A través del tiempo, la cartografía se ha reconocido como elemento crucial en el desarrollo social, cultural y económico de un país.

Es una herramienta que se utiliza como representación pictórica del entorno natural para la recolección de datos y toma decisiones en aspectos tan importantes como la soberanía nacional, el recaudo de impuestos y la planificación del territorio.

De ahí, la importancia de aprender a identificar los elementos básicos que conforman las representaciones gráficas.

Dentro de estos conceptos se encuentran la escala, el sistema de coordenadas, los elementos simbológicos y la toponimia, que sirven para la correcta interpretación de los datos que se han plasmado dentro de un mapa o plano determinado.

Objetivo General

Aprender los conceptos básicos de cartografía para la aplicación de los mismos en los diferentes campos de acción de la Ingeniería Civil.

Objetivos Específicos

• Conocer los elementos básicos que conforman la estructura de un plano así como el sistema de coordenadas para su correcta localización espacial.

• Reconocer y aplicar las diferentes escalas, que pueden utilizar en las representaciones gráficas, así como los elementos de simbología y toponimia que corresponden a la estructuración de planos.

• Dar una mirada histórica al desarrollo de la cartografía en Colombia así como los requisitos de preparación y sus elementos básicos.

• Conocer los sistemas de clasificación de la cartografía así como sus diferentes sistemas de proyecciones y elementos que determinan su real posición dentro los sistemas de coordenadas utilizados en ellos.

De acuerdo con las Asociación Cartográfica Internacional 1996, la cartografía es definida como “el conjunto de estudios y operaciones científicas, artísticas y técnicas que intervienen a partir de resultados de observaciones directas o de la exploración de una documentación para formar planos y otros modos de expresión”.

De ahí que se necesite precisar los siguientes conceptos para el estudio de la cartografía:

• Cartografía: conjunto de estudios y operaciones científicas y técnicas que intervienen en la formación o análisis de mapas, modelos en relieve o globos que representen la tierra o parte de ella. (Maass Franco & Valdez Perez, 2003)

• Mapa: modelo gráfico de la superficie terrestre

• Plano: representación de diferentes elementos que poseen ubicación espacial x, y, z.

Material de apoyo

La Geodesia es la ciencia que se encarga del estudio del tamaño y la forma de la tierra, incluyendo la determinación de las metodologías que permiten realizar la medición más aproximada del territorio. Para esto, se requieren fundamentos matemáticos, físicos, geofísicos, y de muchos otros órdenes, que dan cabida a un sinnúmero de posibilidades investigativas.

Ahora bien, para comprender la relación entre cartografía y geodesia, se debe tener en cuenta los siguientes modelos: Elipsoide y Geoide, donde su escogencia depende de las cuestiones prácticas y necesidades del territorio a estudiar.

La concordancia de los dos modelos se hace presente con el fin de generar las correcciones necesarias para el ajuste de los modelos matemáticos: Datum y Datum Geodésico.

La red geodésica es un conjunto de puntos ubicados en la superficie terrestre que determinan posiciones geográficas determinadas a través de coordenadas.

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El origen del sistema de coordenadas va ligado al propio origen de la cartografía y se inicia en la antigua Grecia con los aportes de los antiguos sabios griegos tales como lo fueron Tales de Mileto, Aristóteles, y Eratóstenes de Cirene, uno de los más representativos, al calcular el radio terrestre con un error casi insignificante, teniendo en cuenta los instrumentos y formas utilizadas de la época. Un ejemplo de ello es el mapa de Eratóstenes.

Durante la edad media se hizo público el trabajo de geografía Ptolomeo, el cual fue la base para la cartografía en esta época hasta la aparición del renacimiento en Europa.

Radio de la tierra Eratóstenes (230 a. C) -> 6.366Km. Actualmente (2016) -> 6.371 Km.

Las coordenadas geográficas son aquellas que indican la posición de un punto en la superficie terrestre tomando como referencias la latitud y la longitud.

La Tierra, como ya sabemos, gira alrededor de un eje denominado Eje de la Tierra o Línea de los Polos. A los extremos de este eje se les llama Polo Norte y Polo Sur, y el círculo máximo perpendicular a este eje, Ecuador, el cual divide a la Tierra en dos hemisferios: Hemisferio Norte y Hemisferio Sur.

Estos hemisferios también se componen de círculos menores, paralelos al Ecuador, llamados Paralelos; hay infinidad de paralelos pero hay algunos de mayor importancia como lo son: Trópico de Cáncer, Trópico de Capricornio, Círculo Polar Ártico y Círculo Polar Antártico.

Los círculos máximos que pasan por los polos se denominan Meridianos. Tienen especial interés el meridiano de lugar, que es el meridiano que pasa por el punto donde se encuentra el observador, y el meridiano de Greenwich o primer meridiano que se toma como origen para medir las longitudes. (Ibañez Asencio, Gisbert Blanquer , & Moreno Ramon, 2010)

Para mayor claridad, lo invitamos a revisar el video de esta pantalla que ilustra las coordenadas geográficas.

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La definición se puede entender como el proceso matemático por medio del cual se transforma las coordenadas geográficas: Latitud (φ) y Longitud (θ), a coordenadas planas: Este (X) y Norte (Y), para su representación gráfica dentro de un plano, además de su altura.

Dependiendo de la posición dentro del sistema de coordenadas geográficas, en la esfera terrestre, se utilizan tres tipos de proyecciones para la elaboración de representaciones terrestres (Planos): cónica, cilíndrica y azimutal o plana, está última a su vez se divide en proyecciones ortográficas, estereográficas y gnómicas.

De igual manera existen otro tipo de proyecciones que vale la pena tener en cuenta: La proyección rectangular y la proyección Ptolomeo.

En la actualidad una de las proyecciones más utilizadas es Universal Transversal de Mercator o U.T.M.

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Es evidente el problema de representar un objeto que se encuentra en una esfera sobre una superficie plana. Esta transformación requiere de procesos matemáticos y diferentes modelos de proyecciones, de acuerdo a la clase de deformación que se presente. Entre ellos se encuentran: Conforme, Equivalente y Distante.

También existe un cuarto tipo de modelo de clasificación de proyección cartográfica que se llama afilacticas, las cuales no conservan ninguna de las anteriores propiedades pero sus deformaciones son mínimas.

En todos los tipos de proyecciones siempre se encontrarán pequeñas diferencias en la representación, pero son tan pequeñas que son aceptables y tolerables.

Ahora bien, cuando estos valores exceden los valores máximos permisibles, se presenta el fenómeno denominado anamorfosis, el cual se clasifica en tres tipos de representación: Anamorfosis Lineal, Anamorfosis Superficial y Anamorfosis Angular.

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La clasificación en la cartografía tiene lugar en dos etapas, las cuales dependen en gran medida de la estructuración de la información para la realización de una cartografía de calidad:

• Recolección de la información.
• Uso final de la representación.

La clasificación en cartografía es importante ya que permite la depuración de los datos de campo y las redundancias que se presenten en la recolección de la información para mejorar el nivel conceptual de los planos o mapas y así, poder crear mejores productos para el usuario final.

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La cartografía ha estado presente a lo largo de la historia del territorio colombiano, acentuando su importancia en las últimas fechas como una herramienta conjunta del desarrollo local, nacional y regional.

La cartografía en Colombia se ha visto principalmente influenciada por la necesidad del Estado de tener un registro apropiado del territorio, para efectos de defensa y cobro de impuestos, que permitan el financiamiento mismo.

A continuación veremos en las líneas de tiempo, algunos de los aportes que la cartografía ha hecho en dos épocas especiales de la nación: Época Colonial. Época Republicana.

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Para llegar a la normalización de estándares cartográficos, a la hora de realizar planos, se debe definir ciertos puntos comunes donde se tienen en cuenta la simbología y la toponimia.

Simbología: se refiera a los diferentes conjuntos de elementos que se encuentran dentro de cualquier representación cartográfica.

Toponimia: hace referencia a la utilización de los diferentes nombres de los elementos geográficos que comprenderán los mapas.

Cabe mencionar que la simbología y la toponimia no solamente aplican para la información geográfica y cartográfica sino también para los diversos campos de aplicación específica, que por su naturaleza requieren niveles de estructuración de información así como de salidas graficas que representen la información adquirida y recolectada o diseñada previamente.

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La escala del mapa se define como la relación de proporcionalidad que existe entre una distancia medida en el terreno y su correspondiente medida en el mapa. Los usos para los cuales está designado un mapa, determinan directamente la escala del mismo, puesto que, la escala determina la cantidad de detalle que debe mostrarse. (IGAC Escalas, 2013)

Para el manejo de estas, se debe tener en cuenta dos aspectos básicos como lo son el área de terreno natural que se va a dibujar y el tamaño del papel en el cual se va a representar el área de estudio o interés, independientemente sea un mapa o un plano.

Existen dos maneras de representar el tipo de escala, que van generalmente relacionadas:

• Escala Gráfica
• Escala Numérica

Para comprender de manera sencilla la cartografía, se hace necesario el estudio de los conceptos fundamentales que la conforman como lo son el sistema de referencia geodésico, los sistemas de coordenadas y las proyecciones. Conceptos que fueron desarrollados a lo largo de la unidad.

Así mismo, la composición de la estructura de los planos o mapas, simbología y toponimia, y la clasificación de la cartografía son fundamentales a la hora de analizar una representación gráfica.

Finalmente se estudian los diferentes aportes que se dieron, mapas y planos, a la evolución de la cartografía Colombiana. De igual forma, se presenta el ente autónomo para la producción de la geografía y cartografía en el país, más conocido como el Instituto Geográfico Agustín Codazzi.