Geodesia: La matemática del "dónde"

geodesia

Los seres humanos siempre han sentido curiosidad por el planeta en el que vivimos. En realidad, la geodesia se remonta al año 200 a.C., cuando Eratóstenes empezó a medir el ángulo del sol en dos ciudades.

En la primera ciudad, el sol estaba directamente sobre un pozo profundo. Pero en la ciudad situada al norte, el sol proyectaba una sombra en el pozo. Midió el ángulo de la sombra en la ciudad del norte y la distancia entre ambas ciudades.

A partir de estas mediciones, calculó matemáticamente la circunferencia de la Tierra. En ese momento, se produjo el nacimiento de la geodesia.

¿Qué hace la geodesia?

La geodesia es la ciencia que mide y comprende con precisión tres propiedades fundamentales de la Tierra: su forma geométrica, su orientación en el espacio y su campo gravitatorio, así como los cambios de estas propiedades con el tiempo.

Índice
  1. ¿Qué hace la geodesia?
  • ¿Por qué la geodesia es el marco de toda la cartografía y la navegación?
  • El marco de todo "donde"
  • La rotación de la Tierra y la gravedad
  • El principio de mucho más
  • ¿Por qué la geodesia es el marco de toda la cartografía y la navegación?

    La geodesia estudia la forma, la orientación y las posiciones de la Tierra en el pasado, el presente y el futuro. También estudia dónde están las cosas y hacia dónde van con extrema precisión. Por ejemplo, los geodestas miden

    • Dónde están las cosas
    • Dónde han estado
    • Y hacia dónde van

    En la geodesia geométrica se entiende el posicionamiento de la Tierra a través de datums geodésicos y sistemas de coordenadas.

    Por otro lado, la geodesia física se relaciona con el campo gravitatorio de la Tierra y el geoide. Siga leyendo para saber cómo la geodesia es el marco que sustenta toda la cartografía y la navegación.

    El marco de todo "donde"

    Si lo pensamos bien, todo el campo de la geomática descansa sobre los hombros de los geodestas. Porque, en realidad, la geodesia es el marco que subyace a toda la topografía, la cartografía y la navegación.

    Hace tiempo, los topógrafos hacían mediciones por delante y por detrás. Utilizando este sistema de puntos, triangulación y estrellas como puntos de referencia, podemos utilizarlo de forma fiable como marco de referencia para localizar posiciones. Los geodestas han adoptado un modelo de elipsoide para determinar las coordenadas de latitud y longitud.

    En realidad, es el Sistema Nacional de Referencia Espacial gestionado por el Servicio Geodésico Nacional el que constituye la base de todo control horizontal, como la longitud, la latitud, el SPCS y las alturas. Es el sistema de referencia utilizado para cartografiar las líneas de costa y determinar los límites legales.

    Con el paso del tiempo, los geodestas han utilizado antenas parabólicas, telescopios y satélites. Por ejemplo, el Sistema Geodésico Mundial WGS84 es el marco de referencia para los receptores de satélites. A diferencia del NAD83, es importante señalar que el WGS84 es un dato geocéntrico.

    Ahora bien, los geodestas utilizan el GPS para precisar las posiciones en la tierra. Además, los satélites GPS pueden seguir el movimiento de la tierra. De hecho, el sistema de coordenadas para 2022 y más adelante incorporará el tiempo. Esto incluye los movimientos de las placas tectónicas, la gravedad y las ondulaciones del geoide, y cómo cambian con el tiempo.

    La rotación de la Tierra y la gravedad

    El Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistema de Referencia (IERS) se encarga de la dinámica de rotación de la Tierra. ¿Se tambalea la Tierra sobre su eje? ¿Cuánto duran los días? ¿Hay movimientos de las placas tectónicas?

    Ahora bien, esta organización no mide físicamente nada, sino que lo recoge de organizaciones como la NOAA y Natural Resources Canada. Al colaborar con estos grupos asociados, el IERS produce el Sistema Internacional de Referencia Terrestre, que es más bien la física de cómo se mueve la Tierra.

    gravedad y geodesia

    Además de la rotación de la Tierra, la geodesia estudia el campo gravitatorio de la Tierra. Satélites como GOCE y GRACE han orbitado la Tierra para estudiar los cambios de tamaño y gravedad de nuestro planeta con el modelo del geoide.

    El geoide representa el nivel medio del mar o la superficie equipotencial. Sin embargo, no es sólo el agua, también incluye la tierra. Hay cientos de aplicaciones para entender la gravedad, como la altura y el tamaño cambiantes del océano y las capas de hielo, e incluso el funcionamiento de las mareas.

    El principio de mucho más

    Como has descubierto hoy, el campo de la geodesia construye el marco para todas las posiciones y mediciones en la Tierra. Es la rama de las matemáticas aplicadas que determina el tamaño, la forma y las coordenadas en la superficie de la Tierra. Pero la geodesia también incluye otros elementos como el campo gravitatorio y la rotación de la Tierra.

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