Impactos sociales de la ciencia y la tecnología en el desarrollo de la Geodesia

"Para qué si no para poner paz entre los hombres han de ser los adelantos de la ciencia…" José Martí

1.- INTRODUCCIÓN

La ciencia es un elemento fundamental en el surgimiento de la civilización humana tomada en su conjunto, ha respondido siempre a las necesidades y la evolución que el hombre ha seguido en su concepción del mundo y la valoración de los hechos de la vida.

La ciencia no surge por inspiración sino por cuestiones prácticas que resuelven determinadas situaciones comunes de la vida diaria cuyos resultados exitosos establecen los procedimientos y reglas de actuación ante cualquier hecho o fenómeno.

Dado el carácter universal de la ciencia, su influencia se extiende a todos los campos de la sociedad, desde el desarrollo tecnológico a los modernos problemas jurídicos.

En el caso específico de las ciencias de la Tierra el desarrollo tecnológico ha permitido realizar estudios precisos sobre las particularidades de la superficie terrestre y de lugares cada vez más distantes del universo.

Las ciencias de la Tierra (Geociencias) se encuentran en constante evolución. La geografía del siglo XVIII sólo describía los elementos de la superficie de la Tierra sin ligarlos a través de procesos, ya que no se daba importancia a la dinámica de cambios y la interacción con los elementos que componen el medio ambiente. Fue en el siglo XIX cuando se le dio estructura a las ciencias de la Tierra, lo cual sirvió para la conquista y explotación de los recursos naturales en todos los continentes.

Las ciencias de la Tierra son el conjunto de las disciplinas que estudian la estructura interna, la morfología y la dinámica superficial y la evolución del planeta Tierra. Constituye un caso particular de las ciencias planetarias que se ocupa en general del estudio de los planetas del Sistema Solar

Dentro de estas ciencias de la Tierra se encuentra la Geodesia, Cartografía, la Topografía, la Astronomía y otras que entre sus disímiles aplicaciones se encuentra la de constituir la base de los trabajos requeridos para la ejecución de obras ingenieras, es por ello que forma parte de las disciplinas que se incluyen en la formación de ingenieros.

La Geodesia como todas las ciencias, surge por las necesidades prácticas del hombre y en consecuencia se ha desarrollado con la aparición de necesidades científicas, económicas, demográficas, catastrales, lo que ha motivado que se hayan construido nuevos instrumentos, han surgidos nuevas tecnologías, sobre todo con el concurso de la informática y una justificación crítica de los métodos de trabajos.

A partir de estas realidades se puede plantear que el objetivo de este trabajo es evaluar el impacto de la ciencia y la tecnología en el desarrollo de la Geodesia desde su surgimiento hasta los momentos actuales como paradigma en la realización científica en cada época, proporcionando metodologías de trabajo y soluciones a los diferentes problemas.

2.- UNA APROXIMACIÓN A LOS TÉRMINOS CIENCIA, TÉCNICA Y TECNOLOGÍA

Se puede entender la ciencia como " un sistema de conocimientos que modifica nuestra visión del mundo real y enriquece nuestro imaginario y nuestra cultura; se le puede comprender como proceso de investigación que permite obtener nuevos conocimientos, los que a su vez ofrecen posibilidades nuevas de manipulación de los fenómenos; es posible atender a sus impactos prácticos y productivos, caracterizándola como fuerza productiva que propicia la transformación del mundo y es fuente de riqueza; la ciencia también se nos presenta como una profesión debidamente institucionalizada portadora de su propia cultura y con funciones sociales bien identificadas".[1]

La ciencia en sus diferentes facetas constituye un fenómeno complejo cuyas expresiones históricas han variado considerablemente. Por eso las definiciones de ciencia han cambiado en la medida que se ha transformado la realidad histórico-social y por tanto resultan cada vez escurridizas y a veces inalcanzables.

El desarrollo científico alcanzado por la humanidad hasta el presente ha transitado por diferentes etapas que conducen inevitablemente hacia el perfeccionamiento de los procesos productivos que tienen lugar como parte de cada ciencia en cuestión. Actualmente se vislumbra una nueva era tecnológica en la que las tecnologías de la información y las comunicaciones han reconfigurado el escenario científico y tecnológico, dando paso al surgimiento de nuevas ciencias.

La ciencia, la técnica y la tecnología son términos que han sido tratados ambiguamente en dependencia de cada momento histórico y de otros factores como la lengua, la rama de la ciencia en específico, etc.

Existe una tendencia a definir el término ciencia como opuesto al de técnica, según las diferentes funciones que ellas realizan. En principio la función de la ciencia se vincula a la adquisición de conocimientos, al proceso de conocer, cuyo ideal más tradicional es la verdad, en particular la teoría científica verdadera. La objetividad y el rigor son atributos de ese conocimiento.

Cuando nos referimos al término ciencia no sólo debemos pensar en que contempla el conocimiento por ella creado, sino que también puede ser vista desde el ángulo de los procesos de profesionalización e institucionalización que genera. En 1995 Barnes sugiere esta perspectiva de análisis, centrado en el proceso de transformación de las ideas científicas y el impacto que tuvo en la cultura entre 1540 y 1700 aproximadamente, período en el que se producen importantes acontecimientos relacionados con la gran revolución científica que provocó.

Con respecto a la técnica Núñez Jover apunta: "se vincula a la realización de procedimientos y productos, al hacer, cuyo ideal es la utilidad. La técnica se refiere a procedimientos operativos útiles desde el punto de vista práctico para determinados fines. Constituye un saber cómo, sin exigir necesariamente un saber por qué. Ese por qué, es decir, la capacidad de ofrecer explicaciones, es propia de la ciencia.[2] Analizando lo anterior podemos afirmar que la técnica está asociada habitualmente al hacer, al conjunto de procedimientos operativos útiles desde el punto de vista práctico para determinados fines. De forma elemental, podemos asociar la ciencia al conocer y la técnica al hacer. Analizando lo anterior podemos afirmar que la técnica está asociada habitualmente al hacer, al conjunto de procedimientos operativos útiles desde el punto de vista práctico para determinados fines. De forma elemental, podemos asociar la ciencia al conocer y la técnica al hacer.

A lo largo de la historia existen ejemplos en los que se manifiesta como algunas civilizaciones como la egipcia o la china han estado dotadas de técnicas avanzadas para su época, pero con insuficientes conocimientos científicos; en cambio la civilización griega obtuvo mayores avances científicos aunque las técnicas que poseían eran menos avanzadas.

Actualmente la ciencia integra las diversas dimensiones del trabajo científico. No obstante, se admite que conocer, explicar, son atributos incuestionables de la ciencia. De igual modo, las técnicas, aunque en mayor o menor medida estén respaldadas por conocimientos, su sentido principal es realizar procedimientos y productos y su ideal es la utilidad.

La técnica se refiere al hacer eficaz, es decir, a reglas que permiten alcanzar de modo correcto, preciso y satisfactorio ciertos objetivos prácticos (Agassi, 1996, p.95). De inmediato es preciso advertir que de igual modo que la ciencia, vinculada al saber, ha experimentado profundas transformaciones en su evolución, la técnica ha sufrido un proceso de diferenciación que ha dado lugar a la tecnología que "constituye aquella forma y desarrollo histórico de la técnica que se basa estructuralmente en la existencia de la ciencia" [3]

De igual modo que la ciencia contemporánea no cancela otras formas de conocimiento y saber, sino que coexiste con ellas, la aparición de la moderna tecnología no elimina la existencia de muchas otras dimensiones de la técnica cuya relación con el conocimiento científico no tiene el mismo carácter estructural. La tecnología representa un nivel de desarrollo de la técnica en la que la alianza con la ciencia introduce un rasgo definitorio.

Las investigaciones más recientes realizadas por el hombre permiten comprender que los límites entre ciencia, técnica y tecnología son cada vez más difíciles de determinar. Por una parte el desarrollo técnico depende estrechamente de la ciencia pura, por otra el progreso de la ciencia depende también, muy estrechamente, de la técnica. De la misma forma que la ciencia crea nuevos seres técnicos, la técnica crea nuevas líneas de objetos científicos.

Atendiendo a lo anterior se acude al término tecnociencia para expresar los nexos entre ciencia, técnica y tecnología lo que no conduce necesariamente a cancelar las identidades de cada uno de ellos, pero indica que en las investigaciones debe tenerse en cuenta esta conexión.

3.- LA CIENCIA GEODESIA

3.1.- La Geodesia de la Época Antigua y la Edad Media

Podríamos definir a la Geodesia como la ciencia y el arte de efectuar el conjunto de medidas y cálculos para determinar la forma, dimensiones y el campo gravitatorio de la Tierra. Sus tareas se resuelven principalmente, en base a datos obtenidos como resultados de mediciones realizadas en el terreno.[4]

La Geodesia como todas las ciencias, surge por las necesidades prácticas del hombre. El término fue utilizado inicialmente por Aristóteles (384- 322 a. C.) y puede significar, tanto "divisiones geográficas de la tierra" como también el acto de "dividir la tierra".

De la Época Antigua y Edad Media aparecieron obras colosales civiles y militares creadas por los hombres que a pesar de los incipientes conocimientos del saber que poseían de la ciencia, en la actualidad se puede pensar que no era una utopía, sino una fantasía sin base real si lo comparas con el desarrollo alcanzado por el hombre en los momentos actuales.

Claro está, si analizas el concepto de ciencia que expone Núñez Jover se puede entender que el hombre de aquel tiempo también tenía sus motivaciones y necesidades de desenvolverse acorde a los conocimientos que tenía de forma tal que modificará el mundo real y creara su propia cultura, al presentársele nuevos escollos en su hábitat surgía la necesidad de investigar y así ir adquiriendo nuevos conocimientos y poder manipular los diferentes fenómenos suscitados, estos conocimientos también le van dando solución a los impactos prácticos y productivos, caracterizándola como fuerza productiva que favoreciendo la transformación del mundo y es fuente de riquezas y bienes. La ciencia se va presentando también como una profesión institucionalizada creando su propia cultura y sus funciones sociales bien identificadas.

De lo anterior se puede concluir y llegar a una definición más desglosada y entendible de ciencia, como es: un sistema de conocimientos; un método; una actividad; una institución; una ideología; una fuerza productiva.

Ahora como vemos en el contexto de esta definición el concepto de Geodesia como una ciencia y como para satisfacer las necesidades y descubrir fenómenos se fue desarrollando hasta alcanzar un papel importante en el desarrollo de las diferentes civilizaciones.

La geodesia es la ciencia que estudia la forma, dimensiones y el campo gravitatorio de la Tierra y tiene como objetivo suministrar con sus teorías y los resultados de las mediciones y cálculos la referencia geométrica o espacial de los elementos tanto naturales, como artificiales que se encuentran sobre ella, para las demás Geociencias, como también para la Geomática, los Sistemas de Información Geográfica, el catastro, la construcción, la urbanización, la planificación, la navegación aérea, marítima y terrestre, entre otros incluyendo las aplicaciones militares y programas espaciales.

La Geodesia es una de las ciencias más antigua practicada por el hombre; el origen del arte de medir se pierde en las penumbras de los tiempos; su historia comienza con el propio desarrollo de la civilización considerando que tiene el mismo origen de la geometría, fue desarrollada en las altas culturas del oriente medio, tiene su comienzo en Egipto con el objetivo de levantar y dividir propiedades con fines impositivos. También las inundaciones del Nilo hacían desaparecer los linderos de los predios teniendo que restablecer los límites, o sea que existe desde el principio de las civilizaciones y en el transcurso de ella una unión inseparable entre el Catastro y la Geodesia.

Las teorías y fórmulas usadas en el cálculo de aéreas fueron desarrolladas por los filósofos griegos y utilizados también por los agrimensores romanos, la geometría floreció rápidamente alcanzando una gran aplicación práctica.

La Geodesia también es utilizada en matemáticas para la medición y el cálculo sobre superficies curvas.

La Geodesia, que tiene el mismo origen de la geometría, fue desarrollada en las altas culturas del oriente medio, con el objetivo de levantar y dividir las propiedades en parcelas. Las fórmulas usadas para calcular áreas, generalmente empíricas, fueron usadas por los agrimensores romanos y se encuentran también en los libros griegos, p.e. de Herón de Alejandría, que inventó la dioptra, el primer instrumento geodésico de precisión, que permitía la nivelación, también surgieron la serie de instrumentos de la Geodesia (groma, gnomon, mira, trena, y otros), perfeccionó también el instrumento de Ctesibio para medir grandes distancias.

Alejandro Magno incluso llevó bematistas para levantar los territorios conquistados.

Después de descubrir la forma esférica de la Tierra, Eratóstenes determinó por primera vez el diámetro del globo terráqueo. Hiparco, Herón y Ptolomeo determinaban la longitud geográfica observando eclipses lunares, en el mismo instante, en dos puntos cuya distancia ya era conocida por mediciones.

Estos métodos fueron transferidos para la Edad Media a través de los libros de los Agrimensores romanos y por los árabes, que también usaban el astrolabio, el cuadrante y el 'Bastón de Jacobo' para tareas geodésicas. Entre los instrumentos de la Geodesia, desde el siglo XIII, se encuentra también la brújula. En el siglo XVI, S. Münster y R. Gemma Frisius, desarrollaron los métodos de la intersección que permitía el levantamiento de grandes áreas. El nivel hidrostático de Herón, hace varios siglos olvidado, fue reinventado en el siglo XVII.

3.2.- La Época moderna. La Geodesia a partir del Siglo XX

Una nueva era de la Geodesia comenzó en el año 1617, cuando el holandés W. Snellius empleó la triangulación como método para el levantamiento de grandes áreas como regiones o países. La primera aplicación de la triangulación fue el levantamiento de Württemberg por Wilhelm Schickard. En esta época, la Geodesia fue redefinida como "la ciencia y tecnología de la medición y de la determinación de la figura terrestre". Jean Picard realizó la primera medición de arco en el sur de París, cuyos resultados iniciaron una disputa científica sobre la geometría de la figura terrestre.

El elipsoide de rotación, achatado en los polos, fue definido por Isaac Newton en 1687, con su hipótesis de gravitación, y de Christian Huygens en 1690, con base en la teoría cartesiana del remolino. La forma de un elipsoide combinó también con algunas observaciones antes inexplicables, p.e. el atraso de un reloj pendular en Cayena, calibrado en París, observado por J. Richter en 1672, o el hecho del péndulo del segundo cuya longitud aumenta, aproximándose a la línea del Ecuador.

La Académie des sciences de París mandó realizar mediciones de arcos meridianos en dos diferentes altitudes del globo, una (1735-45 1751) por Pierre Bouguer y Charles Marie de La Condamine en el norte del Perú (hoy Ecuador), y otra 1736/37 en Finlandia, por Pierre Louis Maupertuis, Alexis-Claude Clairaut y Anders Celsius. Estas mediciones tenían como único objetivo la confirmación de la tesis de Newton y Huygens, aplicando los últimos conocimientos de la astronomía y los métodos más modernos de medición y rectificación de la época, como constantes astronómicas perfeccionadas (precesión, aberración de la luz, refracción atmosférica), nutación del eje terrestre, medición de la constante de gravitación con péndulos y la corrección del desvío de la vertical, 1738 observado por la primera vez por P. Bouguer en las mediciones en el Chimborazo (Ecuador).

Juntamente con la re-medición del arco de París por César-François Cassini de Thury y Nicolás Louis de Lacaille, la rectificación de las observaciones confirmó el achatamiento del globo terráqueo y, con eso, el elipsoide de rotación como figura matemática y primera aproximación en la geometría de la Tierra. En 1743, Clairaut publicó los resultados en su obra clásica sobre la Geodesia. En los años siguientes, la base teórica de la Geodesia fue perfeccionada, en primer lugar por D'Alembert ("Determinación del Achatamiento de la Tierra a través de la precesión y nutación") y también por Laplace, que determinó el achatamiento únicamente a través de observaciones del movimiento de la Luna, tomando en cuenta la variación de la densidad de la Tierra.

El desarrollo del Cálculo de Probabilidades (Laplace, 1818) y del Método de los Mínimos Cuadrados (C. F. Gauss, 1809) perfeccionaron la rectificación de observaciones y mejoraron los resultados de las triangulaciones. El siglo XIX comenzó con el descubrimiento de Laplace, que la figura física de la tierra es diferente del elipsoide de rotación, comprobado por la observación de desvíos de la vertical como diferencias entre latitudes astronómicas y geodésicas. En 1873 J. B. Listings usó, por primera vez, el nombre geoide para la figura física de la Tierra.

El final del siglo fue marcado por los grandes trabajos de mediciones de arcos meridianos de los geodesistas junto con los astrónomos, para determinar los parámetros de aquel elipsoide que tiene la mejor aproximación con la Tierra física. Los elipsoides más importantes eran los de Friedrich Bessel (1841) y de Clarke (1886).

La Geodesia moderna comienza con los trabajos de Helmert, que usó el método de superficies en lugar del método de 'medición de arcos' y extendió el teorema de Claireau para elipsoides de rotación introduciendo el 'Esferoide Normal'. En 1909 Hayford aplicó este método para el territorio entero de Estados Unidos.

En fin, a partir del siglo XX tiene lugar toda una serie de procesos y cambios que generan una vertiginosa evolución en los puntos de vista y representaciones sobre ciencia, estos son:

• Aparecen nuevas ciencias que se ocupan de fenómenos que antes compartían dos o más ciencias particulares; tal es el caso de la Fotogrametría, Astronomía, Teledetección, etc.;

• Se produce un avance vertiginoso en el desarrollo de la técnica de medición;

• Tiene lugar un cambio sustancial en la correlación entre ciencia y práctica;

• El desenvolvimiento de la ciencia pasa a ser el punto de arranque para revolucionar la práctica, para crear nuevas ramas de la producción;

• Tiene lugar el desarrollo de la técnica de medición, procesos y productos nuevos como resultado directo de la investigación científica (aquí el elemento inicial con influencia revolucionaria en la producción no ha sido instrumental, sino la ciencia);

• La ciencia se convierte, a mediados del siglo XX, en un eslabón decisivo del sistema ciencia- técnica- producción.

• Se acelera la conversión de la ciencia en fuerza productiva directa.(aparece la RCT),

• Se produce por primera vez el vínculo consciente de la ciencia y la tecnología.

• Tiene lugar la "institucionalización" de la ciencia y la tecnología.

• El papel de la ciencia en la actividad práctica se incrementa no sólo vinculado al proceso del conocimiento, sino al proceso productivo como factor de su desarrollo, en tanto ella penetra en la producción a través de la técnica.

En el siglo XX se formaron asociaciones para realizar proyectos de dimensión global como la Association géodésique internationale (1886 – 1917, Central en Potsdam) o la Unión géodésique et géophysique internationale (1919). La Geodesia recibió nuevos empujes a través del vínculo con la computación, que facilitó el ajuste de redes continentales de triangulación, y de los satélites artificiales para la medición de redes globales de triangulación y para mejorar el conocimiento sobre el geoide. H. Wolf describió la base teórica para un modelo libre de hipótesis de una Geodesia tri-dimensional que, en forma del WGS84, facilitó la definición de posiciones, midiendo las distancias espaciales entre varios puntos vía a GPS, y vino el fin de la triangulación, y la fusión entre la Geodesia Superior y la Geodesia Inferior (la topografía).

En la discusión de las tareas para el desarrollo próximo de la Geodesia se encuentra la determinación del geoide como superficie equipotencial arriba y abajo de la superficie física de la tierra (W=0) y la Geodesia dinámica para determinar la variación de la figura terrestre con el tiempo para fines teóricos (datos de observación para la comprobación de la teoría de Wegener) y prácticos (determinación de terremotos), etc.

Al analizar el concepto de ciencia como actividad hay que valorar el proceso de desarrollo, su dinámica e integración dentro del sistema de las actividades sociales, ya que la sociedad es un continuo pluridimensional donde cada fenómeno, incluso la elaboración de conocimiento cobra sentido si se relaciona con el todo.

El conocimiento es el resultado de la existencia humana, como una variable de la actividad social resueltas por hombres que contraen relaciones objetivamente condicionadas dentro de un andamiaje de esta forma es posible comprender y explicar el movimiento histórico de la ciencia.

Anteriormente se trató de presentar una prospectiva de la ciencia y la forma de desarrollo de la Geodesia en este contexto, teniendo en cuenta el avance de las civilizaciones aparejado a sus necesidades permitiendo comprender su naturaleza social.

3.3.- Vinculación de la ciencia, la técnica y la tecnología al desarrollo de la Geodesia

Engels indico claramente: "Una necesidad técnica impulsa más a la ciencia que diez universidades", es decir, no existe una acumulabilidad del saber absolutamente al margen de las demandas sociales.

El concepto de técnica está relacionado regularmente al hacer, al acumulado de procedimientos operativos útiles desde el punto de vista práctico para determinados fines.

En una forma muy sencilla y conceptual vinculamos la ciencia al hecho de conocer y la técnica al de hacer, por tanto, podemos admitir que la técnica se refiere al hacer eficaz, es decir a reglas fijas que permiten de modo correcto, preciso y satisfactorio ciertos objetivos prácticos.

De igual forma que la ciencia está vinculada al saber la técnica ha experimentado grandes transformaciones en su desarrollo ha sufrido un proceso de diferenciación dando lugar a la tecnología que constituye la forma de desarrollo histórico de la técnica y se apoya estructuralmente en la existencia de la ciencia.

A lo largo de la historia, la Geodesia se ha desarrollado en consecuencia con la aparición de necesidades científicas, económicas, demográficas, catastrales, etc., ha hecho que se hayan construido nuevos instrumentos adaptados a cada utilidad, han surgidos nuevas tecnologías, sobre todo con el concurso de la informática y una justificación crítica de los métodos de trabajo utilizados.

La permanente preocupación de diversas organizaciones nacionales e internacionales en el campo de las Geociencias, es el establecimiento de normas que permitan definir y controlar la exactitud y precisión de los resultados, así como los procedimientos para evaluar, comprobar o controlar esta precisión. Este interés no es solo de los organismos; también lo es de ingenieros que ejecutan los trabajos y de los usuarios que necesitan confiar en las precisiones que se obtienen.

Las nuevas exigencias en cuanto a criterios de precisión deben establecerse en términos de conceptos de error entendible y cuantificable por los usuarios y por los que realizan los trabajos de medición y cálculos de los resultados que se quieren, además deben ir acompañados de un claro procedimiento de control de los resultados finales basados en teorías matemáticas precisas.

Este nivel de exigencia en cuanto a la precisión ha condicionado el surgimiento de nuevos métodos de trabajo y el surgimiento de tecnologías acorde al desarrollo científico alcanzado, p.e. desde que Snellius invento la triangulación los métodos se basaron en la medida de ángulos, obviando en todo lo posible, la medida de las distancias, hasta que surge la medida electrónica de distancia colocando al mismo nivel de precisión que la de los ángulos.

Después viene la medida electrónica de los valores angulares que permite la trasmisión de datos por medios electrónicos y de forma paralela predominio de la computación con ordenadores multifuncionales logrando un salto fundamentalmente en los siguientes aspectos:

• Aumento de la rapidez y precisión de los cálculos.

• Gran velocidad y destreza en la trasmisión de los datos.

• Gran capacidad de almacenamiento de la información.

• Variabilidad en la utilización gráfica y numérica de la información almacenada.

• Posibilidad de complementar la utilización de técnicas de simulación para la optimización de los trabajos.

• Ahorro de tiempo y recursos´.

Los instrumentos de medición de distancias emplean dos variantes: medidores que utilizan una onda electromagnética de características análogas a las de la luz y los que utilizan microondas; nacen de experimentos diferentes.

Actualmente, el mercado está dividido entre ambos sistemas que han desarrollado cualidades que satisfacen a sectores productivos e investigativos.

Los instrumentos que utilizan ondas cercanas a la luz, infrarrojo y laser, han logrado una precisión centimétrica en la medida de distancia de hasta 15 km, utilizando reflectores pasivos. Las precisiones usuales en estos instrumentos son de ( (5mm + 3 mm/km).

En cuanto al tamaño, se ha podido integrar en los aparatos clásicos sin apenas aumento de volumen, utilizando una fuente de alimentación también de pequeño tamaño.

Los instrumentos de microondas se han especializado en grandes distancias alcanzando hasta 150km con una precisión de ( (10mm a 3mm/km). Su tamaño es sensiblemente mayor, su fuente de alimentación también lo es y precisan reflectores activos, es decir, necesitan dos aparatos idénticos uno en cada extremo de la distancia a medir de forma que cuando un extremo emite el haz de microondas, el otro aparato lo recibe, lo amplifica y lo vuelve a emitir en la misma dirección y sentido contrario, con la misma fase con la que lo recibió.

Otro de los aspectos por superar durante más de una década es que el equipo del geodesta lo integraba por una parte el instrumento óptico para medir ángulos y por otra el distanciómetro o medidor electrónico de distancias. O sea, estaba la disyuntiva en que la tecnología lograba medir distancia con gran precisión y sin embargo no podía sustituir aún los instrumentos de lectura óptica.

La automatización de las lecturas angulares se convirtió en una meta de la ciencia y la tecnología la construcción de instrumentos geodésicos que aseguraran una precisión menor en la medición de los ángulos. Hasta que la tecnología no avanzo más, no fue posible construir elementos electrónicos capaces de medir el giro del limbo.

El fundamento actual proceso consiste en medir un parámetro electrónico, un patrón de interferencias, un flujo sinusoidal de voltaje, etc., que estén íntimamente unido al giro del aparato, de forma que conociendo estos parámetros sea posible conocer el ángulo, consiguiendo una precisión análoga a la de los instrumentos ópticos sin un aumento apreciable del tamaño. Obteniendo las lecturas angulares y las lecturas de distancia de forma automática y digital.

Logrando la medición de ambos elementos se pasa a la integración en un instrumento geodésico llamado Estación Total.

Surge otra situación se necesitaba por la prestaciones que se requerían, al aparato adicionarle los cálculos de reducción de distancias y desnivel, de coordenadas absolutas y relativas, de orientación, incorporarle un microprocesador con programas de trabajo, para también poder realizar los cálculos de elevación remota y de replanteo por coordenadas polares.

Pero no solo esto es lo más importante, al tener un microprocesador da la posibilidad de comunicarse con otro procesador para que almacene los datos y tratarlos posteriormente.

Inmediatamente surge la idea de Libreta Electrónica que es un colector con posibilidades de recibir información de otro instrumento electrónico procesarla y por fin trasmitirla a un ordenador o al mismo instrumento. La variedad de colectores de datos va desde el que simplemente almacena la información y la trasmite hasta los que son ordenadores portátiles que permiten su programación, además el tratamiento de los datos a partir de programas de trabajo que representan una eficaz ayuda para los trabajos de campo.

Una estación total conectada a una libreta electrónica permite un ahorro de tiempo de campo de un cincuenta por ciento, aumentando la productividad en la misma cantidad.

Tradicionalmente los datos de campo se calculaban en gabinete; esta labor era tediosa y ocupaba gran cantidad de tiempo hasta que el ordenador intervino con una gran eficacia. Si no se acopla una libreta electrónica la estación total esta subutilizada dejando de automatizar la toma de datos de campo.

Otras ventajas productivas y de prestaciones que se pueden lograr con la estación total, la libreta electrónica, los procesadores y los programas de trabajo son:

• Permiten el cálculo de los elementos, el trazado de las curvas del plano mediante el tratamiento del modelo digital del terreno que son capaces de formar a partir de la información de campo.

• El dibujo del plano con los elementos de la planimetría y altimetría a diferentes escalas y circunstancias.

• El diseño tanto planimétrica como altimétrico para trabajos de urbanización, obras lineales, etc.

• El estudio de obras lineales, aprovechando el modelo digital del terreno. El cálculo y dibujo de los perfiles longitudinales y secciones transversales, así como el cálculo del movimiento de tierras, teniendo en cuenta las distintas etapas de la obra.

• Estos programas permiten la carga de datos de otros instrumentos como digitalizadores, restituidores, etc.

En general, si ingresamos, almacenamos, recuperamos, manipulamos, analizamos y obtenemos datos referenciados geográficamente o datos geoespaciales estamos ante un Sistema de Información Geográfica (SIG). Que como es sabido, tiene la función de brindar apoyo en la toma de decisiones sobre la planificación y manejo de todos los recursos naturales y artificiales.

La precisión en la medida digital de ángulos, en la medida de distancias y la utilización del ordenador ha permitido sistemas de determinación de coordenadas tridimensionales muy precisos y que trabajan en tiempo real.

Estos sistemas que se componen de dos teodolitos digitales o dos estaciones totales unidos a un ordenador para procesar la información para trabajar se comienza estableciendo las coordenadas de los dos instrumentos de la forma más precisa ya que será la base desde donde se realizaran todas las medidas. Los resultados de las observaciones se recogen en el ordenador que calcula en tiempo real las tres coordenadas de los puntos bisecados. Estas coordenadas almacenadas en el ordenador permiten el estudio de figuras y la comparación con patrones previamente depositados en el ordenador.

Este sistema da la posibilidad de realizar el control de grandes piezas, de estructuras arquitectónicas, de deformaciones y de cuantos elementos puedan describirse en el espacio por un número finito de puntos.

Se ha logrado un alto grado de automatización en los trabajos geodésicos debido principalmente a la nueva instrumentación con que se cuenta.

Es importante señalar que en un proceso de automatización y la aplicación de tecnología avanzada juega un papel importante las personas que ejecutan y controla dicho proceso, pues si se ha aliviado el trabajo en todos los sentidos, él es el responsable de coordinar, dirigir todos los elementos del proceso y de una eficaz coordinación depende el éxito del sistema.

3.4.- Impacto de la ciencia y la tecnología en el desarrollo de la Geodesia

El incremento de la población, las necesidades de comunicación, la producción agrícola, la industrialización, la expansión territorial, etc., hizo desarrollar esta actividad desde métodos primitivos, hasta ser considerada como arte en función de la tecnología existente y su desarrollo.

Paradójicamente la Geodesia también ha avanzado por los conflictos bélicos a través de la historia, la necesidad de confeccionar mapas y planos topográficos hizo progresar a esta ciencia pues se requería alta precisión en la determinación de los límites de los países.

El progreso incontenible de fines del siglo XIX y del siglo XX han provocado que se desarrollen instrumentos y métodos de manera vertiginosa pasando por una gama de aparatos desde el tránsito, teodolitos, niveles, distanciómetros electrónicos, estaciones totales, GPS, libretas electrónicas para recepcionar información durante los trabajos de campo, satélites artificiales con fines geodésicos, etc.

Las aplicaciones de la Geodesia en las diferentes ramas de la ingeniería como son: La agronomía, de minas, Geofísica, Geología, Civil, Metrología, Astronomía, Cartografía y otras.

En la actualidad es indispensable para la realización de estudios y proyectos que requieren del conocimiento de la posición, dimensiones, forma y condiciones del terreno, donde se van ejecutar obras ingenieras y es necesario realizar mediciones de campo para la confección de un plano topográfico para el empleo antes y durante la construcción de: carreteras, ferrocarriles, edificios, puentes, canales, sistema de drenaje, sistemas de abastecimiento de agua potable, sistema de riego, construcción de presas, etc.

La información geográfica constituye un elemento indispensable para la toma de decisiones en cualquier ámbito de la sociedad.

Los problemas de la Geodesia en los momentos actuales se pueden dividir en científicos y científico- técnicos.

La principal tarea científica de la Geodesia en los momentos actuales es el estudio de la figura, es decir la forma y sus dimensiones y del campo gravitacional exterior de la Tierra.

La solución de esta tarea científica comprende:

1.- Determinación de una superficie matemáticamente desarrollable que represente exactamente bien la figura de la Tierra en su totalidad. (Se considera tal superficie a la de un elipsoide de revolución.

2.- El estudio de la verdadera figura de la Tierra y su campo gravitacional exterior. El problema práctico del estudio de la figura de la Tierra se reduce a la determinación de las coordenadas de los puntos de la superficie en un sistema único y general para toda la Tierra.

Y el problema del estudio del campo gravitacional externo de la Tierra se reduce a la determinación del potencial de la fuerza de gravedad sobre la superficie de la Tierra y en su espacio exterior.

De los muchos problemas científicos de la geodesia refiramos entre otros, por ejemplo, aquellos tales como el estudio de los movimientos horizontales y verticales de la corteza terrestre, la investigación de la estructura interna de la Tierra, la determinación de la diferencia de los niveles del mar y las traslaciones de las líneas costeras de los océanos, el estudio de los movimientos de los polos terrestres, etc.

Rl lanzamiento de los satélites artificiales de la Tierra (SAT) y la observación de éstos, durante su movimiento, ampliaron el circulo de los problemas científicos de la Geodesia; el empleo de los resultados de las observaciones a los SAT permitieron estudiar la figura y el campo gravitacional de la Luna y otros planetas del sistema solar.

Todos estos problemas científicos principales enumerados anteriormente se resuelven en base a resultados de las mediciones geodésicas, gravimétricas y astronómicas, las cuales se le plantean elevadas exigencias en cuanto a la exactitud de los resultados.

Las tareas científico-técnicas de la Geodesia consisten, en primer lugar, la elaboración de métodos innovadores e instrumentos para realización de mediciones y observaciones de alta precisión con el fin de determinar las coordenadas de los puntos sobre un territorio en un sistema único de coordenadas y en última instancia, sobre la superficie del globo terráqueo.

Simultáneamente señalemos que todos los métodos e instrumentos que se desarrollan en la Geodesia encuentran una progresiva aplicación en la práctica durante la construcción de diversas obras de ingeniería, científicas, de producción, termo energéticas, de transporte, etc.

Son problemas científicos-técnicos principales de la Geodesia el desarrollo y establecimiento de métodos adecuados para la elaboración matemática de los resultados de las mediciones; métodos que tienen por objeto eliminar las discrepancias o divergencias geométricas y algunas otras, surgidas por los errores durante las mediciones, y la cálculo de los valores más verdaderos de los resultados buscados de las observaciones dadas.

Dilucidados a grandes rasgos los problemas científicos y científicos-técnicos de la Geodesia están recíprocamente enlazados, el cumplimiento de las tareas científico-técnicas fundamentales exigen el control de precisiones, deducidos en las tareas científicas, sin lo cual estás no se pueden resolver con la profundidad y fidelidad requerida.

Por tanto, para la solución de los problemas científico-técnicos, es necesario el conocimiento de las conclusiones fundamentales y de los datos obtenidos, que son en su conjunto el resultado de la solución de las tareas científicas.

De lo planteado anteriormente se puede llegar a la siguiente definición de Geodesia.

La Geodesia es la ciencia que estudia la figura y el campo gravitacional de la Tierra y de los planetas del sistema solar; determina las características cuantitativas de los diferentes movimientos de la corteza terrestre y y se ocupa de las mediciones de precisión sobre la superficie del globo terráqueo.

CONCLUSIONES.

La aproximación a los términos ciencia, técnica y tecnología posibilitaron profundizar en el estudio teórico sobre el tema desde una perspectiva contextualizada con el desarrollo científico que en la actualidad experimenta la humanidad.

La geodesia como ciencia desde su surgimiento ha respondido a las necesidades y la evolución del ser humano, por lo que ha empleado las tecnologías de avanzada que en cada momento histórico han existido.