Este documento resume los conceptos y objetivos fundamentales de la geodesia. La geodesia trata de medir y representar la forma y superficie de la Tierra mediante métodos teóricos, físicos y cartográficos. Ha evolucionado desde la antigüedad para medir propiedades hasta su forma moderna que utiliza satélites, computadoras y modelos matemáticos para mapear la Tierra con precisión y apoyar aplicaciones como la navegación y el urbanismo. La geodesia sigue siendo importante para comprender la forma dinámica

2. ÍNDICE
1. Conceptos:
2.El objetivo de la Geodesia
2.1 Geodesia teórica
2.2 Geodesia física
2.3 Geodesia cartográfica
3. Organizaciones científicas
4. Historia
4.1 Época Antigua y Edad Media
4.2 Época moderna
4.3 La Geodesia en el Siglo XX
4.4 América del Sur
5. Arqueogeodesia
6. Geodestas importantes
7. Sistemas de referencia geodésica
8. Métodos y actividades geodésicas
9. Instrumentos geodésicos

3. 

4. La Geodesia es, al mismo tiempo, una rama
de las Geociencias y una Ingeniería. Trata
del levantamiento y de la representación de la
forma y de la superficie de la Tierra, global y
parcial, con sus formas naturales y artificiales.


5. La Geodesia también es
usada en matemáticas para
la medición y el cálculo
sobre superficies curvas. Se
usan métodos semejantes a
aquellos
usados
en
la
superficie curva de la Tierra.

6. El término Geodesia, del griego γη ("tierra") y δαιζω
("dividir")
fue
usado
inicialmente
por Aristóteles (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.

8. La Geodesia suministra, con sus teorías y sus
resultados de mediciones y cálculos, la referencia
geométrica para las demás geociencias como
también:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
LA GEOMÁTICA,
LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
EL CATASTRO,
LA PLANIFICACIÓN,
LA INGENIERÍA,
LA CONSTRUCCIÓN,
EL URBANISMO,
LA NAVEGACIÓN AÉREA , MARÍTIMA Y TERRESTRE,
APLICACIONES MILITARES Y PROGRAMAS ESPACIALES.

9. LA GEODESIA SUPERIOR O
GEODESIA TEÓRICA, dividida
entre la geodesia física y
la geodesia matemática, trata de
determinar y representar la
figura de la Tierra en términos
globales.

10. GEODESIA INFERIOR, Ó GEODESIA
PRÁCTICA O TOPOGRAFÍA, levanta
y representa partes menores de la
Tierra donde la superficie puede
ser considerada plana. Para este
fin, podemos considerar algunas
ciencias auxiliares, como es el caso
de
la
cartografía,
de
la fotogrametría, del cálculo de
compensación y de la Teoría de
Errores de observación, cada una
con diversas sub-áreas.

11. GEODESIA TEÓRICA:
La observación y descripción del campo de gravedad y su variación
temporal, actualmente, es considerada el problema de mayor interés en la
Geodesia teórica.
La dirección de la fuerza de gravedad en un punto, producido por
la rotación de la Tierra y por la masa terrestre, como también de la masa
del Sol, de la Luna y de los otros planetas, y el mismo como la dirección de la
vertical (o de la plomada) en algún punto.
 La dirección del campo de gravedad y la dirección vertical no son idénticas.
Cualquier superficie perpendicular a esta dirección es llamada superficie
equipotencial.
Una de estas superficies equipotenciales (la Geoide) es aquella superficie
que más se aproxima al nivel medio del mar.

12.  Este campo de gravedad también sufre alteraciones causadas por la
rotación de la Tierra y también por los movimientos de los planetas (mareas).
Conforme el ritmo de las mareas marítimas, también la corteza terrestre, a
causa de las mismas fuerzas, sufre deformaciones elásticas: las mareas
terrestres.
Para una determinación del geoide, libre de hipótesis, se necesita en
primer
lugar
de
mediciones
gravimétricas
-además
de
mediciones astronómicas, triangulaciones, nivelaciones geométricas
y trigonométricasy observaciones por satélite (Geodesia por Satélite)

13. GEODESIA FISICA:
La mayor parte de las mediciones
geodésicas se aplica en la superficie
terrestre, donde, para fines de
determinaciones
planimétricas,
son
marcados puntos de una red de
triangulación.

14. Con los métodos exactos de la Geodesia matemática se proyectan
estos puntos en una superficie geométrica, que matemáticamente
debe ser bien definida.
 Para este fin se suele definir un Elipsoide de rotación o Elipsoide de
referencia.
 Además del sistema de referencia planimétrica (red de
triangulación y el elipsoide de rotación), existe un segundo sistema
de referencia: el sistema de superficies equipotenciales y líneas
verticales para las mediciones altimétricas.
Según la definición geodésica, la altura de un punto es la longitud
de la línea de las verticales (curva) entre un punto P y el geoide
(altura geodésica).

15. El área de la Geodesia que trata de la definición
local o global de la figura terrestre generalmente es
llamada de Geodesia Física, para aquella área, o
para sus sub-áreas. También se usan términos como
Geodesia
dinámica,
Geodesia
por
satélite,
Gravimetría,
Geodesia
astronómica, Geodesia clásica, Geodesia tridimensional..

16. GEODESIA CARTOGRAFICA:
•En la Geodesia matemática se formulan los métodos y las técnicas para
la construcción y el cálculo de las coordenadas de redes de puntos de
referencia para el levantamiento de un país o de una región.
•Estas redes pueden ser referenciadas para nuevas redes de orden
inferior y para mediciones topográficas y registrales.
• Para los cálculos planimétricos modernos se usan tres diferentes
sistemas de coordenadas, definidos como 'proyecciones conformes' de
la red geográfica de coordenadas:
- La proyección estereográfica (para áreas de pequeña extensión).
- La proyección 'Lambert' (para países con grandes extensiones en la dirección oeste-este).
- La proyección Mercatortransversal o proyección transversal de Gauss (p.e. UTM), para áreas
con mayores extensiones meridionales.

17. La geodesia se aplica bastante en lo que se refiere a
áreas de mapeos y en términos de mediciones de
terrenos (catastro).

19. •Aunque en el siglo XIX Europa , apenas contaba con organizaciones
científicas o técnicas de Geodesia, hoy ellas existen en casi todos los
países del mundo.
•Muchos tienen organizaciones independientes para sub-disciplinas como
la Cartografía, la Fotogrametría, la Topografía, la Geodesia
minera, el Catastro inmobiliario, etc.
•A nivel global, en primer lugar, es la Fédération Internationale des
Géomètres (FIG), que coordina proyectos continentales o globales y que
organiza el intercambio de informaciones y opiniones.
• La FIG también es miembro de la IUGG (International Union of Geodesy
and Geophysics) para coordinar proyectos comunes con la participación
de las disciplinas vecinas, como la Geofísica.
•Las sub-disciplinas de la Geodesia también cuentan con organizaciones
globales.
• En el caso de la Fotogrametría, la International Society of
Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS); en el área de la
Cartografía, la International Cartographic Association (ICA), que coordina
proyectos internacionales de mapeamiento continental o global.

21. La Geodesia, que tiene el mismo origen de
la geometría, fue desarrollada en las altas
culturas del oriente medio, con el objetivo de
levantar y dividir las propiedades en parcelas.
 Las fórmulas usadas para calcular áreas,
generalmente empíricas, fueron usadas por los
agrimensores romanos y se encuentran también
en los libros griegos, p.e. de Herón de Alejandría,
que inventó la dioptra, el primer instrumento
geodésico de precisión, que también permitía la
nivelación que aumentaba la serie de
instrumentos de la Geodesia (groma, gnómon,
mira, trena).
 Perfeccionó
aún
el
instrumento
de
Ctesibio
para
medir
grandes
distancias.
Alejandro
Magno
aún
llevó bematistaspara levantar los territorios
conquistados.

22. Después
de
descubrir
la
forma
esférica
de
la
Tierra,Eratóstenes determinó por primera vez el diámetro del globo
terráqueo.
 Hiparco, Herón y Ptolomeo determinaban la longitud geográfica
observando eclipses lunares, en el mismo instante, en dos puntos cuya
distancia ya era conocida por mediciones.
Estos métodos fueron transferidos para la Edad Media a través de los
libros de los Agrimensores romanos y por los árabes, que también usaban
el astrolabio, el cuadrante y el 'Bastón de Jacobo' para tareas geodésicas.
 Entre los instrumentos de la Geodesia, desde el siglo XIII, se encuentra
también la brújula. En el siglo XVI, S. Münster y R. Gemma
Frisius, desarrollaron los métodos de la intersección que permitía el
levantamiento de grandes áreas.
El nivel hidrostático de Heron, hace varios siglos olvidado, fue
reinventado en el siglo XVII.

23. Una nueva era de la Geodesia comenzó
en
el
año
1617,
cuando
el holandés W. Snellius inventó la
triangulación para el levantamiento de
áreas grandes como regiones o países.
La primera aplicación de la triangulación
fue
el
levantamiento
de Württemberg por Wilhelm Schickard.
En esta época, la Geodesia fue redefinida
como "la ciencia y tecnología de la
medición y de la determinación de la figura
terrestre".
Jean Picard realizó la primera medición
de arco en el sur de París, cuyos resultados
iniciaron una disputa científica sobre la
geometría de la figura terrestre.

24. El
elipsoide
de
rotación, achatado en los polos, fue
definido por Isaac Newton en 1687,
con su hipótesis de gravitación, y
de Christiaan Huygens en 1690, con
base en la teoría cartesiana del
remolino.
La forma de un elipsoide combinó
también con algunas observaciones
antes inexplicables, p.e. el atraso de
un reloj pendular en Cayena, calibrado
en
París,
observado
por
J. Richteren 1672, o el hecho
del péndulo del segundo cuya longitud
aumenta, aproximándose a la línea del
ecuador.


25. La Académie des sciences de París mandó
realizar mediciones de arcos meridianos en dos
diferentes altitudes del globo, una (1735-45 1751)
por Pierre Bouguer y Charles Marie de La
Condamine en el Ecuador, y otra 1736/37
en Finlandia, por Pierre Louis Maupertuis,AlexisClaude Clairaut y Anders Celsius.
Estas mediciones tenían como único objetivo la
confirmación de la tesis de Newton y Huygens,
aplicando los últimos conocimientos de la
astronomía y los métodos más modernos de
medición y rectificación de la época, como
constantes astronómicas perfeccionadas
(precesión, aberración de la luz, refracción
atmosférica), nutación del eje terrestre, medición
de la constante de gravitación con péndulos y la
corrección del desvío de la vertical, 1738
observado por la primera vez por P. Bouguer en
las mediciones en el Chimborazo (Ecuador).

26. •La Geodesia moderna comienza con los trabajos de Helmert, que usó el método de
superficies en lugar del método de 'medición de arcos' y extendió el teorema de
Claireau para elipsoides de rotación introduciendo el 'Esferoide Normal'.
En 1909 Hayford aplicó este método para el territorio entero deEstados Unidos.
•En el siglo XX se formaron asociaciones para realizar proyectos de dimensión global
como la Association géodésique internationale (1886 - 1917, Central en Potzdam) o
la L'Union géodésique et géophysique internationale (1919).

27. •La Geodesia recibió nuevos empujes
a través del vínculo con la
computación, que facilitó el ajuste de
redes continentales de triangulación, y
de los satélites artificiales para la
medición de redes globales de
triangulación y para mejorar el
conocimiento sobre el geoide.
H. Wolf describió la base teórica para
un modelo libre de hipótesis de
una Geodesia tri-dimensional que, en
forma del WGS84, facilitó la definición
de posiciones, midiendo las distancias
espaciales entre varios puntos vía a
GPS, y vino el fin de la triangulación, y
la fusión entre la Geodesia Superior y
la Geodesia Inferior (la topografía).
•En la discusión para las tareas para el porvenir
próximo de la Geodesia se encuentra la
determinación del geoide como superficie
equipotencial arriba y abajo de la superficie
física de la tierra (W=0) y la Geodesia
dinámica para determinar la variación de la
figura terrestre con el tiempo para fines
teóricos (datos de observación para la
comprobación de la teoría de Wegener) y
prácticos (determinación de terremotos, etc.).

28. En América del Sur existen facultades de Geodesia en varios países.
En Bolivia está el Instituto Geográfico Militar (IGM) .
En Brasil, la Geodesia está representada en los cursos de Ingeniería Cartográfica en las
universidades
públicas
de
Curitiba
(UFPR),
Presidente
Prudente
(UNESP), Recife (UFPE), Río de Janeiro (UERJ y IME / Instituto Militar de Ingeniería).
En
la
Argentina(Buenos
Aires,
La
Plata,
Córdoba,
Rosario,
Santa
Fe, Corrientes, Tucumán, San Juan), en Venezuela (Escuela de Ingeniería Civil de
la Universidad Central de Venezuela en Caracas), Escuela de Ingeniería Geodésica
(Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia en Maracaibo).
En Perú (Puno).
en Colombia (Ingeniería Catastral y Geodesia en la Universidad Distrital "Francisco José
de Caldas", en Bogotá).
en Ecuador en el departamento de Ciencias de la Tierra y la Construcciòn con la Carrera
de Ingenierìa Geogràfica y del Medio Ambiente de la Escuela Politécnica del Ejército
(Sangolquí-Prov. de Pichincha).
en el Uruguay (Montevideo).
En Chile, el título del profesional en Geodesia es Geomensor o Geomatico, que puede
ser
obtenido
en
las
universidadesTecnológica
Metropolitana
de
Chile, de Santiago, Antofagasta y Universidad De Concepción

30. La arqueogeodesia se define como el área de
estudio que incluye la determinación de la posición
de lugares y puntos, la navegación, la astronomía y
la medición y representación de la Tierra;
en tiempos prehistóricos o antiguos.
Combinando astronomía fundamental, geodesia,
matemáticas aplicadas, datos precisos de
posicionamientos y arqueología; la arqueogeodesa
presenta una metodología para investigar los
lugares, interrelaciones, propiedades espaciales,
distribuciones y arquitectura de lugares y
monumentos prehistóricos.
 Como nueva área de estudio la arqueogeodesia
presenta formas únicas para la comprensión de la
geografía, la Tierra y el universo como los
describen las evidencias arqueológicos.

32. Agustín Pixel
Eratóstenes
Johann Jakob Baeyer
Friedrich Wilhelm Bessel
 Ernst Heinrich Bruns
Roland Eötvös
Carl Friedrich Gauss
J. F. Hayford
Weikko A. Heiskanen
Friedrich Robert Helmert

33. W. Jordan
Pierre - Simon Laplace
Adrien Marie Legendre
Helmut Moritz
Hellmut H. Schmid
Julio Garavito Armero
Johann Georg von Soldner
George Gabriel Stokes
Mijail Molodensky
Carlos Ibáñez de Ibero
Pierre Bouguer

35. Desde el lanzamiento de los primeros satélites artificiales para los
primitivos sistemas de navegación y posicionamiento
(TRANSIT, LORAN, etc.) hasta llegar a los Sistemas de Navegación
por Satélite (GNSS), como el GPS, el GLONASS y el
futuro Galileo, han ido desarrollándose los modernos sistemas de
referencia geodésicos globales, que permiten alta precisión y
homogeneidad para el posicionamiento y la navegación. Algunos
de los más conocidos son:
•WGS84 (World Geodetic System)
Elipsoide de 1984
•ED50 (European Datum 1950)
•ETRS89 (European Terrestrial Reference System
1989)
•SIRGAS (Sistema de referencia geocéntrico para las
Américas)
•SAD69 (South American Datum) de 1969
•PZ90 (Parametry Zemli 1990), Elipsoide de GLONASS

37. La geodesia se encarga de
establecer los sistema de
referencia (planimetria,
altimetría, modelo de
observación) y presentarlos
accesibles a los usuarios por
medio de los marcos de
referencia. La geodesia
proporciona el esqueleto sobre
el que se van a apoyar otras
actividades, por ejemplo la
georreferenciación de
imágenes de satélite, la
determinación del nivel medio
del mar, en definitiva cualquier
actividad que tenga que ver
con el territorio.

39. BRUJULA BRUNTON
Una Brújula Brunton, también conocida
como Brújula de geólogo, o tránsito de bolsillo
Brunton, es un tipo de brújula de precisión
hecha
originalmente
por
la
compañía Brunton, Inc. de Riverton, Wyoming.
El instrumento fue patentado en 1894 por
un geólogocanadiense llamado David W.
Brunton. Este instrumento posee una aguja
imantada que se dispone en la dirección de las
líneas de magnetismo natural de la Tierra. A
diferencia de la mayoría de las brújulas
modernas, el tránsito de bolsillo Brunton
utiliza amortiguación de inducción magnética
en lugar de líquido para amortiguar la
oscilación de la aguja orientadora. Se usa
principalmente para medir orientaciones
geográficas, triangular una ubicación, medir
lineaciones estructurales, planos y lugares
geométricos de estructuras geológicas

40. CINTA METRICA
Una
cinta
métrica
o
un flexómetro es un instrumento
de medida que consiste en una
cinta flexible graduada y se puede
enrollar,
haciendo
que
el
transporte sea más fácil. También
se pueden medir líneas y
superficies curvas.

41. EL DISTANCIOMETRO
El distanciómetro, también conocido
en como 'medidor láser' o por sus
siglas en inglés como EDM, es un
instrumento electrónico de medición
que calcula la distancia desde el mismo
dispositivo hasta el siguiente punto al
que se apunte con el mismo. Existen 2
tipos de acuerdo a su método de
medición, sonicos y laser, donde los
primeros utilizan ultrasonido para
calcular la distancia y los segundos
un rayo laser visible.
El distanciómetro se creó para facilitar
las mediciones donde un flexómetro no
podía llegar. Si la distancia era muy
larga y no había soporte este se
doblaba o no era lo suficientemente
largo.

42. ESTACION TOTAL
Se denomina estación total a un aparato
electro-óptico utilizado en topografía, cuyo
funcionamiento
se
apoya
en
la tecnología electrónica. Consiste en la
incorporación
de
un
distanciómetro
y
un microprocesador a un teodolito electrónico.
Algunas de las características que incorpora, y
con las cuales no cuentan los teodolitos, son
una
pantalla
alfanumérica
de
cristal
líquido (LCD), leds de avisos, iluminación
independiente de la luz solar, calculadora,
distanciómetro,
trackeador
(seguidor
de
trayectoria) y en formato electrónico, lo cual
permite utilizarla posteriormente en ordenadores
personales.
Vienen
provistas
de
diversos programas sencillos que permiten,
entre
otras
capacidades,
el
cálculo
de
coordenadas
en
campo,
replanteo
de puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo
de acimutes y distancias.

43. TEODOLITO
El teodolito también es una herramienta muy
sencilla de transportar es por eso que es una
herramienta que tiene muchas garantias y
ventajas en su utilización es su precisión en el
campo lo que la hace importante y necesaria
para la construcción.
El teodolito es un instrumento de
medición mecánico-óptico que se utiliza para
obtener ángulos verticales y, en el mayor de
los casos, horizontales, ámbito en el cual tiene
una precisión elevada. Con otras herramientas
auxiliares puede medir distancias y desniveles.
Es portátil y manual; está hecho con
fines topográficos e ingenieriles, sobre todo en
las triangulaciones. Con ayuda de una mira y
mediante
lataquimetría,
puede
medir
distancias. Un equipo más moderno y
sofisticado es el teodolito electrónico,y otro
instrumento más sofisticado es otro tipo de
teodolito más conocido como estación total.

44. GIROTEODOLITO
El giroteodolito o teodolito giroscópico,
es un instrumento de medición compuesto
por un giroscopio montado en un teodolito.
Se utiliza para determinar la orientación
de
norte
verdadero
mediante
la
localización de la dirección de los
meridianos. Es el principal instrumento en
una mina, para orientar en la medición1 y
en la ingeniería del túnel, y en los lugares
donde
las
estrellas
no
sonastronómicamente visibles.

45. EL MAREOMETRO
Mareómetro o mareógrafo es el
aparato que sirve para medir o
registrar las mareas, se suele situar
en las entradas de los puertos para
orientar e informar a los barcos de
la disposición de calado existente.
Forman parte de las redes
de meteorología y oceanografía par
a la ayuda a la navegación marítima.

46. PLOMADA
Una plomada es una plomada de plomo
normalmente
de
metal
de
forma cilíndrica o prismática, la parte inferior
de forma cónica, que mediante la cuerda de la
que pende marca una línea vertical; de hecho
la vertical se define por este instrumento.
También recibe este nombre una sonda
náutica, usada para medir la profundidad del
agua.
Tanto
en
arquitectura
como
en náutica se trata de un instrumento muy
importante.

47. PRISMA
En óptica, un prisma es un objeto
capaz
de refractar, reflejar y descomponer
la luz en los colores del arco iris.
Generalmente, estos objetos tienen
la forma de un prisma triangular, de
ahí
su
nombre.
En
geometría, un prisma es un poliedro
limitado por dos polígonos iguales y
paralelos llamados bases y varios
paralelogramos llamados caras
laterales.

48. SEXTANTE
El sextante es un instrumento que permite
medir ángulos entre dos objetos tales como dos puntos de
una costa o un astro, generalmente en el Sol, y
el horizonte. Conociendo la elevación del Sol y la hora del
día se puede determinar la latitud a la que se encuentra el
observador. Esta determinación se efectúa con bastante
precisión mediante cálculos matemáticos sencillos a partir
de las lecturas obtenidas con el sextante.
Este instrumento, que reemplazó al astrolabio por tener
mayor precisión, ha sido durante varios siglos de gran
importancia en la navegación marítima, y también en
la navegación aérea, hasta que, en los últimos decenios
del siglo XX, se han impuesto sistemas más modernos
como la determinación de la posición mediante satélites. El
nombre sextante proviene de la escala del instrumento,
que abarca un ángulo de 60 grados, o sea, un sexto de
un círculo completo.

49. ESTADIA DE INVAR
El INVAR es una aleación metálica de acero y níquel (64% de
acero y 36% de Ni), cuyo nombre es la contracción de la
palabra INVARIABLE, en alusión directa a su invariabilidad
ante las condiciones térmicas.
Es una mira especial -también llamada Mira horizontal- para
uso exclusivo en mediciones paralácticas, su longitud es de
2 m entre las marcas que se hallan cercanas a sus
extremos, generalmente construida en aluminio; tiene en su
interior un ánima de invar que le da su estabilidad térmica.

50. NIVEL
El nivel topográfico, también
llamado nivel óptico o
equialtímetro
es
un
instrumento que tiene como
finalidad la medición de
desniveles entre puntos que
se hallan a distintas alturas o
el traslado de cotas de un
punto conocido a otro
desconocido