Innovación en topografía y geodesia

Calculadora de Factor de Escala Combinado
para la proyección CRTM05 Disponible en Google Play

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Factor de escala en la proyección CRTM05


¿Qué es el factor de escala?

Es una diferencia entre las distancias planas que se obtienen midiendo en campo con estación total versus las que se muestran en sistemas que utilizan una proyección cartográfica, por ejemplo en mediciones con GPS/GNSS. En el caso de Costa Rica la proyección oficial CRTM05 es una forma de llevar la superficie del mundo en 3D a una cuadrícula plana y se presenta una deformación al hacer ese “aplanamiento”. Por eso las distancias no son iguales en la cuadrícula que en el terreno. Las diferencias son pequeñas pero pueden causar grandes problemas según el tipo de proyecto.

El factor de escala combinado o F.E.C. se genera por dos factores de escala distintos que se combinan. El primero es el factor de escala por la proyección, que es directamente creado al proyectar la superficie en el plano CRTM05. El segundo es el factor de escala por la elevación que se crea al proyectar terrenos altos al plano, el cual usa un valor cercano al nivel del mar como altura de referencia (altura elipsoidal). Cuanto más alto sea el terreno mayor es el “encogimiento” necesario para llevarlo al plano CRTM05 a nivel del elipsoide.


Factor de escala por proyección CRTM05
Esta proyección tiene dos líneas de norte a sur donde el factor es 1, o sea no hay diferencia en las distancias. Entre esas líneas hay un encogimiento mientras que hacia las afueras el factor es mayor a 1, o sea las distancias son mayores en el plano que en el terreno. La siguiente imagen muestra en verde las zonas con factor cercano a 1, en dorado zonas donde la diferencia es de aproximadamente 1cm por cada 100 metros, y en rojo zonas donde la diferencia es de 4cm por 100m.

Factor de escala por la elevación
Las zonas más altas del país van a tener un factor de escala proporcionalmente menor a 1 y las distancias en la cuadrícula serán menores que las distancias planas medidas en campo. La siguiente imagen muestra en verde zonas cercanas al nivel del mar, con factor cercano a 1, y en rojo las zonas más altas donde la diferencia es de 6cm por cada 100m.

Factor de escala combinado / F.E.C.
Multiplicando los dos factores de escala anteriores se obtiene el F.E.C. que es finalmente el número por el cual se debe multiplicar la distancia plana en el terreno para obtener la distancia en CRTM05. El siguiente mapa muestra el F.E.C. en el territorio nacional. En las zonas verdes el factor es cercano a 1 y en las rojas las diferencias son de 5 a 6cm por cada 100m. En el centro del país y zonas montañosas el factor es menor a 1 mientras que en la costa de Guanacaste es mayor a 1.

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Consultas

Como vimos arriba el factor depende de la ubicación en la cuadrícula y de la elevación del terreno. Con esos tres datos es posible calcular el factor. La aplicación Android cuenta con las fórmulas necesarias para realizar el cálculo de forma automática: con solo presionar el ícono de ubicación se obtiene las coordenadas actuales y se calcula. También puede digitar las coordenadas a mano. Utilice el enlace arriba para descargar la app gratis.
Para más detalles técnicos y fórmulas de cálculo puede consultar el documento del Instituto Geográfico Nacional aquí.
Siempre que necesite convertir una distancia plana en campo a distancia en cuadrícula o viceversa debe usar el F.E.C. Multiplique la distancia en el terreno por el factor para obtener la distancia en CRTM05 o divida la distancia en cuadrícula por el factor para obtener la distancia en campo. Recuerde que a menos de que el proyecto por casualidad esté en una zona donde el factor es 1 siempre habrá una diferencia. Cuando se mezclan mediciones realizadas con estación total y mediciones con equipo GNSS es necesario tomar en cuenta el factor y hacer las conversiones respectivas. En las estaciones totales se puede programar el factor de modo que se aplique a las distancias y las convierta automáticamente.
Los errores más comunes que cometen en proyectos de topografía, construcción y diseño:

- Utilizar distancias de terreno en planos o diseños CRTM05
- Utilizar distancias CRTM05 para diseñar y construir estructuras prefabricadas
- Errores en el cierre de poligonales o deformación en puntos intermedios, particularmente cuando se mide entre puntos tomados con GNSS
- Confundir coordenadas locales con coordenadas nacionales
- Utilizar distancias CRTM05 en el campo
El profesional a cargo debe calcular el factor en las diferentes áreas de trabajo y determinar la mejor estrategia considerando las precisiones necesarias y tolerancias que acepta cada proyecto. Podría ser obtener un sólo factor para todo el proyecto o usar uno diferente en cada zona. Y deberá comunicar el factor a usar a otros profesionales involucrados en el diseño o construcción.

Algunas sugerencias son:

- En mediciones lineales se puede tomar el factor al inicio y el factor al final y aplicar un factor promedio. Aunque si son muchos km será mejor tratar por separado segmentos de menor tamaño.
- En proyectos con áreas grandes se puede dividir en zonas y establecer un factor para cada zona u obtener un promedio ponderado considerando el factor y el porcentaje del área de cada zona vs el área total.
La conversión de coordenadas latitud y longitud a coordenadas CRTM05 y el factor de escala están establecidas en los parámetros de la proyección y no varían con el tiempo.
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Nuestros equipos GPS son una excelente opción por sus amplias funcionalidades, precio accesible y soporte local. Ver más detalles de los equipos. Además contamos con una red de bases NTRIP en Costa Rica que permite recibir por Internet correcciones para mediciones con precisión centimétrica. Ver mapa de la red.

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