Tercera Escuela SIRGAS en Sistemas de Referencia

Del 3 al 5 de agosto del corriente año, en la ciudad de Heredia, Costa Rica, se llevará a cabo el evento de referencia, el cual está orientado a personal técnico y profesional dedicado a la administración de las redes de referencia en los países del área SIRGAS, pudiendo participar además productores y usuarios de información georreferenciada de los sectores público, privado y académico.

La tercera escuela cuenta con el apoyo de la Asociación Internacional de Geodesia (IAG), el Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH) y la Escuela de Topografía, Catastro y Geodesia de la Universidad Nacional de Costa Rica (ETCG-UNA).

El programa a desarrollar es el siguiente:

1. Tipos de coordenadas, sus definiciones, relaciones y transformaciones

1.1 Coordenadas cartesianas tridimensionales [X, Y, Z]
1.2 Coordenadas elipsoidales [lat, lon, h]
1.3 Coordenadas locales (topocéntricas) [n, e, u]
1.4 Coordenadas planas (cartográficas) [N, E]
1.5 Conversión y transformación de coordenadas

2. Sistemas y marcos de referencia

2.1 Fundamentos en sistemas de referencia (Generalidades y principios de los sistemas modernos)
2.2 Sistema de referencia celeste y orientación de la Tierra (ICRS, ICRF, Precesión y nutación, medición por VLBI)
2.3 Rotación de la Tierra y mareas lunisolares (Movimiento del polo, longitud del día, mareas terrestres)
2.4 Marco de referencia terrestre global (ITRF)
2.5 Marcos de referencia regionales y nacionales (SIRGAS, POSGAR, MAGNA, REGVEN, …)

3. Determinación de coordenadas con GNSS (Global Navigation Satellite Systems)

3.1 Generalidades sobre GPS
3.2 Principios del posicionamiento satelital
3.3 Medición de pseudo-distancias
3.3 Errores originados en la atmósfera y en las antenas
3.4 Sistemas de ecuaciones de observación y ecuaciones normales
3.5 Ajuste de redes GPS: generalidades, objetivo y condiciones
3.6 Método paramétrico o de variación de coordenadas
3.7 Alcances del ajuste de una red
3.8 Análisis de la precisión interna de una red, cálculo de soluciones cuasi-libres
3.9 Introducción de un marco de referencia: coordenadas de referencia, pesos, estrategias

4. Sistemas verticales de referencia

4.1 Alturas elipsoidales
4.2 Alturas físicas (ortométricas, normales, dinámicas)
4.3 Superficies de referencia (elipsoide, geoide, cuasigeoide)
4.4 Datum verticales clásicos
4.5 Sistemas verticales de referencia modernos

5. SIRGAS: Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas

5.1 Definición, realización, objetivos, aspectos organizativos
5.2 Difusión y utilización de los productos SIRGAS
5.3 SIRGAS en ámbito nacional
5.4 Objetivos científicos de SIRGAS

En cuanto a los expositores se cuentan a:Hermann Drewes, Director del Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut (DGFI) y Secretario General de la Asociación Internacional de Geodesia (IAG); Claudio Brunini, Profesor de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la Universidad Nacional de La Plata (Argentina) y Presidente de SIRGAS; Laura Sánchez, Científico del Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut (DGFI) y Vicepresidente de SIRGAS; William Martínez, Jefe de la División de Geodesia del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC, Colombia); y María Virgina Mackern,  Presidente del Grupo de Trabajo I de SIRGAS (Sistema de Referencia) y Profesora de las Universidades Nacional de Cuyo y  Juan A. Maza (Mendoza, Argentina).

Más informaciones en: http://www.sirgas.org/index.php?id=189

El Marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRF) y el concepto de Geodesia 4D

Un marco de referencia global o geocéntrico se caracteriza por contar con los siguientes atrubutos: tener alcance global, estar realizado en base a técnicas geodésicas espaciales, ser tridimensional y ser dinámico.

Esta última característica implica tener en cuenta la variable tiempo como la “cuarta coordenada”, o dicho con otras palabras, considerar que los puntos que materializan las redes se mueven por los efectos del movimiento de la corteza terrestre. Si bien esta problemática era perfectamente conocida, los desplazamientos de los puntos fijos no podían cuantificarse hasta la aparición del sistema GPS. Si los puntos se mueven y esos movimientos pueden detectarse a partir de observaciones permanentes, estamos en condiciones de determinar sus velocidades.

Como consta en el glosario, la velocidad es el cambio de las coordenadas en función del tiempo y se expresa en mm./año o cm./año, algunos autores (Snay, Richard A.) utilizan el término posicionamiento horizontal dependiente del tiempo para referirse al mismo concepto. Como dijimos, esta variable pasa hoy a formar parte de los marcos de referencia modernos, por lo que las coordenadas de las estaciones que conforman el mismo tienen asociada una época de referencia o de definición, lo que es lo mismo decir que sus valores son válidos para un momento temporal específico.

Por tal razón, los marcos vinculados a la red global ITRF o a su densificación regional SIRGAS, o a las densificaciones a nivel país como POSGAR (para nuestro caso, las versiones 98 y 2007-Red Básica) en todos los casos están referidas a una época de definición. Por ejemplo, ITRF tiene diferentes versiones o realizaciones, siendo las tres últimas: ITRF2000, ITRF2005 e ITRF2008, definidos todos ellos al 1 de enero del año correspondiente. Para el caso de SIRGAS, su primera realización es SIRGAS95, época 1995.4.

La época se calcula de la siguiente manera: se divide el día anual, coincidente en la mayoría de estos casos con la fecha media de la campaña en que se realizaron las observaciones GNSS para definir el marco, por 365 y se adiciona el valor resultante al año correspondiente. Volviendo al ejemplo de SIRGAS95 es el 26 de mayo de 1995, que es el día 146 / 365 = 0.4 + 1995 = 1995.4.

Campo de velocidades para ITRF 2008.

En la página web de la cátedra de Geodesia (Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la Universidad Nacional de La Plata) del profesor Dr. Daniel Del Cogliano, se puede acceder a una presentación que explica más detalladamente estos conceptos.  
                              
El vínculo para acceder a la misma es: http://catedras.fcaglp.unlp.edu.ar/geofisica/geodesia/apuntes/marcos-de-referencia.pps/view

La forma de cuantificar el efecto que el tiempo produce en las coordenadas lo desarrollaremos más adelante.

Publicación N° 49 de FIG – Técnicas de Posicionamiento GNSS de bajo costo

Este trabajo forma parte de la serie de Publicaciones de la Federación Internacional de Agrimensores (FIG) y está desarrollado en torno a los conceptos básicos de posicionamiento satelital. La obra consta de una introducción, de una segunda parte dedicada a los Sistemas Globales de Navegación Satelital (GNSS): GPS, GLONASS, GALILEO y COMPASS. En cuanto al tercer apartado, trata de las diferentes técnicas de posicionamiento y paquetes de software de procesamiento GNSS y tipos de datos. En la siguiente sección, es abordado el tema referente a las técnicas de posicionamiento GNSS de bajo costo como, por ejemplo, las redes de Estaciones de Referencia o Permanentes y las herramientas de posicionamiento basadas en la Web; la quinta parte de esta publicación está referida a los beneficios económicos asociados con la reducción en los costos de los trabajos, resultantes de la implementación de las técnicas descritas anteriormente.

Además, la publicación consta de tres apéndices, uno sobre el Servicio Internacional GNSS, otro sobre recursos e información adicional, y el último sobre las Redes de Estaciones GNSS Permanentes Regionales y Globales.

Finalmente, es oportuno destacar lo señalado en el prólogo por el presidente de la Comisión 5 (Posicionamiento y Mediciones), Dr.-Ing. Rudolf Staiger: “La FIG mejora su desarrollo facilitando sesiones sobre GNSS en sus conferencias, estimula la investigación y educación sobre el tema, y coopera con organizaciones hermanas como la Asociación Internacional de Geodesia (IAG) en asuntos de interés común. Adicionalmente, la Federación esta buscando integrar los levantamientos GNSS como punto de partida para la administración del territorio como para los catastros, especialmente en los países en desarrollo. Este es uno de los motivos principales por los cuales la FIG está analizando las tecnologías y técnicas de bajo costo, para facilitar a los agrimensores en los países en desarrollo a utilizar el mejor equipamiento al precio más razonable.”

La publicación se encuentra disponible en idioma inglés en el siguiente vínculo: http://www.fig.net/pub/figpub/pub49/figpub49.htm