COORDENADAS UTM: CÓMO FUNCIONAN Y CUÁNDO EMPEZARON A UTILIZARSE
Al hablar de definición de UTM, nos referimos al Sistema Universal Transversal de Mercator, un método estándar para proyectar las coordenadas geográficas en un plano, facilitando su uso en mapas y GPS. Esta técnica es fundamental para geólogos, cartógrafos y aficionados a la orientación.
El sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator) se ha convertido en uno de los más utilizados por todo tipo de usuarios. Su popularidad se puede atribuir a su cobertura casi mundial (excluye solo pequeñas regiones alrededor de los polos) y su facilidad para emplearlo. No es tan preciso como el sistema de coordenadas del plano estatal, pero para la mayoría de los usos, su precisión sigue siendo muy aceptable. Te contamos más en los próximos apartados.
Coordenadas UTM: Historia
Básicamente, después de la Segunda Guerra Mundial, todas las naciones de la OTAN (la Organización del Tratado del Atlántico Norte) acordaron que se necesitaba un sistema de coordenadas espaciales estándar. Mientras las fuerzas armadas de cada nación usaran su propio sistema de coordenadas espaciales, sería imposible coordinar con precisión los movimientos militares entre naciones. En ese sentido, un procedimiento estándar eliminaría este problema. A principios de la década de 1950, con el estallido de la Guerra de Corea, la necesidad de este sistema de coordenadas espaciales estándar se volvió bastante aguda.
Durante los cinco años anteriores al estallido de la guerra de Corea, los británicos, portugueses, franceses y belgas habían reconocido la obligación de desarrollar un sistema de coordenadas espaciales para cartografiar África. Así, los gobiernos civiles de estas naciones habían acordado la mayoría de los aspectos de un sistema de coordenadas que se parecía mucho a lo que, finalmente, se convertiría en el sistema UTM de coordenadas. Sin embargo, no se ponían de acuerdo sobre el tamaño que deberían tener las zonas, entre otros aspectos menores. Incluso después de una serie de conferencias celebradas periódicamente entre 1945 y 1951, no se pudo llegar a un consenso sobre los últimos puntos necesarios para crear un estándar.
La contribución del ejército de los EE. UU. fue adoptar los aspectos del sistema de coordenadas espaciales que las potencias coloniales africanas acordaron. A partirr de ahí, simplemente, impusieron estándares para los aspectos en los que las potencias coloniales no llegaron a un punto de encuentro. Con uno o dos cambios menores, el sistema que impuso el ejército de los EE. UU. entre 1949 y 1951 se convirtió en el sistema UTM.
Características finales de las coordenadas UTM:
En su forma final, el sistema utiliza 60 zonas, cada una de 6 grados de longitud de ancho. Cada una se extiende desde los 80° sur de latitud hasta los 84° norte de latitud. La razón de la asimetría es que 80° sur cae convenientemente en el océano austral, al sur de América del Sur, África y Australia. Por su parte, para llegar a un punto al norte de Groenlandia, hay que subir hasta los 84° norte. Las zonas están numeradas y la primera empieza desde la línea de longitud 180° a 174° oeste. Desde este punto, los números aumentan a medida que avanza hacia el oeste. Colectivamente, estas zonas cubren casi todo el planeta, omitiendo solo el Océano Ártico en el norte y la Antártida central en el sur.
¿Cómo funciona una coordenada UTM?
Para que te hagas una idea general, cada zona UTM emplea un mapa transversal de Mercator. Concretamente, su meridiano central recorre la línea de longitud en el centro de la zona. De este modo, la zona UTM 1, que se extiende desde los 180° hasta los 174° oeste de longitud, tiene un meridiano central que recorre la línea de longitud 177° oeste.
El sistema UTM no utiliza la proyección transversal de Mercator «estándar», que es tangente. En cambio, usa una variación secante que tiene dos líneas de tangencia ubicadas, aproximadamente, a 180 kilómetros a cada lado del meridiano central. La relación entre la escala real del mapa y la escala nominal es 1,0 solo a lo largo de las líneas de tangencia del mapa. Por lo tanto, esta relación debe ser diferente de 1,0 a lo largo del meridiano central del mapa. La definición formal del sistema UTM establece que a lo largo del meridiano central, la relación entre la escala real del mapa y la escala nominal debe ser 0,9996. Gracias a este valor, se determina las ubicaciones exactas de las líneas de tangencia del mapa.
Modelo terrestre:
Los mapas de zonas UTM difieren entre sí no solo en la ubicación de sus meridianos centrales y líneas de tangencia, sino también en el modelo de la Tierra que utilizan. La definición oficial del sistema UTM especifica cinco esferoides diferentes para usar en las distintas zonas.
Dos conjuntos de coordenadas cartesianas:
Una característica inusual del sistema es que cada zona tiene dos conjuntos de coordenadas cartesianas. Uno para la parte de la zona al norte del ecuador y otro para la sur. Para la norte, el origen se encuentra en el ecuador, exactamente 500 000 metros al oeste del meridiano central de la zona. Las zonas tienen solo unos 900 000 metros de ancho en su punto más ancho. Por ello, colocar el origen 500 000 metros al oeste de la línea central de la zona (es decir, el meridiano central de la zona) garantiza que todas las coordenadas de la zona estarán al este del origen.
Además, colocar el origen en el ecuador asegura que todas las coordenadas en el hemisferio norte estarán al norte del origen. Juntas, estas dos características consolidan que todas las coordenadas (tanto en la dirección X como en la Y) en la mitad norte de cada zona serán positivas.
La cosa se complica en el hemisferio sur:
Las coordenadas verás que son un poco más complejas en el hemisferio sur. Una vez más, el origen se ubica 500 000 metros al oeste del meridiano central del mapa, pero en lugar de ubicarlo en el ecuador, en la mitad sur de cada zona UTM, el origen se desplaza 10 000 000 metros al sur del ecuador. Eso pone el origen casi en el Polo Sur, por lo que todas las coordenadas en la mitad sur de cada zona UTM, tanto en la dirección X como en la Y, serán positivas.
20 subzonas de norte a sur:
Este enfoque puede causar cierta confusión al usar el sistema UTM. Dentro de cada zona hay dos puntos que tienen las mismas coordenadas, uno en el hemisferio norte y otro en el hemisferio sur. Para distinguir entre estos dos puntos, la zona UTM debe dividirse de norte a sur.
En la definición oficial, cada zona se divide en 20 subzonas, identificadas con las letras C a la X, omitiendo las letras I y O. La razón por la que el sistema comienza con la letra C (en lugar de A) es porque los militares utilizan A y B para fines especiales. Asimismo, una I escrita apresuradamente se parece demasiado a un uno y una O podría confundirse con un cero.
También hay una buena razón por la que las 19 subzonas del sur (subzonas C a W) tienen cada una 8 grados de latitud de ancho y la subzona más al norte (subzona X) 12 grados. Cuando la definición original de UTM fue publicada por el ejército de los EE. UU. en 1951, cada zona UTM solo se extendía hasta la línea de latitud 80° norte.
Bajo este esquema original, cada subzona tenía 8° de latitud de ancho. Sin embargo, cuando quedó claro que el límite de 80° norte estaba causando problemas al descartar áreas en el norte de Groenlandia y Rusia, las zonas UTM se extendieron a 84° norte. En vez de cambiar todas las subzonas para adaptarse a esta expansión, solo se amplió la subzona más al norte, la subzona X.
Las subzonas fuera de las fuerzas armadas:
Debes saber que este complejo sistema de 20 subzonas de norte a sur rara vez se usa. En su lugar, se emplea mucho un sistema no oficial de dividir las zonas UTM en solo dos subzonas, una al norte del ecuador y la otra al sur. Esto agrega otra fuente de confusión, ya que en el sistema de dos subzonas, la subzona norte se denomina con frecuencia (lógicamente) subzona N y la subzona sur se denomina subzona S.
Estándares oficiales cartesianos de una coordenada UTM
La definición oficial de UTM exige que todas las coordenadas dentro de cualquier zona UTM determinada se midan en metros al este o al oeste del origen de la zona. Las distancias al este del origen, que en un enfoque de coordenadas cartesianas se denominarían coordenadas X, normalmente se denominan coordenadas este. De manera similar, las distancias al norte del origen, que en un enfoque de coordenadas cartesianas se denominarían coordenadas Y, normalmente se denominan norte.
Precisión de las coordenadas UTM
La precisión del sistema se clasifica como 1:2500. Esto significa que si usas una coordenada UTM para medir una línea de 2500 unidades de largo (puedes usar cualquier unidad que desees), la línea puede tener entre 2499 y 2501 unidades de longitud. Es cuatro veces menos preciso que el sistema de coordenadas del plano estatal (SPCS), cuya precisión es de 1:10 000.
Al hablar de definición de UTM, nos referimos al Sistema Universal Transversal de Mercator, un método estándar para proyectar las coordenadas geográficas en un plano, facilitando su uso en mapas y GPS. Esta técnica es fundamental para geólogos, cartógrafos y aficionados a la orientación.
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