Coordenadas y Datums, o como no volverse loco en el intento.

Cualquiera al que le guste buscar viejos naufragios, se habrá dado cuenta muy rápido de que cuando consigue alguna posición antigua, esta parece que nunca es la correcta y si ya son muchas las veces que ha buscado un pecio partiendo de viejas marcas, quizás haya observado que los restos del barco descansan casi siempre unos 200 metros hacia el suroeste de las marcas conseguidas, si estas son buenas claro, esto es simplemente porque a cada generación le tocó trabajar con un material diferente, casi podríamos decir que han vivido en mundos diferentes, o por lo menos en el papel.

Y es que hay infinitas formas de dibujar el mundo, o el mar en las cartas náuticas, y todo esto se basa en el datum, que es un conocimiento imprescindible cuando intentamos localizar o situar viejas marcas, ya que cuantos más años tengan dichas marcas, más va a ser la diferencia de estas con la posición verdadera, y es que como es lógico, los avances en conocimiento y tecnología han ido cambiando el mundo, de forma literal en este caso, donde el último paso, con el cambio al sistema de posicionamiento global o GPS, movió el meridiano de Greenwich 102 metros, pero no adelantemos acontecimientos y vayamos por orden.

Dejando a un lado, por ahora, el datum, lo que debemos tener claro en primer lugar es que hay diferentes formas de expresar unas mismas coordenadas, lo más cómodo y habitual hoy en día, en lo referente a las coordenadas náuticas, es expresarlas en grados, minutos y décimas de minutos, lo que sería por ejemplo: 43° 21,5′ pudiendo tener tantos decimales como precisión se necesite.

Aunque pueda parecer algo obvio para el que este acostumbrado a trabajar con cartas y posiciones, no es la primera vez que veo como alguien, no acostumbrado a trabajar con coordenadas, intenta meter en el gps los números sin atender al formato en el que están expresadas las coordenadas y es que hasta hace relativamente poco tiempo, el formato más usado era otro: grados, minutos y segundos, en el que las mismas coordenadas de arriba serían: 43° 21′ 30″ este formato con el fin de admitir más precisión puede tener también decimales de segundo, por ejemplo: 43° 21′ 30,677″ pero lo importante es fijarse en el símbolo; grados: ° minutos: ‘ o segundos: «

Un formato menos usado, pero que usa por ejemplo google earth, es el de grados y decimas de grado, donde la misma posición que estamos usando sería: 43,3583333° pudiendo tener también tantos decimales como precisión necesitemos.

43° 21,5′ = 43° 21′ 30″ = 43,3583333°

Aunque la posición es la misma, las diferencias entre ellas resultan obvias, ya que un minuto tiene 60 segundos o 10 decimales (sistema sexagesimal o sistema decimal) pero también basta una simple regla de tres para pasar de una a otra, ya que 6 segundos equivalen a 0,1 minutos, 12 segundos son 0,2 minutos, 18 segundos son 0,3 minutos… O si se quiere meter en un gps o programa informático, basta con cambiar el formato de posición en ajustes, si no se quiere hacer los cálculos a mano.

Diferentes sistemas de coordenadas de un programa Garmin.

Sistemas de coordenadas

Aunque esto apenas tiene importancia en cuánto a navegación marítima y no las vamos a ver a no ser que usemos alguna batimetría generada en otro formato, si que es una parte complicada en las obras. Como todos sabemos, las coordenadas tienen que estar referenciadas a un punto, en el caso de la navegación marítima lo habitual es que lo estén al Ecuador, latitud 0° y al meridiano de Greenwich o meridiano 0, pero ¿Cuántas posiciones puede tener un punto fijo e inamovible como puede ser un faro?

Un punto fijo puede tener tantas posiciones como sistemas de coordenadas creemos, o lo que es lo mismo, infinitas coordenadas, sin ir más lejos, podemos crear nuestro propio punto 0 y desde este referenciar todo en metros si la zona es pequeña y bien puede ser con dos coordenadas, por ejemplo norte-sur y este-oeste del punto, X o Y, o radial, en grados desde el punto 0, aunque como digo, estos sistemas de coordenadas apenas se ve en el día a día de un barco.

Uno de los ejemplos más claros de error al intentar pasar coordenadas de un sistema a otro lo vi durante las obras de dragado del canal de la ría de Ferrol, donde los topógrafos tenían que darme la posición de las agujas de San Felipe, para situar la pontona de los buzos y una vez introducidas en mi gps, estas daban en tierra firme, en medio del monte, lo más fácil en ese momento fue culparme a mi, aunque el error era suyo, al pasar una posición cartesiana (coordenadas planas X e Y) a una Mercator (representación de un elipsoide, con un datum y coordenadas N y W) y es que no basta con conocer el punto de referencia de ambos sistemas de coordenadas para pasar de unos a otros, y es aquí donde se complica todo.

Diferencia entre la posición dada por el topógrafo (BUZOS) y la aguja de San Felipe.

Datum y proyecciones

Representación más exacta de la forma terrestre.

Hubo unos documentales peculiares emitidos por la TVE2 en donde buscaban y «descubrían» pecios ya buceados y documentados, en esos documentales curiosamente siempre partían de una posición dada por alguien y en esta primera posición nunca estaba el pecio, los que me conocen saben que cualquier posición conseguida no vale de nada sin saber otros datos, ya que es como preguntar por una distancia y que te respondan 70 a secas, ¿metros? ¿Pies? ¿Kilómetros? ¿Yardas? ¿Pasos? ¿Brazas?…. El dato más importante es el datum, o datum de referencia, que no es más que un modelo matemático que dibuja una superficie constante y conocida, utilizada para situar la localización de puntos sobre la Tierra, dicho de forma más sencilla, es un conjunto de cálculos que permite representar un elipsoide como la tierra, en una superficie plana. Tengo que destacar que datum y proyección son cosas totalmente distintas, pero ambas deforman la representación gráfica del mundo.

Cartografía antigua

Aviso a los navegantes sobre el nuevo faro de cabo Prior, 1854

Vamos empezar por el ejemplo donde resulta mas obvio la diferencia de situación de la misma posición si no tenemos en cuenta el datum de las coordenadas conseguidas, si nos fijamos en el aviso de arriba, lo primero que salta a la vista es la referencia de la longitud al meridiano de San Fernando y es que durante muchísimos años, cada país usaba su propio meridiano de referencia, meridiano de Londres, meridiano de Paris, meridiano del hierro o Cádiz en España hasta 1850, aunque el nuevo observatorio de San Fernando ya se construyera en 1793. Por aquella época no se usaban elipsoides para elaborar las cartas, o por lo menos nada parecido a los de hoy en día, así que los meridianos de referencia se calculaban de forma astronómica, en el trabajo de Carlos Almonacid Ramiro: Longitudes de los antiguos meridianos en la cartografía española, sitúa el meridiano de San Fernando en los 6º 12’ 20’’ al oeste de Greenwich, por lo tanto es necesario sumar esta latitud a la del aviso, obteniendo 8º 19′ 12″ O, de esta forma podríamos intentar situar el faro de Prior, pero si lo hacemos en una carta actual sucede lo siguiente:

Aunque lo mas evidente es la distancia de más de 8 kilómetros hacia el norte de la posición real, también hay una pequeña diferencia hacia el oeste, exactamente de 19,5″ nada menos que 436 metros, y es que aunque tengamos una corrección buena y exacta para una coordenada, debido a la proyección, una misma corrección no vale para zonas amplias, por lo tanto para esta carta y solo para una pequeña zona, como puede ser el golfo Artabro, sumaremos esos 19,5″ a la corrección de la longitud, pudiendo hacer esto mismo para la latitud, restar la posición real a la de 1854 y así obtener una corrección para las posiciones de estas fechas, pero siempre para zonas pequeñas si no queremos aumentar el error.

No es hasta 1884 cuando se hace un esfuerzo por simplificar las cosas y en una conferencia internacional celebrada en Washington, se decide establecer como meridiano de referencia internacional el meridiano de Greenwich, pero como hemos visto antes, que esten referenciadas a Greenwich, no significa que se puedan pasar directamente a una carta actual, simplemente nos ahorra un paso.

Datum Madrid

Carta publicada en 2004 aun en el viejo datum Madrid.

En 1852 se nombró la «comisión del mapa de España» para elaborar la red geodésica de la península y Baleares, con unas coordenadas referidas al datum Madrid y se reconstruyeron las cartas del norte de la peninsula sin más corrección que referir las longitudes al meridiano de Greenwich, por curioso que parezca, este datum se usó hasta la implementación del moderno Wgs84, usando indistintamente este y otros datums más modernos en las cartas nauticas, por lo que las cartas llevaban las correcciones necesarias para poder anotar o sacar las posiciones si era entre diferentes datums.

Por suerte el viejo datum Madrid es la excepción que confirma la regla y apenas varia con el actual datum Wgs84, o por lo menos la leyenda de la carta nos dice que solo se desplaza 0,01 minutos al sur y 0,02 minutos al este, por lo que si la posición conseguida es de este viejo datum, tendremos que hacer lo contrario para usarla en un gps, sumarle 0,01 minutos a la latitud y también sumar 0,02 minutos a la longitud. Pero a efectos prácticos, podemos comprobar dicha diferencia con una carta de 1915 y una actual, lo primero que salta a la vista es que una carta de esos años no indica el datum empleado, esto es debido a que por esas fechas no se usaban otros datums, por lo que no era necesario pasar coordenadas.

Leyenda de una carta de 1915 de la ría de la Coruña

Para comprobar la corrección de este datum con el actual Wgs84 podemos usar una marca que nos da la propia carta para tales fines, en la carta de la ría de Coruña es la conocida Torre de Hércules, que está en Latitud 43° 23′ 9,2″ N y longitud 008° 24′ 24,2″ W y en una carta actual aparece en Latitud 43° 23′ 9,48″ N y longitud 008° 24′ 23,34″ W y aunque hay una pequeña diferencia de 0,28 segundos de latitud y 0,86 segundos de longitud, no llega a los 20 metros de distancia entre ambas posiciones, ya que si pasamos esta corrección a minutos tendríamos tan solo 0,005 minutos al sur y 0,014 minutos al este, con tan poca diferencia de una a otra, ni siquiera sería necesario corregir una posición de esta época y bastaría con recordar que podemos tener unos 20 metros de diferencia a la hora de sondar o bucear en busca de dicha marca.

Datum Postdam o europeo

Carta publicada también en 2004 en el datum Postdam

En la segunda guerra mundial quedo patente los inconvenientes de que cada país usara su propio datum, con la entrada de Estados Unidos y los problemas que tuvieron con las posiciones a bombardear, creando los estadounidenses un grupo específico para tal fin, este grupo y su trabajo fueron el germen del datum europeo, creado en 1950 para unificar las diferentes redes geodésica de cada país, esta nueva red europea tenía su punto fundamental en la Torre de Helmert, Postdam, por lo que también se le conoce por ese nombre, por lo tanto a partir de los años 50 aparece un segundo datum en las cartas, ya que el antiguo Madrid no deja de usarse.

En el datum Postdam o europeo hay mas diferencia con el actual Wgs84 que en el datum Madrid, según la leyenda 0,06 minutos de latitud y 0,09 de longitud, lo que en distancia son 170 metros, si volvemos a un caso practico y por ejemplo situamos la posición del pecio del Viking, en la ría de Ares sin aplicar las correcciones indicadas en la propia carta, nos encontramos con una diferencia incluso algo mayor, 0,063 minutos en latitud y 0,104 minutos en la longitud, por lo que sucede lo siguiente:

Error al situar la posición gps en una carta con datum postdam sin aplicar la corrección indicada en la propia carta.

El actual Wgs84

Con la aparición de los satélites y la globalización de todo, surgió la necesidad de crear un nuevo datum y por primera vez desaparece el lugar de referencia ya que este pasa a ser el propio centro de la tierra, a este nuevo datum se le considera un error de tan solo 2 centímetros, esta precisión trajo consigo un pequeño problema, como el gps es un sistema norteamericano se tomo como base para sus comienzos el datum americano Nad27 y la estación de control de satélites en Baltimore, con una precisión de 2 centímetros corrigió el error de medición entre Baltimore y el meridiano de Greenwich, añadiendo 102 metros, o lo que es lo mismo, movió su propio meridiano de referencia 102 metros más al este, por lo que un gps situado en el mismo meridiano de greenwich marcará 000º 0´ 5,3″ W en vez de 000º 0´ 0″

Carta publicada en 2001 en el actual datum Wgs84, donde desaparecen las correcciones a otros datums.

No es hasta el 2007 cuando el Real Decreto 1071/2007, de 27 de julio, por el que se regula el sistema geodésico de referencia oficial en España, establece el cambio de datum, pasando de todos los anteriores a un único datum, el Etrs89, un nuevo datum europeo pero que es completamente compatible con el Wgs84 que utilizan las cartas náuticas y posteriores actualizaciones, pero con un periodo de transición para adaptar toda la cartografía hasta el año 2015. Curiosamente con estas nuevas cartas desaparece de la leyenda las correcciones a otros sistemas, lo que creo que es un error, ya que si bien hemos visto antes, que unas coordenadas en el viejo datum Madrid podrían situarse en estas cartas sin apenas apreciarse una separación, si lo hacemos con coordenadas de una carta Postdam sin corregir, la distancia entre estas ya será significativa.

Publicado por toninorthwest

Un pequeño explorador...

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