Tema 1. Cartografía Aplicada

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Tema 1. Cartografía Aplicada

  1. 1. Cartografía Aplicada. Tema 1. Prof. Eucaris AgüeroUNIDAD 1: GEODESIA.CONTENIDOS: Objeto e importancia de la geodesia, ingeniería geodésica, cartografía.Clasificaciones: geodesia superior practica, geodesia matemática, geodesia común o topográfica,cálculo de compensación y teoría de errores, astronomía geodésica, geodesia dinámica.GEODESIA. DEFINICION.El término Geodesia, del griego γη ("tierra") y δαιζω ("dividir") fue usado inicialmente porAristóteles (384-322 a. C.) y puede significar, tanto "divisiones geográficas de la tierra",como también el acto de "dividir la tierra", por ejemplo, entre propietarios.La geodesia es una de las ciencias más antiguas cultivada por el hombre. Su objetivo es elestudio y determinación de la forma y dimensiones de la Tierra, de su campo de gravedad,y sus variaciones temporales.La Geodesia trata de medir y representar (cartografiar) la superficie terrestre (Helmert1880/1884). La Geodesia es usada también en las matemáticas, para la medición y elcálculo sobre superficies curvas.La Geodesia se encarga de la determinación del campo gravitatorio terrestre, la Superficiedel fondo del mar (W. Torge, 1991); así como también la superficie de otros cuerposcelestes (luna y otros planetas) Selenodesia y Geodesia Planetaria.OBJETIVOS DE LA GEODESIA.  Instalar un conjunto de puntos fijos de carácter global, continental y/o regional.Definir un Marco de Referencia: Realización (materialización) práctica del sistema de referenciapor medio de observaciones y de un conjunto de cantidades geométricas o físicas (coordenadas deestaciones)”, Hoyer 2007.  Determinación del Campo de gravedad externo de la Tierra.  Preparar modelos terrestres como aproximación de la superficie Física, (Badekas- Molodensky, Bursa-Wolf, entre otros).IMPORTANCIA DE LA GEODESIA.La importancia de la Geodesia radica en que es la herramienta que proporciona elconocimiento de la forma y dimensiones de la Tierra, o parte de ella y éste, es el pasoprevio a cualquier intento para su representación cartográfica, bien de forma completa oparcial.GEODESIA, GEODESICA, GEODESTA.Los términos Geodesia, geodésica(o) y geodesta tienden a confundir, siendo la Geodesiaes la ciencia como tal definida en el punto anterior, la Geodésica es el estudio las líneas de 1
  2. 2. Cartografía Aplicada. Tema 1. Prof. Eucaris Agüeromínima longitud que une dos puntos en una superficie dada, y está contenida en dichasuperficie.El término "geodésico" proviene de la palabra geodesia, la ciencia de medir el tamaño yforma del planeta Tierra; en el sentido original, fue la ruta más corta entre dos puntos sobrela superficie de la Tierra, específicamente, el segmento de un gran círculo; por tanto laingeniería geodésica implica el estudio de los métodos y técnicas para determinar la formay figura de la tierra considerando para ello la esfericidad de dicha superficie.El geodesta o ingeniero geodesta es el profesional en el área de la Geodesia.El Ingeniero geodesta se encarga de: Determinar la forma y dimensión de la tierra como planeta. Usar métodos de medición de alta precisión. Aplicar los métodos y conocimientos de geodesia en las obras de ingeniería. Planificar, programar y controlar las tareas relativas a proyectos de mediciones de diferente índole con el propósito de elaborar mapas, planos catastrales, cartas temáticas, delimitaciones de la división político territorial y fronteras nacionales. Realiza modificaciones, proyectos y construcciones de obras viales e hidráulicas, levantamientos mineros y subterráneos. Procesa y analiza datos sísmicos con fines interpretativos y los problemas geológicos relacionados con las obras de ingeniería de gran envergadura.Para el estudio y determinación de la figura y campo de gravedad de la tierra es necesariodefinir las figuras física y matemática de la tierra, el Geoide y el Elipsoide.ELIPSOIDE.Sólido geométrico creado por la rotación de una elipse alrededor de uno de sus semiejes (aó b).El elipsoide de revolución se considera como la superficie de equilibrio para una Tierrahomogénea, líquida y rotacional, basado en la validez de la ley de gravitación universal(Newton). b aDonde:a: Semieje mayor.b: Semieje menor. 2
  3. 3. Cartografía Aplicada. Tema 1. Prof. Eucaris AgüeroGEOIDE.Cuerpo de forma casi esférica aunque con un ligero achatamiento en los polos, definidocomo la superficie equipotencial del campo gravitatorio terrestre que coincide con el nivelmedio del mar. Se suele considerar que geoide es la forma teórica, determinadageodésicamente del planeta Tierra.ALTURA, COTA O ELEVACIÓN DE UN PUNTO.La altitud de un punto es la distancia vertical medida desde el nivel medio del mar. Si ladistancia vertical se mide desde cualquier otro plano tomado como referencia usualmente sele denomina cota.El desnivel entre dos puntos está dado por la diferencia de altitud o cota entre dichospuntos.ALTURAS DE UN PUNTO SOBRE LA TIERRA.En relación con las superficies descritas hay tres valores de la altitud de un punto simplesobre la Tierra que pueden ser calculados:ALTURA GEOIDAL.Es la distancia entre la superficie del geoide y la del elipsoide. Generalmente se simbolizapor la letra “N”.ALTURA ELIPSOIDAL.Es la distancia entre la superficie del elipsoide y la de la Tierra. Generalmente se simbolizapor la letra “h”. 3
  4. 4. Cartografía Aplicada. Tema 1. Prof. Eucaris AgüeroALTURA ORTOMÉTRICA.Es la distancia vertical entre la superficie física de la Tierra y la superficie del geoide. Estadistancia se mide a lo largo de la línea de plomada, la cual es la curva que es tangencial a ladirección de la gravedad en cualquier punto. En muchos casos las alturas ortométricas sontambién consideradas alturas sobre el nivel medio del mar. Generalmente se simboliza porla letra “H”.La relación entre estas tres superficies está vinculada en la siguiente ecuación: H=h-NUsando esta ecuación podemos determinar fácilmente la altura ortométrica de un puntosobre la Tierra, si conocemos su altura elipsoidal y la altura del geoide en la mismaposición.Con el siguiente esquema se muestra la relación entre estas tres superficies y los tres tiposde altitudes de un punto sobre la Tierra:CLASIFICACION DE LA GEODESIA.Muchos autores describen la clasificación de la Geodesia como la que se describe a continuación,pero no podemos dejar de lado otras disciplinas que dan apoyo a la Geodesia, como lo son: laCartografía, el Catastro, la Fotogrametría, la Geodesia Geométrica, entre otras. 4
  5. 5. Cartografía Aplicada. Tema 1. Prof. Eucaris AgüeroGEODESIA SUPERIOR.Es la parte o sistema de conocimientos de la Geodesia que permite dar solución a lossiguientes problemas:  Determinación de la figura matemática de la tierra (Elipsoide).  Las determinaciones de magnitudes geodésicas sobre la superficie del elipsoide (coordenadas y acimut).  Definir Sistemas de coordenadas y las relaciones entre ellos.  Realizar el procesamiento de las mediciones realizadas sobre la superficie física de la Tierra.  Construir y perfeccionar constantemente las redes geodésicas.  Determinar la figura física de la Tierra (Geoide).  Evaluación de los procesos geodinámicas.GEODESIA MATEMÁTICA.La geodesia matemática, trata de determinar y representar la figura de la Tierra en términosglobales por medio de cálculos usando como figura de aproximación matemática elelipsoide.En la Geodesia matemática se formulan los métodos y las técnicas para la construcción y elcálculo de las coordenadas de redes de puntos de referencia para el levantamiento de unpaís o de una región 5
  6. 6. Cartografía Aplicada. Tema 1. Prof. Eucaris AgüeroGEODESIA COMÚN O TOPOGRÁFICA.Estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representacióngráfica de una parte de la superficie terrestre, con sus formas y detalles, tanto naturalescomo artificiales.Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñasextensiones de terreno, utilizando la denominación de geodesia para áreas mayores. Demanera muy simple, puede decirse que para un topógrafo la Tierra es plana, mientras quepara un geodesta no lo es.CÁLCULO DE COMPENSACIÓN Y TEORÍA DE ERRORESEstudia todos los errores a los que están sometidas las mediciones que se realizan en elcampo de la Geodesia esto con el propósito de ajustarlos. Utiliza modelos matemáticos yestocásticos.ASTRONOMÍA GEODÉSICA.Es aquella parte de la Geodesia que con métodos y observaciones astronómicas tratafundamentalmente de obtener:  Dirección de la vertical de un lugar.  Coordenadas astronómicas, latitud φ, longitud λ (o el tiempo t) y acimutes astronómicos a.  Con los datos obtenidos trata de determinar el geoide como figura de la Tierra.GEODESIA DINÁMICA.Es aquella rama de la Geodesia que basada en la teoría del potencial, trata de las medidasde la gravedad, del estudio del campo exterior y de la obtención de la forma de la Tierra;sus datos fundamentales son las medidas de la gravedad efectuadas generalmente ensuperficie, y las perturbaciones observadas en el movimiento de un satélite artificialMÁS INFORMACIÓN EN:Notas de Geodesia Geométrica. Profesor Gustavo Acuña. LUZ. Ingeniería Geodésica.Maracaibo.Hoyer, Melvin. Memorias de Jornadas de Implementación del Datum SIRGAS-REGVENen PDVSA. 2007.Apuntes del Profesor Luis Jáuregui, ULA. Venezuela.Apuntes del Profesor Leonardo Casanova, ULA. Venezuela.http://es.wikipedia.org/wiki/Geodesiahttp://www.google.co.ve/#hl=es&q=geodesia&tbs=dfn:1&tbo=u&sa=X&ei=KVxhTt_NPIrC0AHhsNXzDw&ved=0CBoQkQ4&fp=17d222ba5d0c0690&biw=1280&bih=680http://es.wikipedia.org/wiki/Geod%C3%A9sica 6

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