Sistema de Coordenadas Geográficas: UTM

Tú estás aquí

El sistema de coordenadas geográficas 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.

Vais a necesitar conocer conceptos como la longitud y la latitud, si no los conocéis podéis consultar aquí.

 

Proyección UTM

Las proyecciones se utilizan para representar un objeto sobre el plano.

La proyección UTM en concreto posee las siguientes características:

  • Es una proyección cilíndrica: Se obtiene proyectando el globo terráqueo sobre una superficie cilíndrica.
  • Es una proyección transversa: El cilindro es tangente a la superficie terrestre según un meridiano. El eje del cilindro coincide, pues, con el eje ecuatorial.
  • Es una proyección conforme: Mantiene el valor de los ángulos. Si se mide un ángulo sobre la proyección coincide con la medida sobre el elipsoide terrestre.

Las ventajas de esta proyección son las siguientes:

  • Los paralelos y los meridianos aparecen representados mediante líneas rectas formando una cuadrícula. El sistema de coordenadas pasa de ser esférico a ser rectangular. Resulta sencillo señalar puntos y trazar rumbos entre ellos.
  • Las distancias se miden fácilmente. A distancias pequeñas la línea 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 verás que la distancia más corta entre ellos es una línea curva trazada sobre la superficie terrestre).
  • Para áreas pequeñas se conserva la forma de los accidentes geográficos sin deformación significativa.
  • Los rumbos y las direcciones se marcan con facilidad.

Como principales inconvenientes señalar 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 dirección perpendicular al cilindro.
  • En latitudes elevadas, alejándonos del punto de tangencia, la deformación es cada vez más importante.
  • No se guarda proporción entre las superficies a diferentes latitudes.
  • No se pueden representar las zonas polares.

Proyección cilíndrica

Proyección cilíndrica

Las siguiente figura muestra el resultado de la proyección U.T.M. sobre el meridiano de Greenwich (en la parte superior el hemisferio correspondiente al antimeridiano 180º y en la parte inferior el hemisferio correspondiente al propio meridiano 0º).

Proyección sobre el meridiano de Greenwich

Proyección sobre el meridiano de Greenwich

Estudiándolo un poco podemos ver como aumenta la deformación a medida que nos alejamos del meridiano (centro de la imagen), y como dejan de mantenerse las distancias.

 

Husos

Para resolver el problema de la deformación de la proyección UTM a medida que nos alejamos del meridiano de tangencia lo que se ha hecho es subdividir la superficie terrestre en 60 husos o 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 (180º) hacia el Este. De este modo el huso comprendido entre 180º W y 174º W es el primero. El huso comprendido entre 6º W y 0º E es el 30, en el que queda el cuadrante nororiental de la península ibérica.

A su vez, dentro de cada huso se establece un división en zonas. Cada zona posee 8º de Latitud y 6º de Longitud, y se designa con el número de su huso y una letra mayúscula. El resultado final es una cuadrícula como la que se muestra en la figura: La cuadrícula UTM.

Husos

Cuadrícula UTM

Para denominar las zonas se usa, como se ha dicho una letra mayúscula. Para ello se ha seguido la dirección de Sur a Norte y se ha empezado por la letra C siguiéndose el alfabeto suprimiéndose las vocales y las letras que pueden confundirse con un número (la B, la O y la letra P). Las zonas entre la M y la X corresponden al hemisferio Norte, y las zonas entre la C y la L al hemisferio Sur. Como excepción, la zona X posee 12º de latitud y se extiende desde los 72º N hasta los 84º N.

En la figura se observa que la península ibérica queda dentro de 6 zonas: 29T, 30T, 31T, 29S, 30S y 31S.

 

Geometría del huso

Consideremos, a modo de ejemplo, el huso 31, que se extiende desde los 0º a los 6º E. Este huso como, cualquier otro, posee un meridiano denominado central que lo divide en dos partes exactamente iguales. Su longitud será de 3º E. Este meridiano central es el que se utiliza en la proyección UTM del huso.

La proyección UTM, por las razones ya mencionadas, no recogen latitudes superiores a los 84º N y a los 80º S. La primera zona, de letra X, aparece entre los 84º N y los 72º N de latitud, y la última, con la letra C, entre los 72º S y los 80º S.

Geometría del huso

Geometría del huso

En la figura se ilustra el resultado de proyectar el huso 31 según su meridiano central (3º E). Como se ve, éste 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 denominan coordenadas UTM.

El origen del sistema de coordenadas UTM se encuentra en la intersección del Ecuador con el meridiano central del huso. Cada huso, pues, posee su propio origen de coordenadas.

La idea de las coordenadas UTM es 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 número 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 Kms x 100 Kms = 10.000 Kms2.

Cada cuadrado de 100 Kms de lado se designa mediante una pareja de letras mayúsculas (con excepción de las letras I y O). Esto da lugar a una cuadrícula hectokilométrica, que en el caso de la península ibérica tiene el aspecto siguiente:

Cuadrícula UTM España

Cuadrícula UTM España

La primera letra de la designación de los cuadrados de 100 Kms expresa la posición a lo largo de un meridiano en el huso. La segunda letra expresa la posición del cuadrado a lo largo de un paralelo.

De este modo la designación 30T UN permite identificar un cuadrado de 100 Kms de lado en la superficie terrestre. La letra U expresa la posición del cuadrado en la dirección E-W y la letra N en la posición N-S. El siguiente cuadrado de 100 Kms a la derecha del UN será el VN, mientras que el anterior será el TN. El cuadrado de 100 Km. al Norte del UN será el UP, mientras que el que se halla al Sur será en UM.

 

Coordenadas UTM

Mapa Vereda de la Estrella

Mapa topográfico del IGN

En el mapa topográfico anterior podemos observar la cuadrícula UTM representada en la superficie. Cada cuadrado de esta cuadrícula posee un área de 1 Km cuadrado (1 Km x 1 Km).

Detalle de la cuadrícula UTM

Detalle de la cuadrícula UTM

Para hacer referencia a cada punto de la cuadrícula UTM se usan dos valores llamados coordenadas. Existe una coordenada X que expresa un valor en metros o en kilómetros sobre la horizontal, mientras que la coordenada Y hace lo propio sobre la vertical del plano.

En la figura se anterior se representa un segmento de cuadrícula UTM. Cada cuadrado representa una extensión de 1 Km x 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 posición del punto A se expresa mediante las coordenadas X e Y de su intersección sobre la cuadrícula. Este es el caso más sencillo pero no es el más frecuente.

X=523.000 Y=4.673.000

Lo más común es encontrarnos un punto como el B, que no se sitúa en ningún vértice de la cuadrícula. En tal caso nos fijaremos primeramente en el punto C de coordenadas X=525.000 e Y=4.670.000, en un vértice de la cuadrícula. 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 será 525.000+800=525.800. Si para la distancia vertical se obtienen 700m, la coordenada Y será 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).

Además de las coordenadas X e Y existe un tercer valor llamado coordenada Z. La coordenada Z para 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 trío de números, que son las coordenadas X, Y y Z.

 

Extraído del "Curso de Cartografía, Orientación y GPS" de Javier Urrutia. Permitida su reproducción para aplicaciones docentes, culturales y didácticas siempre y cuando éstas no persigan ánimo de lucro ni beneficio particular alguno.

Este artículo publicado en AristaSur.com pertenece a AristaSur y está protegido bajo una Licencia Creative Commons.

Secciones: