Proyecciones cartográficas

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La Geografía es una Ciencia Social que ha podido ser estudiada por medio de la cartografía. Esta última ha evolucionado desde sus inicios, resaltando obras y autores que aportaban a las proyecciones cartográficas que evidencian el cambio en sus cualidades métricas.

La Tierra es un cuerpo tridimensional, similar a una esfera. Está achatada por los polos y ensanchada por el Ecuador. Es semejante a una figura geométrica denominada elipsoide. La forma real de la Tierra es un geoide cuya superficie es irregular. Conocer con exactitud un geoide es complicado. Por ello, para facilitar los cálculos, en cartografía se simplifica la forma de la Tierra asemejándola a un elipsoide o a una esfera regular. Se debe a que la formulación matemática de estas figuras geométricas es conocida.

La cartografía como ciencia

La cartografía es la ciencia que estudia los diferentes sistemas o métodos para representar sobre un plano una parte o la totalidad de la superficie terrestre. Los métodos para representar gráficamente la Tierra sobre un plano o mapa necesitan de otras ciencias. Tal es el caso de la topografía o la geodesia. Ambas son capaces de determinar la situación de los puntos de la superficie terrestre en ciertos sistemas de referencia.

Si la superficie tiene una dimensión reducida, puede considerarse que está confundida con el plano horizontal o tangente al esferoide terrestre en un punto central. Sobre él, se proyectan los puntos singulares determinados mediante instrumentos que miden coordenadas polares horizontales, ángulos o distintas. Si la superficie es de mayores dimensiones, no puede considerarse como un plano, sino como una superficie esférica o elipsoidal convenientemente elegida. A ella deben referirse las coordenadas medidas usando las técnicas de la Geodesia y la Topografía.

Como superficie de referencia se utiliza un elipsoide de revolución, cuyo eje es la rotación terrestre. Sobre este elipsoide, los puntos determinados en el terreno por sus coordenadas horizontales se refieren a un sistema de coordenadas elipsoidales o geodésicas. Son llamadas también geográficas. Este sería el comienzo de representación de la Tierra. El papel de la Cartografía transforma las coordenadas curvilíneas (longitud o latitud) en coordenadas planas, rectangulares o polares. La tercera dimensión o altitud se representa utilizando el sistema acotado. Es decir, que emplea cotas y curvas de nivel. Así permiten apreciar mejor el relieve.

A nivel general, la Cartografía consiste en reunir y analizar los datos y medidas de las diversas regiones de la Tierra. Además, representa estas gráficamente en una escala reducida, de tal modo que todos los elementos o detalles son visibles.

Evolución de la cartografía

Por lo general, se puede afirmar que no existen espacios especializados para el estudio de la cartografía en el área de Historia en general. Es posible que las causas deriven de haber relegado el estudio de este tema a las clases denominadas prácticas. En ellas se incluía la paleografía, la interpretación de textos y mapas. Lo que estaría claro es que en España el estudio de la cartografía histórica desapareció casi por completo. Quedó reducida a los afanes de algunos historiadores.

Para comenzar, es importante exponer que la Cartografía Histórica se presenta como la ciencia que estudia los acontecimientos humanos a través de su representación en el teatro de operaciones donde se desarrollaron o su plasmación en esquemas a partir de mapas, retratos literarios, pinturas, imágenes o signos que reseñan una realidad sucedida.

Variedades

Dentro de la ciencia cartográfica, habría dos variedades diferenciadas:

Figurativa

Serían los documentos que muestran una imagen real. Reproducen en imágenes dibujadas o pintadas los objetos que se pretenden reconocer, recordar o volver a encontrar. Todo esto se desarrollaría a partir de unas normas acordadas que aporta la equivalencia en millas, leguas o kilómetros. Esta cartografía es la que ocupa normalmente la definición de lo que se conoce como cartografía histórica. Puede ser, a su vez, clasificada en dos especialidades:

1. Habitual o de uso diario: donde se reproducen las líneas necesarias para identificar los lugares que se pretenden volver a localizar. Estas eran las que solían ser utilizadas los marinos y son muy escasas. Por un lado, debido a la frecuencia de su uso, se perdieron. Por otro, porque, además, no tenían ningún valor artístico.
2. De lujo: serían las obras que se las adorna de tal forma que pasar a ser obras de arte. Se utilizarán como objetos de regalo entre altos personajes, por lo que suelen haber conservado bien. Por tal motivo, adquieren un valor material muy elevado. El problema es que a veces no resultan útiles para localizar el lugar que representan.

Literaria

Es la descripción escrita de una carta náutica o mapa. Por lo general, estos cuadros acompañaban a la obra pictórica o dibujada, explicando en términos vulgares el contenido. Con el tiempo, estas obras desaparecieron por pérdida, hurto o reutilización del material. Por ello, solo se conservaría la descripción literaria, que permite reconstruir las obras literario-cartográficas históricas. También se podría considerar como cartografía las descripciones literarias de libros antiguos de viajes que, en el afán de hacer conocer al lector los parajes que describían, realizaban auténticos retratos geográficos. Un ejemplo sería la Odisea.

Contextualización

Hasta ahora, solo se ha descrito las distintas formas que presentan las manifestaciones de cartografía histórica. Para el estudio es mejor optar una cartografía con la que trabajar. Es decir, la cartografía de base científica que se empleaba en la navegación diaria y la que se elaboraba como objeto de regalo, pero que contenía las principales bases de la cartografía.

La cartografía de uso diario se caracteriza por tener un soporte científico básico. Por ejemplo, la presencia de las líneas de los trópicos, el Ecuador o los entramados portulanos. Estos elementos se presentarían como los principales soportes para la elaboración de una carta. Los primeros datos de la Historia, conseguidos gracias a la cartografía, se tienen en los conocimientos sobre los babilonios y su biblioteca de tejuelas de arcilla. Ya se presentaban vocabularios y representación de imágenes y signos con grabados de ríos.

Otros sistemas o métodos se pueden encontrar en las noticias de protoviajes casi míticos, como el del Faraón Nechao II. En su reinado, según Heródoto, parece ser que los fenicios rodearon África en el 600 a. C. Ahora bien, el origen de la cartografía tuvo sus inicios en la biblioteca de la ciudad de Alejandría. Desde el nacimiento de esta institución y con Demetrio de Falero como coordinador, el monarca Tolomeo asignó grandes cantidades de dinero para la adquisición de libros.

Cartografía moderna en España

La cartografía se convirtió en una herramienta para la consolidación de las naciones. Los gobiernos la utilizaron así con fines administrativos, estratégicos, militares, estadísticos, fiscales o jurídicos. Los reyes españoles encargaron a sus cosmógrafos la tarea de dibujar los territorios que dominaban sin tener en cuenta la lenta y costosa tarea que esto significaba. Por ello, muchos mapas quedaron inconclusos.

Así, cada mapa respondía al impulso de un monarca o de una institución. Estaría asociado a un cosmógrafo que aplicaba unos instrumentos y unas técnicas concentradas en función del dinero y el tiempo invertido. En el caso de España, el país no dispondrá de una imagen completa de sus territorios hasta la finalización de los Provinciales de Tomás López.

El primer proyecto cartográfico desarrollado durante el siglo XVI fue el realizado por Hernando Colón, el segundo hijo de Cristóbal Colón. Él emprendió una Descripción y cosmografía de España con la que pretendía dibujar un mapa. Su objetivo era trazar tablas en función de grados de longitud y latitud para situar así los lugares mediante coordenadas.

Cualidades métricas

La representación de la superficie terrestre sobre una superficie plana es geométricamente imposible. En cartografía, este problema se resuelve mediante proyecciones. Una proyección cartográfica es una correspondiente biunívoca entre los puntos de la superficie terrestre y sus transformaciones en el plano conocido como plano de proyección.

Este método consiste en establecer una radiación de semirrectas a través de un punto llamado vértice de proyección. De esta manera, se consigue una correspondencia de cada punto interceptado en la esfera y su homólogo en el plano cortado por misma semirrecta. Las proyecciones tampoco pueden evitar ciertas distorsiones. Según cómo se proyecten, pueden afectar a la forma, a las distancias, al área o a los ángulos de los elementos representados.

En este sentido, surgiría otro aspecto importante dentro de la cartografía. Habría que decidir qué proyección se va a llevar a cabo para minimizar estas distorsiones. Así, las proyecciones admiten diversas clasificaciones dependiendo de sus cualidades, fundamentos y propiedades:

En función de la cualidad que conserven

• Conformes: una proyección cartográfica es conforme cuando mantiene los ángulos que forman dos líneas en la superficie terrestre. Este tipo de proyecciones son bastante comunes en las cartas de navegación.
• Equivalentes: una proyección cartográfica es equivalente cuando en el mapa se conservan las superficies del terreno, a pesar de que las figuras dejen de ser semejantes. Por lo general, se aprecian en mapas temáticos o parcelarios.
• Equidistantes: una proyección cartográfica es equidistante cuando mantiene las distancias entre dos puntos situados en la superficie terrestre. La distancia estaría representada por el arco del círculo máximo que las une.
• Afilácticas: una proyección cartográfica es afiláctica cuando no se conservan ángulos, superficies ni distancias, aunque las deformaciones son mínimas.

Según el propósito del mapa, se debe seleccionar un tipo de proyección. Por ejemplo, si se requiere el cálculo y la comparación de superficies, sería necesario utilizar proyecciones de tipo equivalente. Sin embargo, si en el mapa simplemente se tiene que ubicar los países del mundo y no se necesitan las mediciones de áreas, pueden emplearse las proyecciones conformes.

Cualidades proyectivas

También las proyecciones se pueden clasificar en función de la figura sobre la cual se proyecta. Es decir, las que emplean el plano o las que se desarrollan a través de una figura geométrica.

Perspectivas planas

Serían el resultado de proyectar la superficie terrestre desde el punto llamado vértice de proyección sobre un plano tangente a un punto de la Tierra llamado centro de proyección. De este modo, la proyección mantiene sus propiedades geométricas alrededor del centro de proyección. Así mismo, las distorsiones aumentan conforme se aleja de dicho punto.

En el punto representado como vértice de proyección, cabe la posibilidad de que se encuentre en el exterior, sobre la superficie o en el interior de la esfera. Por otro lado, el punto de tangencia podría ser cualquier punto de la superficie. Así, la proyección plana admite dos clasificaciones:

• Según la posición del vértice respecto de la esfera: el punto considerado como vértice de proyección puede encontrarse en el interior, en la superficie o en el exterior de la esfera:
  • Gnomónicas: en estas proyecciones, el vértice coincidiría con el centro de la figura esférica que representa la Tierra. Por ello, sería imposible proyectar todo el hemisferio. Los meridianos, el ecuador y las ortodrómicas se representan como rectas. Al alejarse del centro de proyección, hay grandes deformaciones.
  • Estereográficas: en estas proyecciones, el vértice de proyección estaría situado sobre la superficie de la esfera y su punto diametral opuesto se presenta como el punto de tangencia del plano de proyección. En este caso, la deformación aumenta simétricamente hacia el exterior a partir del punto central, mientras que los meridianos y los paralelos se representarían como circunferencias.
  • Ortográficas: en estas proyecciones, el vértice de proyección se encuentra a una distancia infinita de la esfera. La escala se mantiene solo en el centro, mientras que la deformación se incrementa al alejarse de este.
  • Escenográficas: en estas proyecciones, el vértice de proyección puede ser un punto cualquiera del espacio exterior a la esfera, pero a una distancia infinita de su centro.
• Según su posición en el plano: en este caso, el punto de tangencia puede ser cualquier punto de la superficie de la esfera:
  • Polares o ecuatoriales: las proyecciones polares también son conocidas como ecuatoriales, ya que su plano es paralelo al del ecuador. Por lo tanto, es perpendicular al eje de la Tierra. Los meridianos se representan por rectas concurrentes al centro de proyección y manteniendo el valor de sus ángulos. Por ello, la escala de representación varía con la latitud.
  • Meridianas o transversas: las proyecciones meridianas o transversas al ser punto de tangencia de cualquier meridiano con el ecuador. En estas proyecciones, los paralelos y los meridianos se muestran como curvas transcendentes.
  • Oblicuas u horizontales: estas proyecciones se conocen también como horizontales, por ser paralelas al horizonte de un lugar. En este caso, el punto de tangencia está colocado en un punto cualquiera que no se encuentra ni en el ecuador ni en los polos.

Desarrollos

Estas proyecciones se obtienen al considerar una figura geométrica auxiliar tangente o secante a la esfera que pueda convertirse de manera posterior en un plano. Es decir, que sea desarrollable:

• Proyecciones cónicas: en estas proyecciones, el cono se emplea como figura de protección, tangente o secante a la esfera. El eje del cono coincide con la línea de polos, estableciendo entre los puntos de la esfera y el cono una correspondencia biunívoca.
• Proyecciones cilíndricas: el cilindro se emplea como figura de proyección tangente o secante a la esfera. El eje del cilindro coincide con la línea de polos. De este modo, se establecería una correspondencia biunívoca entre los puntos de la esfera y el cilindro.

Proyecciones modificadas

Estas proyecciones representan la superficie terrestre en su totalidad sin excesivas deformaciones. Algunos ejemplos son:

Sinusoidal

Aquí los paralelos son rectas horizontales equidistantes, mientras que el meridiano central es una recta perpendicular a ellas y los restantes meridianos son curvas. En este tipo de proyecciones, las verdades distancias son las presentadas por las latitudes y el meridiano central. Es una proyección equivalente. Por lo general, se emplea en representaciones donde las relaciones de latitud son importantes al estar los paralelos uniformemente espaciados.

Mollweide

En este tipo de proyecciones, el ecuador posee una doble longitud a la del meridiano central. Está dividido en partes iguales que marcan los pasos de los meridianos, representados por elipsoides. Los paralelos se muestran por rectas horizontales paralelas al ecuador y su separación queda ligada a la condición de que las áreas de las franjas entre paralelos sean semejantes en la superficie terrestre. Por lo tanto, esta proyección conservaría las áreas. Por lo general, suele emplearse para distribuciones mundiales al concentrarse el interés en latitudes medias

Goode

Es una proyección discontinua donde la Tierra se representa en partes irregulares unidas. Así, se mantiene la sensación de esfera y se consigue una distorsión mínima de las zonas continentales, pero con huecos en las superficies oceánicas. Se suele emplear para la representación de datos en el mundo, pues su área es igual que la real. Por ello, suele utilizarse en los mapas de distribución de productos.

Escala cartográfica

La escala es la relación existente entre las distancias medidas en un plano o mapa y las correspondientes en la realidad. Así, la escala se presenta como una proporción de dos magnitudes lineales, sin tener en cuenta el sistema de unidades de longitud que se emplee. A nivel general, se podría decir que los mapas están dibujados a una escala determinadas que permite efectuar medidas y conocer la distancia exacta entre los diferentes puntos del territorio.

Tipos de escala

• Numérica: la escala numérica se expresa mediante una fracción que muestra la relación entre la distancia medida de dos puntos en el mapa (numerador) y la correspondencia en el terreno (denominador) entre unidades del sistema.
• Gráfica: la escala gráfica se presenta como una línea situada en el mapa, normalmente en el margen de la hoja, que se ha subdividido en segmentos para indicar las longitudes sobre el mapa de las unidades terrestres de distancia. Así, es posible medir la distancia real sobre el mapa con una regla o compás.
• Textual: la escala textual se define mediante una relación escrita y literal.

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