14. Elipsoides | La naturaleza de la información geográfica

Diagrama de un geoide con un elipsoide de referencia superpuesto

Figura 2.15.1 Los elipsoides se aproximan al geoide.

Crédito: Adaptado de Smith, 1988

Un elipsoide es una figura geométrica tridimensional que se asemeja a una esfera, pero cuyo eje ecuatorial (a en la Figura 2.15.1, arriba) es ligeramente más largo que su eje polar (b). El eje ecuatorial del Sistema Geodésico Mundial de 1984, por ejemplo, es aproximadamente 22 kilómetros más largo que el eje polar, una proporción que se asemeja mucho al esferoide oblato que es el planeta Tierra. Los elipsoides se utilizan habitualmente como sustitutos de los geoides para simplificar las matemáticas que permiten relacionar la cuadrícula de un sistema de coordenadas con un modelo de la forma de la Tierra. Los elipsoides son buenas aproximaciones, aunque no perfectas, de los geoides. El mapa de la figura 2.15.2 muestra las diferencias de elevación entre un modelo de geoide llamado GEOID96 y el elipsoide WGS84. La superficie del GEOID96 se eleva hasta 75 metros por encima del elipsoide WGS84 sobre Nueva Guinea (donde el mapa está coloreado en rojo). En el Océano Índico (donde el mapa está coloreado en púrpura), la superficie del GEOID96 cae unos 104 metros por debajo de la superficie del elipsoide.

Mapa de las diferencias de elevación entre el modelo del geoide y el modelo del elipsoide, codificado por colores y explicado anteriormente

Figura 2.15.2 Desviaciones entre un elipsoide y un geoide.

Crédito: National Geodetic Survey, 1997

Muchos elipsoides están en uso en todo el mundo. (Wikipedia presenta una lista en su entrada sobre Elipsoides de la Tierra) Los elipsoides locales minimizan las diferencias entre el geoide y el elipsoide para países o continentes individuales. El elipsoide Clarke 1866, por ejemplo, minimiza las desviaciones en América del Norte. El North American Datum de 1927 (NAD 27) asocia la red de coordenadas geográficas con el elipsoide de Clarke 1866. El NAD 27 supuso un ajuste de las coordenadas de latitud y longitud de unas 25.000 ubicaciones de puntos de control geodésico en todo Estados Unidos. El ajuste a nivel nacional comenzó a partir de un punto de control inicial en Meades Ranch, Kansas, y pretendía conciliar las discrepancias entre los numerosos estudios de control locales y regionales que lo precedieron.

El North American Datum de 1983 (NAD 83) supuso otro ajuste a nivel nacional, necesario en parte por la adopción de un nuevo elipsoide, denominado GRS 80. A diferencia de Clarke 1866, el GRS 80 es un elipsoide global centrado en el centro de masa de la Tierra. El GRS 80 es esencialmente equivalente al WGS 84, el elipsoide global en el que se basa el Sistema de Posicionamiento Global. Tanto el NAD 27 como el NAD 83 alinean las cuadrículas de los sistemas de coordenadas con los elipsoides. Se diferencian simplemente en que se refieren a elipsoides diferentes. Dado que Clarke 1866 y GRS 80 difieren ligeramente en su forma y en la posición de sus puntos centrales, el ajuste del NAD 27 al NAD 83 supuso un cambio en la cuadrícula de coordenadas geográficas. Dado que siguen utilizándose diversos datums, los profesionales geoespaciales deben entender este cambio, así como la forma de transformar los datos entre datums horizontales.

La afirmación anterior sigue siendo cierta a pesar de que el NAD 83 dejará de utilizarse pronto como parte de la modernización en curso del Sistema Nacional de Referencia Espacial de Estados Unidos por parte del Servicio Geodésico Nacional. El cambio de un sistema de referencia «pasivo» basado en el elipsoide a un sistema dinámico basado en el GPS estaba previsto para 2022, pero desde entonces se ha retrasado hasta 2024 o -25. Visite el Servicio Geodésico Nacional para obtener la información más reciente.

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