Los elementos cartográficos se pueden observar en un mapa, ya que este es la representación gráfica del espacio geográfico, en un modelo reducido y a escala, que establece una correspondencia matemática y continua entre los distintos puntos de la superficie terrestre y los del plano.
Los elementos cartográficos tienen la función de simplificar la realidad a trav4es de la reducción de la imagen real a los parámetros del mapa, pues exige una selección y abstracción de los rasgos que se desean representar. Los elementos cartográficos se describen con detalle más adelante.
1.4.1. Introducción a la cartografía.
A principios del siglo XX, el desarrollo de la cartografía se basó en el análisis de fotografías aéreas que mediante la técnica de fotogrametría (tratamiento de fotografías aéreas) y se establece un parteaguas en la cartografía, ya que se definen dos ramas:
· Cartografía general, que se encarga de elaborar los mapas topográficos, de navegación aérea, marítima, etc.
· Cartografía temática, está rama se enfoca a desarrollar los mapas temáticos cualitativos y cuantitativos, denominados como mapas coropleticos que son mapas con áreas del mismo valor, pero separadas por límites. Un ejemplo de estos mapas son aquellos que muestran datos de población, uso de suelo, tipos de vegetación, etc. En la siguiente figura se muestra un mapa temático coropletico del Valle de Toluca.
Ilustración 1 Mapa temático de la zona metropolitana del Valle de Toluca.
El uso del equipo de cómputo como una herramienta en la cartografía permitió automatizar una serie de procesos que requerían tiempo y esfuerzo humano, por ejemplo, al hacer los cálculos matemáticos para cambiar de una proyección cartográfica a otra.
Es importante mencionar que con la cartografía automatizada cambio la metodología para la elaboración de mapas, pero no los procesos. Los cartógrafos tuvieron que manejar los programas de dibujo automatizado (AutoCAD) para construir el mapa base, así como la compilación de datos geográficos que muestran cambios rápidos en poco tiempo, por ejemplo, el uso de suelo. Los Sistemas de Información Geográfica vinieron a revolucionar la planeación eficiente y rápida a través del análisis espacial.
Por lo tanto, en el manejo de los SIG, la cartografía es una de las disciplinas más importantes porque es la que desarrolla los métodos matemáticos y geodésicos necesarios para representar en un plano la superficie terrestre sobre un mapa.
1. 4. 2. Tipos de mapas.
En la elaboración cartográfica se utilizan dos tipos de mapas: los mapas generales y los específicos o temáticos.
· Mapas topográficos. Son mapas generales que sirven para hacer la consulta básica, se construyen a partir de técnicas fotogramétricas aplicadas sobre las fotografías aéreas, información geodésica y verificación de campo.
· Mapas temáticos o específicos. Este tipo de mapas representa detalladamente uno o varios elementos geográficos de una localidad, municipio, estado o país. Los mapas temáticos representan información específica por ejemplo en la geología, uso de suelo, población total, actividades económicas (actividades primarias, secundarias y terciarias), etc.
En los siguientes subtemas los observaras más a detalle y conocerás sus principales características.
1. 4. 3. Mapas topográficos.
Los mapas topográficos son un producto cartográfico que integra información de orografía (forma del terreno) hidrografía, infraestructura y poblaciones. La carta topográfica representa las características orográficas, utilizando curvas de nivel (líneas en color sepia), que representan puntos de igual altura sobre el nivel promedio del mar, con intervalos o equidistancias de 10, 20 y 40 metros. En la siguiente figura se muestran las curvas de nivel en plano y en superficie.
Ilustración 2 Curvas de nivel.
Está carta incluye información hidrológica, en color azul, identificando cuerpos como corriente de agua, permanentes (corrientes permanentes) e intermitentes (corrientes temporales). La vegetación se representa en tonos verdes que identifican vegetación densa y áreas de cultivo.
A través del sombreado del modelo digital de elevación (color gris de la imagen) se complementa la representación del relieve superficial. También se representan obras civiles, como son: vías de comunicación aéreas, marítimas, terrestres, así como construcciones tales como escuelas, hospitales, templos, aeropuertos, túneles, presas, bordos, cementerios, muelles, faros, puntos geodésicos y límites internacionales; además se incluyen localidades rurales y urbanas que se identifican por su nombre y se asocian a un rango de población.
El mapa topográfico permite hacer el primer acercamiento del análisis espacial. En la figura siguiente se representan las características del medio físico a través de colores, líneas, áreas, símbolos y textos, estos elementos se integran en la tira marginal del mapa que se encuentra en el extremo derecho.
Ilustración 3 Mapa topográfico.
El mapa topográfico por lo general es el primer apoyo cartográfico para proyectos de planeación a nivel local, municipal, estatal o nacional y sobre todo es la base cartográfica para la generación de mapas temáticos.
1. 4. 4. Mapas temáticos: geológico, edafológico, clima, vegetación y uso de suelo.
En el análisis ambiental es necesario identificar elementos físicos (geología, suelos, clima, vegetación y uso de suelo) de la superficie para identificar su distribución y estado actual para llevar a cabo el análisis del medio ambiente y proponer estrategias de manejo, conservación o restauración ecológica. A continuación, se darán a conocer las características de los principales mapas temáticos que se utilizan para el análisis ambiental.
Mapa geológico.
Este mapa muestra los afloramientos (exposición sobre superficie) del material rocoso de un área y su distribución, edad de las rocas y estructuras geológicas (fallas, plegamientos) del área. En este tipo de mapa se encuentra información cualitativa (litología), distribución del tipo de roca superficial y/o cuantitativa (edad cronoestratigráfica, edad de formación de la roca). De acuerdo con la escala del mapa de información geológica también puede indicar la existencia de minerales metálicos y no metálicos que se explotan económicamente.
El mapa geológico es útil para la explotación minera, petrolera y de aguas subterráneas, estudios hidrogeológicos, mineros, hidrocarburos, explotación de minerales y rocas, construcción de obras civiles, planeación, ordenamiento territorial e investigación. Es muy útil porque permite planificar y organizar el trabajo de campo para tener un conocimiento previo de la zona de estudio.
En la siguiente figura se muestra la información geológica elemental que debe contener un mapa geológico.
Ilustración 4 Mapa geológico de Comala, Colima, escala 1:50,000
Mapas edafológicos.
Los mapas de suelos sintetizan de manera gráfica las características morfológicas, físicas y químicas de los suelos; contienen la distribución de las unidades de suelos generalizados o detallados dependiendo de la escala a la que se está representando la información. También se encuentra información sobre la textura superficial dominante y las limitantes químicas (sodio, sal, etc.) o físicas (pedregosidad, roca, tepetate) que afectan el uso y manejo del suelo. Estos mapas son un apoyo para la planeación y ejecución de acciones encaminadas al uso óptimo de los recursos naturales, marco de referencia para la degradación ambiental y la prevención de desastres ecológicos, debido a la sobreexplotación o uso inadecuado del suelo. En la siguiente figura se observa la distribución espacial de los suelos:
Ilustración 5 Mapa edafológico.
Mapas climáticos.
En este tipo de mapas se representan elementos climáticos como son: la temperatura que se representa en forma de isotermas (líneas que unen los puntos con la misma temperatura en un lugar determinado); la precipitación que se representa con isoyetas (líneas que unen los putos que tiene una precipitación igual); la presión del aire se representa sobre los mapas mediante las isobaras (líneas que unen puntos con la misma presión de un lugar). Existen mapas que muestran la circulación de los vientos, dirección y velocidad.
Ilustración 6 Mapa climático global.
Mapa de vegetación y uso de suelo.
La cobertura de la vegetación y uso del suelo son dos elementos básicos para el estudio de los recursos naturales. La cobertura es un indicador que cambia constantemente, así como el uso del suelo afectando a sistemas globales como: atmósfera, clima y nivel del mar. Los cambios en la cobertura son dinámicos y arrojan, toman como referencia algunas de las aplicaciones en la elaboración de diagnósticos ambientales, monitoreo ambiental, evaluación del cambio climático y procesos de desertificación, etc.
Ilustración 7 mapa de vegetación y uso de suelo.
Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) maneja tres grupos de información de vegetación y uso de suelo de acuerdo con sus afinidades y similitud de usos:
· Información ecológica florística fisonómica: incluye agrupaciones de comunidades vegetales de acuerdo con las afinidades ecológicas y florísticas.
· Información agrícola, pecuaria y forestal: presenta información de las áreas en las que ha sido sustituida la cobertura vegetal por actividades agropecuarias, así como zonas donde se lleva a cabo la explotación forestal.
· Información complementaria: incluye información derivada de la información tipográfica y que refuerzan directa o indirectamente la información de uso del suelo y vegetación.
1. 4. 5. Elementos del mapa.
Los elementos de un mapa desde el punto de vista cartográfico son: escala, leyenda, coordenadas, titulo, autores, orientación y fecha de elaboración.
Escala.
La escala es uno de los elementos más importante en la elaboración de un mapa porque es la relación numérica que hay entre la distancia que separa dos puntos del mapa y la correspondiente en el terreno. En los mapas se representa por una fracción cuyo numerados es la unidad y el denominador el número por el que se ha de multiplicar la distancia cualquiera del mapa para obtener la distancia real. Por ejemplo, la escala 1:250,000 representa que una unidad medida en el mapa (1cm) representa 250,000 unidades sobre la superficie terrestre.
Ilustración 8 Kilómetros.
En esta figura se representa la distancia en el terreno sobre una línea recta graduada. Está escala se usa siempre que el mapa se reduce por métodos fotomecánicos (reducción, ampliación). Las escalas se pueden escribir en forma de fracción donde el numerados indica el valor del plano y denominador el valor de la realidad. Por ejemplo, 1:1, 1:10; 1:500.
Con la escala se puede calcular la distancia real, para ello, se debe medir la distancia en el mapa y multiplicarla por la escala. Para pasar de la distancia real a la representación sobre el mapa se debe dividir por la escala. Considera que siempre se deben manejar las unidades en las que se hayan tomado las medidas.
Leyenda del mapa.
Es la explicación del sistema de símbolos que contiene el mapa. Muchos de estos ya son símbolos aceptados a nivel general y resultan fácilmente identificables , y se conocen como signos convencionales. Por ejemplo, las ciudades y los pueblos se señalan con puntos o superficies sombreadas, los ríos son líneas continas y se imprimen en azul, las curvas de nivel son líneas en color sepia, los límites municipales, estatales o nacionales se representan a través de franjas de colores o líneas discontinuas.
Coordenadas geográficas.
Las coordenadas permiten localizar un elemento en el mapa, la localización de un punto en el mapa se da con precisión en medidas angulares: grados, minutos y segundos de latitud y longitud.
Titulo.
El titulo o encabezado proporciona una breve descripción del mapa.
Autores.
Se debe proporcionar el nombre de la institución, del grupo o individuo responsable de crear el mapa.
Orientación.
Los mapas deben indicar el norte verdadero, con frecuencia se representa una rosa de los vientos u otro elemento que indica el polo magnético.
Fecha de elaboración.
La fecha indica cuando se elaboró el mapa y también ayuda al lector a conocer la fecha de la recaudación de los datos.
Recuerda que los elementos cartográficos representan la información básica que siempre debe contener un mapa.
Ilustración 9 Mapa topográfico que contiene todos los elementos cartográficos.
1. 4. 6. Sobreposición cartográfica.
La sobreposición de mapas es una de las primeras funciones principales de los SIG. Por los años 90 se llevaban a cabo superposiciones de mapas raster, se utilizaba papel transparente, se dividía en celdas y se dibujaban los mapas. Estos mapas se sobreponen físicamente unos sobre otros para marcar los atributos correspondientes a zonas comunes en los diferentes mapas o para identificar variaciones en un tiempo de un fenómeno determinado, por ejemplo, erosión, crecimiento urbano, deforestación.
Ahora con los SIG raster pueden llevarse a cabo estas sobreposiciones de manera inmediata y con un gran número de mapas. La superposición de mapas a través de los SIG realiza operaciones algebraicas como son: sumas, restas, multiplicación; así como operaciones lógicas (AND; OR; NOT) entre los valores de los pixeles de cada mapa, operaciones que se realizan en un tiempo reducido a través del SIG.
La superposición o sobreposición de mapas requiere tener el mismo sistema de referencia y la resolución de cada uno debe ser la misma, tal como se aprecia en la siguiente imagen del programa gvSIG, en donde se despliega la información del uso del suelo y vegetación y los límites de los predios.
Ilustración 10 Sobreposición de mapas.
