EL Geoide PDF

Title EL Geoide
Course Calculo vectorial
Institution Universidad Alas Peruanas
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el geoide...


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ht t ps: / / geodesy. noaa. gov/ GEOI D/ geoi d_def . ht ml ¿Quéeselgeoi de?

DEFI NI CI ÓN Hahabi domuc hasdefi ni ci onesdel" geoi de"dur ant emásde150años .Aquíest áel adopt adoact ual ment eenNGS: geoi de:Lasuper fici eequi pot enc i al del campodegr av edaddel aTi er r aques eaj ust amej or ,enuns ent i do demí ni moscuadr ados,alni v el medi ogl obaldelmar . Aunqueadopt emosunadefini c i ón,esonosi gni fi caqueseamosper f ect osenl ar eal i z ac i óndeesadefini c i ón.Por ej empl o,l aal t i met r í aseus aamenudopar adefini rel " ni v el medi odel mar "enl osocéanos,per ol aal t i met r í anoes gl obal ( f al t al asr egi onespol ar escer canas) .Comot al ,el aj ust eent r eel ni v el medi odel mar" gl obal "yel geoi deno esdel t odoconfir mabl e.Además ,puedehabercambi osnoper i ódi cosenel ni v el del mar( comounaument o per s i s t ent edel ni v el delmar ,porej empl o) .Siesasí ,ent onc esel " ni v el medi odel mar "cambi aconel t i empoy ,por l ot ant o,el geoi det ambi éndeber í acambi arconel t i empo.Est oss onsol oal gunosej empl osdel adi ficul t adde defini r" elgeoi de" .

HI STORI ATEMPRANA 1828:CFGaussdes cr i beporpr i mer av ezl a" figur amat emát i cadel aTi er r a"( Hei s k anenyMor i t z ,1967,p.49; Tor ge,1991,p.2;Gauss ,1828) 1849:GGSt ok esder i v al af ór mul apar acal c ul arl a" flui dezor i gi nal del asuper fici edel aTi er r a"apar t i rdel as medi c i onesdel agr av edaddel asuper fic i e.Est omást ar desei nmor t al i z ócomo" i nt egr aldeSt ok es"( Hei s kaneny Mor i t z ,1967,p.94;St ok es,1849) 1873:J FLi s t i ngacuñael t ér mi no" geoi de"par adesc r i bi rest asuper fic i emat emát i ca( Tor ge,1991,p.2;Li s t i ng, 1873) 1880:FRHel mer tpr esent ael pr i mert r at adocompl et osobr e“ Geodesi af í si ca” ,i ncl ui doel pr obl emadecal c ul arl a f or madel geoi de.

Bi bl i ogr af í a Gauss ,CF,1828:Bes t i mmungdesBr ei t enunt er scc hi edesz wi s chendenSt er nwar t env onGot t i ngenund Al t ona,Got t i ngen. Hei s kanen,WAyH.Mor i t z ,1967:Geodesi af í si ca,WHFr eeman,SanFr anci sco,364págs . Hel mer t ,FR,1880:Di eMat hi s chenundPhy si cal i schenTheor i enderhoher enGeodasi e,Teubner ,Lei pz i p, Fr ankf ur t .

Li s t i ng,J B,1873:Uberunser ej et z i geKennt ni sderGest al tundGr oss ederEr de,Nac hr .r e.Kgl ., Ges el l sc h.r e.Wi s s.undderGeor gAugust Uni v . ,3398,Got t i ngen. St ok es ,GG,1849:Sobr el av ar i aci óndel agr av edadenl as uper fic i edel aTi er r a,Tr ans ac t i onsoft heCambr i dge Phi l osophi c al Soci et y,V.8,p.672. Tor ge,W. ,1991:Geodes y,Wal t erdeGr uyt er ,Ber l í n,264págs .

I mágenes Hagac l i cenl asi mágenesmáspequeñaspar av erunai magenat amañocompl et o.

Di agr amaesquemát i c oquemuest r aal gunasdel as" super fic i esni v el adas "del aTi er r a, i ncl ui doel geoi de,ysur el aci ónconl acor t ezat er r es t r eyel ni v el medi odel marl ocal .

Di agr amaes quemát i coquemuest r al ar el aci ónent r eel geoi de,l asal t ur asor t omét r i casyel el i psoi de.Tengaencuent aqueel el i psoi desedi buj asobr eelgeoi de.Est eesel casor ealpar at odosl ospunt osen l osEs t adosUni doscont i guos .Tambi ént engaencuent aqueelel i psoi denocoi nci deconni ngunasuper fic i e ni v el ada,si noquel osat r av i esa.Est os edebeaqueelel i ps oi deesunai nv enci óngeomét r i caynoest ádefini dopor el campodegr av edadr eal del aTi er r a.

Di agr amaesquemát i c oquemuest r al ar el aci ónent r eel ni v el medi odel marl ocal ,el geoi dey l at opogr af í adi námi cadelocéanol ocal .

EL GEOIDE: http://www.albireotopografia.es/topografia-basica-iii-la-forma-de-la-tierra/ Desde hace más de dos mil años se sabe que, sin tener en cuenta las montañas y los valles, la Tierra es aproximadamente esférica. Para la elaboración de algunos tipos de mapas fue, y aún sigue siendo válido pensar en la Tierra como una verdadera esfera, pero los mapas y planos topográficos que hoy en día se realizan cuidando al máximo la precisión, necesitan mayor exactitud a la hora de considerar la forma de la Tierra. 1. La forma de la Tierra Los continentes y las montañas que se elevan por encima del nivel del mar representan irregularidades menores de la esfericidad de la Tierra y son bastante insignificantes con relación al tama ño de la Tierra, aunque no lo sean, desde luego, para los seres humanos. Incluso el achatamiento, es decir, la diferencia entre los radios polar y ecuatorial, que resultan de la rotación de la Tierra, es comparativamente poco importante. Si se redujera la Tierra al tamaño de un gran balón de 1 m de diámetro, el achatamiento polar alcanzaría menos de 3,5 mm, mientras que la montaña más alta apenas podría medirse sin instrumentos especiales y desde luego la mayoría de nosotros no la distinguiríamos.

La Tierra se puede considerar esférica en una primera aproximación, pero se necesita ir más allá para elaborar cartografía y planos topográficos

A pesar de que las desviaciones de la forma de la Tierra respecto a la esfera perfecta son relativamente muy pequeñas, son importantes en el proceso de elaboración de los mapas topográficos, ya que afectan a las observaciones de los topógrafos y a la precisión con que sus datos pueden transferirse a la cartografía. El encuadre topográfico en que se basan todos los mapas requiere de la transferencia sistemática de las relaciones geométricas observadas sobre la superficie esférica de la Tierra a la superficie plana del mapa. Varios son los factores a considerar. Primero, la distribución irregular de la masa terrestre afecta a la dirección de la gravedad, que determina la horizontalidad y la verticalidad de cada lugar de las cuales dependen muchas observaciones locales. La forma de esferoide irregular que considera las anomalías de la gravedad se denomina geoide. Segundo, para la elaboración de mapas topográficos, las observaciones realizadas sobre el geoide deberán transferirse a una superficie de referencia geométrica regular, denominada elipsoide, que incorpora el achatamiento y se aproxima muchísimo al geoide. En tercer lugar, las relaciones geográficas tridimensionales

del elipsoide deberán transformarse al plano bidimensional del mapa por medio de diversos procedimientos denominados proyecciones cartográficas. La determinación de las adecuadas características del geoide y los elipsoides concierne al campo de la Geodesia. Seguidamente ofreceremos una breve descripción del geoide y del elipsoide. 2.- El geoide El geoide es la forma que aproximadamente tendría el nivel medio del mar actual y el nivel del agua de una serie de canales surcando la Tierra a nivel del mar. Se define técnicamente como una superficie equipotencial, es decir, aquella donde la dirección de la gravedad es perpendicular en todos los lugares. Debido a variaciones en la distribución de las masas continentales y en la densidad de los componentes de la Tierra, el geoide normalmente asciende en los continentes y des ciende en las áreas ocupadas por los océanos. Tiene también otras protuberancias y depresiones que difieren de la «uniformidad media» y que pueden llegar hasta los 60 m. El geoide es un factor muy importante en la Topografía y sobre todo, en la Cartografía, ya que todas las observaciones sobre la Tierra se realizan, claro está, sobre el geoide. Como el geoide es irregular y por lo tanto la dirección de la gravedad no se dirige desde todos los puntos hacia el centro de la Tierra, es necesario corregir las desviaciones de la vertical de modo que las medidas de las distancias sobre la superficie concuerden con las determinadas mediante observación astronómica.

Relaciones geométricas entre la superficie topográfica de la Tierra, el geoide y el elipsoide

https://pro.arcgis.com/es/proapp/help/mapping/properties/geoid.htm#

Geoide El geoide es una superficie equipotencial, o plana, del campo de gravedad de la Tierra. Imagine que los océanos pudieran asentarse exclusivamente por la influencia de la gravedad y no les afectaran las fuerzas de las mareas ni de los fenómenos atmosféricos. Imagine también que los túneles conectan los océanos de forma que el agua se pudiera desplazar libremente entre ellos. La superficie resultante es una representación del geoide. El geoide es aproximadamente igual al nivel medio del mar (MSL) y, generalmente, difiere del nivel medio del mar local en aproximadamente un metro. Es una forma compleja. La composición de la Tierra afecta al geoide, por lo que puede haber discontinuidades en su pendiente. Esto significa que la superficie es una superficie analítica y no una superficie matemática como un elipsoide. Por lo general, el geoide difiere de un datum geodésico horizontal centrado en la Tierra en menos de 100 metros. Por ejemplo, en el Reino Unido, el geoide y el datum horizontal (OSGB36) difieren en menos de 5 metros.

En la ilustración anterior, la línea verde representa la superficie del geoide. Se curva aproximadamente para seguir la topografía. La línea discontinua representa la superficie del esferoide. La "h" es la altura sobre el esferoide o elipsoide (HAE). En este caso, la altura es un valor negativo. La ondulación del geoide, "N", es la distancia entre el esferoide y superficie del geoide. La altura ortométrica, "H", se relaciona con la altura del esferoide por: h = H + N

D EFIN IC IÓN D E GEOID E Geoide es un término que, desde la perspectiva de la geodesia, permite describir la apariencia teórica de la Tierra. Esta ciencia matemática tiene el propósito de

determinar la magnitud y la figura del globo terrestre para construir los mapas adecuados. El concepto de geodesia deriva de un vocablo griego que puede traducirse al español como “división de la tierra”.

En concreto podemos determinar que geoide tiene su origen etimológico en el griego porque así lo conseguimos descubrir cuando procedemos a estudiar su formación. De esta manera aprendemos que dicho término es fruto de la suma de dos partes claramente diferenciadas como son la palabra geo que es sinónimo de “tierra” y el vocablo eidos que puede traducirse a su vez como “aspecto o apariencia visual”. Un geoide, por lo tanto, es un cuerpo de formato casi esférico que evidencia un leve achatamiento en sus extremos. Este aplanamiento polar con su consecuente ensanchamiento ecuatorial se debe a los efectos de la gravitación y de la fuerza centrífuga que se genera con el movimiento de rotación sobre su eje. Como hemos citado anteriormente la Geodesia, que es una rama de las Geociencias, es la que se encarga de estudiar la representación de la apariencia de la Tierra así como de la superficie de la misma. Pero no sólo de ella sino también de las diversas formas naturales y artificiales que en la misma hacen acto de presencia tanto desde un punto de vista general como desde una perspectiva parcial. En concreto, dicha ciencia se puede dividir en tres ramas específicas: Geodesia Física. Dinámica, astronómica o clásica es también como se conoce a esta mencionada área que tiene como objeto de trabajo la definición de la figura propia de nuestro planeta. Geodesia Teórica. La fuerza de la gravedad es, sin lugar a dudas, el eje entorno al cual gira esta ciencia donde también se tienen muy en cuenta elementos tales como el movimiento de rotación de la Tierra o las mareas marítimas. Geodesia Cartográfica. La representación de nuestro planeta en documentos cartográficos o planimétricos es la base fundamental del trabajo de esta rama de la ciencia que da lugar a lo que se conoce como proyecciones estereográficas o transversales. Isaac Newton ya había considerado que la Tierra era un geoide, una hipótesis que ampliaron tiempo después Jacques Cassini, Charles Marie de La Condamine, Louis Godin y Carl Friedrich Gauss, entre otros científicos. La gravimetría es la técnica para la medición del campo de gravedad. De acuerdo a las herramientas gravimétricas, el geoide constituye una superficie física que se define por un cierto potencial gravitatorio que se mantiene constante en toda su superficie. En el caso de la Tierra, se trabaja con la superficie media del océano sin tener en cuenta las mareas, el oleaje, la corriente y la rotación terrestre. Por eso la apariencia del geoide no resulta idéntica respecto a la topografía de la Tierra, en la que entran en juego fuerzas endógenas y exógenas. El formato del geoide, por lo tanto, puede establecerse a partir de medir la magnitud de la intensidad de la gravedad en diversos puntos de la superficie. La aceleración de la gravedad aumenta desde el ecuador hacia los polos.

La Tierra no es redonda, es un Geoide 15 enero, 2020

Desde hace muchos siglos, concretamente desde el VI a.C. se empezó a especular con que la Tierra era esférica, después de que durante mucho tiempo se creyera que era plana, aspecto que le acarreó muchos problemas por ejemplo a Galielo Galilei. Muchos matemáticos, filósofos y sobre todo los viajeros griegos y fenicios que surcaban los mares fueron los primeros en afirmar que la Tierra era esférica. La confirmación de que la Tierra no era plana y si esférica vino de la mano de Juan Sebastián el Cano y Fernando de Magallanes que consiguieron dar la vuelta al mundo navegando. A día de hoy a cualquier persona a la que se le pregunte afirma rápidamente que la Tierra es redonda, y sólo unos pocos se atreven a matizar que no es una esfera redonda y que está achatada por los Polos. Es cierto que al planeta en el que vivimos se le considera una esfera perfecta o elipsoide para una representación óptima, pero la realidad es otra y muy diferente. Y es que la Tierra no responde a ninguna fórmula matemática conocida, pues estamos ante una superficie irregular y cuya forma más parecida sería a la de un esferoide. Sin embargo la Tierra es considerada por todos los especialistas y profesionales como un geoide.

¿Qué es un geoide? Es una superficie de nivel que representa al nivel medio del mar, la cual se prolonga por debajo de los continentes y cubre a la Tierra en su totalidad. Puede ser imaginada como la superficie del mar en condiciones ideales de quietud y es en todo punto perpendicular a la línea de plomada o dirección de la gravedad. El geoide es un modelo físico que busca representar la verdadera forma de la Tierra calculándola como una superficie del campo de gravedad con potencial constante y es utilizada como referencia para determinar la elevación del terreno. El primero en considerar que la Tierra era un geoide fue ni más ni menos que Isaac Newton, al que poco después siguieron personalidades tan importantes dentro del mundo de la ciencia como Jacques Cassini, Louis Godin o Carl Friederich Gauss. ¿Conocías que la Tierra no es una esfera perfecta sino un geoide?

¿Qué es el Geoide?

Para nadie es un secreto que la Tierra no es una esfera perfecta, se sabe que en efecto se encuentra achatada en los polos y abultada en el Ecuador. Estas variaciones de distancias entre la superficie y el centro de la Tierra originan fluctuaciones en los valores de la gravedad, en consecuencia, se decidió que era necesario definir una superficie sobre la cual el valor de la gravedad fuera siempre constante y que definiera la dirección de la línea vertical, y es así como nace el Geoide.

Es una superficie equipotencial, donde la gravedad es siempre constante, además la fuerza centrípeta -producto de la rotación de la Tierra- y de atracción gravitacional se encuentran equilibradas. Si bien esta superficie no existe físicamente, sí se puede medir a través de métodos gravimétricos, y está representada por la superficie de los océanos sin tomar en cuenta las mareas ni la atracción luni-solar. El Geoide se aproxima a la forma real de la Tierra, sin embargo, es difícil de describir mediante expresiones matemáticas, por esta razón surge el Elipsoide. El Geoide es ideal para utilizarlo como referencia para calcular alturas.

La diferencias de alturas medidas desde el elipsoide y desde el geoide hasta un punto de la superficie son conocidas como alturas geoidales, ondulaciones geodiales o separaciones geoideelipsoide. Su importancia radica en que a partir de la altura elipsoidal y tomando en cuenta la ondulación geoidal, es posible determinar con exactitud la cota ortométrica de un punto, el geoide desempeña funciones de dátum vertical.

La línea perpendicular al geoide en un punto sobre la superficie terrestre define la dirección de la vertical o la dirección de la gravedad. El nivel de burbuja de un teodolito o de cualquier instrumento topográfico representa al plano horizontal en el punto de estación, perpendicular a la dirección de la gravedad....


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