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Cartas náuticas:
Muchas naciones marítimas compilan, imprimen y publican cartas náuticas para facilitar una navegación segura, tanto en sus propias aguas territoriales como en el resto del mundo. En tales cartas se representan la línea costera, la línea de bajamar y todos los accidentes terrestres visibles desde el mar, incluyendo faros y balizas de navegación. Se indican las características submarinas con mucho más detalle que las terrestres. Las marcas más importantes corresponden a las profundidades en brazas o metros y las zonas de bajío, las rocas sumergidas y los restos de naufragios, todo lo cual se indica con símbolos internacionalmente re conocidos.
Una carta se diferencia de un mapa en que, una vez impresa, el usuario debe mantenerla al día efectuando correcciones a mano, de modo que estén señalados con exactitud todos los cambios físicos que puedan haberse producido. El automovilista no sufre ningún inconveniente grave si viene a dar con una carretera que no aparece en su mapa, pero se pueden perder muchas vidas y un buque de gran valor si éste tropieza con una roca o cualquier otra obstrucción submarina que no figure en su carta. Así pues, cada usuario recibe periódicamente avisos a los navegantes compilados por el organismo editor de las cartas, para que pueda corregir en las suyas cualquier cambio en las características de un faro o boya, insertar los peligros recién descubiertos, y alterar las profundidades en concordancia con lo que hayan demostrado los sondeos más recientes.
Las cartas difieren también de los mapas en las variaciones de sus escalas. No existen grandes series de cartas a la misma escala, semejantes a las series de mapas a 1 cm por 5 o 10 km que cubren casi toda Europa. Mientras que un automovilista que viaje de Madrid a Estocolmo puede utilizar una colección de mapas, todos a la misma escala, hasta cubrir el recorrido total, el buque que cruce el Atlántico y penetre en el río Hudson tendrá que ir utilizando cartas a escala cada vez mayor a medida que se aproxime a su destino, puesto que las aguas y el tráfico se van haciendo más complejos. El navegante de un buque puede utilizar una carta de 1/10 000 000 en pleno océano, pasar a otra de 1/3 000 000 al aproximarse al continente y, tras emplear muchas escalas diferentes y mayores, usar una inferior a 1/25 000 para subir por el río hacia el muelle. En cada caso, la escala es adecuada a la profundidad del agua, la cantidad de tráfico y la complejidad del fondo.
Las primeras cartas dignas de tal nombre fueron las trazadas por los españoles y los portugueses durante sus exploraciones de las Indias Occidentales y las Américas, así como en torno a Africa, pero pocas o ninguna de ellas llevaban sondeos de profundidad. Los holandeses fueron los primeros que trazaron auténticas cartas náuticas, con indicación de profundidades, peligros y bajíos en el mar, cuando Lucas Janszoon Waghenaer publicó su guía de mareantes en 1582, en forma de instrucciones para la navegación acompañadas de cartas. Con el incremento del comercio marítimo, en el siglo XIX se empezó a desarrollar la producción de cartas a escala mundial. Al propio tiempo, la tarea pasó de las manos privadas a los organismos públicos, y muchos gobiernos encomendaron a sus armadas la tarea de levantar y publicar las cartas.
El antiguo cartógrafo podía ignorar la forma esférica de la Tierra cuando trazaba puertos, fondeaderos y zonas limitadas del mar, pero cuando se trató de hacer las cartas de regiones más extensas fue preciso idear un sistema para representar la curvatura de la Tierra sobre una hoja plana de papel.
Mercator:
A mediados del siglo XVI, el gran cartógrafo flamenco Gerhardus Mercator estableció una proyección que todavía se utiliza para las cartas a pequeña escala; es la proyección mercatoriana, donde todos los meridianos y paralelos son líneas rectas que cruzan en ángulo recto, cambiando la escala de distancias según la posición en el mapa. Pero dado que al navegante le interesa más la situación precisa en términos de longitud y latitud que en términos de distancia, este tipo de proyección resulta ideal.
Estudios hidrográficos en la actualidad:
La materia prima para las cartas náuticas y demás cartas hidrográficas pro cede de los estudios hidrográficos que, en la época actual, se efectúan mediante aparatos electrónicos e instrumentos de navegación para conseguir la máxima precisión. Tales estudios se realizan desde barcos dotados de equipos especialmente diseñados para ese fin. Con frecuencia se utilizan los buques de la armada para los trabajos en océanos profundos y en zonas remotas, aunque en la mayoría de los casos sus sondeos sean más importantes para descubrir la configuración general de los fondos oceánicos que para proporcionar la información necesaria en las cartas para navegación en aguas poco profundas.
Los estudios costeros se realizan estableciendo marcas visibles en tierra, conectadas con la red nacional de triangulación existente. Los barcos realizan recorridos, en línea recta, tomando sondeos acústicos de la profundidad a intervalos regulares. En cada sondeo, se avistan las marcas en la costa para establecer la situación exacta. Mientras se desarrolla esta parte del estudio, se establece un nivel de referencia atan bajo que la marea apenas caiga por debajo de él» y se mide la marea. Para ello se planta un poste con dicho nivel de referencia en aguas resguardadas, y se lee con regularidad la altura mientras los barcos están sondeando. A continuación se corrigen los sondeos tomados restándoles la altura de la marea por encima del nivel de referencia. De este modo, todas las profundidades quedan uniformadas, e indican la profundidad del agua en bajamar.
Fuera del radio de visibilidad de la costa, se utiliza un sistema electrónico de fijación de dos campos. La estación principal va en el buque, y se instalan dos estaciones secundarias portátiles en posiciones fijas adecuadas en la costa. Cada estación secundaria transmite una onda constante en diferente frecuencia, y el receptor del buque compara la fase de cada señal con la de la principal. De este modo se efectúa la triangulación. Se pueden emplear estos instrumentos de día o de noche y hasta una distancia de 150 o 200 millas de la costa.
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