Sistemas de Referencias de Coordenadas (Parte 2)

Introducción a la Tecnología de Información Geográfica (IMSD1020)

Autor/a

Dr. Francisco Zambrano

Fecha de publicación

4 de enero de 2026

1 Introducción

En este laboratorio, el estudiante explorará los efectos de varias proyecciones geográficas en las características de un mapa usando QGIS. QGIS es un software de sistema de información geográfica gratuito y de código abierto que se puede utilizar para visualizar, consultar y analizar información espacial.

Este taller se centrará principalmente en las distorsiones de forma y área, además se examinarán las proyecciones útiles para el mapeo a escala global y a nivel nacional.

Este taller incluye las siguientes actividades:

  • Actividad 1: Explorar las proyecciones de mapas nacionales
  • Actividad 2: Explorar el sistema de coordenadas Universal Transversal de Mercator (UTM)

1.1 Objetivo

  • Explorar y comprender las proyecciones geográficas y los sistemas de referencias de coordenadas (SRC)

2 Datos

Los datos para el taller los debe descargar desde acá

3 Contexto

La proyección geográfica es una parte fundamental del proceso de mapeo y proporciona la columna vertebral o el marco para la creación de mapas. Es importante que el especialista en SIG comprenda las cualidades de la región mapeada que se conservan en una proyección dada, y las cualidades que se distorsionarán o sesgarán. Además, para los cartógrafos, la selección de una proyección de mapa apropiada es una parte crucial del proceso de diseño del mapa. Esto es porque todos estamos acostumbrados a ver diferentes partes del mundo mapeadas usando proyecciones estándar específicas que hacen que estas áreas “se vean bien”.

La transformación de la forma elipsoide de la tierra en una superficie bidimensional no se puede lograr sin algún elemento de distorsión, por corte, desgarro o compresión (como se discute en el texto). Para mapear áreas pequeñas de la Tierra (mapeo a gran escala), la proyección no es un problema importante, pero a medida que la escala se hace más pequeña, como en el mapeo de continentes o subcontinentes, la distorsión se convierte en un factor significativo. La distorsión del área, la forma, la distancia y la dirección se convierten en propiedades a considerar. Es imposible para una proyección mantener todas estas propiedades simultáneamente.

Las proyecciones se clasifican según las propiedades que conservan. Los mapas de áreas iguales (o equivalentes), por ejemplo, preservan las relaciones de área, pero tienden a perder la conformidad (preservación de la forma). Las proyecciones conformes, por otro lado, mantienen la forma sobre áreas pequeñas pero producen distorsión de área. En el mapeo temático, es importante mantener las propiedades correctas del área. Por lo tanto, la forma a veces se ve comprometida por la elección de una proyección equivalente. Para mapas a pequeña escala, de hecho, la conformidad no puede mantenerse en toda el área; más bien, la proyección puede conservar la forma mejor a lo largo de una línea estándar, con una distorsión de la forma que aumenta con la distancia desde la línea. Otra propiedad a considerar es la preservación de la distancia (equidistancia), que preserva las mediciones de distancia a lo largo de grandes arcos circulares. Finalmente, la preservación de la dirección (azimutalidad) mantiene la dirección correcta desde un punto central a todos los demás puntos.

Hay cientos de posibles proyecciones para elegir. Algunas distorsionan menos de ciertas maneras que otras. Depende del diseñador del mapa seleccionar la proyección que produce la menor cantidad de distorsión. Muchos paquetes de software de mapeo informático ahora permiten al especialista en SIG cambiar fácilmente entre varias proyecciones, lo que permite elegir la más adecuada. En la selección de una proyección, se deben considerar varios elementos clave:

  • Propiedades de proyección: ¿son las propiedades de la proyección adecuadas para el propósito del mapa? Considerando las propiedades de forma, distancia, dirección y área, ¿cuáles deben conservarse y cuáles pueden sacrificarse? ¿O es el compromiso de los cuatro la mejor opción?

  • Patrones de deformación: ¿es aceptable la cantidad de deformación?

  • Centro de proyección: ¿puede la proyección centrarse fácilmente en el área que se está mapeando?

  • Familiaridad: ¿la apariencia del mapa es reconocible para el lector de mapas o va en detrimento del propósito del mapa?

4 Actividades

4.1 Actividad 1: Explorar las proyecciones de mapas nacionales

Las proyecciones adecuadas para cartografiar el mundo no son necesariamente las mejores para cartografiar áreas más pequeñas, como continentes o países. Al mapear a tal escala en las latitudes medias, es importante usar una proyección que se centre en el área que se está mapeando y que tenga una línea o líneas estándar que atraviesen el área que se está mapeando.

En esta actividad veremos un mapa de Chile utilizando algunas proyecciones diferentes y circulos como los de tissot.

  1. En QGIS Desktop abra las capas limites_chile y tissot_circles_chile del archivo geopackage Tissot_Chile.gpkg (Figura siguiente).

Es un mapa de los límites de Chile y cinco circulos de tissot.

La propiedad de distancia es más difícil de juzgar. La distancia conocida entre Los Ángeles y Nueva York es de aproximadamente 3.962 kilómetros. Veamos cómo el mapa no proyectado controla la distorsión de distancia.

  1. Al lado derecho de la capa limites_chile aparece un signo de interrogación, esto indica que hay un problema con la capa. En este caso no tiene definida una proyección.

  2. Haga clic en el signo de interrogación y definale la proyección, en este caso el SRC que le corresponde es epsg:4326 que correspondo al datum WGS84 y coordenadas geográficas.

  3. Mida la distancia entre el centro del circulo que se encuentra en el extremo norte y el centro del circulo que se encuentra en el extremo sur. Aprecie la diferencia entre la medida en Cartesiano y Elipsoidal. ¿A qué se debe? Anoté la distancia de la proyección (cartesiano) y el SRC en una tabla.

  4. Debe completar la siguiente tabla con: 1) la distancia entre el centroide de los circulos en el extremo norte y sur, y 2) el área de Chile; con las diferentes proyecciones que vamos a ir analizando.

SRC Distancia (km) Área (há)
Elipsoidal
WGS84
Eckert IV
Conica Equidistante Sudamérica

  1. En la barra de menú, seleccione Proyecto | Proyecto de Propiedades.

  2. Haga clic en la pestaña SRC.

  3. Seleccione el sistema de coordenadas WGS 84 de la lista de Sistemas de referencia de coordenadas del mundo (Figura siguiente).

  1. Haga clic en Aceptar para ver el mapa.

  2. Mida la distancia entre el centro del circulo ubicado en el extremo norte y el del extremo sur. La distancia que se obtiene con la proyección debe ser de alrededor 3833 km y la distancia real (en linea recta) de aproximadamente 3821. Aunque estamos utilizando una sistema de Plate carre.

Ahora proyectaremos los datos utilizando la proyección Eckert IV. El Eckert IV hizo un buen trabajo con todo el mundo, pero veremos cómo le va con un solo país de latitud sur.

  1. Abra las Propiedades del proyecto, seleccione la pestaña SRC y elija World_Eckert_IV del cuadro de sistemas de referencia de coordenadas recientemente utilizado.

  2. Haga clic en Aceptar para configurar el SRC (Figura siguiente).

Claramente, hay una gran distorsión al usar esta proyección. Parte del problema radica en el hecho de que esta proyección se centra en 0 grados de longitud. Centremos la proyección en Chile creando un SRC personalizado basado en la proyección World_Eckert_IV.

  1. Haga clic en Configuración | SRC personalizado … desde la barra de menú. Esto abrirá el cuadro de diálogo Definición del sistema de referencia de coordenadas personalizadas.

  2. Haga clic en el botón Copiar SRC existente para abrir el Selector del sistema de referencia de coordenadas.

  3. Seleccione World_Eckert_IV de la lista utilizada recientemente. Asegúrese de que los parámetros de SRC se muestren en la parte inferior del selector. De lo contrario, seleccione temporalmente un SRC diferente, luego seleccione World_Eckert_IV nuevamente (consulte la Figura a continuación).

  1. Haga clic en Aceptar para volver al cuadro de diálogo Definición de SRC personalizado. Los parámetros ahora se completarán con los parámetros SRC copiados (que se muestran en la figura a continuación).

  1. Necesitamos cambiar el meridiano central para que la proyección esté centrada a -72,000 grados de longitud en lugar de 0,000. Esto centrará la proyección en el centro del país.

  2. Para lograr esto, reemplace `“Longitude of natural origin”,0`` con “Longitude of natural origin”,-72, (esencialmente reemplazando el meridiano central de 0 con -72.0).

  3. En el cuadro “Nombre”, ingrese Chile_Eckert_IV. Esto servirá como un nombre de nuestro nuevo SRC personalizado.

  4. Haga clic en Aceptar.

Nuestro SRC personalizado ahora se agregará a QGIS para que lo podamos utilizar.

Ahora elegiremos nuestra proyección Chile_Eckert_IV para ver cómo proyecta nuestro mapa.

  1. Abra las Propiedades del proyecto, seleccione la pestaña SRC.

  2. En la lista “Sistemas de referencia de coordenadas del mundo”, desplácese hasta el final hasta que vea Sistemas de Coordenadas Definidas por el Usuario

  1. Expanda la entrada Sistemas de coordenadas definidos por el usuario.

  2. Elija Chile_Eckert_IV.

  3. Haga clic en Aceptar para configurar el SRC Es posible que deba hacer un zoom en la capa para ver todo el país (Figura siguiente).

Esta es una mejora clara en la forma, pero todavía hay cierta inclinación. La proyección Eckert IV se usa principalmente para mapear el mundo entero. Para mapear países grandes, en latitudes altas, como Chile, otras proyecciones son más apropiadas.

Las proyecciones cónicas equidistantes son ejemplos de proyecciones adecuadas para mapear todo Chile.

Debido a que tiene dos paralelos estándar, la proyección cónica equidistante de Sudamérica es particularmente buena para países más grandes con una extensión norte-sur significativa. Probemosla para Chile.

  1. Una vez más, abra las Propiedades del proyecto, seleccione la pestaña SRC y elija South_America_Equidistant_Conic como SRC.

  2. Haga clic en Aceptar para configurar el SRC Es posible que deba hacer un zoom completo para ver todo el país (Figura siguiente).

Esta proyección cónica puede tener como referencia uno o dos paralelos estándar. Como su nombre indica, todos los paralelos circulares son equidistantes a lo largo de los meridianos. Es así ya se utilicen uno o dos paralelos como estándar.

Hay muchas formas de personalizar este SRC. Puede personalizar una de las selecciones de proyección para que se centre en el área en cuestión, en este caso Chile, simplemente redefiniendo las configuraciones cartográficas particulares, como los meridianos centrales, los paralelos estándar, la latitud de referencia o falsas orientaciones este y norte. La elección de los parámetros varía según la proyección que se utilice.

Definamos brevemente estos términos y dónde se pueden modificar en los parámetros de SRC. Cada término irá seguido del parámetro en los parámetros de SRC dentro del paréntesis.

Nota: Proj es otro proyecto FOSS4G utilizado por QGIS, GDAL/OGR (datos vectoriales y raster). Este proyecto es para gestionar sistemas de coordenadas y proyecciones. Para obtener un manual de usuario detallado para el formato Proj utilizado para especificar los parámetros de SRC en QGIS, visite

https://proj.org/usage/projections.html

  • False easting (Falso este): en QGIS, el valor de la coordenada en x para el origen x. Por ejemplo, si el meridiano central para su mapa proyectado es -96.00, y el falso este se establece en 0.00, entonces a todas las ubicaciones a lo largo de ese meridiano se les asigna un valor de 0.00. A todas las ubicaciones al oeste del meridiano central (origen x) se les asigna un valor negativo, y a todas las ubicaciones al este del meridiano central se les asigna un valor positivo, como en un plano cartesiano típico.

  • False northing (Falso norte): en QGIS, el valor de la coordenada en y para el origen y. Por ejemplo, si la latitud de referencia para una proyección cónica es 37.00, a todas las ubicaciones a lo largo de ese paralelo se les asigna un valor de 0.00. A todas las ubicaciones al sur de la latitud de referencia (origen y) se les asigna un valor negativo, y a todas las ubicaciones al norte de la latitud de referencia se les asigna un valor positivo, como en un plano cartesiano típico.

  • PRIMEM (Meridiano central): la longitud en la que se centra un mapa (origen x).

  • Latitud of 1st/1nd standard paralell: la latitud en la que se centra un mapa (a veces el origen y), o para proyecciones cónicas, los paralelos a lo largo de los cuales el cono toca la tierra.

  • Latitud of natural origen: la latitud en la que se centra un mapa (origen y).

Por ahora, dejaremos las configuraciones predeterminadas para el meridiano central, la latitud de origen, los paralelos estándar y el falso este y norte. Al establecer las proyecciones del mapa, la elección del esferoide, o elipsoide de referencia, también es una consideración importante. En este ejemplo, el esferoide está configurado actualmente en GRS_1980.

  • Esferoide (ellps): un modelo de la forma de la tierra utilizada para transformar una proyección.

El esferoide de referencia, o elipsoide, se genera al elegir las longitudes de los ejes mayor y menor que mejor se ajustan a los de la tierra real. Muchos de estos modelos son apropiados para diferentes ubicaciones en la tierra.

Estrechamente relacionado con el concepto del esferoide está el concepto del datum. El Datum norteamericano de 1927 (NAD27) usa el elipsoide de referencia Clarke 1866, mientras que el Datum norteamericano de 1983 (NAD83) usa el elipsoide de referencia del Sistema de referencia geodésico (GRS) 1980.

  • Datum (datum): selección y orientación de un esferoide específico para usar en una ubicación.

  • Unidades de coordenadas (unidades): Las unidades de coordenadas se utilizan para definir distancias al establecer coordenadas x e y.

4.2 Actividad 2: Explorar el sistema de coordenadas Universal Transverse Mercator (UTM)

La cuadrícula Universal Transverse Mercator (UTM) (que se muestra en la figura a continuación) es un sistema de coordenadas planas que abarca casi todo el globo. Es probablemente el sistema de coordenadas plano más conocido de alcance internacional. Para el sistema UTM, el globo está dividido en sesenta zonas, cada una de seis grados de longitud. Cada zona tiene su propio meridiano central. Los límites de cada zona son 84 grados norte y 80 grados sur. UTM utiliza la proyección transversal de Mercator. Las zonas están numeradas del 1 al 60, donde la zona 1 comienza en -180° de longitud y las zonas aumentan hacia el este de regreso a + 180° donde termina la zona 60.

  1. Existen versiones separadas de los archivos de proyecto QGIS de Chile y del Mundo con un tema de polígono UTM Zone. En cada documento de proyecto QGIS, el tema UTM está etiquetado con las zonas UTM para que pueda ver qué zonas cubren su parte del país.

  2. Estos archivos del proyecto QGIS se denominan Proyecto_Vista_Mundo_UTM.qgs y Proyecto_Vista_Chile_UTM.qgs

  3. Visualize los proyectos, primero el mundial y luego el de Chile.

  4. ¿En qué SRC se encuentran?

  5. Abre uno de estos proyectos. (por ejemplo: Proyecto | Abrir | Vista de país UTM.qgs)

  6. Una vez que se abre el mapa, en el menú Proyecto, seleccione Propiedades del proyecto y abra la pestaña SRC.

  7. A través del filtro, busque UTM. Elija una zona UTM en su parte del país para colocar el mapa. Hay definiciones UTM con diferentes datos.

  8. Explore los diferentes SRC utilizados para Chile

  • WGS84 UTM,
  • PSAD56 UTM,
  • SAD69.

5 Conclusión

En este taller, ha explorado sistemas de coordenadas y proyecciones de mapas. Cada proyección del mapa distorsiona la Tierra de manera diferente. Puede modificar las proyecciones de mapas proporcionadas en QGIS para satisfacer sus necesidades de mapeo. Es importante que establezca la proyección de mapa correcta para cada capa de datos y para el proyecto.

Cuando importa datos espaciales en QGIS, debe conocer la proyección, si la hay, el sistema de cuadrícula y el dato, de sus datos. En su mayoría, encontrará los datos en grados decimales, es decir, coordenadas de latitud y longitud. Los mapas base con coordenadas subyacentes que son grados decimales geodésicos son los más versátiles al construir una base de datos de mapas. Es importante que si planea hacer un análisis espacial con sus datos, primero proyecte los datos en el mismo sistema de coordenadas para obtener la máxima precisión.