Nuevo libro sobre GNSS

Si se extrañaba tener un libro de texto completo y actualizado sobre la temática en nuestro idioma, bueno… aquí lo tenemos.

Sus autores son: José Luis Berné Valero, Dr. Ing. por parte de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), profesor en el área de Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría, ha sido uno de los fundadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Geodésica, Cartográfica y Topográfica de la citada Universidad así como del Instituto Cartográfico Valenciano; Ana Belén Anquela Julián, es Directora de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Geodésica, Cartográfica y Topográfica de la UPV; y Natalia Garrido Villén, es profesora del Departamento de Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría de la UPV, y ha impartido docencia en las materias topografía, ajuste de observaciones, métodos topográficos y técnicas GNSS.

El contenido del libro está orientado para su utilización en la docencia universitaria y, más concretamente, en el desarrollo de cursos de Geodesia Satelital. No obstante ello, esta obra posee la gran virtud de estar escrita de manera muy clara y sencilla, por lo cual presta una gran utilidad para lectores y usuarios de sistemas GNSS con algunos conocimientos básicos sobre la temática. Sin embargo, algunos temas pueden requerir conocimientos previos de matemática, física, cálculo diferencial, y/o estadística, para una adecuada comprensión. 

Tenemos entonces que con esta obra los lectores disponen de todos los conceptos y fundamentos que hay detrás de la instrumentación y el posicionamiento con GNSS, que incluye -entre otros- a los satélites, marcos de referencia geodésicos, señales, receptores, métodos de observación, estaciones GNSS permanentes, etc.

La obra está compuesta por los siguientes capítulos:

1.       Introducción (definiciones, geodesia espacial, técnicas de medición, etc.)

2.       La Tierra. Sistemas de Referencia y sistemas de Tiempo.

3.       Órbitas de los satélites.

4.       GNSS: Sistema Global de Navegación por Satélite.

5.       La señal.

6.       Observables.

7.       Fuentes de error GPS.

8.       La ionosfera.

9.       Refracción troposférica.

10.   Métodos de observación y posicionamiento GNSS.

11.   Combinación de fase portadora, estático relativo y determinación de ambigüedades.

12.   Cálculo y compensación de redes.

13.   Posicionamiento absoluto y relativo.

14.    Análisis estadístico de hipótesis y resultados. Fiabilidad y precisión.

15.   Correcciones diferenciales.

16.   Redes de estaciones permanentes.

17.   Transformación de coordenadas.

Al final se agrega una bibliografía comentada y una lista de acrónimos.

El libro puede adquirirse como e-book en formato PDF DRM. Requiere tener instalado el software Adobe Digital Editions ©. 

URL: http://www.lalibreria.upv.es/portalEd/UpvGEStore/products/p_6179-1-1

Datos completos del libro:

GNSS. GPS: fundamentos y aplicaciones en Geomática

Editorial: Universidad Politécnica de Valencia

Año de edición: 2014

Páginas: 438

ISBN: 978-84-9048-261-2

Resolución adoptada por la Asamblea General de Naciones Unidas sobre el Marco de Referencia Geodésico Global

El pasado 26 de febrero la Asamblea General de Naciones Unidas aprobó una Resolución promovida por el Comité de Expertos sobre Gestión Global de la Información Geoespacial (UN GGIM), y suscrita por más de 40 países, incluyendo a la Argentina, por medio de la cual se establecen compromisos del más alto nivel, para garantizar la sostenibilidad del Marco de Referencia Geodésico Global como respaldo a los Sistemas Mundiales de Navegación por Satélite (GNSS) y como capa de referencia fundamental para lograr la integración e interoperabilidad de los datos espaciales utilizados en numerosas aplicaciones científicas, técnicas, económicas y sociales. La citada Resolución reconoce asimismo la importancia de implementar medidas para reforzar y asegurar el compromiso sostenido de los países en esas actividades.

El informe de prensa emitido en la oportunidad, señala que “ningún país puede hacerlo solo”, por lo que la Asamblea General pidió una mayor cooperación multilateral en geodesia, incluyendo el intercambio abierto de datos geoespaciales, además de la creación de capacidades en los países en desarrollo. 

A continuación, reproducimos algunos párrafos de la parte resolutiva:

Reconociendo que el marco de referencia geodésico mundial depende de la participación de los países de todo el mundo, y la necesidad de adoptar medidas para reforzar la cooperación internacional,

1.                  Observa con aprecio el establecimiento de un grupo de trabajo por el Comité de Expertos sobre la Gestión Mundial de la Información Geoespacial para elaborar una hoja de ruta geodésica mundial que incluya los elementos fundamentales de la formulación y sostenibilidad del marco de referencia geodésico mundial;

2.                  Alienta a los Estados Miembros y a las organizaciones internacionales pertinentes a que refuercen la cooperación mundial en la prestación de asistencia técnica, especialmente para el fomento de la capacidad en materia de geodesia para los países en desarrollo, con el objeto de asegurar el desarrollo, la sostenibilidad y la promoción de un marco de referencia geodésico mundial;

3.                  Insta a los Estados Miembros a compartir abiertamente datos, normas y convenciones geodésicos, con carácter voluntario, a fin de contribuir al marco de referencia mundial y a las densificaciones regionales mediante los mecanismos nacionales pertinentes y la cooperación intergubernamental, y en coordinación con la Asociación Internacional de Geodesia;

4.                  Invita también a los Estados Miembros a comprometerse a mejorar y mantener la infraestructura geodésica nacional como un medio esencial para mejorar el marco de referencia geodésico mundial;

5.                  Invita además a los Estados Miembros a establecer actividades de cooperación multilateral a fin de subsanar el déficit de infraestructura y las duplicaciones con miras a la elaboración de un marco de referencia geodésico mundial más sostenible;

6.                  Invita a los Estados Miembros a elaborar programas de divulgación que den mayor visibilidad al marco de referencia geodésico mundial y lo hagan más comprensible para la sociedad.  

Video de difusión sobre el tema preparado por el Comité de Expertos UN GGIM:

UN-GGIM Global Geodetic Reference Frame for Sustainable Development from Kartverket on Vimeo.

Fuentes consultadas e información adicional:

Naciones Unidas, Global Geodetic Reference Frame (2015), http://www.unggrf.org/

Naciones Unidas (2015). Press Release UN General Assembly urges the sharing of

geospatial data to benefit People and Planet,  http://www.eurogeographics.org/sites/default/files/Geodsy%20Resolution%20Press%20Release_Final.pdf

Naciones Unidas (2015). Resolución sobre el marco de referencia geodésico para el desarrollo sostenible, 

http://www.un.org/ga/search/view_doc.asp?symbol=A/69/L.53&referer=http://us2.campaign-archive2.com/?u=33cf89da7ade3a85156c5eda4&Lang=S

Designación convencional de las coordenadas

Mientras utilizaba un plano de una obra de ingeniería para realizar un replanteo, observé que las coordenadas estaban indicadas de la siguiente manera:

X = 1555126.10

Y = 5247557.71

Z = 552.14

En la carátula del plano se indicaba que los valores de las coordenadas estaban consignados en metros. Pero de estos valores podemos observar cuatro detalles más:

• la no indicación del marco de referencia al cual se refieren las coordenadas;

• el origen del sistema de alturas;

• que los valores X,Y,Z en mayúsculas son utilizados para designar las coordenadas cartesianas tridimensionales o geocéntricas (ver listado de coordenadas de SIRGAS y POSGAR al pie);

• el uso incorrecto de Z en lugar de H para referir a una altura, que podemos inferir que se trata de una cota ortométrica o, eventualmente, nivelada; y

• que tratándose de coordenadas planas Gauss Krüger expresadas convencionalmente, los valores de “X” e “Y” se encuentran invertidos, dado que el valor de 1500000 es asignado al meridiano central de la Faja 1 y corresponde, por lo tanto, a la coordenada “Y” no “X”.

Este último “desliz” es muy común ver entre quienes utilizan programas CAD (cuyos ejes están invertidos en relación a las coordenadas planas o proyectadas) y tienen escasos conocimientos sobre el tema.

Ahora bien, como las coordenadas planas son exclusivamente bidimensionales, podríamos aplicar algún tipo de flexibilidad en el valor de la altura que acompañan al par coordenado, si bien lo usual o, lo más correcto, es que se indiquen alturas referidas a la Red de Nivelación del IGN (genéricamente alturas sobre el nivel medio del mar o geoide), pero puede suceder que se trate de una obra que abarque una superficie reducida, como por ejemplo una planta industrial, y que los valores de altura estén referidos a un plano horizontal local. En cualquier caso, el origen de las alturas tiene que estar claramente especificado como un metadato del levantamiento, para que no queden dudas cuando se trate de efectuar los replanteos para materializar la obra. Pero lo que no es admisible es que se utilice “Z” para designar un valor de altura. ¿Porqué?, es que “Z” -como ya señalamos- es una componente  de las coordenadas cartesianas tridimensionales y cualquier tipo de altura, requiere de la definición de una superficie de referencia (geoide, elipsoide, plano local) completamente ausente en la definición de “Z”. 

Coordenadas cartesianas 3D o geocéntricas X,Y,Z

Como podemos ver en la figura, las coordenadas cartesianas 3D disponen de 3 ejes mutuamente perpendiculares, cuyo origen convencional es el centro de masa de la Tierra (O) siendo el origen para los valores de Z un plano que pasa por dicho punto y que contiene a los ejes X e Y. Hacia el Norte sus valores son positivos y, por el contrario, hacia el Sur son negativos. Por este motivo, y para nuestro país, todos los valores de Z son negativos y de una magnitud que no puede confundirse con un valor de altura.

Para concluir, manifiesto que como profesionales necesitamos que los datos de posición sean expresados convencionalmente de acuerdo con la literatura geodésica y comunicados correctamente y sin ambigüedades. Además, ¿no es hora que en la era de la geodesia satelital llamemos a las cosas por su nombre?.

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Designación convencional de las coordenadas:

Coordenadas geodésicas: Latitud, Longitud, h (altura elipsoidal) (*)

Coordenadas cartesianas tridimensionales o geocéntricas: X, Y, Z

Coordenadas planas: x, y ó N (Norte), E (Este) (**)

Altura ortométrica: H

Coordenadas cartesianas tridimensionales locales: N (Norte), E (Este), U (Up-Arriba) (**)

(*) Los valores de Latitud y Longitud se expresan en grados sexagesimales, precedidos del signo + o - según corresponda o del hemisferio N / S para la latitud u E / O para la longitud.

(**) Es necesario incluir la zona en caso de utilizar coordenadas UTM, ver: http://cafegeodesico.blogspot.com.ar/2011/03/coordenadas-utm-en-geocoo.html

(***) Son coordenadas similares a las cartesianas 3D, aunque con el origen trasladado desde el centro de masa O a un origen local.

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Extracto de la planilla de coordenadas de las estaciones SIRGAS95. Fuente: www.sirgas.org

Extracto de planilla de coordenadas de los puntos geodésicos de la Red POSGAR07. Fuente: www.ign.gob.ar