En Chile la Referenciación Geodésica y la materialización de Sistema de Transporte de Coordenadas (STC) empleado en Estudios de los Proyectos de Obras Viales, se encuentra normado por el Manual de Carreteras del Ministerio de Obras Públicas de Chile, publicado en el año 2001.
En éste se especifica como sistema geodésico el WGS-84 (actualmente Sirgas) y como sistema cartográfico, la proyección Local Transversal de Mercator (LTM), con parámetros específicos con el objeto de minimizar las deformaciones, principalmente entre distancias de terreno y sus proyectadas a fin que la construcción de las obras de ingeniería puedan ser replanteadas en terreno de forma expedita.
Esto se logra haciendo pasar el cilindro TM a una altura conveniente, de tal forma que la diferencia entre las distancias horizontal y proyectada estén en tolerancia, de esa manera los planos representarán la realidad métrica del proyecto, es decir el plano LTM será un Plano Topográfico Local (PTL).
La proyección LTM-PTL se define adoptando husos de 1º, con meridiano central local (MCL) múltiple de 0.5º del intervalo seleccionado. Un factor de escala (KoL) definido en función de la altura del PTL, de tal forma de emplazar el plano de proyección LTM a la altura del PTL. KoL se expresa mediante:
Con:
R: radio medio de curvatura
h: altura elipsoidal
h: altura elipsoidal
Las constantes de Falso Este y Falso Norte son 200.000 m y 7.000.000 m respectivamente.
La ventaja de esta proyección cartográfica modificada reside en que se soluciona rigurosamente el problema de la tolerancia planimétrica requerida para los proyectos de ingeniería y el problema de inconsistencia de coordenadas entre proyectos vecinos. Lo anterior, sumado a la obligación de ligazón a vértices de la red geodésica GPS del Instituto Geográfico Militar (IGM) referida al sistema Sirgas, se traduce en un Sistema de Transporte de Coordenadas (STC) preciso y exacto, cautelando la coherencia entre las coordenadas de proyecto y las de terreno.
Definición de altura del plano topográfico local (PTL)
La altura del PTL se define considerando la altura media de la zona del proyecto, por ejemplo para el caso de Santiago de Chile se estimó una altura de 550m, de esta forma la correspondencia, entre las distancias horizontales determinadas en terreno, y las proyectadas en el PTL-550m estarán en tolerancia dentro de 1:40.000 o mejor, en tanto la altura de terreno no discrepe más de 150 m sobre el PTL, es decir el STC tiene aplicación entre los 400 y 700 m de altura, para precisión mejor o igual a 0.025 m/km. La siguiente tabla expresa las distancias verticales respecto al plano PTL para órdenes de control y su tolerancia asociada de cierre lineal.
Aplicación de la proyección LTM en Santiago
La primera obra vial en la cual se aplicó íntegramente la proyección LTM-PTL fue el proyecto de Américo Vespucio Norponiente de Santiago de Chile con un desarrollo aproximado de 34 km.
La figura 1 ilustra en azul el trazado del proyecto y el relieve de la ciudad de Santiago, por lo cual se estimó apropiado adoptar la altura 550m como parámetro constante, para la definición del factor de escala cartográfico de la proyección LTM.
->Figura 1: Alturas de Santiago – Chile
Visto lo anterior, los parámetros definidos para la proyección LTM-PTL en este proyecto en particular de la ciudad de Santiago son:
Una vez adoptados estos parámetros para la proyección el mapa de deformaciones de distancias horizontales versus las distancias PTL queda representada en la figura 2:
->Figura 2: Mapa temático de deformaciones de distancia horizontal vs. distancia PTL
El uso práctico del sistema geodésico Sirgas propicia la materialización de un referencial unívoco y preciso complementado con una proyección cartográfica con parámetros bien definidos y de amplio dominio, además de ser de sencilla implementación en todos los programas de procesamiento GPS, de manejo de bases cartográficas en los SIG y de dibujo automatizado.
La adopción del sistema proyectivo Transversal de Mercator Local es absolutamente válido como sistema de referencia cartográfico, siendo además referido a Sirgas, es directamente compatible con el posicionamiento GPS de alta precisión sin tener que recurrir a parámetros de transformación aproximados, como es el caso cuando se emplean sistemas geodésicos clásicos.
René Zepeda G.
Ingeniero Geomensor – MSc
rzepeda@usach.cl
Diego Ortiz J.
Ingeniero Geomensor
diego.ortiz@gmail.com
