Cartografía y Orientación
por
Juan Miguel Suay Belenguer Ingeniero Superior Industrial Técnico de Emergencias del Consorcio Provincial de Bomberos de Alicante
Cartografía y Orientación
2002. Juan Miguel Suay Belenguer. C/ El de Pagan, 44, bungalow 37. San Juan de Alicante (Alicante) España – Spain.
[email protected]
-2-
Cartografía y Orientación
Cartografía y Orientación La Figura de la Tierra La forma y dimensiones de la Tierra ha preocupado al hombre desde tiempos remotos, para lo cual se idearon una serie de métodos que se basados en el empleo de la trigonometría, naciendo lo que se conoce con el nombre de Geodesia. La Geodesia la podemos definir como: ciencia cuyo objeto es el estudio de la forma y magnitud del globo terrestre o de una parte de él y la representación de grandes extensiones de su superficie, en las cuales debe tenerse en cuenta la curvatura de la Tierra. La Topografía es la ciencia que indica la configuración de formas naturales y artificiales presentes en la superficie terrestre, y las reproduce detalladamente y de forma gráfica por medio de mapas o modelos tridimensionales. La Topografía puede considerarse como una ciencia auxiliar de la Geodesia, cuyo objeto es la representación de la superficie del terreno sobre un plano, con todos sus accidentes detallados. La Cartografía es un conjunto de técnicas, cuyo fin es el estudio y interpretación de los mapas o representaciones del terreno, que han sido elaborados con ayuda de la Topografía y la Geodesia. Un Mapa es la representación a escala de las características correspondientes a una parte del globo terrestre, desarrollada sobre una superficie plana.
La Tierra posee una forma geométrica irregular que no se ajusta exactamente a ningún cuerpo geométrico conocido. Como primera aproximación se supuso que nuestro planeta tenía la forma de una esfera, pero las medidas realizadas ajustaron la forma de la tierra a un elipsoide1 de revolución aplastado por los polos. Esta aproximación sería cierta si las masas internas del planeta fueran homogéneas. 1
Un elipsoide es el cuerpo geométrico que se genera al girar una elipse sobre uno de sus ejes. Siendo la elipse una curva cerrada, resultante de la sección de un cono circular practicada por un plano que encuentra todas las generatrices del mismo lado del vértice, y caracterizada por los dos focos que posee y por sus dos ejes perpendiculares. -3-
Cartografía y Orientación
Para tener en cuenta esto, se define otra superficie física real denominada geoide, que es la superficie que tendría la Tierra definida por los mares en calma idealmente prolongada por debajo de los continentes. Por último comentar que en los cálculos geodésicos es fundamental un punto denominado datum que el lugar donde el elipsoide y el geoide coinciden. Para la confección de los mapas se debe conocer la situación exacta de una red de puntos fijos, que tienen una representación material en la superficie real de la Tierra, tales puntos reciben el nombre de vértices geodésicos. Estos puntos estarán referidos a una de las superficies definidas, ya sea el geoide o el elipsoide de revolución. Pero como un elipsoide es una figura muy conocida, que puede ser representada algebraicamente mediante una formula, los vértices geodésicos se refieren al mismo para poder tratarlos posteriormente con más facilidad. A partir de los vertices geodésicos el resto de los puntos sobre la superficie terrestre se trasladan a la superficie del elipsoide, que por medio de las proyecciones cartográficas se representan en un plano. En el elipsoide de referencia a los puntos de intersección del eje de revolución con la superficie se denominan polos. Al círculo máximo resultante de la intersección de un plano que contenga al eje de revolución se denomina meridiano. Todo plano perpendicular a eje de revolución, genera sobre el elipsoide los paralelos. La intersección del plano que siendo perpendicular al elipsoide pasa por el centro del mismo se denomina ecuador. El primer meridiano es un meridiano elegido por convenio como origen de la longitud2.
2
Ver más adelante el apartado de coordenadas geográficas. -4-
Cartografía y Orientación
Proyecciones Cartográficas
Una proyección cartográfica es la correspondencia biunívoca3 entre los puntos del elipsoide y sus transformados en un plano. Aunque existe una gran variedad de proyecciones, es común a todas ellas la idea de transformación de las coordenadas geográficas, longitud y latitud4, que definen la posición de un punto (P) sobre el elipsoide de referencia, en otras coordenadas del tipo cartesiano que indicaran la posición de otro punto (P'), homólogo del primero, en una superficie plana que es lo que denominaremos mapa.
3
Una correspondencia unívoca es la relación que se establece entre elementos de distintos conjuntos cuando a cada elemento del primer conjunto le corresponde uno del segundo. Correspondencia biunívoca, relación que además de ser unívoca, es recíproca (es decir: a cada elemento del segundo conjunto le corresponde un y sólo un elemento del segundo). 4 Ver más adelante el apartado de coordenadas geográficas. -5-
Cartografía y Orientación
Los distintos sistemas de proyección cartográfica se diferencian en las distintas leyes de transformación que se utilizan para su generación. Estas leyes pueden ser de tipo geométrico (proyecciones puras) o por medio de relaciones matemáticas (proyecciones modificadas). Toda proyección introduce una deformación en la representación de la superficie terrestre. Para que tenga utilidad, se ha de intentar que conserve el mayor número de propiedades métricas5 posibles. Dependiendo del número que conservan se clasifican en: •
Proyecciones conformes: cuando en ellas se conservan los ángulos del terreno (dos rectas que se cruzan con un cierto ángulo en el terreno, sus homólogas en el plano se cortaran bajo ese mismo ángulo).
•
Proyecciones equivalentes: el mapa conserva las áreas del terreno; estas y sus homólogas en el mapa presentarán la misma área, teniendo en cuenta el factor de escala del mapa.
•
Proyecciones automecoicas: cuando conservan las distancias en ciertas direcciones en el mapa. Una proyección automecoica no es posible que lo sea en todas direcciones.
5
Distancias, ángulos y superficies -6-
Cartografía y Orientación
La Proyección Universal Transversa Mercator (UTM) es el sistema de representación oficial para toda la cartografía que se edita en España. Esta proyección considera a la Tierra con la forma del Elipsoide Internacional de referencia de Hayford, tangente interiormente a un cilindro, cuyo eje se sitúa en el plano del ecuador. Para evitar las deformaciones que se producirían conforme nos alejamos del punto de tangencia, solo se proyecta zonas de 6º de amplitud siendo el meridiano tangente al central de estos 6º, es decir la proyección abarca 3 º Este y 3º Oeste. De esta forma y para una zona vecina se supone girada la Tierra con respecto al cilindro 6º, volviendo a proyectar 3º Este y 3º Oeste. Conseguiremos así que la deformación sea mínima y en toda la zona igual. Proyectando los puntos de la superficie de la Tierra sobre el cilindro, según una ley determinada, y después desarrollándolo, nos aparece sobre el mismo, una figura de proyección con forma de huso, cuyos meridianos límites están separados 6º y marcados los paralelos de
-7-
Cartografía y Orientación
8º en 8º hacia el norte y hacia el sur del ecuador. Queda por tanto la tierra dividida en 60 husos iguales. La proyección así construida es conforme, siendo el meridiano central de cada huso automecoico y representado por una línea recta.
Sistemas de Coordenadas Coordenadas Geográficas Para situar un punto sobre la superficie de la Tierra se recurre a las llamadas coordenadas geográficas, la situación del punto se lleva a cabo por la intersección de un meridiano con un paralelo, los cuales se definen por las coordenadas denominadas: Longitud y Latitud.
Longitud es Distancia angular de un punto tomada sobre el plano ecuatorial, entre los 0180º hacia el este u oeste respecto del meridiano de Greenwich6. Latitud distancia angular tomada perpendicularmente a un plano ecuatorial de referencia, de 0 a 90º hacia el norte o el sur, contada para un lugar determinado. 6
Meridiano que pasa por el Observatorio Astronómico de Greenwich situado cerca de Londres (Inglaterra), que desde 1884 se toma como origen de longitudes, -8-
Cartografía y Orientación
Los puntos de latitud norte se dicen que se encuentran en el hemisferio norte y los de latitud sur son del hemisferio sur.
Coordenadas UTM En la proyección UTM se transforman las coordenadas geográficas, longitud y latitud de un punto sobre la superficie de la Tierra, en otras de tipo cartesiano en el plano de proyección (mapa). Los puntos en este sistema se definen por coordenadas con orígenes distintos para el hemisferio Norte y el hemisferio Sur. Para el hemisferio norte se toma como origen un punto situado en el ecuador y determinado por la intersección de una paralela al meridiano central del huso, distanciada 500 Km. Para el hemisferio sur se toma como origen un punto situado en la misma perpendicular al ecuador desde el punto antes definido para el hemisferio norte pero 10.000 Km por debajo de este. Esto se hace para que las coordenadas sean positivas en los dos hemisferios. Los husos obtenidos en la proyección generan una cuadrícula, de las que las 20 filas, denominadas zonas, de 8º de amplitud7 se identifican con una letra del alfabeto desde la C, exceptuando la I y la O pare evitar confusiones, hasta la X. Los husos van numerados del 1 al 60 empezando a contar desde el meridiano 180º hacia el este. Cada cuadricula del huso se divide a su vez en rectángulos de 100 Km, que se identifican por una combinación de dos letras. Estos rectángulos se dividen sucesivamente hasta la obtención de las hojas de los mapas a gran escala.
7
La más alejada del ecuador en el hemisferio norte tiene una amplitud de 12º -9-
Cartografía y Orientación
España se encuentra ubicada entre los husos 28, 29, 30 y 31:
Cuadricula cienkilometrica
- 10 -
Cartografía y Orientación
Las coordenadas UTM se identifican mediante unas cifras que podemos encontrar impresas en los bordes de un mapa. La cuadrícula se configura para que formen cuadrados de un kilometro de lado. Así para determinar las coordenadas de un punto sobre el mapa, solo tendremos que seguir los siguientes pasos:
1 Localizar el punto que queremos determinar sus coordenadas (ejemplo: "Casa de Alenda")
- 11 -
Cartografía y Orientación
2 Se anota el número que aparece en el borde vertical del mapa (coordenada Y) más próximo por debajo del punto a determinar (ejemplo: 4247). 3 Se divide verticalmente en diez partes la cuadrícula donde se encuentra el punto y se mide la distancia a la recta horizontal al punto, estimando las centésimas (ejemplo: 0,75). 4 Se anota el número que aparece en el borde horizontal del mapa (coordenada X) más próximo a la izquierda del punto a determinar (ejemplo: 703). 5 Se divide horizontalmente en diez partes la cuadrícula donde se encuentra el punto y se mide la distancia a la recta vertical al punto, estimado si fueran necesario las centésimas (ejemplo: 0,9). Valor de las coordenadas UTM: X = 703,90
Y = 4247,75
Coordenadas Locales Si nos encontramos en un lugar determinado de la Tierra, podemos definir un sistema local de coordenadas que nos permitirá localizar otro punto, situado en el mismo plano, con tan solo indicar un ángulo horizontal respecto al Norte y una distancia. En el caso que el punto no se encuentre en el mismo plano necesitaremos además de un ángulo vertical.
- 12 -
Cartografía y Orientación
El origen de los ángulos horizontales se denomina Norte. Dependiendo de la forma en el que se mida dicho norte podemos distinguir: Norte Geográfico (Ng): es la dirección del polo geométrico de la Tierra, es decir el punto de intersección del eje de rotación con la superficie del elipsoide de referencia. Norte Magnético (Nm): es la dirección que marca la aguja imantada de la brújula. El norte magnético no posee una posición fija respecto a la superficie terrestre, ya que varia a lo largo de los años. Al ángulo formado por la dirección del norte magnético respecto al geográfico se denomina declinación magnética (δ). El valor de este ángulo no es fijo, ya que varía con el tiempo y la posición geográfica del observador. En los mapas viene reflejado el valor de la declinación magnética, así como el grado de variación anual. Así en el Mapa Topográfico Nacional podemos leer: DECLINACIÓN DATOS PARA EL CENTRO DE LA HOJA VALOR MEDIO DE LA DECLINACIÓN MAGNÉTICA PARA EL δ = 3º 05' Oeste 1 DE ENERO DE 1989 La declinación disminuye cada año 8' 7
En España la declinación magnética tiene dirección oeste y en estos momentos difiere poco del norte geográfico. Norte de Cuadricula (Nc) o UTM: es la dirección de la cuadricula vertical kilométrica generada en la proyección UTM que no coincide con la dirección norte - sur geográfica, esto solo ocurre en el meridiano central del huso. Se denomina convergencia (ω) al ángulo que forma en un mapa la cuadricula kilométrica vertical UTM con el norte geográfico. Dependiendo si la hoja del mapa se encuentra al este o al oeste del meridiano central del huso, el Norte de la cuadricula se encontrará al este (1) o al oeste (2) del norte geográfico. En el mapa vendrá reflejado esta circunstancia así como el valor del ángulo para el centro de la hoja. - 13 -
Cartografía y Orientación
Ángulos horizontales
Dependiendo respecto a que "norte" medimos el ángulo horizontal se denomina: Rumbo (r) es el ángulo que forma una dirección con el norte magnético y medido en el sentido de las agujas de un reloj. Se miden con ayuda de una brújula. Acimut (a): es el ángulo que forma una dirección con el norte geográfico y medido en el sentido de las agujas de un reloj. Acimut = Rumbo ± Declinación Orientación (o): es el ángulo medido sobre un mapa entre la dirección y el norte de la cuadrícula en el sentido de las agujas de un reloj. Los ángulos se miden en grados sobre un plano, con ayuda de transportador de ángulos.
- 14 -
Cartografía y Orientación
Existen tres tipos de grados utilizados en topografía: los grados sexagesimales son aquellos que suponen la circunferencia dividida en 360 grados, a la vez cada grado se divide en 60 partes denominadas minutos y cada minuto en 60 segundos. Los grados centesimales suponen a la circunferencia dividida en 400 grados y cada grado en cien partes denominada minutos y cada minuto en 100 segundos. Por último la milésima militar que divide la circunferencia en 6.400 partes iguales denominada milésima.
Ángulos verticales
Distancias Además de los ángulos para localizar un punto es necesario determinar la distancia que se encuentra del observador. Se definen tres distancias:
- 15 -
Cartografía y Orientación
Distancia Real (Dr): es el espacio que recorreríamos si fuéramos andando del punto O al punto P. Distancia Geométrica (Dg): es la longitud de la recta que une los dos puntos. Distancia Reducida (Drd): es la longitud de la proyección sobre un plano horizontal de la distancia geométrica. Esta distancia es la que figura en los mapas.
Orientación En el sistema de coordenadas locales, para calcular los ángulos horizontales necesitamos conocer la dirección Norte, el conjunto de técnicas que nos permite localizar los puntos cardinales en el terreno es lo que se conoce como orientación o orientarse. Distinguimos cuatro formas de orientarse:
Magnética Por medio de la brújula hallamos la dirección del polo Norte magnético, que sabiendo el ángulo de declinación hallamos el Norte geográfico. Los restantes puntos cardinales se hallan sabiendo que el Este tiene un ángulo de acimut de 90º, el Sur 180º y el Oeste 270º
Astronómica Para este tipo de orientación se utilizan las estrellas, la cual lógicamente solo puede emplearse de noche. Si prolongamos el eje de rotación de la Tierra y suponemos la misma rodeada por una esfera imaginaria en la que están proyectadas las estrellas, la esfera celeste. La intersección del eje con dicha esfera determina el Polo Norte y Sur Celeste.
- 16 -
Cartografía y Orientación
En el hemisferio Norte cerca del Polo Norte Celeste a 1º 8', se encuentra la estrella Polar que pertenece a la constelación de la Osa Menor.
Por el movimiento de rotación de la Tierra todas las demás estrellas parecen moverse alrededor de la estrella polar, si bien esta estrella no es mi brillante, puede localizarse fácilmente con ayuda de la constelación de la Osa Mayor, la cual esta compuesta de siete estrellas, las dos últimas determinan una alineación hacia la estrella Polar, a una distancia igual a cinco veces la distancia entre las dos estrellas. Existe otra constelación, Casiopea, con forma de W o M, dependiendo de la hora y fecha que se realice la observación, que también nos puede servir para localizar el Norte. Hay que tener en cuenta que estas constelaciones, denominadas circumpolares, varían de posición en su rotación diurna, alrededor del polo, por lo tanto dependiendo de la fecha y la hora de la noche que realicemos la observación, las encontraremos en otra posición que la mostrada.
Solar El Sol sale por el Este y se mueve formando un arco hacia el sur y se pone por el Oeste. El momento en que el Sol alcanza su punto más elevado sobre el horizonte es cuando pasa por el meridiano del lugar cosa que ocurre al mediodía, es decir a las doce horas solares, que no tienen porque coincidir con la que marca el reloj. En España se adelanta la hora en invierno una hora respecto al horario del Sol y en verano dos. Además el recorrido del Sol sobre la esfera celeste no es tan regular como nuestros relojes existiendo un desfase entre la hora solar y la hora oficial. Veamos dos modos de orientación con ayuda del Sol: - 17 -
Cartografía y Orientación
Existe un método de hallar la dirección Norte Sur geográfica con ayuda de la sombra que proyecta una estaca colocada verticalmente en una superficie lisa. Unos minutos antes del mediodía marcamos con ayuda de una piedra el final de la sombra de la estaca, esperamos unos minutos y volvemos a repetir el proceso y colocando piedras, de esta forma comprobaremos que la sombra se va haciendo cada vez más corta para luego alargarse de nuevo. La línea que una la base de la estaca con la sombra más corta será aproximadamente la dirección Norte Sur buscada.
Para hallar una estimación aproximada de la dirección Norte se puede emplear un reloj de pulsera que tenga manecillas. Se orienta el reloj de forma que la aguja pequeña señale la
- 18 -
Cartografía y Orientación
dirección del Sol, la bisectriz8 del ángulo que forma la aguja pequeña con el punto que marca la una en invierno y las dos en verano nos dará la dirección Norte Sur
Otros métodos La orientación por indicios naturales nos puede servir cuando no dispongamos de otros métodos para orientarnos. El mayor verdor y humedad la encontramos en construcciones y vegetación orientadas hacia el Norte, debido a su escasa insolación. La nieve permanece más tiempo en las vertientes norte o umbrías. En los troncos cortados de los árboles los anillos son más gruesos en el Norte y apretados en el sur. Existen otras indicaciones que la experiencia y conocimiento del medio natural nos permitirá identificar.
Mapas Un Mapa es la representación a escala de las características correspondientes a una parte del globo terrestre, desarrollada sobre una superficie plana. Según el uso para el que se desarrollan los mapas se representan a muy diversas escalas, que permiten relacionar el tamaño de lo representado con su tamaño real; así como con diferentes proyecciones cartográficas. Los mapas se encuentran orientados de tal forma que el Norte Geográfico se encuentre situado en la parte superior del plano, el Norte magnético suele representarse mediante un símbolo, normalmente una flecha, en la cual se especifica el valor de la declinación magnética. Para que la gran cantidad de información que contiene un mapa sea fácilmente legible, se utilizan una serie de símbolos, sombreados y colores convencionales. Su significado suele mostrarse en la leyenda del mapa, aunque la frecuencia de su uso ha permitido la aceptación generalizada de algunos elementos, así por ejemplo los cursos fluviales y masas de agua se representan de color azul, los núcleos urbanos con puntos, las explotaciones mineras con dos martillos o picos cruzados, etc.
Escala Todos los mapas están representados a escala, esto significa que hay una relación entre el tamaño de lo representado y su tamaño en la realidad. Por tanto, la escala de un mapa corresponde con la relación existente entre la distancia de dos puntos de la superficie terrestre y la distancia correspondiente a dichos puntos representados en él. Las escalas se pueden dar en forma numérica, como por ejemplo: 1:25.000, cuyo significado es que 8
Bisectriz: recta que divide en dos partes iguales a un ángulo - 19 -
Cartografía y Orientación
una unidad en el mapa representa, 25.000 en la superficie real9; o bien de forma gráfica, mediante un segmento dividido según la longitud del mapa que corresponde con las unidades de distancia reales.
Escala Numérica y Gráfica en una hoja del Mapa Topográfico Nacional
En nuestro trabajo de bomberos, manejaremos escalas grandes, como es la 1:10.000 en callejeros y planos de detalle, escalas medias como la 1:25.000 en los incendios forestales, y escalas pequeñas de 1:100.000 ó 1:200.000 en los mapas provinciales. El Mapa Topográfico Español El mapa topográfico español a escala 1:50.000 comenzó su publicación en 1875. Consta de 1.114 hojas representadas según una proyección poliédrica10. Cada hoja 1:50.000 comprende un espacio de 20º de longitud por 10º de latitud, y su representación al completo, se llevó a término en 1968 por el Instituto Geográfico Nacional. En 1970 se adopta el sistema UTM y cinco años más tarde se inicia una nueva edición del mapa topográfico nacional a escala 1:25.000, que es el que se usa en la actualidad. El Servicio Geográfico del Ejercito es el otro organismo estatal que produce cartografía en el ámbito nacional. El sistema de proyección usado es también UTM, pero a escala 1:50.000.
Curvas de Nivel Para la representación de la orografía del terreno en un mapa se realiza por llamadas curvas de nivel. Para lo cual se suponen los elementos que configuran la corteza terrestre seccionados por planos horizontales imaginarios, equidistantes y paralelos a uno de referencia, las curvas resultantes de esta intersección, proyectadas sobre el plano, es lo que se conoce como curvas de nivel. El valor de la altitud o cota de la curva, respecto al plano de referencia11 que denominamos cota cero, se representa en el mapa mediante un número asociado a la misma. Se llama equidistancia a la distancia medida verticalmente, entre los planos que generan las curvas de nivel, que en el caso del Mapa Topográfico Nacional a escala 1:25.000 esta equidistancia es de 10 metros. 9
1:25.000 (1 cm = 250 m); 1:50.000 (1 cm = 500 m); 1:100.000 (1 cm = 1 Km) Este tipo de proyección tiene su fundamento en utilizar la técnica de circunscribir a la superficie terrestre un poliedro de caras trapezoirales, tangentes en su centro al centro de otro trapecio curvilíneo de dicha superficie, limitado por paralelos y meridianos. 11 En España nivel medio del mar en Alicante. 10
- 20 -
Cartografía y Orientación
Denominaremos desnivel entre dos puntos a la diferencia entre sus altitudes o lo que es lo mismo a la diferencia de cota entre las dos curvas que pasan por los puntos.
Llamaremos línea de máxima pendiente entre dos curvas de nivel al segmento de menor longitud que une dos puntos de dos curvas consecutivas. En los puntos AB de la figura son perpendiculares a las tangentes a dicha curva.
- 21 -
Cartografía y Orientación
Se llama pendiente del terreno en un punto entre dos curvas, a la línea de máxima pendiente que pasa por el punto. Numéricamente la pendiente que existe entre dos puntos separados una distancia D y con un desnivel H se expresa en tanto por ciento por la siguiente fórmula: p (%) =
H × 100 D
Se denomina perfil del terreno a la sección que produce un plano vertical, estos serán longitudinales o transversales según la dirección de corte. Su trazado se realiza de la siguiente manera:
- 22 -
Cartografía y Orientación
1 Se dibuja una recta que una los dos puntos entre los cuales se quiere hallar el perfil. La recta que lo une será la intersección del plano longitudinal y el plano del mapa. 2 Se señalan los puntos de intersección de la traza del plano con las curvas de nivel. 3 Se traza un eje de coordenadas cuya ordenada representa la cota de los puntos hallados y la abscisa la distancia entre los puntos, todo ello a la escala adecuada. 4 Se sitúan los puntos en el eje de coordenadas. 5 Se unen esos puntos. Interpretación de las Curvas de Nivel Las curvas de nivel tienen una serie de condiciones que esta impuesta por definición, así las curvas de nivel son líneas cerradas, sin influir los límites del dibujo, no deben cortarse12 y no pueden bifurcarse.
12
Pendiente Fuerte
Pendiente Suave
Cumbre o Cota
Vértice Geodésico
Salvo en la representación de acantilados cóncavos o extraplomos. - 23 -
Cartografía y Orientación
Si las curvas de nivel están muy juntas indica la existencia de una fuerte pendiente y por el contrario si están más separadas, indica una pendiente más suave. Si las curvas de nivel son concéntricas y las cotas de las mismas son ascendentes hacia el centro, estaremos representado una cumbre o cota. Puesto que la equidistancia no tiene porque ser múltiplo de la altura de la elevación ocurrirá que en la curva central no acabará la elevación y sin embargo será menor que dicho valor, en estos casos se señala la cota máxima por medio de un punto con el valor de dicha cumbre o por medio de un triángulo si la elevación es un vértice geodésico. En el caso de que las curvas concéntricas, tengan sus cotas asociadas descendientes hacia el centro tendremos la representación de una sima o depresión.
Sima o depresión. Los valores de las cotas de las curvas concéntricas son decrecientes.
Los salientes o crestas son ondulaciones del terreno que presentan convexidad al observador. Todo saliente tiene dos vertientes y se reconocen porque las curvas de menor cota envuelven a las de mayor cota. Los entrantes o vaguadas son ondulaciones del terreno que presentan concavidad al observador. Se reconocen en el plano porque las curvas de mayor cota envuelven a las de cota menor.
Saliente o Cresta
Entrante o Vaguada
- 24 -
Cartografía y Orientación
Entre dos crestas encontramos siempre una vaguada encontrándonos esta sucesión en las laderas o vertientes de las montañas.
Ladera
Un collado o puerto es una formación compuesta de dos crestas y dos vaguadas unidas de la siguiente forma:
- 25 -
Cartografía y Orientación
- 26 -
Cartografía y Orientación
Navegación
- 27 -
Cartografía y Orientación
- 28 -
Cartografía y Orientación
La Brújula La brújula es el instrumento empleado en navegación y topografía para orientarse y conocer el rumbo. Existen muchos modelos de brújulas, pero el más generalizado es la brújula magnética. Consta de una aguja imantada que puede girar libremente, dentro de una carcasa, tendiendo a orientarse conforme las líneas de fuerza del campo magnético terrestre, señalando la dirección del norte magnético. El modelo que vamos a describir a continuación, es el empleado en prácticas de orientación sobre mapas, dispone de una carcasa transparente con una serie de líneas auxiliares, un limbo graduado para la medida de rumbos y una aliada o mira para trazar visuales.
Partes de la Brújula Magnética
- 29 -
Cartografía y Orientación
La carcasa contiene un líquido que amortigua el movimiento de la aguja imantada, para que no oscile durante las mediciones. Esta carcasa es circular y esta rodeada por un limbo graduado en grados sexagesimales, en sentido de las agujas del reloj. Dibujado en el fondo se encuentra la flecha de dirección y las líneas de meridiano. Estas líneas auxiliares giran solidariamente con el limbo móvil y se emplean para el transporte de ángulos sobre los mapas, como veremos más adelante. La punta de la flecha de dirección coincide con el cero de la graduación del limbo, por lo que la brújula medirá rumbos. Este modelo puede ser ajustado para que mida el acimut, para lo cual, se puede desplazar los grados de declinación existentes en el lugar de utilización, la punta de la flecha al Este o al Oeste del cero del limbo. De esta manera las medidas que realicemos estarán corregidas en declinación.13 Como elemento auxiliar esta brújula tiene un clinómetro, mediante el cual se pueden realizar mediciones de ángulos verticales, pendientes del terreno, determinación de alturas, etc. Para medir un ángulo vertical o altura se procede de la manera siguiente:
Se coloca la flecha de dirección de modo que marque el limbo el valor 90º, se pone la brújula en posición vertical apuntando el borde largo hacia el punto que queremos medir la altura. La flecha del índice del clinómetro nos marcará el ángulo de la visual respecto a la horizontal.14 13
Como no todas las brújulas tienen este sistema, en las explicaciones que siguen suponemos que siempre trabajamos con rumbos. 14 Consultar el apartado de trigonometría en capítulo: "Conocimientos Generales". - 30 -
Cartografía y Orientación
Utilización de la Brújula Orientación de un Mapa Los mapas lleva marcada la dirección Norte Sur en uno de sus márgenes, de hecho este coincide con un meridiano geográfico. Para orientar el plano respecto al Norte geográfico se procede de la manera siguiente: 1 Se gira el limbo hasta que marque cero. 2 Se coloca la brújula sobre el meridiano geográfico, de tal forma que las líneas marcadas sobre la carcasa giratoria sean paralelas al mismo. 3 Se gira el plano, junto con la brújula hasta que la aguja magnética señale el ángulo de declinación, leído en el limbo móvil.
Navegación Medida de un Rumbo
- 31 -
Cartografía y Orientación
Determinación sobre el Terreno de la Dirección de un Rumbo Conocido
Hallar el Rumbo AB sobre un Mapa
- 32 -
Cartografía y Orientación
Determinación de la Posición en un Mapa Mediante dos Objetos Reconocibles Cuando no se conoce la posición en el mapa, pero pueden identificarse dos o más objetos visibles (vértices geodésicos, edificaciones, etc.) y localizarlos en el mapa, se puede hallar la posición empleando el siguiente método.
Supongamos que nos encontramos en algún lugar de 3 e identificamos en 1 y 2 los vértices de San Pascual y del Fontcalent. Seguiremos los siguientes pasos: 1 Medimos el rumbo del vértice de San Pascual, mediante el método anteriormente descrito. 2 Hacemos las correcciones oportunas para transformarlo en un ángulo de orientación. 3 Colocamos la brújula sobre el mapa, con la tapa extendida hacia el vértice, de tal forma que el borde largo pase por él (paso 1). 4 Girar la brújula sobre el pico, hasta que las líneas marcadas sobre el limbo móvil queden paralelas a los meridianos UTM (paso 2).
- 33 -
Cartografía y Orientación
5 Trazar una línea que pase por el vértice siguiendo el borde de la brújula. 6 Repetir el mismo procedimiento para el otro vértice, (paso 3 y 4). 7 El punto de intersección de las dos direcciones obtenidas, nos dará la situación donde nos encontramos.
- 34 -
Cartografía y Orientación
- 35 -
Cartografía y Orientación
- 36 -
Cartografía y Orientación
LA ROSA DE LOS VIENTOS
- 37 -
Cartografía y Orientación
N N 1/4 NE NNE NE 1/4 N NE NE 1/4 E ENE E 1/4 NE E E 1/4 SE ESE SE 1/4 E SE SE 1/4 S SSE S 1/4 SE S S 1/4 SO SSO SO 1/4 S SO SO 1/4 O OSO O 1/4 SO O O 1/4 NO ONO NO 1/4 O NO NO 1/4 N NNO N 1/4 NO
NOMBRE DEL RUMBO Norte Norte cuarta al Nordeste Nor-Nordeste Nordeste cuarta al Norte Nordeste Nordeste cuarta al Este Este-Nordeste Este cuarta al Nordeste Este Este cuarta Sudeste Este-Sudeste Sudeste cuarta al Este Sudeste Sudeste cuarta al Sur Sur-Sudeste Sur cuarta al Sudeste Sur Sur cuarta al Sudoeste Sur-Sudoeste Sudoeste cuarta al Sur Sudoeste Sudoeste cuarta al Oeste Oeste-Sudoeste Oeste cuarta al Sudoeste Oeste Oeste cuarta al Noroeste Oeste-Noroeste Noroeste cuarta al Oeste Noroeste Noroeste cuarta al Norte Nor -Noroeste Norte cuarta al Noroeste
- 38 -
Cartografía y Orientación
NOMBRES DE LOS VIENTOS Nombre Ábrego
Dirección Zona de influencia Sudoeste (SO) Andalucía Castilla-La Mancha Castilla-Léon Extremadura Sudeste (SE) Valle del Ebro Bochorno Noroeste (NO) Valle del Ebro Cierzo SuroesteGolfo de Vizcaya Galerna Noroeste Costa cantábrica indistintamente (SO-NO) Galleo (ó regañon) Noroeste (NO) Valle del Duero Garbí Levante
Leveche Llevant Matacabras Mestral Moncayo Poniente
Solano Tramontana Vendaval
Xaloc
Estesureste (ESE) Este (E)
Costas de Cataluña Costa Valenciana Estrecho de Gibraltar Mar de Alborán Murcia Estesureste Costas de Murcía (ESE) Alicante Nordeste (NE) Costas de Cataluna Baleares Este (E) Golfo de Cádiz Noroeste (NO) Golfo de León Noroeste (NO) Zaragoza Valle del Ebro Oeste (O) Entra por la costa portuguesa hacia la península Este (E) Castilla-La Mancha Extremadura Norte (N) Ampurdán Menorca Sudeste (SE) Valle del Guadalquivir Golfo de Cádiz
Sudeste (SE)
Costas de Levante Costa de Murcia Baleares
- 39 -
Características Viento templado y húmedo
Viento húmedo Viento frío y seco Viento en superficie brusco y acusado, con intenso temporal de mar
Viento frío y racheado, sopla a borbotones Brisa de mar muy regular Viento persistente, algo húmedo y racheado Viento húmedo, con sensación de bochorno Viento fresco y húmedo, con fuerte temporal de mar Viento persistente, algo húmedo y racheado Viento racheado, con temporal de mar Viento frío y seco Arrastra las borrascas atlánticas
Viento terral provocado por la radiación solar en verano Viento frío y turbulento Viento racheado y ligeramente húmedo, en primavera y otoño ocasionalmente de carácter huracanado Viento cálido y algo húmedo, proviene del Sahara
Cartografía y Orientación
ESCALA DE BEAUFORT Escala
Denominación
0
Calma
1
Ventolina
2
Nudos
Km./hora
El humo se eleva en vertical
- de 1
0 a 1,9
Brisa muy ligera. El viento inclina el humo, no mueve banderas.
1a3
1,9 a 7,3
Flojito
Se nota el viento en la cara.
4a6
7,4 a 12
3
Flojo
El viento agita las hojas y extiende las banderas.
7 a 10
13 a 19
4
Bonancible
El viento levanta polvo y papeles.
11 a 16
20 a 30
5
Fresquito
El viento forma olas en los lagos.
17 a 21
31 a 40
6
Fresco
El viento agita las ramas de los árboles, 22 a 27 silban los cables, brama el viento.
41 a 51
7
Frescachón
El viento estorba la marcha de un 28 a 33 peatón.
52 a 62
8
Duro
El viento arranca ramas pequeñas.
34 a 40
63 a 75
9
Muy duro
El viento arranca chimeneas y tejas.
41 a 47
76 a 88
10
Temporal
Grandes estragos (tempestad).
48 a 55
89 a 103
56 a 63
104 a 118
>64
>119
11 12
Efectos observados
Tempestad violenta Devastaciones extensas. Huracán
Huracán catastrófico
- 40 -
Ó
30
Juan Miguel Suay Belenguer
2
0 24
250
260
270
280
290
0
0
0
0
22
340
0
21
30
32
31 0
350 190
200
0 20
180
2 Km.
30
0
0
110
100
90
80
70
60
12
50
13
40
1 Km.
O SO
NO
9 8 7 6 5 4 3 2 1
SE
NE E
123456789
9 8 7 6 5 4 3 2 1
5 Km.
123456789
4 Km.
S
N
1 Km = 100 ha 1 ha = 10.000 m2
2
3 Km.
1/25.000
33 14 0
15 0
160
10
170
