Sistema de Coordenadas UTM

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Sistema de Coordenadas: UTM El sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator) es un sistema de proyección cartográfico basado en cuadrículas con el cual se pueden referenciar puntos sobre la superficie terrestre. (Valencia) Es un sistema de coordenadas basado en la proyección cartográfica transversa de Mercator, que se construye como la proyección de Mercator normal, pero en vez de hacerla tangente al Ecuador, se la hace tangente a un meridiano. A diferencia del sistema de coordenadas geográficas, expresadas en longitud y latitud, las magnitudes en el sistema UTM se expresan en metros únicamente al nivel del mar, que es la base de la proyección del elipsoide de referencia. (Wikipedia) El sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator) se utiliza para referenciar cualquier punto de la superficie terrestre, utilizando para ello un tipo particular de proyección cilíndrica para representar la Tierra sobre el plano. (TicArte, 2014) 1. HISTORIA El sistema de coordenadas UTM fue desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos en la década de 1940. El sistema se basó en un modelo elipsoidal de la Tierra. Se usó el elipsoide de Clarke de 1866 para el territorio de los 48 estados contiguos. Para el resto del mundo incluidos Alaska y Hawái– se usó el Elipsoide Internacional. Actualmente se usa el elipsoide WGS84 como modelo de base para el sistema de coordenadas UTM.

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Sistema de Coordenadas UTM

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Sistema de Coordenadas: UTMEl sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator) es un sistema de proyeccin cartogrfico basado en cuadrculas con el cual se pueden referenciar puntos sobre la superficie terrestre. (Valencia) Es unsistema de coordenadasbasado en laproyeccin cartogrficatransversa deMercator, que se construye como laproyeccin de Mercator normal, pero en vez de hacerla tangente alEcuador, se la hace tangente a unmeridiano. A diferencia del sistema decoordenadas geogrficas, expresadas enlongitudylatitud, las magnitudes en el sistema UTM se expresan enmetrosnicamente al nivel del mar, que es la base de la proyeccin del elipsoide de referencia. (Wikipedia)Elsistema de coordenadas UTM(Universal Transverse Mercator) se utiliza para referenciar cualquier punto de la superficie terrestre, utilizando para elloun tipo particular de proyeccin cilndrica para representar la Tierra sobre el plano. (TicArte, 2014)1. HISTORIAEl sistema de coordenadas UTM fue desarrollado por elCuerpo de Ingenieros del Ejrcito de los Estados Unidosen ladcada de 1940. El sistema se bas en un modelo elipsoidal de laTierra. Se us elelipsoidedeClarkede 1866 para el territorio de los 48 estados contiguos. Para el resto del mundo incluidosAlaskayHawi se us el Elipsoide Internacional. Actualmente se usa elelipsoide WGS84como modelo de base para el sistema de coordenadas UTM.Anteriormente al desarrollo del sistema de coordenadas UTM varios pases europeos ya haban experimentado la utilidad de mapascuadriculados, enproyeccin conforme, al cartografiar sus territorios en el perodo de entreguerras. El clculo de distancias entre dos puntos con esos mapas sobre el terreno se haca ms fcil usando elteorema de Pitgoras, al contrario que con las frmulastrigonomtricasque haba que emplear con los mapas referenciados enlongitud y latitud. En los aos de post-guerra estos conceptos se extendieron al sistema de coordenadas basado en lasproyeccionesUniversal Transversa de Mercator yEstereogrfica Polar Universal, que es un sistema cartogrfico mundial basado en cuadrcula recta.La proyeccin transversa de Mercator es una variante de laproyeccin de Mercatorque fue desarrollada por el gegrafoflamencoGerardus Mercatoren1569. Esta proyeccin es conforme, es decir, que conserva losngulosy casi no distorsiona las formas pero inevitablemente s lo hace con distancias y reas. El sistema UTM implica el uso deescalasnolinealespara las coordenadas X e Y (longitud y latitud cartogrficas) para asegurar que el mapa proyectado resulte conforme. las coordenadas utm, son tambin reconocidas como coordenadas planas.2. PROYECCIN UTMLasproyeccionesse utilizan para representar un objeto sobre el plano.La proyeccin UTM en concretoposee las siguientescaractersticas:Es una proyeccin cilndrica: Se obtiene proyectando el globo terrqueo sobre una superficie cilndrica.Es una proyeccin transversa: El cilindro es tangente a la superficie terrestre segn un meridiano. El eje del cilindro coincide, pues, con el eje ecuatorial.Es una proyeccin conforme: Mantiene el valor de los ngulos. Si se mide un ngulo sobre la proyeccin coincide con la medida sobre el elipsoide terrestre.Lasventajasde esta proyeccin son las siguientes:Los paralelos y los meridianos aparecen representados mediante lneas rectas formando una cuadrcula. El sistema de coordenadas pasa de ser esfrico a ser rectangular. Resulta sencillo sealar puntos y trazar rumbos entre ellos.Las distancias se miden fcilmente. A distancias pequeas la lnea que une dos puntos es una recta (Esto que parece obvio no lo es tanto, si pones los dedos entre dos puntos de una bola del mundo vers que la distancia ms corta entre ellos es una lnea curva trazada sobre la superficie terrestre).Para reas pequeas se conserva la forma de los accidentes geogrficos sin deformacin significativa.Los rumbos y las direcciones se marcan con facilidad.Como principalesinconvenientessealar que:No existe una uniformidad en la escala de distancias. Las distancias se agrandan a medida que nos separamos del punto de tangencia esfera-cilindro en la direccin perpendicular al cilindro.En latitudes elevadas, alejndonos del punto de tangencia, la deformacin es cada vez ms importante.No se guarda proporcin entre las superficies a diferentes latitudes.No se pueden representar las zonas polares.

Ilustracin 1 Proyeccin cilndrica3. BANDAS UTMSe divide la Tierra en 20 bandas de8Grados de Latitud, que se denominan con letras desde laChasta laXexcluyendo las letras "I" y "O", por su parecido con los nmeros uno (1) y cero (0), respectivamente. Puesto que es un sistema norteamericano (estadounidense), tampoco se utiliza la letra "". La zona C coincide con el intervalo de latitudes que va desde 80 Sur (o -80 latitud) hasta 72 S (o -72 latitud). Las bandas polares no estn consideradas en este sistema de referencia. Para definir un punto en cualquiera de los polos, se usa elsistema de coordenadas UPS. Si una banda tiene una letra igual o mayor que laN, la banda est en el hemisferio norte, mientras que est en el sur si su letra es menor que la "N".4. NOTACIONCada cuadrcula UTM se define mediante el nmero del huso y la letra de la zona; por ejemplo, la ciudad espaola deGranadase encuentra en la cuadrcula30S, yLogrooen la30T.La siguiente figura muestra el resultado de la proyeccin U.T.M. sobre el meridiano de Greenwich (en la parte superior el hemisferio correspondiente al antimeridiano 180y en la parte inferior el hemisferio correspondiente al propio meridiano 0).

Ilustracin 2 Proyeccin sobre el meridiano de GreenwichPodemos observar como aumenta la deformacin a medida que nos alejamos del meridiano (centro de la imagen), y como dejan de mantenerse las distancias.5. HUSOSPara resolver el problema de la deformacin de la proyeccin UTMa medida que nos alejamos del meridiano de tangencia lo que se ha hecho es subdividir la superficie terrestre en60 husoso zonas iguales de 6 grados de longitud. Con ello resultan 60 proyecciones iguales, pero cada una con su respectivo meridiano central. Cada huso debe imaginarse como un gajo de una naranja.Los husos se numeran del 1 al 60 comenzando desde el antimeridiano de Greenwich (180) hacia el Este. De este modo el huso comprendido entre 180 W y 174 W es el primero. El huso comprendido entre 6 W y 0 E es el 30, en el quequeda el cuadrante nororiental de la pennsula ibrica.A su vez, dentro de cada huso se establece una divisin en zonas. Cada zona posee 8de Latitud y 6de Longitud, y se designa con el nmero de su huso y una letra mayscula. El resultado final es una cuadrcula como la que se muestra en la figura:La cuadrcula UTM.

Ilustracin 3 Cuadrcula UTMPara denominar las zonas se usa, como se ha dicho una letra mayscula. Para ello se ha seguido la direccin de Sur a Norte y se ha empezado por la letra C siguindose el alfabeto suprimindose las vocales y las letras que pueden confundirse con un nmero (la B, la Oy la letra P). Las zonas entre la M y la X corresponden al hemisferio Norte, y las zonas entre la C y la Lal hemisferio Sur. Como excepcin, la zona Xposee 12de latitud y se extiende desde los 72N hasta los 84N.En la figura se observa que lapennsula ibricaqueda dentro de 6 zonas:29T, 30T, 31T, 29S, 30S y 31S.Geometra del husoConsideremos, a modo de ejemplo, el huso 31, que se extiende desde los 0a los 6E. Este huso como, cualquier otro, posee un meridiano denominado central que lo divide en dos partes exactamente iguales. Su longitud ser de 3E. Este meridiano central es el que se utiliza en la proyeccin UTMdel huso.La proyeccin UTM, por las razones ya mencionadas, no recogen latitudes superiores a los 84N y a los 80S. La primera zona, de letra X, aparece entre los 84N y los 72N de latitud, y la ltima, con la letra C, entre los 72S y los 80S.

Ilustracin 4 Geometra del husoEn la figura se ilustra el resultado de proyectar el huso 31 segn su meridiano central (3E). Como se ve, ste lo divide en dos partes iguales. Esto permite establecer dos ejes cartesianos X e Y sobre el huso, de tal manera que el eje X es el ecuador y el eje Y el meridiano central. Estos ejes cartesianos permiten, pues, determinar puntos sobre el huso haciendo uso de dos coordenadas rectangulares X e Y, que se denominancoordenadas UTM.El origen del sistema de coordenadas UTM se encuentra en la interseccin del Ecuador con el meridiano central del huso. Cada huso, pues, posee su propio origen de coordenadas.La idea de las coordenadas UTMes que sus dos valores X e Y siempre sean positivos. Por ello no se han elegido las coordenadas X=0 e Y=0 para el origen.Cada zona UTM,expresada por un nmero de huso (1-60) y una letra de zona (C-X), se descompone a su vez en regiones rectangulares de 100 Kms de lado, o sea con una superficie de 100 Kmsx 100 Kms= 10.000 Kms2.Cada cuadrado de 100 Kmsde lado se designa mediante una pareja de letras maysculas (con excepcin de las letras I y O). Esto da lugar a una cuadrcula hectokilomtrica, que en el caso de la pennsula ibrica tiene el aspecto siguiente:

Ilustracin 5 Cuadrcula UTM EspaaLa primera letra de la designacin de los cuadrados de 100 Kmsexpresa la posicin a lo largo de un meridiano en el huso. La segunda letra expresa la posicin del cuadrado a lo largo de un paralelo.De este modo la designacin 30T UN permite identificar un cuadrado de 100 Kmsde lado en la superficie terrestre. La letra U expresa la posicin del cuadrado en la direccin E-W y la letra N en la posicin N-S. El siguiente cuadrado de 100 Kmsa la derecha del UN ser el VN, mientras que el anterior ser el TN. El cuadrado de 100 Km. al Norte del UN ser el UP, mientras que el que se halla al Sur ser en UM.[footnoteRef:1] [1: Franco, Antonio R. 1999. Caractersticas de las coordenadas UTM y descripcin de este tipo de coordenadas. Pag.6.]

6. COORDENADAS UTM

Ilustracin 6 Mapa topogrfico del IGNEn el mapa topogrfico anterior podemos observar la cuadrcula UTM representada en la superficie.Cada cuadrado de esta cuadrcula posee un rea de 1 Km cuadrado (1 Km x 1 Km).

Ilustracin 7 Detalle de la cuadrcula UTMPara hacer referencia a cada punto de la cuadrcula UTMse usan dos valores llamadoscoordenadas. Existe unacoordenada Xque expresa un valor en metros o en kilmetros sobre la horizontal, mientras que lacoordenada Yhace lo propio sobre la vertical del plano.En la figura se anterior se representa un segmento de cuadrcula UTM. Cada cuadrado representa una extensin de 1 Kmx 1 Km. Las coordenada X representa una distancia sobre la horizontal y va tomando los valores en metros: 520.000, 521.000, 522.000, etc., a intervalos de 1.000 m (1 Km). La coordenada Y representa una distancia sobre la vertical y va tomando los valores en metros 4.670.000, 4.671.000, 4.672.000, etc., a intervalos de 1.000 m (1 Km).La posicin del punto A se expresa mediante las coordenadas X e Y de su interseccin sobre la cuadrcula.Este es el caso ms sencillo pero no es el ms frecuente.X=523.000Y=4.673.000Lo ms comn es encontrarnos un punto como el B, que no se sita en ningn vrtice de la cuadrcula. En tal caso nos fijaremos primeramente en el punto C de coordenadas X=525.000 e Y=4.670.000, en un vrtice de la cuadrcula. Ahora debemos medir la distancia horizontal y vertical del punto B al punto C. Si para la distancia horizontal se obtienen 800m, la coordenada X ser 525.000+800=525.800. Si para la distancia vertical se obtienen 700m, la coordenada Y ser 4.670.000+700=4.670.700.La coordenada X aumenta hacia el Este (hacia la derecha) y la coordenada Y lo hace hacia el Norte (hacia arrriba).Adems de las coordenadas X e Y existe un tercer valor llamado coordenada Z. Lacoordenada Zpara un punto expresa su cota o altitud con respecto al nivel del mar expresada en metros.Si el punto A se halla a 872 m sobre el nivel del mar, entonces Z=872.Por tanto, de acuerdo con el sistema de coordenadas U.T.M. cada punto del terreno viene definido por un tro de nmeros, que son las coordenadas X, Y y Z.

BibliografaFranco, Antonio R. 1999. Caractersticas de las coordenadas UTM y descripcin de este tipo de coordenadas. [En lnea] 11 de Septiembre de 1999. http://www.elgps.com/documentos/utm/coordenadas_utm.html.TicArte. 2014. AristaSur. [En lnea] 20 de Febrero de 2014. http://www.aristasur.com/contenido/sistema-de-coordenadas-geograficas-utm.Valencia, Universidad Politcnica de. El sistema de coordenadas UTM. [En lnea] https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/10772/Coordenadas%20UTM.pdf?sequence=1.Wikipedia. Sistema de coordenadas universal transversal de Mercator. [En lnea] http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_coordenadas_universal_transversal_de_Mercator.