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En el mundo real, la latitud y la longitud desempeñan un papel importante en muchos ámbitos y cálculos, pero uno de sus usos más comunes es la medición de distancias entre puntos geográficos.
En ámbitos como la logística, el transporte, el transporte aéreo y muchos otros, estos cálculos son un elemento clave para examinar las rutas más rápidas, cortas y eficientes entre dos lugares. Muchas empresas de datos y análisis venden a otras empresas el servicio de visualizar esta información, normalmente en cuadros de mando. Y lainformación la utilizan para tomar las mejores decisiones sobre plazos de entrega, destinos y proveedores.
Hoy en día, el cálculo utilizado para este fin se realiza en su mayoría de forma digital, mediante programas y algoritmos diseñados específicamente para descubrir la respuesta. Sin embargo, es esencial comprender los fundamentos del concepto y sobre qué bases se realizan los cálculos matemáticos para asegurarse de que se entiende exactamente cómo calcular una distancia utilizando la latitud y la longitud. En este artículo empezaremos por lo más básico y explicaremos cómo funciona.
Conceptos básicos de latitud y longitud
La latitud y la longitud son sistemas de coordenadas que permiten determinar la ubicación de un punto en cualquier punto de la superficie terrestre. La latitud es el ángulo de un punto determinado medido desde el ecuador con su vértice en el centro de la tierra o cerca de él (según el tipo de latitud que se mida). Al desplazarse desde el ecuador hacia el norte o el sur, la latitud aumenta de 0° a 90°.
La longitud es una medida similar, aunque mide la ubicación al este o al oeste del primer meridiano, meridiano 0 cartográfico o meridiano de Greenwich. La línea imaginaria que forma el meridiano 0 une los polos norte y sur y pasa por Greenwich (Londres). El cálculo de la longitud utiliza el ángulo formado por una línea que va desde el centro de la Tierra hasta la intersección del primer meridiano con el ecuador. Esta línea después se extiende hacia el este o el oeste. Sin embargo, a diferencia de la latitud, la longitud de la tierra en el este y el oeste es de 180°.
Distancia entre líneas de latitud y longitud: paralelos y meridianos
Las líneas de latitud se llaman paralelos en donde hay un total de 180 grados de latitud. La distancia entre cada grado de latitud es de 112 kilómetros. Un paralelo es una línea imaginaria que conecta todos los puntos con idéntica latitud. Los cinco principales paralelos de latitud de norte a sur se denominan: el Círculo Polar Ártico, el Trópico de Cáncer, el Ecuador, el Trópico de Capricornio y el Círculo Polar Antártico.
También existe las latitudes de los caballos (traducción del inglés Horse latirudes). Las latitudes de los caballos se sitúan aproximadamente a 30° al norte y al sur del ecuador, y representan las zonas de los subtrópicos en las que los vientos dominantes divergen y fluyen hacia los polos (llamados vientos del oeste) o hacia el ecuador (llamados vientos alisios).
Ahora bien, mientras que las líneas de latitud se llaman paralelos, las líneas de longitud se llaman meridianos. Las distancias que están al oeste del meridiano principal se anotan con un menos (-) delante del número. Es decir, se señalan como números negativos. En cambio, las distancias que están al este del meridiano principal son números positivos. Por ejemplo, -180 grados de longitud oeste y 180 grados de longitud este.
La distancia entre las longitudes es menor cuanto más se aleja del ecuador. Al acercarse a los polos, la distancia entre cada línea de longitud se reduce hasta que convergen en los polos Norte y Sur.
Ahora bien, la distancia entre las longitudes en el ecuador es la misma que la latitud, aproximadamente 112 Km. A 45° norte o sur, la distancia entre longitudes es de 79 km aproximadamente. Por otra parte, la distancia entre longitudes llega a cero en los polos, esto se debe a que es en este punto en donde convergen las líneas de los meridianos.
Latitud y longitud: una dirección global
Cada lugar de la tierra tiene una dirección global. Como la dirección se expresa en números, las personas pueden comunicar su ubicación independientemente del idioma que hablen. Esto se debe a que la dirección global se presenta como dos números llamados coordenadas. Estos dos números son la latitud y la longitud del lugar («Lat/Long«).
El uso de la latitud y la longitud es diferente al uso de una dirección. En lugar de tener una dirección específica, Lat/Long funciona con un sistema de cuadrícula numerada. Un lugar se puede cartografiar o encontrar en un sistema de cuadrículas simplemente dando dos números que son las coordenadas horizontales y verticales del lugar. Dicho de otro modo, la «intersección» donde se encuentra el lugar.
Las líneas de latitud y longitud son también un sistema de cartografía cuadriculada. Pero en lugar de ser líneas rectas sobre una superficie plana, las líneas de latitud y longitud rodean la Tierra, como círculos horizontales o semicírculos verticales.
¿Cómo se calculan las distancias utilizando la longitud y la latitud?
Uno de los métodos más comunes para calcular las distancias mediante la latitud y la longitud es la fórmula del Haversine, que se utiliza para medir distancias en una esfera. Este método utiliza triángulos esféricos y mide los lados y los ángulos de cada uno para calcular la distancia entre puntos. Se utilizaba tradicionalmente en la navegación predigital y se basa en cálculos que tienen en cuenta el radio de la tierra, así como el hecho de que las formas en una esfera son diferentes de sus homólogas planas. En efecto, las esferas no tienen líneas paralelas y las líneas se consideran «grandes círculos», de modo que dos líneas se cruzan en dos puntos.
Estas ecuaciones pueden hacerse manualmente, aunque con cierta dificultad. Pero, hoy en día, hay varias formas sencillas de calcular las distancias numéricamente, siempre que se tengan los datos adecuados para hacerlo. Esto incluye conocer los puntos de inicio y final (pueden ser ciudades, calles o incluso distancias más pequeñas) y las coordenadas geográficas de cada punto. Por ejemplo, si se mide la distancia entre Nueva York y Tokio, sus coordenadas respectivas serían:
- Nueva York (latitud 40,7128°N, longitud 74,0060°W)
- Tokio (latitud 35,6895°N, longitud 139,6917°E)
Hay que recordar que, a efectos de cálculo, las latitudes meridionales pueden expresarse como números negativos, al igual que las longitudes occidentales. Con estos números en la mano, se pueden introducir en la fórmula.
- a = sin²(Δφ/2) + cos φ1 ⋅ cos φ2 ⋅ sin²(Δλ/2)
- c = 2 * atan2 (√a, √(1-a))
- d = R * c
Donde φ representa las latitudes y λ las longitudes y R es el radio de la tierra.
También se puede utilizar una calculadora de latitud y longitud, que utiliza un algoritmo basado en una fórmula para encontrar la distancia. Todo depende del tiempo que se pueda emplear para hacer este cálculo.
Fuentes
- Educatina. (2012). Latitud y Longitud y Paralelos y Meridianos. Videos de YouTube.
- Meridianos. (2007). La Latitud de los Caballos.
