La forma de la Tierra y su representación en mapas - Instituto Geográfico Nacional

IGNSpain
20 May 201905:48

Summary

TLDREste guion detalla cómo la Tierra, a pesar de su forma esférica, no es perfecta debido a su superficie irregular y la influencia de la fuerza centrifuga. Para crear mapas, se utilizan modelos como la geoid o el elipsoide, y se proyectan en la pantalla o en papel mediante proyecciones cartográficas. Estas proyecciones pueden alterar las dimensiones, pero existen tipos específicos que mantienen áreas, ángulos o distancias reales. Aunque no hay un mapa perfecto, existen proyecciones que minimizan las distorsiones, como la Winkel Tripel o la UTM.

Takeaways

  • 🌐 La Tierra tiene una forma esférica, pero no es un esfera perfecta debido a su superficie irregular y la influencia de la fuerza centrifuga en la región ecuatorial.
  • 🌍 El geoid es una superficie ficticia que representa la fuerza de gravedad, pero es muy compleja y no es adecuada para la creación de mapas.
  • ⚪ Se utiliza a menudo un elipsoide como superficie ficticia para representar la Tierra, ya que es el resultado de la rotación de una elipse alrededor de uno de sus ejes.
  • 📍 Para dibujar los contornos de los continentes en un mapa, se utilizan coordenadas GPS que proporcionan longitudes y latituds.
  • 🔍 La longitud es un ángulo medido en el Ecuador desde el meridiano de Greenwich hasta el que pasa por el punto, mientras que la latitud es un ángulo medido desde el Ecuador hasta el punto en cualquier meridiano.
  • 🖼 Los mapas se crean a partir de proyecciones matemáticas que transforman la superficie esférica en una representación plana, y cada proyección tiene sus propias distorsiones.
  • 🌉 Las proyecciones de mapas pueden preservar ciertas dimensiones, pero pueden alterar las distancias, las áreas y las formas de los lugares representados.
  • 📏 Algunos tipos de proyecciones, como las equivalentes, conformales y equidistantes, se utilizan para medir áreas, ángulos y distancias de manera más precisa.
  • 🗺 No existe un mapa perfecto que no distorsione la realidad en algún aspecto, pero algunas proyecciones尽量减少了变形, como la proyección Winkel Tripel.
  • 🏞 Para mapas que representan una porción pequeña del territorio, la distorsión es menor, como en la proyección Universal Transversal de Mercator (UTM).

Q & A

  • ¿Es la Tierra completamente esférica?

    -No, la Tierra tiene forma esférica, pero no es una esfera perfecta. Tiene irregularidades en la superficie debido a montañas, océanos y el abultamiento en el ecuador causado por la fuerza centrífuga de su rotación.

  • ¿Qué es el geoide y por qué es importante?

    -El geoide es una superficie ficticia que representa la fuerza de gravedad de la Tierra. Aunque es muy complejo y no es adecuado para hacer mapas, es crucial para entender la distribución de la gravedad en el planeta.

  • ¿Por qué se utiliza un elipsoide para representar la forma de la Tierra en la cartografía?

    -El elipsoide es más sencillo de manejar que el geoide y se ajusta mejor a la forma real de la Tierra que una esfera, lo que facilita la creación de mapas precisos.

  • ¿Cómo se determinan la longitud y la latitud en la superficie de la Tierra?

    -La longitud es el ángulo medido en el ecuador desde el meridiano de Greenwich hasta el meridiano del punto. La latitud es el ángulo medido desde el ecuador hasta el punto en cuestión.

  • ¿Qué son las proyecciones cartográficas y por qué se utilizan?

    -Las proyecciones cartográficas son métodos matemáticos para representar la superficie de la Tierra en un mapa plano. Se utilizan porque la Tierra es curva, y estas proyecciones permiten adaptar la representación a superficies planas como mapas o pantallas.

  • ¿Por qué las proyecciones cartográficas deforman la realidad?

    -Las proyecciones cartográficas generan deformaciones porque representan una superficie tridimensional en dos dimensiones. Dependiendo de la proyección, se pueden distorsionar áreas, ángulos o distancias.

  • ¿Cuál es la diferencia entre las proyecciones equivalentes, conformes y equidistantes?

    -Las proyecciones equivalentes preservan las áreas reales, las conformes mantienen los ángulos entre direcciones, y las equidistantes conservan distancias en algunas direcciones específicas.

  • ¿Qué ventaja tiene utilizar mapas a gran escala como los topográficos?

    -Los mapas a gran escala, como los topográficos, representan áreas pequeñas con gran detalle, lo que reduce las deformaciones y permite medir distancias con mayor precisión.

  • ¿Qué proyección cartográfica es utilizada en la cartografía oficial del Instituto Geográfico Nacional?

    -En la cartografía oficial del Instituto Geográfico Nacional se utilizan principalmente las proyecciones UTM y Lambert.

  • ¿Qué es la proyección Winkel Tripel y por qué es destacada?

    -La proyección Winkel Tripel es conocida por minimizar las deformaciones generales, lo que la convierte en una de las mejores opciones para representar el mundo en su totalidad.

Outlines

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🌍 La forma de la Tierra y su representación en los mapas

El primer párrafo explica que la Tierra tiene una forma esférica, aunque no perfecta debido a la presencia de montañas y océanos. La rotación de la Tierra causa un bulto en el Ecuador debido a la fuerza centrifuga. A pesar de las imperfecciones, la superficie de la Tierra es tan compleja que no se puede usar directamente para hacer mapas. Los científicos han creado modelos como la geoid, una superficie ficticia que representa la fuerza gravitatoria, pero es complicada para la cartografía. En su lugar, se usa comúnmente un elipsoide, que es una forma resultante de la rotación de un elipse alrededor de uno de sus ejes. También se usa a veces una esfera, aunque no es tan precisa como el elipsoide. Para dibujar los contornos de los continentes, se usan longitudes y latitudes obtenidas con GPS. Estas posiciones se proyectan en una pantalla o papel mediante cálculos matemáticos llamados proyecciones cartográficas. Estas proyecciones pueden distorsionar las formas, pero se pueden diseñar para preservar ciertas dimensiones, como las áreas, los ángulos o las distancias, dependiendo del tipo de proyección utilizada.

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🗺️ Proyecciones cartográficas y su aplicación práctica

El segundo párrafo habla sobre cómo algunas proyecciones cartográficas, como la de Winkel Tripel, intentan minimizar la distorsión al representar el mundo entero. Otras, como la UTM (Universal Transverse Mercator), se usan para mapas de áreas más pequeñas donde la distorsión es menor debido a que el 'papel' de la proyección está más cerca del elipsoide. El Instituto Geográfico Nacional utiliza diversas proyecciones, principalmente UTM y Lambert, para su cartografía oficial. El vídeo concluye que, aunque no existe un mapa perfecto, hay proyecciones que尽量减少 la distorsión de la realidad.

Mindmap

Keywords

💡Esfera

Una esfera es un cuerpo geométrico perfecto en el que todas las superficies a partir de un punto son iguales. En el guion, se menciona que la Tierra tiene una forma esférica, pero no perfecta, debido a las irregularidades como los montes y los océanos. Esto es fundamental para entender la representación de la Tierra en los mapas y la importancia de las proyecciones cartográficas.

💡Geoide

El geoide es una superficie ficticia que representa la fuerza de gravedad en la Tierra. Aunque es complicado y no es adecuado para hacer mapas debido a la heterogeneidad de los materiales internos de la Tierra, se menciona en el guion como un modelo de la superficie terrestre. Es crucial para entender cómo se aborda la representación de la gravedad en la cartografía.

💡Elipsoide

Un elipsoide es una forma geométrica que resulta de girar un elipse alrededor de uno de sus ejes. En el guion, se utiliza el elipsoide como una superficie ficticia para representar la Tierra en los mapas, ya que se ajusta mejor a la forma real de la Tierra que una esfera. Es un concepto clave para entender cómo se proyecta la Tierra en los mapas.

💡Longitud y Latitud

La longitud y la latitud son ángulos utilizados para determinar la posición de un punto en la Tierra. En el guion, se explica que estos ángulos se miden a partir de la línea del Ecuador y el meridiano principal, respectivamente. Son fundamentales para la localización geográfica y la creación de mapas.

💡Proyección Cartográfica

Una proyección cartográfica es un método matemático para representar la superficie tridimensional de la Tierra en una superficie bidimensional. El guion describe cómo se proyectan las sombras de la Tierra sobre un plano para crear mapas, resaltando que cada proyección puede distorsionar diferentes dimensiones de la realidad geográfica.

💡Mapa de Equivalente

Un mapa de equivalente es aquel que mantiene la relación de áreas reales en la representación cartográfica, a pesar de las posibles distorsiones en las formas. El guion menciona este tipo de proyección para medir superficies, destacando la importancia de elegir el tipo de mapa correcto según las necesidades de medición.

💡Proyección Conformal

Una proyección conformal es aquella que preserva las ángulos geográficos, permitiendo medir correctamente las direcciones en un mapa. Aunque puede distorsionar las formas y las áreas, es crucial para tareas que requieren precisión en la medición de ángulos, como se describe en el guion.

💡Proyección Equidistante

Una proyección equidistante es aquella que permite medir distancias con precisión en al menos una dirección. El guion destaca que no todas las proyecciones permiten medir distancias en todas las direcciones, y que esto depende del tipo específico de proyección equidistante utilizada.

💡Winkel Tripel

La proyección Winkel Tripel es mencionada en el guion como un ejemplo de una cartografía que distorsiona lo menos posible la realidad en un mapa mundial. Es un tipo de proyección que busca equilibrar la representación de áreas, formas y distancias.

💡UTM (Universal Transverse Mercator)

El UTM es una proyección cartográfica utilizada ampliamente en cartografía oficial y en aplicaciones GPS. El guion lo menciona como un ejemplo de proyección que reduce la distorsión en mapas que representan una porción menor del territorio, en comparación con los mapas mundiales.

Highlights

La Tierra tiene una forma esférica, pero no es un esfera perfecta.

La superficie de la Tierra es irregular debido a los relieves de las montañas y el fondo de los océanos.

La rotación de la Tierra y la fuerza centrifuga causan el abultamiento del Ecuador.

Las irregularidades de la Tierra son muy pequeñas en comparación con su tamaño, pero su superficie es compleja.

Los científicos han creado modelos de la superficie terrestre para diferentes propósitos.

El geoid es una superficie ficticia que representa la fuerza de gravedad.

La gravedad no es la misma en todas partes debido a la heterogeneidad de los materiales internos de la Tierra.

El geoid es muy complicado y no es adecuado para hacer mapas.

En la práctica, se suele usar un elipsoide como superficie ficticia.

Un elipsoide es la forma resultante de la rotación de una elipse alrededor de uno de sus ejes.

A veces se usa una esfera, aunque no se ajusta tan bien a la forma de la Tierra como un elipsoide.

Los puntos de la línea de contorno de los continentes se pueden medir directamente con un GPS.

La longitud y la latitud son ángulos que definen la posición de un punto en la Tierra.

Las proyecciones cartográficas son cálculos matemáticos que permiten dibujar mapas.

La proyección de una luz sobre un plano tangente al elipsoide produce la sombra que se convierte en el mapa.

Las proyecciones cartográficas pueden distorsionar las dimensiones, pero no todas las mapas son útiles para medirlas.

Para medir superficies se usan proyecciones equivalentes, que mantienen el valor de las áreas.

Para medir ángulos se usan proyecciones conformes, que permiten medir el ángulo entre dos direcciones.

Para medir distancias se usan proyecciones equidistantes, pero con limitaciones en algunas direcciones.

Los mapas con una escala grande, como los mapas topográficos, pueden medir distancias con menor error.

No existe un mapa perfecto, pero algunas proyecciones尽量减少变形,como la proyección Winkel Tripel.

En mapas que representan una porción pequeña del territorio, la deformación es menor, como en la proyección UTM.

El Instituto Geográfico Nacional utiliza principalmente proyecciones UTM y Lambert.

Transcripts

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Do you still think that the Earth is flat? Among many other evidences,

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images taken from different points of view from space, show that it is sphere-shaped.

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The Earth has a spherical shape, but it is not a perfect sphere.

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It has a rough surface due to the relief of the mountains and the bottom of the oceans.

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In addition, it spins on itself

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and the centrifugal force that arises from this spin causes the bulge of the Equator.

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Although these irregularities are very small compared to the size of the Earth,

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the surface of the Earth is so complex that we cannot use it directly to make maps...

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But then, what could we use?

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Scientists have come up with several models of the Earth's surface for different purposes.

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One of them is the geoid, a fictitious surface that represents the gravity force.

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It is easier if we see it through a cross section.

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But gravity is not the same everywhere,

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because the materials of the interior of the Earth are not homogenous.

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In conclusion, the geoid is very complicated and it is not suitable for making maps.

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In practice, an ellipsoid is often used as fictitious surface.

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It is the shape resulting of the rotation of an ellipse around one of the axes passing through its centre.

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In some cases a sphere is also used,

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although this does not fit to the Earth's shape as good as an ellipsoid does.

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Okay, but how do we make the maps from the ellipsoid or from the sphere?

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Imagine that we want to draw the outline of the continents.

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Today, we can measure the points of that line on the ellipsoid, directly with a GPS.

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The position of each point is given with two numbers: longitude and latitude.

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Longitude is an angle, which is measured on the Equator,

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from the prime meridian to the meridian that passes over the point.

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Latitude is also an angle; in this case it is measured on any meridian,

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from the Equator Ecuador to the point.

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Once the position of the points on the sphere or the ellipsoid is known,

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we draw them on a screen or on a paper using mathematical calculations called map projections.

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Here is one way to build a projection:

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Imagine a light bulb near the Earth or ellipsoid;

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imagine a plane tangent to the ellipsoid.

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The light passes through the points of the outline and is projected onto the paper, that is, the shadow produces the map,

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which will be different if we change the position of the bulb.

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However, it seems that the shadow is deformed.

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And it is not that the map lies or is incorrect,

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but depending on the position of the bulb with respect to the ellipsoid, that is, depending on the map projection we use,

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we will obtain a map that preserves some dimensions or other.

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Look, in this map, the line connecting Mexico City with Lisbon seems different than in this other,

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but it is actually the same path.

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Maps also change the size and shape of the areas.

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Although we are used to see this, this is the true size of Greenland with respect to Africa.

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That is because we are drawing the world on a flat surface.

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However, on the map we can measure surfaces, angles or distances.

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However, not all maps are useful to measure these dimensions.

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To measure surfaces we have to use a map that is made with an equivalent projection.

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A map in equivalent projection can change the shapes,

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but the value of the areas with respect to reality is maintained.

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To measure angles we have to use a map in a conformal projection.

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In these maps we can measure the angle between any pair of directions.

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And to measure distances we have to use a map made with an equidistant projection.

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But, beware distances! They can’t be measured in all directions.

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In addition, the directions on which they can be measured depend on the type of equidistant projection.

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How is it? Can’t we measure all distances on the map?

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Don’t worry, if you use a map that has a large scale,

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such as a topographic map that represents a small portion of territory,

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you can measure any distance, because they are designed for that purpose, the errors are not appreciable.

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Therefore, the perfect map does not exist...

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Maps representing the whole Earth produce more deformations,

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although some cartographic projections deforms reality as a whole as little as possible.

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This happens for example in the Winkel Tripel projection.

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In maps depicting a small portion of the territory, instead of the whole world,

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the tangent "paper" is closer to the ellipsoid, so the deformation of the map is smaller.

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This occurs, for example, in the Universal Transverse Mercator or UTM projection.

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In the official cartography of the National Geographic Institute,

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various cartographic projections are used, mainly UTM and Lambert projections.

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I am sure that now you know better how the shape of the Earth is and how it is represented in maps.

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