Un datum es el sistema de referencia fundamental utilizado en topografía y cartografía para definir posiciones geográficas y elevaciones, asegurando que los datos espaciales de diferentes fuentes puedan alinearse e integrarse con precisión.
Un datum es un concepto fundamental en geodesia, topografía, cartografía y navegación, que proporciona el marco de referencia matemático y físico contra el cual se miden todas las posiciones y elevaciones en la superficie terrestre. El uso correcto y la comprensión de los datums son esenciales para los profesionales que trabajan en ciencias espaciales, ingeniería, aviación e hidrografía, ya que la precisión e interoperabilidad de la información geográfica dependen de sistemas de referencia precisos y bien documentados.
Un datum es un conjunto de puntos de referencia, modelos matemáticos (como elipsoides) y definiciones detalladas que permiten la especificación inequívoca de posiciones sobre o cerca de la Tierra. Consta de:
Los datums nos permiten interpretar e intercambiar datos espaciales—como latitud, longitud y elevación—de manera coherente, tanto a nivel local, nacional como global.
Un datum geodésico define el tamaño y la forma de la Tierra, y el origen y orientación de los sistemas de coordenadas. Consta de:
Los datums geodésicos pueden ser locales (optimizados para ajustar el geoide en una región, como NAD27) o globales (geocéntricos, como WGS 84).
Un datum horizontal proporciona el marco de referencia para especificar ubicaciones geográficas (latitud y longitud). Se materializa a través de una red de puntos de control, referenciados a un elipsoide que mejor se ajusta a la región o al globo.
Ejemplos:
Un datum vertical es la superficie de referencia para medir elevaciones o profundidades. Puede basarse en:
Ejemplos:
Un datum de mareas es una referencia vertical definida por una fase tidal específica (por ejemplo, nivel medio más bajo, nivel medio de pleamar). Es esencial para la navegación marítima, hidrografía y gestión costera.
Nota: Los datums de mareas son locales y varían según la ubicación geográfica y las condiciones oceanográficas.
Un marco de referencia es la realización práctica de un datum, compuesto por una red de puntos de control físicos cuyas coordenadas están determinadas con precisión. Los marcos de referencia pueden ser estáticos (suponen que no hay movimiento cortical) o dinámicos (tienen en cuenta movimientos tectónicos y cambios a lo largo del tiempo).
Ejemplo: El Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF), que respalda el posicionamiento global y se actualiza periódicamente a medida que evoluciona la superficie terrestre.
Un elipsoide (o esferoide) es una superficie oblata y lisa utilizada para aproximar la forma de la Tierra en datums horizontales. La elección del elipsoide afecta los cálculos de coordenadas y debe ser compatible con el datum seleccionado.
| Elipsoide | Semieje mayor (m) | Achatamiento | Usado en |
|---|---|---|---|
| Clarke 1866 | 6,378,206.4 | 1/294.9786982 | NAD27 |
| GRS 80 | 6,378,137.0 | 1/298.257222101 | NAD83 |
| WGS 84 | 6,378,137.0 | 1/298.257223563 | WGS 84 |
El geoide es la superficie equipotencial gravitacional que mejor ajusta el nivel medio del mar global. A diferencia del elipsoide, el geoide es irregular, ya que refleja variaciones en la gravedad terrestre causadas por una distribución desigual de masas.
Relación:
Fórmula: H = h - N
Un sistema de referencia de coordenadas (CRS) es un marco completo para asociar datos espaciales a ubicaciones en la Tierra. Un CRS incluye:
Un GCS utiliza latitud, longitud y (opcionalmente) altura para especificar ubicaciones en el elipsoide. Es adecuado para navegación global y análisis espacial.
Ejemplo: WGS 84 GCS para GPS y aviación internacional.
Un PCS proyecta la superficie curva de la Tierra sobre un plano, utilizando transformaciones matemáticas para minimizar la distorsión dentro de una región.
Ejemplos:
SPCS divide EE. UU. en zonas, cada una utilizando una proyección (Transversa de Mercator, Cónica Conforme de Lambert u Oblicua de Mercator) adaptada a su geografía. SPCS garantiza una alta precisión cartográfica para topografía, ingeniería y registros de tierras.
UTM proporciona un PCS global estandarizado, ideal para cartografía y navegación en áreas de escala media. Cada zona UTM utiliza un meridiano central único para minimizar la distorsión.
Los datums y sistemas de coordenadas están regulados por normas internacionales y nacionales para garantizar la coherencia e interoperabilidad de los datos:
Integrar datos espaciales de diversas fuentes a menudo requiere una transformación de datum, un proceso matemático para convertir coordenadas entre diferentes datums. Esto es esencial al superponer mapas, fusionar conjuntos de datos SIG o utilizar datos históricos.
Punto clave: Documente siempre el datum de cualquier dato espacial y aplique la transformación correcta para su integración.
Un datum es el marco de referencia esencial para todos los datos geoespaciales, sustentando la precisión y fiabilidad de la topografía, cartografía, navegación e ingeniería. Comprender los tipos de datums, su materialización a través de marcos y superficies de referencia, y su integración mediante sistemas de referencia de coordenadas es fundamental para cualquier profesional que trabaje con información espacial. Una gestión, documentación y transformación adecuadas de los datums aseguran que los datos geográficos de diferentes fuentes puedan ser utilizados de manera precisa y eficiente en cualquier aplicación.
Al dominar los conceptos de datum, los profesionales espaciales garantizan que sus datos sean precisos, compatibles y estén listos para la integración en cualquier aplicación geoespacial.
Un datum geodésico define el tamaño y la forma de la Tierra, así como el origen y la orientación de los sistemas de coordenadas utilizados para cartografiarla. Normalmente consta de un elipsoide de referencia y un modelo matemático, y proporciona la base para el posicionamiento horizontal y vertical.
Un datum horizontal proporciona una referencia para la latitud y la longitud, definiendo posiciones en la superficie terrestre, mientras que un datum vertical define una referencia para elevaciones, como el nivel medio del mar o una superficie basada en el geoide.
Las coordenadas solo tienen sentido cuando se hacen con referencia a un datum específico. Usar diferentes datums para la misma ubicación puede provocar discrepancias de varios metros a cientos de metros. La documentación y transformación precisas son esenciales al integrar datos espaciales de diferentes fuentes.
Un elipsoide es una superficie lisa y definida matemáticamente que aproxima la forma de la Tierra, utilizada para datums horizontales y cálculos de latitud/longitud. Un geoide es una superficie irregular que representa el nivel medio del mar a escala global, utilizada como referencia de cero elevación para la mayoría de los datums verticales.
WGS 84 (World Geodetic System 1984) es el datum geodésico global actual utilizado por el GPS y obligatorio para la aviación civil internacional. Proporciona una referencia geocéntrica coherente para latitud, longitud y elevación en todo el mundo.
Los sistemas de coordenadas proyectadas (PCS) transforman la superficie curva de la Tierra en un plano para la cartografía y la ingeniería. Cada PCS se basa en un sistema de coordenadas geográficas subyacente (datum y elipsoide) y un método de proyección específico.
Un sistema de referencia es la realización física de un datum, compuesto por coordenadas medidas con precisión para puntos o estaciones de control. Conecta el modelo teórico con las posiciones reales utilizadas en topografía y cartografía.
Los datums de mareas se basan en observaciones del nivel del mar en fases específicas de marea (como el nivel medio más bajo), principalmente para hidrografía y navegación. Los datums verticales geodésicos dependen de redes de nivelación a gran escala y modelos de geoide para obtener elevaciones consistentes en regiones o continentes.
La altura ortométrica (H, elevación sobre el nivel medio del mar) se calcula como la altura elipsoidal (h, sobre el elipsoide de referencia) menos la altura del geoide (N, la separación entre el elipsoide y el geoide): H = h - N.
No, diferentes países y regiones han utilizado históricamente datums locales optimizados para su área. Sin embargo, existe una tendencia hacia la adopción de datums globales como WGS 84 para la interoperabilidad, especialmente en aviación, GNSS y cartografía internacional.
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