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La forma de la Tierra es aproximadamente esférica con achatamientos en los polos, pero para poder elaborar productos cartográficos fiables es necesario conocer su forma con más precisión. Para hacerlo se define una figura que coincide con el nivel medio de los océanos del mundo y continúa sobre los continentes como una su perficie imaginaria a nivel promedio del mar. Esta figura, que se llama geoide, carece de las irregularidades inducidas por el relieve terrestre (más de 8.800 metros en el Everest ó 10.000 en la Fosa de las Marianas) pero aún así continúa siendo una figura geométrica irregular.

Esta irregularidad plantea un pro blema para poder trasladar al plano su superficie, es decir, proyectarla. Para solucionarlo se recurre a definir una elipse cuya rotación se adapte lo mejor posible a la forma del geoide: el resultado es el elipsoide de referencia, un modelo simplificado y regular sobre el que se realizan los cálculos de las proyecciones cartográficas.

En la práctica existen diversos elipsoides de referencia que se uti lizan en distintos lugares o para diferentes propósitos por su mejor adaptación a esa zona o para esos fine

El sistema de referencia o Datum

Aunque el elipsoide es una figura regular sobre la que realizar proyecciones, el modelo geométrico sobre el que se realizan todos los cálculos necesarios no está aún completo. Es necesario también conocer su posición en relación a la forma física de la Tierra. Sólo cuando hemos descrito ambas cosas: el elipsoide y su posición respecto al geoide, hemos definido un Sistema Geodésico de Referencia (o Datum).

En los sistemas más clásicos, en los que el Datum tiene por objetivo el desarrollo de la cartografia de una zona concreta, hablamos de Sistemas de Referencia Locales, y se definen teniendo en cuenta el "Punto Astronómico Fundamental", en el cual la superficie del elipsoide y del geoide suelen coincidir. Se trata, no de un origen de coordenadas, sino de un punto de partida desde el cual se calcula el resto de puntos cuando se trabaja en ese Datum.

De forma más reciente se han desarrollado Sistemas de Referencia Geocéntricos, de carácter global porque son definidos para su aplicación en todo el planeta, y que no tienen Punto Astronómico Fundamental, sino que su posición respecto al geoide se define por la orientación de sus ejes cartesianos y su origen en el centro de masas del planeta. (FIGURA 7)

El sistema de referencia utilizado actualmente por la cartografía oficial española es el Datum Europeo de 1950 (ED50), de tipo local, que tiene como Punto Astronómico Fundamental la Torre de Helmert del Observatorio de Postdam (Berlín) y como elipsoide de referencia el de Hayford de 1909, tam bién conocido como Elipsoide Interna cional de 1924.

A pesar de que esto pueda parecer una cuestión técnica alejada del interés de los usuarios finales de la cartografía, lo cierto es que la información sobre el Datum tiene su importancia. Un mismo punto de la superficie terrestre ofrece diferentes coordenadas cuando se han calculado usando datums distintos. Esto, que generalmente pasa inadvertido, puede ser causa de errores cuando se utilizan fuentes distintas a la cartografía oficial para obtener las coordenadas de un punto. Este es el caso de los navegadores GPS (Global Positioning System), muchos de los cuales utilizan por defecto el Datum WGS84, que fue desarrollado para el sistema GPS y por tanto, a diferencia del ED50, es global. La diferencia de coordenadas entre los datums ED50 y WGS84 puede llegar a cientos de metros. Por este motivo, y con el fin de evitar errores, lo correcto para designar las coordenadas de un punto es citar, junto a su valor, el sistema de referencia sobre el que se han calculado.

Actualmente los organismos carto gráficos europeos están trabajando en la puesta en marcha de un nuevo sistema de referencia europeo, el ETRS89, de tipo geocéntrico, y que en un futuro cercano sustituirá al ED50 como Datum de la cartografía oficial. El Datum ETRS89 es equivalente al WGS84 para la mayoría de las aplicaciones topográficas y cartográficas, pero permite aún mayores precisiones que éste en Europa.