CAPÍTULO 2

Los Mapas Topográficos

Mapa de mediados del Siglo XVI que muestra la zona norte de la India

Los mapas topográficos son mapas que representan, mediante el trazado de líneas, lasformas de la superficie de la Tierra en sus tres dimensiones. Si bien es cierto, ilustran un temaen particular y por lo tanto deberían tratarse como mapas temáticos, se les clasifica apartepara diferenciarlos de otros mapas que incluyen el relieve, pero cuya finalidad es diferente a lapuramente topográfica.

Los mapas topográficos, o cartas topográficas, muestran en forma detallada y precisaelementos planialtimétricos de zonas relativamente reducidas de la superficie terrestre y son elresultado de un relevamiento topográfico regular. Se considera que son la cartografíafundamental para la realización de los estudios básicos de un territorio, especialmente losestudios ambientales.

Representación del relieve en los mapas

En los primeros mapas las representaciones del relieve comprendían las principaleselevaciones, las que eran simbolizadas por un dibujo simplificado en perspectiva de colinas ocerros (Portada de capítulo y Figura 2.1). Esa forma de representación en perspectiva, vistaoblicua o vuelo de pájaro fue perfeccionándose progresivamente hasta el siglo XVIII. Luego se

reemplazó la vista oblicua con la visión plana, debido a la disponibilidad de datos reales paragraficar las formas y presentarlas, mediante signos, sin desplazamientos planimétricos.

A partir del siglo XVI, cuando loscartógrafos comienzan a utilizar líneas paraunir puntos de igual profundidad de agua(isobatas), y así representar la configuraciónsubmarina y posteriormente la de superficiecontinental, se origina el método derepresentación mediante líneas de relieve.

Este tipo de representación en tresdimensiones, conocida como curvas de nivel,fue utilizado en forma variada y poco regularhasta fines del siglo XIX. A partir deentonces, se extiende el uso de las curvas denivel para graficar el relieve en los mapas degran escala.

Con el desarrollo de las tecnologías deimpresión gráfica se pudieron generalizar losmétodos de representación basados en lastécnicas de sombreado o uso de signoslineales cortos normales a las curvas denivel.

En los comienzos del siglo XX seorganizaron los métodos básicos paracartografiar el relieve en mapas topográficosde gran escala, estableciéndose la

incompatibilidad entre realismo visual ycalidad métrica.

Figura 2.1 Reproducción parcial de un mapajesuítico de Sudamérica del año 1732

La representación de la superficie terrestre se relaciona con tres elementos básicos: a)las pendientes, b) las alturas y c) las formas de las superficies. Existen diversos métodos paragraficar el relieve según la escala de los mapas, pero ningún método puede satisfacer losrequerimientos de todas las escalas; en consecuencia, existe una limitación en la variedad ytamaño de formas que pueden reproducirse. Entre los diversos métodos que se utilizan para larepresentación topográfica se pueden destacar las curvas de nivel, matices hipsométricos,sombreados plásticos y modelos tridimensionales.

Curvas de nivel

Es el medio más utilizado pararepresentar las formas y características delrelieve terrestre. Las curvas de nivel sonlíneas imaginarias que en el terreno unenpuntos ubicados a igual altura respecto de unplano o nivel de referencia. Generalmente, elelemento de referencia es la superficieesférica generada por la posición media delnivel de los océanos en el planeta, a la que sele asigna el valor cero y es conocida comonivel del mar.

Figura 2.2

La línea de costa, si consideramos un mar calmo sin oleaje u ondulaciones en susuperficie, es una curva de nivel natural pues es la línea que une todos los puntos con alturacero. Si suponemos que en mar hay una isla y éste puede subir, por ejemplo 5 m, la nuevalínea de costa sería otra curva de nivel; si nuevamente el nivel del mar sube, unos 5 m más,tendríamos una curva de nivel diferente, así, cada cambio en la posición de ese mar nos dejaríadibujada una línea de costa distinta a la anterior (Figura 2.1).

Idealmente, se puede decir que una curva de nivel surge de intersecar la superficie delterreno con un plano paralelo al plano de referencia utilizado. Si intersecamos la superficie delterreno con varios planos paralelos entre sí, tendremos tantas curvas de nivel como planoshayamos definido (Figura 2.3).

Las curvas de nivel trazadas en unmapa topográfico, mediante un trazo lineal,son la representación a escala de las curvasde nivel del terreno. Estas líneas no sólo danuna idea visual, sino que proporcionaninformación exacta sobre altitudes einclinaciones.

Un mapa topográfico está formado porun conjunto de curvas de nivel separadas porintervalos regulares de altura. La separaciónentre curvas está definida por la diferencia enaltura (o distancia vertical) que hay entre unados curvas de nivel sucesivas y recibe elnombre de equidistancia.

F i g u r a 2 . 3

La equidistancia es, con algunas excepciones, constante en todo el mapa y debe estarclaramente indicada en el mismo. En los casos donde hay grandes variaciones de altituddentro de la región cartografiada y, por cuestiones gráficas, no se pueda utilizar unaequidistancia uniforme, se pueden recurrir a diferentes equidistancias con la condición deindicar detalladamente, mediante un bosquejo, la ubicación de las zonas con diferentesequidistancias.

Características de las curvas de nivel: En términos generales, con sólo observar unmapa se puede hacer una apreciación rápida del tipo de relieve que éste representa.

• Si las curvas de nivel aparecen bastanteseparadas unas de otras, significa que elterreno tiene una pendiente suave (pocainclinación, Figura 2.3.a). En cambio,cuando aparecen muy próximas entre sírepresentan un terreno con una pendientefuerte (mucho desnivel, Figura 2.3.b).

• Cuando las curvas de nivel tienen unespaciado uniforme, la pendiente es regulary tiene un valor constante (Figura 2.3.c); alcontrario, cuando el espaciado presentavariaciones, la pendiente no es regular(Figura 2.4).

a

b

Figura 2.3

c

a b

cFigura 2.4

• Cuando las curvas de nivel demayor valor de altitud envuelven alas curvas de menor valor, el relieverepresentado es una depresión(Figura 2.5.a), por el contrario,cuando las curvas de menor valorencierran a las de mayor valor sereproduce una elevación (Figura2.5.b).

a 20

30 1020

30

10

2030

1020

3010

bFigura 2.5

• Las curvas de nivel se cierran sobre si mismas o terminan en los bordes del mapa peronunca se cruzan, aunque estén tan próximas que parezcan superpuestas, en zonas de riscos ofarallones casi verticales.

• Cuando la hidrografía se interseca con las curvas denivel forma una “V” cuyo vértice indica la dirección desdedonde proviene el agua, es decir, la zona más alta (Figura2.6).

• Aunque cada curva de nivel corresponde a una altituddeterminada, es poco práctico numerar cada una de lascurvas que aparecen en el mapa. Por ello se ha convenidoque cada cinco curvas se traza una más gruesa que lasdemás, numerándolas en intervalos regulares, parafacilitar la lectura e interpretación del mapa.

2030

10

20

3010

Figura 2.6

• La equidistancia depende de la escala del mapa y del tipo del relieve representado.

• Las curvas de nivel que se utilizan para representar un relieve sumergido (por debajo delagua) se denominan curvas batimétricas.

Matices hipsométricos

Los matices hipsométricos se utilizan para representar el relieve por medio de franjasde colores o tonalidades, delimitadas por curvas de nivel, que simbolizan un intervalo dealtura. Las gamas del azul se reservan para las profundidades marinas y lacustres, los coloresverde y amarillo para los terrenos de poca altitud respecto del nivel del mar, mientras que lagama desde el amarillo al sepia, marrón o rojo, corresponden a mayores alturas (Figura 2.7).

El uso más difundido para está técnica es la confección de mapas didácticos pero, eneste caso, hay una desventaja psicológica que es la tendencia de asociar los verdes conterrenos fértiles y los marrones con zonas áridas, cuando la realidad puede ser totalmentediferente.

En las cartas de aeronavegación escomún utilizar los matices hipsométricos.Los pilotos de las aeronaves, por lavelocidad con la que éstas se desplazan,necesitan fijar su atención sólo en laszonas peligrosas; como disponen de pocotiempo para la observación detallada delmapa, para ellos es vital identificarrápidamente las zonas elevadas. Por ello,se las pinta de marrón o rojo, así, sedestacan nítidamente del entorno.

El paso de un color uniforme alsiguiente, si se produce de manerabrusca, puede ser inconveniente puesparece irreal e induce a interpretacioneserróneas de la topografía. Para evitar esto

se recurre a un cambio gradual de colores,difuminando los tonos con altitudesascendentes.

Figura 2.7

Modelos tridimensionales

Mapas en alto relieve: son elementosmuy prácticos tanto para representar, conprecisión, la orohidrografía como útiles a losfines didácticos. En estos mapas se modelanlas formas del relieve en materiales plásticos,a partir de las curvas de nivel. Muchas veces,se exagera la altimetría para resaltar laspequeñas diferencias del terreno y secombina el altorrelieve con los maticeshipsométricos para lograr un mejor efectovisual (Figura 2.8).

Proyección en perspectiva delrelieve: también llamada bloque diagrama,tiene una gran importancia didáctica paramostrar las características orohidrográficasde una región, pero carecen de otro valorpráctico pues no son una proyecciónortográfica ni tienen las propiedadesplanialtimétricas de los mapas topográficos(Figura 2.9). Para la elaboración de estosmodelos se parte del mapa de curvas de nivel.

Figura 2.8

Figura 2.9

Elaboración de un mapa topográfico

En general, los mapas topográficos se elaboran en escalas grandes, por lo que cubrenáreas relativamente pequeñas y en ellos, además de los datos de planialtimetría, se indican losrasgos físicos y culturales que caracterizan el terreno.

Toda la información se consignamediante símbolos convencionales querepresentan rasgos naturales como ríos,lagos o lagunas, cárcavas, etc., oinfraestructuras como caminos, rutas,ferrocarriles, líneas eléctricas, etc. (Figura2.10). Por lo tanto, para la confección deun mapa se debe realizar las siguientestareas: a) indicación de lasespecificaciones técnicas, b) recopilaciónde información de bases cartográficasgenerales y relevamiento de datos encampo (territorio a cartografiar) y c)graficación y reproducción. Figura 2.10

Tareas de campo

El mayor trabajo que demanda la realización de un mapa topográfico es ladeterminación de las curvas de nivel que representarán el relieve de la zona cartografiada.Para el trazado de curvas de nivel es necesario, en primer lugar, establecer una red de puntosacotados (en tres dimensiones, con coordenadas (X e Y) y altura sobre el nivel del mar (Z)fácilmente identificables en el terreno. Con esa base se procede a determinar la posición yforma de las curvas de nivel y la de todos los rasgos geográficos y culturales que se deseencartografiar.

Esta red de puntos, a su vez, se apoya oforma parte de otros sistemas de referenciasmayores que sirven para establecer la posiciónabsoluta de cada uno de ellos en la superficieterrestre. Estos sistemas son redes detriángulos, de varios Km de lado, establecidos através de un territorio mediante ladeterminación de líneas de base y ángulos(Figura 2.11), que se miden con extremaprecisión con instrumentos geodésicos ysatelitales. La triangulación y medición delíneas de base puede ser de primer orden,segundo orden, tercer orden, o cuarto orden,según el grado de exactitud alcanzado. Engeneral, los relevamientos topográficos se valende las triangulaciones de cuarto orden paradeterminar los puntos de referencia en la zonaestudiada. Figura 2.11

Hasta mediados del siglo XX el relevamiento de puntos en el campo, para densificar losdatos de una carta topográfica, se realizaban utilizando teodolitos y planchetas pero luego,después de la segunda guerra mundial, se generalizó el uso de fotografías aéreas para laconfección de mapas. , y Con las fotografías aéreas más el apoyo de instrumentos ópticos de

precisión, en forma directa, se transfieren todos los datos geográficos deseados y trazan lascurvas de nivel en el mapa.

Actualmente, las tareas de campo consisten en localizar, en el terreno, puntos que sepuedan identificar en las fotografías aéreas para restituir las distorsiones que estas tienen,producto de las distorsiones de la lente de la cámara, inclinación de la misma (respecto de lavertical al terreno) y los desplazamientos producidos en las imágenes de los objetos por laproyección central de la foto.

Dibujo y grabado

El dibujo de las curvas de nivel serealiza calculando, mediante interpolación yen función de la equidistancia elegida, suposición entre cada par de puntos relevados(Figura 2.12). Para ello, se determina larelación entre las distancias horizontal yvertical que separan los puntos.

Si el mapa se confecciona partiendo deun relevamiento topográfico, las formas delterreno serán reproducidas con mayor o menorfidelidad, dependiendo de la densidad depuntos relevados y de la habilidad deltopógrafo para representar en sus bosquejos yplanillas de campo los rasgos que observa. Alcontrario, si el mapa es producto de unarestitución aerofotogramétrica, a escalas

grandes, las curvas de nivel representaranfielmente las formas del terreno.

Figura 2.12En ambos casos, si el mapa topográfico es de escala media o pequeña se produce una

simplificación de las formas, para evitar la saturación de imágenes por exceso de líneas eirregularidades en los contornos.

Finalmente, el mapa se completa con los datos geográficos (naturales y culturales),necesarios para la finalidad del mapa, y se colorea de acuerdo a convenciones previamenteestablecidas que deben ser explicadas en un costado, mediante un cuadro de referencias, parapoder ser interpretados claramente.

Diferencias entre un mapa topográfico y una fotografía aérea

Entre las fotografías aéreas y los mapas existen diferencias que deben considerarsepara su consulta. En la figura 2.13 se ha superpuesto una fotografía aérea sobre un mapa, dela misma zona, a los efectos de visualizar mejor las diferencias que a continuación sedetallarán.

La fotografía aérea es una imagen reducida de un terreno y en ella aparecen todos suselementos, por esta razón se puede hacer una buena identificación (completa) de todos losrasgos sin necesidad de símbolos que en los mapas son indispensables. Por el contrario, lainterpretación de un terreno mediante un mapa es incompleta debido a que sólo algunos desus elementos están representados.

Las proyecciones son diferentespara cada caso, por un lado, la fotografíaes producto de una proyección central, loque dificulta la medición de distancias yáreas, mientras que en los mapas laproyección es ortogonal, por lo que tienenuna representación geométrica correcta.

A pesar de estas diferencias,actualmente se pueden construirfotomapas que combinan las ventajas deuna fotografía aérea con la exactitud deun mapa. Los fotomapas son mapasconfeccionados con restitucionesespeciales (Fig. 2.14), mediante complejossistemas ópticos o digitales, de fotografíasaéreas o imágenes satelitales que recibenel nombre de ortofotografías.

Figura 2.14

Figura 2.13

Lectura e interpretación de mapas topográficos

Para poder leer un mapa es necesario identificar los elementos en él representadosmediante símbolos (Figura 2.15), por lo que es inevitable conocer el significado de cada uno deellos. La lectura de un mapa implica poder obtener información cualitativa y cuantitativasobre diversos aspectos, como ser:

Pendientes del terrenoLongitud y número de carreteras, caminos, ríos, etc.Superficies de lagos, bosques, pantanos, ciudades, etc.Posición objetos o elementos geográficos, por Ej. Casas, estancias, barrancos , etc.

La interpretación de los mapas va más allá de la simple lectura y comprensión de sussímbolos, además, implica clasificar y deducir información que, aunque no aparezca demanera explícita, se puede obtener del arreglo o relaciones que existen entre los múltipleselementos cartografiados. Esto involucra una serie de conocimientos previos de los diversoselementos físicos, económicos, culturales y sociales que caracterizan un espacio dado.

Por ejemplo, de un fenómeno físicose puede deducir otro: un terreno conpendiente muy baja es propenso a tenerproblemas con el drenaje; en zonas confuerte pendiente los suelos son propensos ala erosión, etc.

Las formas del relieve aportan datossobre el tipo de suelos o amenazasgeomorfológicos que pueden encontrarse,por ejemplo, en las terrazas fluviales suelehaber buenos suelos, pero si estas sonbajas pueden ser afectadas porinundaciones.

Los mapas topográficos pueden sercomplementados con otra clase deinformación o complementar lainterpretación de otros mapas (temáticos);por ejemplo, un mapa de precipitaciónpuede ser superpuesto a uno topográficopara comprobar si hay correspondenciaentre el relieve y la distribución de laslluvias.

Figura 2.15

Perfiles topográficos

El perfil topográfico es uno de los elementos más útiles para presentar una muestrageneral de las características del relieve, ayuda a visualizar sus formas y las relaciones entreellas. En algunos mapas temáticos es necesario presentar los perfiles según ciertas

direcciones, para mostrar pendientes generales, describir los materiales existentes bajo lasuperficie del terreno o ubicar procesos y fenómenos naturales.

Para confeccionar un perfil se debe determinar, en primer lugar, si éste representará:

• una sola línea recta, bien definida en un mapa por un segmento de recta, o• una traza compuesta por varios segmentos de rectas (perfil compuesto), o• una línea sinuosa (Ej. cauce de un río).

Para el primer caso, ante todo, sedetermina sobre el mapa (mediante una línea)cuál será la traza del perfil (Figura 2.16.a y2.17.a). Luego, sobre un papel(preferentemente milimetrado) se traza unsistema ortogonal de coordenadas. El eje delas ordenadas será la recta base sobre la quese transferirá, gráficamente, la distancia quehay entre el origen del perfil (que coincidirácon el origen del sistema) y cada punto dondesu la traza corta una curva de nivel. El eje delas abscisas servirá para indicar las alturasde cada punto. Así, desde cada puntodeterminado en las ordenadas, se levanta unalínea hasta encontrar su correspondientevalor en altura en las abscisas; uniendo losextremos de los segmentos, de esa maneradefinidos, se obtiene el perfil (Figura 2.16.b y2.17.b).

En el segundo o tercer caso, antesindicados, se procede de la misma forma concada segmento de la traza, para luego unirlosentre sí, uno a continuación del otro,rectificando la traza original. El empalmeentre uno y otro tramo del perfil representaun cambio de rumbo en la traza y, por lotanto, debe estar bien indicado, por ejemploaumentando el grosor del trazo del eje Y omediante un cambio de color.

Figura 2.16.a

Figura 2.16.b

Figura 2.17.a Figura 2.17.b

Orientación con un mapa

Una de las cuestiones básicas a la hora de utilizar un mapa es saber orientarlo parapoder utilizarlo en el terreno. Orientar un mapa consiste, básicamente, en hacer que lasdirecciones de los elementos observados en el campo correspondan con su representación en elmapa y con las orientaciones Norte, Sur, Este y Oeste.

Las direcciones en los mapas se pueden indicar de varias maneras. El norte verdaderoo geográfico (NG, Figura 2.18) está implícito en el sistema de coordenadas geográficas queforman la red de meridianos y paralelos que figuran en el mapa, por lo que es paralelo a ladirección de los meridianos.

El norte magnético (NM, Figura 2.18)es la dirección que señala la aguja imantadade una brújula; como el eje magnético de laTierra se halla inclinado varios gradosrespecto de su eje de rotación, el Norte y Surgeográficos no coinciden con el Norte y Surmagnético. Además, como las líneas defuerza del campo magnético de la Tierrapresentan irregularidades; las agujas de lasbrújulas, que se ponen paralelas a esas líneasde fuerza, no mantienen un ángulo constantecon los meridianos en todos lados. Por estacausa todos los mapas traen indicado el valordel ángulo de la declinación magnética paracada zona, el que debe ser sumado o restadode la lectura de la brújula.

Figura 2.18

Figura 2.19 Norte de Cuadrícula (NC, Figura 2.18) es toda dirección, que desde un punto

cualquiera, sea paralela a una línea vertical de las cuadrículas de una carta topográfica.Aún cuando el norte que indica la cuadrícula del mapa no coincida exactamente con el

señalado por la brújula, la diferencia no es tan grande y se puede despreciar a los fines de laorientación. Entonces, para ubicar el mapa se coloca la brújula sobre él y se lo gira hasta queel norte del mapa coincida con el de la brújula. Si se carece de los elementos arribamencionados, se puede orientar el mapa mediante la posición del sol, de manera que la manoderecha señale al naciente y la izquierda al poniente. Por otro lado, si el observador conoce su

ubicación en el mapa, lo podrá orientar haciéndolo girar hasta que la dirección de los objetosque estén representados en la carta coincidan con su correspondiente en el terreno (, Figura2.19).

Trazado de direcciones en los mapas

El trazado de direcciones en los mapas se hace mediante los ángulos que definen laposición de una línea dada y otra que se toma como base o referencia (por lo general las líneasNorte-Sur). Las direcciones se miden en ángulos de 0º a 360º en el sentido horario.

Según la línea de referencia elegida (meridiano, norte magnético o norte de cuadrícula)las direcciones se llamarán, respectivamente, azimut, rumbo y ángulo de dirección.

Azimut es el ángulo que forma una recta con el norte geográfico (Figura 1.20.a), rumboes el ángulo que forma una recta con el norte magnético (Figura 1.20.b) y ángulo de direcciónes el ángulo que forma una recta con las líneas norte sur de las cuadrículas de la carta (Figura1.20.c).

Si se trabaja con brújula, bastará con apuntar el norte de la brújula hacia el objeto,cuya dirección se desea conocer, y con la aguja de la misma se obtendrá el valor del rumbo y,si se conoce la declinación magnética del lugar, se puede conocer el acimut.

El ángulo de dirección de un punto, respecto al observador, se puede conocermidiéndolo sobre el mapa con un transportador graduado. Para ello, la línea de 0º-180º deltransportador se dispone paralela a las líneas Norte-Sur de la cuadrícula y, haciendo coincidirel centro de éste, con la posición del observador se mide el ángulo que forma el eje Norte-Surcon el segmento que une los dos puntos.

a b

cFigura 1.20