Diferencias entre los sistemas de coordenadas geográficas y proyectadas

Uno de los aspectos más importantes cuando trabajamos con Sistemas de Información Geográfica, a diferencia de trabajar con software CAD, es entender qué son y cómo funcionan los sistemas de coordenadas o sistemas de referencia de coordenadas. Existen dos tipos de Sistemas de Referencia de Coordenadas: Coordenadas Geográficas y Coordenadas Proyectadas o Planas.

Qué es un sistema de referencia de coordenadas

Un Sistema de Referencia de Coordenadas es un Sistema de Coordenadas que está referido a La Tierra a través de un Dátum geodésico, siendo éste un sistema de parámetros que definen su posición en relación a La Tierra. Este sistema utiliza uno o más números (coordenadas) para determinar unívocamente la posición de un objeto.

El Sistema de Coordenadas va a depender de cuál sea el oficial en tu país o zona de trabajo y además puede variar si la extensión geográfica de éste es muy amplia o no.

Todos los Sistemas de Coordenadas llevan asociados un código que los identifica de forma unívoca, y que a través del cual, podemos conocer los parámetros asociados al mismo, se trata de los código s EPSG.

Los sistemas de coordenadas geográficas

Un sistema de coordenadas geográficas es un sistema de coordenadas que utiliza una superficie esférica tridimensional (elipsoide) para definir ubicaciones en la tierra.

Se apoyan en una serie de puntos identificables sobre la superficie terrestre:

• Polos Norte (N) y Sur (S).
• Ecuador.

Sobre estos puntos se construye la RED GEOGRÁFICA (formada por paralelos y meridianos).

Latitud y longitud

• LATITUD. Arco de meridiano, medido en grados sexagesimales, entre un punto y el Ecuador.
• LONGITUD. Arco de paralelo, medido en grados sexagesimales, entre un punto y el meridiano principal o de referencia por el camino más corto. El meridiano de Greenwich, también conocido como meridiano cero, meridiano base o primer meridiano, es el meridiano a partir del cual se miden las longitudes.

Al designar las coordenadas de un punto, primero se indica la latitud y después la longitud.

Las unidades se corresponden con el formato sexagesimal: grados, minutos y segundos:

42º 21’30” N 71º03’27”E

Aunque a veces se representen en formato decimal:

42.3583; 71.0575

Esta es una forma muy poco intuitiva y práctica por lo complejo que resulta calcular ubicaciones y relaciones espaciales.

El WGS84 es un sistema de coordenadas geográficas mundial que permite localizar cualquier punto de la Tierra. WGS84 son las siglas en inglés de World Geodetic System 84 (que significa Sistema Geodésico Mundial 1984). El WGS84 es un Sistema de Referencia de Coordenadas de uso habitual en la comunidad de los SIG. Utiliza una proyección cilíndrica equidistante sencilla. Esta es la definición del EPSG:4326 o WGS84:

GEOGCS["WGS 84",
    DATUM["WGS_1984",
        SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,
            AUTHORITY["EPSG","7030"]],
        AUTHORITY["EPSG","6326"]],
    PRIMEM["Greenwich",0,
        AUTHORITY["EPSG","8901"]],
    UNIT["degree",0.01745329251994328,
        AUTHORITY["EPSG","9122"]],
    AUTHORITY["EPSG","4326"]]

Los sistemas de coordenadas proyectadas

La Tierra es una figura geométrica no desarrollable, por lo que al representarla en un plano inevitablemente se producen deformaciones que afectan a:

• Forma.
• Área.
• Distancias.
• Direcciones.

Una proyección cartográfica “traslada” la superficie de La Tierra en dos dimensiones. Las proyecciones cartográficas se clasifican en:

• Conformes.
• Equivalentes.
• Equidistantes.
• Afilácticas.

Tipología y características de las proyecciones

Existen fundamentalmente tres familias de proyecciones que resultan de rodear el globo terráqueo de un cilindro, un cono o una superficie plana. Cada uno de éstos métodos genera lo que se conoce como familia de proyección cartográfica.

En el caso de España, tenemos el Sistema de Coordenadas con código EPSG 25830, que se corresponde con el llamado ETRS89 (European Terrestrial System 89) en el Huso 30. Este es el Sistema de Coordenadas que se usa en una amplia zona del ámbito geográfico español:

PROJCS["ETRS89 / UTM zone 30N",
    GEOGCS["ETRS89",
        DATUM["European_Terrestrial_Reference_System_1989",
            SPHEROID["GRS 1980",6378137,298.257222101,
                AUTHORITY["EPSG","7019"]],
            AUTHORITY["EPSG","6258"]],
        PRIMEM["Greenwich",0,
            AUTHORITY["EPSG","8901"]],
        UNIT["degree",0.01745329251994328,
            AUTHORITY["EPSG","9122"]],
        AUTHORITY["EPSG","4258"]],
    UNIT["metre",1,
        AUTHORITY["EPSG","9001"]],
    PROJECTION["Transverse_Mercator"],
    PARAMETER["latitude_of_origin",0],
    PARAMETER["central_meridian",-3],
    PARAMETER["scale_factor",0.9996],
    PARAMETER["false_easting",500000],
    PARAMETER["false_northing",0],
    AUTHORITY["EPSG","25830"],
    AXIS["Easting",EAST],
    AXIS["Northing",NORTH]]

Cuando trabajamos con sistemas proyectados, las coordenadas tienen un formato plano cartesiano: X e Y, y sus unidades están en el Sistema Internacional, es decir en metros, donde los cálculos y sus relaciones espaciales se simplifican muchísimo.

La proyección UTM (Universal Transversal de Mercator)

Las proyecciones cilíndricas transversas, como la transversal de Mercator, utilizan un meridiano como contacto tangencial o líneas paralelas a los meridianos como líneas secantes.

Para minimizar las deformaciones, La Tierra entera se proyecta en franjas de 6 grados, llamadas Husos (Zones) e identificados mediante un número (1 al 60).

Cada huso es dividido, a su vez, en cuadriláteros de 8 grados de latitud, identificados por una letra. La combinación de huso y franja de latitud da lugar a las Zonas UTM.

Las coordenadas UTM se expresan en metros.

Como en toda proyección cartográfica, cuando se intenta ajustar una superficie esférica en una superficie plana, la forma del mapa es una distorsión de la verdadera configuración de la superficie terrestre. La proyección de Mercator va exagerando el tamaño de las tierras a medida que nos alejamos de la línea del ecuador.

Más información:

• Qué son los códigos EPSG / SRID y su vinculación con PostGIS