7 de octubre de 2018

Sistemas de referencia, marcos de referencia y proyecciones

¡Bienvenidos de nuevo a objetivo geomática!

Después de una pausa (estudios, trabajo y ese tipo de cosas), volvemos con las pilas cargadas y con mucha más geoinformación que compartir.

En esta ocasión vamos a hablar de sistemas de referencia, marcos de referencia y proyecciones cartográficas.

Fuente: Google Maps

¿Alguna vez has visto estos números al buscar una localización?

Fuente: Wikipedia

¿Crees que las representaciones anteriores de la Tierra son correctas? ¿una de ellas está distorsionada?

Si estás empezando en el mundo de la geomática quizá te suenen las preguntas anteriores, pero aún tengas un poco de lío con ellas. Si por el contrario te mueves como pez en el agua en éste ámbito ya sabrás de qué se trata y lo confusos que pueden ser a veces los términos de los que vamos a hablar.

Todos estos conceptos que vamos a presentar a continuación  (sistema de referencia, marco de referencia y proyecciones), en definitiva sirven para un mismo propósito: contestar a la pregunta ¿dónde?

Conocer nuestra posición en el mundo así como dónde está todo aquello que nos rodea es una inquietud propia del ser humano.

Para saber dónde estamos o cómo llegar a algún lugar, necesitamos tener algo como referencia. Esto es así en nuestro día a día, si queremos indicar un lugar, no basta con decir "a la izquierda", ya que según hacia dónde miremos nuestra izquierda será una u otra, por lo que necesitamos tomar algo como referencia.

Esta referencia de la que hemos hablado es el sistema de referencia. Un sistema de referencia es una definición conceptual de teorías, hipótesis y constantes que permiten situar una tripleta de ejes coordenados en el espacio, definiendo su origen y su orientación [1]. Es decir, se trata de definir unos ejes que nos sirvan de referencia para poder definir dónde estamos, con respecto a esos ejes.

Fuente: ign.gob.ar

Estos ejes, el sistema de referencia, son unos ejes matemáticos, es decir, no podemos verlos. Por tanto, para poder trabajar con ellos en la práctica es necesario establecer de manera material algo que nos indique dónde están y como son estos ejes. A esto lo llamamos marco de referencia.

Un marco de referencia es la materialización de un sistema de referencia convencional a través de observaciones; se trata de un conjunto de puntos (lugares localizados en la superficie terrestre) con coordenadas y velocidades conocidas en ese sistema de referencia convencional y que sirven para materializar en el espacio el sistema de referencia [1]. Por tanto, un marco de referencia es un conjunto de puntos con posición conocida respecto al sistema de referencia que podemos utilizar para definir dónde estamos.

Existen distintos sistemas de referencia terrestre, ya que se definen distintos sistemas de referencia según la zona o la aplicación, que dependerán principalmente del elipsoide que se utiliza como referencia para definirlos (por ejemplo el ETRS89 es el Sistema de referencia Terrestre Europeo, que está ligado a la placa continental europea). Por tanto también existen distintos marcos de referencia. Además, podemos definir una posición respecto a un sistema de referencia de distintas maneras. Esto son sistemas de coordenadas. Por ejemplo, podemos hablar de coordenadas cartesianas (X, Y, Z) o de ángulos (latitud y longitud), en definitiva distintas maneras de referirse a los ejes establecidos.

Tenemos entonces un sistema de referencia, una serie de definiciones matemáticas que establecen unos ejes de coordenadas; un marco de referencia que nos materializa este sistema de referencia, ahora bien, ¿cómo plasmamos todo esto en un mapa?

Como sabemos, la Tierra no es plana (para saber más sobre la forma de la Tierra, puedes acceder aquí) por lo que representarla en una superficie plana no es sencillo. Para esto se utilizan las proyecciones cartográficas

Una proyección cartográfica es un sistema de representación gráfica que establece una relación ordenada entre los puntos de la superficie curva de la Tierra y los de una superficie plana (mapa) [2]. Es decir, mediante una proyección cartográfica, se establece la relación matemática entre la superficie de la Tierra y un plano. 

Más adelante dedicaremos una entrada a hablar únicamente de las proyecciones cartográficas, ya que existen muchos tipos de ellas y cada una se utiliza para un propósito diferente. Lo importante en este momento es destacar que ninguna proyección es perfecta, ya que todas presentan distorsiones. Algunas de ellas preservan las áreas o las distancias en alguna dirección determinada, por tanto, según la aplicación será más conveniente utilizar una u otra, pero todas presentan errores. 

A continuación se muestran un par de enlaces en los que vosotros mismos podéis jugar con las proyecciones y ver como, la apariencia de la representación de la Tierra cambia en función de la proyección escogida:


Fuentes:

[1] SISTEMA Y MARCO DE REFERENCIA TERRESTRE.  SISTEMAS DE COORDENADAS. Ángel Martín Furones Departamento de Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametria Universidad Politécnica de Valencia.

[2] https://es.wikipedia.org/wiki/Proyección_cartográfica

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Hasta aquí la entrada de hoy, ¿os ha resultado útil?

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¡Nos vemos muy pronto en Objetivo Geomática!


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