Guía para la Interpretación de Cartografía Topografía

3. Interpretación y uso de las cartas topográficas

3.1 Cómo se representa la información

ELEMENTOS NATURALES Y OBRAS HECHAS POREL HOMBRE (PLANIMETRíA)

Con relación a la hidrografía se representan los ele­mentos naturales y artificiales, en lo que se refiere apatrones generales de drenaje: ríos, arroyos, canales,etc.; y almacenamientos y cuerpos de agua: bordos,presas, lagos, lagunas, esteros, zonas sujetas a inun­dación, cajas de agua, etc.; en los casos pertinentes seindica si son perennes o intermitentes.

La representación de las obras hechas por el hom­bre varía cualitativa y cuantitativamente, dependiendode la escala de representación, pero en términos ge­nerales, contiene:

• Vías de comunicación: carreteras pavimentadasy autopistas, terracerías; brechas y veredas; víasde ferrocarril.

• Aeropuertos, indicando su superficie de roda­miento y su tipo (local, nacional e internacional).

• Líneas de conducción: eléctricas, telefónicas, te­legráficas, ductos de diferente tipo, etcétera.

• Ciudades; en el caso de la escala 1:50 000 seindican servicios como cementerios, escuelas yhospitales, los dos últimos para aquellas locali­dades de menos de 40 000 habitantes.

• Elementos diversos, en la escala de 1:50 000,como torres de microondas, faros e instalacio­nes portuarias diversas, ya sean muelles, male­cones o rompeolas.

Por lo que corresponde a la vegetación, ésta se indicaúnicamente cuando su densidad es tal que no permiteconservar una alta precisión en el trazo de las curvasde nivel, sin importar que se trate de selva o de bosque.Asimismo, en la escala de 1:50000, se representan lospatrones genéricos de las áreas dedicadas al cultivo.

RELIEVE (ALTIMETRíA)

Obviamente, no basta la información anterior para ob­tener una imagen exacta del terreno; para complemen­taria se tiene que representar el relieve del terreno.

En las cartas topográficas el relieve se representa através de curvas de nivel y se complementa medianteel sombreado del MDE. Las curvas de nivel son líneasque unen todos los puntos que tienen la misma alturasobre el nivel medio del mar; se trazan con una separa­ción en altura determinada de antemano (equidistanciaentre curvas de nivel), (ver figura 6).

520

500

480

460

440

420

400

Figura 6. Curvas de' nivel

La equidistancia fijada para las curvas de nivel de­pende de la escala del mapa y de la pendiente del te­rreno: en la escala 1:50000 las equidistancias usadasson de 10, 20 Y 40 metros para terrenos planos, acci­dentados y muy escabrosos, respectivamente. Para lacarta 1:250 000, se usan equidistancias de 20, 50 Y100 metros.

En las cartas 1:1 000000 y 1:5000000, las equidis­tancias son de 200 y 400 metros, respectivamente.

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Para auxiliar en la interpretación del relieve, se re­presenta cada quinta curva de nivel con una línea másgruesa y además se le acota su valor de altura (curvasde nivel maestras o índices).

Cuando ciertas partes del área representada son muyplanas y no quedan bien definidas mediante la equidis­tancia elegida, se recurre a las llamadas curvas de nivelauxiliares, que se trazan a la mitad del intervalo. En éstasáreas también se marcan puntos de altura del terrenoobtenidos por métodos fotogramétricos.

El relieve también se complementa con la represen­tación de áreas tales como malpaís y zonas arenosas.

3.2 Lectura y aplicaciones de las cartas topográficas

La primera tarea para familiarizarnos con la cartaserá la de conocer la escala, ubicación geográficay contenido mediante la simbología empleada: asociarcasas, carreteras, brechas, ríos, etc., con los símboloscorrespondientes.

indican, con el pie de número, la parte más baja delterreno.

Finalmente, se pueden efectuar cálculos y medicio­nes sobre la carta: alturas, distancias, pendientes, etc.

A continuación se incluye una serie de ejemplos delas operaciones que pueden efectuarse sobre cartastopográficas en las escalas de 1:250 000 y mayores.

OBTENCiÓN DE LAS COORDENADAS DE UNPUNTO

i) Coordenadas geográficas

Para determinar las coordenadas geográficas de unpunto, hay que referirse a los márgenes del mapa; enellos se indican los valores de la latitud y longitud cada5' y existen subdivisiones al minuto.

Por ejemplo, la longitud de un punto (figura 7), sedetermina sumando al valor de la longitud más próxima

Figura 7. Coordenads geográficas

Después, hay que familiarizarse con el relieve delterreno: cerros, valles, parteaguas, puntos más altosy bajos. Para esto se debe tener en cuenta que ladirección en que escurren los arroyos se indica con unaflecha y que las acotaciones de las curvas de nivel

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Latitud del punto = 19º 15' + 2' = 19º 17' NLongitud del punto = 99º 35' + 3' = 99º 38' W

que se localiza al este (derecha) del punto en cuestión(99 0 35'W en este caso), los minutos que le sucedende este a oeste (3 minutos), recordando que en Méxicolas longitudes son oeste y se incrementan de este aoeste.

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Para la latitud se procede en forma similar, tomandocomo base el paralelo más próximo al punto en cues­tión que se localiza hacia el sur (19° 15' en nuestro ejem­plo), a éste se le suman los minutos que le sucedenhacia el norte (dos minutos), recordando que en Méxicolas latitudes son norte y se incrementan hacia el norte.

ii) Coordenadas rectangulares

Debido a la complejidad que tienen las operaciones convalores angulares, en las cartas a escala de 1:250 000y mayores se ha sobrepuesto un cuadriculadokilométrico, denominado "cuadrícula UTM" (UniversalTransversa de Mercator), que permite la deter­minación de la posición de un punto referido a ejes rec­tangulares.

Las líneas horizontales están rotuladas con el valorde su distancia al ecuador en metros (coordenada yoN); el valor para el caso de la República Mexicana, va­ría de 1 618000 m, en el sur, a 3 622 000 m en el norte.Las líneas verticales (coordenada xo E) se miden des­de un origen diferente para cada zona; este origen es lalínea que divide a cada zona en dos partes iguales de3°; a esta línea se le conoce como Meridiano Central y

Figura 8. Coordenadas rectangulares

se le asigna un valor convencional de 500 000 m; estoimplica que las líneas al oeste del Meridiano Centraltienen un valor menor de 500 000 m, y las que se en­cuentran al este tendrán un valor mayor.

El valor completo tanto para E como para N se da enla esquina inferior izquierda (suroeste) de estas cartas;el resto de las coordenadas tiene una numeración abre­viada. En la figura 8, el valor para E es de 430 000 mEy los valores abreviados, 31, 32, 33, 34 correspondena 431 000 mE, 432 000 mE, etc. Igual procedimientose sigue con la coordenada N, principiando con2 129000 mN, 2 130 000 mN, etcétera.

Para la identificación de elementos mediante estacuadrícula se emplean dos sistemas:

a) El primero se conoce como sistema civil y consis­te en dar el número de zona, la coordenada este y, fi­nalmente, la coordenada norte, en metros.

Para determinar la coordenada E se mide o estimala distancia a la línea vertical más próxima al oeste yse suma este valor al indicado en el margen del mapa;el procedimiento es similar para la coordenada N, elnúmero de zona se obtiene de la información marginaly se antepone al valor anterior.

Siguiendo este procedimiento, las coordenadas delpunto marcado en la figura 8 serían:

433450, E2132175, N

b) El otro método se conoce como sistema militar, yresulta fácil y rápido para ubicar puntos y hacer refe­rencia a ellos.

Consiste en un número par de dígitos, cuya primeramitad da el valor E (este) y el resto nos proporciona lacoordenada N (norte).

En virtud de que estos valores se repiten cada100000 m, se añaden a la designación anterior las letrasque identifican el cuadrado de 100000 m. En los mapasa la escala de 1:250 000 se da esta identificación a finde evitar ambigüedades.

Esta referencia aún no es única, y si bien no vuelvea aparecer otra igual más que a 3 500 km de distancia,si se quiere dar una referencia única en el mundo, hayque buscar en el margen del mapa el número de zona,así como la letra que nos designa fajas de 8° al norte osur del ecuador. Se muestra un ejemplo en la figura 9.

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El MeIonClttode An1bo

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INSTRUCCIONES PARA LOCALIZAR UN PUNTO CON UNA APROXIMACiÓN DE 1000 m

CLAVE DE LA ZONA: 13R PUNTO UTILIZADO COMO EJEMPLO: CUAHTEMOC

1.- Lea las letras que Identifican el cuadrado deLOCALIZACiÓN DEL 100 ooom dentro del cual se encuentra el punto. CB

CUADRADO DE 100 OOOm 2.- Localice la primera linea VERTICAL más próximaa la izquierda del punto y lea el número en tipo

BC CC OC mayor correspondiente a ella 1

320 3.- Estime los décimos dentro de la cuadrícula. 7

BB CB DB 4.- Localice la línea HORIZONTAL más próxima310 DEBAJO del punto y lea el número en tipo

BA CA DA mayor correspondiente a ella. 4

30 40 5.- Estime los décimos dentro de la cuadrícula 3

COORDENADS DEL PUNTO UTILIZADO COMO EJEMPLO CB 1 7 4 3

ANTEPONGA LA CLAVE DE LA ZONA PARA UNA REFERENCIA COMPLETA: 13RCB1743

Ignore los nUmeros de TIPO menor de cualquier dlStancia de la cuadricula: dichos números 5Ók) sirven paraconocer el valor completo de las coordenadas. Use el número de TIPO MAYOR, eJerTlpk>: 60 O 0000

Figura 9. Localización de un punto mediante coordenadas rectangulares

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DETERMINACiÓN DE LA ALTURA DE UN PUNTO

Se calcula a partir de las curvas de nivel; una -formaaproximada de evaluarla es sumando a la curva de nivelinferior (menor altura) más cercana al punto en cuestión,el valor de la mitad de la equidistancia que existe entreella y el del nivel siguiente (mayor altura), (figura 10).

Figura 10. Determinación de la altura un punto

Ejemplo:

Equidistancia de las curvas de nivel = 20 m

hA = 2 160 + 20/2 = 2 170 m

Otra forma de proceder, con la que se puede obteneruna mayor aproximación, consiste en sumar a la cotade la curva inferior el número de metros que resultande multiplicar la equidistancia en las curvas de nivelpor la relación de distancias (a)/(b), donde (a) es ladistancia entre el punto y la curva inferior y (b) ladistancia entre las dos curvas que encierran el punto(mídase con regla graduada).

Ejemplo: mediante este procedimiento la altura delpunto anterior resulta ser:

hA = 2 160 + 4/7 x 20 = 2 160 + 11.4 m

hA = 2171.4 m

Equidistancia entre curva de nivel = 20 m

(a) =4

(b) =7relación a/b =4/7

MEDICiÓN DE DISTANCIAS

La forma más sencilla de medir distancias en la cartaes usando un escalímetro o un curvímetro de carátula.

También puede obtenerse proyectando sobre el bor­de recto de una hoja de papel, la distancia o lasdistancias parciales, en el caso de una línea disconti­nua, y midiendo luego la longitud total resultante. (verfigura 11).

--.......¡¡¡t-.~'------,.,

Figura 11. Medición de distancias

Cuando los puntos terminales de la distancia quedeseamos calcular no se encuentran a la misma altura,este valor podría no ser suficiente. En tal caso se sumael resultado de la siguiente expresión: C=~h2/2L a ladistancia previamente determinada, para obtener la dis­tancia real. En esta expresión ~h es la diferencia dealtura entre los puntos en cuestión y L es la distanciahorizontal obtenida, ver ejemplo siguiente (figura 12).

Figura 12. Medición de distancias entre puntos con diferente altura

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Distancia horizontal AB =2 860 m

Diferencia de altitud entre A y B =295 m

C =2952/(2) (2860) = 15

Distancia real = 2 860 + 15 = 2 875 m

CÁLCULO DE PENDIENTES

La pendiente entre dos puntos se define como la re­lación entre la diferencia de altitud de estos dos puntosy la distancia horizontal que guardan entre sí:

pendiente =diferencia de alturas/distancia horizontal

Puede expresarse en porcentaje, para lo cual bastacon multiplicar por 100 el resultado que se obtenga dela operación anterior.

Por ejemplo, una pendiente del 100% significa unaelevación de 10m en una distancia de 10m.

La pendiente puede ser positiva o negativa; es posi­tiva si el terreno aumenta en altura; es negativa en casocontrario.

En el ejemplo anterior se conoce la diferencia de alti­tud y la distancia horizontal, por lo que:

pendiente = (hA

_hs) (100) / (dist. AB)= (295) (100) / (2 860)

pendiente = 10.3%

El valor de la pendiente en grados, se puede obteneral construir una gráfica proporcional usando el trans-

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portador o recurriendo a las funciones trigonométricas,recordando que el ángulo de la pendiente es elarcotangente del valor obtenido de la relación entre ladiferencia de valor obtenido de la relación entre la dife­rencia de alturas y la distancia horizontal.

Si la pendiente es 1 (o sea 100%), recurriendo a lastablas trigonométricas de tangentes naturales, o a unacalculadora de bolsillo, se encontrará que el ángulo dela pendiente es de 45°.

TRAZO DE PERFILES

El perfil es una construcción gráfica en donde se registran,a una escala vertical y otra horizontal, las variacionesde altura (desniveles) que se presentan a lo largo deuna línea predeterminada; en otras palabras, es la in­tersección del terreno con un plano vertical cualquiera.

Para trazar un perfil se procede de la siguientemanera:

a) Sobre la hoja de trabajo, preferiblemente papel mili­métrico, se dibuja una recta llamada de compara­ción, paralela al borde de la hoja y a la que se leasignan valores congruentes con la equidistancia delas curvas de nivel.

b) Se coloca el borde de la hoja de papel sobre la líneade corte escogida y se bajan perpendiculares de lospuntos de intersección de esta línea con las curvasde nivel, haciendo corresponder la cota de la curvade nivel con la altitud correspondiente de la escalavertical previamente definida.

c) La unión de los puntos así obtenidos proporciona elperfil del terreno en la línea de corte considerada(ver figura 13).

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Figura 13. Ejemplo del trazo de un perfil del terreno

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DETERMINACiÓN DE LAS ÁREAS VISIBLES Y OCUL­TAS A PARTIR DE UN PUNTO DE OBSERVACiÓN

El primer paso consiste en trazar, a partir del punto deobservación, una serie de líneas que pasen por los pun­tos más notables del terreno, y en construir el perfil delterreno para cada una de estas líneas.

A continuación, para cada uno de los perfiles, desdeel punto de observación se trazan líneas tangentes a lacurva, a fin de delimitar las partes visibles y ocultas.Estas son las áreas sombreadas en el perfil del ejem­plo de la figura 14. Finalmente, estas delimitaciones semarcan en la carta.

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Figura 14. Ejemplo de determinación de áreas visibles y ocultas

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CALCULO DE ÁREAS

Recordando que la cuadrícula de la proyección cir­cunscribe un número fijo de kilómetros cuadrados en­tre cada dos paralelos y meridianos, basta contar loscuadrados completos encerrados dentro del área quedeseamos calcular y sumarle las fracciones de cuadra­dos incompletos, éstos en forma estimativa.

Otro procedimiento que se puede usar es el de sub­dividir el área en cuestión en triángulos y sumar las áreasde estos triángulos; esto se hace tratando de obtener elmenor número posible de triángulos con el mayor nú­mero posible de lados comunes. Con el auxilio de laescala gráfica podremos conocer las bases y alturas delos triángulos.

ORIENTACiÓN DE LA CARTA

Una carta está orientada cuando, en posición horizon­tal, el norte de la carta coincide con el norte geográfico,esto es cuando existe correspondencia entre loselementos del terreno y sus representaciones en lacarta.

Esto puede lograrse fácilmente cuando el usuarioconoce su posición sobre la carta y desde ella observaotro punto que puede identificar en el mapa; basta en­tonces con girar la carta hasta que la línea que une lospuntos identificados sobre ella, coincida con la visual alpunto observado.

Cuando no existen detalles que se puedan identificaren la carta, ésta se puede orientar mediante brújula, conel solo con la estrella polar. Si queremos orientarla conbrújula necesitamos conocer el norte magnético, paralo cual de los datos contenidos en la información margi­nal obtenemos el valor del ángulo (ángulo NC-NM) queexiste entre el norte que indica la cuadrícula (norte decuadrícula: NC) y el norte magnético (NM), así como sudirección y con ayuda de un transportador lo dibujamossobre la carta. En las cartas topográficas escala 1:50 000más recientes se ha incluido una escala del transportadorasí como un punto pivote para facilitar esta operación.

A continuación se coloca la brújula sobre la carta ha­ciendo coincidir la línea Norte-Sur de la carátula con lalínea dibujada, y se hacen girar suavemente ambas,carta y brújula, hasta que la aguja apunte hacia el nortemagnético; en ese momento la carta estará orientada.

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4. La información topográfica como conjuntos de datos digitales

El disponer de los datos topográficos actualizados enmedios digitales ofrece una gama de opciones de usosólo limitado por disponibilidad de equipo, espacio dememoria y paquetería (software) principalmente. Así, en­tre otras, se relacionan algunas de las característicasde los conjuntos de datos que se consideran de interés:

• La cobertura es nacional en diferentes escalas.

• Datos contenidos en estructura vectorial, "raster"o de tipo texto (alfanumérica) según el tipo deinformación.

• Datos estructurados en estratos o capas deinformación.

• Datos conjuntados de acuerdo con la división tradi­cional de hojas que, sin embargo, permiten la con­formación de subconjuntos o superconjuntos paraanálisis de cualquier región del país.

• Datos compatibles espacialmente independien­temente del tipo de estructura.

• Datos estructurados como primitivos espaciales bá­sicos que permiten la implementación de un Siste­ma de Información Geográfica, SIG con las caracte­rísticas particulares desarrolladas por el propio usua­rio (entre ellas la topología).

• Datos generados bajo estándares y especificacio­nes previamente definidas que garantizar. ho­mogeneidad, congruencia e integridad.

• Datos referenciados a un marco geográfico precisoal emplearse el Sistema de referencia horizontalITRF92.

• Datos con la altura z como coordenada explícita, esdecir, sólo los datos de altimetría contienen el valorde la altura sobre el terreno considerada como unatributo.

Las características anteriores permiten que usuariosinteresados en desarrollar estudios de análisis espacialen alguno de los siguientes campos cuenten con infor­mación digital básica de tipo espacial relacionada conuna serie de atributos ya definidos:

• Medio ambiente (ecología, fenómenos bióticos, de­sastres, etcétera.).

• Infraestructura (líneas eléctricas o telefónicas, ductos,carreteras, inventario, etcétera.).

• Catastro rural.

• Regionalización (zonas de veda, distritos de riego,etcétera.).

• Estudios socioeconómicos.

• Estrategia militar.

• Ingeniería.

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5. Nomenclatura de la carta y conjuntos de datos

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Partiendo del meridiano de Greenwich y en el senti­do W se tienen 60 zonas de 6° cada una, numeradasdel1 al 60; y del Ecuador hacia el N se tienen bandas ofajas transversales de 4° cada una, iniciando su deno­minación con la letra A. A nuestro país le correspondenlas fajas de la D a la 1, y las zonas de la 11 a la 16.

La identificación de las cartas se hace por el nombre, elcual generalmente corresponde al rasgo geográfico másimportante en cada hoja, y por una clave alfanuméricala cual se basa en las subdivisiones del sistema de nu­meración de la hoja del Mapa Mundial Internacional, ala escala de 1:1 000000; esta subdivisión está íntima­mente relacionada con el sistema UTM.

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Esta publicación consta de 2 279 ejemplares y se terminó deimprimir en el mes de abril de 2005 en los talleres gráficos delInstituto Nacional de Estadística, Geografía e InformáticaAv. Héroe de Nacozari Sur Núm. 2301, Puerta 11, Nivel AccesoFracc. Jardines del Parque, CP 20270Aguascalientes, Ags.México

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INSTITUTO NRCIONRL DE ESTRDíSTICR, GEOGRRFíR E INFORMRTICRwww.inegi.gob.mx .ISBN 970-13-3654-2

, 02825 23174 3

M~XICO

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