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Sistemas de referencia
Definición de los sistemas geodésicos de referencia, sistemas de referencia particulares y sistemas de coordenadas.

El objetivo de medir es la obtención de la posición y/o velocidad de un punto sobre la superficie terrestre o próxima a ella. Para ello es necesario definir un sistema que permita referenciar dicha posición de forma inequívoca.

Esquema de puntos fijos sobre superficie terrestre. 


Contenido:

Forma de la Tierra ►

Geoide ►

Elipsoide de revolución ►

Sistema Geodésico de Referencia ►

Marco de Referencia ►


Forma de la Tierra

La superficie terrestre es muy irregular (cimas, simas, valles, etc.), por tanto no sirve como superficie de referencia para definir la posición de los puntos medidos, siendo necesario utilizar otra superficie de referencia conocida matemáticamente.

 

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Geoide

La primera superficie que se podía pensar como superficie de referencia, es el nivel medio de los mares en calma prolongados por debajo de los continentes.

 Geoide respecto a la superficie terrestre

Esta superficie se define como Geoide y todos sus puntos tienen el mismo potencial gravitatorio, es decir que el agua está en calma. Tiene en cuenta las deformaciones del campo gravitatorio y el achatamiento de los polos, e ignora factores como las mareas, la temperatura del agua y la densidad de los materiales terrestres.

 

Ponencia ITALCyL. “El marco de referencia internacional y europeo. El papel de las estaciones de referencia permanentes”. Loão Agria Torres

El problema es que matemáticamente solo se puede definir mediante aproximaciones y no sirve como superficie de referencia para la planimetría, pero como veremos en Sistemas de referencia altimétricos, es la superficie de referencia que tenemos que utilizar para la altimetría.

 Esquema de puntos fijos sobre superficie terrestre y el Geoide

| Geoide ▲ | Inicio ▲ |


Elipsoide de revolución

Como aproximación al Geoide pero matemáticamente definido, se usa el Elipsoide de revolución. Es una elipse aproximadamente con una diferencia de 15 km entre el semieje mayor y el menor, revolucionada sobre el eje vertical.

 Elipsoide de revolución respecto al Geoide y respecto a la superficie terrestre

 Esquema de puntos fijos sobre superficie terrestre, el elipsoide de revolución y el Geoide

Proyectando los puntos sobre el Elipsoide según la normal a éste, quedan perfectamente localizados en la superficie de referencia.

 Elipsoide de revolución respecto a la superficie terrestre

 Esquema de puntos fijos sobre superficie terrestre y el elipsoide de revolución

 Esquema de puntos fijos sobre el elipsoide de revolución

Estableciendo un sistema de coordenadas en el Elipsoide de revolución.

 Sistema de coordenadas elipsoidales y cartesiano de un punto respecto el elipsoide de revolución

Los puntos quedan referenciados mediante sus coordenadas:

  • CARTESIANAS en el centro del elipsoide X,Y,Z. Siendo Z el eje de rotación del elipsoide

Sistema de coordenadas cartesiano de un punto respecto el elipsoide de revolución

  • GEOGRÁFICAS l = Longitud, j = Latitud y h = Altura elipsoidal

Esquema de sistema de coordenadas elipsoidal de un punto respecto el elipsoide de revoluciónEsquema de sistema de coordenadas elipsoidal de la altura elipsoidal de un punto respecto el elipsoide de revolución

Como no existe un único Elipsoide de revolución que se adapte al Geoide en toda la Tierra, cada país o entidad ha ido eligiendo aquel que mejor se adaptaba al Geoide del lugar, buscando aquellos que se adaptaran con una diferencia inferior a 100 m.

 Animación de sistemas de coordenadas elipsoidales respecto a la superficie terrestre

Existen diferentes tamaños de Elipsoides denominados con un nombre. Éstos quedan definidos por el tamaño de su semieje mayor ‘a’ y por el aplanamiento polar ‘1/f’.

Listado parámetros elipsoides de revolución

Como para cada zona a representar se elige un Elipsoide distinto, se establecen los siguientes conceptos:

| Elipsoide de revolución ▲ | Inicio ▲ |


Sistema Geodésico de Referencia

Es el conjunto de parámetros que permiten fijar la posición y/o velocidad de un punto sobre la superficie terrestre o fuera de ella. Definiendo entre otros parámetros la posición del Elipsoide en la Tierra y el origen del sistema de coordenadas. Estos sistemas se utilizan para obtener la planimetría de los puntos.

Los sistemas geodésicos pueden ser de dos tipos:

  • Local. Anclado a la parte del terreno que referencia y de parámetros estáticos en el tiempo. Por ejemplo el ED-50.

  • Global. Anclado a la parte del terreno que referencia y de parámetros dinámicos, al conocerse el movimiento del sistema de referencia respecto al Sistema Geodésico Internacional. Por ejemplo el WGS84, ETRS89, etc.

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Marco de Referencia

Conjunto de puntos debidamente monumentalizados sobre la superficie terrestre, de coordenadas y velocidades conocidas, que materializan el Sistema Geodésico de Referencia. Por ejemplo ROI, Red de Orden Inferior de España del Sistema Geodésico de referencia ED-50.

 

www.ign.es’ Ministerio de Fomento. Instituto Geográfico Nacional. Datos geodésicos. Vértices geodésicos.

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2 comentarios

  • Enlace al Comentario itrazo Miércoles, 07 Septiembre 2016 07:17 publicado por itrazo

    A efectos prácticos en topografía es independiente poner uno u otro en la definición de los sistemas de coordenadas en las aplicaciones. No obstante, no son el mismo elipsoide y la pequeña diferencia para estudio geodésicos -tectónica de placas, implantación de grades redes geodésicas, etc.- son elipsoides diferentes y hay que tenerlo en cuenta.

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  • Enlace al Comentario Cèsar Sànchez Miércoles, 24 Agosto 2016 22:21 publicado por Cèsar Sànchez

    cual es la diferencia entre el elipsoide GRS1980 y el WGS1094

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