Coordenadas Geográficas o elipsoidales

El sistema de coordenadas geográficas es un sistema de referencia que permite indicar la ubicación de un punto sobre el globo terráqueo usando los parámetros de Latitud (φ) y Longitud (λ). Una tercera variable es la altura y tanto para ésta como para latitud y longitud las cifras resultantes dependerán del esferoide utilizado.

La latitud corresponde a la separación en grados arriba o abajo del ecuador o línea virtual que separa los hemisferios norte y sur. Por encima del ecuador se considera latitud positiva o latitud norte (N) y por debajo se le llama latitud negativa o latitud sur (S).

La longitud, por su parte es respecto al primer meridiano o línea virtual que pasa por el real Observatorio de Greenwich, Inglaterra y que separa los hemisferios este del oeste. Al este de dicho meridiano se considera longitud positiva o longitud Este (E) y al oeste se le considera longitud negativa o longitud oeste (W).

Tanto la latitud como la longitud pueden ser expresados en grados, minutos y segundos sexagesimales, por ejemplo 5º30’15» o en grados decimales, por ejemplo 5.504166º. Ya que en un grado hay 60 segundos de arco y en un minuto hay 60 segundos, la conversión entre las notaciones sexagesimales y las decimales es muy sencilla:

El siguiente archivo Excel para descarga contiene una hoja que permite la conversión entre formatos.


A nivel mundial el sistema de coordenadas geográficas más utilizado es el WGS84 (World Geodetic System 84, Sistema Geodésico Mundial), lleva el mismo nombre del esferoide sobre el cual se dispone la cuadrícula (WGS84) y es sobre el cual se basa el Sistema de Geoposicionamiento Satelital, GPS.

Parámetros del Sistema de Coordenadas Geográficas WGS1984 y la ruta para su selección en el software ArcGis

El código internacional del sistema WGS84 es el EPSG 4326, este código fue asignado por el European Petroleum Survey Group, EPSG, una organización que compiló una base de datos de elipsoides, datums, sistemas de coordenadas y proyecciones. Desde 2005 esa misma labor la hace la International Association of Oil and Gas Producers Surveying and Positioning Committee (OGP), pero las siglas EPSG para los códigos nuevos se sigue usando.

La base de datos de sistemas de coordenadas del mundo se puede consultar en https://epsg.io/


Colombia es un país ecuatorial cuyos valores en coordenadas geográficas van desde una latitud aproximada de 4º13’58.26″ S (= -4.232850″) en Leticia hasta los 16º10’10» N (=16.16944444º) en la frontera marítima compartida con Jamaica. En longitud, por su parte, comprende desde los 66º50’49.974″ W (= -66.847215″) en el extremo oriental de la Guainía hasta los 84º46’00» W (=-84.766667) en el extremo marítimo nacional en el Océano Pacífico.

Un simple descuido en los valores de latitud en el territorio nacional como no indicar la longitud como oeste(W) o no usar en su reemplazo el símbolo negativo (-) haría que los puntos tomados quedasen en el Océano Índico!.

Aunque en Colombia se pueden usar las coordenadas geográficas WGS4 obtenidas por GPS y de otras fuentes, para efectos de intercambio y gestión de datos se recomienda emplear las llamadas coordenadas geográficas MAGNA, éstas están asociadas al datum MAGNA-SIRGAS que tiene como esferoide el GRS80. Si bien el esferoide GRS80 y WGS84 tienen una diferencia ínfima en su achatamiento que los hace equivalentes, la información en geográficas MAGNA facilita su conversión posterior al sistema proyectado de origen único nacional o a los sistemas proyectados MAGNA urbanos.

Parámetros del Sistema de Coordenadas Geográficas MAGNA (GCS MAGNA), código EPSG 4686 y la ruta para su selección en el software ArcGis


A propósito de coordenadas geográficas y el globo terrestre se pueden consultar en los siguientes enlaces algunas curiosidades que tienen relación con dichos temas. Por una parte, cuál es la ubicación opuesta a la nuestra en el planeta (antípoda) y por otra parte, cuáles son los primeros territorios del mundo en iniciar un nuevo día en el calendario:


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Post por:
Rodolfo Franco
Especialista SIG
https://mixdyr.wordpress.com


Esferoides y Datums

ESFEROIDES

Debido al achatamiento que posee nuestro planeta hacia los polos, la forma geométrica que más se le aproxima es el esferoide o elipsoide de revolución, formado por rotación de una elipse sobre su eje menor.

Se han calculado diferentes valores dimensionales al elipsoide derivados de diferentes estudios geodésicos a través de los últimos siglos. Así que se han definido distintos esferoides y los diferentes países o regiones del mundo deciden usar alguno para su conveniencia.

Los siguientes son ejemplos de algunos esferoides con sus valores de semieje mayor y menor:

Colombia utiliza desde fines de enero del 2005 el esferoide GRS80, antes usaba el Hayford Internacional.


DATUM GEODÉSICO

Se le denomina Datum al sistema de referencia espacial que define la forma y tamaño de la Tierra y sobre el cual se establece un origen de coordenadas. Un Datum puede ser local (el elipsoide coincide en un punto con algún lugar específico superficial) como era el caso del antiguo datum Bogotá o también puede ser datum geocéntrico, es decir con base en el centro de masa terrestre que es el que se usa hoy en día y es el que emplea la tecnología de posicionamiento satelital.

Colombia utiliza el Datum MAGNA-SIRGAS (Marco Geocéntrico Nacional de Referencia) que es una densificación del Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas, (SIRGAS), este a su vez es una densificación del Marco de Referencia Internacional Terrestre (ITRF), y este último es una materialización del sistema global conocido como Sistema de Referencia Internacional Terrestre (ITRS). La materialización corresponde a una red de vértices geodésicos distribuidos sobre el planeta y que son monitoreados mediante sistema GPS – GNSS (Global Positioning System – Global Navigation Satellite Systems). El ITRF más reciente es el ITRF2020 publicado a fines de 2021 y cuya descripción aparece en https://itrf.ign.fr/en/solutions/ITRF2020

Red de referencia SIRGAS. Fuente: http://www.sirgas.org/

La adopción del MAGNA-SIRGAS se estableció con la resolución IGAC 068 del 28 de enero de 2005 justificado, entre otros aspectos, por la necesidad de un sistema que ofreciera mejor compatibilidad e interoperabilidad con los sistemas globales de navegación por satélite. El Datum MAGNA-SIRGAS usa el GRS80 como esferoide de referencia y reemplazó al antiguo Datum Bogotá, que usaba el esferoide Hayford Internacional y que no ofrecía la precisión requerida hoy en día.

Debido a la dinámica de la corteza terrestre, los vértices geodésicos se van desplazando con el tiempo y es necesaria la actualización de la red de estaciones de densificación, conforme a esto, cuando en 2005 se adoptó el MAGNA-SIRGAS se hizo acoplado a la materialización ITRF94 con época de referencia 1995.4, pero se actualizó en 2018 al ITRF2014 época de referencia 2018.0. Esta actualización fue dispuesta por la resolución IGAC 715 del 8 de junio de 2018.

El Datum MAGNA-SIRGAS se usó para el anterior sistema de coordenadas de Colombia con seis orígenes y se mantiene en los parámetros del Origen Nacional establecido en mayo de 2020.

Mapa de la Red MAGNA-ECO. Fuente: IGAC. Información geodésica del país se puede descargar en https://geoportal.igac.gov.co/contenido/datos-abiertos-geodesia

Por supuesto, una información que esté ligada al viejo datum va a presentar un desplazamiento frente a información en el Datum MAGNA-SIRGAS precisamente por el uso de esferoides distintos. Como ejemplo se muestra en las siguientes figuras las coordenadas del viejo Observatorio Astronómico de Bogotá en el Datum antiguo o Datum Bogotá y en el Datum actual, aunque la diferencia son pocos segundos de arco, su equivalente en terreno son varios centenares de metros.

También existe el Datum vertical que, para el caso de Colombia, se conoce como Datum Buenaventura ya que utiliza el nivel medio del mar en dicho lugar como origen de referencia de las alturas en el territorio nacional. El monitoreo de la altura del mar en Colombia se realiza mediante cuatro mareógrafos, dos en el litoral pacífico (Buevanentura y Tumaco) y dos en el Atlántico (Cartagena y Riohacha).


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Rodolfo Franco
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