ES:Precision of coordinates
Definición
La precisión de coordenadas es la exactitud con la que se expresa una posición geográfica mediante números. Cuantos más decimales tiene una coordenada, más precisa es la ubicación que describe. Por ejemplo, la diferencia entre escribir 19,43° y 19,432157° puede significar la diferencia entre señalar un barrio completo o la puerta exacta de un edificio.
1 minuto de arco es una unidad de medida angular utilizada en geografía; equivale a la distancia que se recorre sobre la superficie de la Tierra al desplazarse un minuto de ángulo a lo largo de un meridiano o del Ecuador. Sobre el geoide de referencia WGS84, esta distancia equivale a 1 852 m, que es también la definición de una milla náutica.
1′ = 1 852 m
Precisión de latitudes
La latitud es la coordenada que indica qué tan al norte o al sur se encuentra un punto en la Tierra, medida en grados desde el ecuador (0°) hasta los polos (90°). Es usada para determinar la posición vertical en cualquier mapa del mundo. La siguiente tabla muestra cuántos metros de distancia representa cada nivel de precisión decimal en la latitud:
| DD.dddddd° | Decimales | DD°MM′SS.sss″ | Metros |
|---|---|---|---|
| 1° | 0 | 1° | 111 120 |
| 0,1° | 1 | 0°06′ | 11 112 |
| 0,01° | 2 | 0°00′36″ | 1 111,2 |
| 0,001° | 3 | 0°00′03,6″ | 111,12 |
| 0,0001° | 4 | 0°00′00,36″ | 11,112 |
| 0,00001° | 5 | 0°00′00,04″ | 1,1112 |
| 0,000001° | 6 | 0°00′00,004″ | 0,11112 |
| 0,0000001° | 7 | 0°00′00,0004″ | 0,011112 |
Los minutos de arco (MM.m′) son subdivisiones del grado; un grado equivale a 60 minutos. Son usados en navegación marítima y aérea como forma tradicional de expresar coordenadas con mayor detalle que los grados enteros:
| MM.m′ | DD.dddddd° | Metros |
|---|---|---|
| 10′ | 0,0166° | 18 520 |
| 1′ | 0,00166° | 1 852 |
| 0,1′ | 0,000166° | 185,2 |
| 0,01′ | 0,0000166° | 18,52 |
| 0,001′ | 0,00000166° | 1,852 |
| 0,0001′ | 0,000000166° | 0,1852 |
| 0,00001′ | 0,0000000166° | 0,01852 |
Los segundos de arco (SS.sss″) son subdivisiones del minuto; un minuto equivale a 60 segundos. Son usados en cartografía de alta precisión, astronomía y sistemas de posicionamiento profesional donde se necesita ubicar puntos con una exactitud de metros o centímetros:
| SS.sss″ | DD.dddddd° | Metros |
|---|---|---|
| 10″ | 0,00277° | 308,6 |
| 1″ | 0,000277° | 30,86 |
| 0,1″ | 0,0000277° | 3,086 |
| 0,01″ | 0,00000277° | 0,3086 |
| 0,001″ | 0,000000277° | 0,03086 |
Precisión de longitudes
La longitud es la coordenada que indica qué tan al este u oeste se encuentra un punto en la Tierra, medida en grados desde el meridiano de Greenwich (0°) hasta los 180°. Es usada junto con la latitud para determinar cualquier posición exacta sobre el planeta. A diferencia de la latitud, la precisión de las longitudes varía según donde nos encontremos: cerca del ecuador los meridianos están muy separados, pero conforme nos acercamos a los polos se van juntando, por lo que la misma diferencia de grados representa una distancia real menor.
El coseno de la latitud es un factor matemático que permite calcular la distancia real entre dos longitudes. Es usado para corregir la distorsión que se produce al medir longitudes fuera del ecuador; el valor en metros debe multiplicarse por este factor para obtener la distancia real:
| Latitud | Coseno |
|---|---|
| 0° (ecuador) | 1,00 |
| 10° | 0,98 |
| 20° | 0,94 |
| 30° | 0,86 |
| 40° | 0,77 |
| 50° | 0,64 |
| 60° | 0,50 |
| 70° | 0,34 |
| 80° | 0,17 |
Así, por ejemplo, en México (entre 15° N y 32° N) los meridianos tienen entre el 86% y el 94% del tamaño que tienen en el ecuador, por lo que la misma precisión decimal representa una distancia real ligeramente menor que en el ecuador. La siguiente tabla muestra la distancia real que representa cada nivel de precisión según la latitud:
| Precisión de la longitud indicada | Distancia a lo largo de un paralelo según la latitud | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DD.dddddd° | Decimales | DD°MM′SS.sss″ | 0° (ecuador) | 30° | 45° | 60° | 75° |
| 1° | 0 | 1° | 111 120 m | 96 233 m | 78 574 m | 55 560 m | 28 760 m |
| 0,1° | 1 | 0°06′ | 11 112 m | 9 623 m | 7 857 m | 5 556 m | 2 876 m |
| 0,01° | 2 | 0°00′36″ | 1 111,2 m | 962 m | 785 m | 555 m | 288 m |
| 0,001° | 3 | 0°00′03,6″ | 111,12 m | 96 m | 78 m | 55 m | 29 m |
| 0,0001° | 4 | 0°00′00,36″ | 11,112 m | 9,6 m | 7,8 m | 5,5 m | 2,9 m |
| 0,00001° | 5 | 0°00′00,036″ | 1,1112 m | 0,96 m | 0,78 m | 0,55 m | 0,29 m |
| 0,000001° | 6 | 0°00′00,0036″ | 0,11112 m | 0,096 m | 0,078 m | 0,055 m | 0,028 m |
| 0,0000001° | 7 | 0°00′00,00036″ | 0,011112 m | 0,0096 m | 0,0078 m | 0,0055 m | 0,0028 m |
Distancia
La distancia loxodrómica es la distancia más corta entre dos puntos medida siguiendo una línea de rumbo constante sobre la superficie terrestre, a diferencia de la línea recta en un mapa plano. Es usada en navegación marítima y aérea para calcular rutas reales sobre el globo terrestre.
La distancia loxodrómica entre dos puntos A y B (sobre el geoide de referencia WGS84) puede aproximarse mediante el doble de la media cuadrática de las dos distancias siguientes, siempre que la diferencia de latitudes no sea demasiado grande (menos de unos 10°):
- Distancia latitudinal a lo largo de cualquier meridiano (exacta)
- distancia latitudinal (en metros) = (latitud decimal A - latitud decimal B) × 111 120 m
- Distancia longitudinal a lo largo de un paralelo promedio (aproximación; cuanto mayor es la diferencia entre las dos latitudes, menor es la precisión)
- distancia longitudinal (en metros) ≈ (longitud decimal A - longitud decimal B) × cos(latitud promedio) × 111 120 m
En la práctica, la mayoría de los objetos en OSM (incluidos los más grandes, como costas y fronteras terrestres de países) se trazan con segmentos pequeños cuyos dos extremos tienen latitudes muy cercanas con diferencias muy inferiores a 1°; si no es el caso, los polígonos deben mejorarse añadiendo puntos intermedios faltantes cuando los arcos no estén trazados a lo largo de un paralelo o meridiano (esto debe hacerse para carreteras).
La distancia efectiva en carreteras/vías férreas/vías navegables no puede calcularse exactamente de este modo, debido a la aproximación de curvas por polilíneas, y a las diferencias adicionales de altitud (e imprecisión en el modelo de datos del terreno) y a la imposibilidad de seguir exactamente una curva teórica promediada.
Conversión a decimal
La conversión a decimal es el proceso de transformar coordenadas expresadas en grados, minutos y segundos (DD°MM′SS.sss″) al formato de grados decimales (DD.dddddd°), o viceversa. Es usada para estandarizar coordenadas entre distintos sistemas informáticos, aplicaciones de mapas y bases de datos geográficas, ya que el formato decimal es más sencillo de procesar matemáticamente.
| Precisión | DD.dddddd° Decimales |
|---|---|
| 10 m | 4 |
| 1 m | 5 |
| 0,1 m | 6 |
Al realizar esta conversión, a veces se generan más decimales de los necesarios, lo que puede aparentar una mayor precisión de la que realmente existe. Para las conversiones, conviene redondear los resultados para reflejar la precisión original.
Aún mejor sería añadir una clave separada para la precisión: accuracy=##.# (en metros)
Conversión de otros datums a WGS 84
Un datum geodésico es un sistema de referencia que define la forma y el tamaño de la Tierra y el origen de las coordenadas geográficas. Es usado como base para todos los cálculos de posición; distintos países o aplicaciones históricamente han usado datums diferentes, lo que puede causar diferencias de posición al comparar coordenadas de distintas fuentes.
El WGS 84 (Sistema Geodésico Mundial 1984) es el datum de referencia global usado actualmente por el GPS y la mayoría de las aplicaciones de mapas digitales. Es el estándar internacional para expresar coordenadas geográficas en todo el mundo.
Cuando otros datums, como las coordenadas Gauß-Krüger (un sistema de proyección cartográfica usado históricamente en Europa Central), se convierten a WGS 84 o viceversa, se introduce cierto margen de error dependiendo de la fórmula utilizada. Esta conversión también puede cambiar el número de decimales, pero esto no está relacionado con la precisión real de la medición.
Precisión de visualización y medición
La precisión de visualización es la cantidad de decimales con la que se muestra una coordenada en pantalla o en un documento. Es importante distinguirla de la precisión de medición, que es la exactitud real con la que un dispositivo (como un GPS) puede determinar una posición. Mostrar más decimales de los que el dispositivo puede medir con exactitud da una falsa sensación de precisión.
Advertencia: El hecho de que una coordenada tenga muchos decimales no significa que sea una medición precisa. Si un dispositivo produce una coordenada con 8 decimales, esto sugeriría una precisión de 1 centímetro. Sin embargo, si el dispositivo está fabricado para tener una precisión de solo 10 metros, los últimos 3 decimales no deben considerarse válidos.
Relacionado: Cifras significativas en la Wikipedia
- Precisión de visualización razonable
Dado que el número de decimales implica precisión de medición, se debe usar el número apropiado de decimales:
(trazado sobre la Gran círculo en la Wikipedia)
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ejemplos de uso
Desarrollo de videojuegos
En el desarrollo de videojuegos con mapas del mundo real, la precisión de coordenadas determina directamente la experiencia del jugador. Un juego de geolocalización es un videojuego que usa la posición real del jugador en el mundo físico como mecánica central; es usado para crear experiencias interactivas en exteriores donde el jugador debe desplazarse por lugares reales para avanzar en el juego.
Para este tipo de juego se recomienda una precisión de al menos 5 decimales (≈ 1,1 m), suficiente para distinguir si un jugador está dentro o fuera de un edificio. Una precisión de solo 2 decimales (≈ 1 111 m) resultaría inservible, ya que no podría distinguir entre barrios o calles cercanas. En simuladores de vuelo o navegación marítima, en cambio, 3 o 4 decimales pueden ser más que suficientes dado que las distancias relevantes son mucho mayores.
| Tipo de juego | Precisión recomendada | Decimales | Motivo |
|---|---|---|---|
| Geolocalización (mundo real) | ≈ 1 m | 5 | Distinguir posiciones dentro de un edificio |
| Mundo abierto (ciudad) | ≈ 11 m | 4 | Distinguir calles y manzanas |
| Simulador de vuelo / náutico | ≈ 111 m | 3 | Distancias relevantes son kilométricas |
Gobierno y cartografía oficial
El catastro es el registro oficial del territorio que documenta la extensión, los límites y el valor de cada propiedad inmueble de un país o municipio. Es usado por los gobiernos para cobrar impuestos sobre la propiedad, resolver disputas de límites y planificar el uso del suelo. Para esta aplicación se requiere una precisión de 6 decimales (≈ 0,11 m) o mayor, ya que unos pocos centímetros pueden determinar los límites legales entre propiedades.
La cartografía de infraestructuras es la representación geográfica de elementos construidos por el ser humano, como carreteras, puentes, redes eléctricas y tuberías. Es usada por los gobiernos para planificar obras públicas, gestionar emergencias y coordinar servicios urbanos; para este uso, una precisión de 4 o 5 decimales es generalmente suficiente.
| Aplicación gubernamental | Precisión recomendada | Decimales | Motivo |
|---|---|---|---|
| Catastro y límites de propiedad | ≈ 0,11 m | 6 | Precisión legal de linderos |
| Infraestructura vial y fluvial | ≈ 1–11 m | 4–5 | Trazado de carreteras y ríos |
| Zonificación y estadística urbana | ≈ 111–1 111 m | 2–3 | Escala de barrios o municipios |
Transporte y logística
El ILS (Sistema de Aterrizaje por Instrumentos) es un sistema de navegación por radio que guía a las aeronaves durante el aterrizaje en condiciones de baja visibilidad. Es usado en aeropuertos de todo el mundo para permitir aterrizajes seguros cuando la visibilidad es reducida por niebla, lluvia o de noche; requiere una precisión de 6 o más decimales (< 0,11 m).
El seguimiento de flotas es un sistema que monitorea en tiempo real la posición y el estado de un conjunto de vehículos (camiones, autobuses, barcos). Es usado por empresas de transporte y logística para optimizar rutas, controlar tiempos de entrega y mejorar la seguridad de los conductores; para este uso, 4 decimales (≈ 11 m) son habitualmente suficientes.
| Modo de transporte | Precisión recomendada | Decimales | Motivo |
|---|---|---|---|
| Aviación (aterrizaje ILS) | < 0,11 m | 6+ | Guía de precisión en pista |
| Navegación vial (carril) | ≈ 1 m | 5 | Distinción de carriles de circulación |
| Seguimiento de flotas | ≈ 11 m | 4 | Localización general del vehículo |
| Logística marítima y portuaria | ≈ 0,11–1 m | 5–6 | Maniobra en espacios reducidos |
Véase también
- Niveles de zoom
- Memoria requerida para teselas por nivel de zoom: Servers/Tile Rendering
- Precisión de datos GPS
- Fiabilidad de las coordenadas OSM
- Prueba de la precisión de dispositivos GPS
- Coordenada(de)