Coordenadas utm definitivo

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exposicion de clever y jose carlos

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Coordenadas utm definitivo

  1. 1. PRESENTADO POR:CANAZA APAZA, Ever WilsonCONDORI NINA, Bruno OrlandoDOCENTE: ING. Roberto Zegarra Ponce
  2. 2. Desde los comienzos de la historia de lahumanidad, el Hombre tuvoconocimientos sobre la esfericidad de latierra, y desde siempre (aunque de unamanera muy rudimentaria), existieronsistemas de referencias que tuviesenpresente la forma de la tierra.Fue Pitágoras (550 a.C.) el primer geómetra en describircientíficamente la forma esférica de la tierra, pero recién tressiglos después otro filósofo y geómetra Eratóstenes de la escuelade Alejandría (250 a.C.) fue quién midió y calculó las dimensionesdel planeta a partir de una porción de arco de meridiano.La hipótesis de Newton sólo se cumple, si las masas internas de latierra fuesen homogéneas, es por ello que al Geoide se lo definiódurante muchos años erróneamente como a una superficie enequilibrio, materializada por los mares en calma, extendida aúnpor debajo de los continentes.
  3. 3. Algunas medidas importantes de la Tierra a tenerse en cuenta son:Diámetro ecuatorial 12 756,346 Km.Diámetro polar 12 713,824 Km.(Diferencia entre ambos 42 Km. aproximadamente).Circunferencia ecuatorial 40076 Km. aproximadamenteCircunferencia polar 40009 Km. AproximadamenteMasa 5,976 x 1027g.(Cerca de 598 mil trillones de Kg.).Volumen 1,083 x 1027 cc.(Más de 188 trillones de m3).Área 509 950 000 Km2Área de los continentes 148 822 602 Km2Mayor altitud (monte Everest) 8 848 msnmMayor profundidad (fosa Challenguer- Islas Marianas) 10 912 mbnmProfundidad media del mar 3 800 mbnm
  4. 4. Básicamente la localización geográfica de un punto sepuede realizar detallando uno de estos dos parámetros:- Coordenadas geográficas en formato Longitud-Latitud.- Coordenadas (x,y) UTM. Universal Transversa Mercator.Cada uno de estas dos formas de localizar un puntosobre la superficie terrestre debe de cumplir lossiguientes requisitos:- Que el punto sea único- Que quede perfectamente identificado el sistema deproyección empleado al localizar el punto.- Que permita referenciar la coordenada “z” del punto
  5. 5. Las coordenadas Geográficas son una forma de designar un punto sobrela superficie terrestre con el siguiente formato: 3º14’26’’ W 42º52’21’’ NEsta designación supone la creación de un sistema de referencia de tresdimensiones, tal como vemos en la imagen a continuación. Se define el eje de la tierra como la recta ideal de giro del globo terráqueo en su giro del movimiento de rotación. Es la recta que une los dos polos geográficos. Polo Norte y Polo Sur.
  6. 6. Se definen los meridianos como las líneas de intersección con la superficieterrestre, de los infinitos planos que contienen el eje de la tierra El sistema toma como origen para designar la situación de una posición geográfica un determinado meridiano, denominado meridiano 0º, cuyo nombre toma el de una ciudad inglesa por el que pasa; “GREENWICH”. La existencia de este meridiano divide al globo terráqueo en dos zonas; las situadas al Oeste (W) del meridiano 0º, hasta el antemeridiano y las situadas al Este (E) del meridiano 0º hasta el antemeridiano:
  7. 7. Se definen los paralelos como las líneas de intersección de los infinitos planosperpendiculares al eje terrestre con la superficie de la tierra. Se definen sobre el globo terráqueo los paralelos, creándose el paralelo principal aquel que se encuentra a la máxima distancia del centro de la tierra. A este paralelo de mayor radio se le denomina “ECUADOR”, que divide el globo en dos casquetes o hemisferios; el hemisferio norte y el hemisferio sur. Paralelos geométricamente a él, se trazan el resto de los paralelos, de menor radio, tanto en dirección al polo Norte como al Polo sur:Este paralelo principal, o ECUADOR, se toma como origen en el sistema dereferencia creado, de modo que se designa la situación de un punto haciendoreferencia a su situación respecto de estos dos casquetes:
  8. 8. La designación de la longitudlleva aparejada la designación dela posición espacial del punto conrespecto al meridiano origen omeridiano de Greenwich, así sedesigna posición Oeste (W)cuando está a la izquierda delmeridiano origen y Este (E)cuando está situado a la derecha.La latitud presenta un mínimoposible de 0º hasta un máximode 180º, 0º- 180ºE, 0º-180º W.
  9. 9. • La latitud máxima y mínima va desde los 0º hasta los 90º, 0º- 90ºN, 0º-90ºS. Los 90º de latitud coinciden con los polos, polo Norte y polo Sur.
  10. 10. Toda proyección lleva consigo la distorsión de una o varias de laspropiedades espaciales ya mencionadas. El método usado para laproyección será el que en definitiva nos permita decidir cualespropiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas.Proyecciones específicas eliminan o minimizan la distorsión depropiedades espaciales particulares.La representación cartográfica del globo terrestre, ya seaconsiderado esté como una esfera o una elipsoide, supone unproblema, ya que no existe modo alguno de representar toda lasuperficie desarrollada sin deformarla e incluso de llegar arepresentarla fielmente.Se recurre a un sistema de proyección cuando la superficie queestemos considerando es tan grande que tiene influencia laesfericidad terrestre en la representación cartográfica. La parte de latierra entonces representada en papel u otro soporte se denomina“mapa”.
  11. 11. Cuando la superficie a representar es pequeña y por lo tanto la esfericidad terrestreno va ha influir en la representación cartográfica, por ejemplo en pequeñoslevantamientos topográficos, se recurre a su representación de forma plana, deforma que todos los puntos representados están vistos desde su perpendicular:
  12. 12. Las proyecciones geodésicas son proyecciones en las que laesfericidad terrestre tiene repercusión importante sobre larepresentación de posiciones geográficas, sus superficies, sus ángulosy sus distancias.El sistema UTM es un sistema de proyección geodésica ideado en1569 por Gerhard Kremer, denominado Mercator al latinizar suapellido. Es un sistema en el cual se construye geométricamente elmapa de manera que los meridianos y paralelos se transformen enuna red regular, rectangular, de manera que se conserven los ángulosoriginales.Este tipo de transformación se la denomina conforme. Dentro de lastransformaciones posibles existen fundamentalmente tres tipos enfunción de la variable que conservan una vez proyectados:
  13. 13. - Proyecciones Conformes: aquellas en las que los ángulos seconservan, con una relación de semejanza de un valor de “1” en elcentro de la proyección hasta un valor máximo de “1+¢” en loslimites del campo de proyección. Esta alteración “¢” es proporcionalal cuadrado de las distancias que une el centro de la proyección conel punto a proyectar. Esta variación en los ángulos se subsanamultiplicando todas las escalas por un factor de “1-(2/¢)". Otroejemplo de proyección conforme es la proyección Lambert.- Proyecciones Equivalentes: son aquellas en las que la superficiese conserva después de la proyección. Como ejemplo de lasproyecciones equivalentes esta la proyección Bonne, Sinusoidal y laGoode.- Proyecciones Afilacticas: son aquellas en las que no seconservan ni los ángulos ni las distancias. Un ejemplo de este tipode proyecciones es la “UPS”, “universal polar stereographics”, quecomo su nombre indica es la mas usada en latitudes polares.
  14. 14. La proyección de Mercator es un tipo de proyección cartográfica cilíndrica, ideada por GerardusMercator en 1569, para elaborar planos terrestres. Es muy utilizada en planos de navegación por lafacilidad de trazar rutas de rumbo constante oloxodrómicas.Esta proyección presenta una buena aproximación en su zona central, pero las zonas superior e inferiorcorrespondientes a norte y sur presentan grandes deformaciones. Los mapas con esta proyección seutilizaron en la época colonial con gran éxito. Europa era la potencia dominante de la época, y para losque viajaban hacia el nuevo mundo por las zonas ecuatoriales, no tenía gran importancia la deformaciónque poseían.Como en toda proyección cartográfica, cuando se intenta ajustar una superficie curva en una superficieplana, la forma del mapa es una distorsión de la verdadera configuración de la superficie terrestre. Laproyección de Mercator va exagerando el tamaño y distorsionando las formas a medida que nosalejamos de la línea del ecuador. Por ejemplo:- Groenlandia aparece aproximadamente del tamaño de África, cuando en realidad el área de -África es aproximadamente 14 veces el de Groenlandia.- Alaska aparece similar en tamaño a Brasil, cuando el área de Brasil es casi 5 veces el de Alaska.Aunque la proyección de Mercator es todavía muy usada en navegación, los críticos argumentan que noes indicada para representar el mundo completo dada la distorsión de las áreas. El mismo Mercator usóla proyecció equivalente (iguales áreas) proyección sinusoidal para mostrar la relación de áreas. Comoresultado de estas críticas, los atlas modernos ya no usan la proyección de Mercator para mapamundis oáreas distantes al ecuador, prefiriendo otras proyecciones cilíndricas, o proyecciones equivalentes(equiáreas). La proyección de Mercator, sin embargo, es usada todavía para regiones cercanas alecuador.
  15. 15. El sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator) es un sistema deproyección cartográfico basado en cuadrículas con el cual se pueden referenciarpuntos sobre la superficie terrestre.Fue creado por el ejército de los E.E.U.U. en 1947 y está basado en un modeloelipsoidal de la Tierra (el elipsoide Internacional de referencia de Hayford); usadonormalmente desde su aparición no obstante hoy día está siendo sustituido por elElipsoide WGS84 para hacer este sistema compatible con el Sistema dePosicionamiento Global GPS. Su unidad de medida básica es el metro.Se basa pues en una proyección de dicho elipsoide, siendo la proyección UTM unsistema cilíndrico que es tangente al elipsoide en un meridiano origen: los puntosdel elipsoide se proyectan sobre un cilindro tangente a un meridiano establecido(que llamaremos meridiano central), de forma que al desarrollar el cilindro, elEcuador se transforma en una recta que se toma como eje de las X, y el meridianocentral se transforma en otra recta perpendicular a la anterior que será el eje de lasY (Figura ).
  16. 16. Para evitar que las deformaciones producidas en la proyección seandemasiado grandes se divide el elipsoide terrestre en 60 husos de 6º deamplitud, utilizando cada uno su meridiano central y el Ecuador comoejes de referencia.El trazado de las cuadrículas se realiza en base a estos husos y a zonasUTM, y es válido en una gran parte de la superficie total de la Tierra perono en toda. Concretamente, la zona de proyección de la UTM se defineentre los paralelos 80º S y 84 º N, mientras que el resto de las zonas de laTierra -las zonas polares- utilizan el sistema de coordenadas UPS(Universal Polar Stereographic).Por tanto en el sistema UTM la Tierra se divide en 60 husos de 6º delongitud que completan sus 360º. Cada huso se numera con un númeroentre el 1 y el 60, siendo el huso 1 el limitado entre las longitudes 180° y174° W, centrado en el meridiano 177º W. Los husos se numeran enorden ascendente hacia el este.
  17. 17. En cuanto a las zonas, la Tierra se divide en 20 zonas de 8º Grados de Latitud, que sondenominadas mediante letras desde la "C" hasta la "X" inclusive (exclusión hecha de laCH, I y LL para evitar confusiones, y de la A, B, Y y Z que se reservan para las zonaspolares). Como consecuencia de la esfericidad de la Tierra, las zonas se estrechan ysus áreas son menores conforme nos acercamos a los polos (figuras nº 2 y 3). A la línea central de un huso UTM se le llama meridiano central, y siempre se hace coincidir con un meridiano del sistema geodésico tradicional. Este meridiano central define el origen de la zona UTM, y tiene –por convenio- como coordenadas: - un valor de 500 km ESTE, y 0 km norte cuando consideramos el hemisferio norte - un valor de 500 km ESTE y 10.000 km norte cuando consideramos el hemisferio sur.
  18. 18. La designación de cada cuadrícula UTM se hace leyendo primero el número de husoy después la letra de la correspondiente zona. Por ejemplo la ciudad española deGranada estaría en la cuadrícula “30S”.Así, partiendo del origen de la zona UTM (punto donde el meridiano central del husocorta al Ecuador), al Este encontramos los cuadrados de 600 km, 700 km, etc… yhacia el Oeste encontramos los cuadrados de 400 km, 300 km, etc.. Análogamente, sinos movemos hacia el Norte encontraremos los cuadrados de 100 km, 200 km, etc…Cada zona UTM tiene como bordes dos meridianos separados 6°. Esto creauna relación entre las coordenadas geodésicas angulares tradicionales(longitud y latitud medida en grados) y las rectangulares UTM (medidas enmetros), y permite el diseño de fórmulas de conversión entre estos dostipos de coordenadas.
  19. 19. El valor de una coordenada UTM así descrito no corresponde a un puntodeterminado o a una situación geográfica discreta (como siempretendemos a pensar), sino a un área cuadrada cuyo lado depende del gradode resolución de la coordenada. Cualquier punto comprendido dentro deeste cuadrado (a esa resolución en particular) tiene el mismo valor decoordenada UTM. El valor de referencia definido por la coordenada UTMno está localizado en el centro del cuadrado, sino en la esquina inferiorizquierda de dicho cuadrado. Así pues, la lectura de las coordenadas UTMsiempre se realiza de izquierda a derecha para dar la distancia hacia eleste, y de arriba abajo para dar la distancia hacia el norte.Cuanto mayor sea la resolución, es decir, el lado de los cuadrados (1metro, 10 metros por ejemplo), menor será el área representada y porello es conveniente dividir esa “gran” cuadrícula de 1000 Km de lado enuna cuadrícula menor.En los mapas a escala 1:50.000 encontramos dibujadas estas cuadrículasmenores que tienen 1km de lado, y éstas a su vez se pueden dividirmentalmente con facilidad en cuadrículas de 100 metros delado, aumentándose con ello la resolución. Normalmente el área queregistran los GPS coincide con el valor de un metro cuadrado.
  20. 20. Un sistema geodésico local queda definido por la elección de un elipsoide dereferencia y por un punto origen (Dátum) donde se establece su ubicación en relacióncon la forma física de la tierra (geoide).Concretamente, el punto DATUM es aquél en el que se hace coincidir la vertical dellugar con la normal al elipsoide (desviación de la vertical nula) y generalmente seestablece la condición de tangencia entre el elipsoide y el geoide.
  21. 21. Cada Dátum esta compuesto por un elipsoide y por un punto llamado"Fundamental" en el que el elipsoide y la tierra son tangentes. De este punto sehan de especificar longitud, latitud y el acimut de una dirección desde élestablecida.Se pueden diferenciar dos tipos de Dátum:- Locales: son los que se utilizan para hacer corresponder el geoide con elelipsoide en determinada localización geográfica.- Geocéntricos y coincidentes con el centro de masa de la Tierra. El WGS 1984, esampliamente usado y sirve para mediciones en el ámbito mundial. La definicióndel mismo parte de las mediciones realizadas por los satélites en los últimos años.
  22. 22. El WGS84 es un sistema de coordenadas geográficas mundial que permite localizar cualquier punto dela Tierra (sin necesitar otro de referencia) por medio de tres unidades dadas. WGS84 son las siglas eninglés de World Geodetic System 84 (que significa Sistema Geodésico Mundial 1984).Se trata de un estándar en geodesia, cartografía, y navegación, que data de 1984. Tuvo varias revisiones(la última en 2004), y se considera válido hasta una próxima reunión (aún no definida en la página weboficial de la Agencia de Inteligencia Geoespacial). Se estima un error de cálculo menor a 2 cm. por lo quees en la que se basa el Sistema de Posicionamiento Global (GPS).Consiste en un patrón matemático de tres dimensiones que representa la tierra por medio deun elipsoide, un cuerpo geométrico más regular que la Tierra, que se denomina WGS 84 (nótese elespacio). El estudio de este y otros modelos que buscan representar la Tierra se llama Geodesia.El PSAD56 es un sistema local, bidimensional, donde las alturas sonreferidas a partir de nivelaciones sobre el nivel medio del mar, conocidascomo alturas ortométricas, y corresponden a la distancia vertical, medidaa lo largo de la línea de plomada, existente entre un punto ubicado en lasuperficie terrestre y el geoide. Este se define como la superficieequipotencial que coincide con la superficie de los océanos y representa laprolongación del mar sobre los continentes.
  23. 23. SISTEMA DE COORDENADAS• Las coordenadas se usan para identificar ubicaciones sobre la superficie de la tierra.• Están basadas en medidas de desplazamiento desde alguna ubicación.• Existen dos tipos: 1. Global (Geographic Coordinate System) 2. Plano (Projected Coordinate Systems)
  24. 24. SISTEMA DE COORDENADAS GLOBAL (Geographic Coordinate System)• Existen dos puntos en la tierra que permiten desarrollar un sistema de referencia: • Los extremos del eje de rotación: LOS POLOS• Estos forman los puntos de referencia Norte y Sur• Entre estos polos se puede determinar el ECUADOR: línea equidistante a los polos• Con esto se pueden rotular ubicaciones al norte o al sur del ecuador: La LATITUD
  25. 25. SISTEMA DE COORDENADAS GLOBAL (Geographic Coordinate System) LATITUD • La latitud mide el ángulo entre cualquier punto y el ecuador. Las líneas de latitud se llaman paralelos. • El ecuador es 0º y los polos 90º Norte o Sur Polo Norte 35º N 35º Ecuador
  26. 26. SISTEMA DE COORDENADAS GLOBAL (Geographic Coordinate System) LONGITUD • Referencia Este – Oeste. • Las líneas de longitud son semicírculos máximos que llegan hasta los polos y se llaman meridianos. • Un acuerdo eligió usar la línea de longitud que pasaba por el observatorio de Greenwich • Se asignaron valores sexagesimales de 0 a 180
  27. 27. SISTEMA DE COORDENADAS GLOBAL (Geographic Coordinate System)
  28. 28. Sistema de Coordenadas Global
  29. 29. MAPA DE LOS 501 CUADRÁNGULOS GEOLÓGICOS DEL PERÚ:INGEMMET (Cada 30’ En Longitud y en Latitud)
  30. 30. SISTEMA DE COORDENADAS• Existen dos tipos: 1. Global (Geographic Coordinate System) 2. Plano (Projected Coordinate Systems)
  31. 31. SISTEMA DE COORDENADAS PLANOS (Projected Coordinate Systems)• Coordenadas cartesianas y (4,3) N 3 (1,2) 2 O E 1 x S 0 1 2 3 4 abscisa
  32. 32. CUANDO SE HABLA DE CALIDAD DE LOS DATOS, SE DEBE TOMAR ENCUENTA Y RELACIONAR CINCO FACTORES, ESTOS SON:Precisión: error asociado al instrumento utilizado.Exactitud: error asociado al método de medición.Confiabilidad: la probabilidad de repetir la misma medición.Escala de Trabajo: conocer la generalización de la información a través de launidad mínima de cartografía y la relación entre la precisión, exactitud yconfiabilidad del dato original con respecto a los mismos parámetrosentregados a un usuario final, a través de una cartografía en papel.Sistema de Referencia: que proyección y sus parámetros.MAYOR ESCALA ?MENOR ESCALA ?
  33. 33. PROYECCIÓN CARTOGRÁFICACilíndrica
  34. 34. CónicaPlana
  35. 35. PROYECCIONES: ejemplos MERCATOR TRANSVERSA MERCATOR o Gauss Krugger UNIVERSAL TRANSVERSAL DE MERCATOR (UTM)
  36. 36. COORDENADAS UTM (Universal Transversal Mercator)• A diferencia del sistema de coordenadas tradicional, expresadas en longitud y latitud, las magnitudes en el sistema UTM se expresan en metros.
  37. 37. COORDENADAS UTM (Universal Transversal Mercator) La Tierra esta dividida en 60 zonas de 6º de Longitud, la zona de proyección de la UTM, en la banda que se encuentra entre los paralelos: 80º S y 84 º N. Cada zona se numera con un número entre el 1 y el 60. Cada zona tiene asignado un meridiano central, que es donde se sitúa el origen de coordenadas, junto con el ecuador. Nuestro planeta se divide también en 20 bandas de 8º grados de Latitud, que parten del Sur hacia el Norte.
  38. 38. MAPA DE ZONAS Y BANDAS DE LAS COORDENADAS UTM
  39. 39. SISTEMA DE REFERENCIA Desde épocas remotas, el hombre ha tenido la necesidad de representar información de la Tierra (Geoide) en una superficie plana. Datum Proyección Transformación de Coordenadas
  40. 40. SISTEMA DE REFERENCIADos aspectos importantes que no se deben olvidar: Superficie Real Geoide (PSAD56) Elipsoide WGS84
  41. 41. Parámetros de Transformación COORDENADAS UTM EN WGS84 y EN PSAD56 QUE DELIMITAN EL ÁREA DEL PABELLÓN DE LA FIGIM Vértice WGS84 PSAD56 A 8250327.5998 N 390813.5633 E 8250700.7710 391001.7925 B 8250337.4407 N 390878.3718 E 8250710.6121 391066.6010 C 8250283.7081 N 390887.8550 E 8250656.8790 391076.0842 D 8250283.7182 N 390889.9375 E 8250656.8891 391078.1666 PSAD56 - WGS84 Dx = -188.23 Dy = -373.20
  42. 42. Demostración con software (ArcGis)

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