, una superficie regular como el elipsoide, y presenta protuberancias y depresiones que lo diferencian, como puede observarse en el grafico 2. La densidad de la Tierra no es constante en todos sus puntos, y ello da lugar a que el geoide sea una superficie irregular como consecuencia de las anomalías gravimétricas que dichas variaciones de densidad ocasionan. (Bosque Sendra, 1992)

1. El datum geodésico.

Cuando se trabaja con un elipsoide general, este, como se ha dicho, se sitúa de tal modo que tanto la posición de su centro de gravedad como su plano ecuatorial coincidan con los terrestres. Por el contrario, cuando el elipsoide es local, estas propiedades no han de cumplirse necesariamente, y el elipsoide a solas resulta insuficiente ya que carecemos de información sobre su posicionamiento con respecto a la superficie terrestre. Surge así el concepto de datum, que es el conjunto formado por una superficie de referencia (el elipsoide) y un punto en el que enlazar este al geoide. Este punto se denomina punto astronómico fundamental (para su cálculo se emplean métodos astronómicos), o simplemente punto fundamental, y en el elipsoide es tangente al geoide. La altura geoide en este punto es, como cabe esperar, igual a cero. La vertical al geoide y al elipsoide es idénticas en el punto fundamental. Para un mismo elipsoide pueden utilizarse distintos puntos fundamentales, que darán lugar a distintos datum y a distintas coordenadas para un mismo punto. (Olaya, 2012)

1. Sistemas de coordenadas.                                                                                                                                

Todo mapa está referido por lo menos a un sistema de coordenadas universal, cuyo objeto es el de dar su ubicación geográfica y con ella la de todos los puntos y detalles contenidos en el mismo, además de facilitar la explotación de las características métricas del mapa. Es de señalar que esto no se cumple en todos los casos y que hay mapas que no llevan esta referencia, por ejemplo, los mapas de ilustración y propaganda. En relación con la cartografía formal lo que se discute en este apartado está relacionado con la ubicación espacial en un marco geográfico de referencia, y en este sentido se tratarán el sistema geográfico o curvilíneo y el sistema rectangular o cartesiano. (Olaya, 2012)

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