Coordenadas geodésicas y latitud, longitud

¿Es correcto decir que las coordenadas geodésicas (phi y lambda) son lo mismo que latitud y longitud?

Esta es una gran pregunta porque descubre fuentes importantes de malentendidos comunes. La breve respuesta es que, aunque, por supuesto, la latitud y la longitud geodésicas son una forma de latitud y longitud, no son las únicas y las diferencias no son triviales, por lo que debemos tener cuidado de no confundirlas.

En todos los casos, latitud y longitud son números utilizados para designar puntos en la superficie de la tierra. Por lo general, la definición de longitud es sencilla porque todos los modelos de la superficie terrestre, excepto los más detallados, suponen que es rotacionalmente simétrica. (Los geoides , que representan las anomalías gravitacionales, son una posible excepción, pero este nivel de detalle normalmente se usa solo para desarrollar coordenadas de elevación precisas sin modificar la latitud y la longitud subyacentes). Las líneas de longitud son meridianos y pueden designarse por el ángulo que hacer con un meridiano de origen designado, un "meridiano principal".

Hay muchos tipos diferentes de latitud. Se discuten mejor en un contexto en el que se proporciona un modelo elipsoidal de la tierra, como los elipsoides WGS84 o GR80 . La latitud depende del elipsoide de referencia. (Esto es importante cuando se usan datos referenciados a elipsoides históricos , como el elipsoide Clarke 1866. Con los elipsoides más recientes, establecidos a través de mediciones satelitales, las diferencias son tan pequeñas que solo pueden ser interesantes cuando las necesidades de precisión y precisión son extremadamente altas (sub metro).)

• La latitud geodésica es el ángulo (con signo) entre la normal local (dirección "recta") y el plano del ecuador. Esta debería ser la comprensión por defecto de un profesional de lo que significa una "latitud", aunque difiere de la definición que se les enseña a los niños, y por lo tanto es la comprensión común entre los legos, que corresponde a la latitud geocéntrica (para un modelo esférico). Los dos pueden diferir en decenas de kilómetros, una fracción considerable de un grado.

• La latitud geocéntrica , por otro lado, es el ángulo (con signo) determinado por la dirección desde el centro de la tierra hasta el punto. La distinción entre las latitudes geocéntricas y geodésicas se ilustra en los enlaces y también en mi respuesta en ¿Cómo se calcula el radio de la Tierra en una latitud geodésica dada? .

• Se han definido latitudes adicionales para ayudar a crear mapas precisos que tengan propiedades particulares, como ser conforme, área igual ("authalic") o isométrica. (Al cambiar ligeramente la latitud, "proyectamos" el elipsoide sobre la esfera y luego aplicamos una proyección de la esfera al plano para hacer un mapa. Este último paso es relativamente simple, ya que no necesita manejar las complicadas fórmulas elipsoidales , mientras que el cambio inicial de latitud aumenta la precisión general del mapa).

• Una "latitud isométrica" ni siquiera está en grados; Es esencialmente la coordenada norte para una proyección de Mercator.

Cuando cambiamos el modelo de la Tierra (el elipsoide de referencia), obtenemos un conjunto diferente de latitudes por completo. Con frecuencia esto sucede cuando una latitud basada en un elipsoide se considera una latitud basada en un modelo esférico. Recientemente analicé el error resultante en ¿Cuán precisa es la aproximación de la Tierra como esfera? , encontrar los desplazamientos (entre la ubicación correcta designada por una latitud y la ubicación aparente) puede ser tan grande como 20 km. Las diferencias entre las diferentes latitudes en uso (ver "latitudes adicionales" más arriba) pueden ser del mismo orden de magnitud, por lo que incluso para propósitos de mapeo muy generales, uno debe prestar atención a lo que está sucediendo.

Referencias adicionales

Una buena, pero altamente técnica, fuente de información sobre muchas formas de latitud es

Bugayevskiy, Lev M. y John P. Snyder, Proyecciones de mapas, Manual de referencia. Taylor y Francis, Londres (1995).

Ver las páginas 33-37 para las fórmulas y el Apéndice 5 para una tabla de latitudes isométricas.

Sí, para citar Wikipedia :

En las coordenadas geodésicas, la superficie de la Tierra se aproxima mediante un elipsoide y las ubicaciones cercanas a la superficie se describen en términos de latitud (phi), longitud (lambda) y altura (h)

Pero, como comentó Alex Markov, tener en cuenta los datos

Creo que esta sería una explicación adecuada para usted (por favor léalas todas) ...

Coordenadas geodésicas

La latitud y longitud geográfica de un punto en la superficie de la tierra, determinada mediante la medición geodésica de la distancia (principalmente por el método de triangulación) y la demora (azimut) desde varios otros puntos cuyas coordenadas geográficas son conocidas. Las coordenadas geodésicas se calculan sobre la superficie de un elipsoide de referencia, que es una caracterización de la forma y las dimensiones de la tierra. Se diferencian en un pequeño grado de la latitud y la longitud medida por métodos astronómicos, debido a las inexactitudes en las mediciones del elipsoide adoptado y las desviaciones de la perpendicular. Junto con las coordenadas geodésicas de un punto, también se considera su altitud.

The Great Soviet Encyclopedia, 3rd Edition (1970-1979).

Espero que te ayude...