El Datum geodésico

El Datum geodésico, sistema de referencia geodésico o simplemente Datum es la superficie de referencia para el cálculo y determinación de coordenadas. En Geodesia se emplean dos tipos de Datum: el Datum vertical y el Datum horizontal.

El Datum Vertical es la superficie de referencia para el cálculo de alturas, es la superficie de altura nula. Lo más usual es que esta superficie sea el geoide y las alturas referidas a él son las alturas ortométricas.

El Datum Horizontal permite la determinación de la longitud y latitud. Se elige un punto en el cual las superficies del elipsoide de referencia y del geoide sean tangentes. En él las verticales geodésica y astronómica, coincidirán, así como las coordenadas astronómicas y geodésicas. El Datum puede ser: Local (específico para una zona, región o incluso un continente entero) o Global (válido para cualquier punto de la Tierra).

Un Datum geodético comprende un conjunto de datos tanto geométricos como dinámicos que lo definen, aparte de una serie de puntos en el terreno que lo materializan, que son la red de vértices geodésicos. Por lo que respecta a la definición geométrica, un Datum geodésico está constituido por:

 Una superficie de referencia generalmente un elipsoide de revolución.

 Un punto fundamental, en el que coinciden las verticales al geoide y al elipsoide (con lo que también coincidirán las coordenadas astronómicas y geodésicas).

Para construir un sistema de referencia o datum hay que seguir los siguientes pasos:

 En primer lugar se define un elipsoide como superficie de referencia donde se realizan los cálculos y se refieren las coordenadas de latitud y longitud. Las altitudes van aparte referidas al nivel medio del mar; es otro datum –altimétrico o vertical- distinto.

 Se establece a continuación un origen de coordenadas tanto para latitud como para longitud. Para los sistemas de referencia utilizados en Europa se ha establecido como origen de latitudes el Ecuador (como es lógico) y como origen de longitudes el Meridiano de Greenwich.

 Seguidamente se elige un punto origen sobre el que ir transportando las posiciones calculadas de los puntos conocidos de la red (vértices geodésicos). Este punto se denomina Punto Astronómico Fundamental, pues en él se realizan determinaciones astronómicas de latitud y longitud que serán datos de partida para la red.

 Por último es necesario definir, además del modelo de gravedad, una ondulación del geoide (distancia que separa el geoide del elipsoide) para el Punto Astronómico Fundamental. Esta ondulación suele adoptar el valor de 0 metros, y según se va proyectando la red de vértices que materializa el datum van apareciendo sus correspondientes ondulaciones.

En España el sistema de referencia ED50 ha sido el sistema oficial de la cartografía de la Península y Baleares hasta 2008, año en el que se adopta como oficial el ETRS89. Para adaptarse a la norma se dio un periodo transitorio hasta el 2015 en el que han convivido los dos sistemas mientras se reproyectaba la cartografía a ETRS89. Hay que tener en cuenta que las coordenadas cambian al hacerlo el sistema (ETRS89, ED50, etc) aunque se trate del mismo punto físico.

3.2.5.1 Sistema de Referencia ED50

Lo que conocemos como ED50 (―European Datum 1950‖) procede de una compensación de redes geodésicas que el ―Coast and Geodetic Survey‖ de los EEUU realizó en aquella época

con el fin de tener cartografía unificada de todos los países aliados después de la Segunda Guerra Mundial.

En el caso del Datum ED50, se adoptó el llamado elipsoide de Hayford de 1909, que también se conoce como Internacional de 1924, pues fue en este año en una asamblea de la IAG precisamente en Madrid donde se adoptó para su uso en cartografía. Sus datos geométricos son: Semieje mayor: a = 6.378.388 m; Aplanamiento: 1/f = 1/297

Este elipsoide fue ampliamente utilizado en todo el mundo hasta los años 1980, cuando se determinaron los elipsoides GRS80 (―Geodetic Reference System 1980‖) y WGS84 (―World Geodetic System 1984‖). GRS80 es el elipsoide asociado al sistema de referencia ETRS89 mientras que WGS84 hereda, directamente, el mismo nombre del sistema de referencia en el que se utiliza.

Para el Datum ED50 se estableció como origen de latitudes el Ecuador y como origen de longitudes el Meridiano de Greenwich y se escogió la llamada Torre de Helmert sita en el Observatorio de Potsdam, en las cercanías de Berlín, como Punto Astronómico Fundamental. Las coordenadas adoptadas para el Punto Astronómico Fundamental de Potsdam fueron: Longitud: = 13º 03' 58"74 al oeste de Greenwich; Latitud: = 52º 21' 51"45 al norte del Ecuador.

En el sistema ED-50, un punto viene definido por sus coordenadas elipsoidales o en proyección UTM, y su altitud es ortométrica.

3.2.5.2 Sistema de referencia WGS84

WGS84 (―World Geodetic System 1984‖) es el sistema de referencia utilizado por la tecnología GPS.

Se toma como elipsoide de referencia el elipsoide WGS84 cuya definición geométrica es: Semieje mayor: a = 6378137,0 metros; Aplanamiento: 1/f = 1/298,257223563.

Las alturas en este sistema son alturas elipsoidales respecto al elipsoide WGS84.

3.2.5.3 Sistema de Referencia ETRS89

El Datum ETRS89 (―European Terrestial Reference System 1989‖) es un sistema geodésico de referencia global, basado en el elipsoide GRS80. Coincide con el ITRS en el marco ITRF89 época 1989.0. Es un sistema de referencia ligado a la parte estable de la placa europea y se mueve solidariamente a la placa tectónica Eurasiática. Periódicamente se

actualizan los parámetros que permiten transformar datos georeferenciados entre los sistemas ITRS y ETRS89 sin pérdidas de precisión. El Real Decreto 1071/2007 establece el sistema de referencia ETRS89 como sistema de referencia geodésico oficial en España.

A partir de las series temporales de resultados del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra (IERS), se ha puesto de manifiesto que la Placa Continental Europea mantiene un movimiento bastante uniforme, de unos 3 cm por año, con relación al ITRS, con excepción del extremo sur-este de Europa (Grecia, Turquía). Por esta razón, con el fin de mantener unas coordenadas razonablemente estables para Europa, se decidió definir un Sistema ligado a la placa Europea. Este datum se denominó ETRS89, ya que fue idéntico al ITRS en el año 1989. Desde 1989, las coordenadas ETRS89 ajustadas con relación a la Placa Europea, han modificado sus valores con respecto a los expresados en ITRS. Sin embargo, esta modificación es conocida y son posibles realizar transformaciones entre unas y otras con exactitud de 1 cm para la mayor parte.

Los sistemas de referencia WGS84 y ETRS89 son equivalentes en la gran mayoría de aplicaciones topográficas o cartográficas. El primero está basado en el elipsoide del mismo nombre, WGS84, mientras que el segundo utiliza el GRS80; adoptado por la Asociación Internacional de Geodesia en 1979. Ambos elipsoides son idénticos excepto en la excentricidad, en la que difieren ligeramente. Los semiejes mayores de los dos elipsoides son iguales, y la diferencia entre semiejes menores debe de ser de alguna décima de milímetro; por este motivo podemos confundir a nivel práctico el GRS80 con el WGS84.

La siguiente tabla muestra una comparativa entre los sistemas ED50 y ETRS89:

European Datum 1950 (ED50) European Terrestial Reference System 1989 (ETRS89)

Elipsoide de

referencia Internacional Hayford 1924. Dimensiones: a = 6378388 m; b = 6356911.946 m; f = 1 / 297

GRS 80.

Dimensiones: a = 6378137 m; b = 6356752.314 m; f = 1 / 298.257

Datum Potsdam (Alemania). Punto fundamental

(Torre de Helmert). Datum Global.

Altitudes Altitudes ortométricas (más utilizada) y elipsoidales con origen en el punto altimétrico fundamental. En el caso de España el sistema altimétrico tiene el origen en el mareógrafo de Alicante.

Altitudes elipsoidales (más utilizada) y ortométricas.

European Datum 1950 (ED50) European Terrestial Reference System 1989 (ETRS89)

Local /

Global ED50 es un sistema adaptado a Europa, y por tanto local. Su elipsoide está desplazado a unos 230 m respecto del centro de masas de la tierra.

ETRS89 es un sistema global y

compatible con WGS84 (World Geodetic System 1984) utilizado por el sistema GPS.

Es un sistema de referencia geocéntrico y homogéneo para toda Europa.

Tabla 3-3: Sistemas Geodésicos de Referencia en España