Para resolver la mayoría de problemas en ciencias aplicadas.necesita conocer la ubicación de un objeto o punto, que se determina utilizando uno de los sistemas de coordenadas aceptados. Además, existen sistemas de elevación que también determinan la ubicación de elevación de un punto en la superficie de la Tierra.
Que son las coordenadas
Coordenadas: valores numéricos o alfabéticos, scon el que se puede determinar el lugar donde se ubica el punto en el suelo. Como consecuencia, un sistema de coordenadas es una colección de valores del mismo tipo que tienen el mismo principio de encontrar un punto u objeto.
Encontrar la ubicación del punto es necesario pararesolver muchos problemas prácticos. En una ciencia como la geodesia, determinar la ubicación de un punto en un espacio dado es el objetivo principal en cuyo logro se basa todo el trabajo posterior.
La mayoría de los sistemas de coordenadas tienden a serdefinir la ubicación de un punto en un plano delimitado por solo dos ejes. Para determinar la posición de un punto en el espacio 3D, también se utiliza un sistema de alturas. Con su ayuda, puede averiguar la ubicación exacta del objeto deseado.
Brevemente sobre los sistemas de coordenadas utilizados en geodesia.
Los sistemas de coordenadas definen la ubicación de un punto en la superficie terrestre dándole tres valores. Los principios de su cálculo son diferentes para cada sistema de coordenadas.
Los principales sistemas de coordenadas espaciales utilizados en geodesia:
- Geodésico.
- Geográfico.
- Polar.
- Rectangular
- Coordenadas zonales de Gauss-Kruger.
Todos los sistemas tienen su propio punto de partida, valores para la ubicación del objeto y el área de aplicación.
Coordenadas geodésicas
La figura principal utilizada para hacer referencia a las coordenadas geodésicas es el elipsoide terrestre.
Un elipsoide es una figura comprimida tridimensional querepresenta mejor la forma del globo. Debido al hecho de que el globo es una figura matemáticamente irregular, se usa un elipsoide para determinar las coordenadas geodésicas. Esto facilita muchos cálculos para determinar la posición del cuerpo en la superficie.
Las coordenadas geodésicas se definen mediante tres valores: latitud geodésica, longitud y altitud.
- La latitud geodésica es un ángulo cuyo comienzo se encuentra en el plano ecuatorial y cuyo final se encuentra en la perpendicular trazada al punto deseado.
- La longitud geodésica es el ángulo que se cuenta desde el primer meridiano hasta el meridiano en el que se encuentra el punto deseado.
- Altura geodésica: el valor de la normal dibujada a la superficie del elipsoide de rotación de la Tierra desde un punto dado.
Coordenadas geograficas
Para resolver tareas de alta precisión de geodesia superiores necesario distinguir entre coordenadas geodésicas y geográficas. En el sistema utilizado en la ingeniería de geodesia, no se suelen realizar tales diferencias, debido al pequeño espacio que ocupa la obra.
Para determinar las coordenadas geodésicas ense utiliza un elipsoide como plano de referencia y un geoide para determinar los geográficos. El geoide es una figura matemáticamente irregular que se acerca más a la figura real de la Tierra. Se considera que su superficie llana es la que continúa bajo el nivel del mar en su estado de calma.
El sistema de coordenadas geográficas utilizado engeodesia, describe la posición de un punto en el espacio con tres valores. La definición de longitud geográfica coincide con la geodésica, ya que el punto de referencia también será el primer meridiano, llamado Greenwich. Pasa por el observatorio del mismo nombre en la ciudad de Londres. La latitud geográfica se determina a partir del ecuador dibujado en la superficie del geoide.
La elevación en el sistema de coordenadas local utilizado engeodesia, medida desde el nivel del mar en su estado de calma. En el territorio de Rusia y los países de la antigua Unión, la marca a partir de la cual se determinan las alturas es la población de mareas de Kronstadt. Está ubicado al nivel del Mar Báltico.
Coordenadas polares
El sistema de coordenadas polares utilizado engeodesia, tiene otros matices de realizar mediciones. Se utiliza en pequeñas áreas de terreno para determinar la ubicación relativa de un punto. El origen puede ser cualquier objeto marcado como origen. Por lo tanto, utilizando coordenadas polares, es imposible determinar la ubicación inequívoca de un punto en el territorio del globo.
Las coordenadas polares están definidas por dos valores:ángulo y distancia. El ángulo se mide desde la dirección norte del meridiano hasta un punto dado, determinando su posición en el espacio. Pero un ángulo no será suficiente, por lo que se ingresa un vector de radio: la distancia desde el punto de parada hasta el objeto deseado. Estos dos parámetros se pueden utilizar para localizar el punto en el sistema local.
Normalmente, este sistema de coordenadas se utiliza para realizar trabajos de ingeniería realizados en un área pequeña de terreno.
Coordenadas rectangulares
El sistema de coordenadas rectangulares utilizado enLa geodesia también se utiliza en pequeñas áreas de terreno. El elemento principal del sistema es el eje de coordenadas a partir del cual se origina el conteo. Las coordenadas de un punto se calculan como la longitud de las perpendiculares dibujadas desde los ejes de abscisas y ordenadas hasta el punto deseado.
La dirección norte del eje X y la dirección este del eje y se consideran positivas, mientras que las direcciones sur y oeste se consideran negativas. Dependiendo de los signos y cuartos, se determina la ubicación del punto en el espacio.
Coordenadas de Gauss-Kruger
El sistema zonal de coordenadas de Gauss-Kruger es similar al rectangular. La diferencia es que se puede aplicar a todo el territorio del globo, y no solo a áreas pequeñas.
Coordenadas rectangulares de las zonas de Gauss-Kruger, porde hecho, son una proyección del globo terráqueo en un plano. Surgió con fines prácticos para representar grandes áreas de la Tierra en papel. La distorsión de transferencia se considera insignificante.
Según este sistema, el globo se divide en longitud en zonas de seis grados con un meridiano axial en el medio. El ecuador está centrado a lo largo de la línea horizontal. Como resultado, hay 60 zonas de este tipo.
Cada una de las sesenta zonas tiene su propiaun sistema de coordenadas rectangulares medidas a lo largo de la ordenada desde el meridiano axial X, y a lo largo de la abscisa, desde la sección del ecuador terrestre Y. Para determinar de forma única la ubicación en el territorio de todo el globo, el número de zona se coloca delante de los valores de X e Y.
Los valores del eje X en Rusia, por regla general,son positivos, mientras que los valores de Y pueden ser negativos. Para evitar el signo menos en los valores del eje de abscisas, el meridiano axial de cada zona se traslada convencionalmente 500 metros hacia el oeste. Entonces todas las coordenadas se vuelven positivas.
El sistema de coordenadas fue propuesto por Gauss como posible y calculado matemáticamente por Kruger a mediados del siglo XX. Desde entonces, se ha utilizado en geodesia como uno de los principales.
Sistema de altura
Sistemas de coordenadas y elevación utilizados enLa geodesia se utiliza para determinar con precisión la posición de un punto en la Tierra. Las alturas absolutas se miden desde el nivel del mar u otra superficie que se tome como referencia. Además, existen alturas relativas. Estos últimos se contabilizan como el exceso desde el punto deseado hasta cualquier otro. Son convenientes de usar para trabajar en el sistema de coordenadas local con el fin de simplificar el procesamiento posterior de los resultados.
Aplicación de sistemas de coordenadas en geodesia
Además de lo anterior, hay otrossistemas de coordenadas utilizados en geodesia. Cada uno de ellos tiene sus propias ventajas y desventajas. También hay áreas de trabajo para las que es relevante uno u otro método para determinar la ubicación.
Es el propósito del trabajo lo que determina qué sistemaslas coordenadas utilizadas en geodesia son las que mejor se utilizan. Para trabajar en áreas pequeñas, es conveniente utilizar sistemas de coordenadas rectangulares y polares, y para resolver problemas a gran escala, se necesitan sistemas que permitan cubrir todo el territorio de la superficie terrestre.
