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Coordenadas y representación de la Tierra

Resumen: La orientación y localización sobre la superficie de la Tierra, así como su representación geográfica, ha sido una constante en la evolución de la humanidad, sus viajes y descubrimientos. Fue el alejandrino Eratóstenes quien acuñó la palabra Geografía, que significa descripción de la Tierra, y desde entonces ha sido una ciencia en alza, hoy en día con numerosas ramas, una de ellas la cartografía, quizá la más antigua de las disciplinas geográficas.
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Autor: Naturaleza educativa

La orientación y localización sobre la superficie de la Tierra, así como su representación geográfica, ha sido una constante en la evolución de la humanidad, sus viajes y descubrimientos. Fue el alejandrino Eratóstenes quien acuñó la palabra Geografía, que significa descripción de la Tierra, y desde entonces ha sido una ciencia en alza, hoy en día con numerosas ramas, una de ellas la cartografía, quizá la más antigua de las disciplinas geográficas. La geografía moderna, y concretamente la idea de representar sobre un mapa plano la forma esférica del globo, se debe a Claudio Tolomeo (100-170 d.C.), que sentó los principios de la cartografía.

Orientación

La Rosa de los vientos se basaba en la dirección de los ocho vientos principales, apoyados en la orientación de cuatro puntos cardinales, cuyas referencias básicas son el movimiento aparente del Sol y el plano del horizonte (ilustración Museo Naval, Madrid).

En la antigüedad los marinos expresaban las direcciones basándose en las de los ocho vientos principales, de ahí nace la llamada rosa de los vientos, conocida desde el siglo XIII, muy popular a partir del siglo XIV, y más tarde una simple herramienta auxiliar de la aguja magnética. Las direcciones de los vientos se apoyaban en cuatro puntos cardinales, cuyas referencias básicas son el plano del horizonte y el movimiento aparente del Sol (el movimiento real es el de la propia rotación de la Tierra). Así, para orientarse en este plano se tomaba como partida el punto de salida del Sol, es decir el Este u Oriente, de ahí el término "orientarse"; el punto contrario al Oriente es el Oeste u Occidente, por donde se pone el Sol, también llamado ocaso. Si miramos hacia el Este y ponemos los brazos en cruz, el izquierdo señalaría al Norte y el derecho al Sur; así se obtienen los cuatro puntos cardinales.

Los marinos consideraban ocho puntos como los más importantes; partiendo de los cuatro puntos cardinales Norte, Sur, Este y Oeste, subdividiendo la brújula a 8, se obtenían los semicardinales Noreste, Sureste, Suroeste y Noroeste, pero también se subdividían hasta 16, 32, e incluso hasta 64 puntos. Los antiguos navegantes aprendían de memoria a cuartear la aguja; así, la posición entre Norte y Noreste es el Nornoreste; entre Noreste y Este es el Estenoreste, y así sucesivamente. Actualmente esta forma de orientación cuarteando los puntos cardinales no es práctica, y se recurre a la marcación sobre la carta náutica apoyada en sistemas muy precisos de orientación por agujas giroscópicas, así como modernos satélites GPS (sistema de posicionamiento global) para definir el rumbo y la situación de una nave.

Antiguamente los marinos se orientaban sobre el plano de la rosa de los vientos tomando como referencia el punto de salida del Sol, el Este u Oriente, de ahí el término "orientarse". 

Las coordenadas geográficas constituyen un sistema geométrico imaginario de meridianos y paralelos, mediante los cuales se puede establecer la latitud y longitud de un punto cualquiera sobre la superficie terrestre.

Coordenadas geográficas...

Para localizar un punto sobre la superficie terrestre se recurre a las coordenadas geográficas. Éstas constituyen un sistema geométrico imaginario de meridianos y paralelos, que una vez proyectados convenientemente sobre un plano o carta geográfica u oceanográfica, se puede establecer la latitud y longitud de cualquier punto situado sobre la superficie terrestre, tanto en tierra como en la mar. Ejemplo de situación por coordenadas geográficas: Buenos Aires se encuentra en posición 58º 29' de longitud Oeste y 34º 36' de latitud Sur.

Meridianos...

Los meridianos, también llamados líneas de longitud, son los círculos máximos imaginarios que pasan por los polos, o los semicírculos que van de polo a polo. Cualquier punto a lo largo de un mismo meridiano tiene igual longitud.

Si tomamos un meridiano terrestre cualquiera, éste divide a la Tierra en dos hemisferios, uno occidental y otro oriental. Se ha convenido universalmente como punto de partida o de origen para la determinación de la longitud geográfica terrestre, el meridiano que pasa por el observatorio de Greenwich (Inglaterra), es decir, el punto 0 o de principio a partir del cual se van numerando los distintos meridianos.

Universalmente se utiliza el meridiano que pasa por Greenwich, Inglaterra, como punto de partida para la determinación de la longitud geográfica. 

Una vez proyectados los meridianos y paralelos sobre un plano o carta geográfica u oceanográfica, se puede establecer la latitud y longitud de cualquier punto situado sobre la superficie terrestre, tanto en tierra como en la mar.

Se puede trazar un número infinito de meridianos, pero en los mapas se representan sólo a intervalos regulares; están numerados de 0º a 180º tanto hacia el Este como hacia el Oeste de Greenwich.

Se ha convenido universalmente como punto de partida o de origen para la determinación de la longitud geográfica terrestre, el meridiano que pasa por el observatorio de Greenwich, próximo a Londres, Inglaterra.

Los meridianos también se utilizan como referencia para los husos horarios; se han descrito 24 meridianos correspondientes a 24 husos horarios, es decir, 12 hacia el Este y 12 hacia el Oeste.

Elegir un paralelo como principal o de origen no supuso en principio ningún problema, al ser el ecuador el de mayor diámetro, sin embargo, no sucedió lo mismo con los meridianos. La elección de un meridiano como punto de referencia para todos los cálculos de situación no se consiguió hasta 1885, hasta entonces cada país elegía el que más le convenía, lo que dio lugar a múltiples mapas con coordenadas discrepantes ante la falta de uniformidad. A partir de esa fecha, 25 países tomaron el acuerdo de adoptar el Real observatorio de Greenwich, próximo a Londres, como el punto por el que pasaría oficialmente el meridiano 0; asimismo, se estableció también un sistema de horario universal para el tiempo coordinado, en el cual dicho meridiano 0 coincidía igualmente con el huso horario 0.

Longitud

La longitud se define como la distancia de arco existente entre el meridiano que pasa por un punto de la superficie terrestre y el meridiano 0 de Greenwich. Este valor se expresa en grados, minutos y segundos; va desde 0º hasta 180º Este u Oeste, según nos encontremos a Oriente u Occidente de Greenwich.

Ilustración de las coordenadas geográficas con distinción de la línea de ecuador o paralelo 0 (en rojo), y la línea del meridiano 0 de Greenwich (en amarillo), con sus respectivas divisiones en latitud (Norte y Sur) y longitud (Este y Oeste).

Ejemplo de situación en longitud: Buenos Aires se encuentra en posición 58º 29' de longitud Oeste, y aproximadamente sobre el mismo meridiano hacia el Norte, en aguas de Terranova, se encuentra también la pequeña localidad canadiense de St. Augustin, es decir, ambos puntos poseen igual longitud sobre la superficie terrestre ya que comparten el mismo meridiano, aunque lógicamente no tienen la misma latitud, ya que están situados sobre paralelos diferentes.

Antiguamente y hasta principios del siglo XVIII determinar la longitud en tierra era factible, pero en la mar se tornaba muy complicado, lo que dio lugar a representaciones cartográficas dispares, con deformaciones muy aparentes en cuanto a las proporciones de formas y distancias.

Paralelos...

Los paralelos, también llamados líneas de latitud, son círculos imaginarios "paralelos" al ecuador que cortan los meridianos formando ángulos rectos. Cualquier punto a lo largo de un mismo paralelo tiene igual latitud.

Así como en los meridianos todas las líneas son círculos máximos, en los paralelos sólo hay un círculo máximo, el del ecuador o paralelo 0; éste divide a la Tierra en dos hemisferios, Norte y Sur. Según nos vamos desplazando a partir del ecuador, los paralelos van reduciendo su círculo máximo conforme nos acercamos a los polos, hasta convertirse en un punto. Se puede trazar un número infinito de paralelos, pero en los mapas se representan sólo a intervalos regulares; están numerados de 0º a 90º tanto hacia el Norte como hacia el Sur del ecuador o punto de origen.  Los paralelos sólo tienen un círculo máximo, el del ecuador, al contrario que los meridianos, donde todos los círculos son máximos.

Latitud

La latitud se define como la distancia de ángulo que existe entre un punto de la superficie terrestre y el ecuador. Este valor se expresa en grados, minutos y segundos. Las líneas imaginarias de latitud son los paralelos, los cuales circundan todo el globo "paralelos" al ecuador.

La latitud puede ser Norte o Sur, según el hemisferio en que encontremos, es decir, al Norte o Sur del ecuador. Se mide de 0º a 90º; así, el ecuador se encuentra a latitud 0º, mientras que la latitud más alejada por encima del ecuador es el Polo Norte (latitud 90º Norte), y la más alejada por debajo del ecuador es el Polo Sur (latitud 90º Sur). Ejemplo de situación en latitud: Buenos Aires se encuentra en posición 34º 36' de latitud Sur, y aproximadamente sobre el mismo paralelo se encuentra la localidad Australiana de Minnamurra, en el Océano Pacífico, es decir, ambos puntos poseen igual latitud sobre la superficie terrestre ya que comparten el mismo paralelo, aunque lógicamente no tienen la misma longitud, ya que están situados sobre meridianos diferentes.  Antiguamente la latitud se obtenía observando el Sol o las estrellas mediante un sextante, y resultaba una operación mucho más fácil de calcular que la longitud.

En la antigüedad el cálculo de la latitud se realizaba mediante un sextante observando el Sol o las estrellas. Era un cálculo mucho más sencillo de obtener que la longitud, tanto en tierra como en la mar; se hacía midiendo la altura del Sol sobre el horizonte, o tomando como referencia en el hemisferio Norte la estrella polar, y en el hemisferio Sur la Cruz del Sur.

Representación geográfica..

Mediante los mapas o planos se realiza la representación geográfica de la Tierra; su elaboración es el objeto de la cartografía.

Como ya se dijo, los meridianos y paralelos permiten situar un punto sobre la superficie terrestre y establecer su latitud y longitud, no obstante, para fijar esas superficies sobre un plano es preciso recurrir a la proyección, es decir al traslado o extensión sobre el plano de las coordenadas esféricas de la Tierra (la imagen real) representadas por los meridianos y paralelos. Representar en forma plana una superficie curva conlleva una pérdida de exactitud, ya que el traslado de los datos implica la deformación de los rasgos. No obstante, mediante los mapas se puede conseguir una aproximación muy cercana a la realidad.  Representar en forma plana una superficie curva conlleva una pérdida de exactitud, ya que el traslado de los datos implica la deformación de los rasgos.

Existen varios tipos de proyecciones, el destino de unos u otros dependen de su aplicación, ya que todas sufren en alguna medida una deformación de la realidad; en las llamadas proyecciones equivalentes se respeta la realidad de la superficie, mientras que en las llamadas proyecciones conformes se respeta la realidad de los ángulos. De cualquier forma, el origen de las proyecciones son siempre la red de círculos de meridianos y paralelos, independientemente del método de proyección utilizado. Independientemente del sistema de proyección utilizado, el origen es siempre la red de círculos de meridianos y paralelos.


Proyección cilíndrica

Los métodos de proyección más utilizados son la cilíndrica y su variante de Mercator, la cónica y  la plana. Otras formas de proyección pueden hacerse según el punto de mira, el cual puede estar en el infinito (ortográfica u ortogonal), en la superficie terrestre (estereográfica), o en el centro de la Tierra (central); y según que ese punto se encuentre mirando en dirección al polo (polar), al ecuador (ecuatorial) o a los 40º de latitud Norte (horizontal).

Proyección cilíndrica...

En la proyección cilíndrica los puntos de la esfera son proyectados sobre un cilindro. En este caso se supone el globo encerrado en un cilindro tangente al ecuador. Los meridianos y paralelos se visualizan perpendiculares unos a otros, en forma de cuadrícula.

Con este método la zona de tangencia, es decir, los puntos de la superficie que corresponden con el ecuador, apenas presentan error, pero conforme nos desplazamos hacia las latitudes más altas se manifiestan también las mayores deformaciones; éstas son máximas en los polos.


Proyección cónica

Existe una variante de la proyección cilíndrica, la Mercator, que es la más conocida, en la cual los paralelos se van separando conforme nos acercamos a los polos. Esta proyección distorsiona el tamaño de las masas que se encuentran en latitudes superiores, por ello suele utilizarse más bien para cartografiar zonas próximas al ecuador, en que la deformación es menor.

Proyección cónica..

La proyección cónica consiste en envolver la esfera terrestre en un cono tangente a un paralelo, con base en el ecuador y vértice en uno de los polos. Tras proyectar las líneas de latitud y longitud, se corta el cono por una generatriz, se desarrolla y se obtiene un plano en el cual los meridianos convergen en el polo formando una serie de radios; por su parte los paralelos quedan representados por arcos de circunferencia concéntricas con centro en el polo. En este tipo de proyección las zonas de mínima deformación corresponden con el paralelo en el cual el cono es paralelo a la Tierra; se utiliza preferentemente para cartografiar latitudes medias, en especial las que manifiestan amplitudes muy amplias este-oeste, por ejemplo el continente africano.

Proyección plana..


Proyección plana

La proyección plana, también llamada proyección acimutal o cenital, consiste en proyectar la red de meridianos y paralelos sobre un plano tangente a la superficie del globo, que suele ser por lo general el Polo Norte o el Polo Sur. Si la tangencia se efectúa en uno de los polos, los paralelos se muestran como círculos concéntricos cuyo centro es el propio polo, mientras que los meridianos se desarrollan como radios de esos círculos. En este tipo de proyección las deformaciones son mínimas en los polos, y van aumentando conforme nos alejamos de ellos, por ese motivo es un sistema adecuado para cartografiar preferiblemente las regiones polares.

Escala...

La escala de un mapa se define como la relación existente entre el tamaño de un objeto sobre el mapa, o la distancia que separa dos puntos sobre él, y el tamaño o distancia real sobre el terreno. El valor de escala suele estar rotulado en la leyenda del mapa, normalmente en forma de fracción. Así, cuando decimos que un mapa tiene una escala 1/1.000.000, significa que la unidad de medida sobre el mapa (imaginemos que esa unidad es 1 centímetro) equivale a un millón de veces esa unidad sobre el terreno. O también, que cualquier distancia medida sobre el mapa es un millón de veces esa medida sobre el terreno. Ejemplo: si medimos sobre el mapa un río de 10 cm., significa que en la realidad mide 10 millones de centímetros, es decir 100 km. Dado que la superficie del mapa es plana y representa una superficie esférica (la del planeta), la escala suele ser exacta en el centro del mapa, pero va perdiendo precisión conforme nos alejamos de él hacia los bordes.

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