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SISTEMAS DE CODIFICACIÓN DE CARTAS TOPOGRÁFICAS Y SUS DIMENSIONES.

Para cada escala la carta topográfica estará dimensionada, de manera tal que su tamaño no resulte incómodo para los usuarios; al mismo tiempo, satisfará la condición de que al compilar una a escala menor, el número de las cartas que la componen resulte un mínimo y en estas queden enteras.

La identificación de las cartas topográficas se recurrirá a su característica, la que está por un número que la permitirá ubicar geográficamente.
Cartas a escala 1: 100 000:
30’ de longitud por 20‘en latitud; están numeradas del 1 al 36 en sentido de la escritura corriente, dentro de la respectiva carta a escala 1: 500 000 (que tiene 3º en longitud por 2º en latitud, limitadas por paralelos pares de N-S, y como meridiano central el de la faja a la cual pertenecen Ejemplo: 3763.
Entonces su característica estará formada por la característica de la hoja a 1: 500 000 que integra y a continuación, separada por un guión, el número de orden que le corresponde por el lugar que ocupa en ella. Por ejemplo 3763-8.
Cartas a escala 1: 50 000:
15’ de longitud por 10‘en latitud; están numeradas del 1 al 4 en sentido de la escritura corriente, dentro de la respectiva carta a escala 1:100 000 que la comprende.
Ejemplo de Ubicación de Punto
Dimensiones y características de las hojas a distintas escalas- IGN
Entonces su característica estará formada por la característica de la hoja a 1:100 000 que integra y a continuación, separada por un guión, el número de orden que le corresponde por el lugar que ocupa en ella. Por ejemplo 3766-26-1
Ejemplo Diagrama Carta 100.000
Ejemplo composición del nombre de la carta 100.000
A efectos de cómputos las cartas topográficas que abarcan nuestro territorio nacional aproximadamente son a escala:
EscalasCantidad de Hojas.
1:100 0001898
1:50 0006986

ESCALA

La ESCALA de una carta es la representación gráfica de una porción de la superficie terrestre, realizada de tal manera que guarda relación uniforme y proporcional. Esta relación entre la distancia en el mapa y la correspondiente dirección sobre el terreno se conoce con esta definición.
La escala puede representarse tanto en forma numérica como gráfica.
Con respecto al a ESCALA NUMÉRICA puede representarse de dos maneras como por ejemplo:
Aparece representada mediante una fracción, en cuyo numerador aparece un uno, y en el denominador la proporción de realidad que a esa unidad medida en el mapa corresponde, por ejemplo, una escala 1/50.000, se traduce con que una unidad representada en el mapa son 50.000 de la realidad, así 1 cm. medido en el mapa sería igual a 50.000 cm. de la realidad, es decir, a 500 m. Por tanto, cuanto menor es el denominador mayor es la escala y mayor es el espacio representado en el mapa. Se colocará en forma centrada por encima de la escala gráfica.
La ESCALA GRÁFICA aparece representada mediante una línea recta dividida en segmentos, indicando los kilómetros o metros de la realidad que corresponden a cada tramo del segmento, de forma que permite obtener directamente con cada distancia medida en el mapa o plano, qué distancia corresponde sobre el terreno.
Llevará siempre un dividendo que representa la menor división de la escala a la derecha, expresada en unidades enteras de kilómetros. Ejemplo:
  • A la escala 1:50 000, el dividendo tendrá 2 cm dividido en 10 partes.
  • A la escala 1:100 000, el dividendo tendrá 1 cm dividido en 10 partes.
Ejemplo de escala grafica
Ejemplo de de Escala
Se debe destacar que la "ESCALA” es uno de los elementos fundamentales de un mapa y esta directamente relacionada con el contenido del mismo. La correcta elección es un factor importante para representar con éxito la información deseada.

Sistema de coordenadas geográficas y planas


Coordenadas geográficas

Las coordenadas geográficas son un sistema universal para la localización de puntos sobre la superficie terrestre. Este sistema se basa en un conjunto de anillos o círculos imaginarios que rodean a la esfera terrestre.
Diagrama de las coordenadas Geográficas
Coordenadas Geográficas
Una serie de estos círculos corren de Oeste a Este (paralelos al Ecuador y otra serie d círculos corren de Norte a Sur (perpendiculares al Ecuador) formando ángulos restos y convergiendo en los polos.
Este conjunto de círculos forman una red de líneas o grilla de referencia mediante la cual se puede localizar cualquier punto de la superficie terrestre.
PARALELOS:
La distancia que hay desde un punto terrestre al Norte o Sur del Ecuador se conoce con este nombre de “LATITUD”. Los círculos del globo terrestre paralelos al Ecuador se conocen como paralelos de latitud o sencillamente paralelos.
MERIDIANOS:
A los anillos en la otra serie de círculos de la esfera terrestre que forman ángulos rectos con las líneas de latitud y pasan por los polos, se les conoce como meridianos de longitud o sencillamente meridianos.El meridiano que se toma como origen para medir o contar la longitud se conoce como el “primer meridiano”.
El primer meridiano del sistema, tomado por convención internacional, es que pasa sobre el observatorio de Greenwich, Inglaterra, y se conoce como el MERIDIANO DE GREENWICH”.
La distancia hacia el Este o el Oeste desde un primer meridiano hasta un punto dado se conoce como su “LONGITUD”.
Corte de la esfera terrestre
Coordenadas Geográficas

LOCALIZACIÓN DE UN PUNTO

Las coordenadas geográficas se expresan con unidades de medida angular. Cada círculo está dividido en 360 grados, cada grado en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos partiendo del Ecuador, los paralelos de latitud se numeran de 0º a 90º tanto hacia el Norte como hacia el Sur.
Los extremos de estas coordenadas son el Polo Norte que tiene una latitud Norte de 90º y el Polo Sur que tiene una latitud Sur de 90º. La latitud puede tener el mismo valor numérico al Norte o al Sur del Ecuador, así que siempre se debe dar la dirección ya sea Norte o Sur.
Grafico de localización de un punto
Localización de un Punto
LPartiendo del 0º en el primer meridiano, la longitud se mide tanto al Este como al Oeste alrededor del mundo. Las líneas al Este del primer meridiano desde el 0º hasta180º y se les conoce como longitud Este; las líneas al Oeste del primer meridiano desde 0º hasta180º y se les conoce como longitud Oeste.
En cualquier punto de la tierra la distancia en el terreno cubierta con 1grado de latitud es de aproximadamente 111 kilómetros; 1 minuto 1850 metros y 1 segundo es igual a 30 metros. La distancia en el terreno cubierta por un grado de longitud en el Ecuador es de aproximadamente 111 kilómetros y ésta decrece a medida que uno se aproxima a los polos.

COORDENADAS PLANAS

En las cartas, los meridianos y paralelos están representados por líneas curvas, con excepción del Ecuador y del meridiano central, que lo son por líneas rectas (como en casi todas las proyecciones).
A medida que se alejan de estos dos últimos, el grado de curvatura de la representación aumentará, por lo que resultará difícil calcular la distancia y la dirección exacta entre dos puntos de una carta que tenga solamente dichas rectas o curvas.
En las “CARTAS TOPOGRÁFICAS”, de extensión limitada y cuyo valor máximo de deformación (que es despreciable) es conocido, se aplica un cuadriculado de 4 centímetros de lado a cualquier escala, mediante el cual, es fácil calcular las distancias y ángulos y fijar puntos por sus coordenadas planas X e Y.
Las cuadrículas de las cartas topográficas corresponden a distintas distancias del terreno, según sea su escala y aumentan o disminuyen en distintas progresiones a saber:
Escala 1: 50 000 = 2 Km (progresión 2)
Escala 1: 100 000 = 4 Km (progresión 4)
A las coordenadas Gauss- Krüger se las denomina también “Coordenadas de Cuadrícula”, por ser el cuadriculado el que hace mención en el párrafo anterior, la base en que se apoya el sistema de proyección plana conforme Gauss- Krüger.
Cada una de las 7 fajas meridianas de 3º de ancho que se ha dividido el país tiene como origen cero (0) de los valores de la abscisa “X” el Polo Sur y para los valores de ordenadas “Y”, el meridiano central de faja.
En forma inversa que la matemática, en topografía se llama abscisa “X” a la distancia tomada desde el origen del punto, sobre el eje vertical; y ordenada “Y” a la distancia tomada desde el origen del punto sobre el eje horizontal.
Para evitar el signo negativo de los valores “Y” situados al Oeste del meridiano central de cada faja (MCF) ya que las ordenadas aumentan hacia la derecha, se asigna convencionalmente se asigna a cada meridiano central el valor 500 000 en vez de la ordenada “Y”= 0 , anteponiéndole el numero correspondiente a cada faja . Se tendrá entonces:
Meridiano 72°1ra. FajaOrdenada "Y"1.500.000
Meridiano 69°2da. FajaOrdenada "Y"2.500.000
Meridiano 66°3ra. FajaOrdenada "Y"3.500.000
Meridiano 63°4ta. FajaOrdenada "Y"4.500.000
Meridiano 60°5ta. FajaOrdenada "Y"5.500.000
Meridiano 57°6ta. FajaOrdenada "Y"6.500.000
Meridiano 54°7ma. FajaOrdenada "Y"7.500.000
De acuerdo a lo expuesto en el párrafo anterior, en loa valores de las “Y” la primera cifra numérica expresa la faja a la cual pertenece el punto considerado, la cifra siguiente, la ubicación del punto. Si ésta es mayor de 500 000 el punto estará a la derecha del, meridiano, y si es menor a la izquierda.
En este caso que se ejemplifica un punto ubicado la izquierda donde la coordenada plana Y= 5.404.000 metros.
Ejemplo de Ubicación de Punto
Ejemplo de Ubicación de Punto

SISTEMA DE PROYECCIONES CARTOGRÁFICAS

Se puede definir una proyección diciendo que es un sistema plano de meridianos y paralelos sobre el cual puede dibujarse sobre un mapa.
Según la deformación producida por el pasaje de la esfera al plano, los sistemas de proyección pueden ser: equivalentes, conformes o afiláctica.
También pueden ser clasificadas según su modo de obtención atribuyéndose por su complejidad figuras geométricas capaces de aplanarse para representar la tierra: cilíndricos, cónicos y acimutales o planas.
Disposicion grafica de las 7 fajas sobre la parte continental americana de la Republica Argentina
Los sistemas de proyección utilizados nuestro país y empleado por el Instituto Geográfico Nacional (IGN) es la proyección GAUSS-KRÜGER para la confección de las cartas topográficas nacionales, divide a la República Argentina (sector continental e Islas Malvinas) en 7 fajas meridianas de Oeste a Este.
(Figura 1)
Cada faja de la grilla Gauss-Krüger mide 3° de ancho (longitud) por 34° de largo (latitud) y tiene como propio origen la intersección del POLO SUR con el meridiano central de cada faja. Al igual que en la proyección utilizada en otros países, la UTM (Mercator Transversal Universal), y con el objeto de evitar coordenadas negativas, se le asigna al meridiano central de cada faja el valor arbitrario de 500 000 metros y al POLO SUR el valor de cero metros.
Cabe señalar que en esta proyección el origen de las ordenadas “X” es el POLO SUR y son positivas hacia el ECUADOR. Su valor expresa la distancia en metros del polo al punto, según la dirección del meridiano central de faja a la cual pertenece el punto. El origen de las abscisas “Y” es el meridiano central de cada faja.
Faja MeridianaMeridiano Central de FajaMeridiano Límite de Faja
1-72°-73° 30´, -70° 30´
2-69°-70° 30´, -67° 30´
3-66°-67° 30´, -64 30´
4-63°-64° 30´, -61° 30´
5-60°-61° 30´, -58° 30´
6-57°-58° 30´, -55° 30
7-54°´-55° 30´, -52° 30´
Diagrama de como la proyeccion cilindrica conforme Gauss-Krüger tranforma una esfera en un plano
Proyección Gauss-Krüger
Para la Antártida Argentina e Islas del Atlántico Sur se utiliza la proyección ESTEREOGRÁFICA POLAR (Fig.2)
En este sistema la superficie del globo se proyecto sobre un plano desde el punto antípoda al centro del mapa. Una de las valiosas propiedades de ésta es que “todos los círculos del globo, cualquiera fuese su tamaño, también son círculos en el mapa; es decir que todos los paralelos y meridianos aparecen como arcos circulares”.
Esta proyección es cónica, por ser los meridianos perpendiculares a los paralelos, y la porción de las dimensiones resulta exacta para superficies de poca extensión.
Diagrama de la proyección Estereográfica Polar
Proyección Estereográfica Polar
Representación de la parte Antartica con proyección Estereográfica Polar
Proyección Estereográfica Polar

Cartografía



Definición de Cartografía

Es la rama de las ciencias geográficas destinada a expresar gráficamente el conocimiento que se tiene de la superficie de la tierra, en sus más diversos aspectos.

Modelo Digital de Elevaciones para la Argentina

Los Modelos Digitales de Elevación (MDE) proveen información muy valiosa y precisa sobre las alturas, pendientes y dimensiones del terreno, que se utiliza para la obtención de mapas y modelos tridimensionales de la superficie terrestre.
Los MDE son utilizados en variadas aplicaciones y disciplinas tales como geodesia, fotogrametría, ingeniería civil, ciencias de la tierra y cartografía, lo cual lo convierte en un producto de alta demanda por un amplio espectro de usuarios y organismos.
En virtud de esta demanda, el IGN desarrolló una línea de producción para generar de un MDE para la República Argentina. Este modelo se nutre de información proveniente de la misión SRTM, de relevamientos de campo y de restituciones fotogramétricas.

Red Gravimétrica


La Gravimetría es una disciplina de la geodesia que tiene por objeto la determinación y el estudio del campo gravitatorio terrestre.
La aceleración de la gravedad es la resultante de la atracción gravitatoria entre la Tierra y otros cuerpos celestes, y la aceleración centrífuga provocada por el movimiento de rotación terrestre.
Algunas de las aplicaciones de la Gravimetría son las siguientes:
  • Determinar distintos tipos de alturas físicas, tales como ortométricas, dinámicas y normales.
  • Definir el Geoide.
  • Conocer la distribución y composición de las masas en superficie (variaciones de densidad lateral y en profundidad) y en el interior de la Tierra (resto de corteza y manto) a partir del estudio de anomalías de la gravedad con respecto a un patrón normal en el terreno.
Salinas del Bebedero, Pcia. de San LuisSalinas del Bebedero, Pcia. de San Luis
Existen en Argentina distintas Redes Gravimétricas que cubren el Territorio Nacional. A continuación se enumeran dichas redes y sus características principales:

Red Gravimétrica Absoluta

Está constituida por 5 puntos, que fueron medidas durante dos etapas, entre los años 1989 y 1991, utilizando el gravímetro interferométrico JILAG3™ perteneciente a la Universidad de Hannover (Alemania).

Red de Primer Orden

La red de primer orden fue denominada BACARA (Base de Calibración de la República Argentina). Se midió en el año 1968 y fue vinculada al Sistema Gravimétrico Internacional Potsdam. La red se materializó mediante 86 puntos dispuestos en aeródromos, con una precisión de 0.05mgal. La medición se realizó utilizando cuatros gravímetros Lacoste & Romberg™ y un gravímetro Worden™.
Para llevar a cabo esta labor participaron el Instituto Geográfico Militar, Yacimiento Petrolíferos Fiscales, el Servicio de Hidrografía Naval, y el Instituto de Geodesia de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires, con la colaboración del Servicio Geodésico Interamericano IAGS.
En el año 1971, en la XV Asamblea General de la Unión de Geodestas y Geofísicos Internacional (UGGI) celebrada en la ciudad de Moscú, se adoptó como Sistema de Referencia Gravimétrico Internacional a IGSN71. Por lo tanto, se debió realizar la transformación del sistema Potsdam a IGSN71, dando un valor de corrección para toda la red del orden de los 14 mgal.

Red de Segundo Orden

Es coincidente con la Red de Nivelación de Alta Precisión. La misma fue vinculada a los puntos de la Red BACARA, y por lo tanto sus valores de gravedad se encuentran en el Sistema Gravimétrico Internacional IGSN71.
  • Mapa de la red gravimétrica absoluta
  • Mapa de la red gravimétrica primer orden
  • Mapa de lared gravimétrica de segundo orden

Red Altimétrica Nacional

La Red Altimétrica Nacional está compuesta por aproximadamente 2.000 líneas de nivelación, conformadas por casi 35.000 pilares construidos sobre el territorio nacional, que han sido localizados a la vera de rutas y caminos. Estos pilares poseen un valor de cota que representa la altura sobre el nivel medio del mar.
El IGN determinó el nivel de referencia cero a través de observaciones mareográficas en la ciudad de Mar del Plata. Es decir que las alturas de los pilares de la Red Altimétrica Nacional están referidas al nivel medio del mar determinado en Mar del Plata.
Las líneas que constituyen la Red Altimétrica Nacional fueron clasificadas de acuerdo a la precisión con que fueron medidas:
Cuesta de Lipán, Pcia. de JujuyCuesta de Lipán, Pcia. de Jujuy
Mapa de la red de nivelación
  • Alta Precisión: Estas líneas dividen al territorio nacional en polígonos cerrados o mallas, y en polígonos abiertos o periféricos (sobre el litoral marítimo o límites internacionales). Tienen su punto de arranque y cierre sobre Nodales (puntos fijos altimétricos de primer orden que generalmente se encuentran ubicados en plazas).
  • Precisión: Estas líneas se desarrollan en el interior de las mallas generadas por las líneas de Alta Precisión y dividen a cada polígono en seis u ocho partes. Tienen su punto de arranque y cierre sobre puntos de las líneas de Alta Precisión.
  • Topográficas: Estas líneas densifican la malla. Tienen su punto de arranque y cierre sobre puntos de las líneas de Alta Precisión o Precisión.

Centro de procesamiento científico de datos GPS

En la actualidad, la tendencia mundial es materializar los Marcos de Referencia Geodésicos mediante estaciones GPS permanentes. En este sentido, dentro del IGN, se ha generado un centro de procesamiento científico de datos GPS, de modo de poder calcular, mantener y actualizar el Marco de Referencia Geodésico Nacional, a partir del procesamiento de los datos provenientes de la red RAMSAC.
El centro de procesamiento del IGN utiliza el software científico GAMIT / GLOB K, que ha sido desarrollado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), que permite a través de un complejo y riguroso procesamiento de datos GPS, calcular las coordenadas diarias de todas las estaciones GPS permanentes de la red RAMSAC con una precisión de algunos pocos milímetros. Esto posibilita la realización de controles geodinámicos de la corteza terrestre en nuestro territorio, así como también el monitoreo continuo del Marco de Referencia a lo largo del tiempo.
La precisión del procesamiento, radica en considerar ciertos factores que inciden directamente en la calidad de los resultados, como por ejemplo:
Desplazamiento co-sismico
  • Marea terrestre y oceánica
  • Carga atmosférica
  • Movimiento de nutación y precesión de la Tierra
  • Efemérides del Sol y la Luna
  • Presión de radiación solar
  • Influencia de la tropósfera y la ionósfera
  • Coordenadas precisas de los satélites GPS calculadas por el Servicio GNSS Internacional (IGS)
  • Calibración de antenas calculadas por IGS
Entre los años 2005 y 2009, el centro de procesamiento realizó el cálculo del Marco de Referencia Geodésico Nacional POSGAR 07.
El alto rendimiento que sostuvo el centro durante ese período, condujo a que en el transcurso del año 2010, el mismo sea incorporado como Centro de Procesamiento Oficial de Datos GPS dentro de SIRGAS (Sistema de Referencia para las Américas).
Actualmente el centro procesa datos de estaciones GPS permanentes de todo el continente americano y la Antártida, contribuyendo al mantenimiento de los Marcos de Referencia Geodésicos, tanto a nivel Nacional como Internacional.
Lago Argentino, Pcia. de Santa CruzLago Argentino, Pcia. de Santa Cruz
Por otra parte el centro de procesamiento científico de datos GPS del IGN tiene una activa participación en el proyecto geodinámico denominado CAP (siglas en inglés para Proyecto de Andes Centrales). Este proyecto está liderado por tres universidades estadounidenses (Memphis, Ohio y Hawaii) y su objetivo es el estudio de la geodinámica en la zona central de los Andes, mediante mediciones y procesamiento de datos GPS realizados sobre diversos puntos de la cordillera.

Correcciones diferenciales en tiempo real – RAMSAC-NTRIP

En los últimos años, a nivel mundial se han realizado grandes inversiones económicas y humanas para mejorar los Sistemas de Aumentación Terrestres y Satelitales (GBAS y SBAS) de los sistemas GPS y GNSS. Estos permiten un posicionamiento preciso en tiempo real a partir de correcciones que se emiten a los receptores GPS / GNSS, generadas mediante el uso de bases terrestres y satélites geoestacionarios.
La cantidad de aplicaciones que requieren precisiones submétricas y centimétricas en tiempo real es cada vez mayor. Conociendo la importancia de contar con un Sistema de Aumentación Nacional, en el año 2010 el Instituto Geográfico Nacional puso a disposición de los usuarios un nuevo servicio libre y gratuito de envío de correcciones en tiempo real, basado en datos provistos por Estaciones GPS / GNSS Permanentes de la red RAMSAC, denominado RAMSAC-NTRIP.

Red de Estaciones Permanentes GPS / GNSS – Red Argentina de Monitoreo Satelital Continuo (RAMSAC)


El sistema GPS, ofrece una nueva visión y concepción acerca del posicionamiento sobre la superficie de la Tierra. Las notables mejoras técnicas y la reducción en los costos de la tecnología GPS, proliferaron su uso, tanto en el ámbito civil como el militar.
En la actualidad, los marcos de referencia están siendo definidos con mucha precisión a través de las estaciones permanentes instaladas sobre el planeta, las que reciben en forma continua datos provenientes de las constelaciones de satélites NAVSTAR y GLONASS. El sistema es denominado por sus siglas en inglés GNSS (Global Navigation Satelite System), y las estaciones son las que materializan los marcos de referencia a nivel mundial.
AP. de Ushuaia, Pcia. de Tierra del FuegoAP. de Ushuaia, Pcia. de Tierra del Fuego
Conforme con la tendencia internacional, en el año 1998, Argentina generó un Proyecto que consiste en la instalación de estaciones GNSS permanentes que permitan contribuir a materializar el Marco de Referencia Geodésico Nacional. El Proyecto se denomina Red Argentina de Monitoreo Satelital Continuo (RAMSAC), y entre sus objetivos fundamentales se pueden enumerar los siguientes:
  • Contribuir al perfeccionamiento y mantenimiento del Marco de Referencia Geodésico Nacional (responsabilidad del Instituto Geográfico Nacional).
  • Contribuir con estaciones GNSS permanentes al mantenimiento del Marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRF en sus siglas en inglés).
  • Satisfacer requerimientos de orden técnico por parte de los usuarios de las modernas técnicas de posicionamiento satelital.
  • Asesorar y colaborar en la instalación de nuevas estaciones GPS permanentes a todas las Instituciones que deseen incorporarse a la Red RAMSAC, para que los datos sean publicados en Internet y puedan ser accesibles en forma libre y gratuita.