1 CARTOGRAFAAUTOMATIZADA Monserrath Meja S. Facultad de Ingeniera Civil Maestra en Ingeniera Vial Pontificia Universidad Catlica del Ecuador Enero, 2012 2 2. DESCRIPCIN DE LA ASIGNATURA

EnestemduloseestudiarlaCartografaAutomatizadaque comprendeelconjuntodeoperacionescientficas,artsticasy tcnicasquetienenporobjetolaconcepcin,preparacin, redaccin y realizacin de los mapas de forma automatizada. Se analizarn los modelos cartogrficos como la mejor manera de representar el mundo que nos rodea; adems se definir a la cartografacomounaherramientamuyefectivaqueayudaa tomardecisionesrpidasyplanificadas,atravsdellenguaje ms fcil de interpretar, que es el cartogrfico. 3 DESCRIPCIN DE LA ASIGNATURA (continuacin) Sedetallartambinladiversidaddeherramientas informticascomplementariasquesirvenparael tratamientodigitaldedatosylageneracinde cartografaautomatizada;ymedianteunaseriede aplicacionesprcticasseelaborarnmapas,con informacinbsicadecartastopogrficasa diferentes escalas en formato digital. 4 3. OBJETIVOS General: ConocerlasaplicacionesdelaCartografaAutomatizadaque sirvencomoinsumoparaelmanejodelterritorio,atravsdela realizacindemapasylaidentificacindeloselementos espaciales. Especficos:

Definirlosaspectosbsicosdelacartografacomolacienciaque estudialarepresentacindelosfenmenosnaturalesysociales,su distribucin,particularidades,relacionesycambioseneltiempo,por medio de mapas o modelos cartogrficos. Aplicarlastcnicas,mtodosyherramientascartogrficasparacrearmapas, utilizando Sistemas de Informacin Geogrfica. Aprender el uso delas reglas de la Semiologa Grfica. 5 UNIDAD I: INTRODUCCIN A LA GEODESIA

1.1LamedidadelaTierra:dimensionesyformadela Tierra. 1.2 Elipsoide de Revolucin. 1.3 El Geoide. 1.4Tipos de superficie de la Tierra. 1.5Datum Geodsico. 1.6ClasificacindelosSistemasdeproyeccin cartogrfica: Definicin 1.6.1 Proyecciones. 6

2.1 Cartografa general: su definicin. 2.2 Evolucin de los objetivos de la Cartografa. 2.3 Divisin de la Cartografa. 2.4 Cartografa automatizada: su definicin. 2.5 Importancia y uso de los mapas. 2.5.1 Representacin de la tierra en mapas, la cartografa como medio de comunicacin. 2.5.2 Caractersticas de los mapas. 2.5.3 Clasificacin de los mapas. 2.6Problemas asociados con la Cartografa. UNIDAD II: CARTOGRAFA EN GENERALY CARTOGRAFA AUTOMATIZADA 7 UNIDAD III: LA EXPRESIN CARTOGRFICA

3.1. Los sistemas de coordenadas (generalidades.) 3.1.1 Lneas imaginarias: Paralelos (latitud) y Meridianos (longitud). 3.1.2 Coordenadas Geogrficas: Latitud y Longitud Coordenadas Planas (clculo y obtencin). 3.1.3 Clculo y Conversin de coordenadas. 3.2. Definicin de la escala. 3.2.1 Escalas normalizadas en Ecuador. 3.2.2 Tipos de escala. 3.2.3 Transformacin de escalas. 3.2.4 Generacin: Efecto de la Escala en la realidad.8 UNIDAD IV: LOS MAPAS, USOS Y LECTURA

4.1 Lectura de la carta topogrfica. 4.1.1 Identificacin de elementos de la carta topogrfica. 4.1.2 Informacin marginal. 4.2 Elevacin y relieve. 9 UNIDAD V: LOS MAPAS, USOS, ELABORACIN Y LECTURA (entrenamiento en cartografa digital)

5.1 El rol de la evolucin tecnolgica: La Cartografa Automatizada frente a otros sistemas informticos afines. 5. 2 El mapa base

5.2.1 Elaboracin de un mapa base, en forma digital usando el software ArcGis 10. 5.2.2 Formatoa) Coordenadas geogrficas b) Escala c) Norte d) Tarjeta 5.2.3 Smbolos convencionales10 5. METODOLOGA Este mdulo se desarrollar en tres fases y se dictarn: Primera:seconocernlasbasestericasquesustentanlos conceptosfundamentalesdelaCartografa;losaspectos tcnicosrelacionadosconlaproduccindemapas, resaltando la utilidad de sta herramienta y sus ventajas. Segunda:SefamiliarizarnconinterfasedelsoftwareSIG, ArcGis 10.Tercera:seelaborarnmapasdeformaautomatizadacon softwareespecializadoenCartografa;lasaplicaciones prcticassedesarrollarndeformaindividualenla generacindelosmapas.Alfinallosestudiantesentregarn un mapa base y temticos.

11 6. EVALUACIN Y FECHAS

DATOS DEL PROFESOR:Monserrath Meja Salazar. Ubicacin: Oficina 5to. Piso de Ciencias Exactas, Correo electrnico, mmejias@puce.edu.ec ACTIVIDADES PUNTUAJE FECHA DE ENTREGA Nivel de participacin en el trabajo prctico 10 puntos 19 al21 de enero de 2012. Elaboracin de mapas10 puntos 21 de enero de 2008. Total 20 puntos

Eslacienciaquedeterminalaposicin exactadelospuntosterrestres,laformay dimensionesdegrandespocionesdela superficieterrestreodetodalaTierra,as como, las variaciones de gravedad terrestre. LaGeodesiadesdelaantigedad,esuna cienciaquesehadedicadoalestudiodela medidayformadelGloboterrqueo,seha utilizadoparalaelaboracindemapaso cartas. 12 Elaborado por:MsC. MONSERRATH MEJA2012 OBJETIVOS DE LA GEODESIA LaGeodesiasuministra,consusteorasysus resultadosdemedicionesyclculos,la referenciageomtricadelaTierraparalas demsgeociencias(geografa,edafologa, climatologa,hidrografa,entreotras),como tambinparaageoinformtica,losSistemasde InformacinGeogrficos,elcatastro,la planificacin,lasingenierasdeconstruccin, entro otras. 13 LA MEDIDA DE LA TIERRA: DIMENSIONES Y FIGURA DE LA TIERRA En Geodesia, la expresin figura de la Tierra tiene varios significados, de acuerdoalmodoenqueseuseylaprecisinconquesedeterminela forma y el tamao de la Tierra. Senecesitaunafiguraexactapararealizarmedicionesdegrandes extensiones de terreno. (Figura exacta = elipsoide de revolucin). 14 ELIPSOIDE DE REVOLUCIN Puesto que la Tierra es ligeramente aplastada en los polos y se abulta en el Ecuador, la figura geomtrica que ms se le parece es un elipsoide de revolucin. Dicho elipsoide, se obtiene haciendo girar una elipse alrededor de su eje menor. Es decir ste elipsoide es el tipo de figura que obtendramos si hiciramos girar un disco ovalado alrededor de su dimetro menor. El Elipsoide de revolucin, representa la forma geomtrica de la Tierra. Un elipsoide de revolucin, queda definido s se especifica su forma y tamao. 15 16 a b a= Una mitad del eje mayor = semieje mayor b= Una mitad del eje menor = semiejeMenor f= achatamieto a b/a Pp= eje de revolucin del elipsoide. La forma del elipsoide est dada por el aplastamiento f el cual indica la diferencia que existe entre el elipsoide y la esfera. Esta diferencia es muy pequea. ELIPSOIDE DE REFERENCIA Consiste en figuras de distintas dimensiones, forma centro y orientacin utilizados por diferentes pases como superficies de referencia para los clculos geodsicos. Los diferentes elipsoides se diferencian unos de otros en sus parmetros, entre los que se encuentran: el radio mayor y menor del elipsoide y el aplastamiento del elipsoide. ELIPSOIDE DE REVOLUCIN 17 LISTA DE ELIPSOIDE DE REFERENCIA 1. AIRY 13. HAYFORD 1909 2. MODIFIED AIRY 14. HELMERT 1906 3. AUSTRALIAN NATIONAL15. HOUGH 4. BESSEL16. INTERNATIONAL 5. CLARKE 1866 17. KRAKOWSKI 6. CLARKE 1880 18. MALAYAN 7. EVEREST 19. NORTH AMERICAN DATUM 1927 8. MODIFIED EVEREST20. NORTH AMERICAN DATUM 1983 9. FISCHER 1960 (S. ASIA)21. OLD EGYPTIAN 1930 10. FISCHER 1960 (MERCURY) 11. FISCHER 1968 (MOD. MERCURY 12. GRS 80 22. INTERNATIONAL DE HAYFORD 1924. 23. WGS 72 24. World Geodetic System-WGS 8425. (Sistema de ReferenciaGeocntrico para Amrica del Sur) SIRGAS GRS80 (equivale al WGS84) 18 19 WGS 84 a= 6.378,137 km b = 6.356,752 km 298.257224 0.081819 Hayford 1910 (International 1924) a = 6.378,388 km b =6.356,911 km 297.000000 0.081992 EL ELIPSOIDE PARA ECUADOR EnelEcuadorelInstitutoGeogrficoMilitar(I.G.M.)utilizael Elipsoide InternacionalWGS84, que tiene lassiguientes dimensiones aproximadas:semiejemayororadioenelEcuador:6.378Km., semiejemenororadioenlospolos6.357Km.yachatamientoo elipticidad: 1/298. Conlapuestaenrbitadesatlitessepudodefinirunelipsoide general para representar toda la Tierra este elipsoide se conoce como WorldGeodeticSystemWGS84(definidoen1984),queeselque utilizanactualmentelosSistemasdePosicionamientoGlobal(GPS). ConWGS84porfinsecontconunnicosistemadereferenciaen coordenadas geogrficas para todo el mundo.20 EL ELIPSOIDE PARA ECUADOR DadoquelaconcepcindelossistemasWGSfue estrictamentemilitar,laAsociacinInternacionalde Geodesia(IAG:InternationalAssociationofGeodesy) promueve la versin civil de los sistemas globales de referenciaconocidoscomoGRS(GeodeticReference System):GRS67yGRS80.Elelipsoideasociadoal WGS84eselGRS80(Enlaprcticapuedeasumirse que los sistemas WGS84 y GRS80 son iguales). 21 o Antiguamente,cadaelipsoideseubicabaen diferentes posiciones o puntos de referencia (datum), y se obtena un buen ajuste solo para el rea o regin mapeada. o Los puntos sobre elelipsoidepuedendefinirsepor la longitudylatitud,denominadaslatitudgeodsicay longitudgeodsicas.Estascoordenadassonlas mismasqueaparecenenlascartasymapas.Hay solamenteunvalorparalalatitudgeodsicayun valor para la longitud geodsica que pueden situar un punto sobre el elipsoide. EL ELIPSOIDE PARA ECUADOR 22 23 EnelEcuador,elIGMconsientedelosproblemas presentadosporlaincompatibilidadentreelusomasivodel sistemaGPSylosdatumshorizontalesclsicoscomoel PSAD56,sepropusolametadeproporcionaruna plataformageodsicaacordealasnecesidadesactualesy entraformarpartedelproyectoSIRGAS(Sistemade ReferenciaGeocntricoparalasAmricas)paradeterminar su Red Nacional GPS del Ecuador (RENAGE) enlazada a un sistemadereferenciageocntricocomoelITRS (International Terrestrial Reference System), lo cual garantiza quecontinuarsiempreactualizadodeacuerdoalos requerimientos de georeferenciacin del nuevo milenio. 24 Marco Geodsico de Referencia Nacional SIRGAS Marco Geodsico de Referencia Nacional SIRGAS 25 SIRGASECUADORconstituyeladensificacinde SIRGASenelEcuador,atravsdeestaciones geodsicasdealtaprecisinenlazadasalaRED GNSS de Monitoreo continuo del Ecuador (REGME). y la REd NAcional GPS del Ecuador (RENAGE ) EL GEOIDE En Geodesia, los clculos de precisin se llevan a cabo utilizandounelipsoide.Perolasmedicionessobrela superficiedelatierranoseefectansobreun elipsoidematemtico,sinoqueestnreferidasauna tercera superficie llamada GEOIDE. Lasuperficieconocidacomogeoideesaquella superficiehacialacualtiendenaconformarselas aguasdelosocanosyaquetienenlalibertadde ajustarsealasfuerzanqueactansobreellas.Bajo los continentes, es la superficie a la cual las aguas de los ocanos tendran a adaptar sus formas si pudieran fluirdentrodemuyangostosypocoprofundo canales. 26 27 EL GEOIDE TambinalGeoideseloconocecomolasuperficie equipotencialquemsaproximadamentecoincide conlasuperficiemediadelosmares,librede perturbaciones, extendida en forma continua a travs deloscontinentes.Esutilizadausualmenteenla geodesiaclsicacomolaformadelaTierraen primera aproximacin (forma fsica de la Tierra). Nota: El geoide es la superficie de referencia para las observaciones de nivelacin geomtrica. Con esto se definen las alturas. EL GEOIDE28 DATUM GEODSICO MUNDIAL Conceptos: Undatumsedefinecomocualquiercantidadnumricao geomtricaocomoungrupodeesascantidadesquesirven comoreferenciaobaseparaotrascantidades.Enotras palabras, un datum es un punto de partida. Engeodesiahayqueconsiderardostiposdedatums:un datumhorizontal,queformalabasedelosclculosparael controlhorizontaldeloslevantamientos,enlosqueseha tomado en consideracin la curvatura de la Tierra, y un datum vertical para todo lo que se refiere a las elevaciones. 29 Un datum geodsico horizontal consta de un punto de partida y de un elipsoide sobre el que se realizan los clculos. En total consta de cinco elementos o condiciones de partida; estos son: 1. la latitud. 2. la longitud de un punto inicial y origen.

3. el azimut de una lnea que nos da la direccin con la cual se realiza el clculo. 4. el valor del radio ecuatorial. 5. elvalor de achatamiento necesarios para definir el elipsoide de referencia. Un cambio en cualquiera de las cinco cantidades iniciales har cambiar el datum y consecuentemente cambiarn tambin las coordenadas de todos los puntos basados en el datum. 30 31 32 Eldatumvertical,alqueserefierenlaselevacionesdelos puntos, es generalmente la superficie del nivel medio del mar, aunqueestapuedesercualquiersuperficiedenivelarbitraria definidaporunaalturasupuestaparaalgunamarca altimtrica. En general, un datum tiene asociado uno y slo un elipsoide. Por el contrario, un elipsoide puede ser usado en la definicin de muchos datum. Antiguamente,cadaelipsoideseubicabaendiferentes posicionesopuntosdereferencia(datum),yseobtenaun buen ajuste solo para el rea o regin mapeada. 33 DATUM GEODSICO MUNDIAL34 El datum vertical El datum HORIZONTAL 35 Relaciones Elipsoide + Datum ElipsoideDatumHorizontalVertical Internacional de Hayford 1929 Provisional sud american datum 1956 PSAD 56 La Canoa en Venezuela Estacin Mareogrfica de la Libertad en la Provincia de Santa Elena. World Geodetic System WGS84World Geodetic System WGS84 En el centro de la Tierra Estacin Mareogrfica de la Libertad en la Provincia de Santa Elena. SIRGAS Sistema de referencia geocntrico para Amrica del sur Con el elipsoide GRS8O World Geodetic System WGS84 En el centro de la Tierra Estacin Mareogrfica de la Libertad en la Provincia de Santa Elena. 36 TIPOS DE SUPERFICIE DELA TIERRA La superficie topogrfica, La superficie topogrfica, es ms objetiva por su variedad de formas geomorfolgicas e hidrogrficas. Sobre esta superficie se realizan los levantamientos. Sin embargo su forma irregular no es adecuada para clculos matemticos exactos. La superficie topogrfica generalmente es de inters para topgrafos e hidrgrafos. con las montaas, valles y fondo de los ocanos. La superficie matemtica, que es la de un elipsoide de revolucin escogido para representar el verdadero tamao y forma de la Tierra,y adoptada como la ms conveniente para los clculos matemticos. Superficie potencial, o geoide a la cual estn referidas las medidas hechas sobre la superficie terrestre.( por ejemplo la altura). 37 PROYECCIONES CARTOGRFICAS Esunaredordenadadeparalelosymeridianosque sirven para realizar un mapa sobre una superficie plana. Paraestoseutilizafigurasgeomtricasquesean desarrollables como el cono, el cilindro. La proyeccin ms precisa de la Tierra se logra a travs deunglobo,puestoquestefacilitaeltrazadodelas coordenadas geogrficas; adems la forma y el rea de loscontinentesyocanosnosufrenlasdeformaciones quesepresentanalproyectarlasuperficiecurvadela Tierra sobre una superficie plana o mapa. 38 UnaProyeccinCartogrficaesunacorrespondencia biunvoca entre los puntos de la superficie terrestre y los puntos de un plano llamado Plano de proyeccin. ElproblemaderepresentaralaTierraenglobosradica enqueslosepuedehacerfiguraraspectosgenerales del planeta, no es posible colocar mayor grado de detalle delterrenoenlosglobos,cualidadquesiofrecenlos mapas. 39 40 41 42 Lasproyeccionescilndricassebasanenelartificiodecircunscribirun cilindro alrededor de la esfera terrestre. Este cilindro es tangente a la esfera a lo largo de un crculo mximo. Cuandodesarrollamoselcilindrocortndoloalolargodeunadesus generatrices, se transforma en un rectngulo, uno de cuyos lados es la longitud del crculo mximo terrestre. Entodaslasproyeccionesdeestegrupo,losparalelossonlneasrectas, cuya longitud es la misma que la del Ecuador, mientras que los meridianos son tambin lneas rectas paralelas separados entre s. Paralelos y meridianos se cortan entre s ortogonalmente. 43 LAS PROYECCIONES CILNDRICAS El sistema UTM o Universal Transversal Mercator. En este sistema la superficie terrestre esta comprendida entre los 80N y los 80S de latitud. En longitudha sido dividida en columnas norte-sur de un ancho de 6 de longitud llamadas zonas yse numeran de 1 a 60 hacia el Este, cada zona al tener 6 avanzandesde el meridiano Greenwich 180 al Este y 180 al Oeste.44 El Ecuador se encuentra entre las zonas: Zona 18 = Amazona Zona 17 = Sierra y Costa Zona 16 y 15 = Galpagos Zona 18= 720000 hasta 775959 Meridiano central 750000 Zona 17= 780000 hasta 835959 Meridiano central 810000 Zona 16= 840000 hasta 89 5959 Meridiano central 870000 Zona 15 = 900000 hasta 955959 Meridiano central 930000 45 LA PROYECCIN UTM (continuacin) LasEscalas,LosSistemasdeReferenciay LasProyeccionesconstituyenloselementos bsicosdelaCartografa,unavezdefinidos sepuedenrealizarlosmapasdecualquier partedelmundo,yaseamedianteelempleo demedicionesdirectasoindirectas,seacon TopografaoGeodesia,Fotogrametrao Teledeteccin. 46 47 CARTOGRAFA EN GENERALLapalabraCartografatienesuorigenenlosvocablos:chartadelLatn quesignificadibujosobrepapeldepapiroquesirveparacomunicarseo carta y grapho del griego que significa descripcin, estudio o tratado. Otra palabra clave es mappe que etimolgicamente significa aplastar, por lo que la etimologa de Mapamundi sera mapa aplastado (dos hemisferios aplastados)yadiferenciadelosmapasconproyeccionessonconocidos como planisferios. Ciencia que estudia los diferentes mtodos y sistemas para representar sobre un plano o mapa una parte o la totalidaddelasuperficieterrestre,demodoquelas deformacionesseanmnimasyquelarepresentacin cumplacondicionesespecialesparasuposterior utilizacin. La invasin de la Cartografa LaCartografacambioradicalmentedesdequeera consideradacomounobjetohechoporespecialistasy paraespecialistas,elmapasevolviunobjetocomn, degranuso.EnEuropayEstadosUnidos,cadauno tienesuguadelareddeautobsodelmetro.En Europa,cadafamiliatienedentrodesucarrouna coleccindemapasviales.Elusodemapassea generalizadosaliendodeldominiodelgegrafoodel cartgrafo. Deotrolado,laCartografahaseguidolarevolucin cuantitativaytericadelaGeografadotndosede mtodos y tcnicos ms sofisticados. 48 49 EVOLUCIN DE LOS OBJETIVOS DE LA CARTOGRAFA Viajar,explorar,descubrir:creacindelos itinerarios martimos. * Delimitar y conceder (dominar y vigilar).* Gestionar y manejar . Construir y equipar. Conocer . Emprender.* RamssIV,preparunamagnificaexpedicinhaciareadeWadi Hammamat,eneldesiertoOriental,lugarricoenrocasdeltipo usado para los monumentos egipcios. Ante esta tarea Amennakhte, un escriba de alto rango, utiliz un papiro para dibujar un mapa de la regin 50 51 Mapa japons 52 53 54 55 56 57 58 59 Mapa de Francia y Alemania Se mide el efecto del tren de alta velocidad entre Francia y Alemania, la anamorfosis nos deforma el plano pero nos ensea los lugares en donde los espacios se acercan o se alejan, los cuadrados ms pequeos se acercan y los ms grandes se alejan. 60 Mapa temtico Mapa Cartogrfico Cartografageneralotopogrfica.-Se caracterizaporrepresentarenelpapelde manera exacta y detallada, toda o parte de lasuperficieterrestreresaltandola posicin,forma,dimensionesyaccidentes geogrficos,detalmodoqueseanfcily plenamentevisiblesacualquier observador. Cartografaespecial,aplicadao temtica.- La Cartografa aplicada siempre sebasaenlatopografadiferencindose enlaescalayproyeccinquese acomodanalafuncindelfenmenoque setrataderepresentarcomosonlos fenmenosfsicosyhumanos representativos en un mapa temtico. DIVISIN DE LA CARTOGRAFA 61 CARTOGRAFA AUTOMATIZADA Laevolucindeinformacinhaproducidounfuerteimpactoenla Cartografadurantelosltimos25aos.Losnuevosconceptosy herramientasinformticaspermitenllevaracabo,deunamanerams eficiente,variadastareasrelacionadasconlamodelizacin,anlisisy representacin de mltiples y complejos fenmenos geogrficos. Durante los aos 80, el desarrollo de la informtica tuvo una gran incidencia en la Cartografa con la aparicin de distintos programas de Diseo Asistido por Computador (CAD)ydelos Sistemas de InformacinGeogrfica (SIG), loquepermitialoscartgrafosdisearunagranvariedaddelneasde produccin.Derepente,eraposibleproducir,enuntiempomuycorto,un grannmerodeplanos,mapasyatlasenrelacinconlastcnicas cartogrficas tradicionales. 62 CARTOGRAFA AUTOMATIZADA (continuacin) Estamosacostumbradosamanipularmapasimpresosenpapel, peroeldesarrollotecnolgicohapermitidoqueestospuedan crearsetotalmenteautomatizadosyalmacenarseensoportes magnticos,entoncesestamosenpresenciademapasdigitaleso sea de cartografa digital. LaCartografaDigitaloAutomatizadasonlasoperacionesparael diseo,produccin,anlisisymodelacindemapasconayudade computadoras.ParaelloseempleasistemastipoCADySIG.La Cartografa digital es la base para la implementacin de un SIG. 63 Unmapaounplanoesunmodelogrficoymtricodela superficieterrestredondeserepresentanlocalizaciones espaciales, sus atributos y sus relaciones topolgicas. El que el mapa tenga propiedades mtricas significa que ha deserposibletomarmedidasdedistancias,nguloso superficiessobrelyobtenerunresultado aproximadamente exacto. MAPA: Tiene en cuenta la esfericidad terrestre. PLANO: No tiene en cuenta la esfericidad terrestre. Iniciadosporelserhumanoconelpropsitodeconocersumundo,y apoyados primero sobre teoras filosficas, los mapas constituyen hoy en da unafuenteimportantsimadeinformacin,ypuededecirsequeunagran partedelaactividadhumanaestrelacionadadeunauotraformaconla cartografa. LOS MAPASQu es un mapa? Comocualquierobjetoquetieneunalargahistoria,el mapa tiene tantas definiciones que ms vale apoderarse de unanica,lamssencilla.Elcartgrafofrancs,F.Joly dice:unmapaesunarepresentacingeomtricaplana simplificadayconvencionaldetodaounapartedela superficie terrestre, y conuna relacin de similitud que se llama escala. Elmapaesunmodeloicnicoconciertogradode abstraccin.Puedesertambinelsoportedemodelos estadsticoscomoejemplounmapaderesiduosde regresinounmapaquemuestralosresultadosdeuna clasificacin multivariable.64 65 CLASIFICACIN DE LOS MAPAS Los mapas se clasifican por dos grandes factores que estn ligados entre s: 1. El uso o propsito lo que se va a usar un mapa. 1.1 Mapas generales: 1.2 Mapas especiales o temticos: Mapas mundi o planisferios Mapas geogrficos Cartas topogrficas Planos de ciudades Mapas tursticos, viales. Cartas geolgicas, climticas. Planos catastrales, de servicios, etc. 66 2. La escala de representacin: segn la cantidad de detalles que el usuario requiere en el mapa. 1. Escala Grande: 1:1 a 1:100.000 (planos y cartas) 2. Escala Media: 1:100.001 a 1:250.000 (cartas especiales) 3. Escala Pequea: 1:250.001 y menor (Mapas geogrficas) 4. Mapas Mundis o Planisferios: 1:1800.001 67 PROBLEMAS ASOCIADOS A LA CARTOGRAFA A la hora de representar la superficie terrestre aparecen dos problemas relevantes: SOLUCIN Lasdimensionesdela zonaarepresentarson muy extensas. ESCALA Lasuperficieque queremos representar no es plana. SOLUCIN PROYECCIN 68 ESCALA Escalaeslarazndesemejanzadeampliacino reduccinentrelasuperficierealylarepresentacin cartogrfica. LasrepresentacionescartogrficasdelaTierrao partesdeelladebernsermenoresqueeloriginal representado.Estarelacindesemejanzaentrela representacinyeloriginal,sedenominaEscalay puedetenercualquiervalor,aunqueporcomodidadse eligen cifras redondas. Elconocerlaescaladeunmapanospermitemedir distancias,determinarreasyrealizarcomparaciones entre diferentes objetos.

69 La Escala es inversamente proporcional El valor del numerador mientras ms grande; la escala es mas pequea yel nivel de detalle es menor. Cuando el valor del numerador es ms pequeo; la escala es ms grandey el nivel de detalle es mayor. Ahora bien, como una fraccin es tanto ms pequea cuanto mayor es sudenominador, ello implica que un mapa que representa grandes espacios sobre una superficie reducida est a pequea escala. Este rigor matemtico se opone al uso corriente de las indicaciones de Tamao (grande, mediana, pequea) que conciernen a lo que est represando. 1. Escala Grande: 1:1 a 1:100.000 (planos y cartas) 2. Escala Media: 1:100.001 a 1:250.000 (cartas especiales) 3. Escala Pequea: 1:250.001 y menor (Mapas geogrficas) 4. Mapas Mundis o Planisferios: 1:1800.001 70 ESCALA La escala puede expresarse de las siguientes maneras: ComoEscalaNumrica:Eslarelacinentrelasdistanciasmedidasenel mapa y la correspondiente en el terreno. 1:250.000. Es una fraccin o razn comosemuestraacontinuacinendondeelnumeradorsedenomina modulo y el denominador fraccin representativa:

Enamboscasoslaescalaseleeunoendiezmilysuinterpretacinesla siguiente: una unidad de distancia en el mapa (Ej. 1 mm 1 cm) equivale a 10 000 unidades en el terreno (Ej. 10000 mm 10 000 cm). 1:10 0001/10 000 71 ComoEscalaGrficaLineal:Estetipodeescalase expresa como una lnea o una barra que se ubica en la cartulaexplicativadelmapa.Lalneasesubdivideen segmentos de igual longitud para indicar la distancia en elmapa.Laescalagrficaestilcuandosedesea reducir o ampliar un mapa ya que la relacin de escala se mantiene. ESCALA (continuacin) 72 Tipos de Escalas:

Escala Centmetro x Kilmetro: Esta escala indica el nmero de kilmetros del terreno que corresponde a un centmetro en el mapa.

Formulas:

Escala = Distancia en el terreno Distancia en la carta E=Dt dc

73 Distancia en la carta = Distancia en el terreno Escala dc=Dt E Distancia en el terreno = Escala x Distancia en la carta Dt=E x dc

74

Operaciones de reducciones

Mayor a menor se multiplica cm a mm = x 10 m a cm = x 100 Km a m = x 1.000 Menor a mayor se divide mm a cm = / 10 cm a m = /100 m a Km = /1.000 75 GENERALIZACIN: EFECTO DE LA ESCALA EN LA REALIDAD Alseleccionarlaescalaestamosdefiniendoelgradode generalizacin que aplicaremos a nuestro objeto de estudio. El mapa depende de los siguientes aspectos: Objetivo del mapa: EL objetivo del mapa expresa la razn o finalidadporlacualseelabor.Porejemploestelmapa dirigido a nios, adultos, cartgrafos?Escala: Cuanto menor sea la escala del mapa mayor ser el gradodegeneralizacinnecesariopararepresentarel mundorealyporlotantomenorsersucontenidode informacin. Limitaciones grficas: Para lograr el objetivo de comunicar demaneraeficientelainformacincontenidaenelmapael cartgrafoutilizaunoomsdelossiguienteselementos grficosbsicos:color,tono,tamao,forma,espaciado, orientacin y localizacin de los elementos grficos. Elofrecermayordetallequeelpermitidoporlainformacin original transmite al lector una idea de exactitud y confianza ms all de la que los datos originales permiten. Al elaborar nuevosmapasapartirdecartografayaexistentedebemos recordarqueparamantenerlacalidadylaexactituddel material original siempre debe compilarse de mapas de gran escala(ej.1:25.000)amapasdepequeaescala(ej. 1:50.000). Elefectodelageneralizacincartogrficaeslaprdida de detalle en la forma y el tamao propios de las lneas o polgonosamapear.Cuantomayorsealaescalamayor serelgradodedetallesquemostrarelmapayporlo tanto mayor ser su exactitud geomtrica 76 GENERALIZACIN: EFECTO DE LA ESCALA EN LA REALIDAD La generalizacin cartogrfica est en funcin de cuatro elementos: 1. Simplificacin El concepto de simplificacin involucra el determinar lo esencial o importante de los datos a cartografiar, eliminando los detalles que no interesan y en algunos casos exagerando las caractersticas que deseamos resaltar.77 GENERALIZACIN: EFECTO DE LA ESCALA EN LA REALIDAD La figuramuestra un segmento del mapa de Costa Rica a escalas 1:1.000.000 y1.3.000.000.Ladiscrepanciaentreloselementosesdeaproximadamente 1.2Km. 78 GENERALIZACIN: EFECTO DE LA ESCALA EN LA REALIDAD 2. Clasificacin La clasificacin consiste en agrupar los datos utilizando una escala de medicin y un conjunto de criterios. Por ejemplo, podemos designar a las vas terrestres como carreteras y a los cuerpos de agua como lagos. Los datos numricos pueden reducirse utilizando estadsticos tales como el promedio o la desviacin estndar. Un mtodo comn de clasificar variables cualitativas consiste en agrupar los datos en categoras. Por ejemplo los usos del suelo pueden clasificarse como tierras agrcolas, bosques y reas urbanas. 79 GENERALIZACIN: EFECTO DE LA ESCALA EN LA REALIDAD 3. Simbolizacin Lasimbolizacinconsisteenasignardiversostiposdesignosalainformacinquehemos simplificado y clasificado. Por ejemplo, se puede utilizar un punto para representar una ciudad oaunpuebloyunapalayunpicopararepresentarunreaminera.Elobjetodela simbolizacin es comunicar al lector la informacin contenida en el mapa. COORDENADAS GEOGRFICAS 80 81 UNIDAD III: LA EXPRESIN CARTOGRFICA, (Identificacin de elementos)Los sistemas de coordenadas (generalidades) Un sistema de coordenadas es un conjunto de valores que permiten definir inequvocamente la posicin de cualquier punto de un espacioEl Sistema de Coordenadas Geogrficas expresa todas las posiciones sobre la TierraEste define dos ngulos medidos desde el centro de la Tierra: La latitud mide el ngulo entre cualquier punto y el ecuador. Las lneas de latitud se llaman paralelos y son crculos paralelos al ecuador en la superficie de la Tierra.La longitud mide el ngulo a lo largo del ecuador desde cualquier punto de la Tierra. Se acepta que Greenwich en Londres es la longitud 0 en la mayora de las sociedades modernas. Las lneas de longitud son crculos mximos que pasan por los polos y se llaman meridianos. 82 83 TIPOS DE COORDENADAS Elorigendemedicindelascoordenadasgeogrficas puedencoincidir,onoconelcentrodegravedaddela tierra, crendose dos coordenadas geogrficas distintas: CoordenadasGeocntricasoPlanas:aquellasque estn medidas con respecto al centro de gravedad dela tierra (x = longitud, y= latitud ,z= altura). 84 85 86 TIPOS DE COORDENADAS GEOGRFICAS (continuacin) CoordenadasGeodsicas:aquellasqueestnmedidassobreelelipsoide. Por lo general todo lo que tiene el formato 0 3010 LN y 78 1510 LO 87 88 Coordenadas Geogrficas: (clculo y obtencin). a) Ubicacin de una coordenada Latitud y Longitud. Consideraciones: El tamao estndar de las cartas topogrficas oficiales a carta nacional (1:25.000, 1:50.000 y 1:100.000) del IGM es de 55,5 cm x 37 cm. La carta 1:250.000 tiene un tamao de: 44,4 cm x 44,4 cm. Los intervalos internos de las cartas a diferentes escalas son: LatitudNmero de cartasLongitud Nmero de cartas 1:25.0005127308 1:50.000106154 1:100.000203302 1:250.000601601 89 4. Generacin de Plantilla de calculo 1:25.000 1:50.000 1:100.000 30 1 2 18.5 cm3,7 cm3 mm 230 5 10 2,5 5 10 1:250.000 11,1 cm 15 525(25x12=300o 5) 18.5 cm 11,1 cm = 15 90 Consideraciones: 1. Se utiliza el mtodo de la regla de tres. 2. Conociendo los intervalos a diferentes escalas y su equivalencia de centmetros, minutos y segundos. 3. Identificar el valor en coordenada del intervalo conocido y midiendo la distancia de este a la coordenada a calcular realizar la regla de tres. Ejemplo: 1:25.000 18,5 cm 2,5 16.2 cm x2,17 x 60 =10,2 Coordenada de partida conocida: 782220 Long. E Coordenada calculada: 782430 Long. E 4. Para la latitud es el mismo procedimiento. b) Calculo de la coordenada Lat. y Long. de un elemento geogrfico en una carta topogrfica. 91 Coordenadas Planas (clculo y obtencin). 1. Mtodo de la cuadrcula (localizacin de un punto con aproximacin de 100 mts) 1. Usar la escala apropiada, dependiendo de la escala de representacin del mapa. El escalmetro se divide en 10 partes iguales cada lado del cuadrado de la cuadrcula. 2. Tomar como referencia la lnea horizontal y vertical que se encuentre ms cercana al punto del que desea medir el valor de coordenadas. 3. Anote el valor inicial de las coordenadas que se encuentran preescritas en la carta y luego con el escalmetro medir la diferencia en metros en sentido este y norte. 3.1.4 Calculo y Conversin de coordenadas. Transformacin de coordenadas Lat. y Long. En UTM 92 9999.000 9998.000 9997.000 800801802803804 1000 Cascada Divisiones cada 100 mts. 3.1.4 Calculo y Conversin de coordenadas. Transformacin de coordenadas Lat. y Long. En UTM Valor en escalimetro en metros de cada divisin: 25.000 = 20 y 100 50.000= 50 y 100 100.000= 100 250.000 =200 93 MAPAS TOPOGRFICOSSonaquellosquecontienenlosdetalles planimtricosyaltimtricosdelasuperficiedel terrenocomprendidoentreloslmitesdeunpaso continente.Adems de los detalles planimtricos, de lascaractersticasculturalesyfsicas,estosmapas reflejanlaformaylaelevacindelterrenomediante perfiles,isolneas,sombras,gradientesdecoloro normales. Contieneninformacindirectamenteproporcionala suescalayestnelaboradosaescalasgrandes, medianas y pequeas. 94 MAPASTOPOGRFICOS (continuacin): Estos mapas, tambin denominados generales,muestranloselementos naturalesdelreaanalizada,como elrelieve:montaas,volcanes, valles; la hidrografa: ros, lagos o la vegetacinnatural.Tambinlos elementosartificialesms importantes;humanosoculturales comosonlascarreterasylos ferrocarriles,losasentamientosde poblacin,losusosdelsuelo dedicadosacultivos,bosquesde repoblacin,canteras,zonas comerciales,lasobrasde ingeniera:puentes,tneles, aeropuertos y otras edificaciones de carcter religioso e histrico. 95 RELIEVE96 LOS MODELOS V Y U DE LAS CURVAS DE NIVEL

La figura muestra un modelo tpico de valle y cresta. Ntese que las curvas de nivel que cruzan las corrientes de agua forman una V con lapuntaendireccinaguasarriba,oseahaciaelnacimientodela corriente.Porlotanto,lasVsiemprevanconelextremoinferioren direccin hacia las cimas de las colinas. Las curvas de nivel doblan en la crestadelamontaa,formandounaUcuyabasevaendireccinhacia el pie de la colina. 97 Relieve 98 99 100 Definirlosobjetivos:Elmapaesunobjetogrficoquetieneque trasmitirunmensaje.Noconviene,porelloponertodala informacin en un mismo mapa. qu se quiere mostrar en el mapa? Fijar la escala y la naturaleza del espacio mapificado: La escala yelniveldelainformacinespacialtienenincidenciaenla naturalezadelosobjetosgeogrficosyenlaposibilidadde analizarlos. cul es el espacio que me interesa y cual es la mejor escala de representacin? LA CONSTRUCCIN DE UN MAPA 101 Seleccionarlainformacinnecesaria:Duranteel perododeinvestigacinseacumulanmuchosdatose informacin. Por ello es necesario un trabajo de seleccin para ordenar la informacin pertinente, la que no es til olaquehacefalta.Con qu informacin se puede construir el mapa en relacin con el objetivo y la escala?. LA CONSTRUCCIN DE UN MAPA (continuacin) 102 Determinarlostiposdemapasposibles:Los parmetrosprecedentesdeterminanunagamade posiblesmapas.Algunosmapasnecesitanun tratamientoespecialparamejorarsulectura,por ejemplo, su transformacin por medio de una proyeccin o la ampliacin de una parte del mapa. Qu mapa puedo realizar?. LA CONSTRUCCIN DE UN MAPA (continuacin) 103 Escogerloselementosderepresentacin:Se necesita escoger los objetos geogrficos que se van autilizar,lasformas,lospatronesocolores, Culessonloselementosquevoyaescogerenel mapa? Pensarenlaleyenda:Laleyendaeslaclaveque permite leer el mapa; sin leyenda, el mapa es ciego. Tambinlaleyendareflejalosobjetivosdeun mapa.LA CONSTRUCCIN DE UN MAPA (continuacin) 104 Construirelmapa:Sepuedeelaborarel mapacombinandovariosmtodosy herramientas,perosiempreconelobjetivode su interpretacin es decir la claridad con la que trasmite un mensaje. Interpretacindelmapa:Elmapaesun instrumentodetrabajo.Puedeservirpara formalizarunanlisisoundiscursoocomo instrumento para revelar nuevas hiptesis. LA CONSTRUCCIN DE UN MAPA (continuacin) Laconstruccindelmaparequiereunaserie de operaciones: Laproyeccin,esdecir,elestablecimientodeuna correspondenciasmatemticaentrelospuntosde lasuperficiedereferenciaylosdeunasuperficie plana o desarrollable en un plano. Laminiaturizacin,queeslaaplicacindeuna reduccin a los fenmenos, segn la escala elegida. Lageneralizacinqueesunprocedimientode simplificacindeinformacinparciales,necesario para la reduccin. 105 La construccin del mapa requiere una serie de operaciones: (continuacin) Lacodificacin,finalmente,es decir,laeleccindelossmboloso signos convencionales para traducir las informaciones retenidas. 106 GLOSARIO Elipsoide:FormadelaTierrapararealizarclculo de precisin.Seescogepararepresentarelverdadero tamaoyformadelaTierrayseadoptacomolams conveniente para los clculos matemticos. Elipsoidedereferencia:Consisteenfiguras elipsoidalesdedistintasdimensiones,forma,centroy orientacin,utilizadospordiferentespasescomo superficie de referencia para los clculos geodsicos. Es una superficie matemtica regular. ElelipsoideglobalselodenominaWGS84(World Geodetic System de 1984 o Sistema Geodsico Mundial de Coordenadas) 107 Elipsoide de revolucin: Representa la forma geomtrica de la Tierra. Esferoide: Forma de la tierra. Geoide: Se construye para representar fsicamente la Tierra, que corresponde a la superficie de los mares extendida a lo largo de los continentes. Sirve para realizar mediciones sobre la superficie terrestre, es la forma real de una superficie en la que la gravedad en cada uno de los puntos son constantes. Es la superficie equipotencial (de igual fuerza) de la gravedad. Coincide con el nivel medio del mar. 108 Datum: Elipsoide + Geoide= Datum Es decir el punto de relacin entre el geoide y el elipsoide. Es un sistema de referencia que nos sirve para dar coordenadas. Est definida por el elipsoide y su posicin y orientacin se encuentra determinadas con respecto al Geoide. Es un sistema de referencia para obtener coordenadas, definido por un elipse o superficie matemtica y su posicin y orientacin con respecto al geoide. En el Ecuador se utiliza todava el Datum PSAD 56; el mismo que est definido por el Elipsoide Internacional o llamado tambin de Hayford. 109 SistemadeReferencia:Sidebemosrealizarclculosdeposicin, distancias,direcciones,sobrelasuperficiedelaTierra,esnecesario teneralgnmarcodereferenciamatemtico.Elmarcodereferencia ms conveniente es el elipsoide achatado, dado que provee una figura relativamente simple y que se ajusta al geoide.

Cuando se habla de tamao y forma de la tierra y de posiciones sobre ella, hay tres superficies que deben ser consideradas: La topogrfica.- la superficie fsica de la Tierra. El geoide.- la superficie (equipotencial) nivelada (tambin una realidad fsica). Elelipsoide.-lasuperficiematemticaoelmarcodereferenciapara los clculos.

110 Latitud Geodsica yLatitud Astronmica:Se debe considerardostiposdelatitud,dadoqueelelipsoide de referencia no calza perfectamenteconelgeoide en todos los puntos. La latitud, definida ms arriba como el ngulo entre la normal al elipsoide y el ecuador es la Latitud Geodsica. El nombre geodsica se usa debido aqueestalatitudestareferidaalasuperficiede referencia geodsica, es decir, el elipsoide. Lalatitudastronmica,queeselnguloentreel ecuadorylacomponentemeridianadelanormalal geoide(verticallocal).ElnombreASTRONOMICAes usado por cuanto en observaciones astronmicas. 111

Longitud Geodsica: es el ngulo medido a lo largo del ecuador, entre el meridiano de Greenwich y el meridiano del plano en cuestin.

Longitud Astronmica: es el ngulo medido a lo largo del ecuador, entre el meridiano de Greenwich y el meridiano astronmico del lugar encuestin. 112 FIN 113