Conceptos básicos de cartografía -Curso "Introducción al uso y representación de información geoespacial

Tema 1. Conceptos básicos de información geoespacial

Subtema 1.1 Conceptos básicos de cartografía

¿Qué son los datos geoespaciales?

Se definen como una entidad u objeto de la realidad sobre la que se observa un fenómeno, tienen una referencia geográfica y un atributo que los describe y puede ser medido.

¿Cuáles son sus características? 

Tiene cuatro atributos: a) Posición absoluta (referencia a un par de coordenadas), b) Posición relativa (denota cercanía o referencia a otro punto geográfico), c) Figura geometrica que lo representa (punto, línea o polígono) y d) Atributos que lo describen (ejem. un cultivo de maíz).

Representación de datos geoespaciales = Abstracción del mundo real = A través de figuras geométricas en diferentes escalas

🔄El número de personas que realizan una búsqueda respecto a un resfriado, se enfocan en cuantificar los síntomas en varios idiomas como: gripe, fiebre, tos o congestión en una determinada zona y a partir de ahí estiman en conjunto la magnitud de la epidemia.

Objetivo del tema: Identificar los conceptos básicos de cartografía mediante la vinculación de las principales formas de representación cartográfica con el fin de integrar una adecuada abstracción del mundo real en la toma de decisiones.

Subtema 1.2. Pensamiento espacial

Cognición espacial:  habilidad que se adquiere desde pequeños, que se vincula con la destreza de cada individuo para interpretar un mapa o al orientarse cuando estamos en un lugar desconocido. // Aprendizaje espacial de cada individuo //Habilidad que se adquiere desde muy temprana edad y se fortalece en la medida en que ampliamos nuestra experiencia para desplazarnos en el entorno.
Percepción espacial: La manera en cómo los individuos estructuramos el espacio y nos relacionamos con él (comportamiento y decisiones).

"Con esto se infiere que lo mapas mentales son únicos por el proceso de abstracción que conllevan, así como por la manera en que cada quien construye sus relaciones espaciales." (M. en G. Cecilia Gutiérrez Nieto)

Cita: "No es tan sencillo realizar una diferenciación clara de todos ellos, ya que los distintos conceptos no tienen el mismo alcance y muchos de ellos se entrecruzan o en gran parte se superponen."  

Liben plantea que existen dos  tipos principales de representación espacial: 

El pensamiento espacial:  Conocimiento que un individuo utiliza para resolver problemas espaciales. Ejemplo: Rotación de figuras, manipulación mental de objetos, recuerdo de la distribución de los muebles de una habitación. 

Almacenamiento espacial: Competencia. Información espacial de cualquier tipo que el sujeto posee sin que sea consciente de ella. Cuando se reflexiona sobre ese conocimiento se convierte en pensamiento espacial.

Investigar: Conceptos espaciales abstractos --> Como las relaciones topológicas, la conservación de las distancias o el sistema cartesiano de coordenadas.

Mapa cognitivo: También llamado imagen mental e imagen espacial, es una representación INTERNA que el individuo tiene sobre su ambiente (o sobre parte de él) y que le permite orientarse en el mismo."(...)Lo que supone importantes diferencias en el tipo de mapa cognitivo que distintos individuos obtienen de un idéntico ambiente."

"El mapa  es una doble metáfora: una metáfora del conocimiento mismo y una metáfora del mundo real. El riesgo de una metáfora tan clara es objetivar el mapa" (Downs, 1981)

"Los mapas cartográficos no son el mundo real, sino solamente modelos del mundo real que surgen a través de un proceso de construcción en el que se producen indudables distorsiones." (Marchesi, 1983)

Subtema 1.3. Formas de representación geoespacial

¿Qué es un plano?
Es una representación geográfica que puede mostrar muy bien una ciudad, presentan orientación y referente métrico, en un plano la curvatura de la superficie terrestre es mínima por lo que no es necesario el uso de proyecciones para su elaboración. 
Qué es un mapa?
"Es una representación simbolizada de la realidad geográfica, representa rasgos o características seleccionadas, como resultado de los esfuerzos creativos y de las opciones de ejecución de su autor, y está diseñado para su uso cuando las relaciones espaciales son de importancia primordial" ICA- ACI
Plano: Se puede considerar un plano a partir de 1: 2,000
Mapa: Mientras que un mapa sería mayor a 1:10,000, debido a esta diferencia un mapa requiere el uso de proyecciones para su elaboración. 
Cartas vs Mapa --> No existe consenso acerca de emplearse de manera sinónima o con una clara diferencia --> Carta: uso en aeronáutica y náutica o astronómicas vs. Mapas: Extensiones terrestres.

¿Qué es una nube de puntos?
Son un conjunto de vértices en un sistema de coordenadas en tres dimensiones (X, Y y Z), obtenido a través de un escáner láser, el cual proporciona una muestra de la superficie de la Tierra o bien de cualquier otro objeto. Funciona como alternativa para la topografía tradicional (fotogrametría)

Subtema 1.4. Escala

¿Qué es una escala?
"[Es] la relación existente entre una distancia o longitud en mi mapa respecto de otra que corresponde a la realidad."  "Distancia en el mapa y la correspondiente en el terreno.Esta puede ser representada de manera gráfica ( través de una barra) o numérica ( a través de una anotación). 

Despeje: 

 I (distancia en el mapa) = L (distancia real) entre / E (escala)

E (escala) = L (distancia real) entre / I (distancia en el mapa)

L (distancia real) = I (distancia en el mapa) por * E (escala) 

Ejercicio: Se quiere representar una línea en un mapa que corresponde a una avenida que atraviesa una ciudad completa, dicha avenida tiene una longitud de 15 kilómetros y se debe representar en un mapa en escala 1:250,000, si despejamos la minúscula para saber de qué tamaño quedará la línea, será necesario homologar las unidades; es decir, convertir los kilómetros a metros y después a centímetros para obtener el resultado. En este caso mi línea será de 6 centímetros.
Escala cartográfica. Relación que existe entre una distancia o longitud en mi mapa respecto a esa misma distancia en la realidad.

Escala gráfica.Representación no numérica de esta relación (distancia en el mapa, respecto a la real), a la cual su fácil interpretación le permite ser funcional en amplificaciones o reducciones del mapa. 

Escala numérica:  representa la relación entre el valor de la representación (el número a la izquierda del símbolo ":") y el valor de la realidad (el número a la derecha del símbolo ":") y un ejemplo de ello sería 1:100 000. 

Ejemplo: 1: 50,000 --> Está en centímetros 1 cm = 50,000 cm o 500 metros o 0.5 km

Escala gráfica:Es la representación no numérica de esta relación. Margen de error de 1/4 de milímetro. 

Subtema 1.5. Proyecciones cartográficas

Vamos a partir de que la Tierra no es completamente redonda:

Fuente: Centro Geo - IICA, 2020

¿Qué es una proyección cartográfica?

Una proyección cartográfica es el procedimiento a través del cual representamos a las coordenadas esféricas en un plano con el menor grado de error posible. Estas representaciones planas no distorsionadas de la superficie de la Tierra son posibles gracias a la gran variedad de proyecciones que existen. // Procedimiento matemático a través del cual representamos las coordenadas esféricas en un plano con el menor grado de error posible.

Coordenadas geográficas --> Se convierten en coordenadas planas

"Son transformaciones sistematizadas de un conjunto de paralelos y meridianos del modelo de la esfera terrestre a un plano" 

¿Cómo se clasifican las proyecciones cartográficas?
a) Conformes u ortomórfica  - Propiedad: Conserva la forma (ángulos)
b) Equivalente o equiárea -Propiedad: Conserva áreas
c) Equidistante - Propiedad: Conserva distancias (m.i.o. Equilibrada en cuanto a las distancias entre cada paralelos) 
d) Azimutal o Zenital- Propiedad: Conserva direcciones

¿Qué aspectos influyen en una determinada proyección?

Fuente: Centro Geo - IICA, 2020.

3. Por el aspecto asociado a la fuente donde proyectan: 
a. Normales: La superficie colocada de manera horizontal.
b. Transversas: La superficie donde se coloca la proyección es vertical.
c. Oblicuas: Cuando nuestra superficie se encuentra inclinada. 
4. Por el tipo
a. Tangente: Si la superficie toca a nuestra esfera terrestre
b. Secante: Si esta superficie corta a nuestra esfera terrestre. 

Generalmente una proyección secante presenta menos distorsión que una proyección tangente. 

¿Cómo elegir la mejor proyección?

Dependerá del espacio geográfico y de las dimensiones que deseo cartografiar. 

"Todo dependerá del tipo de análisis que estés realizando y que tengas claro que quieres conservar: área, forma, tamaño, dirección o distancia."

¿Qué es el DATUM?

El uso de una proyección siempre viene acompañado de un DATUM, el cual no es otra cosa más que el modelo de elipse que mejor empata con nuestro geoide o modelo terrestre. 

Actividad de aprendizaje

Indicaciones: Relaciona las imágenes del lado izquierdo, con los conceptos (familia, aspecto, caso o proyección) del lado derecho. Para ello; da clic en los números que se encuentran abajo y arrástralos dentro de los paréntesis, a donde creas que corresponda la imagen – definición y finalmente suéltalos. El número que elijas es respectivamente el mismo que se ubica a un costado de la imagen.

Información tomada del curso: Introducción al uso y representación de información geoespacial

M. en G. Aura Citlalli Torres Gómez. centrogeo@mexicox.gob.mx

Fuentes: 

Downs, R. L.: Maps and mappings as metaphor for  spatial representation. En L.S. Liben, A. H. Patterson y N. Newcombre, 1981.
"Proyecciones cartográficas"  WebSchoolFiladelfia https://www.youtube.com/watch?v=Kj5VVjLh_xo

Marchesi, Alvaro. (1983) Conceptos espaciales, mapas cognitivos y orientación en el espacio. Estudios de psicología. Volumen No. 14 / 15, Universidad de Salamanca.  http://www.mexicox.gob.mx/assets/courseware/v1/aae5897eaedc0c05e21f687d1882d486/asset-v1:CENTROGEO+IAUY20078X+2020_07+type@asset+block/MapasCognitivos.pdf

Spatial thinking. (2012). Book Archive. Consultado en marzo del 2018: http://2012books.lardbucket.org/books/geographic-information-system- basics/s05-01- spatial-thinking.html. 

Ochaita. E. y J. A. Huertas. (1989). “Desarrollo y aprendizaje del conocimiento espacial: aportaciones para la enseñanza del espacio geográfico.” en: Boletín de la Asociación de Geógrafos Españoles. Consultado en marzo del 2018: https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/1317473.pdf.