Coordenadas UTM:
el sistema que resuelve
Ing. Alberto Ávila Rodríguez
El sistema de georeferencia de uso más extenso en la actualidad es UTM (Universal Transverse Mercator), de hecho en cualquier trámite legal sobre un predio es requisito presentar un plano en ese sistema.
Existen muchas razones que justifican lo anterior. Primeramente, fue necesario dar certeza real a la forma y ubicación de toda propiedad, y si bien es una tarea titánica, se busca regularizar poco a poco el dominio legal de todo predio.
Se seleccionó en todo México en Sistema UTM por sus siguientes características: es un sistema simple, universal, planimétrico y convencional. Se seleccionó porque resuelve.
Es simple porque es decimal, es universal porque puede emplearse en cualquier lugar del mundo, es planimétrico porque considera la tierra como un conjunto de sectores planos (por ser cilíndrico) y es convencional porque se mide en metros. Y seguramente esta última es la que resuelve más.
Actualmente lo utilizamos sin dimensionar los beneficios que trajo consigo. Para entenderlo, haremos un poco de historia:
Las Coordenadas Geodésicas son el sistema que nos enseñan en la escuela; ese que recordamos que mide latitud y longitud, en grados, minutos y segundos y que fue el más utilizado durante muchos años.
Su ventaja es que está pensado para ubicar posiciones dentro de una esfera, y la tierra es casi esférica. Pero su inconveniente es su unidad de medida: no es tangible (no estamos habituados a medir en grados, minutos y segundos) ya además no tiene base decimal (por ejemplo, un grado es igual a 60 minutos, y un minuto es igual a 60 segundos).
Por lo anterior, hubo muchos esfuerzos por realizar sistemas coordenados cuya unidad fuera el metro. En nuestro país, el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) creó el sistema TME con esa característica (mas otros tantos ajuste que son necesarios según la posición en el planeta).
El sistema TME se ha utilizado en el levantamiento de ejidos en el país, pero en la actualidad está en desuso; a pesar de ello, muchos planos y mapas del Registro Agrario Nacional se conservan bajo el Sistema TME porque así fueron creados.
El INEGI ofrece la posibilidad de realizar conversiones desde TME a UTM y viceversa gracias a la aplicación TMCALC, con la limitante de haberse diseñado específicamente para el sistema operativo Windows.
Una forma mas práctica de realizar conversiones es la calculadora alojada en el hipervínculo https://uas-geocalc.netlify.app/calculadora ya que, además, de ser web y por lo tanto multiplataforma, realiza conversiones entre más sistemas.
Similar a lo anterior, y de forma paralela, muchos países crearon soluciones semejantes. De hecho, el sistema UTM no es para nada nuevo: fue desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros de Ejército de los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial.
Desafortunadamente las Coordenadas UTM, como muchos otros desarrollos científicos, surgieron para la guerra.
No fue el único de sus especie, y durante muchos años existió gran resistencia a su uso global por cuestiones políticas, comerciales o regionales.
Pero la verdad es que le tocó ser el sistema usado a nivel mundial por haberse creado en los EEUU; de otra forma tal vez sería otro sistema el que se impondría.
¿Cómo se determinan las Coordenadas UTM?
Una coordenada en formato UTM consta de 5 elementos: cuadrante, coordenada vertical, hemisferio ecuatorial, coordenada horizontal y hemisferio meridianal.
El Sistema divide la tierra en los cuadrantes de la siguiente imagen. De esta forma, la metrópoli de Cuquío, Jalisco, está en el cuadrante 13Q; por su parte, la Ciudad de Miami, Florida pertenece al cuadrante 17R.
Observe que hay una equivalencia entre meridianos y paralelos contra las letras y números de los cuadrantes UTM.
El segundo elemento es la distancia vertical, a diferencia de lo que estamos acostumbrados en planos cartesianos. Ella será, en nuestro caso, la distancia desde el Ecuador toda vez que estamos en el hemisferio norte. Debido a esto último, agregaremos la letra N.
En el hemisferio sur, la distancia es medida desde el Polo Sur y se agrega la letra S. Hasta aquí todo es miel sobre hojuelas.
Cada una de las "tiras verticales" que corresponden a números se llaman husos UTM (similares a los husos horarios). No existe una concordancia perfecta entre los husos ya que son rectangulares en plano, y en la realidad similar a gajos.
Ello tiene como consecuencia una deformación, o dicho de otra forma una falta de correspondencia que al proyectar el huso UTM sobre el cilindro.
En consecuencia, algunas coordenadas UTM no existen sobre la tierra, ya que se encuentran en estas zonas de inconsistencia; pero no te preocupes porque ya todo está calculado.
La distancia horizontal es medida sobre la proyección sobre el cilindro, y se agrega la letra E para el hemisferio occidental (que es el nuestro) o la letra W para el hemisferio oriental.
Tras años de mejoramiento, y el reconocimiento de la perfectibilidad del sistema, en la actualidad se puede asegurar que el Sistema de Coordenadas UTM con DATUM WGS 84 tiene errores siempre siempre menores a 2 centímetros, pero en la mayoría de los casos menores a 1 milímetro.
Pongamos un ejemplo: la oficina Cuquío de AVILA ingeniería tiene las siguientes coordenadas UTM:
13Q 2'315,680.095 N 0'705,512.351 E
Eso significa que:
Se encuentra en el cuadrante 13Q
Se encuentra a 2'315,680.095 metros del Ecuador
Se encuentra en el Hemisferio Norte
Se encuentra a 705,512.351 metros de la proyección de su huso UTM, es decir del meridiano -108°
Se encuentra en el Hemisferio Occidental
4 cualidades del Sistema UTM
UTM es universal
Es un sistema que puede ser utilizado en todo el planeta, tanto para tomar las coordenadas de un punto como para llegar a él.
Permite realizar cálculos como distancias y superficies en rangos que nos e vean involucrada la curvatura de la tierra, lo cual dependerá de la precisión del trabajo que se esté realizando.
Sin embargo, usando Coordenadas UTM se puede localizar absolutamente cualquier punto sobre la superficie terrestre con exactitud milimétrica.
UTM es planimétrico
Tal vez esta no aprezca una ventaja pero... estamos habituados a lugares planos (nuestra casa, los campos deportivos, elaula).
El sistema UTM divide el planeta en secciones, las cuales son tratadas como si fueran planas; así es, hablamos de un sistema semiplanimétrico. Aunque ello da pie a una cierta imprecisión, con fines legales o cotidianos se considera tolerable.
UTM es decimal
Las posiciones o unidades se componen por elementos de base decimal, que es preferible porque los seres humanos contamos y medimos de forma natural de 10 en 10.
Por ello es que, de forma nativa, se nos facilita más realizar cálculos y transformaciones en metros en comparación de pulgadas y pies.
En este caso, los Sistemas de Posicionamiento con base decimal llevan una ventaja enorme contra las Coordenadas Geodésicas.
UTM es convencional
La unidad de medida del Sistema Internacional de Unidades, y la más utilizada en el mundo, es el metro.
Por ello para temas relacionados a la topografía y geodesia, es preferible que las coordenadas se encuentren en metros, dado que se busca que el uso de las referencias sea estándar.
Como has leido, para desarrollar herramientas con el nivel de precisión milimétrico para localizar y referenciar un punto sobre la tierra hubo muchos años de investigación, perfeccionamiento y desarrollo tecnológico. Además, la determinación de las Coordenadas UTM de un punto sobre la tierra involucra el trabajo coordinado de instrumentos de medición localizados en tierra y en órbita, y la participación de cientos o miles de profesionales.
Todo gracias a grandes eruditos que resolvieron, gracias a otros que ahora mismo resuelven... y a otros tantos que resolverán.
Acerca del autor
El Ing. Alberto Ávila Rodríguez es egresado de la carrera de Ingeniería Civil en la Universidad de Guadalajara. Cursó la Especialidad en Economía de la Cosntrucción en la Universidad de Guanajuato es alumno de la Maestría en Valuación en la Unviersidad del Valle de Atemajac.
Ha ejercido la topografía legal, diseño estructural y valuación en la empresa AVILA Ingeniería desde el 1 de abril de 2007, siendo Director de la misma.
Fue profesor de el ITMM en dónde impartió, entre otras materias, las asignaturas Topografía y Sistemas de Información Geográfica.
