Sistemas de coordenadas para topografía con dron: CRS y sistemas de alturas de la UE y EE. UU.

¿Qué es un sistema de referencia de coordenadas (CRS)?

Un CRS define cómo una posición de la Tierra se convierte en números. Un CRS geográfico usa latitud y longitud en grados (WGS 84, ETRS89). Un CRS proyectado aplana una zona sobre una cuadrícula plana con coordenadas este y norte en metros (una cuadrícula nacional o un huso UTM). Un CRS vertical define la altura. Una posición de levantamiento completa es, por tanto, un CRS horizontal más un sistema de alturas.

Cada sistema tiene un código EPSG en el registro EPSG de parámetros geodésicos^[1], de modo que «EPSG:3006» siempre significa SWEREF 99 TM y «EPSG:5613» siempre significa RH 2000. Cita el código, no solo el nombre: «UTM 33» o «cuadrícula sueca» es ambiguo, un código EPSG no.

¿Qué sistema de coordenadas horizontales debo usar en Europa?

Usa la cuadrícula nacional que especifique tu cliente o la autoridad cartográfica. La mayoría de las cuadrículas nacionales europeas son proyecciones de ETRS89 o de una realización nacional de este, por ejemplo SWEREF 99 TM (EPSG:3006) en Suecia, ETRS-TM35FIN (EPSG:3067) en Finlandia, RGF93 / Lambert-93 (EPSG:2154) en Francia y OSGB36 / British National Grid (EPSG:27700) en Gran Bretaña. Usar UTM sin más donde se espera una cuadrícula nacional, o usar un huso equivocado, desplaza los datos de metros a cientos de kilómetros.

Algunos sistemas nacionales antiguos no son simplemente ETRS89 con otra proyección. Se asientan sobre un datum distinto y necesitan una malla de datum para convertir con precisión. La malla OSTN15 de la British National Grid es el ejemplo más conocido.

¿Qué sistema de coordenadas horizontales debo usar en EE. UU. y Norteamérica?

El trabajo topográfico norteamericano se hace en NAD83, casi siempre como una zona State Plane o un huso UTM. Una zona State Plane se publica en metros y en pies, y el pie no es siempre el mismo: la mayoría de los estados usan el pie topográfico de EE. UU. (1 ft = 1200/3937 m), algunos usan el pie internacional (0,3048 m)^[2]. Los dos difieren en 2 partes por millón (2 mm por kilómetro), lo cual es invisible en una obra pequeña pero supone unos 0,6 m en una coordenada de 1 000 000 ft. El pie topográfico de EE. UU. quedó obsoleto a finales de 2022, pero los datos existentes y las definiciones de zona todavía lo usan. Toma la unidad del código EPSG, no del nombre de la zona.

NAD83 y WGS 84 son marcos distintos: en el territorio continental de EE. UU. difieren hasta uno o dos metros^[3], por lo que no son intercambiables en trabajos topográficos.

¿Cuál es la diferencia entre altura elipsoidal y ortométrica?

La altura elipsoidal (h) es la altura sobre un elipsoide matemático liso. Es la que dan los receptores GNSS, incluido el módulo RTK de un dron. La altura ortométrica (H) es la altura sobre el geoide, una superficie equipotencial de la gravedad próxima al nivel medio del mar. Es la que usan la nivelación, los mapas y los planos de construcción: el agua fluye cuesta abajo en H, no en h.

Ambas se relacionan mediante la ondulación del geoide N (también llamada altura del geoide): H = h − N. N es grande y varía por todo el país. Calculada con los modelos de geoide que usa Orthosite (SWEN17_RH2000 y GEOID18): Estocolmo +23,0 m, Kiruna +29,8 m, Malmö +35,7 m; Denver −17,1 m, Houston −27,3 m, Seattle −23,7 m. Una altitud GNSS en bruto usada como altura del terreno está, por tanto, equivocada en decenas de metros. Como N cambia milímetros por cada cien metros, un único valor para toda una obra solo es correcto en obras pequeñas; Orthosite aplica el geoide por punto, no un valor por obra.

¿Qué sistemas de alturas y modelos de geoide admite Orthosite?

Orthosite ofrece 23 sistemas de alturas nacionales en 20 países, cada uno con su modelo de geoide nacional o su malla de transformación (N60 y NGVD29 mediante una transformación encadenada), además de los globales EGM2008 y EGM96 y la altura elipsoidal simple. Las alturas se entregan en metros. La marca indica los sistemas en los que la conversión de Orthosite está fijada mediante una prueba contra los valores publicados por la propia agencia (Lantmäteriet, Kartverket, Ordnance Survey, NSGI, NGS, BKG, swisstopo); los demás usan la malla oficial pero no se han reproducido frente a valores de prueba publicados, y Orthosite los muestra en el selector como no verificados.

Los sistemas de alturas se ofrecen según dónde está el proyecto, no solo según el código horizontal: la lista se construye a partir de las posiciones de las imágenes, primero los sistemas nacionales de esa ubicación y después los modelos globales. No se ofrece un sistema cuyo modelo no se calcula en la obra (NAVD88 en Hawái, donde no llega la malla GEOID18), y los países sin modelo nacional en la lista (por ejemplo Italia o Irlanda) reciben los modelos globales EGM2008 y EGM96 y la altura elipsoidal, etiquetados como tales, en lugar de un datum adivinado.

Se indican, sin ocultarlos, dos límites. Los sistemas de alturas en pies (como NAVD88 en pies topográficos de EE. UU.) se rechazan, porque los pies se encontrarían con valores de MDS y alturas de geoide en metros; usa la variante en metros (EPSG:5703). Las coordenadas horizontales sí pueden estar en pies. Y RH 70, el antiguo sistema sueco, no se ofrece porque no hay publicada una malla de geoide en un formato que PROJ lea.

¿Son lo mismo WGS 84, ETRS89 y SWEREF 99?

No. Son realizaciones distintas de un marco de referencia. ETRS89 se fijó a la parte estable de la placa euroasiática y coincidía con el ITRS global en 1989; desde entonces Europa se mueve unos 2,5 cm al año respecto al marco global^[4]. WGS 84 sigue el marco global, así que ETRS89 y WGS 84 difieren ahora en aproximadamente 0,9 m en Europa. Lantmäteriet da 8–9 dm entre SWEREF 99 (una realización de ETRS89) y WGS 84 para 2024, y la diferencia crece con el tiempo^[5]. En Norteamérica, NAD83 y WGS 84 están separados 1–2 m^[3].

Un marco también puede llevar una época (una fecha), porque el terreno se mueve. SWEREF 99 tiene como época de referencia 1999,5 y RH 2000 la época 2000,0, y SWEN17_RH2000 tiene en cuenta el levantamiento postglacial del terreno entre ambas^[9].

Qué significa esto para un vuelo con dron: si las posiciones de la cámara proceden de RTK en el marco nacional (por ejemplo RTK de red SWEPOS en SWEREF 99), o si GCP levantados en el CRS del proyecto controlan el ajuste, el modelo está en ese marco. Si las posiciones proceden de PPK/PPP o de una estación base en ITRF o WGS 84 y no hay GCP, todo el modelo puede quedar desplazado unos 0,9 m en planimetría en Europa y 1–2 m en EE. UU. Orthosite toma las posiciones como si ya estuvieran en el marco entregado (un paso nulo, sin transformación), lo indica en el selector de CRS y en las notas de entrega, y muestra un aviso cuando un vuelo no tiene GCP y no se sabe que su fuente de posición entregue ese marco. No aplica ninguna corrección automática para esto; los puntos de verificación muestran si el modelo es correcto.

¿Por qué algunos países necesitan mallas de datum?

Entre ETRS89 y un datum nacional antiguo no hay una fórmula sencilla. La agencia cartográfica nacional publica una malla de desplazamientos (NTv2 o un formato similar), y una transformación de Helmert de siete parámetros solo tiene precisión de metros o decímetros. Si falta la malla, PROJ (la biblioteca de código abierto que hay detrás de la mayoría del software SIG)^[6] no lanza un error sino que usa en su lugar la transformación de Helmert. Orthosite lo midió para la British National Grid: 1,95 m de diferencia respecto al resultado de OSTN15.

Orthosite instala y aplica estas mallas de datum horizontales: OSTN15 (Gran Bretaña), RDNAPTRANS2018 (Países Bajos), BEV AT_GIS_GRID (Austria, MGI), BD72 / Lambert 72 (Bélgica), CHENyx06 (Suiza, LV03), BeTA2007 más las mallas de Sajonia, Hesse, Baden-Württemberg, Sarre y Turingia (Alemania: DHDN, y los marcos RD/83 y PD/83 en Sajonia y Turingia), las siete mallas regionales SDFI 2022 (Dinamarca), las mallas ED50 de España y de Cataluña, la triangulación YKJ/KKJ (Finlandia), la malla NTF (Francia), la triangulación NGO 1948 (Noruega), las mallas Datum 73 y Lisboa (Portugal) y las mallas S-JTSK (Chequia, Eslovaquia). Importan. En la prueba matricial de Orthosite con 110 casos de países, del 2026-10-08, ignorarlas habría costado, por ejemplo: Finlandia KKJ 0,52 m, Austria GK 0,31–0,50 m, Eslovaquia S-JTSK 1,53 m, Países Bajos RD 7 cm, Bélgica Lambert 72 8–12 cm, Chequia S-JTSK 5 cm.

Orthosite se niega a hacer una transformación antes que entregar un archivo erróneo: si no está instalada una malla que necesita la definición, o los puntos están fuera de la zona en la que existe alguna operación de datum real (PROJ usaría un desplazamiento «ballpark» que ignora el cambio de datum), la exportación se rechaza con una explicación. Dos casos conocidos: la cuadrícula irlandesa sobre el datum TM75 (su malla no está publicada abiertamente) y el CGCS2000 de China (PROJ no tiene transformación de datum para él). La lectura de coordenadas del visor de mapas usa la misma transformación que las exportaciones y coincide con ella con una diferencia inferior a 1 cm (medida por debajo de 1 mm en las pruebas de Orthosite con puntos de prueba de Ordnance Survey y NSGI).

¿Cuál es la diferencia entre distancia en cuadrícula y distancia en el terreno?

Una cuadrícula proyectada es una superficie aplanada, por lo que las distancias medidas sobre ella están escaladas. Toda proyección tiene un factor de escala: SWEREF 99 TM tiene 0,9996 en su meridiano central (15°E)^[7], lo que hace que una distancia en cuadrícula sea hasta 0,4 m por kilómetro más corta que la distancia real a nivel del terreno en ese lugar. La altura añade un segundo efecto, el factor de elevación R/(R+h). Juntos dan el factor de escala combinado (CSF = k·R/(R+h)); distancia en el terreno = distancia en cuadrícula / CSF, y una superficie en el terreno = superficie en cuadrícula / CSF².

Para una parcela de edificación la diferencia está por debajo de la tolerancia topográfica; para una carretera larga o una superficie grande no. Orthosite indica cuál muestra: las mediciones en el visor dan el valor en cuadrícula y el valor en el terreno (cuadrícula / CSF, superficies y volúmenes cuadrícula / CSF²) con el CSF impreso al lado, de modo que puedas cotejar con una estación total que trabaja en distancias sobre el terreno o con un archivo CAD que trabaja en cuadrícula.

¿Por qué mis coordenadas están intercambiadas? (orden de ejes)

El orden de las coordenadas forma parte de la definición del CRS. En el registro EPSG muchos sistemas están definidos con el norte primero, entre ellos SWEREF 99 TM (EPSG:3006), RT90, las zonas ETRS-GK finlandesas, las zonas Gauss-Krüger alemanas, las NTM noruegas y los sistemas JGD japoneses (comprobado en las definiciones EPSG). Otros, como Lambert-93, ETRS89 / UTM, British National Grid y RD New, tienen el este primero. La mayoría del software SIG y CAD, y el valor por defecto de PROJ para trabajo x/y simple, usan el este primero. Un archivo que un instrumento topográfico escribió como «N, E» y se lee como «E, N» cae en un lugar equivocado, a menudo muy lejos de la obra, sin ningún mensaje de error^[8].

Comprueba la primera línea de cualquier archivo de GCP o de puntos: en Suecia el norte ronda entre 6 100 000 y 7 700 000 y el este entre 250 000 y 920 000, así que el número mayor es el norte. Al importar un archivo de GCP o de puntos de verificación, Orthosite deja que decidan los valores: proyecta los puntos en ambos órdenes y solo acepta un orden que caiga dentro de la zona de uso del CRS elegido. Si caben ambos órdenes, decide una etiqueta explícita Norte/Este del archivo; una cabecera X/Y sin más se te plantea en lugar de adivinarse.

Errores de coordenadas habituales que arruinan un levantamiento

• CRS horizontal o huso equivocado: los datos caen a metros o kilómetros de distancia (el clásico «¿por qué mi mapa está en el mar?»).
• Altura elipsoidal en lugar de ortométrica: alturas desviadas decenas de metros (unos 23–36 m en las obras suecas de arriba, 17–27 m en las de EE. UU.).
• Marcos mezclados: GCP en una realización (SWEREF 99) y posiciones de cámara en otra (WGS 84): unos 0,9 m en Europa, 1–2 m en EE. UU.
• Pie topográfico de EE. UU. frente a pie internacional frente a metro: errores de escala de 2 mm/km o un factor de 3,28.
• Norte y este intercambiados.
• Cuadrícula frente a terreno: hasta 0,4 m por kilómetro en SWEREF 99 TM, antes de la elevación.
• Un sistema nacional antiguo sin su malla de datum: de decímetros a más de un metro (véase arriba).

¿Cómo elijo el sistema de coordenadas correcto antes de un vuelo?

Confirma cuatro cosas antes de volar y anótalas en la hoja del trabajo: el CRS horizontal (código EPSG y huso), el sistema de alturas (con el modelo de geoide), la unidad y el marco de tu fuente GNSS (RTK de red nacional, una base sobre un punto conocido o PPK en WGS 84). Si colocas puntos de control en tierra, mídelos en el CRS y el sistema de alturas del entregable, y reserva algunos como puntos de verificación independientes. La precisión que puedes declarar procede de esos puntos de verificación, no del CRS.

En Orthosite fijas el sistema de coordenadas por código EPSG (casi 6000 sistemas horizontales, buscables por código o nombre, con una sugerencia basada en dónde se tomaron las imágenes) y el sistema de alturas en el mismo selector. Los visores, los informes de precisión y las exportaciones (LAZ/LAS, MDS/MDT, ortofoto, CSV, DXF, LandXML, 2DM) usan entonces ese sistema, con el CRS escrito en el archivo cuando el formato lo permite (LAZ lo lleva como WKT).

Última revisión: 2026-10-10