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Cartografía, arte y ciencia
 
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 CARTOGRAFÍA Imprimir Enviar Guardar
 
  Mapa de América del Sur de 1686, obra del geógrafo y tipógrafo holandés Willem J. Blaeu.
La cartografía es un conjunto de técnicas científicas y artísticas que, a partir de la recopilación de datos e información sobre el territorio, permiten la elaboración, edición, publicación e interpretación de mapas, planos y otras formas de representación del espacio (fotografía, soporte digital, etc.).

La cartografía, al reunir información de una determinada área geográfica y representarla gráficamente a una escala reducida, proporciona una herramienta de organización, análisis y expresión de datos imprescindible para muchas disciplinas científicas.


REPRESENTAR LA TIERRA
Para elaborar los mapas, la cartografía emplea la información proporcionada por la topografía y la geodesia, que se ocupan de estudiar la forma y el tamaño de la Tierra desde diferentes puntos de vista, así como la posición exacta de cada punto de la superficie terrestre teniendo en cuenta la curvatura del planeta y la forma de representarla sobre un plano bidimensional.

La figura geométrica que forma la Tierra es similar a una esfera pero deformada por la diferente distribución de las masas continentales, que recibe el nombre de geoide. A su vez, el geoide también está deformado por la rotación terrestre ya que, al girar sobre sí mismo, el planeta se encuentra achatado en las regiones polares. Para que las distancias y los rumbos expresados en los mapas sean precisos es necesario tener en cuenta esta forma.


LA PROYECCIÓN CARTOGRÁFICA


El proceso de transformación de la superficie curvada de la Tierra a la superficie plana de un mapa recibe el nombre de proyección cartográfica.

Existen muchos tipos de proyecciones, pero todas ellas comparten la característica de distorsionar algún aspecto de la geometría terrestre (distancia, forma, tamaño), de manera que la proyección más adecuada para cada mapa dependerá del área geográfica que deba representarse y de la función del documento cartográfico (navegación, meteorología, topografía, etc.).


DISTORSIÓN DE LAS PROYECCIONES
La distorsión depende principalmente de la extensión del territorio que debe representarse, de manera que si el área geográfica cartografiada es una porción muy pequeña de la superficie terrestre (menos de 50 km2), la distorsión producida por la proyección cartográfica apenas puede apreciarse. En cambio, cuando se intenta representar todo el globo terráqueo la distorsión es inevitable.

En función de la distorsión, las proyecciones cartográficas se clasifican en tres grandes grupos:

- Proyección conforme: Mantiene inalterados los ángulos, por lo que se utiliza para trazar rumbos y registrar movimiento con precisión (cartas de navegación, mapas meteorológicos, mapas topográficos, etc.).
- Proyección equiárea: También es conocida como proyección equivalente porque conserva las superficies. Suele emplearse en mapas de pequeña escala (por ejemplo, mapamundis) y es el tipo de proyección más utilizado en la enseñanza.
- Proyección equidistante: Mantiene inalteradas las distancias, pero sólo respecto a un punto de referencia (el resto de los puntos del mapa no conservan las distancias correctas) o en una única dirección (por ejemplo, de N a S).

La búsqueda de una proyección sin distorsiones ha conducido al desarrollo de numerosos sistemas de transformación que, en muchas ocasiones, sólo han conseguido cambiar un tipo de error por otro.

Éste es el caso de la proyección cilíndrica conforme de Mercator, un sistema que exagera la superficie de las áreas geográficas situadas en latitudes altas, dando la falsa impresión de que América del Norte o el norte de Europa presentan una extensión muy superior a las latitudes ecuatoriales. Como alternativa surgió la proyección de Peters, que conserva las superficies a costa de deformar las áreas de las latitudes intertropicales, que aparecen anormalmente estiradas.

Esta paradoja demuestra que es imposible proyectar toda la superficie terrestre sin distorsionar algún parámetro en alguna parte del globo. En definitiva, la mejor solución es aplicar la proyección más adecuada al territorio representado o a la función del mapa empleado.


TIPOS DE PROYECCIONES


La clasificación de las proyecciones se basa en las características geométricas del proceso de transformación, puesto que la conversión de una superficie a otra se realiza habitualmente mediante una figura geométrica. Según la forma utilizada se distinguen tres grandes sistemas de proyección (cilíndrica, cónica y acimutal), a los cuales debe añadirse un cuarto grupo formado por las proyecciones elaboradas mediante fórmulas matemáticas y que no emplean formas geométricas.

CILÍNDRICAS
En las proyecciones cilíndricas la superficie terrestre se desarrolla mediante un cilindro, que da lugar a una red de ángulos rectos, con meridianos equidistantes y paralelos con separación variable entre sí.

Cuando el punto de contacto entre el cilindro y la Tierra se sitúa sobre el ecuador, la superficie de las áreas próximas a esta línea se acerca mucho a la realidad, pero queda exagerada hacia los polos.

Otra proyección cilíndrica muy conocida es la equivalente de Lambert, que conserva las superficies inalteradas mediante una progresiva compresión de los paralelos hacia los polos, pero deforma los ángulos.

Para reducir los errores que produce este tipo de proyecciones, en lugar de desarrollar todo el globo terráqueo puede optarse por realizar la proyección en franjas más estrechas denominadas husos. Este sistema, que consigue mantener inalterados los ángulos y reducir al mínimo la distorsión de superficies, se aplica en la proyección UTM (Universal Transversa Mercator), empleada con frecuencia para elaborar mapas topográficos.


CÓNICAS
La red de meridianos y paralelos se proyecta sobre un cono unido a la Tierra, lo cual da lugar a una serie de paralelos curvados, mientras que los meridianos convergen en una dirección y divergen en la otra. La deformación de las proyecciones cónicas es pequeña en el paralelo donde el cono está unido a la esfera y aumenta cuanto más se aleja de ella.

Este tipo de proyección es la que mejor se adapta a las áreas geográficas situadas en latitudes medias, por lo que suele emplearse para los mapas que reproducen territorios de América del Norte, Europa o Asia. La proyección cónica más conocida es la conforme de Lambert, que presenta paralelos y meridianos cruzándose en ángulo recto y es utilizada en los mapas topográficos, las cartas aeronáuticas y los mapas meteorológicos de latitudes medias.


ACIMUTALES
La red de meridianos y paralelos del globo se proyecta sobre un plano que tiene su centro en un punto de la superficie terrestre. Cuando ese punto se sitúa en uno de los polos, los meridianos convergen hacia allí en línea recta, mientras que los paralelos forman círculos concéntricos a su alrededor, con una escala de separación a partir del centro diferente en función del tipo de proyección.

Mediante este sistema, las distorsiones son mínimas en las proximidades del punto de proyección y aumentan a medida que se aleja de él, aunque con la misma proporción en todas las direcciones.

Hay muchas clases de proyecciones acimutales, pero sólo se conocen con detalle las características de cinco de ellas:

- Acimutal estereográfica: Es una proyección muy útil para la navegación aeronáutica, ya que mantiene los ángulos sin deformaciones.
- Acimutal equivalente de Lambert: Se caracteriza por mantener constante la superficie, por lo que suele emplearse en aquellos mapas en los que es necesario calcular las áreas.
- Acimutal equidistante: La escala lineal se mantiene invariable a lo largo de todas las líneas que parten del centro, por lo que es útil para mostrar la trayectoria de cuerpos que se encuentren en movimiento desde un punto determinado. Además, es la única que permite representar toda la superficie terrestre, ya que las demás apenas muestran un hemisferio o incluso menos.
- Acimutal ortográfica: En ella, la red de meridianos y paralelos aparece dispuesta dando a la superficie terrestre un aspecto esférico. Por esta razón es la más utilizada en mapas didácticos.
- Acimutal gnomónica: Se emplea en navegación marítima, ya que la distancia más corta entre dos puntos se representa mediante una línea recta.


OTROS SISTEMAS DE PROYECCIÓN
En el s. XX se crearon numerosas proyecciones basadas en complejas fórmulas matemáticas, destinadas principalmente a resolver las carencias de las proyecciones cilíndricas, cónicas y acimutales. Las más relevantes son las siguientes:

- Proyección homolográfica de Mollweide: Tiene forma elíptica, con los meridianos equidistantes y los paralelos rectos. Esta proyección conserva las superficies inalteradas, pero presenta una gran deformación de las formas y los ángulos en los extremos.
- Proyección sinusoidal: Se caracteriza por conservar la superficie en todo el globo, pero la forma y los ángulos están distorsionados en los extremos. Presenta un meridiano central recto cuya longitud es el doble que la del ecuador, mientras que los paralelos son rectos y equidistantes entre sí, y el resto de los meridianos tiene forma de sinusoide.
- Proyección homolosina de Goode: Es una combinación de las dos proyecciones anteriores, tomando la sinusoidal entre los 40° de latitud N y S, y la homolográfica para las latitudes altas.


EL PROCESO CARTOGRÁFICO


La elaboración de mapas comprende varios procesos relacionados con la creación de documentos cartográficos.

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN
Mediante la observación directa del territorio y el trabajo de campo, o con el estudio de la documentación (bibliografía, estadísticas, fotografías aéreas, imágenes de satélite, otros mapas, etc.), se obtiene toda la información que posteriormente se representará en el mapa.

SELECCIÓN DE LA INFORMACIÓN: LA ESCALA
La elaboración de un mapa exige una selección previa de la información, tanto para detectar errores cometidos durante el proceso de recopilación como para adaptar la información a las características del mapa.

El factor más importante en la selección de información es la escala, ya que la cantidad de datos que pueden aparecer en un mapa disminuye a medida que aumenta el área geográfica representada. Por ejemplo, en un mapamundi a escala 1:40.000.000 apenas pueden dibujarse los principales elementos geográficos del planeta, como las fronteras entre los países, las ciudades más importantes, los ríos más largos o las cordilleras más elevadas, mientras que en un mapa a escala 1:100.000 pueden distinguirse claramente elementos más concretos como el trazado urbano, lagunas de pequeñas dimensiones, la localización de cuevas y monumentos, etc.


MANIPULACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Este proceso incluye las siguientes actividades:

- Simplificación: Selección de las características más importantes de los datos, eliminación de la información que no interesa y exageración de los elementos más importantes.
- Clasificación: Ordenación y agrupación de los datos según sus características, de forma que la información se represente en el mapa de la forma más eficaz. El método de clasificación más común es la agrupación de áreas similares en una misma categoría de datos.
- Simbolización: Aplicación de códigos gráficos a las diferentes categorías de datos. Es el proceso más importante de la generalización, ya que no sólo permite identificar cada elemento geográfico, sino que también establece su importancia en el conjunto.
- Inducción: Extensión del contenido de la información de un mapa más allá del propio dato geográfico. Cualquier mapa elaborado a partir de la información contenida en unos pocos puntos, como la caracterización climática mediante los datos de varios observatorios o la delimitación de un tipo de suelo a partir de los datos obtenidos en algunos lugares de muestreo, aplica el proceso de inducción.


DISEÑO Y REALIZACIÓN DEL MAPA
Incluye el conjunto de procesos artísticos y técnicos que permiten trasladar la información a un documento cartográfico. Desde la implantación de la fotografía aérea a finales del s. XIX, el método empleado para reconstruir el relieve tridimensional y trasladarlo a un soporte en dos dimensiones ha sido la restitución fotogramétrica.

HISTORIA DE LA CARTOGRAFÍA


La representación de elementos geográficos en forma gráfica se realiza desde la antigüedad. Todas las civilizaciones transmitieron sus conocimientos sobre el territorio a través de esbozos y dibujos en muy diversos soportes, como piedras, tablas de arcilla, papiros, papel, etc., utilizando símbolos para representar los elementos geográficos.

Entre los mapas y planos más antiguos se encuentran las tablillas de arcilla de mediados del III milenio a.C. que representan, mediante líneas grabadas, el trazado urbano de las ciudades de Mesopotamia y diversos elementos geográficos de la región.


LA ANTIGÜEDAD: PTOLOMEO
La cartografía alcanzó el grado de ciencia en la Grecia clásica, cuando ya se conocía la esfericidad de la Tierra y la medición de su tamaño por Eratóstenes en el s. III a.C. permitió la utilización del sistema de coordenadas geográficas.

El interés de los científicos griegos por conocer otros territorios favoreció la realización de viajes hacia tierras poco conocidas, la elaboración de obras geográficas que describían esas áreas y la realización de mapas en los que se representaban los espacios descritos en esas obras.

El máximo representante de la cartografía helenística es Ptolomeo, que hacia mediados del s. II recopiló todo el conocimiento hasta entonces existente sobre la Tierra en su obra Geographia. Este compendio geográfico incluía, entre otras informaciones, una lista de los lugares conocidos del mundo con su localización expresada mediante la latitud y la longitud, así como un tratado en el que detallaba cómo debían realizarse los mapas y describía los problemas que plantea la representación del espacio geográfico mediante proyecciones.


LA EDAD MEDIA: LOS ÁRABES
La cartografía sufrió un retroceso durante el Imperio romano y permaneció estancada en la edad media. Aunque siguieron elaborándose mapas del mundo conocido, ya no representaban características geográficas basadas en la observación científica, sino que se convirtieron en un elemento artístico destinado a ilustrar el origen bíblico de la Tierra. El mapa más conocido de este período sitúa la ciudad de Jerusalén en el centro, por ser el foco religioso del mundo.

Durante la edad media, la única civilización que siguió depurando las técnicas cartográficas fue la islámica. Los árabes, que habían conservado los escritos de Ptolomeo y mantuvieron el interés por conocer tierras lejanas, recuperaron el sentido científico de la cartografía. El máximo representante de la geografía árabe es Al-Idrisi, un erudito que entre 1154 y 1161 realizó los mapamundis más avanzados de la época.

En el s. XIII, la cartografía experimentó un nuevo progreso gracias a la elaboración de los portulanos, mapas empleados para la navegación que representaban las costas y los principales accidentes del litoral con gran exactitud. Estos mapas, elaborados gracias a la experiencia acumulada por los numerosos viajes realizados por las costas del Mediterráneo y sus proximidades, no prestaban atención al interior de los continentes, cuyo espacio era empleado para dibujar la rosa de los vientos o cualquier otra figura simbólica.


LA CARTOGRAFÍA MODERNA Y CONTEMPORÁNEA
A partir del s. XV, el desarrollo de la navegación oceánica impulsó la producción de mapas cada vez más detallados. Por un lado, el conocimiento de las tierras lejanas mejoraba gracias a los viajes, pero al mismo tiempo los navegantes necesitaban documentos cartográficos precisos para realizar esos viajes. Además, la invención de la imprenta y el grabado dio un fuerte impulso a la cartografía, ya que el mapa dejó de ser un documento dibujado lentamente por la mano de un artista y se convirtió en un producto en serie, más económico y de más fácil acceso.

Los conceptos de escala y proyección cartográfica no se empezaron a utilizar hasta el s. XVI, cuando Mercator aplicó su proyección cilíndrica en un mapamundi (1569). De ese siglo destacan los mapas de la escuela neerlandesa, destinados en su mayor parte a la navegación marítima y que, al igual que los portulanos, detallaban las costas con precisión.

En el s. XVII, el nuevo interés de los cartógrafos europeos por representar la realidad con detalle generalizó el uso de los sistemas de coordenadas geográficas en todo tipo de mapas y cartas. En el s. XVIII, las necesidades militares de las potencias europeas propiciaron la realización de mapas topográficos, y se desarrollaron nuevas técnicas cartográficas, como la representación del relieve mediante curvas de nivel y sombreado.

A principios del s. XIX se generalizó la utilización en los mapas del sistema métrico decimal, mientras que las escalas pasaron a expresarse mediante fracciones según las cuales una unidad del mapa equivale a un número determinado de unidades sobre la Tierra. Este sistema permitió comparar las escalas de los documentos cartográficos elaborados en diferentes países, ya que hasta entonces cada uno empleaba su propio sistema de medidas.

Durante los últimos 150 años, la cartografía ha avanzado al ritmo de las innovaciones técnicas, a partir del desarrollo de la aviación y la fotografía que permitió la realización de fotografías aéreas y la utilización del proceso fotográfico para la elaboración de los mapas.


NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA CARTOGRAFÍA


La tecnología de los satélites y el desarrollo de las técnicas de teledetección hicieron posible la obtención de imágenes remotas que ofrecieron una mayor variedad de información geográfica. Finalmente, la aplicación de la informática permitió la elaboración directa de mapas en el ordenador, lo cual supuso el nacimiento de la cartografía automatizada.

FOTOGRAFÍA AÉREA
El proceso de realización de la cartografía fotogramétrica emplea fotografías aéreas verticales realizadas desde un avión equipado con una cámara especial y con los requisitos necesarios para poder realizar medidas precisas a partir de los fotogramas. La película obtenida es revelada en el laboratorio fotográfico, y se obtiene un fotograma cuadrado cuya medida más común es de 23 cm de lado. Estas fotografías contienen una gran cantidad de información geográfica, que es recuperada mediante la fotointerpretación y después es representada en los mapas.

TELEDETECCIÓN
Esta técnica emplea equipos de alta sensibilidad instalados en los satélites artificiales, que son capaces de obtener gran cantidad de información acerca de los elementos geográficos de la superficie terrestre y de los recursos naturales de la Tierra.

En su recorrido alrededor del planeta, los satélites artificiales registran la radiación electromagnética reflejada por la superficie terrestre, que varía en función del tipo de cubierta (vegetación, agua, nubes, rocas, etc.). Los sensores de los satélites recogen la radiación por franjas del espectro electromagnético, denominadas canales, y la transforman en información digital que después es convertida en una imagen.

Las imágenes obtenidas son tratadas informáticamente e interpretadas para la selección de datos como fuente de información para elaborar los mapas. Los satélites de obtención de imágenes más conocidos son el Landsat estadounidense y el SPOT francés.


CARTOGRAFÍA AUTOMATIZADA
La elaboración de mapas mantuvo un carácter tradicional hasta mediados del s. XX, ya que tanto la recopilación de los datos geográficos como su tratamiento y representación cartográfica eran realizados en su mayor parte de forma manual.

Desde entonces, los ordenadores y las técnicas electrónicas han transformado radicalmente la cartografía, y hoy en día todo el proceso de elaboración de mapas se ha automatizado.

Mientras que los datos procedentes de los satélites llegan a los centros cartográficos directamente almacenados en forma digital, el resto de las fuentes de información, como las fotografías aéreas verticales, pueden ser digitalizadas. Con esta información se elabora una base cartográfica en el ordenador y, en función del mapa que se desea realizar, se seleccionan y editan los elementos geográficos, añadiendo los textos y rótulos necesarios en el mismo ordenador.

Por último, el proceso de montaje y reproducción del mapa emplea programas informáticos de autoedición, dejando el producto listo para su impresión mediante impresoras láser de alta precisión y resolución, o para su consulta en soportes informáticos.

Mediante la cartografía automatizada, los mapas han dejado de ser un documento en papel cuya información es fija e invariable, convirtiéndose en una base de datos en la que la información se encuentra interrelacionada. Para manejar este gran número de datos se emplean potentes herramientas informáticas, denominadas Sistemas de Información Geográfica (SIG).


 
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