Definición de coordenadas UTM

La proyección UTM (Proyección Mercator Transversal Universal) La proyección UTM es en principio idéntica a la Mercator transversal, pero en este caso la proyección se realiza en zonas estrechas (cada 6º de longitud), para minimizar la distorsión. Esta proyección, establecida en 1936 por la IUGG (Internacional Union of Geodesy and Geophysics), fue introducida por el ejército estadounidense en 1947 y adoptada rápidamente por la mayoría de los paises. La proyección UTM emplea cinco diferentes tipos de elipsoides, para diferentes zonas del planeta. El elipsoide internacional o de Hayford es usado por la mayoría de los países del globo. El elipsoide de Clarke 1866 se aplica en Africa. El Clarke 1880 se utiliza en América del Norte y los elipsoides Everest y Bessel se emplean en algunos países del sur y el sureste de Asia. La proyección UTM es la versión de Gauss-Krüger de la proyección transversal de Mercator, hecha para cubrir al planeta desde los 84’ de latitud norte hasta los 80’ de latitud sur.

Sistema de coordenadas universal transversal de Mercator

Zonas UTM de Europa.

El sistema de coordenadas universal transversal de Mercator (en inglésUniversal Transverse Mercator, UTM) es un sistema de coordenadas basado en la proyección cartográfica transversa de Mercator, que se construye como la proyección de Mercator normal, pero en vez de hacerla tangente alEcuador, se la hace tangente a un meridiano.

A diferencia del sistema de coordenadas geográficas, expresadas en longitudy latitud, las magnitudes en el sistema UTM se expresan en metrosúnicamente al nivel del mar, que es la base de la proyección del elipsoide de referencia.

Historia[editar]

El sistema de coordenadas UTM fue desarrollado por el Cuerpo de

Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos en ladécada de 1940. El

sistema se basó en un modelo elipsoidal de la Tierra. Se usó

el elipsoide de Clarke de 1866 para el territorio de los 48 estados

contiguos. Para el resto del mundo –incluidos Alaska y Hawái– se usó

el Elipsoide Internacional. Actualmente se usa el elipsoide WGS84 como

modelo de base para el sistema de coordenadas UTM.

Anteriormente al desarrollo del sistema de coordenadas UTM varios

países europeos ya habían experimentado la utilidad de

mapas cuadriculados, en proyección conforme, al cartografiar sus

territorios en el período de entreguerras. El cálculo de distancias entre

dos puntos con esos mapas sobre el terreno se hacía más fácil usando

el teorema de Pitágoras, al contrario que con las

fórmulas trigonométricas que había que emplear con los mapas

referenciados en longitud y latitud. En los años de post-guerra estos

conceptos se extendieron al sistema de coordenadas basado en

las proyeccionesUniversal Transversa de Mercator y Estereográfica Polar

Universal, que es un sistema cartográfico mundial basado en cuadrícula

recta.

La proyección transversa de Mercator es una variante de la proyección

de Mercator que fue desarrollada por el geógrafoflamenco Gerardus

Mercator en 1569. Esta proyección es conforme, es decir, que conserva

los ángulos y casi no distorsiona las formas pero inevitablemente sí lo

hace con distancias y áreas. El sistema UTM implica el uso

de escalas nolineales para las coordenadas X e Y (longitud y latitud

cartográficas) para asegurar que el mapa proyectado resulte conforme.

las coordenadas utm, son también reconocidas como coordenadas

planas.

Proyección Transversa de Mercator[editar]

Proyección de Mercator transversa.

La UTM es una proyección cilíndricaconforme. El factor de escala en la

dirección del paralelo y en la dirección del meridiano son iguales (h = k).

Las líneasloxodrómicas se representan como líneas rectas sobre

el mapa. Los meridianos se proyectan sobre el plano con una separación

proporcional a la del modelo, así hay equidistancia entre ellos. Sin

embargo los paralelos se van separando a medida que nos alejamos

del Ecuador, por lo que al llegar al polo las deformaciones serán infinitas.

Por eso sólo se representa la región entre los paralelos 84ºN y 80ºS.

Además es una proyección compuesta; la esfera se representa en trozos,

no entera. Para ello se divide la Tierra en husosde 6º de longitud cada

uno, mediante el artificio de Tyson .

ventajas

La proyección UTM tiene la ventaja de que ningún punto está demasiado

alejado del meridiano central de su zona, por lo que las distorsiones son

pequeñas. Pero esto se consigue al coste de la discontinuidad: un punto

en el límite de la zona se proyecta en coordenadas distintas propias de

cada Huso.

Para evitar estas discontinuidades, a veces se extienden las zonas, para

que el meridiano tangente sea el mismo. Esto permite mapas continuos

casi compatibles con los estándar. Sin embargo, en los límites de esas

zonas, las distorsiones son mayores que en las zonas estándar.

Coordenadas UTM

Husos y Zonas UTM.

Mapa del mundo en proyección transversa de Mercator, centrado sobre el meridiano 0º y

el ecuador.

Mapa del mundo en proyección transversa de Mercator, centrado sobre el meridiano 45º E

y el ecuador.

Husos UTM[editar]

Se divide la Tierra en 60 husos de 6º de longitud, la zona de proyección

de la UTM se define entre los paralelos 80º S y 84º N. Cada huso se

numera con un número entre el 1 y el 60, estando el primer huso limitado

entre las longitudes 180° y 174° W y centrado en el meridiano 177º W.

Cada huso tiene asignado un meridiano central, que es donde se

sitúa el origen de coordenadas, junto con el ecuador. Los husos se

numeran en orden ascendente hacia el este. Por ejemplo,

la Península Ibérica está situada en los husos 29, 30 y 31,

y Canarias está situada en los husos 27 y 28. En el sistema de

coordenadas geográfico las longitudes se representan

tradicionalmente con valores que van desde los -180º hasta casi

180º (intervalo -180º → 0º → 180º); el valor de longitud 180º se

corresponde con el valor -180º, pues ambos son el mismo

Bandas UTM[editar]

Se divide la Tierra en 20 bandas de 8º Grados de Latitud, que se

denominan con letras desde la C hasta la X excluyendo las letras "I" y

"O", por su parecido con los números uno (1) y cero (0), respectivamente.

Puesto que es un sistema norteamericano (estadounidense), tampoco se

utiliza la letra "Ñ". La zona C coincide con el intervalo de latitudes que va

desde 80º Sur (o -80º latitud) hasta 72º S (o -72º latitud). Las bandas

polares no están consideradas en este sistema de referencia. Para definir

un punto en cualquiera de los polos, se usa el sistema de coordenadas

UPS. Si una banda tiene una letra igual o mayor que la N, la banda está

en el hemisferio norte, mientras que está en el sur si su letra es menor

que la "N".

Notación[editar]

Cada cuadrícula UTM se define mediante el número del huso y la letra de

la zona; por ejemplo, la ciudad española deGranada se encuentra en la

cuadrícula 30S, y Logroño en la 30T.

Excepciones[editar]

La rejilla es regular salvo en 2 zonas, ambas en el hemisferio norte; la

primera es la zona 32V, que contiene el suroeste de Noruega; esta zona

fue extendida para que abarcase también la costa occidental de este

país, a costa de la zona 31V, que fue acortada. La segunda excepción se

encuentra aún más al norte, en la zona que se conoce

como Svalbard (ver mapa para notar las diferencias).

Bibliografía[editar]

Deetz, Charles H (1944). Elementos de proyección de mapas y su

aplicación a la construcción de mapas y cartas. Washington:

Secretaría de Estado de los Estados Unidos de América.

Defense Mapping Agency. 1986. Defense Mapping Agency Technical Manual 8358.1 The

Universal Grids: Universal Transverse Mercator (UTM) and Universal Polar Sterographic (UPS).

Defense Mapping Agency, Fairfax, Virginia. Defense Mapping Agency. 1986. Defense Mapping

Agency Technical Manual 8358.2 The Universal Grids: Universal Transverse Mercator (UTM)

and Universal Polar Sterographic (UPS). Defense Mapping Agency, Fairfax, Virginia

DESCRIPCIÓN DE LAS COORDENADAS UTM

Por definición, cada zona UTM tiene como bordes o tiene como límites dos meridianos separados 6°.

Esto crea una relación entre las coordenadas geodésicas angulares tradicionales (longitud y latitud medida en grados) y las rectángulares UTM (medidas en metros) y permite el diseño de fómulas de conversión entre estos dos tipos de coordenadas.

La línea central de una zona UTM siempre se hace coincidir con un meridiano del sistema geodésico tradicional, al que se llama MERIDIANO CENTRAL. Este meridiano central define el origen de la zona UTM (ver adelante).

En realidad, este esquema no está dibujado a escala. La altura de una zona UTM es 20 veces la distancia cubierta por la escala horizontal. Se ha dibujado así por razones de espacio.

Por tanto, los límites este-oeste de una zona UTM está comprendida en una región que está 3° al Oeste y 3° al Este de este meridiano central. Los meridianos centrales están también separados por 6° de longitud.

Los límites Norte-Sur de una zona UTM es aquella comprendida entre la latitud 84° N, y la latitud 80° S. El resto de las zonas de la Tierra (las zonas polares) están abarcadas por las coordenadas UPS (Universal Polar Stereographic).

Cuando se considera la orientación norte-sur, una línea de una zona UTM coincide con los meridianos de las coordenadas angulares SÓLO en el meridiano central.

En el resto de la zona no coinciden las líneas de la zona UTM (el grid) con los meridianos. Estas diferencias se acentuan en los extremos derecho e izquierdo de la zona UTM, y se hacen mayores conforme nos alejamos del meridiano central.

Por esta razón, en una zona UTM, la ÚNICA línea (de grid) que señala al verdadero norte es aquella que coincide con el meridiano central. Las demás líneas de grid en dirección norte-sur se desvían de la dirección del polo norte verdadero. El valor de esta desviación la llaman CONVERGENCIA DE CUADRÍCULA. Los mapas topográficos de cierta calidad suelen incluir esta información referenciándola con el centro del mapa. La declinación en el hemisferio norte es Oeste cuando el valor de Easting es inferior a 500.000 metros, y es Este cuando es mayor de 500.000 metros. Ver el esquema de arriba para verlo mejor.

Puesto que un sistema de coordenadas rectangulares como el sistema UTM no es capaz de representar una superficie curva, existe cierta distorsión. Considerando las 60 zonas UTM por separado, esta distorsión es inferior al 0,04%. 

Cuando se considera la orientación este-oeste, sucede un fenómeno parecido. Una línea UTM coincide con una sola línea de latitud: la correspondiente al ecuador. Las líneas de grid de la zona UTM se curvan hacia abajo conforme nos movemos al norte y nos alejamos del meridiano central, Y NO coinciden con las líneas de los paralelos. Esto se debe a que las líneas de latitud son paralelas al ecuador en una superficie curva, pero las líneas horizontales UTM son paralelas al ecuador en una superficie plana.

Una zona UTM siempre comprende una región cuya distancia horizontal al Este (Easting) es siempre inferior a 1.000.000 metros (de hecho, la "anchura" máxima de una zona UTM tiene lugar en el ecuador y corresponde aproximadamente a 668 km, ver adelante). Por eso siempre se usa un valor de Easting de no más de 6 dígitos cuando se expresa en metros.

Para cada hemisferio, una zona UTM siempre comprende una región cuya distancia vertical (Northing) es inferior a 10.000.000 metros (realmente algo más de 9.329.000 metros en la latitud 84° N). Por eso siempre se usa un valor de Northing de no más de 7 dígitos cuando se expresa en metros.

Por esta razón siempre se usa un dígito más para expresar la diastancia al norte (Northing) que la distancia al este (Easting).

Por convenio, se conidera EL ORIGEN de una zona UTM al punto donde donde se cruzan el meridiano central de la zona con el ecuador. A este origen se le define:

con un valor de 500 km ESTE, y 0 km norte cuando consideramos el hemisferio norte.

con un valor de 500 km ESTE y 10.000 km norte cuando consideramos el hemisferio sur

OJO. Eso significa que los extremos izquierdos y derecho de la zona UTM no corresponden nunca a las distancias 0 y 1000 km, respectivamente. Eso es asi porque la zona UTM nunca tiene un ancho de 10.000 km. Recordar que 6° de longitud equivalen a una distancia aproximada de 668 km en el ecuador, y se hace menor conforme aumenta la latitud hacia ambos polos, porque la Tierra es casi una esfera. 

Al dar al origen (puntos medios de la zona) un valor de 500 km, decimos que estamos dando un FALSO ORIGEN, y además, UN FALSO EASTING y un FALSO NORTHING. Se pretende de esta forma que nunca se usen valores negativos.

Ejemplo

Aquí se presenta un ejemplo de una coordenada tipo UTM con una baja resolución (comprende un cuadrado con 1000 metros de lado). El primer valor (30S) nos indica la zona y la banda en la que estamos. Como tiene una letra superior a M, nos indica que estamos hablando de una zona en el hemisferio norte. La banda La mejor forma de saber cuál es nuestra zona es mirándola en un mapa que tenga representada la cuadrícula de coordenada UTM. 

Los siguientes dígitos corresponden a las coordenadas en sí. La distancia del Easting siempre ocupa un dígito menos que el de Northing. Como esta coordenada tiene 7 dígitos, el Easting ocupa los 3 primero valores, y el Northing los 4 últimos.

Por definición, el valor de Easting del punto central (que coincide con el meridiano central) de la retícula UTM es siempre de 500 km. Cualquier punto a la izquierda de éste meridiano central tendrá un valor inferior a 500, como es este caso (345). Cualquier punto situado a la derecha del meridiano central tendrá un valor superior a 500. Por tanto, estamos alejados a 155 km (500-345) del meridiano central. También podemos decir que estamos alejados 345 km hacia el Este desde el margen izquierdo de la zona UTM.

Los 4 últimos dígitos nos indican que estamos alejados 4196 km al norte del ecuador. Recordar que esta coordenada señala un cuadrado de 1.000 km2.

UTM para Venezuela

Cada zona tiene una extensión de 6º en longitud lo que da un total de 60 zonas; la primera zona se ubica en el meridiano 180º, y las sucesivas zonas (para un total de 60), se van desplazando hacia el este, siendo el meridiano central de la zona uno el 177ºW. Venezuela está cubierta por las zonas: 18 (meridiano central 75ºW), 19 (meridiano central 69ºW) y 20 (meridiano central 63ºW). Cada zona se extiende desde los 84 latitud norte hasta los 80 grados de latitud sur. Inicialmente estos valores iban desde los 80ºN hasta los 80ºS, pero el hecho de contar con una superficie importante por encima de los 80º, determinó su extensión en 4 grados mas. La coordenada Y coincide con el meridiano central de la zona. Cada columna se divide en cuadriláteros de 8º de latitud. A estas bandas se les asigna las letras C a X, en forma ascendente desde los 80º de latitud sur. Cada cuadrilátero queda identificado por el número de la zona y la letra de la banda. Las coordenadas norte tienen su origen en el ecuador; sin embargo, para evitar valores negativos para los nortes del hemisferio sur, se les suma el valor de 10.000.000. El origen de la coordenada norte de cada zona es el punto sobre el ecuador donde su meridiano central lo intersecta. Se asigna un valor de 500.000 para el este de cada meridiano central. El factor de escala del

meridiano central tiene un valor de 0,9996. Es un sistema métrico, por lo que la unidad de medida es el metro.

Proyección UTM para Venezuela