Thread by @scnycc

🧵Representamos nuestro mundo a través de mapas, ¿pero cuál es la mejor forma de representarlos? En este hilo vamos a ver los diferentes tipos de proyecciones cartográficas y las ventajas y deventajas de cada mapa. Muy útil en geografía y meteorología.

¿Cuál es el mejor mapa que hay? Pues depende. No existe el mapa perfecto por la superficie esférica del planeta. Siempre que representemos en una superficie en dos dimensiones habrá alguna deformación en los ángulos, en las áreas o en las distancias.

En realidad la mejor forma de representar el planeta es con un globo terráqueo. El problema que tiene es que no podemos ver toda la superficie planetaria desde un solo punto y que la Tierra no es una esfera, es un esferoide

Las proyecciones cartográficas llevan parte o toda de la superficie de la esfera planetaria a una superficie en dos dimensiones. Es como si cubrimos una parte de nuestro globo terráqueo con un papel y se calca la superficie en él.

Hay tres principales proyecciones que se usan, dependiendo de las figuras que usemos para proyectar ese mapa: acimutal, cónica y cilíndricas. Imaginaos que el cono, cilindro o plano es un papel que calca ese trozo de superficie y luego lo estiramos como papel, ese es el mapa.

Ahora hablaremos de cada tipo de proyección, pero antes vamos a hablar de algunas características de los mapas. Primero hablaremos de la escala, que se representa como una fracción. Si por ejemplo tenemos 1:100.000, quiere decir que cada cm del mapa representa 1 km real

Cada mapa presenta otras características. Los mapas se dicen que son conformes sí al proyectar el globo terráqueo en un mapa conservan las relaciones entre los ángulos de dos líneas, como los ángulos entre meridianos y paralelos. Recordemos lo que eran cada uno 👇

De igual forma decimos que un mapa es equidistante si conserva las distancias y equivalente si conserva las áreas. ¿Cuál es el problema? No hay ningún mapa que conserve estas tres propiedades a la vez. Por eso habrá proyecciones que sean conformes, equidistantes o equivalentes.

Vamos a ver la primera de las proyecciones: la acimutal (cenital o plana en otros libros). Imaginemos una esfera de alambres, en la que cada alambre son los meridianos y paralelos. Se le pone a un lado una lámpara y se proyecta en una pantalla la sombra.

Dependiendo de cómo pongamos la pantalla a proyectar obtendremos diferentes perspectivas: la polar, la ecuatorial y la oblicua. Nos tenemos que fijar dónde está el punto en el que la pantalla toca a la esfera, el punto tangente

También, dependiendo de donde pongamos la fuente de la iluminación, o mejor dicho, de donde partan los rayos, tendremos distintas proyecciones acimutales. Si los rayos parten del infinito tendremos la proyección ortográfica

En la ortográfica los rayos se proyecata sobre un plano tangente. Si la proyección además es polar,la distancia entre paralelos disminuye al aproximarnos a la frontera exterior, en la oblicua (imagen 2) también y en la ecuatorial (im 3) los paralelos son más próximos en los polos

En cada mapa los meridianos y paralelos son curvas diferentes, por ejemplo en la proyección ortográfica ecuatorial los meridianos son arcos de elipse y los paralelos líneas rectas horizontales.

Cada proyección tiene una ventaja. En la ortográfica podemos representar muy bien la forma tridimensional del globo y las partes cercanas del punto central quedan muy bien representadas. Pero esta representación no es conforme ni equivalente.

Otra proyección acimutal es la estereográfica. Aquí el punto de que parten los rayos parten del punto diametralmente opuesto al plano tangente. La ventaja frente al ortográfico es que se representan más partes del globo terráqueo y más que un hemisferio. Como este ejemplo polar.

Problemas de esta representación: la escala y la distancia entre paralelos y meridianos aumenta a medida que nos alejamos del centro , pero con la ventaja de que los paralelos y meridianos son arcos de circunferencia o líneas rectas, algo que no tiene ninguna otra representación.

Esta proyección es conforme y se aplica en ámbitos como la minería y son muy útiles en cartas aeronáuticas por su proyección polar.

La siguiente es la proyección gnómica, aquí la línea parte desde el centro del globo. Aquí la separación entre meridianos y paralelos aumenta desde el centro y distorsiona el mapa, más que en el estereográfico. Tampoco podemos representar un hemisferio entero.

Aún así, estos mapas son muy útiles porque todas las líneas rectas son círculos máximos del globo y viceversa, siendo muy útil en navegación. Por ejemplo, el ecuador es una línea recta. Se usan las cartas de navegación de círculo máximo

Por citar otras proyecciones acimutales tenemos la equidistante para el trazado de mapas hemisféricos a pequeñas escalas. Otra es la proyección equivalente de Lambert. En estos mapas no se pueden usar fuentes de luz, sino que están modificados para cumplir las propiedades.

Dejamos las proyecciones acimutales para hablar de proyecciones cilíndricas, en la que en vez de usar una superficie plana para proyectar usamos un cilindro sobre la esfera. El cilindro puede ser tangente o secante a la esfera.

La proyección más famosa y que nos enseñan en el cole es la de Mercator, creada en 1569 y se basa en una fórmula matemática en la que permite que los meridianos aparezcan como rectas verticales paralelas y equidistantes y se van separando al alejarnos del ecuador.

Tan solo en el ecuador la distancia entre dos meridianos contiguos es la misma que en el globo. A 60º de latitud esa distancia es la mitad que en el ecuador. Para que fuera conforme el mapa la distancia entre paralelos debe aumentar de igual forma que lo hacen los meridianos.

El mapa es realmente conforme, por lo que cualquier isla o país aparece en su forma real, pero la escala aumenta al llegar a los polos. El eje de la tierra coincide con el del cilindro debido a que la proyección es tangente

La característica realmente importante de estos mapas es que cualquier línea recta es una línea de orientación constante, es conocida como la línea de rumbo o loxodroma. Al seguir esa línea en barco la trayectoria forma un ángulo constante con el norte geográfico

Las ortodrómicas son líneas que trazan el camino más corto y son las líneas de círculo máximo de proyección gnómica. Podemos comparar la línea de rumbo con y las líneas de círculo máximo, que coinciden en el ecuador. En navegación se suelen seguir las rutas de círculo máximo.

Hay otras proyecciones cilíndricas como la transversal de Mercator o conforme de Gauss. La escala es solo constante por el meridiano central y las variaciones de escala son mínimas en una estrecha franja porque se usa un cilindro secante.

Pasamos ahora a las proyecciones cónicas, ahora cambiamos el cilindro por el cono. Comenzamos por la proyección cónica simple, en la que utilizamos un cono tangente al globo, de manera que su vértice está directamente sobre el polo norte.

En esta proyección los meridianos son líneas rectas que parten desde el polo y los paralelos son arcos de círculos concéntricos en el polo. El mapa es de un sector circular y al paralelo del globo que toca al cono es el paralelo de referencia. Aquí la escala es = que el globo.

Cuando el paralelo de referencia es el de 30º, el mapa resultante es un semicírculo, otro paralelo daría un sector mayor o menor que un semicírculo. El uso de un solo paralelo de referencia da un mapa bueno y que representa bien un hemisferio norte.

A veces se usan más paralelos de referencia, por ejemplo dos, entonces el cono que corta al globo es secante. En los dos paralelos de referencia la escala es la misma y el aumento de escala a partir de ellos no aumenta tanto como cuando se usa uno.

Entre las variaciones de esta proyección encontramos la proyección cónica de Lambert, en la que se ha modificado para tener propiedades conformes. Útil para mapas a gran escalas. Otro proyección es la cónica múltiple, que usa más de dos paralelos de referencia

De esta última incluso usan infinitos paralelos de referencia, de forma que la escala del globo origina exista a lo largo de cualquier paralelo. El único meridiano que tendrá esa misma escala es el meridiano central

No solo existen proyecciones acimutales, cilíndricas y cónicas. Hay otros sistemas de proyección. Uno es la homolográfica de de Mollwide, aquí un hemisferio tiene un contorno circular y el otro se divide en dos partes.

Todos los meridianos, salvo el central son líneas son semielipses y los paralelos son líneas rectas cuya separación disminuye en los polos. La distorsión en las regiones polares ha reducido su uso, pero es muy útil para mapas en Áfricas y América del Sur

La proyección sinusoidal es similar y conserva las áreas (equivalente), pero con la diferencia de que la curva usada en los meridianos es de tipo sinusoidal y mantiene constante la separación entre paralelos desde el ecuador a los polos

La proyección homolosena o de Goode combina las dos anteriores. La sinusoidal se usa entre los 40º N y S y la homolográfica el resto del globo. Si queremos reducir la distorsión, se combina con sinusoidal,pero no se obtiene un mapa continuo y hay claros por ejemplo en el ecuador

Otra popular es la Eckert IV con elipses separadas equidistantementes y los meridianos convergen en los polos, lo que evita la distorsión en los polos. La separación entre los polos viene dada por una fórmula

Hay otras proyecciones como la estrella o la de Galls-Peters, que es equivalente y se usa como alternativa a Mercator.

Y hasta aquí el hilo.

Bibliografía: Geografía Física de Arthur y Alan H. Strahler, cap 2.
En este vídeo podéis ver mucho mejor cómo se hacen las proyecciones. Ire actualizando el hilo con más herramientas que aportéis con mapas

Extra 1: sobre Mercator

Extra 2: ¿cuál es el tamaño real de los países respecto a la proyección Mercator? Gracias a @kimerita por la aportación thetruesize.com