¿Qué son las distancias geodésicas?

Una línea geodésica es el camino más corto entre dos puntos en una superficie curva, como la Tierra. Son el análogo de una línea recta en una superficie plana o cuyo plano de sección en todos los puntos a lo largo de la línea sigue siendo normal a la superficie. Es una forma de mostrar la distancia en un elipsoide mientras esa distancia se proyecta sobre una superficie plana.

Sin embargo, hay varios tipos de líneas que tienen diferentes definiciones que aparecen en la parte inferior de este blog.

La imagen de abajo muestra una distancia plana en naranja y la distancia geodésica de esa distancia plana en azul. La desviación máxima de la geodésica de la línea plana es de cerca de 2.000 Km y la diferencia en longitud es de 644 Km.

Lo que esta imagen representa es el camino real tomado (línea geodésica) si viajo en línea recta, relativa a mí sin vueltas, de Londres a Singapur a lo largo del elipsoide internacional de 1924 (EPSG: 4022).

Línea geodésica
Una línea geodésica y una línea plana de Londres a Singapur

Este tipo de medición forma parte de una serie de características geodésicas cuyas medidas dan cuenta de la distorsión del espacio proyectado. La distorsión de una esfera en el espacio 2D está muy bien visualizada en esta pieza de la galería de Jarke J. van Wijk.

¿Por qué es importante?

Aparte de lo que pueden ser diferencias muy grandes entre las mediciones geodésicas y planas (ver el ejemplo anterior), en el mundo real estas diferencias pueden tener consecuencias legales como las que se observan en la construcción de áreas de licencia para exploración y producción de petróleo y gas, fronteras internacionales y zonas económicas exclusivas.

Un ejemplo de construcciones de líneas geodésicas que tienen un papel político es la disputa fronteriza entre Canadá (Canadá Yukon) y Estados Unidos (Alaska) en la frontera internacional del Mar de Beaufort.

La frontera marítima entre los dos países se ha definido de forma diferente. Canadá afirma que la frontera se extiende a lo largo del meridiano 141 hacia el oeste a una distancia de 200 millas náuticas, siguiendo la frontera terrestre entre Alaska y Yukon (esto se deriva del tratado fronterizo de 1825 entre Gran Bretaña y Rusia). Los Estados Unidos, por otra parte, definen la línea fronteriza como una extensión de 200 millas náuticas perpendiculares a la costa y equidistantes de la costa.

Mar Beaufort
La línea roja es el límite canadiense, la línea azul la frontera estadounidense y el área en forma de puntos es reclamada por ambas partes.

Construyendo distancias geodésicas en ArcGIS Desktop

Las características que dibujas en una sesión de edición normal en ArcMap no son geodésicas (son planas) a menos que las crees usando la herramienta Advanced Editor Construct Geodetic o una de las siguientes herramientas de geoprocesamiento: Bearing Distance To Line, Table To Ellipse o XY To Line.

Las características geodésicas no tienen en cuenta los cambios de terreno, este es un tema para otro blog.

La herramienta Construct Geodetic se encuentra en la barra de herramientas “Advanced Editing” (Edición avanzada).

Advanced Editor
Acceso a la herramienta Construct Geodetic

Aquí crearé la frontera canadiense como una línea. Se define como 200 millas náuticas en alta mar a lo largo de la frontera canadiense-estadounidense siguiendo la 141ª Línea Meridiana.

  • Primero especifico el tipo de línea (tenga en cuenta los otros tipos definidos a continuación)
  • Usa la herramienta de ajuste para agregar mi vértice de inicio al final del borde.
  • Cambie el tipo de segmento a Distancia – Dirección y especifique la distancia recorrida (cambiándolo a Millas Náuticas)
  • Especifique la dirección de la línea
Canadian Line Construct
Agregar puntos de coordenadas que formarán la línea geodésica

Ahora la línea se construye de acuerdo con el elipsoide elegido y se guarda como una nueva línea al guardar ediciones.

ArcGIS Desktop vs ArcGIS Pro

En este momento, ArcGIS Pro (2.0.1) no cuenta con las herramientas de construcción avanzada de construcción geodésica, pero incluye el conjunto de herramientas relevantes para la creación de líneas geodésicas que también están disponibles en ArcGIS Desktop 10.x.

Espero ver el conjunto completo de herramientas de edición disponibles para ArcGIS Pro en un futuro cercano.

ArcGIS Desktop 10.5 ArcGIS Pro 2.0.1
Construct Geodetic Editor Si No
XY to Line  Si Si
Bearing Distance to Line Si Si
Table to Ellipse Si Si
Geodetic Densify Si Si

Traducido desde: Geodesic distances: How long is that line again?