lunes, 26 de diciembre de 2011

Revista TOPCART – Número especial dedicado a Redes de Estaciones GNSS Permanentes

La revista Topografía y Cartografía (TOPCART) es una publicación del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía de España, y su número 161 de Julio-Agosto de 2011, presenta una serie de artículos que forman una serie consistente de, prácticamente, todos los aspectos referidos a las Estaciones GNSS Permanentes.


El primero de ellos es sobre la "Red de Estaciones Permanentes GNSS del Instituto Geográfico Nacional" de España, en cuyo contenido se exponen  los objetivos de la infraestructura geodésica, la conformación de la red, el servidor de datos, el centro de análisis GNSS, y el proyecto EUREF-IP de transmisión de correcciones diferenciales en tiempo real.

El siguiente trabajo se titula "Red Extremeña de Posicionamiento (REP) GNSS", en el cual se describe su funcionamiento, conexión de usuarios, productos, mantenimiento y uso, así como la precisión y exactitud de las diferentes soluciones que ofrece esta infraestructura.

El tercer artículo trata el tema de las "Redes de Estaciones de Referencia GNSS – Historia, Desarrollo y Futuro". Es un texto de carácter general dónde se exponen algunas cuestiones históricas, cómo funcionan y porqué son necesarias las Redes GNSS,  el desarrollo tecnológico de las constelaciones GPS, GLONASS, GALILEO y COMPASS, e información sobre equipos dedicados especialmente a funcionar como estaciones de referencia permanentes.

El cuarto y último trabajo esta dedicado específicamente a la "tecnología en las redes de estaciones de referencia GNSS", en el cual se desarrollan los conceptos básicos acerca de cómo está conformada una red en cuanto a componentes, los formatos de emisión de datos en tiempo real, el envío de datos RTK a través de Internet (NTRIP), conceptos de solución de red y, en su cierre, se dan unas recomendaciones para los usuarios.

La citada publicación se encuentra disponible para su descarga aquí

viernes, 23 de diciembre de 2011

¿Qué son los códigos EPSG?

EPSG es el acrónimo de European Petroleum Survey Group, organización relacionada con la industria petrolera en Europa. Este organismo estuvo formado por especialistas en geodesia, topografía y cartografía aplicadas al área de exploración y desarrolló un repositorio de parámetros geodésicos que contiene información sobre sistemas (marcos) de referencia antigüos y modernos (geocéntricos), proyecciones cartográficas y elipsoides de todo el mundo.

Las tareas del EPSG son desarrolladas en este momento por el Subcomité de Geodesia del Comité de Geomática de la International Association of Oil and Gas Producers (OGP), aunque el conjunto de datos continúa denominándose EPSG.

En cuanto a la importancia de los códigos EPSG podemos decir que son ampliamente utilizados en la definición de datos de posición en los Sistemas de Información Geográfica, por lo que es muy útil conocerlos para todas aquellas actividades que requieran gestionar o manipular datos espaciales en ambientes digitales.

Como referencia, en el siguiente cuadro se muestran los códigos correspondientes al antigüo Sistema Campo Inchauspe (1969) y el actual marco de referencia POSGAR 2007. Cabe agregar que además están disponibles los códigos correspondientes a POSGAR 94 y 98.

Código
Tipo de coordenadas
Marco de referencia
4221
Elipsoidales 2D
Campo Inchauspe
5340
Elipsoidales 2D
POSGAR 2007
5341
Geocéntricas
POSGAR 2007
5342
Elipsoidales 3D
POSGAR 2007
5343
Proyectadas
POSGAR 2007 / Argentina 1
5344
Proyectadas
POSGAR 2007 / Argentina 2
5345
Proyectadas
POSGAR 2007 / Argentina 3
5346
Proyectadas
POSGAR 2007 / Argentina 4
5347
Proyectadas
POSGAR 2007 / Argentina 5
5348
Proyectadas
POSGAR 2007 / Argentina 6
5349
Proyectadas
POSGAR 2007 / Argentina 7
22191
Proyectadas
Campo Inchauspe / Argentina 1
22192
Proyectadas
Campo Inchauspe / Argentina 2
22193
Proyectadas
Campo Inchauspe / Argentina 3
22194
Proyectadas
Campo Inchauspe / Argentina 4
22195
Proyectadas
Campo Inchauspe / Argentina 5
22196
Proyectadas
Campo Inchauspe / Argentina 6
22197
Proyectadas
Campo Inchauspe / Argentina 7

Los mencionados parámetros geodésicos se encuentran compilados en una base de datos en formato Microsoft Access que se puede descargar en http://www.epsg.org/, ingresando a la sección Geodetic Dataset ubicada en el menú situado a la izquierda de la página principal. Es importante mencionar que la estructura de la base de datos es compatible con la norma ISO 19111, la cual está referida a los sistemas de referencia espaciales por coordenadas. Dicha base de datos es actualizada permanentemente y su última versión a la fecha es la 7.9 del 17 de Agosto de 2011.

Ficha ejemplo de base de datos geodésicos EPSG.

viernes, 9 de diciembre de 2011

Proyecciones Cartográficas en la ICA (ACI)

La comisión sobre proyecciones cartográficas de la Asociación Cartográfica internacional que preside el profesor Miljenko Lapaine, docente en geodesia de la Universidad de Zagreb, abrió una página en internet cuya dirección es http://ica-proj.kartografija.hr/

El sitio contiene noticias sobre la comisión, sus términos de referencia, su historia y avisos de reuniones acerca de la materia.


Incluye una noción y gráficos de los principales tipos de proyecciones, bibliografía con la segunda edición completa de la publicación de John Snyder y Harry Steward con 3000 entradas así como el documento The Terminolgy of Map Projections de Derek Maling, autor de libros como Measurements from Maps y Coordinate Systems and Map Projections.

Aporte: Agrim. Rubén C. Rodríguez.

lunes, 28 de noviembre de 2011

La Agencia Espacial Europea (ESA) lanza los dos primeros satélites Galileo

Los dos primeros satélites que formarán  la constelación Galileo despegaron el pasado viernes 21 de octubre a las 12:30 desde la Guayana Francesa, a bordo de un cohete Soyuz. Se trata de la apuesta de la Comisión Europea y la ESA para tener un sistema global de navegación propio e independiente, aunque será compatible e interoperable con los sistemas GPS y GLONASS.

Es oportuno recordar que los dos primeros satélites de navegación de la ESA, llamados GIOVE-A y –B, fueron lanzados en 2005 y 2008 respectivamente, reservando las radiofrecuencias destinadas a Galileo por la Unión Internacional de Telecomunicaciones y para probar las tecnologías claves del sistema.

El funcionamiento pleno del sistema Galileo se compone de 30 satélites (27 operativos + 3 de repuesto activos), posicionados en tres planos orbitales a 23.222 km. de altitud sobre la Tierra, y con una inclinación de dichos planos de 56 grados respecto al ecuador.



Los satélites de la constelación pesan unos 700 kg, con unas dimensiones de 2,74 x 1,59 x 14,5  m (incorpora dos paneles solares) y una vida útil de más de 12 años.  La “joya de la corona” es su reloj “Máser Pasivo de Hidrógeno”, que ofrece una precisión de 1 segundo en 3 millones de años.

Galileo le proporcionará a Europa completa autonomía en las actividades de navegación y posicionamiento por satélite y, a diferencia de GPS y GLONASS, es un sistema completamente civil y ofrecerá acceso a la doble frecuencia como estándar.

Fuentes consultadas:




lunes, 7 de noviembre de 2011

Boletín N° 16 de SIRGAS

La presentación de la publicación señala:

Los objetivos primarios de SIRGAS son la definición, realización y mantenimiento de un sistema de referencia geocéntrico para las Américas, su densificación en los países de la región mediante las redes geodésicas nacionales y la determinación de un sistema  vertical de referencia unificado que sirva de base para la obtención y combinación precisas de alturas físicas y geométricas. Las actividades desarrolladas en pro de alcanzar estos objetivos son coordinadas por tres grupos de trabajo: el Grupo de Trabajo I (SIRGAS-GTI: Sistema de referencia) está a cargo del marco de referencia continental; el Grupo de Trabajo II (SIRGAS-GTII: SIRGAS en el ámbito nacional) se ocupa de promover, coordinar y apoyar las iniciativas nacionales relacionada con la adopción y uso de SIRGAS en los países miembros; y el Grupo de Trabajo III (SIRGAS-GTIII: Datum Vertical) está comprometido con la unificación de los sistemas de alturas en la Región SIRGAS. Los Grupos de Trabajo SIRGAS-GTI y SIRGAS-GTII fueron creados desde el inicio mismo de SIRGAS en 1993, mientras que el SIRGAS-GTIII fue establecido en 1997. 
Los avances, nuevos retos y planes de acción de las diferentes componentes de SIRGAS son presentados y discutidos durante las reuniones anuales, las cuales se celebran regularmente desde 1993. En esta ocasión, la Reunión SIRGAS 2011 fue hospedada por la Escuela de Topografía, Catastro y Geodesia (ETCG) de la Universidad Nacional (UNA) en Heredia, Costa Rica entre el 8 y el 10 de agosto de 2011. En la semana anterior, entre el 3 y el 5 de agosto, se desarrolló la Tercera Escuela IAG-IPGH-SIRGAS en SISTEMAS DE REFERENCIA. Al igual que en oportunidades anteriores, ambos eventos fueron auspiciados por la Asociación Internacional de Geodesia (IAG) y el Instituto Panamericano de Geografía e Historia.

 

La Reunión SIRGAS 2011 agrupó 144 asistentes, también de 17 países, e incluyó 55 presentaciones orales, distribuidas en las siguientes sesiones de trabajo:

-          Avances orientados a un datum vertical unificado para la región SIRGAS;
-          Actividades nacionales relacionadas con la adopción y uso de SIRGAS;
-          Análisis del marco de referencia SIRGAS;
-          Impacto de eventos sísmicos en el marco de referencia SIRGAS;
-          SIRGAS en tiempo real;
-          Análisis atmosféricos basados en la infraestructura SIRGAS.

Las presentaciones incluyeron adicionalmente reportes ejecutivos de las presidencias de los tres grupos de trabajo, informe de actividades del proyecto “SIRGAS en Tiempo Real”, contribuciones de los nueve Centros de Análisis SIRGAS y reportes nacionales de Argentina, Chile, Colombia, Costa Rica, Ecuador, El Salvador, Guatemala, Guyana, Honduras, México, Panamá, Perú y Uruguay.
Entre las conclusiones de la Reunión se resalta:

-          Renovación continuada de esfuerzos para concretar la unificación de los sistemas de alturas en la región SIRGAS bajo la coordinación del SIRGAS-GTIII, incluyendo todos los países de América Central y del Sur;
-          Procesamiento experimental de mediciones GLONASS para definir si es necesario un análisis rutinario de la misma manera que se hace actualmente con GPS;
-          Investigaciones específicas orientadas al modelado del movimiento no lineal en las estaciones SIRGAS de operación continua, especialmente de los desplazamientos co- y post-sísmicos en marcos de referencia nacionales afectados por terremotos;
-          Instalación de más centros de procesamiento en América Latina, operados por países que aún no han instalado ninguno. La idea básica continúa siendo que cada país tenga un centro de procesamiento SIRGAS que genere soluciones de su red nacional para que sean combinadas con las demás soluciones nacionales y con la red continental;
-          Evaluar la viabilidad de agregar un nuevo nivel en la jerarquía de estaciones SIRGAS para facilitar la integración del creciente número de estaciones nacionales permanentes en el marco de referencia continental;
-          Continuar la realización de las escuelas SIRGAS en Sistemas de Referencia e implementar actividades similares de capacitación en otros temas de importancia como análisis científico de datos GNSS, aplicaciones en tiempo real, análisis atmosférico basado en GNSS, modelado de deformaciones de la corteza terrestre, etc.;
-          Orientar los esfuerzos del SIRGAS-GTII hacia la generación de estándares, procedimientos y especificaciones para el tratamiento de la información espacial apoyada en SIRGAS en el ámbito nacional.

Además de las sesiones técnicas mencionadas, durante la Reunión SIRGAS2011 se llevó a cabo una asamblea general del Consejo Directivo de SIRGAS, órgano de máxima autoridad, compuesto por un representante de cada país miembro y un delegado de la IAG y otro del IPGH. De acuerdo con el Estatuto SIRGAS vigente, este Consejo debe reunirse cada cuatro años con el propósito de renovar las autoridades SIRGAS: Presidente y Vicepresidente. La última reunión se celebró en Bogotá, Colombia, entre el 7 y el 8 de junio de 2007 y por tanto, en esta oportunidad se adelantó la convocatoria correspondiente. Los temas tratados fueron:

- Reporte de gestión de la Presidencia y Vicepresidencia de SIRGAS para el periodo 2007–2011
- Actualización/modificación del Estatuto SIRGAS
- Elección de Presidente y Vicepresidente SIRGAS para el periodo 2011 – 2015
- Plan de actividades para el periodo 2011 – 2015.

Como resultado de la votación, las autoridades actuales, Claudio Brunini de la Universidad Nacional de La Plata (Argentina) y Laura Sánchez del Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut (Alemania), fueron reelegidas por un segundo periodo como Presidente y Vicepresidente, respectivamente.
De acuerdo con lo expuesto anteriormente, el presente documento resume la temática de la Reunión SIRGAS2011, sus conclusiones, resoluciones y recomendaciones y presenta en detalle el desarrollo de la asamblea general del Consejo Directivo, en particular, el proceso electoral, el reporte de las autoridades SIRGAS para el periodo 2007 – 2011 y las actividades a encarar durante el nuevo término (2011 – 2015).

A continuación aparecen informes detallados acerca de los siguientes temas:

Sistemas de referencia y cooperación geodésica internacional
Análisis del marco SIRGAS
El nuevo marco IGS08
Cinemática del marco SIRGAS
SIRGAS en tiempo real (NTRIP)
Datum vertical unificado
También en el mismo sitio están las presentaciones realizadas durante la reunión 2011 agrupadas en los siguientes rubros:
Avances orientados a un datum vertical unificado para la región SIRGAS
SIRGAS en el ámbito nacional
Análisis del marco de referencia SIRGAS
Impacto de eventos sísmicos en el marco de referencia SIRGAS
Iniciativas encaminadas al fortalecimiento de las actividades del Grupo de Trabajo I de SIRGAS (Sistema de Referencia)
SIRGAS en tiempo real
Análisis atmosférico basado en la infraestructura SIRGAS

En el siguiente vínculo se tiene acceso a la información completa: http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/Boletines/Boletin_SIRGAS_No_16.pdf

Aporte: Agrim. Rubén C. Rodríguez

viernes, 28 de octubre de 2011

Sobre NTRIP

NTRIP es el acrónimo de Networked Transport of RTCM vía Internet Protocol y, como su nombre lo indica, se trata de un protocolo basado en el Protocolo de Transferencia de Hipertexto HTTP, desarrollado para distribuir flujos de datos GNSS a receptores móviles o estáticos a través de Internet.

El desarrollo de esta técnica estuvo marcada por dos cuestiones fundamentales: por una parte, existían una multitud de formatos de transmisión RTK a tal punto que cada fabricante tenía el suyo propio, hecho que generó la necesidad de crear un estándar; y por la otra, presentar una alternativa eficiente y económica frente a los servicios de corrección en tiempo real tradicionales provistos a través de transmisiones de radio UHF, VHF, etc. Es sabido que las señales de radio se degradan fácilmente en zonas donde  la topografía del terreno es muy ondulada o montañosa o ante la presencia de otro tipo de obstrucciones naturales o artificiales, además cuanto más largo es el enlace a través de radios, mayor es el costo de los equipos.

NTRIP constituye la capa de transporte y los datos transmitidos están en el formato RTCM, generalmente en versiones 2.3 y 3.0. Ambas contienen dentro de sus mensajes todos observables GPS y GLONASS, definición y tipo de antena, coordenadas de la estación de referencia, correcciones de código y fase y, en el caso de la versión 3.0, transmite adicionalmente un mensaje de solución de red, conformado por las correcciones diferenciales de varias estaciones permanentes, lo cual aumenta la consistencia y calidad de las soluciones de posicionamiento en tiempo real.

El sistema NTRIP consta de 3 componentes:

1)      Servidores NTRIP, está conformado por las fuentes o estaciones GPS/GNSS permanentes que transfieren datos RTCM al Caster NTRIP a través de una conexión TCP/IP. Los servidores envían además el nombre de la fuente y otros parámetros de información adicionales referidos a ella.
2)      Caster NTRIP es un servidor de Internet que, por una parte, gestiona los flujos de datos provenientes de las fuentes, y por la otra chequea los mensajes recibidos por los clientes NTRIP, y controlan si los usuarios están autorizados, en cuyo caso, transfieren los flujos de datos RTCM.  
3)      Clientes NTRIP, está conformado por los receptores que reciben los flujos de datos RTCM. Los clientes primero necesitan ser aceptados por el Caster NTRIP y, una vez autorizados, pueden recibir los datos GNSS del Caster NTRIP. En la página  http://www.ign.gob.ar/AreaProfesional/RamsacNtrip, constan los datos para acceder al servidor RAMSAC-NTRIP. Complementariamente, los clientes tienen que suministrar al Caster información de qué fuente o mountpoint desean recibir los datos.

 
¿Qué exactitudes pueden alcanzarse con esta técnica?

En principio hay que distinguir si el posicionamiento es con código (DGPS) o fase (RTK). En el primer caso, solo con un receptor de simple frecuencia las exactitudes alcanzables son menores que 1 metro en vectores de hasta 200 km. aproximadamente;  en tanto que para el segundo caso las exactitudes son centimétricas, debiendo considerarse aquí el tipo de receptor y la distancia a la base, por ejemplo:

Tipo de receptor
Simple frecuencia
Doble frecuencia
Distancia a la base
20 km.
40 km.

Es muy importante tener en cuenta, que las correcciones que se generan están en función de las coordenadas de las estaciones permanentes, por lo que los resultados finales del posicionamiento quedan expresados en el marco de referencia POSGAR 07.

¿Qué necesitan los usuarios para poder emplear esta técnica de medición?

Disponer de un receptor con capacidad RTK y módem incorporado. En caso que el equipo no cuente con uno, es necesario recurrir a dispositivos externos que cumplan esta función, generalmente notebooks, PDA o teléfonos móviles con tecnología GPRS, GSM o 3G. Por intermedio de estos equipos se reciben las correcciones del Caster NTRIP, que luego se envían a los receptores por medio de cables o conexiones bluetooth. Además es necesario contar con cobertura de la red celular en el área de trabajo.

Quienes deseen ampliar sus conocimientos sobre este tema, se indican a continuación una serie de enlaces de mucha utilidad:

Agencia Federal de Cartografía y Geodesia de Alemania (2011), http://igs.bkg.bund.de/ntrip/ntriphomepage . Se trata del sitio web de los creadores de la técnica NTRIP, e incluye todas las aplicaciones necesarias para ponerla operativa tanto del lado de los administradores del servicio como de los usuarios.

Camisay M. F.,  Mackern M. V., Mateo M. L. y Milone C. (2011). Aplicaciones NTRIP en Argentina, ventajas e inconvenientes encontrados, http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/Boletines/Bol16/Camisay_Aplicaciones_NTRIP_Argentina.pdf . Se realiza una evaluación de la aplicación de la técnica NTRIP y se analizan puntualmente sus posibilidades y limitaciones en función del tipo de configuración que elija el usuario.

Dammalage T. L. y Samarakoon L. (2008). Test results of RTK and Real-Time DGPS corrected observations based on NTRIP protocol, http://www.isprs.org/proceedings/XXXVII/congress/2_pdf/13_SS-15/04.pdf . Contiene una comparación y análisis de exactitudes utilizando receptores de simple y doble frecuencia y navegadores.

Márquez Prieto A. y Mora Sanabria P. M. (2007). NTRIP, herramienta indispensable para la cartografía y el catastro, http://www.mecinca.net/papers/NTRIP_EXP1.pdf

Piñón, D. y Cimbaro, S. (2011). RAMSAC-NTRIP, http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/Boletines/Bol16/Pinon_Cimbaro_RAMSAC-NTRIP_Argentina_2011.pdf . Incluye pruebas de campo estático vs. NTRIP y cinemático vs. NTRIP.

martes, 13 de septiembre de 2011

Introduction to Geometrical and Physical Geodesy


Introduction to Geometrical and Physical Geodesy * es el nombre de un interesante libro cuyo segundo título es “Foundations of Geomatics” y aquí está lo sabroso: Es un libro de Geodesia para geomáticos, sirve como fundamento para aquellos amantes del GPS -hoy GNSS- , los Sistemas de Información Geográfica y Territorial y los Sensores Remotos que deseen profundizar en temas de Geodesia.

En el mismo prefacio el autor menciona que el suceso del libro es introducir al lector (los menciona como: geomaticians) en los conceptos de Geodesia Geométrica y Física a un panorama y nivel de utilidad que encuentren en su práctica.

El libro está dividido en tres grandes secciones o partes: (I) Conceptos básicos y herramientas, (II) Geodesia Geométrica y (III) Geodesia Física y agrega al final una cuarta sección de Apéndices.

La primera parte se divide en tres capítulos : Introducción, Unidades y reducciones y Cálculos en Topografía.

La segunda parte se divide en 5 capítulos: Coordenadas geográficas y elipsoides de referencia, Sistemas de Coordenadas geodésicas, Distancias, Angulos y posicionamiento de puntos. Por último tiene un capítulo sobre Proyecciones cartográficas.

La tercera parte tiene tres capítulos: el primero habla de Gravedad, Geopotencial y Geoide, y los dos restantes sobre Sistemas de Alturas y Mareas.

Si observamos su desarrollo, tiene una estructura muy interesante. Trata las principales cuestiones que debería tener un programa de estudios en Geodesia para estudiantes de la Geomática. También podría ser el temario de un Curso inicial sobre Geodesia para Agrimensores. Solo faltaría tratar el tema de Geodesia Satelital.

Si bien el libro tiene como destinatario en su desarrollo la idea de un público americano del norte, resulta también de utilidad para los americanos del Sur. Tiene muy buena gráfica y al final de los capítulos ejercicios prácticos. Como conclusión: lo observo interesante y para adoptar.

* Datos completos: “Introduction to Geometrical and Physical Geodesy”, Foundations of Geomatics, Thomas H.Meyer , ESRI Press, 2010, Redlands, California

Agradezco a Aeroterra S.A. haberme facilitado el libro.


miércoles, 24 de agosto de 2011

Las estaciones GNSS permanentes y su incidencia en la geodesia actual

Al  definir el marco de referencia se menciona, desde tiempo atrás, que está sostenido por monumentos (estaciones pasivas) o instrumentos constituyendo estos las  estaciones GNSS permanentes, activas o continuas, cuyo número se incrementa en forma constante.
Las estaciones permanentes tienen algunas características que es oportuno destacar:
-          Disponen de los instrumentos más avanzados de la tecnología,
-          Ofrecen sus observaciones libremente a los usuarios,
-          Mediante la posibilidad anterior se reduce el número de instrumentos o, en otras palabras, se aumenta la productividad y que también se desprende de la publicación 49 de la FIG[1],
-          Registran los movimientos de la corteza terrestre, y
-          Concordante con el punto anterior, actualizan sus coordenadas semanalmente
Con estas particularidades se está transformando la metodología de los trabajos de georreferenciación cualquiera sea su aplicación.
Mencionaremos a continuación algunas alternativas acerca de cómo aprovechar las posibilidades disponibles, otras en vías de desarrollo y cómo observamos que podría modificarse el concepto de marco de referencia.

Los datos

De las estaciones permanentes están disponibles en el servidor del Instituto Geográfico Nacional http://www.ign.gob.ar/DescargaRamsac , donde también aparece la situación de las estaciones en cuanto a si se encuentra en funcionamiento, si ha sufrido alguna interrupción o algún otro inconveniente http://www.ign.gob.ar/node/244
Las coordenadas semanales de las estaciones SIRGAS-CON se publican con un retardo aproximado de un mes y se encuentran en http://www.sirgas.org/index.php?id=153

Estación GPS Permanente ESQU - IGN RAMSAC

Las alternativas de utilización

La primera es el cálculo en forma relativa respecto de una estación mediante el software de procesamiento que dispone el usuario, dependiendo sus resultados del instrumento que dispone y de la distancia a la que se encuentra de la estación.
También está la posibilidad de recurrir al Servicio de Posicionamiento Diferencial GPS (LOPS)  que mantiene la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP) [2] http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/pg o a otros que también se encuentran en línea, tales como  AUSPOS (http://www.ga.gov.au/geodesy/sgc/wwwgps/ ) o SCOUT (http://sopac.ucsd.edu/processing/).

La consideración anterior no descarta el uso del procesamiento puntual preciso (PPP) que también se encuentra en Internet, por ejemplo en el sitio del IBGE de Brasil http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/ppp/default.shtm  cuyos resultados no necesariamente serán coincidentes con los que puedan obtenerse mediante una vinculación directa con un marco nacional o regional.


Una  solución  técnica para llevar adelante en forma eficaz la georreferenciación en sus distintas aplicaciones se encuentra en el informe titulado “Infraestructura de estaciones terrestres para la georreferenciación en la provincia de Santa Fe mediante posicionamiento satelital” del Grupo de Geodesia Satelital Rosario (Aldo Mangiaterra, Gustavo Noguera, Eduardo Huerta) de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario que se publica en http://www.fceia.unr.edu.ar/gps/ep/informe-final.pdf 

Existen diversas metodologías de medición que permiten obtener coordenadas en un sistema global utilizando GPS. Muchas aplicaciones requieren determinar las coordenadas en forma instantánea y con mejores precisiones que las que puede otorgar un receptor del tipo de los llamados navegadores. Esta modalidad es conocida como "tiempo real" (RT), y en este caso es necesario transmitir correcciones y observaciones desde una estación base al receptor que opera el usuario. En la actualidad esta transmisión puede realizarse utilizando Internet mediante el protocolo denominado NTRIP (Networked Transport of RTCM Internet Protocol). De esta manera el usuario de GPS, tanto para el caso de navegadores como para receptores de mejor precisión, obtiene las correcciones generadas en Estaciones Permanentes GPS, como la que funciona en la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la UNR. Estas correcciones mejoran sustancialmente la precisión en las coordenadas obtenidas, permitiendo aplicaciones de diversos tipos: agrimensura, sistemas de información geográfica, obras de ingeniería, agricultura de precisión, transporte, etc., garantizando la georreferenciación de los resultados obtenidos.

Para ampliar los conocimientos acerca de NTRIP existen distintos documentos en Internet, tales como:
-          GPS en tiempo real usando Internet, Gustavo Noguera [3]
-          RAMSAC NTRIP, IGN [4]

El marco de referencia

Los recientes movimientos telúricos han demostrado la fragilidad de los marcos de referencia particularmente en ciertas regiones donde sus efectos han sido más notables. Es cierto también que para otras regiones sus consecuencias son menos trascendentes y es posible omitir - para muchas o quizás la mayoría de las aplicaciones– sus efectos.
Esta situación ha sido considerada durante la reciente reunión de la Asociación Internacional de Geodesia [5] donde se puso énfasis en considerar  la posibilidad de implantar los marcos de referencia semidinámicos, un tema al que le dedicáramos nuestra atención en el artículo “Marco de referencia  geodésico argentino” que se encuentra en el blog de GEOnotas [6].

Citas

[1] Weston, Neil D. & Volker Schwieger (2010). Cost Effective GNSS Positioning Techniques. Publicación N° 49 de la Federación Internacional de Agrimensores (FIG).  http://www.fig.net/pub/figpub/pub49/figpub49.htm

[2 ] Gende,  M, Galván, R., Brunini, C. Procesamiento GNSS remoto en el marco de la red SIRGAS-CON y el proyecto piloto SIRGAS-RT, 2010. http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/Boletines/Bol15/19_Gende_et_al_Procesamiento_Remoto_en_SIRGAS-CON_y_SIRGAS-RT.pdf

[3] Noguera, Gustavo. GPS en tiempo real usando Internet. http://www.fceia.unr.edu.ar/gps/ep/GPSenTiempoReal.pdf


[5 ]  www.fig.net/comission5/reports/2011_07_iugg_iag_report.pdf  (El informe incluye el tratamiento de los temas de mayor interés para la comisión 5 (posiciones y mediciones) entre ellos NTRIP y PPP mencionados en esta nota).



Nota: texto elaborado por el Agrim. Rubén C. Rodríguez.

viernes, 29 de julio de 2011

Alturas elipsoidales, ortométricas y modelos de geoide

Es sabido que las alturas elipsoidales (h) y las ortométricas (H) están referidas a distintas superficies de referencia, el elipsoide y el geoide respectivamente.

Las alturas de tipo físico, particularmente las ortométricas, son esenciales para todas las aplicaciones prácticas que requieran información sobre las pendientes gravitacionales, además de ser las utilizadas en la cartografía topográfica.

Para aprovechar el potencial de la tecnología GNSS podemos obtener alturas ortométricas, siempre que podamos determinar la relación entre los sistemas de alturas físico y geométrico (derivado del posicionamiento satelital), a través de la conocida fórmula aproximada:

H = h – N (1),

Donde  N es la altura sobre el geoide o separación geoide – elipsoide, u ondulación del geoide.

Cabe aclarar que las alturas que nos proporciona la red de nivelación argentina son valores que surgen de la nivelación tradicional sin las correcciones por el efecto de la gravedad, además el nivel en el mareógrafo de referencia no concuerda con el geoide, sea por variaciones temporales como permanentes, en este último caso la topografía de la superficie del mar (SSTop) adquiere una singular importancia (figura 1). Por todo ello, es que la ecuación (1) no es posible cumplirla rigurosamente.

Figura 1

No obstante, si dos de estas magnitudes son conocidas podemos determinar:

-         alturas ortométricas, combinando mediciones GNSS y alturas sobre el geoide; y
-         realizar un control del geoide, a partir de informaciones provenientes de la nivelación geodésica más alturas elipsoidales determinadas con técnicas GNSS.

En los casos que sea necesario tener en cuenta solo los cambios en la altura a través del tiempo, como en el monitoreo de estructuras, bastará solamente contar con alturas elipsoidales.

En resumen, podemos identificar las siguientes aplicaciones prácticas:

1)      transporte de alturas ortométricas con geoide conocido;
2)      determinación/control del geoide; y
3)      cambios en la altura a partir de observaciones GNSS periódicas o permanentes.

En todo caso, debe quedar claro que la falta de conocimiento de un geoide preciso constituye la principal limitación para el empleo de técnicas GNSS en altimetría. Actualmente, la información sobre el geoide para nuestro país está disponible a través de dos fuentes de datos:

1)      Geoide Gravimétrico Argentino (GAR) , y
2)      Earth Geopotential Model 2008 (EGM2008)

Desde el punto de vista práctico, los modelos de geoide permiten calcular a través de algún método de interpolación, las alturas sobre el geoide (N) referidas a los elipsoides GRS 80 o WGS 84, a partir de coordenadas geodésicas conocidas.

Figura 2 - Geoide Gravimétrico Argentino (Corchete V., Pacino M.C., 2007). Fuente: International Geoid Service (IGeS), http://www.iges.polimi.it/

Ahora bien, ¿cuál es la exactitud de ambas soluciones?. En el trabajo de Víctor Corchete y María Cristina Pacino (2007) titulado The first high-resolution gravimetric geoid for Argentina, mencionan que un total de 393 puntos de nivelación fueron empleados en la evaluación y validación del GAR, obteniendo como resultado una exactitud estimada para los valores de N de 3 a 7 cm. De todas maneras, dicho control no fue realizado en base a una distribución homogénea de los puntos, y además sus propios autores declaran que la exactitud del modelo no es uniforme por la carencia de datos gravimétricos en determinadas zonas del país, de modo que habrá que probar antes el modelo en la zona de trabajo.

Finalmente, respecto al modelo EGM2008 la información acerca de la evaluación de su calidad dentro del territorio argentino es escasa, aunque presentaremos un ejemplo con algunos puntos de las provincias de Chubut y Neuquén, cuyos resultados se ajustan al dato de referencia que los autores del modelo declaran: 15 cm. de error medio cuadrático para los valores de ondulación del geoide extraídos del modelo. Valen las mismas consideraciones que para el GAR respecto a pruebas previas.

Es recomendable utilizar como contraste o validación de los modelos las alturas elipsoidales provenientes de los marcos POSGAR 98 o 2007 (red básica / Estaciones GNSS Permanentes).

Transporte relativo de cotas

Cuando se trata de obtener alturas ortométricas (o cuasi ortométricas) una solución es el traslado de las mismas en forma relativa mediante la siguiente expresión:


La alternativa está justificada por la circunstancia que los modelos de geoide tienen mayor validez en cuanto a forma que a su vinculación con el terreno.

Agradecimiento: al Agrimensor Rubén C. Rodríguez  por sus observaciones y agregados para mejorar el contenido del presente.

miércoles, 22 de junio de 2011

Directrices para el uso de los Sistemas Globales de Navegación Satelital (GNSS) en levantamientos y cartografía

Esta publicación cuya autoría corresponde a la Royal Institution of Chartered Surveyors (RICS) de Reino Unido, es básicamente un manual de buenas prácticas sobre la materia. En la introducción del documento, se indica que ha sido escrito con dos objetivos en mente, uno proveer a los Agrimensores de un conjunto de directrices operativas a utilizar cuando se realiza cualquier tipo de levantamiento que incluya técnicas GNSS, y otro, proveer a los clientes o contratistas de servicios de posicionamiento una ayuda para la preparación de términos de referencia contractuales.

Este manual de práctica está dividido en 2 partes, en la primera se ofrece un resumen de los criterios más importantes que deben ser considerados en todo levantamiento GNSS, en tanto que la segunda parte es una explicación técnica que desarrolla los temas de la primera parte.


Los contenidos desarrollados son los siguientes:

Parte 1 – Directrices
1.      El rol de los GNSS en los levantamientos.
2.      Documentación de levantamientos GNSS.
3.      Operaciones de levantamiento GNSS (incluye planificación, trabajo de campo/observaciones, procesamiento de datos, sistemas de referencia, informes, etc.).

Parte 2 – Comentarios técnicos
4.      Métodos de levantamiento GNSS.
5.      Consideraciones operativas.
6.      Marcos de referencia.
7.      Aspectos de calidad (incluye planificación, diseño, procedimientos de campo, control de calidad de sistemas en tiempo real, procedimientos de gabinete).

En forma complementaria, la publicación dispone de los siguientes apéndices:
A.     Verificación, pruebas y mantenimiento de equipos GNSS.
B.     Información sobre tipos de receptores.
C.     Bibliografía y lecturas adicionales.
D.     Especificaciones de ejemplo.
E.      Procedimientos de ejemplo.

Para acceder a la publicación haga clic aquí. (Archivo .pdf, tamaño 1,2 MB)

sábado, 11 de junio de 2011

GPS en Tiempo Real utilizando Internet

Disertante: Gustavo Noguera – Grupo de Geodesia Satelital Rosario, Departamento de Geotopocartografía, Escuela de Agrimensura.

Fecha y lugar: 15/06/2011 a las 18:00hs en el Aula 23, Av. Pellegrini 250, FCEIyA, UNR – Rosario.

Resumen:
Existen diversas metodologías de medición que permiten obtener coordenadas en un sistema global utilizando GPS. Muchas aplicaciones requieren determinar las coordenadas en forma instantánea y con mejores precisiones que las que puede otorgar un receptor del tipo de los llamados navegadores. Esta modalidad es conocida como "tiempo real" (RT), y en este caso es necesario transmitir correcciones y observaciones desde una estación base al receptor que opera el usuario. En la actualidad esta transmisión puede realizarse utilizando Internet mediante el protocolo denominado NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol). De esta manera el usuario de GPS, tanto para el caso de navegadores como para receptores de mejor precisión, obtiene las correcciones generadas en Estaciones Permanentes GPS, como la que funciona en la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la UNR. Estas correcciones mejoran sustancialmente la precisión en las coordenadas obtenidas, permitiendo aplicaciones de diversos tipos: agrimensura, sistemas de información geográfica, obras de ingeniería, agricultura de precisión, transporte, etc., garantizando la georreferenciación de los resultados obtenidos. En la charla se describen los fundamentos de esta metodología y la forma en que se puede acceder a las correcciones.

La presentación de charla se encuentra disponible aquí. (4,7 Mb)