Este documento presenta conceptos básicos de cartografía. Explica que la cartografía es la ciencia de representar la superficie terrestre en un plano utilizando un sistema de proyección y una escala. También define los tipos de mapas como topográficos, temáticos y ortofotomapas, y describe los sistemas de coordenadas geográficas y UTM usados para localizar puntos en la Tierra. Finalmente, introduce conceptos como elipsoides, datum, geoide y proyecciones cartográficas.

1. CONCEPTOS BÁSICOS DE
CARTOGRAFÍA
Profesor:
Sergio Andrés Blanco Londoño
Diseño Gráfico por Computador
Universidad Militar Nueva Granada
Bogotá D.C, Enero de 2014

2. Cartografía
Es la ciencia de representar en forma
convencional la superficie terrestre sobre un
plano, utilizando un sistema de proyección y
una relación de proporcionalidad (Escala)
entre el terreno y el mapa.
La cartografía incluye ramas como:
geodesia,
geografía, fotogrametría y
percepción remota.
2

3. Mapa
Es la representación convencional gráfica, de
fenómenos concretos o abstractos, localizados
en la tierra o en cualquier parte del
Universo, conservando la posición relativa de
su localización (Asociación Internacional de
Cartografía ICA)
3

4. Tipos de mapas
• Ortofotomapas: Fotografías aéreas que luego de
corregirse las deformaciones son usadas como
fondo con textos y algunos símbolos.
• Espaciomapas:
Imágenes
de
satélite
georeferenciadas, generalmente con toponimia
(nombres de rasgos predominantes) y leyendas
explicativas.
• Ortofotomosaicos: Ensamble sistemático de
varias fotografías aéreas para cubrir una amplia
región.
4

5. Tipos de mapas
Espaciomapa de la
Universidad Militar
Fotografía aérea de Coello - Tolima
5

6. Tipos de mapas
• Mapas topográficos: Muestran objetos naturales o artificiales
de un territorio ej.: colinas, ríos, bosques, vías, puentes, etc.
Se dividen según su uso, tamaño y escala en:
USO
Mapas municipales
Mapas departamentales
ESCALA
> 1:10.000
1:25.000 – 1:100.000
Mapas regionales
1:250.000 – 1:1’000.000
Mapas nacionales
< 1:1’000.000
TAMAÑO
Mapa escala muy grande
ESCALA
1:1.000 – 1:5.000
Mapa escala grande
1:10.000 – 1:25.000
Mapa escala media
1:50. 000 – 1:100.000
Mapa escala pequeña
1:250.000 – 1’000.000
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7. Mapa topográfico 1:500.000
7

8. Tipos de mapas
• Mapas temáticos: se dedica atención a un
fenómeno
geográfico
determinado
ej.:
distribución de habitantes , composición de un
suelo. Para elaborar un mapa temático se
requiere un mapa topográfico como base.
• Se clasifican según:
Contenido: suelos, geología
Uso: planeación, explotación
Forma de representación: puntos, isolíneas o
isopletas, coropletas, líneas de flujo.
8

9. Mapas temáticos
Climas del mundo
Temperatura (isopletas)
Transporte público
Temperatura del mar
(coropletas)
Turístico
Migración de
cigüeñas
(líneas de flujo)
9

11. Proyecciones cartográficas
Es una transformación matemática de la
superficie curva de la tierra (tridimensional)
en una superficie plana (bidimensional)
La tierra es un cuerpo irregular y es imposible
representar sus partes sin distorsiones.
11

12. Clasificación de las proyecciones
Según figura
Azimutal
Cilíndrica
Cónica
Normal
Transversal
Según posición
Oblicua
Meridianos
Circulo en la
Tierra
A1
Según
deformación
A1=A2
Paralelos
A2
Conforme
Equivalente
Equidistante
12

13. Proyección azimutal
El cartógrafo selecciona
el polo sur o el polo
norte
Es tangente en los
polos
13

14. Proyección cilíndrica
El meridiano central
es seleccionado por el
cartógrafo
Gran distorsión en las
altas altitudes
El Ecuador toca el
cilindro si este es
tangente
Las formas y distancias
son razonablemente
iguales entre los 15
grados y el Ecuador
14

15. Proyección cónica
Paralelos estándar
seleccionados por el
cartógrafo
Las áreas se conservan y
las formas se
distorsionan entre los
paralelos estándar
15

16. Proyección conforme
Los círculos cambian
de tamaño pero no
de forma
• Representan la esfera
respetando la forma
pero no el tamaño
• No hay variación de
los contornos de los
territorios
• No existe deformación
angular, por tanto los
meridianos y paralelos
se cortan a 90°
16

17. Proyección equivalente
• Se
respetan
las
dimensiones de las áreas
pero no sus formas
• Los
rasgos
son
deformados excepto en el
punto
o
línea
de
tangencia
A1
Círculo en la
Tierra
A1=A2
A2
El círculo luego
se transforma
en elipse
17

18. Proyección equidistante
Dirección verdadera
• No presenta distorsión
a lo largo de líneas en
la que la proyección
hace tangencia
• Mantiene la distancia
real entre los distintos
puntos del mapa
Meridianos
Proyección conforme
Circulo en la
Tierra
Paralelos
Proyección equidistante
18

19. Proyecciones según fuente de luz
19

20. Proyecciones según fuente de luz
Proyección ortográfica
Proyección estereográfica
Proyección gnomónica
• Ortográfica: Los paralelos son
líneas rectas y los meridianos
son arcos de elipse.
• Estereográfica: Todo el círculo
se proyecta como un círculo
y no tiene deformaciones
angulares
• Gnomónica: El ecuador se
divide en partes iguales por
los paralelos y los meridianos
están divididos de forma igual
por los paralelos
20

21. Selección del tipo de proyección
Depende de la posición del país en el globo
terráqueo, la forma del área y el propósito del mapa.
• Según la posición y forma del área:
Posición
Mejor proyección
Territorios de los polos
Azimutal
Países septentrionales y
australes
Cónica
Cercanos al ecuador
Cilíndrica
Forma
Mejor proyección
Sentido este-oeste (ej. USA,)
Cónica normal
Sentido norte-sur (ej. Chile)
Cónica transversal
Áreas pequeñas (ej. Islas)
Azimutal
21

22. Selección del tipo de proyección
• Según el propósito del mapa:
• Proyección conforme: Los ángulos en el mapa son
iguales a los del terreno, es óptima para la
geodesia, topografía e ingeniería.
• Proyección equivalente: Permite una comparación
estadística apropiada entre diferentes áreas, es
útil para mapas temáticos comparativos en áreas.
• Proyección equidistante: Es ideal para cartas
aeronáuticas donde se requiere conocer la
distancia y dirección correcta entre un punto y
otro.
22

24. Elipsoide
Es una figura geométrica generada por la
rotación de un disco ovalado o una elipse
entorno a su eje más corto
a = semieje mayor
b = semieje menor
PP = eje de revolución
A = achatamiento polar
A=a-b/a
El elipsoide se emplea para hacer una
aproximación a la forma de la Tierra, usada
como base para la definición de una
cuadrícula de coordenadas de acuerdo con
una proyección cartográfica
24

25. Elipsoide de referencia
Elipsoide
Año
WGS 84
Longitud (metros)
Achatamiento
Uso local
6.356.752,3
1/298,257
Universal
6.378.137
6.356.752,3
1/298,257
USA
1972
6.378.135
6.356.750,5
1/298,260
USA
Krasousky
1940
6.378.245
6.356.863,0
1/298,300
Rusia
Internacional
1924
6.378.388
6.356.911,9
1/297,000
Colombia,
Europa
Clarke 80
1880
6.378.249
6.356.514,9
1/293,460
Norte
América
Clarke 66
1866
6.378.206,4
6.356.514,8
1/294,980
África
Bessel
1841
6.377.392,2
6.356.079,0
1/299,150
Asia
Semieje a
Semieje b
1984
6.378.137
GRS 80
1980
WGS 72
25

26. Elipsoides más empleados
26

27. Geoide
N
Eje de rotación
Plano del
meridiano
del punto P
Plano del
Ecuador
Centro de la Tierra
S
• Es una figura en la cual el potencial de
gravedad es constante en cada uno de
los puntos
• Es una superficie imaginaria que
coincide con la superficie de los
océanos y con respecto a los
continentes depende de la fuerza de
gravedad
• Está sujeta a la fuerza de atracción de
masas y rotación.
• Como la densidad de los materiales
que componen los continentes es
diversa el geoide tiene una superficie
irregular
27

28. Geoide
Modelo geoidal de Colombia
Mapa de la superficie del geoide
28

29. El geoide y dos elipsoides
Norte
América
Sur
América
Europa
África
29

30. Dátum
• Punto de origen con coordenadas geográficas, ligado a los
parámetros que conectan las mediciones con el sistema de
referencia. Se puede entender mejor este concepto
empleando la siguiente ecuación:
DÁTUM = elipsoide de referencia + red geodésica
• El primer dato depende del tamaño y forma del
elipsoide, usado para dibujar la grilla en la proyección de un
mapa.
• La red geodésica es local y se compone de una serie de puntos
de control cuyas coordenadas: latitud, longitud y altura se
determinan de forma muy precisa.
30

31. • El antiguo dátum Colombiano
tenia origen en Bogotá
• A partir de 2005 se esta
migrando al datum MAGNA
SIRGAS (Marco Geocéntrico de
Referencia Nacional)
• La red MAGNA SIRGAS está
compuesta por más de 170
estaciones, 50 pertenecen a la
red global
Dátum MAGNA SIRGAS = Elipsoide
WGS-84 + MAGNA
Red Geodésica Nacional
31

33. Sistema de coordenadas geográficas
• Se compone por una red de líneas imaginarias
trazadas sobre la superficie de la Tierra, meridianos y
paralelos.
• El Ecuador es una línea de referencia perpendicular
al eje de rotación, la cual divide la Tierra en
hemisferio norte y sur.
• El meridiano de Greenwich es una línea vertical que
divide la Tierra en hemisferio oriental y occidental.
33

34. Paralelos
CONVERSIONES
1° = 111.1 km
1’ = 1.852 km
1” = 30.8 m
La latitud es la distancia angular entre un punto de la superficie terrestre y el Ecuador.
Se mide en dirección norte o sur de 0 hasta 90°
34

35. Meridianos
CONVERSIONES
1° = 111.1 km
1’ = 1.852 km
1” = 30.8 m
La longitud es la distancia angular entre un punto de la superficie terrestre y el
meridiano de Greenwich. Se mide en dirección este u oeste de 0 hasta 180°
35

36. Sistema de coordenadas planas UTM
• Fue desarrollada por el Cuerpo de Ingenieros de
US ARMY en 1940
• Este sistema se basa en la Proyección Transversa de
Mercator conocida como UTM.
• Esta proyección es utilizada por un 85% del mundo
pues sus distorsiones son limitadas.
• Es una proyección cilíndrica conforme tangente a los
meridianos
• Las magnitudes se expresan en metros.
36

37. Proyección UTM
37

38. Husos y bandas UTM
•
•
•
•
HUSOS
La Tierra se divide en 60 husos de 6° de
longitud.
Cada huso se numera con números
entre 1 y 60
BANDAS
La Tierra se divide en 20 bandas de 8° de
latitud.
Cada banda se numera con letras desde
la C hasta la X excluyendo la I y O
38

39. Características de las zonas UTM
Hemisferio norte
Hemisferio sur
Oeste de
Greenwich
Este de
Greenwich
39

40. Características fundamentales de
las coordenadas UTM
• Emplea el sistema centesimal para sus mediciones,
por lo tanto sus coordenadas se trabajan como plano
cartesiano.
• Las cuadrículas se componen de líneas verticales
denominadas estes (E) y las líneas horizontales
denominadas nortes (N).
• En este sistema cada zona tiene su propio sistema de
coordenadas.
• El origen de cada zona tiene su origen en el punto
donde el Ecuador se intersecta con el meridiano
central.
40

41. Características fundamentales de
las coordenadas UTM
• Las líneas verticales estes (E) tienen su origen en
cada zona del meridiano central y su valor es de
500.000 m.
• Las líneas nortes: para el hemisferio sur se asigna al
Ecuador un valor de 10’000.000 m y para el
hemisferio norte comienza en 0 metros.
• UTM considera los elipsoides: Internacional, Clark
1866 y 1880, Everest y WGS 84.
41

42. 800.000 m E
700.000 m E
600.000 m E
500.000 m E
400.000 m E
300.000 m N
200.000 m N
100.000 m N
0mN
10.000.000 m N
ECUADOR
Meridiano
central
p
l
a
n
a
s
300.000 m E
C
o
o
r
d
e
n
a
d
a
s
200.000 m E
Grilla de coordenadas UTM
9.900.000 m N
9.800.000 m N
9.700.000 m N
42

43. Sistemas de coordenadas empleados
en Colombia
• En Colombia el IGAC utiliza las proyección conforme
de Gauss.
• La proyección conforme de Gauss es similar a la
transversal de Mercator, ya que se trata de un
cilindro orientado de manera horizontal (transversal).
• La diferencia radica en que para reducir más las
deformaciones se utilizan cinco husos de 3° de
longitud, mientras que en Mercator éstos son de 6°.
43

44. Sistemas de coordenadas empleados
en Colombia
• Se establecieron 5 puntos de origen en los
meridianos centrales de estas zonas.
• Para las coordenadas planas del país, los 5 puntos de
origen se sitúan sobre la misma latitud de Bogotá
4°35’56.57’’N y con diferencia de 3° en la longitud al
este o al oeste, de la longitud de Bogotá
74°04’51.3’’W (en el caso de la cartografía antigua).
• Las coordenadas planas tanto en el sentido de las
estes como en los nortes tienen una asignación de
1’000.000m E y 1’000.000m N.
44

45. Proyección conforme de Gauss
Zonas de 3° de amplitud
Oeste-Oeste Oeste
Centro
Este
Este-Este 4°35’56.57’’N
BOGOTÁ
68°04’51.30’’W
71°04’51.30’’W
74°04’51.30’’W
77°04’51.30’’W
79°04’51.30’’W
Proyección cilíndrica transversal
45

46. 46

47. Falsa Este
Orígenes de la cartografía colombiana
Falsa Norte
Es importante tener presente
que el hecho de migrar del
dátum Bogotá al dátum
MAGNA SIRGAS, implica
cambiar el valor de las
coordenadas geográficas de
los puntos de origen.
47

48. Orígenes de la cartografía colombiana
Dátum Bogotá
Dátum MAGNA SIRGAS
48

50. Escala
• La escala se puede definir como la relación existente
entre la dimensión lineal de un elemento de un objeto tal
como se representa en el dibujo y la dimensión real del
mismo elemento.
ESCALA = 1 / E = d / D
•
•
•
E = Módulo escalar que indica las veces que se ha reducido una distancia.
D = Distancia real en el terreno
d = Distancia correspondiente en el mapa
• A medida que el denominador es mayor la escala decrece
y el nivel de detalle disminuye.
• Una escala 1 : 100.000 < 1 : 25.000
50

51. Escala numérica y gráfica
Ampliación
10:1
20:1
50:1
2:1
5:1
Reducción
1:2
1:5
1:10
1:20
1:50
1:100
1:200
1:500
1:1000
1:2000
1:5000
1:10000
La escala gráfica tiene la
ventaja
de
no
sufrir
deformación
al
realizar
procesos de ampliaciones y/o
reducciones del mapa.
Natural
1:1
Norma ISO 5455:1979
Norma NTC 1580:1988
51

52. Elementos básicos de un mapa
Coordenadas
Escala
Símbolos
Toponímia
Río Magdalena
- Geográficas
Latitud 4°56’ N
Longitud 74°25’ W
1:25.000
Cerro Majuy
1:100.000
Vereda El Tapaz
1:1’000.000
- Planas
X = 1.500.000m N
Y = 835.000m E
52

53. Símbolos geométricos y pictóricos
Geométrico
Pictórico
Símbolo puntual
Símbolo lineal
Símbolo zonal o de área
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54. Estructura del mapa
• El cuerpo del mapa: Corresponde al área reservada
para colocar la información del mapa propiamente
dicha.
• El marco interno: Es el recuadro que separa la
información espacial de la información de
textos, referentes a coordenadas.
• El marco externo: es el que produce un espacio de 0.5
hasta 2 cm al bordear el marco interno
• Información marginal: Se halla fuera del marco externo
y corresponde al título, leyenda, dirección del
norte, coordenadas, escala, autores y fecha de
elaboración
54

55. Información marginal
55

56. Tamaño de los mapas
• El tamaño de los mapas esta sujeto
a las dimensiones de las hojas de
papel.
• El formato estándar empleado en
cartografía colombiana y avalado
por la Organización Internacional
para la Normalización es el
ISO 216.
• Este formato divide sucesivamente
la plancha de papel AO (841x1189
mm) en dos partes con el fin de
obtener los formatos A1, A2, A3,
etc.
Formatos norma ISO 216:2007
56