Conceptos básicos de Cartografía y Representación del Terreno

Alturas y Relieve

Altura ortométrica: distancia lineal a lo largo de la vertical que existe desde un punto hasta la superficie equipotencial cero (geoide). Debido a la inexactitud de su cálculo, se simplifica definiéndola como la distancia en proyección ortogonal desde el punto al geoide.

Altura del elipsoide: distancia en proyección ortogonal entre el punto y el elipsoide.

Collado o puerto: depresiones suaves situadas en las divisorias. Está constituido por dos divisorias enfrentadas y dos vaguadas también opuestas, siendo el collado el punto más bajo de las dos divisorias y el más alto de las dos vaguadas.

Divisoria: Es el encuentro de dos vertientes que se unen según una superficie convexa, representada por curvas en forma de V normal o invertida. La divisoria se caracteriza porque las curvas de menor cota envuelven a la de mayor cota. Los puntos de las divisorias son puntos de cota máxima. Se representa en color rojo.

Vaguada: es la superficie topográfica donde se reúnen las aguas de escorrentía. Las vaguadas son puntos de cota mínima. Se representan por curvas en forma de V normal o invertida. La vaguada se caracteriza porque las curvas de mayor cota envuelven a la de menor cota. Se representa en color azul.

Geoide: superficie equipotencial cerrada, coincidente aproximadamente con el nivel medio de las aguas, supuestamente prolongada por debajo de los océanos. Lugar geométrico de los puntos que están en equilibrio por la actuación de tres fuerzas: la de atracción de los astros, la de los demás puntos de la tierra y la fuerza centrífuga debida a la rotación terrestre, y sobre cualquiera de sus puntos, la dirección de la gravedad es normal a dicha superficie. No se utiliza en la representación en los planos porque es una superficie irregular de complicada definición matemática. Sí se utiliza en alturas porque las superficies paralelas a él son equipotenciales.

Ondulación del geoide: es la distancia existente entre la proyección del punto sobre el geoide proyectada ortogonalmente sobre el elipsoide. Se hace la simplificación ya que la desviación relativa de la vertical es muy pequeña.

Elementos de la Tierra

• Eje terrestre: línea imaginaria alrededor de la cual gira la Tierra.
• Polos terrestres: puntos en los extremos del eje terrestre.
• Plano meridiano: plano que contiene al eje terrestre.
• Meridiano: intersección de los planos meridianos con la superficie terrestre. Es una circunferencia máxima en el caso de la esfera y una elipse en el caso del elipsoide de revolución.
• Plano paralelo: plano perpendicular al eje terrestre.
• Paralelo: intersección de los planos paralelos con la superficie terrestre. Es una circunferencia en ambos casos de superficies de aproximación. El Ecuador es el paralelo máximo y divide la superficie terrestre en dos hemisferios, Norte y Sur.
• Vertical: en la esfera es la recta que une un punto de la superficie y el centro.
• Plano horizontal: plano tangente a la superficie de aproximación. En el caso de la esfera, es único y se denomina horizonte sensible, y en el caso del elipsoide tiene tres variantes según sea perpendicular a cada una de los tres verticales.
• Meridiana: recta intersección entre el plano horizontal y el plano meridiano que contiene a dicho punto.

Coordenadas Geográficas

Longitud geográfica (λ): ángulo formado por el meridiano origen (0º) y el meridiano del punto considerado. Se evalúa de 0º a 360º, ó de 0º a 180º al Oeste, positivo, y de 0º a 180º al Este, negativo.

Latitud geográfica (ϕ): ángulo formado por la vertical del punto y el plano del Ecuador, siendo de 0º a 90º positivo al Norte y de 0º a 90º negativo al Sur.

Mapas y Planos

Cartas de navegación: mapas marinos que indican los accidentes de las costas, los faros, boyas, etcétera.

Mapamundi: Planisferio representado en dos hemisferios.

Mapa: toda representación plana de una parte de la superficie de la Tierra que, por su extensión, es necesario considerar la curvatura terrestre.

Planisferio: Carta en que la esfera terrestre es representada sobre un plano.

Plano: toda representación plana de una parte de la superficie de la Tierra que, por su escasa extensión, no es necesario tener en cuenta la curvatura terrestre.

Proyecciones

Proyección: Es la correspondencia entre los puntos de la esfera o elipsoide y sus transformados en el plano. Esta correspondencia se expresa en función de las coordenadas geográficas de cada punto del elipsoide y se traducen en el plano en coordenadas cartesianas.

Diferencia entre proyección y desarrollo: Una proyección se obtiene proyectando la superficie terrestre sobre un plano tangente a la misma desde un punto denominado vértice de proyección. Sin embargo, un desarrollo se obtiene considerando una superficie cónica o cilíndrica tangente a la esfera o elipsoide. Se define en ellos una correspondencia entre los puntos, desarrollándose después esta superficie.

Proyección estereográfica: Proyección en la que el vértice está situado sobre la superficie de la esfera, siendo el plano de proyección normal al diámetro que pasa por dicho vértice.

Proyección ortográfica: El vértice está en el infinito y el plano del cuadro es perpendicular a la dirección en que se encuentra dicho vértice.

Proyección escenográfica: Proyección en la que el vértice es un punto cualquiera del espacio exterior, pero a una distancia finita de la esfera.

Proyección gnomónica: El centro de la proyección se encuentra en el centro de la esfera.

Proyección UTM

1. Está basada en la proyección transversal de Mercator y dada su adaptación a la resolución de problemas geodésicos ha sido adaptada para su utilización a nivel mundial.
2. Ocupa el primer lugar en cuanto a superficie representada (aproximadamente el 80% de la cartografía a escalas grandes 1:50000 y mayores).
3. En esta proyección se considera la Tierra como un elipsoide de revolución secante interiormente en un meridiano terrestre que se toma como meridiano de origen a un cilindro cuyo eje está situado en el plano del ecuador.
4. Es necesario que la proyección sea conforme.
5. Las distancias se multiplican por un factor K= 0,996.
6. El ecuador y el meridiano central de cada uso se representan por líneas rectas.
7. Los puntos del elipsoide se proyectan sobre el cilindro siguiendo la fórmula: y+ix=F(φ,iλ).

Desarrollo Cónico Conforme de Lambert

• Las deformaciones en longitud tienen que compensarse con las deformaciones en latitud para que sea conforme.
• Escogemos un cono en aquella latitud en la que nos interesa proyectar esa parte de la superficie terrestre, latitud 0 a partir de la cual se habla del paralelo de tangencia.
• Sobre su superficie se proyectan elementos a representar estableciéndose una función de proyección.
• Posteriormente desarrollando el cono de forma que los meridianos aparecen como rectas que concurren en un punto (vértice del cono) y los paralelos se representan como arcos de circunferencias concéntricos del centro del vértice.
• En cualquier punto existe una convergencia de meridianos.

Importancia de la Topografía en Obras

Es fundamental en las fases que comprende la implantación de una infraestructura:

• Recopilar información geográfica a escalas convenientes.
• Analizar adecuadamente la cartografía existente.
• Definir geométricamente la obra.
• Replantear la obra.
• Controlar la ejecución y medición de la obra.
• Auscultar los movimientos estructurales en la explotación usual.

Diseñar un enfoque topográfico en el proyecto y en la construcción de una obra repercute de forma directa en su gestión económica.

Perfil Longitudinal

Un perfil longitudinal es la base de mediciones lineales y nos da una idea de la forma del terreno a lo largo de la traza. La información que nos proporciona es esencial para el establecimiento de rasantes o simplemente para analizar posiciones relativas de puntos determinados. La escala vertical suele ser entre cinco y diez veces mayor que la horizontal, en función de la necesidad de exagerar el relieve y de los propios condicionantes del terreno.