Las proyecciones cartográficas son los métodos matemáticos que transforman la superficie curva de la Tierra en un mapa plano, y se agrupan en tres tipos según la superficie sobre la que se proyecta: cilíndricas, cónicas y azimutales. Ninguna conserva a la vez la forma, el área, la distancia y la dirección, de modo que cada proyección se elige según el uso del mapa: en España, por ejemplo, la cartografía oficial se representa en la proyección UTM sobre los sistemas de referencia ETRS89 y REGCAN95. Aquí vemos qué son, qué tipos existen y cómo se elige en un proyecto real de cartografía.
¿Qué es una proyección cartográfica?
Una proyección cartográfica es el conjunto de fórmulas que convierte las coordenadas geográficas de un punto (latitud y longitud sobre el elipsoide terrestre) en coordenadas planas (x, y) sobre un mapa. Es imprescindible porque la Tierra es curva y el mapa, la pantalla o el plano de obra son planos, y pasar de una superficie a otra sin deformar algo es imposible: lo demostró Carl Friedrich Gauss en su Theorema egregium. Por eso toda proyección decide qué propiedad conserva y cuál sacrifica, y por eso existen cientos de proyecciones en lugar de una sola.
Proyección, datum y sistema de referencia de coordenadas
En la práctica profesional la proyección nunca va sola: forma parte de un sistema de referencia de coordenadas (CRS), que combina un datum geodésico (el elipsoide y su posición respecto a la Tierra, como ETRS89 o WGS84) con una proyección concreta (como UTM huso 30). Cada combinación se identifica con un código EPSG que el software SIG y los ficheros GeoTIFF, LAS o Shapefile reconocen sin ambigüedad: EPSG:25830 es ETRS89 / UTM huso 30N y EPSG:4083 es REGCAN95 / UTM huso 28N.
Por qué todas las proyecciones distorsionan el mapa
Toda proyección cartográfica distorsiona al menos una de estas cuatro propiedades: la forma (los ángulos), el área, la distancia o la dirección. Según cuál conserve, la proyección se llama conforme si mantiene los ángulos y las formas locales, equivalente si mantiene las áreas, equidistante si mantiene las distancias desde determinados puntos o líneas, y afiláctica cuando no conserva ninguna por completo pero reparte la deformación como solución de compromiso.
El ejemplo más conocido es la proyección de Mercator, que es conforme: conserva los ángulos, lo que la hace ideal para navegar con rumbo constante, pero a cambio agranda las áreas conforme se alejan del ecuador. En un mapa de Mercator Groenlandia parece tan grande como África, cuando África (unos 30,4 millones de km²) es unas 14 veces mayor que Groenlandia (unos 2,2 millones). No es un error del mapa: es la propiedad que se decidió sacrificar.
Tipos de proyecciones cartográficas según la superficie de proyección
Las proyecciones cartográficas se clasifican en tres familias según la figura geométrica sobre la que se proyecta el globo: cilíndricas, que envuelven la Tierra en un cilindro; cónicas, que la cubren con un cono; y azimutales o planas, que la apoyan sobre un plano tangente. La superficie puede ser tangente o secante al globo y orientarse en posición normal, transversa u oblicua, lo que multiplica las variantes de cada familia.
Proyecciones cilíndricas: Mercator, Web Mercator y Peters
Las proyecciones cilíndricas representan los meridianos como rectas verticales paralelas y los paralelos como rectas horizontales, con la mínima distorsión junto al ecuador o, si el cilindro es transverso, junto al meridiano central. La de Mercator, publicada por Gerardus Mercator en 1569, es conforme y sigue siendo la base de las cartas náuticas. Su variante Web Mercator (EPSG:3857) es la que usan Google Maps, OpenStreetMap o Bing Maps, y prioriza la rapidez de visualización sobre la exactitud métrica. La de Gall-Peters, en cambio, es equivalente: respeta las áreas a costa de estirar las formas.
Proyecciones cónicas: Lambert y Albers
Las proyecciones cónicas proyectan la superficie sobre un cono cuyo eje coincide con el de rotación terrestre, por lo que funcionan especialmente bien en regiones extensas de latitudes medias con más desarrollo este-oeste que norte-sur. La cónica conforme de Lambert es la más empleada: en España es la proyección oficial para escalas iguales o menores de 1:500.000 y es habitual en cartas aeronáuticas y mapas meteorológicos. La cónica equivalente de Albers conserva las áreas y se usa en mapas temáticos.
Proyecciones azimutales: gnomónica, estereográfica y ortográfica
Las proyecciones azimutales apoyan un plano sobre un punto del globo y conservan las direcciones (acimutes) medidas desde ese punto central. La gnomónica representa cualquier círculo máximo como una recta, así que muestra la ruta más corta entre dos puntos; la estereográfica es conforme y es la elección clásica para mapas polares.
UTM y ETRS89: la proyección cartográfica oficial en España
En España la cartografía oficial se representa en la proyección Universal Transversa de Mercator (UTM) sobre el sistema geodésico de referencia ETRS89 en la Península y Baleares, y sobre REGCAN95 en Canarias, según establece el Real Decreto 1071/2007. UTM divide el planeta en 60 husos de 6° de longitud, cada uno con su propio cilindro transverso secante y un factor de escala de 0,9996 en el meridiano central, de forma que la deformación de escala se mantiene en el orden de la milésima dentro del huso. La Península y Baleares caen en los husos 29, 30 y 31, y Canarias en el huso 28.
El mismo Real Decreto reserva UTM para escalas mayores de 1:500.000, la cónica conforme de Lambert para escalas iguales o menores y la de Mercator para la cartografía náutica. En el software estas combinaciones se identifican por su código: EPSG:25829, 25830 y 25831 para ETRS89 / UTM en los husos 29, 30 y 31, y EPSG:4083 para REGCAN95 / UTM huso 28N. Desde el 1 de enero de 2015 toda la cartografía de las administraciones públicas debe publicarse en estos sistemas.
Cómo elegir la proyección cartográfica para un proyecto
La proyección adecuada para un proyecto cartográfico se elige a partir de la extensión de la zona, de la propiedad que haya que medir con exactitud y de la normativa o el sistema que exija el cliente, en ese orden. Decidirla al final del proyecto obliga a reproyectar todo lo capturado. Estos son los criterios que aplicamos en la práctica:
- Extensión y forma de la zona. Los trabajos locales o regionales, la inmensa mayoría de los levantamientos, van en UTM en el huso que corresponda; las regiones muy extensas con desarrollo este-oeste encajan mejor en una cónica; solo los mapas mundiales obligan a una cilíndrica o afiláctica global.
- Propiedad que hay que conservar. Si el entregable sirve para medir distancias, ángulos o replantear una obra, la proyección debe ser conforme (UTM, Lambert); si se van a comparar superficies de parcelas, cultivos o masas forestales, interesa una equivalente o calcular las áreas directamente sobre el elipsoide.
- Normativa y compatibilidad. El Catastro, los organismos públicos y los pliegos de proyecto en España exigen ETRS89 o REGCAN95 en UTM; los datos de partida (ortofotos del PNOA, cartografía municipal, modelos previos) marcan además el huso y el código EPSG con los que todo debe encajar. Si el área cruza el límite de un huso, se extiende uno de los dos a todo el proyecto y se documenta en los metadatos.
Cómo trabaja Aerolaser con las proyecciones en sus entregables
En Aerolaser la proyección y el datum se fijan antes de capturar un solo dato, porque cada servicio de cartografía se entrega en el sistema de referencia que pide el cliente: normalmente ETRS89 / UTM en la Península y REGCAN95 / UTM huso 28 en Canarias. Los sensores LiDAR, fotogramétricos y batimétricos registran su posición con receptores GNSS en WGS84, compatible con ETRS89 y REGCAN95 solo al nivel del metro, así que la trayectoria se corrige en postproceso frente a estaciones de referencia y se transforma al CRS del proyecto con el modelo de geoide que convierte las alturas elipsoidales en ortométricas.
El resultado se comprueba con puntos medidos en campo y se documenta en un informe de precisión, y los entregables (nubes de puntos LAS o LAZ, ortofotos GeoTIFF, modelos del terreno y cartografía vectorial) salen ya en la proyección acordada, con su código EPSG en los metadatos. Es el mismo flujo que describimos en nuestras guías sobre georreferenciación y sobre el levantamiento topográfico con LiDAR, y el que evita el error más frecuente al integrar datos de terceros: mezclar capas en ED50, ETRS89 y WGS84 sin transformar, un desajuste de varios metros que en la cartografía digital aparece en cuanto se superponen dos capas.
Preguntas frecuentes
¿Qué son las proyecciones cartográficas y para qué sirven?
Son los métodos matemáticos que transforman las coordenadas de la superficie curva de la Tierra en coordenadas planas para poder dibujar un mapa. Sirven para representar, medir y analizar el territorio sobre papel o pantalla.
¿Cuántos tipos de proyecciones cartográficas existen?
Por la superficie de proyección hay tres tipos: cilíndricas, cónicas y azimutales. Por la propiedad que conservan se distinguen cuatro: conformes (ángulos), equivalentes (áreas), equidistantes (distancias) y afilácticas (de compromiso). Combinando ambas clasificaciones se obtienen los cientos de proyecciones concretas que recoge el registro EPSG.
¿Cuál es la proyección cartográfica más utilizada?
La proyección de Mercator y sus variantes: la Mercator clásica en las cartas náuticas, la Web Mercator en Google Maps y la mayoría de los mapas web, y la Transversa de Mercator en forma de UTM en la cartografía topográfica y técnica de casi todo el mundo, incluida la oficial de España.
¿Por qué son necesarias las proyecciones cartográficas?
Porque la Tierra es curva y los mapas son planos, y no se puede aplanar una esfera sin deformarla. La proyección es la regla que decide cómo se reparte esa deformación para que el mapa conserve la propiedad que importa en cada uso: los ángulos para navegar y replantear, las áreas para comparar superficies o las distancias para planificar rutas.
¿Qué proyección cartográfica se usa en España?
La proyección UTM sobre ETRS89 en la Península y Baleares y sobre REGCAN95 en Canarias, según el Real Decreto 1071/2007: husos 29, 30 y 31 en la Península (EPSG:25829, 25830 y 25831) y huso 28 en Canarias (EPSG:4083). Para escalas iguales o menores de 1:500.000 la norma prevé la cónica conforme de Lambert y para la cartografía náutica la de Mercator.
¿Qué proyección usa Google Maps?
Google Maps utiliza la proyección Web Mercator o Pseudo-Mercator (EPSG:3857), una variante cilíndrica de la Mercator calculada sobre una esfera para acelerar el dibujo de las teselas. Cubre el planeta entre las latitudes 85,06° norte y sur y no sirve para medir: para calcular distancias o áreas los datos deben reproyectarse a un sistema métrico como UTM.
