Sistemes de coordenades en la creació de mapes
En el món de la cartografia, la informació de localització és el centre de tot el procés. Per determinar amb precisió un punt a la superfície de la Terra, cal una manera estàndard d'expressar "on" es troba aquest punt. Aquí és on entren en joc els sistemes de coordenades. Els sistemes de coordenades serveixen com a llenguatge universal que permet crear, llegir, analitzar i integrar mapes amb altres dades de manera coherent. Sense un sistema de coordenades clar, els mapes serien difícils d'utilitzar perquè la posició dels objectes no es podria determinar amb precisió, sobretot quan els mapes provenen de diferents fonts o s'utilitzen amb finalitats tècniques com la planificació regional, la navegació i la vigilància de desastres.
Comprensió dels sistemes de coordenades
Un sistema de coordenades és un mètode per expressar la posició d'un punt basat en certs valors acordats. En la cartografia, les coordenades s'expressen normalment en dues o tres dimensions: est-oest (x), nord-sud (y) i, de vegades, elevació (z). Un sistema de coordenades no existeix de manera aïllada. Forma part d'un marc més ampli, un sistema de referència geoespacial, que inclou un model de la Terra (datum), projeccions cartogràfiques i unitats de mesura.
Sistema de coordenades geogràfiques (latitud i longitud)
El sistema de coordenades més conegut és el sistema de coordenades geogràfiques, que utilitza la latitud i la longitud. Aquestes coordenades es basen en la forma el·lipsoidal aproximada de la Terra. La latitud mesura l'angle des de l'equador (0°) fins al pol nord (90° N) i al pol sud (90° S). La longitud mesura l'angle des del meridià principal (0°) de Greenwich fins als 180° est o oest.
Les coordenades geogràfiques sovint s'escriuen en diversos formats, per exemple:
1. Graus Minuts Segons (DMS): 7° 48' 30” Latitud Sud, 110° 22' 15” Longitud Est
2. Grau decimal (DD): -7.80833, 110.37083
3. Graus i minuts decimals (DM): 7° 48.500' de latitud sud, 110° 22.250' de longitud est
L'avantatge del sistema geogràfic és la seva naturalesa global i el seu ús generalitzat amb el GPS. Tanmateix, les coordenades de latitud i longitud es mostren en angles, no en unitats de longitud. Per tant, calcular la distància o l'àrea directament a partir de les coordenades geogràfiques no és tan fàcil com amb un sistema de coordenades basat en metres.
Sistema de coordenades projectades (coordenades planes)
Per a la creació de mapes, especialment mapes a gran escala com ara mapes de ciutats, mapes espacials o mapes d'enginyeria, sovint s'utilitza un sistema de coordenades projectades. Aquest sistema projecta la superfície corba de la Terra sobre un pla pla de manera que les coordenades s'expressen en unitats de longitud (normalment metres). Les coordenades projectades solen ser coordenades est (X) i nord (Y).
Els sistemes de projecció són molt útils per a:
– Mesurar distàncies i àrees és més pràctic.
– L'anàlisi espacial (superposició, memòria intermèdia, càlcul d'àrea) esdevé més precisa per a certes regions.
– Integració de dades a escala detallada, per exemple, xarxes viàries, límits terrestres o infraestructures.
Tanmateix, cada projecció té distorsions, incloent-hi distorsions de forma, àrea, distància i direcció. Per tant, l'elecció del tipus de projecció és crucial i s'ha d'adaptar a la finalitat del mapa i a la ubicació de l'àrea que s'està cartografiant.
Datum: La base d'un sistema de coordenades
Sovint es fa referència a les coordenades sense esmentar les dades, tot i que les dades determinen la posició de les coordenades respecte al model de la Terra. Les dades són un paràmetre que defineix la mida i la forma de l'el·lipsoide i com s'"adapta" a la Terra real.
Exemples de dades comunes:
– WGS84 (Sistema Geodèsic Mundial 1984): estàndard global utilitzat pel GPS.
– NAD83 (Amèrica del Nord), ETRS89 (Europa) i altres dades nacionals.
– A Indonèsia, hi ha sistemes de referència com el DGN95 que estan relacionats amb el WGS84, així com altres sistemes de referència utilitzats en la cartografia nacional.
Si les dades són diferents, les coordenades que semblen iguals poden apuntar a ubicacions que estan desviades per diversos metres o fins i tot desenes de metres. En la cartografia de precisió, aquesta diferència és significativa.
Exemple d'un sistema UTM en cartografia
Un dels sistemes de coordenades projectades més populars és l'UTM (Universal Transverse Mercator). L'UTM divideix la Terra en 60 zones, cadascuna de 6° de longitud. Cada zona té el seu propi sistema de coordenades. Per exemple, Indonèsia es troba en diverses zones, com ara les zones 46, 47, 48, 49, 50, 51 i 54, depenent de la ubicació.
Avantatges de la UTM:
– L'ús de metres com a unitat facilita els càlculs.
– Distorsió relativament petita a cada zona.
– Àmpliament utilitzat en SIG i cartografia.
Tanmateix, el punt feble és que quan l'àrea de mapatge creua els límits de la zona, el processament de dades es complica més perquè les coordenades es troben en sistemes de zones diferents.
Sistemes de coordenades locals i quadrícules de mapa
A més dels sistemes globals com els geogràfics i els UTM, també hi ha sistemes de coordenades locals. Aquests sistemes estan dissenyats per a necessitats específiques, com ara projectes de construcció, mineria o cartografia d'àrees petites. Els sistemes locals solen ser més senzills i estan dissenyats per adaptar-se a una àrea de treball específica, minimitzant la distorsió i fent que les mesures siguin més pràctiques.
A més, els mapes impresos sovint presenten una quadrícula (línies en quadres o línies de latitud-longitud) com a referència visual. Les quadrícules ajuden els usuaris del mapa a llegir ràpidament la posició dels objectes i faciliten la generació d'informes d'ubicació, per exemple en mapes topogràfics o militars.
La relació dels sistemes de coordenades amb els SIG i el GPS
A l'era moderna, la cartografia està estretament lligada a les tecnologies SIG (Sistema d'Informació Geogràfica) i GPS (Sistema de Posicionament Global). El GPS normalment proporciona coordenades en format geogràfic i el datum WGS84. Quan s'utilitzen dades GPS en SIG per crear mapes, sovint es requereixen els processos següents:
– Reprojacció: canviar el sistema de coordenades de geogràfica a projecció (per exemple, a UTM).
– Transformació de dades: ajusta les dades perquè coincideixin amb altres dades utilitzades.
– Ajust d'escala i precisió: garantir que les dades siguin adequades per a l'escala del mapa prevista.
Un error comú en la cartografia digital és barrejar dades de diferents sistemes de coordenades sense la transformació adequada. Això pot canviar la ubicació dels objectes, crear solapaments inexactes o produir anàlisis incorrectes.
Precisió i selecció de sistemes de coordenades
En la creació de mapes, l'elecció del sistema de coordenades ha de tenir en compte:
1. Mida de l'àrea: per a àrees molt grans, un sistema o projecció geogràfica específica és més adequada; per a àrees petites, una projecció local pot ser més precisa.
2. Finalitat del mapa: els mapes de navegació requereixen indicacions consistents, els mapes temàtics es poden centrar més en l'àrea o la distribució, els mapes d'enginyeria requereixen coordenades mètriques precises.
3. Font de dades: si la majoria de les dades són en WGS84, conservar aquestes dades pot facilitar la integració.
4. Escala del mapa: com més gran sigui l'escala (més detallada), més important serà la precisió de les dades i la projecció correcta.
En el context del treball professional, les normes nacionals o les agències cartogràfiques (per exemple, les agències geoespacials) generalment proporcionen directrius recomanades per al sistema de coordenades per garantir que les dades siguin compatibles entre les agències.
Tancament
Els sistemes de coordenades són elements fonamentals en la cartografia, ja que constitueixen la base per determinar la ubicació i integrar dades espacials. Les coordenades geogràfiques (latitud-longitud) són adequades per a la referència global i l'ús general, com ara el GPS, mentre que les coordenades projectades, com ara l'UTM, faciliten la mesura de la distància i l'àrea en metres. No s'han de passar per alt els datums i les projeccions, ja que tenen un impacte significatiu en la precisió posicional. Si entenem els sistemes de coordenades, incloent-hi com triar-los i aplicar-los, els mapes resultants seran més precisos, coherents i fiables per a una varietat de propòsits, des de l'educació fins a la planificació espacial i la presa de decisions.
