lunes, 3 de diciembre de 2012

Transformaciones entre Marcos de Referencia (Primera Parte)

Se incluirán tres documentos referidos a los temas del título.

El primero dedicado a la transformación por velocidades. El segundo presentando la transformación entre marcos y el tercero con ejemplos numéricos correspondientes a los anteriores.

Sobre el problema consideramos algunas cuestiones básicas:
  • Para realizar la transformación entre marcos ambos deben estar en la misma época, motivo por el cual consideramos en primer lugar la transformación por velocidades.
  •  La interpolación por velocidades no siempre es lineal, dado que las mismas sufren saltos cuando se produce un sismo.
  • El valor de las velocidades será distinto si se utiliza el modelo Vemos 2009 o los datos SIR11P01, como consecuencia de las actualizaciones que determinan las estaciones continuas.
  • En áreas cercanas a los Andes es preciso tener las mayores precauciones en el cálculo.
  • Los marcos con el dato de la época comienzan, en la Argentina, con POSGAR 98.

Velocidades

Los puntos fijos que conforman las redes geodésicas no son tan fijos, es decir que se mueven por efectos del movimiento de la corteza terrestre. Si bien este fenómeno era bien conocido, los desplazamientos no fueron cuantificables con precisión hasta la aparición del posicionamiento satelital GPS. Para detectar y cuantificar el movimiento de los puntos sobre la superficie terrestre se utilizan las estaciones GNSS permanentes que permiten detectar la variación de las coordenadas en el tiempo y determinar consecuentemente sus velocidades. Por tal razón, los marcos dereferencia modernos tienen asociada una época de definición, es decir que los valores de las coordenadas publicados son válidos o están asociados a un momento temporal específico.

Las velocidades podemos obtenerlas de dos fuentes distintas:

1)      las EEPP con más de dos años de funcionamiento cuentan con las velocidades dadas en coordenadas geocéntricas calculadas en la solución multi-anual SIR11P01 de la red SIRGAS-CON, las cuales se encuentran disponibles en el archivo: http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/SIR11P01.VEL, o bien
2)      utilizando el modelo de velocidades para América del Sur y El Caribe (VEMOS 2009) (Drewes & Heidbach, 2009) disponible, junto con el software de interpolación en: http://www.sirgas.org/index.php?id=54

Respecto a la opción 1 corresponde a datos calculados directamente en los sitios de observación, en tanto que la segunda alternativa corresponde a datos interpolados en base a una cuadrícula de 1° x 1° de velocidades lineales horizontales, cuya precisión en promedio es cercana a 1,5 mm./año (SIRGAS, 2012).

Cuándo aplicar velocidades

  1. En mediciones geodésicas de alta precisión (redes, densificación de redes, etc.).
  1. Cuando la época de la observación no coincide con la época de referencia y queremos comparar valores de coordenadas determinadas con exactitudes centimétricas. Hay que tener en cuenta aquí que la magnitud de las correcciones crece en la medida en que se incrementa el lapso de tiempo entre la época de referencia o de definición del marco y la época en que realizamos las mediciones GNSS. Esto es muy importante considerarlo para aplicar a las soluciones de Posicionamiento Puntual Preciso (PPP).
  1. En zonas donde existen deformaciones por procesos geodinámicos, o bien que se encuentran ubicadas en diferentes placas tectónicas. En estos casos hay que tener en cuenta las observaciones efectuadas en zonas dónde se han producido terremotos.
  1. Si se modifica el marco de referencia y la época del nuevo es bastante distinta del anterior. Como ejemplo citamos el caso que se describe en la presentación titulada “Transformación de marcos nacionales de referencia entre dos épocas diferentes: Caso Colombia” por Drewes, H., Ramírez, N., Sánchez,  L. & Martínez W. 

Cuándo no aplicar velocidades

  1. En mediciones para levantamientos topográficos, catastrales y mensura, en que las correcciones a aplicar son despreciables respecto al margen de tolerancia impuesto, o bien que las correcciones estén por debajo de la precisión instrumental.
  1. En zonas dónde la placa tectónica pueda considerarse estable y no esté próxima a áreas de máxima deformación.
Para el primer caso, hay que tener en cuenta que las velocidades son solamente aplicables a aquellos marcos de referencia que están vinculados a SIRGAS y que, por lo tanto, tienen una época de referencia definida. En nuestro caso tenemos a: POSGAR 98 (1995.4) y POSGAR 07 (2006.6).

Para el segundo caso, se asume que los extremos de los vectores medidos se desplazan a la misma velocidad o que sus velocidades diferenciales pueden considerarse “nulas” y que, por consiguiente, sus longitudes son independientes del marco de referencia utilizado.

Observaciones:
A esta altura, corresponde realizar la siguiente aclaración relacionada al uso de cualesquiera de las dos alternativas mencionadas para obtener valores de velocidades, en zonas que han sido afectadas por deformaciones producto de terremotos. Por ejemplo, los datos obtenidos de SIR11P01 (en las zonas afectadas) son válidos hasta la fecha del evento sísmico, luego de él no tienen ninguna validez. Lo mismo sucede con VEMOS, que expresa sus resultados cuantificados linealmente, es decir que no incluye los saltos de coordenadas producidos por los terremotos. Además, luego de dichos eventos, las velocidades pueden no tener el mismo monto y sentido que tenían antes. En el siguiente ejemplo, se muestran los vectores de desplazamientos horizontales en la semana posterior al terremoto del Maule, Chile del 27 de febrero de 2010.


Fuente: Instituto de Investigaciones Geodésicas de Alemania,  http://dgfi.badw.de/
Estación CONZ (30 oct 2012) y el jalón que indica su posición (a 3.05 metros) antes del terremoto del 27 de febrero de 2010. Fotografía: cortesía Laura Sánchez, SIRGAS/DGFI.

Observemos que esta situación es particularmente crítica en la región de Cuyo, parte de la región pampeana y noroeste de la patagonia. La solución a este problema pasa por conocer la relación entre las coordenadas antes y después del terremoto. En el trabajo “Modelado de movimientos no lineales en el mantenimiento de marcosde referencia” de Drewes, H., Báez, J., Cimbaro, S. & Sánchez L., se ilustra el problema y las soluciones encontradas a la fecha.

Por lo tanto en esta región no resulta válido obtener los valores de velocidades de las fuentes citadas al comienzo de la nota.

Fuentes consultadas:

Drewes, H. (2004). Procesamiento de información GPS con relación a marcos de referencia
SIRGAS (2012), sección velocidades, http://www.sirgas.org/index.php?id=54

Nota elaborada por los Agrimensores Leonardo B. Ivars, Rubén C. Rodríguez & Gustavo Noguera.

miércoles, 21 de noviembre de 2012

Reunión SIRGAS 2012

El evento se realizó entre el 29 y 31 de Octubre pasados en la ciudad chilena de Concepción.

El propósito principal de esta reunión ha sido convocar a la comunidad de SIRGAS, especialmente a los miembros del Comité Ejecutivo, de los Grupos de Trabajo y de los proyectos específicos, para que presenten los avances alcanzados durante el año 2011 en las actividades relacionadas con el marco de referencia y, después de evaluar los proyectos en desarrollo, delinear nuevos planes de trabajo que permitan la participación activa de SIRGAS en temas geodésicos de actualidad global.

En el documento de la sesión de cierre de la Reunión Anual, sus autores informan que en el evento participaron 135 profesionales provenientes de Alemania, Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Costa Rica, Ecuador, Guatemala, México, Panamá, Perú, Uruguay, Estados Unidos y Venezuela. En tanto que en la Escuela SIRGAS / Asociación Internacional de Geodesia / Instituto Panamericano de Geografía e Historia en Posicionamiento GNSS en tiempo real, que se realizó en la semana previa a la reunión, participaron unos 50 profesionales.


Informes nacionales con relación a las actividades vinculadas a SIRGAS presentaron los siguientes 12 países: Argentina, Bolivia, Chile, Colombia, Costa Rica, Ecuador, Guatemala, México, Panamá, Perú, Uruguay y Venezuela.

En la página  http://www.sirgas.org/index.php?id=231 se encuentran disponibles todas las presentaciones realizadas.

Desde el punto de vista de su importancia para la práctica profesional destacamos los trabajos:

  • "Análisis estadístico de las precisiones del posicionamiento a tiempo real en Argentina" por M.F. Camisay, M.V. Mackern, L. Di Marco, M.L. Mateo y C. Brunini; y
  • "PPP-RTK: una alternativa de posicionamiento preciso en tiempo real en regiones de estaciones permanentes poco densas" por G. Noguera y A. Mangiaterra.
No obstante, todas las presentaciones publicadas constituyen una excelente referencia para quienes deseen mantenerse actualizados con los últimos avances de la geodesia a nivel nacional y regional.




domingo, 28 de octubre de 2012

Galileo, otro paso adelante.

Fueron puestos en órbita el tercer y cuarto satélites de la constelación del Sistema de Navegación Global de la Unión Europea el pasado 12 de octubre, desde el puerto espacial Europeo ubicado en la Guyana Francesa. Estos vehículos espaciales se unirán al primer par de satélites lanzados hace un año con el objetivo de completar la fase de validación del programa Galileo.



Las cargas útiles de los satélites fueron diseñadas, fabricadas y probadas en el Reino Unido por Astrium, en tanto que otra empresa británica, la Surrey Satellite Technologies Ltd. construirá las cargas útiles para los próximos 22 satélites que formarán la constelación operacional.

Con cuatro satélites idénticos ahora en órbita se forma una mini-constelación completamente operativa, con lo cual la Agencia Espacial Europea validará la eficacia del sistema de posicionamiento, antes del despliegue de los satélites operativos restantes.

La Comisión Europea prevé para los satélites adicionales que se lanzarán cada 3 meses a partir de la primavera de 2013, alcanzar un total de 18 para poder declarar en el 2015 la Capacidad Operativa Inicial. A esta altura, los primeros servicios de Galileo deberán estar certificados como listos para ser utilizados.

La Comisión Europea estima que entre el 6 y 7% del Producto Bruto Interno Europeo -alrededor de 800 mil millones de euros- dependen de los negocios alrededor de la navegación por satélite que actualmente prestan los sistemas GPS y GLONASS.

Fuentes consultadas:


domingo, 9 de septiembre de 2012

Cálculo de las coordenadas de los puntos intermedios de la geodésica


El ejemplo se presenta  para una línea geodésica  entre dos puntos separados 10 km con el objeto de intercalar un punto cada kilómetro. 

Los extremos de la línea son:
Arce  -30°/-60°
Boj  -29.9361912/-59.9267611

entre los que se deduce (por ejemplo mediante las fórmulas de Robbins) que el acimut de Arce a Boj es 45° y el inverso (de Boj a Arce) 224.9634146° y la distancia 10000 metros.

Las filas 1 a 3 especifican el elipsoide elegido.

Línea Geodésica

Las columnas B a J (filas 21 a 42) son el cálculo de las coordenadas de los sucesivos puntos desde Arce y las columnas M a U el mismo cálculo desde Boj. Se nota que en el primer caso las distancias crecen (1000; 2000; etc.) y en el segundo decrecen (9000; 8000; etc.) a fin de obtener las coordenadas de los puntos homólogos. Las mismas aparecen en las filas 37 y 38 (en radianes y grados) para la latitud y en las filas 41 y 42 para la longitud.

En las columnas B a K:
  • en las filas 47 y 48 se copian las coordenadas obtenidas desde Boj,
  • en las filas 50 y 51 se calculan las diferencias , para latitud y longitud, entre ambos juegos de datos, y
  • finalmente las filas 53 y 54 son las coordenadas  de la geodésica resultantes de la interpolación entre ambos juegos de coordenadas.

Las fórmulas utilizadas son las llamadas Clarke best formulae, sin embargo para distancias hasta 30 km pueden usarse las más conocidas de Puissant.

Para quienes no estén familiarizados con el uso de la planilla Excel incluimos una dirección de internet que puede resultar útil  http://www.monografias.com/trabajos6/curba/curba.shtml

La planilla de cálculo se encuentra disponible aquí.  

Autor: Agrim. Rubén C. Rodríguez

miércoles, 25 de julio de 2012

50 años de geodesia Argentina - Principales contribuciones

Es el título de un trabajo escrito por uno de los principales actores de la geodesia en nuestro país, el Agrim. Rubén Rodríguez, y constituye una recopilación de las actividades geodésicas y cartográficas desarrolladas durante los últimos cincuenta años en la Argentina, es decir desde cuando aparecieron los primeros satélites artificiales que modificaron los procedimientos destinados a establecer el marco de referencia geodésico a la actualidad.

Punto origen del sistema Campo Inchauspe 69
 
El documento se compone de las siguientes doce secciones: las redes geodésicas Argentinas; las redes Sudamericanas; la etapa Doppler; POSGAR; SIRGAS; las estaciones permanentes; las redes provinciales y el PASMA; estándares; las proyecciones cartográficas y una lista detallada de publicaciones que permiten ampliar los contenidos o buscar detalles de interés que no han sido mencionados. La última sección está escrita por el Dr. Antonio Introcaso y está dedicada a la geodesia física e incluye complementariamente bibliografía específica.

Mapa que muestra los puntos Doppler
 medidos en 1977 por el ex IGM
 
El documento se encuentra disponible aquí.

martes, 17 de julio de 2012

Galileo interoperable con GPS

Los dos primeros satellites de la Agencia Espacial Europea (ESA) han alcanzado su último hito, la transmisión de señales de prueba en un esquema de modulación diseñado para permitir una completa interoperabilidad con el GPS una vez que los servicios de Galileo comiencen a estar operativos.

“Se trata de una técnica de modulación avanzada que ofrece una sólida protección contra las interferencias de la señal y las reflexiones parásitas conocidas como multipath”, dijo Marco Falcone, director de Servicios del sistema Galileo.

“Cabe destacar que esta es también la versión europea de la señal estándar binaria de código multiplexada acordada con los Estados Unidos para la interoperabilidad entre Galileo y GPS. De manera que esta transmisión nos ayuda a demostrar cómo los dos sistemas trabajarán juntos en el futuro sin riesgo de interferencia de la señal.”


Los dos primeros satélites de Galileo fueron lanzados desde el Puerto Espacial Europeo situado en la Guayana Francesa, el 21 de octubre de 2011, y desde entonces se han ido estableciendo progresivamente a través de sus pasos una serie de pruebas.

Estos satélites están sirviendo para validar el diseño del sistema Galileo, además de ser elementos totalmente funcionales de un total de 30 satélites que conformarán la constelación definitiva.

Cuatro satélites, el número mínimo necesario para conseguir una posición fija a nivel de usuario, estarán disponibles durante este año. Precisamente, durante el otoño Europeo serán lanzados en conjunto dos nuevos satélites desde la Guyana Francesa.

Una vez que estos vehículos espaciales estén en funcionamiento
, Galileo tendrá su núcleo operativo completo, y tendrá la capacidad real de realizar mediciones cuando los cuatro satélites sean visibles de un receptor.

Fuente: Agencia Espacial Europea, http://www.esa.int/esaNA/SEMOXAKXB4H_index_0.html

domingo, 17 de junio de 2012

La Agrimensura frente a los desafíos de la Geodesia en el tercer milenio

Es el título de la conferencia que el Dr. Claudio Brunini, presidente de SIRGAS, ofreció en el XI Congreso Nacional y VIII Latinoamericano de Agrimensura, realizado en Carlos Paz, Provincia del Córdoba, el pasado mes de mayo.

Como resumen introductorio el autor ha planteado, por una parte, que las coordenadas determinadas de acuerdo con el estado del arte accesible en la actualidad, son más perdurables y más económicas que el mejor construido de los monumentos; y por la otra, que la formación profesional que adquiere el Agrimensor en su carrera universitaria, y luego de graduarse a través de la actualización profesional, debe garantizar una compatibilidad racional de la práctica profesional con los avances tecnológicos y científicos en el campo de la Geodesia.


Un aspecto fundamental de la exposición giró en torno a la necesidad de establecer un límite entre la Geodesia científica y la Geodesia práctica. Más precisamente, el Dr. Brunini señaló que la Agrimensura debe convivir con una Geodesia que debe satisfacer dos demandas fundamentales: las de la cartografía y el catastro, y la de contribuir a la comprensión del cambio global y la geodinámica. Esa convivencia requiere de los Agrimensores dos esfuerzos principales: comprender el cambio conceptual que implica pasar del punto fijo con coordenadas invariables en el tiempo, al punto fijo con coordenadas que cambian constantemente; además y esencial desarrollar un criterio que delimite una frontera racional entre utilizar un marco de referencia con un conjunto de coordenadas que cambian todos los días, y un marco de referencia congelado que no cambie las coordenadas jamás.

La presentación se encuentra disponible aquí.

Agradecemos al Dr. Claudio Brunini por su colaboración.

sábado, 9 de junio de 2012

Seminario Técnico IAG-FIG-ICG sobre Marcos de Referencia en la Práctica

La Asociación Internacional de Geodesia (IAG), la Federación Internacional de Agrimensores (FIG) y el Comité Internacional sobre GNSS (ICG) organizaron un Seminario previo a la Semana de Trabajo de la FIG, los días 4 y 5 de Mayo del corriente. El evento se realizó en la Casa Italiana de Providencia y Asistencia al Geómetra en ejercicio liberal de la profesión, ubicada en Roma, y participaron del mismo 42 delegados.

Los saludos de bienvenida e introducción al evento estuvieron a cargo del  presidente de la Comisión 5 de la FIG.


Las actividades del seminario giraron en torno a presentaciones que luego fueron discutidas por los participantes. El Presidente de la IAG, Chris Rizos, expuso sobre el tema El Rol de la Geodesia – Sistema de Observación Geodésico Global y Tendencias Futuras, presentando un panorama de la transición de la geodesia tradicional a la geodesia moderna, describiendo la evolución de los roles, el impacto de las infraestructuras de posicionamiento y los servicios asociados, la importancia fundamental de la definición del marco de referencia, y las contribuciones a las geociencias y al Sistema de Observación Geodésico Global.

El Dr. Zuheir Altamimi del IGN de Francia, disertó sobre los Sistemas y Marcos de Referencia Terrestre Globales, discutiendo las teorías relacionadas al ITRS, ITRF y WGS84, las transformaciones entre marcos, como está determinado el ITRF, y como las técnicas geodésicas tales como el VLBI, GNSS, DORIS y SLR contribuyen a su realización.

El Ingeniero Joao Torres y el Dr. John Dawson abordaron las cuestiones relacionadas a los Marcos de Referencia Regionales y Nacionales. En esta sesión se describieron las relaciones matemáticas entre el ITRF y los marcos de referencia EUREF (Europa) y APREF (Asia-Pacífico) empleándolos como casos de estudio. Los temas abordados incluyeron la definición, realización, la infraestructura de estaciones GNSS permanentes y campañas geodésicas, las transformaciones y el monitoreo de los referidos marcos.

Otros ejemplos de realizaciones del ITRF fueron ofrecidos por el Dr. John Dawson, el Profesor Wolker Schwieger, y el Sr. Nic Donnelly. En esta sesión los delegados proveyeron casos adicionales describiendo como fueron realizados los marcos de referencia en relación al marco regional o al ITRF, junto a algunos problemas y cuestiones locales. Además se incluyó en la discusión de temas casos de un país dentro de una placa tectónica, en contraposición a uno que se encuentra en el límite entre placas.

La Sra. Ruth Neilan presentó los Servicios del IGS y Otras Iniciativas, en la cual ofreció una visión general acerca de cómo estos servicios y otras iniciativas contribuyen a los sistemas de referencia globales, regionales y nacionales; cuales son las prestaciones del IGS; y cómo los organismos interesados pueden contribuir a esta red mundial y cuales son los requisitos para hacerlo. 

Participantes del Seminario, fuente: http://www.fig.net/commission5/index.htm

El Dr. Dan Roman abordó el tema Gravedad y Sistema de Altura Mundial. El presentador enfocó la relación entre varios aspectos del campo de gravedad terrestre como el geoide, geopotencial, gravedad, desviación de la vertical y alturas físicas (ej: sobre el nivel medio del mar). La exposición también dio cobertura a los diferentes medios para observar el campo de gravedad y cómo los datos resultantes se combinan para producir modelos para la determinación de alturas tanto a escala global, como a nivel local para los Sistemas Verticales Nacionales.

La Sra. Sharafat Gadimova, el Dr. Lawrence Lau, y el Sr. Larry Hothem realizaron exposiciones sobre el tema Entorno GNSS Múltiple. Los presentadores ofrecieron un panorama general del plan de trabajo del ICG, sus actividades y el foro de proveedores. Además hubo presentaciones sobre el estado del arte y nuevas cuestiones relativas a un entorno de múltiples GNSS, que incluyeron informaciones relativas a señales, aumentación y espacio, e impacto técnico de múltiples GNSS en las aplicaciones y técnicas de posicionamiento.

Otra sesión fue sobre Estándares y Trazabilidad del Marco de Referencia Geodésico y GNSS, con aportes del Dr. David Martin y el Sr. Larry Hothem. Fueron presentados un panorama general de las normas, mejores prácticas y trazabilidad respecto a los marcos de referencia, las mediciones GNSS, la serie de estándares ISO 9000, la normas ISO 17123 sobre laboratorios de calibración, la serie del Comité Técnico 211 sobre Geomática, y en particular, la norma ISO 19111 sobre referenciación espacial por coordenadas.  

Los Sres. Graeme Blick y Richard Stanaway expusieron sobre Modelos de Deformación en 4D para Marcos de Referencia. La presentación examinó los conceptos atinentes a los marcos de referencia en 4D, las ventajas y desventajas de los marcos estáticos, semi-dinámicos y dinámicos, y el desarrollo de modelos de deformación que incorporan los efectos de eventos tales como terremotos. Esta información fue explicada acompañando casos de estudio de Australia y Nueva Zelanda.

En definitiva, este seminario ha sido una de las más relevantes y significativas contribuciones sobre los aspectos prácticos de los Marcos de Referencia Geodésicos, como asimismo de las tecnologías asociadas que contribuyen a la realización de los mismos, particularmente el posicionamiento satelital, acerca de cuyo futuro han informado en forma pormenorizada  miembros del Comité Internacional sobre GNSS y otros expertos.

Las presentaciones se encuentran disponibles en: http://www.fig.net/pub/fig2012/techprog.htm#IAG, o bien en

Fuente: sitio web de la Comisión 5 sobre Posicionamiento y Mediciones de la FIG, http://www.fig.net/commission5/index.htm

miércoles, 16 de mayo de 2012

Estaciones permanentes, posicionamiento en Tiempo Real y PPP

El presente trabajo es de autoría de Eduardo Huerta, Aldo Mangiaterra y Gustavo Noguera de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario, y ha sido presentado en la modalidad póster en el XI Congreso Nacional y VIII Latinoamericano de Agrimensura. A continuación acompaño el resumen de esta presentación:

TR: Es conocida la modalidad de obtención de coordenadas en Tiempo Real transmitiendo las correcciones por radio. Desde hace poco tiempo se ha desarrollado un nuevo protocolo (denominado NTRIP) que consiste en la transmisión del RTCM vía Internet y se lo ha homologado como un estándar. Permite DGPS y RTK.
Los usuarios de esta tecnología son fundamentalmente los Profesionales de la Agrimensura, como así también tiene cabida en la agricultura de precisión, transporte, obras civiles, etc.
En este trabajo nos referimos al caso de la implementación de NTRIP en Estaciones  Permanentes, aunque también puede aplicarse en casos de base particular.
Se resaltan sus ventajas, entre las que podemos mencionar: permite el replanteo, se obtienen los resultados (coordenadas) en el campo, lo que brinda cierta “tranquilidad” respecto del posproceso y, fundamentalmente, se obtiene lo que denominamos “georreferenciación segura” ya que al usar correcciones emitidas por estaciones permanentes se tiene el resguardo de estar partiendo de coordenadas de referencia en el marco oficial (en la modalidad tiempo real las coordenadas de la estación de referencia están incluidas en la corrección).
Como limitante requiere de acceso a Internet en el campo de medición (p. ej. a través
de modem celular).
Para evaluar sus posibilidades se realizó experimentación, caracterizando precisiones obtenibles, tiempo de convergencia en función de la distancia base-remoto. Se muestran las metodologías empleadas y los resultados obtenidos.


PPP: la sigla significa Posicionamiento Puntual Preciso, en la práctica se logran coordenadas precisas de un receptor geodésico (generalmente multi-frecuencia) operando en forma “aislada” o sea sin vincular a una estación permanente en particular. La técnica de PPP hace uso de efemérides precisas, correcciones a los relojes de los satélites y un modelado de la atmósfera. Los resultados se obtienen procesando las observaciones, generalmente mediante aplicaciones on line. La calidad de la solución depende del tiempo de toma de datos. Es necesario manejar conceptos de marcos de referencia y época de las coordenadas para expresarlas en el marco de referencia local.
Se realizó experimentación para caracterizar precisiones obtenibles y tiempo de convergencia de la solución. Se muestran las metodologías empleadas y los resultados obtenidos.

Para ambos casos (Tiempo Real y PPP) se propone a los Catastros adecuar la normativa de Georreferenciación a fin de posibilitar su utilización.

Finalmente se reformula el concepto de “Red de Estaciones Permanentes”. Por ahora estamos haciendo uso de las estaciones permanentes como un conjunto de estaciones aisladas, o sea las usamos de manera independiente, vinculándonos a solo una de ellas, generalmente las mas cercana.
Tanto en posproceso como en tiempo real, la metodología tradicional consiste en elegir una estación, la que tomamos como referencia.
Proponemos pasar a un verdadero concepto de Red, en el cual al posicionarnos en una región circunscripta por varias estaciones permanentes lo hacemos respecto todas ellas  simultáneamente y no solo a una.
Tanto en la modalidad tiempo real como en postproceso esta técnica permite compensar errores y calcular una corrección ponderada teniendo en cuenta la información de todas la estaciones permanentes circundantes (existen diversas formas iMAX, VRS estación de referencia virtual, etc.)
Además, la red se autocontrola, pudiendo detectar anomalías en alguna estación en particular. Este control ya es posible en la actualidad con el recálculo semanal que efectúan los centros de procesamiento de SIRGAS (en Argentina CIMA e IGN-Ar).
De manera simplificada, podemos aplicar el concepto en pos-proceso y con las herramientas que contamos actualmente, en vez de vincularnos a una sola estación hacerlo a dos o mas, lo que genera redundancia de observaciones y por lo tanto una posibilidad de control.

Se propone a los Catastros, IGN, Colegios de Agrimensores, etc. densificar la cantidad de estaciones permanentes y disponer de programas que hagan uso del concepto de Red. Mencionamos como antecedente el proyecto “Infraestructura de Estaciones Terrestres para la Georreferenciación en la Provincia de Santa Fe”, de los autores.”

La presentación completa se encuentra disponible aquí.

Agradecemos a Gustavo Noguera por su colaboración.

martes, 8 de mayo de 2012

La Geodesia práctica en el Congreso de Agrimensura 2012

En el XI Congreso Nacional y VIII Latinoamericano de Agrimensura, realizado días pasados en Carlos Paz, Córdoba, se han presentado un número importante de trabajos vinculados con la temática de este blog, pudiendo citar a los siguientes:

  1. Mensuras y Georreferenciación. Autores: Huerta E., Mangiaterra A. & Noguera G..
  2. Desarrollo de un servicio automatizado de procesamiento de observaciones GPS en Argentina. Autores: Alvis Rojas H., Gende M. & Mackern V..
  3. Influencia de las tormentas solares sobre las señales de observación GNSS. Autores: Alvis Rojas H. & Mackern V..
  4. tdaGEOBA: modelo en línea para transformar alturas geodésicas en alturas sobre el nivel medio del mar en el ámbito de la Provincia de Buenos Aires. Autores: Perdomo R, Del Cogliano D., Fernandez G., Mendoza L., Gomez M. E. & Bagú D.
  5. NTRIP y su implementación. Autora: Salazar, Silvana.
  6. Georreferenciación de levantamientos parcelarios a marcos de referencia modernos. Autoras: Mateo M. L. & Mackern V..
  7. Aplicaciones de NTRIP en Argentina, ventajas e inconvenientes encontrados. Autores: Camisay M. F., Mackern V., Di Marco L. & Mateo M. L..
  8. Métodos para el cálculo del geoide, y rol de los modelos geopotenciales globales en su estimación. Autores: Gomez M. E. , Del Cogliano D. , Bagú D. , Perdomo R. &, Mendoza L..
  9. Modelo de Geoide para la provincia de Santiago del Estero. Estado actual. Autores: Goldar J.E., Gutiérrez C. A. & Bonetti C. A..
A estos artículos hay que agregar el webinario del ciclo de conferencias pre-congreso sobre la georreferenciación en los levantamientos catastrales; la mesa taller sobre coordenadas jurídicas;  y la conferencia del Dr. Claudio Brunini, Presidente de SIRGAS, titulada: La Agrimensura frente a los desafíos de la Geodesia en el Tercer Milenio.

En principio, y como lo indica el título de este post, la geodesia práctica fue el centro de todas estas presentaciones, y dentro de ésta podemos distinguir claramente cuatro sub-temas principales que han concentrado el interés de los diversos ponentes:

-          la georreferenciación en la mensura;
-          el manejo de las velocidades o la cuarta coordenada t en los marcos de referencia geodésicos modernos;
-          los servicios de posicionamiento en PP y TR desarrollados a partir de las estaciones GNSS permanentes; y
-          los desarrollos de modelos de geoide.



A continuación, agrego unos breves comentarios de algunos de trabajos enumerados. En el primero de ellos, se abordó el significado y los fundamentos de la georreferenciación, se expuso asimismo el papel de la georreferenciación en la mensura y como efectuarla y controlarla, finalmente los autores propusieron unas líneas de acción para los organismos catastrales provinciales.

El segundo trabajo mostró el desarrollo de un servicio de procesamiento automatizado apoyado en un software científico. La aplicación está orientada a la comunidad de usuarios que desconoce las técnicas de post procesamiento en cuanto a algoritmos matemáticos, e intenta ofrecer un servicio de procesamiento para una y dos frecuencias de forma simple y transparente. Los usuarios solo tienen que enviar sus archivos de observación, recibiendo como resultado en su dirección de e-mail los resultados, junto a un informe de la precisión obtenida para cada una de las componentes de las coordenadas. Por otra parte, este servicio posibilitará que los organismos catastrales y otras instituciones que exijan la georreferenciación como parte de sus trabajos, puedan realizar controles sobre los resultados de los procesamientos.

En la cuarta presentación se mostró el desarrollo de un modelo de geoide para Buenos Aires, construido a partir de información de unos 400 puntos con doble cota (ortométrica + elipsoidal) y otros datos como los provenientes del modelo geopotencial global EGM 2008, cuyo objetivo es ofrecer una aplicación on-line que permita calcular el valor de N, y con ello derivar alturas sobre el nivel del mar a partir de las alturas GPS en cualquier sitio del territorio provincial.

En la sexta presentación, se ha mostrado la preocupación en torno a la actualización de los marcos de referencia y el desplazamiento a que están sometidos los puntos de referencia de las redes. Además, la disertante ofreció una serie de ejemplos específicos que muestran lo que está sucediendo a nivel de georreferenciación en distintas zonas del país, fundamentalmente en Mendoza, dónde el terremoto de Chile afectó notablemente la posición de los puntos del marco de referencia, y en la región pampeana, dónde el efecto ha sido sensiblemente menor o digamos prácticamente insignificante para la gran mayoría de aplicaciones prácticas. Finalmente, se ha propuesto una metodología para trabajar la actualización de las coordenadas mediante la utilización de velocidades y la posterior transformación de coordenadas en el marco oficializado por cada organismo.

El siguiente trabajo, Aplicaciones de NTRIP en Argentina, tuvo como objetivo principal evaluar la aplicabilidad de las técnicas de posicionamiento a Tiempo Real, haciendo uso de las estaciones de la red RAMSAC-NTRIP. En forma complementaria, los autores buscaron identificar las ventajas y las desventajas de los diferentes tipos de configuraciones posibles, esto en cuanto a los equipos disponibles en el mercado que tienen la capacidad para trabajar con el nuevo protocolo NTRIP.

Finalmente, en la octava presentación se describieron los diversos métodos para elaborar modelos de geoide, considerando a las técnicas geométricas, gravimétricas y combinadas. Quedo claro de la exposición que es importante tener en cuenta que en todos los casos se pueden alcanzar precisiones a nivel de centímetros para la obtención del valor de N, siempre que se haga un tratamiento adecuado de los datos. Para ilustrar con casos prácticos como se desarrolla la construcción de estos modelos, se ofrecieron ejemplos de las provincias de Buenos Aires y Tierra del Fuego. Por último, se mencionó la utilidad de los modelos geopotenciales globales para estimar la ondulación geoidal a nivel de decímetros, además de su aporte a la reducción de observaciones gravimétricas y los métodos de interpolación.

lunes, 30 de abril de 2012

Antecedentes normativos y comentarios relacionados con la georreferenciación de parcelas

El listado de normas provinciales que se adjuntan al pie, corresponden a aquellas jurisdicciones que han instrumentado la georreferenciación en mensuras. En algunos casos son anteriores y en otros posteriores a lo que estableció al respecto la Ley Nacional de Catastro 26.209  (Art. 5, inciso a). Las resoluciones de las Provincias de Santa Fe, Entre Ríos, Formosa y Tucumán, disponen de criterios instrumentales similares, en tanto que el resto de las normas son diferentes en cuanto a las pautas aplicadas. Dejo aclarado que el listado que agrego no es exhaustivo, sino limitado a las normas a las que he tenido acceso en base a consultas personales, o bien accediendo a las mismas desde distintos sitios web oficiales.

De la lectura de estas normas se desprenden algunos aspectos interesantes para considerar, el primero es su alcance, es decir cual es el universo de inmuebles al que se aplica. La otra cuestión es el procedimiento, es decir si la norma establece o prescribe un modo específico de realizar la georreferenciación. Otra variable importante es la definición de una tolerancia o exactitud que debe satisfacer el proceso. Finalmente esta el aspecto documental, en cuanto a la información complementaria que debe aportar el profesional a la administración, fundamentalmente todo aquello que hace a los metadatos de la vinculación.


Respecto al procedimiento como regla casi generalizada, las normas no establecen un procedimiento definido para realizar los trabajos de georreferenciación, con excepción de lo establecido en la Disposición 384/2009 de la Dirección de Geodesia de la Provincia de Buenos Aires. Dicha norma divide la vinculación en dos pasos, uno es la medición de un vector largo, el que va desde el punto fijo o estación permanente a un vértice de la parcela,  y un vector corto, es decir desde un vértice de la parcela a otro para fijar la orientación. Además establece tiempos de observación para las mediciones GPS en función de la distancia y tipo de receptor. La Disposición 583/2011 del citado organismo introdujo una modificación en el proceso, señalando que en aquellos casos que la parcela se encuentre a una distancia menor a 5 km. de un punto de la red, la vinculación puede realizarse por radiación, tanto para determinar las coordenadas de un vértice como para obtener el acimut o la orientación. Esta determinación puede hacerse con una observación GPS mayor a 30 minutos que de cómo resultado una solución fija para las ambigüedades de la fase.

Sobre este aspecto de la georreferenciación cabe preguntarse: ¿es la administración quien debe señalar el cómo?, o ¿la administración solo debe limitarse a fijar unas tolerancias y dejar librado al criterio del profesional como alcanzarlas?.

Es llamativo observar que en algunas normas no se indiquen las tolerancias para el proceso de vinculación de mensuras a la red geodésica. Además, en caso de indicarlas, deberían estar acompañadas de una medida de exactitud asociada. Por ejemplo, si se pretende que la tolerancia se vea cumplida con una probabilidad del 95% puede utilizarse el producto resultante entre 2,5 y la desviación estándar, en cambio si solo utilizamos esta última tendremos un nivel de probabilidad menor, alrededor del 67 %. Un tema adicional para considerar sobre este aspecto, es armonizar con otras normas complementarias la exactitud absoluta (respecto al marco de referencia) con la exactitud relativa (entre los vértices de la mensura entre sí).

A continuación, indico el listado de normas al que hice referencia al inicio de estos comentarios:

Provincia de Buenos Aires. DIRECCIÓN DE GEODESIA: Disposición N°384/2009 y modificatoria N° 538/2011.

Provincia de Córdoba. DIRECCIÓN GENERAL DE CATASTRO. Resolución Normativa única 01-2011.

Provincia de Entre Ríos. DIRECCIÓN GENERAL DE CATASTRO. Resolución N° 11/2010

Provncia de Formosa. MINISTERIO DE ECONOMÍA, HACIENDA Y FINANZAS y DIRECCIÓN GENERAL DEL CATASTRO TERRITORIAL. Resolución 14.474/2011 y Disposición 668 Bis, conlos Anexos (1y2).

Provincia de Mendoza. DIRECCIÓN PROVINCIAL DE CATASTRO: ResolucionesN° 507/2002 y N° 705/2007.

Provincia de Neuquén. DIRECCIÓN PROVINCIAL DE CATASTRO E INFORMACIÓN TERRTIORIAL. Decreto N° 3382/1999, reglamentario de la Ley 2217.

Provincia de Santa Fe. SERVICIO DE CATASTRO E INFORMACIÓN TERRITORIAL: Resolución N° 144-07.

Provincia de Tucumán. DIRECCIÓN GENERAL DE CATASTRO. Resoluciones N° 1240/2008 y N° 1776/2008.

lunes, 23 de abril de 2012

XI Congreso Nacional y VIII Latinoamericano de Agrimensura – Mesa Taller sobre Georreferenciación y Coordenadas Jurídicas

En el marco del evento de referencia se realizará el siguiente taller bajo las siguientes pautas temáticas:

Ubicación absoluta versus  ubicación relativa; ubicación en el modelo versus ubicación en el terreno; Coordenadas Jurídicas. 

1.      La georreferenciación como técnica para ubicar parcelas en el terreno o sólo en los Registros Gráficos.
2.      Valor o posición de las coordenadas "jurídicas" en el orden de prelación de los elementos que definen la ubicación de una parcela.
3.      ¿Las coordenadas jurídicas suplantan a las colindancias como medio de ubicación? Como se ve Catastralmente, e incluso Jurídicamente el hecho que la ubicación, en principio un elemento único e inmutable de la parcela, vaya a sufrir variaciones "visibles" en las coordenadas por efecto del desplazamiento de los marcos de referencia.
4.      ¿Como se resuelven catastralmente los efectos del desplazamiento?, ¿hay que hacer ajustes?, ¿que pasa con las coordenadas petrificadas en una escritura o un plano?, ¿Si se hacen ajustes por desplazamiento, a partir de que magnitud se justifica este esfuerzo catastral?. Por cuanto tiempo serán estables las coordenadas.
5.      Dado que los vectores de desplazamiento no son iguales para todos los puntos de la red geodésica de apoyo, ¿están dadas las condiciones tecnológicas para hacer ajustes masivos por parcela en función de los puntos a los que se vinculó?
6.      Si bien hoy en día se habla de cuatro coordenadas (X, Y, Z y tiempo o fecha de determinación), ¿esto será práctico a los fines catastrales y registrales de la Mensura?. El tiempo o fecha será un metadato de las coordenadas tradicionales o formará parte de ellas?
7.      De adoptarse las coordenadas jurídicas, ¿deben desaparecer los elementos geométricos tradicionales de los planos?, ¿la sociedad está preparada para interpretar un plano de mensura con coordenadas?

La Mesa-Taller estará integrada por los siguientes profesionales:

Dr. Claudio Brunini, Presidente de SIRGAS; Agrim. Sergio Cimbaro, Instituto Geográfico Nacional; Ing. Agrim. Gustavo García, Director General de Catastro de la Provincia de Córdoba; Agrim. Leonardo Ivars, Unidad Ejecutora de Proyectos de la Municipalidad de Esquel; Ing. Agrim. Miguel Angel Diaz Saravia, Director de la Escuela de Agrimensura de la Universidad Nacional de Córdoba; Dr. Julio E. Mattar Novelli, Centro de Fotogrametría, Cartografía y Catastro de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de San Juan.




Aprender Geodesia


Es un sitio web desarrollado por los alumnos de la cátedra Geodesia 2 – Geodesia Satelital de la carrera Ingeniería en Agrimensura de la Universidad Nacional de Córdoba. La dirección de este recurso es: http://sites.google.com/site/aprendergeo/home, en el cual está disponible el programa de la materia, una sección de apuntes, otra de documentos de apoyo, y finalmente, una de vínculos. La página ofrece en forma complementaria el acceso a un foro de discusión. 
Felicitaciones para el grupo de entusiastas alumnos que ha generado este recurso.


viernes, 30 de marzo de 2012

Servicio GNSS Internacional (IGS)

Conocida por la sigla IGS es una organización científica voluntaria fundada en Enero de 1994. El IGS, originalmente denominado Servicio GPS Internacional, ha sido renombrado en el año 2005, porque han ingresado en la escena del posicionamiento global sistemas tales como el GLONASS y el planificado por la Unión Europea GALILEO. En la actualidad, el IGS es un servicio de la Asociación Internacional de Geodesia (IAG) y participan unas 200 organizaciones de aproximadamente 80 países, siendo su misión principal capturar, archivar y distribuir datos y productos asociados GPS y GLONASS de alta calidad. 

Varios de los productos que ofrece el IGS son derivados de datos de observación GPS – GLONASS capturados por una red de unas 300 estaciones GNSS, con varias de ellas suministrando datos en tiempo real o casi en tiempo real a un centro de procesamiento principal. Los datos posteriormente son utilizados para generar los siguientes productos:

-         órbitas y relojes precisos;
-         parámetros de rotación terrestre;
-         datos troposféricos e ionosféricos; y
-         coordenadas y velocidades.

Todo ello para dar apoyo a mediciones geodésicas de alta precisión que son utilizadas en numerosas actividades científicas y prácticas tales como geodesia, geodinámica, ingeniería, investigaciones oceanográficas y atmosféricas, y levantamientos y cartografía. Además, los productos del IGS son utilizados en la mejora y densificación del Marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRF), infraestructura mantenida por el Servicio Internacional de Sistemas de Referencia y Rotación Terrestre (IERS). 


Red Global del IGS al 27 de Marzo de 2012. Fuente: http://igscb.jpl.nasa.gov/network/complete.html

Si bien una gran parte de los productos son utilizados por instituciones académicas y de investigación, las órbitas y relojes precisos de los satélites y los datos RINEX son muy utilizados en aplicaciones de topografía y agrimensura. Las primeras son empleadas, por ejemplo, en los servicios de Posicionamiento Puntual Preciso (PPP), además las efemérides precisas del IGS son compatibles con la gran mayoría de los programas comerciales de posprocesamiento de datos GNSS actuales. 

En la actualidad, muchos usuarios vienen adoptado los productos IGS en aplicaciones de posicionamiento geodésico a nivel centimétrico, además de ser fundamentales en el  mantenimiento del marco ITRF. Tanto hoy como en el futuro los usuarios continuarán beneficiándose de las mejoras y la puntualidad de estos productos para un posicionamiento más preciso y en aplicaciones masivas como las vinculadas a la navegación.

Es importante destacar que todos los productos del IGS son de libre disponibilidad para cualquier propósito, sea éste científico o comercial, de acuerdo a la política de “datos abiertos” que mantiene la organización. Una lista completa de los productos puede encontrarse en:  http://www.igs.org/components/prods.html.

El IGS desarrolla sus actividades a través de Grupos de Trabajo (GT) enfocados en distintos aspectos de la generación de productos GNSS. Actualmente, la organización tiene dos proyectos piloto, uno dedicado al posicionamiento en tiempo real y otro sobre mareógrafos de referencia para el proyecto de monitoreo del nivel del mar. Los restantes GT son: Ionosfera, Troposfera, Marco de Referencia, Centro de datos, Servicios GNSS, Productos de Reloj, Sesgos y Calibración, y Antena (de receptores GNSS).

En próximas entradas nos referiremos a las actividades específicas desarrolladas por cada uno de estos GT.


Fuentes consultadas:

International GNSS Service (2012), http://www.igs.org/
Natural Resources Canada (2012). Online Global GPS Processing Service (CSRS-PPP),

viernes, 23 de marzo de 2012

Santa Fe adopta POSGAR 2007

El Servicio de Catastro e Información Territorial de la Provincia de Santa Fe a través de la Resolución 084-11 del 29 de diciembre de 2011, ha adoptado como marco de referencia geodésico a POSGAR 2007, de modo que el conjunto de puntos monumentados de la red provincial implantada por el referido organismo (vinculados originalmente al WGS 84), más los pertenecientes a la subred geodésica minera conocida como PASMA, pasarán a contar con las nuevas coordenadas geodésicas expresadas en el nuevo marco realizado por el Instituto Geográfico Nacional.


Por otra parte, es para destacar que la citada norma declara la promoción de la instalación de nuevas estaciones GNSS permanentes dentro del territorio provincial, y la adecuación progresiva del dato posicional de la cartografía catastral que pasará de WGS 84 a POSGAR 2007.

De esta manera, Santa Fe se suma al cambio de marco de referencia que ya ha realizado la Provincia de Buenos Aires, a través de la Dirección de Geodesia por intermedio de la Disposición N° 1266-10 del 29 de junio de 2010.

Para acceder al texto completo de la Resolución haga clic aquí.

sábado, 3 de marzo de 2012

Celebrando a Mercator (2)

Entre el 25 y 28 de abril próximo se celebrará una Conferencia Internacional en Sint-Niklaas (San Nicolás), Bélgica, la cual lleva como nombre “Retomando a Mercator – La Cartografía en la Era del Descubrimiento”.

El organismo que administra el Patrimonio Histórico de la Región de Waasland, Bélgica y el Departamento de Geografía de la Universidad de Ghent, también de Bélgica, son las instituciones encargadas de organizar el evento, el cual además cuenta con el apoyo de la Asociación Cartográfica Internacional (ICA) y el Gobierno Belga.

Mapa confeccionado por Mercator en 1589.

Entre los principales oradores estarán el Profesor Mark Monmonier de la Universidad de Siracusa, Estados Unidos, reconocido internacionalmente por sus originales obras “How to lie with maps” (Cómo mentir con mapas) y “No Dig, No Fly, No Go: How Maps Restrict and Control” (No empuje, No Vuele, No Vaya: Cómo los Mapas Limitan y Controlan) entre otras; y el Profesor Georg Gartner, Profesor de Cartografía de la Universidad de Tecnología de Viena y actual presidente de la Asociación Cartográfica Internacional (ICA).

Más información disponible en: http://www.mercatorconference2012.be/