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Geodesia. Cartografía. Sistemas de referencia. Tiempos.

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<strong>Geo<strong>de</strong>sia</strong><br />

<strong>Cartografía</strong><br />

<strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong> <strong>referencia</strong>. <strong>Tiempos</strong><br />

Proyección azimutal equidistante.<br />

En el emblema <strong>de</strong> la ONU.<br />

Azimutal, escenográfica,<br />

tangente, normal.<br />

<strong>Geo<strong>de</strong>sia</strong><br />

<strong>Cartografía</strong><br />

<strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong> <strong>referencia</strong>. <strong>Tiempos</strong><br />

Trayectorias más usuales<br />

Proyecciones. Mapas y Cartas<br />

Trayectorias ortodrómicas y loxodrómicas<br />

Ecuaciones matemáticas:<br />

x = c cos φ sen(λ − λ0),<br />

sen c<br />

y = c<br />

sen c [cos φ0 sen φ − sen φ0 cos φ cos(λ − λ0)], don<strong>de</strong><br />

cos c = sen φ0 sen φ − cos φ0 cos φ cos(λ − λ0).<br />

Acotada: convierte el punto antipodal en<br />

una circunferencia limítrofe.<br />

Sólo libre <strong>de</strong> distorsión en torno al punto<br />

central.<br />

Todas las distancias medidas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el<br />

punto central son verda<strong>de</strong>ras (líneas<br />

automecoicas).<br />

Proyecciones. Mapas y Cartas<br />

Trayectorias ortodrómicas y loxodrómicas<br />

Dado un mapa, un origen y un <strong>de</strong>stino, se plantea el problema<br />

<strong>de</strong> encontrar el camino más apropiado para ir <strong>de</strong> uno a otro.<br />

En la realidad, esta elección <strong>de</strong>l camino (que se plasma en el<br />

plan <strong>de</strong> vuelo) está sujeta a numerosas restricciones. A día <strong>de</strong><br />

hoy, se vuela entre “waypoints”.<br />

A<strong>de</strong>más habría que tener en cuenta los vientos.<br />

No obstante, en esta lección vamos a simplificar el problema y<br />

vamos a suponer que en principio cualquier camino es volable.<br />

A<strong>de</strong>más supondremos que la Tierra es una esfera <strong>de</strong> radio Re.<br />

Veremos dos posibilida<strong>de</strong>s:<br />

El camino más corto: trayectoria ortodrómica.<br />

El camino más simple <strong>de</strong> volar: trayectoria loxodrómica.<br />

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<strong>Geo<strong>de</strong>sia</strong><br />

<strong>Cartografía</strong><br />

<strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong> <strong>referencia</strong>. <strong>Tiempos</strong><br />

Proyecciones. Mapas y Cartas<br />

Trayectorias ortodrómicas y loxodrómicas<br />

Trayectorias ortodrómicas. Círculos máximos<br />

Una trayectoria ortodrómica entre dos puntos <strong>de</strong> la Tierra es<br />

el camino más corto entre dichos puntos.<br />

Po<strong>de</strong>mos traducir el problema a términos matemáticos,<br />

consi<strong>de</strong>rando un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Tierra esférica.<br />

Dados dos puntos PA y PB en la esfera, dados como (φA,λA)<br />

y (φB,λB), <strong>de</strong> todas las curva sobre la esfera que unen dichos<br />

puntos, ¿cuál es la <strong>de</strong> mínima distancia?<br />

Si estuvieramos en el plano, la respuesta es una línea recta.<br />

En una superficie con curvatura, dicha curva se <strong>de</strong>nomina<br />

geodésica y en general no es una recta.<br />

La geometría diferencial da unas ecuaciones para hallar la<br />

geodésica en función <strong>de</strong> la primera forma diferencial, los<br />

símbolos <strong>de</strong> Christoffel, etc...<br />

Para el caso <strong>de</strong> la esfera, la solución es simple y sólo requiere<br />

el uso <strong>de</strong> geometría elemental.<br />

Círculos máximos<br />

!<br />

<strong>Geo<strong>de</strong>sia</strong><br />

<strong>Cartografía</strong><br />

<strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong> <strong>referencia</strong>. <strong>Tiempos</strong><br />

Proyecciones. Mapas y Cartas<br />

Trayectorias ortodrómicas y loxodrómicas<br />

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En una esfera, un “círculo mayor” (gran<br />

círculo, círculo máximo) viene dado por la<br />

intersección <strong>de</strong> un plano que pasa por el<br />

centro <strong>de</strong> la esfera con la esfera.<br />

Las “rectas esféricas” (geodésicas) son<br />

los círculos mayores. Obsérvese que<br />

cualesquiera dos rectas esféricas cortan<br />

siempre en dos puntos; por tanto, no<br />

existen paralelas en geometría esférica.<br />

El problema queda reducido a:<br />

Dados dos puntos, <strong>de</strong>terminar el círculo mayor que contiene a<br />

ambos. ¿Es dicho círculo único?<br />

Medir la distancia sobre dicho círculo: dará la distancia entre<br />

los dos puntos.<br />

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