CAPITULO II ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS TRABAJOS

Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la
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CAPITULO II
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS TRABAJOS
2.1
POSICIONAMIENTO GEODÉSICO
La Geodesia, ciencia que estudia la forma, dimensiones y campo de gravedad de
la tierra nos permite determinar con gran precisión la posición de un punto
(Latitud y longitud), sobre una superficie matemática denominada Elipsoide,
Ejemplos de elipsoides incluyen WGA-1984, Internacional, Clarke 1866 y Bessel.
Cada elipsoide tiene un punto fundamental ó Datum, punto desde el cual se
extiende la Red Geodésica que cubre una determinada región. La Red Geodésica
Nacional
esta referida al Datum Provisional Sudamericano 1956, Elipsoide
Internacional.
Sin embargo en la actualidad con el advenimiento de la tecnología del Sistema de
Posicionamiento Global (GPS), se esta emigrando al Sistema Geodésico Mundial
(WGS 84), densificándose una red Geodésica Satelital integrada al Sistema de
Referencia Geodésico para América del Sur (SIRGAS).
2.1.1 GESTIÓN DE PUNTOS GEODÉSICOS
En nuestro país el IGN; se ha encargado de la red Geodésica SIRGAS, a
partir de 1998 ha actualizado toda la red con equipos GPS Geodésicos de
doble frecuencia, estableciéndose en las siguientes ordenes:
•
Orden
0
•
Orden Primario
A
•
Orden Primario
B
•
Orden Secundario
C
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A continuación se presenta la red geodésica nacional GPS-SIRGAS, donde
lo mas destacable es la existencia de 4 puntos de orden cero: ubicadas en
Arequipa, Lima, Piura e Iquitos. Entre estos 4 puntos la estación Characato
de Arequipa, es la que esta constantemente comunicado con la NASA.
En la Figura 2.1 se puede observar las 4 estaciones de orden cero que han
sido enlazadas a la red del nivel medio del mar para costa, sierra y selva,
obteniéndose
las elevaciones ortométricas a través del Modelo Geoidal
Gravimétrico EGM-96.
FIGURA 2.1 Estaciones de la red geodésica nacional GPS – Sirgas
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2.1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS LEVANTAMIENTOS GEODÉSICOS
Con propósitos de clasificación de los levantamientos geodésicos se
establecen los siguientes órdenes y clases de precisión relativa, asociados
con valores de esta última que es posible obtener entre puntos enlazados
directamente, con un nivel de confianza del 95% y en tanto se observen las
normas del caso:
CUADRO 2.1 Clasificación de los levantamientos geodésicos
Cabe resaltar que antiguamente para
la clasificación de los levantamientos
geodésicos se establecieron otro tipo de ordenes que fueron los de 1º, 2º y 3º
orden, cuyo grado de precisión están por debajo del orden C de esta nueva
clasificación. En las órdenes 0, A, B, se aplican básicamente las técnicas
diferenciales del Sistema de Posicionamiento Global y el orden C esta
vigente para los levantamientos geodésicos convencionales con métodos
tradicionales, siendo posible la aplicación de técnicas diferenciales del
Sistema de Posicionamiento Global en este orden.
Orden 0.- Los levantamientos geodésicos horizontales que se hagan dentro
de este orden estarán destinados a estudios sobre deformación regional y
global de la corteza terrestre y de efectos geodinámicos y en general
cualquier trabajo que requiera una precisión de una parte en 100'000,000.
Orden A.- Deberá aplicarse para aquellos trabajos encaminados a establecer
el sistema geodésico de referencia continental básico, a levantamientos
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sobre estudios de deformación local de la corteza terrestre, así como
cualquier levantamiento que requiera una precisión de 1:10'000,000.
Orden B.-
Se destinarán a levantamientos de densificación del sistema
geodésico de referencia nacional, conectados necesariamente a la red básica;
trabajos de ingeniería de alta precisión, así como de geodinámica. Los
trabajos
que se hagan dentro de esta clasificación deberán integrarse a la red
geodésica básica nacional y ajustarse junto con ella, dando como resultado
una precisión no menor a 1:1,000,000.
Orden C.- Los levantamientos geodésicos horizontales que se hagan dentro
de este orden deberán destinarse al establecimiento de control suplementario
en áreas metropolitanas, al apoyo para el desarrollo de proyectos
importantes de ingeniería, con fines de investigación científica, y en general
a cualquier trabajo que requiera una precisión no menor a 1:100,000, y
debiéndose ligar a la red geodésica básica o a su densificación.
El orden requerido de precisión para clasificar un vértice obliga a cumplir
con los requisitos indicados en el Cuadro 2.2 en la que se especifican
características del equipo en función de las frecuencias, número de sesiones,
tiempos mínimos de medida por sesión, observaciones meteorológicas en
las estaciones de observación, número de veces que se debe de medir la
antena por sesión, número de receptores que participan en medida
simultánea, y número y orden de las estaciones con que se debe diferenciar.
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CUADRO 2.2 Lineamientos para levantamientos GPS de acuerdo a su
clasificación
D.F..- Doble frecuencia.
OP..- Opcional el uso de doble frecuencia
En el Presente proyecto se ha trabajado dentro de la precisión relativa para
redes
secundarias
(1:100,000)
sin
embargo
en
los
trabajos
de
posicionamiento de redes primarias con equipos GPS Geodésicos Glonass
se ha obtenido precisiones entre el grado A y B.
2.2
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO
La Topografía es
la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para
determinar las posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra, por medio de
medidas según los 3 elementos del espacio. Estos elementos pueden ser: dos
distancias y una elevación, o una distancia, una dirección y una elevación.
Para distancias y elevaciones se emplean unidades de longitud (en sistema métrico
decimal), y para direcciones se emplean unidades de arco (grados sexagesimales).
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El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos y
posteriormente su representación en un plano es lo que se llama comúnmente
"Levantamiento".
La mayor parte de los levantamientos, tienen por objeto el cálculo de superficies y
volúmenes, y la representación de las medidas tomadas en el campo mediante
perfiles y planos, por lo cual estos trabajos también se consideran dentro de la
topografía.
El levantamiento topográfico de las riberas y de los malos pasos, se realizó
mediante el uso de una Estación Total. Las Estaciones Geodésicas de apoyo
utilizadas son las establecidas mediante los GPS de Doble Frecuencia.
Las Estaciones Totales pertenecen a una nueva generación de instrumentos
topográficos. Su probado diseño constructivo y las modernas funciones ayudan al
usuario a aplicar los instrumentos de modo eficiente y preciso. Además, los
elementos innovadores, tales como la plomada láser o los tornillos de ajuste sin
fin, contribuyen a facilitar de modo considerable las tareas topográficas
cotidianas.
2.2.1 TIPOS DE LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS
De terrenos en general - Marcan linderos o los localizan, miden y
dividen superficies, ubican terrenos en planos generales ligando con
levantamientos anteriores, o proyectos obras y construcciones.
De vías de comunicación - Estudia y construye caminos, ferrocarriles,
canales, líneas de transmisión, etc.
De minas - Fija y controla la posición de trabajos subterráneos y los
relaciona con otros superficiales.
Levantamientos catastrales - Se hacen en ciudades, zonas urbanas y
municipios, para fijare linderos o estudiar las obras urbanas.
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Levantamientos aéreos - Se hacen por fotografía, generalmente desde
aviones y se usan como auxiliares muy valiosos de todas las otras clases de
levantamientos.
2.2.2 FUENTES DE ERROR
Los errores se dividen en dos clases:
Sistemático.- En condiciones de trabajo fijas en el campo son constantes y
del mismo signo y por tanto son acumulativos, por ejemplo: en medidas de
ángulos, en aparatos mal graduados o arrastre de graduaciones en el transito,
cintas o estadales mal graduadas, error por temperatura.
Accidentales.- Se dan indiferentemente en un sentido o en otro y por tanto
puede ser que tengan signo positivo o negativo, por ejemplo: en medidas de
ángulos, lecturas de graduaciones, visuales descentradas de la señal, en
medidas de distancias, et.. Muchos de estos errores se elimina por que se
compensan.
2.3
CONTROL VERTICAL
Para el Control Vertical
se podrá utilizar el método de nivelación geométrica,
diferencial, o el método de nivelación trigonométrica. La selección de uno,
cualquiera de ellos, deberá estar ligado a consideraciones relacionadas con el
propósito, utilidad de levantamiento y capacidad relativa para producir los
resultados
esperados, los que deben formar parte de los criterios contemplados en el preanálisis y diseño del anteproyecto.
Nivelación
Geométrica (diferencial).-
La nivelación geométrica constituye el
método clásico utilizado para el desarrollo de los levantamientos geodésicos
verticales, mediante un procedimiento que determina directamente la diferencia de
altura entre puntos vecinos, por la medida de la distancia vertical existente entre
dichos puntos y un plano horizontal local definido a la altura del instrumento que
se utilice para hacer dicha medida.
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Nivelación Trigonométrica.-
La nivelación trigonométrica sigue en orden de
importancia a la anterior y consiste en la determinación indirecta de diferencia de
alturas entre puntos vecinos mediante la medida de la distancia existente entre
ambos y del ángulo vertical que contiene a dicha línea, con respecto al plano
horizontal local de cualquiera de los puntos. Por su naturaleza indirecta y por estar
más afectado por errores sistemáticos que en el caso de nivelación geométrica, el
método trigonométrico produce resultados de menor precisión.
2.3.1 CLASIFICACIÓN DE LOS CONTROLES VERTICALES
Con propósitos de clasificación de los Controles Verticales, se establecen
los siguientes órdenes y clases de precisión, limitados a la nivelación
diferencial y asociados con los valores de dicha exactitud que es posible
obtener entre puntos enlazados directamente, con un nivel de confianza del
95% y en tanto se observen las normas del caso; el indicador para cada
orden y clase se da en función de la tolerancia para el error de cierre
altimétrico de las nivelaciones desarrolladas en líneas o
circuitos cerrados,
con secciones corridas ida y vuelta.
CUADRO 2.3 Clasificación de los controles verticales
ORDEN
CLASE
PRECISION (mm)
Primer
Única
±4 k
Segundo
Única
±8 k
Tercer
Única
± 12 k
En estas expresiones, k es la distancia de desarrollo de la nivelación en un
solo sentido, entre puntos de elevación conocida, expresada en kilómetros.
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Para el presente trabajo se desarrollo el control vertical mediante nivelación
diferencial, desde un BM de altura conocida, con la finalidad de determinar
las cotas del nivel de río.
El error de llegada de la nivelación esta sujeto a la especificación técnica de
nivelación diferencial de 3er Orden Geodésico el cual tiene la siguiente
fórmula de error de llegada.
Error = 12 k mm
LEVANTAMIENTO HIDROGRÁFICO
Los levantamientos hidrográficos están experimentando cambios fundamentales
en la tecnología de medición. Los sistemas acústicos multihaz y láser
aerotransportados proveen ahora una cobertura y medición del fondo marino casi
total comparada con el anterior muestreo por perfiles batimétricos. La capacidad
de posicionar los datos con exactitud en el plano horizontal ha crecido
enormemente gracias a la disponibilidad de sistemas de posicionamiento por
satélite, particularmente cuando se recurre a técnicas diferenciales. Este avance en
la tecnología ha sido particularmente significativo, ya que los sistemas de
posicionamiento hoy disponibles permiten una exactitud mayor que los datos en
los cuales se basan las cartas. Debe notarse, no obstante, que la precisión e
integridad de un levantamiento hidrográfico nunca pueden alcanzar la de la
cartografía terrestre.
El creciente uso que hacen los navegantes de los sistemas de posicionamiento por
satélite, combinado con la disminución de costos y la precisión mejorada que
brindan estos sistemas (superiores a los sistemas precisos de navegación con
apoyo terrestre), han alentado a las organizaciones hidrográficas a utilizar para
todos los levantamientos futuros de Orden Especial y Orden 1, sistemas que
soportan una precisión en el posicionamiento igual o mejor que la que disponen
los navegantes.
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FIG URA 2.2 Sistemas acústicos multihaz y láser aerotransportado
El equipo actual para la medición de profundidades ha sido evaluado por el grupo
de trabajo como sigue:
Las sondas de haz simple han alcanzado una precisión sub-decimétrica en
aguas poco profundas. El mercado ofrece una variedad de equipos con
diferentes frecuencias, repetición de pulsos, etc, y es posible satisfacer las
necesidades de la mayoría de los usuarios y, en particular, las de los
hidrógrafos.
La tecnología de los equipos de sonar lateral también ha alcanzado un gran
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nivel de detección y definición de obstáculos del fondo. Aún así, hoy en día,
su uso está limitado por la baja velocidad (5-6 nudos como máximo) en la que
puede ser operado; es ampliamente utilizado para levantamientos de puertos y
canales navegables para asegurar la detección de obstáculos entre las líneas de
sondeo
medidas. Muchos organismos hidrográficos consideran su uso obligatorio en
esas áreas, a menudo prescribiendo superposiciones del 100% o más.
La tecnología de las sondas acústicas multi-haz se está desarrollando con
rapidez y ofrece un gran potencial para lograr una investigación precisa y total
del fondo, siempre que se use con los procedimientos apropiados y a condición
de que la resolución de los sistemas sea la adecuada para la apropiada
detección de peligros a la navegación.
El sondeo láser aerotransportado es una nueva tecnología que puede
ofrecer sustanciales aumentos de productividad para levantamientos en aguas
poco profundas y claras. Estos sistemas de sondeo son capaces de medir
profundidades de 50 m o más.
Es
probable
que
muchos
levantamientos
hidrográficos
continúen
siendo
realizados con sondadores de haz simple que sólo muestran perfiles discretos del
fondo, mientras que las técnicas señaladas arriba, que brindan una cobertura del
fondo del 100% posiblemente sólo sean usadas en áreas críticas. Esta presunción
llevó a la decisión de retener el concepto de separación entre líneas de sonda,
aunque ya no estén relacionadas directamente con la escala del levantamiento.
Los resultados óptimos se logran cuando se usan en conjunto procedimientos y
equipos apropiados junto con la experiencia y el entrenamiento del hidrógrafo. La
importancia del juicio profesional no puede ser sobrevalorada.
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2.3.2 CLASIFICACIÓN DE LEVANTAMIENTOS
Según la Organización Hidrográfica Internacional (OHI), para clasificar de
una manera sistemática los diferentes requerimientos de precisión en las
áreas que deben ser levantadas, se han definido cuatro órdenes de
levantamientos.
Orden Especial -Los levantamientos hidrográficos de Orden Especial se
aproximan a las normas de ingeniería y la intención es que su uso se limite a
áreas críticas específicas con un margen mínimo bajo la quilla y donde las
características
del
fondo
sean
potencialmente
peligrosas
para
las
embarcaciones. Estas áreas deben ser determinadas explícitamente por la
organización responsable de la calidad del levantamiento.
Son ejemplos de las mismas puertos, fondeaderos, y canales críticos
asociados. Todas las fuentes de error deben ser minimizadas. El Orden
Especial requiere el uso de líneas de sonda poco separadas, junto con el uso
de sonar lateral, equipos multi-transductores o sondadores acústicos multihaz de alta resolución, para conseguir una cobertura del 100% del fondo.
Debe asegurarse que las formas cúbicas mayores de 1 m puedan ser
discriminadas por el equipo de sondeo. El uso de sonar lateral junto con un
sondador acústico multihaz puede ser necesario en áreas donde puedan
encontrarse obstáculos delgados y peligrosos.
Orden 1 -Los levantamientos hidrográficos de Orden 1 están concebidos
para puertos, canales de acceso a puertos, derrotas recomendadas, canales de
navegación interior, y áreas costeras de alta densidad de tráfico comercial
donde el margen bajo la quilla es menos crítico y las propiedades geofísicas
del fondo son menos peligrosas para las embarcaciones (por ejemplo, fondo
de arena o lodo blando). Los levantamientos de Orden 1 deberían limitarse a
áreas con una profundidad menor de 100 m. Aunque los requerimientos para
la investigación del fondo son menos rígidos que los correspondientes al
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Orden Especial, se requiere una cobertura total del fondo en áreas
seleccionadas donde las características del fondo y el riesgo de
obstrucciones son potencialmente peligrosos para las embarcaciones. Para
estas áreas, debe asegurarse que las formas cúbicas mayores de 2 m puedan
ser discriminadas por los equipos de sondeo en profundidades de hasta 40 m
o que en áreas investigadas más profundas se puedan detectar los obstáculos
que superen, en dimensión, el 10% de la profundidad.
Orden 2 -Los levantamientos hidrográficos de Orden 2 se proponen para
áreas de profundidad menor que 200 m no cubiertas por el Orden Especial o
el Orden 1, y en las que una descripción general de la batimetría es
suficiente para asegurar que no existen obstrucciones en el fondo que
pudieran poner en peligro las embarcaciones que se supone transitarán o
trabajarán en el área. Este es el criterio para una variedad de usos marítimos
para los cuales no se justifican levantamientos hidrográficos de órdenes
superiores.
Orden 3 -Los levantamientos hidrográficos de Orden 3 se proponen para
todas las áreas no cubiertas por el Orden Especial y los Ordenes 1 y 2, en
profundidades mayores a 200 m.
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CUADRO 2.4 Resumen de normas mínimas para levantamientos hidrográficos
ORDEN
ESPECIAL
1
2
3
Ejemplos de áreas
típicas
Puertos, áreas de
amarre y canales
críticos asociados
con márgenes
mínimos bajo la
quilla
Puertos, canales de
acceso a puertos,
derrotas
recomendadas y
ciertas áreas
costeras con
profundidades de
hasta 100 m
Áreas no descritas
en Orden Especial
y Orden 1, o áreas
de hasta 200 m de
profundidad
Zonas costa afuera
no descritas en
Orden Especial, y
Ordenes 1 y 2
Exactitud
2m
5 m + 5% de la
20 m + 5% de la
150 m + 5% de la
profundidad
profundidad
profundidad
a=0,25 m
b=0,0075
a=0,5 m
b=0,013
a=1,0 m
b=0,023
Igual que en
Orden 2
Obligatorio (2)
Requerido en
áreas
seleccionadas (2)
Puede ser requerido No aplicable
en áreas
seleccionadas
Formas cúbicas >
2 metros en
profundidades de
hasta 40 m; 10%
de las
profundidades
mayores de 40 m
Igual al Orden 1
No aplicable
3-4 x profundidad
promedio ó 200 m,
la que sea mayor
4 x profundidad
promedio
Horizontal (95% de
nivel de confianza)
Exactitud para la
profundidad
reducida (95% de
nivel de Confianza)
(1)
Investigación del
100% del fondo
Formas cúbicas >
Capacidad del
sistema de detección 1 metro
(3)
Máxima separación
entre líneas (4)
No aplicable,
dada la
obligación de una
investigación del
100%
3 x profundidad
promedio ó 25 m,
la que sea mayor
(1)
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Para calcular el límite del error en la exactitud de la profundidad, los
valores correspondientes de "a" y "b" dados en el Cuadro 2.4 deben ser
introducidos en la fórmula
+V [a +(b*d) ]
2
2
donde:
error de profundidad constante (por ejemplo: la suma de todos los errores
constantes)
error dependiente de la profundidad (por ejemplo: la suma de todos los
errores dependientes)
factor del error dependiente de la profundidad
profundidad
a
b*d
b
d
(2)
Para fines de seguridad náutica, el uso de un rastreo mecánico
precisamente especificado para asegurar un margen de seguridad
mínimo en el área puede ser considerado suficiente para los
levantamientos de Orden Especial y Orden 1.
(3)
El valor de 40 m ha sido escogido considerando el máximo calado esperado
de los buques.
(4)
La separación entre líneas puede ser aumentada si se usan procedimientos
para asegurar una densidad de sondeo adecuada.
2.3.3 SISTEMA DE POSICIONAMIENTO
El sistema de posicionamiento mas recomendable hoy son los DGPS,
permite ubicarse en cualquier lugar de la tierra en cualquier instante, aun
bajo las condiciones climatológicos mas adversas, y tener la posición de
lugar con una precisión de centímetros. Hay otros equipos que dan menores
precisiones que sin embargo no serian recomendable pues aprovecharemos
la posibilidad que da el mercado y proporcionar la mayor precisión posible,
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pues
estos
equipos
se
pueden
usar
igualmente
para
sistema
de
posicionamientos mas precisos aun, cambiando alguna configuración y
usando un sistema de post-procesamiento.
La precisión del equipo se consigue pagando una suscripción anual de una
empresa quien brinda la señal y la precisión que se especifica. La exactitud
de una posición es la exactitud en la posición de uno que debe ser situada en
el marco de referencia geodésico. En la Figura 2.3 se muestra un esquema
de trabajo para posicionamiento con DGPS en tiempo real.
Las posiciones deben ser referidas a un sistema de referencia geodésico,
recomendándose
el
Sistema
Geodésico
Mundial
(WGS
84).
Si
excepcionalmente las posiciones se refieren al datum horizontal local, este
datum local debe estar vinculado a un sistema de referencia geocéntrico,
como el WGS 84.
FIGURA 2.3 Esquema de trabajo para posicionamiento con DGPS en
tiempo real
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2.3.4 MEDICIÓN DE LA PROFUNDIDAD
El sistema acústico mono haz es en gran medida la técnica más usada para
la medida de la profundidad en proyectos de navegación de ríos y de
puertos.
El sistema acústico fue utilizado primero en los años 30 pero no obtuvo
confianza para la medida de la profundidad hasta los años 50 o los años 60.
Una variedad de sistemas acústicos son utilizados, dependiendo de las
condiciones del proyecto y de las profundidades. Éstos incluyen sistemas
de transductor monohaz, sistemas de barrido múltiples del canal con el
transductor, y sistemas del barrido multihaz.
Aunque los sistemas
multihaz se están utilizando cada vez más para las
investigaciones de los proyectos en el bosquejo de la profundidad, los
sistemas monohaz todavía son utilizados por la mayoría de usuarios.
Muchos de estos principios son también aplicables a los sistemas múltiples
de barrido y a los sistemas multihaz.
FIGURA 2.4 Medida de la profundidad acústica
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a) Principio Básico. Los sistemas acústicos de medida de profundidad
miden el tiempo transcurrido que un pulso acústico lleva el recorrido de un
transductor al fondo del canal y regresa.
Esto se ilustra en la Figura 2.4
donde está la profundidad medida (D) entre el transductor y un cierto punto
en el fondo acústico reflexivo. El tiempo del recorrido del pulso acústico
depende de la velocidad de la propagación (v) en la columna del agua. Si la
velocidad de propagación del sonido en la columna del agua se sabe, junto
con la distancia entre el transductor y la superficie del agua de la referencia,
la profundidad corregida (d) se puede calcular por el tiempo medido del
recorrido del pulso. Esto es expresada por la fórmula general siguiente:
Profundidad corregida a la superficie referida del agua:
d = ½ (v · t) + k + dr…………………… (1)
Donde:
d = Profundidad corregida de la superficie del agua.
v = Velocidad media del sonido en la columna del agua.
t = Tiempo transcurrido medido de transductor al fondo y de regreso a
transductor.
k = Constante del transductor
dr = Distancia de la superficie del agua al transductor
Los parámetros v, t, y dr no se pueden determinar perfectamente durante el
proceso, y k se debe determinar de la calibración periódica del equipo. El
tiempo transcurrido, t, es dependiente en la reflectividad del fondo y los
métodos relacionados de procesamiento de la señal usados para discernir un
regreso válido. La forma, o la agudeza, del pulso que vuelve desempeñará
un papel importante en las capacidades de la exactitud y de la detección de
la medida de la profundidad.
b) Velocidad del sonido en agua. Determinar la velocidad del sonido, v, es
quizá el factor más crítico al usar sondas acústicas de profundidad. La
velocidad del sonido varía con la densidad y las características elásticas del
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agua. Estas características son, para las profundidades típicas de proyectos
de río y de puertos, sobre todo una función de la temperatura del agua y el
contenido suspendido o disuelto, es decir, salinidad. Debido a estos efectos,
la
velocidad (v) puede extenderse a partir del 4.600 a 5.000 pies/seg. Desde
que la mayoría de ríos y proyectos portuarios pueden exhibir variaciones
grandes en la temperatura y/o la salinidad con la profundidad, la velocidad
de la onda acústica no será constante sobre la distancia del transductor del
bote al fondo y el regreso. El efecto de esta variación es significativo. Para
el trabajo práctico de sondeo del eco monohaz en agua poco profundas, una
velocidad promedio de sonido es usualmente asumida (por la calibración).
El uso de una velocidad del sonido promedio no puede ser válido en el tema
costero de proyectos sujetos a descargas de agua dulce ni será constante
sobre el área del proyecto entero examinado. Si las variaciones grandes en la
velocidad ocurren sobre la columna del agua, la velocidad media del sonido
usada debe ser ésa o cerca de la profundidad promedio del estudio del
proyecto, no sobre la columna entera del agua.
c) El calado del transductor y la constante del transductor. El calado
del transductor y la constante del transductor se debe aplicar a la distancia
reducida del tiempo para obtener la profundidad corregida de la superficie
del agua de la referencia. La constante del transductor contiene impulsos
eléctricos y/o retrasos mecánicos inherentes en el sistema medidor,
incluyendo variaciones de detección del origen de la señal de regreso.
También contiene corrección constante debido al cambio en la velocidad
entre el nivel de la superficie superior y ése usados como promedio para la
gama de la profundidad del proyecto. Por esta razón, el ajuste o la lectura
evidente del "calado" en un expediente digital o del análogo no es
necesariamente la real del calado del transductor, como sería el obtenido por
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la medida física entre la superficie del agua y el transductor. También, el
calado de la embarcación no es igual que el calado del transductor porque el
calado de la embarcación se puede medir concerniente a las aletas del motor
o a otros puntos en el casco. El único método eficaz de determinar las
constantes combinadas en la ecuación
(1) está por una calibración del
muestreo de la barra.
d) Otras correcciones a las profundidades observadas. La profundidad
en la ecuación (1) se debe corregir posteriormente para las variaciones a
corto
plazo del calado del canal
debido a los cambios del cargamento,
asentamiento (squat), asentamiento debido al movimiento de la embarcación
balanceo, cabeceo, etc. La superficie del agua se debe entonces reducir al
dato vertical local basado en tiempo real de río / lago, piscina, u
observaciones de marea. Las varias correcciones requeridas en una medida
acústica de la profundidad se generalizan en el bosquejo demostrado en la
Figura 2.5.
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FIGURA 2.5 Correcciones observadas por el sondaje acústico
e) Exactitud de la ecosonda. El tiempo de viaje del pulso de sonido es
medido ya sea electrónicamente en un dispositivo que digitaliza profundidad
o mecánicamente (gráficamente) en un instrumento analógico de grabación.
La exactitud de la medida absoluta del tiempo varía generalmente con la
profundidad. Esto es debido a la atenuación de la señal, al ruido, y a la
capacidad del trazado de circuito de la medida de correlacionar los pulsos
salientes
y
entrantes.
Además,
las
características
acústicas
de
la
reflectividad, es decir, tamaño, forma, orientación, material, etc., puede
afectar perceptiblemente el pulso que vuelve. Las variaciones en la fuerza y
la agudeza de vuelta de la señal afectarán la exactitud de la medida de la
profundidad.
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La irregularidad del pulso reflejado causa incertidumbre en el proceso total
de la medida del tiempo. No hay proceso práctico de la calibración para
reducir al mínimo este error. La exactitud nominal de la ecosonda para la
medida del tiempo es clasificada generalmente por los fabricantes en +-0.1
ft y 0.1 a 0.5 por ciento de la profundidad. Esto se compara a un radio de
acción de la precisión de +-0,15 a +-0,35 pies en 50 pies y es independiente
de las características acústicas de la reflexión. Los tiempos transcurridos
digitalmente medidos son más precisos que esos en los que actúan
dispositivos mecánicos de grabación.
2.3.4.1 FRECUENCIA DEL TRANSDUCTOR
Un transductor convierte energía electrónica en pulsos acústicos y
viceversa. El tipo de transductor usado es un factor importante en la
determinación de una medida de profundidad. La frecuencia óptima
del transductor es altamente dependiente del lugar del proyecto. A
través de proyectos de ríos y puertos, se ha utilizado una variedad
de frecuencias. Estas frecuencias se extienden generalmente entre
20 kHz y 1000 kHz. Cada frecuencia del
transductor tiene
características físicas que satisfacen particularmente a un sitio
individual del proyecto. La respuesta del transductor depende de la
frecuencia, las condiciones de proyecto, el incremento de la
colección, y el patrón del haz como se muestra en la Figura 2.6.
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FIGURA 2.6 Ancho del haz del transductor
Las sensibilidades se miden en puntos de potencia promedio de 3DB. En general, los transductores de frecuencia más alta (100 kHz
a 1000 kHz) proporcionarán una medida más exacta de la
profundidad,
debido a ambas características de la frecuencia y
anchuras mas concentradas del haz (es decir, estrecho). Los
transductores de haz estrechos (es decir menos de 8 grados) pueden
requerir la corrección por rolido y balanceo puesto que el haz más
enfocado tomará la medida de una distancia inclinada en puntos
poco verticales. Sin embargo, los lóbulos laterales mostrados en la
Figura 2.6
podrían proveer un retorno vertical en agua poco
profunda. Los transductores de haz estrechos deberían ser
obtenidos con lóbulos laterales mínimos. Los transductores de una
frecuencia más baja (debajo de 40 kHz) se usan para tener anchuras
más grandes del haz, que pueden causar la distorsión y alisar las
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características en fondos irregulares o en cuestas laterales. Sin
embargo, las frecuencias inferiores están menos sujetas a la
atenuación, lo cual permite mayor medida de profundidad y
penetración de sedimentos suspendidos. Aunque una mayor medida
de la profundidad no se requiere para proyectos de ríos y puertos,
la
habilidad para penetrar en sedimento suspendido es un bien
acordado, especialmente en la ejecución de las pruebas para los
proyectos
del
dragado.
Una
desventaja
importante
de
los
transductores de una frecuencia más alta es que hay alta atenuación
de la señal con la profundidad, y la densidad específica baja de los
sedimentos suspendidos (la pelusa) o la vegetación fácilmente
reflejarán la señal. Los transductores de alta frecuencia no se
recomiendan en las áreas donde ocurren excesos de sedimentos
suspendidas comúnmente, o donde la vegetación de fondo puede
confundir los resultados deseados. En tales áreas, las frecuencias
que se extienden entre 20 kHz y 50 kHz se emplean típicamente
para la determinación del objetivo.
La frecuencia más comúnmente empleada del transductor en
proyectos de navegación de ríos y de puertos es de 200 - 208 kHz.
Los transductores que funcionan entre en esta frecuencia se emiten
generalmente (entre 1,5 grados y 8 grados en los puntos de -3 DB)
para proporcionar detalles del fondo más exacto.
Haces más
estrechos se recomiendan para los proyectos relativamente difíciles,
por ejemplo cortes de rocas o fondos de arena. Un transductor de 3
grados proveerá un esbozo ligeramente más alto de características
pequeñas de fondo. La frecuencia de 200-208 kHz (+- 10%) no es
un estándar obligatorio de la frecuencia, ni es cualquier anchura
particular del haz. Los transductores de una frecuencia más baja o
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más alta, extendiéndose entre 20 kHz y 1000 kHz, y con anchuras
de haz que varían, son permisibles para cualquier clase de prueba
o tipo de sistema de medida. Las condiciones locales y los
requisitos únicos del proyecto dictarán el tipo óptimo del sistema
del examen y frecuencia que se utilizará. Sin embargo, para la
navegación y los sondeos del abono de la draga, el sistema acústico
de sondeo y / o la frecuencia del transductor debería ser constante a
todo lo largo de la duración de proyecto y claramente identificado
en especificaciones de la construcción.
Los sistemas múltiples de
doble frecuencia pueden servir para analizar estratos de sedimento
de variar densidades - típicamente usando frecuencias de 200 kHz y
28 kHz.
2.3.4.2 EQUIPO DE SONDEO MONO HAZ
Antes de los años 70, la mayoría emplearon los registradores
análogos mecánicos de profundidad.
Los modelos más comunes
usados eran Bludworth y Raytheon 719.
Estos dispositivos
marcaron el perfil continuo de la profundidad en un papel impreso
usando un mecanismo rotativo de la aguja.
La velocidad de la
aguja mecánica que rotaba era una función de la profundidad del
agua y de la velocidad del sonido. Desdichadamente, la velocidad
rotatoria de los registradores mecánicos requerían a menudo
calibración y alineación constantes.
En los años 70, comenzaron a adquirir sistemas digitales de
grabación
de
la
profundidad.
Estos
sistemas
marcaron
profundidades análogas (perfil) directamente en el papel de
grabación termal en blanco;
eliminando así la mayoría de los
errores en registradores mecánicos.
Todos los sistemas modernos
de la medida de la profundidad se pueden configurar para hacer
salir profundidades medidas a los dispositivos de grabación de
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datos, donde pueden ser tiempo marcado con etiqueta con la
posición e indicar la detección de datos.
La Figura 2.7 se presenta algunas de las unidades digitales más
comunes de ecosondas usadas actualmente. Las pruebas mono haz
son corridas ya sea normales (por ejemplo de sección cruzado) o
longitudinal con la alineación del canal.
FIGURA 2.7 Típicas ecosondas monohaz y multihaz
2.3.4.3 CALIBRACIÓN DE LA ECOSONDA
La calibración de la medición de profundidad de la ecosonda, se
realizará mediante la contratación con el patrón de profundidad
(plancha o barra), al inicio y término de la actividad diaria de
sondaje o cuando haya una suspensión del trabajo por un tiempo
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mayor de 2 horas seguidas; cambio de transductor o cambio de
embarcación.
Estas calibraciones se realizarán con un estado de mar calma, en
lugares no afectados por corrientes y con la embarcación detenida,
de manera de obtener un registro claro.
La prueba de la plancha se efectuará cada 2 metros a partir de la
superficie del agua, y hasta la profundidad máxima del área de
sondaje, considerando para esto que el rango de la prueba de barra
cubra la máxima profundidad del área en estudio, sin exceder de los
20 metros, midiendo y registrando las profundidades a la bajada y
subida de la plancha (ver Figura 2.8)
En las áreas donde no existan batimetrías anteriores se deberá
buscar el máximo veril efectuando una batimetría explorativa, para
así realizar una prueba de barra que cubra la máxima profundidad
sin exceder los 20 metros.
Toda prueba de calibración debe quedar dentro del registro de
ecograma correspondiente al día, no debiendo ser unida al inicio o
al término de la jornada de trabajo, es decir, en ningún caso una
prueba de barra se debe pegar.
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+
FIGURA 2.8 Metodología para realizar prueba de barra
En caso que el rollo de papel de la ecosonda no permita cubrir la
jornada total del sondaje, se deberá efectuar el corte de éste dentro
de la ejecución de un sondaje, (para cambiar por un nuevo rollo de
ecograma), es decir, entre corridas del mismo día e indicando la
hora donde se cortó y en ningún caso realizarlo al final del sondaje
para posteriormente pegar una prueba de plancha aislada.
La plancha o barra deberá tener un peso mínimo de 5 kilogramos y
con una superficie no inferior a 600 cm2 , sustentada por un cable
de acero marcado cada 2 metros (+/– 10 cm.) y que tenga
claramente indicado el punto donde se debe verificar la medida con
huincha, a partir de la superficie de la plancha (ver Figura 2.9).
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FIGURA 2.9 Esquema de la plancha y sus dimensiones
La profundidad del transductor deberá ser medida y anotada al
centímetro, en la prueba inicial y final. Se recomienda que dicha
profundidad no sea inferior a 50 centímetros para asegurar el buen
registro de los ecos.
Cualquier cambio de ecosonda, transductor o embarcación, obligará
a la repetición de la comprobación detallada.
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La prueba de plancha deberá presentar un valor medio que no
difiera en +/– 15 centímetros, con respecto a las lecturas parciales.
El requisito de efectuar la prueba de barra hasta los 20 metros de
profundidad
es
ineludible,
cuando
el
trabajo
cuente
con
profundidades superiores a los 20 metros o cuando no se haya
efectuado una batimetría exploratoria.
FIGURA 2.10 Ejemplo de la barra de calibración proyectado en el ecograma
2.3.5 PLANIFICACIÓN DE LÍNEAS HIDROGRÁFICAS
Las líneas hidrográficas planificadas sirven para definir a donde se desea
que vaya el barco. Las líneas tridimensionales contienen información de la
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profundidad, la cual se usa para construir la plantilla de sección transversal
del canal para cada línea hidrográfica.
2.3.5.1 ESPACIAMIENTO ENTRE LÍNEAS PLANIFICADAS
El
espaciamiento
entre
líneas
para
los
levantamientos
con
transductor simple es de alguna manera arbitrario, porque la
cobertura
de
todo
el
fondo
casi
nunca
es
práctica.
En
levantamientos de barrido, donde la cobertura de todo el fondo es
practica, para asegurar la cobertura plena se suele elegir el
espaciamiento entre líneas.
Si su embarcación esta equipado con un sistema multihaz, donde la
cobertura de un barrido simple depende de la profundidad del agua,
el
espaciamiento
entre
líneas
cambiará
a
menudo
de
un
levantamiento al siguiente. Un poco de simple trigonometría da la
relación entre la cobertura y la profundidad del agua.
Es tentador orientar el transductor de barrido según una geometría
algo desplazada hacia un lado, ya que así se incrementa la
cobertura por barrido. Cuidado con esto porque la contrapartida es
un descenso en la calidad de los datos de los haces exteriores.
2.3.5.2 PATRON DE DESPLAZAMIENTOS PARA LÍNEAS
PLANIFICADAS
Las líneas planificadas pueden ser creadas en cualquiera de varios
patrones.
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Los
desplazamientos
Paralelas crean
líneas paralelas
a ambos lados
de la línea inicial.
Los
desplazamientos
Radiales
hacen pivotar
la línea
planificada
alrededor del
punto
introducido.
Los
desplazamientos
con patrón
de Búsqueda
hacen pivotar
la Línea
planificada
alrededor del
punto central
del primer
segmento.
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Los
desplazamientos
en Escalones
añaden valores
X,Y introducidos
por el usuario,
a cada punto
de ruta, creando
un efecto de
escalera.
Los
desplazamientos
de línea
Central crean
líneas
perpendiculares
a intervalos
definidos por
el usuario, a
lo largo de la
línea inicial.
Líneas
inteligentes
planificadas
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2.3.6 FUENTES DE ERROR Y ESTIMACIÓN
Si bien el texto siguiente trata sobre los errores de datos adquiridos por
sistemas multihaz, debe notarse que, en principio, es aplicable a los datos
adquiridos con cualquier sistema de sondeo acústico. Con sistemas de
sondeos multihaz o multitransductor, la distancia entre las sondas sobre el
fondo y la antena del sistema de posicionamiento puede ser muy grande,
especialmente en aguas profundas con un sistema de franja ancha.
Por esto, la exactitud del posicionamiento del sondeo depende también de la
exactitud del girocompás, la inclinación del haz (o posición del transductor
para sistemas de franja) y la profundidad del agua (sólo en los sistemas de
barrido).
Los errores de balance y cabezada también contribuyen al error relativo del
sondeo obtenido desde el transductor.
En conjunto, puede ser muy difícil generalizar lo que se puede alcanzar
como exactitud típica de posición para cada sonda como función de la
profundidad, en alguno de estos sistemas modernos. Los errores están en
función no sólo del sondador sino también de la embarcación y de la
exactitud y posición de los sensores auxiliares.
El uso de haces no verticales introduce errores adicionales causados por el
incorrecto conocimiento de la orientación del buque en el momento de la
transmisión y recepción de los ecos sonar. Los errores inherentes al
desarrollo de la posición de un haz individual deben incluir los siguientes:
a) Error del sistema de posicionamiento,
b) Error de medición de profundidad,
c) Incertidumbre asociada con el modelo de la trayectoria del rayo
(incluyendo el perfil de velocidad del sonido),
d) Exactitud en el rumbo del buque,
e) Identificación exacta de los errores puntuales del sistema resultantes
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de falta de alineación del transductor,
f) Sensores del movimiento del buque (balanceo y cabeceo), y
g) Tiempo de latencia.
2.3.6.1 VELOCIDAD DEL SONIDO Y REFRACCION DE RAYOS
Las ecosondas monohaz, múltiples canales, y multihaz dependen de
ondas de sonido para medir profundidad. Son cronómetros
hidrográficos que miden con precisión el tiempo que tardan en
volver las ondas de sonido desde el fondo. Basándose en
parámetros de velocidad del sonido convierten ese tiempo en
profundidades. Esta profundidad debe ser corregida para tener en
cuenta los efectos de los cambios de velocidad del sonido, marea, el
movimiento del barco y la latencia de los dispositivos.
En un sistema
acústica monohaz, un sondeo comienza cuando la
electrónica de la ecosonda envía un corto pulso de voltaje al
transductor, que convierte la energía eléctrica en energía mecánica
en la forma de una onda acústica (sonido) en el agua un ping. El
transductor enfoca el ping hacia abajo y casi toda la energía del
ping viaja dentro de un haz, como se muestra en la figura inferior.
Sondeo Monohaz A través
del Cambio de velocidad
del sonido. No ocurre
ningún cambio en la
dirección del haz.
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El ping viaja a la velocidad del sonido en el agua. Donde la
velocidad del sonido cambia debido a las variaciones de
temperatura y densidad, como una frontera entre velocidades 1 y 2,
la velocidad del ping cambia. una porción muy pequeña de la
energía se refleja hacia arriba, pero el ping todavía viaja hacia
abajo, no hay ningún cambio de dirección. Cuando el ping alcanza
el fondo encuentra un gran cambio
de velocidad. Esto es porque el sonido viaja mucho más deprisa en
el fondo sólido que en el agua. Una gran cantidad de la energía del
ping rebota de vuelta n esta transición y eventualmente encuentra el
camino de vuelta al transductor. El transductor convierte el sonido
reflejado de vuelta en energía eléctrica. A partir del tiempo de
retraso entre la salida y la vuelta del pulso (y la velocidad acústica
en el agua conocida) se calcula la profundidad.
2.3.6.2 GEOMETRIA DEL HAZ
El equipo requiere para un levantamiento monohaz
un sistema de
posicionamiento, una ecosonda y si el mar está revuelto un
compensador de oleaje. Montar la antena de posición encima del
transductor y la x e y de la antena son las mismas que las del
transductor. Profundidad (z) es el sondeo menos el oleaje.
Para un levantamiento multihaz preciso hace falta algo de equipo
adicional: un giroscopio para medir el rumbo del barco y una MRU
(unidad de referencia de movimiento)para los datos del cabeceo y
del balanceo, la razón de las mediciones adicionales es, de nuevo,
por que los haces dirigidos no son verticales así que los cálculos de
x,y, y z de los sondeos se vuelven más complejos.
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Una vez más nos referiremos a algunas figuras, cada una mostrando
un monohaz, para explicar algunos conceptos básicos, la siguiente
figura muestra un haz saliendo del multihaz en un ángulo de 45º. El
barco de levantamiento está balanceándose r grados así que el
ángulo que necesitamos conocer es r + 45º, que sólo se conoce a
partir de la medición del MRU.
Mirando a estribor el
ángulo de haz relativo a la
vertical es el ángulo de
balanceo del barco
(R)+Ángulo de Salida del
Haz
La siguiente figura muestra la necesidad de medir el cabeceo.
Aunque el haz sale verticalmente el barco cabecea y el ángulo
requerido es p.
Ángulo de Haz relativo a
la Vertical es el ángulo de
cabeceo del barco (P)
La medición angular final es el rumbo del giroscopio (guiñada)
ángulo (h) como se muestra debajo.
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Ángulo de Haz relativo al
Norte de Retícula
Hay otros ángulos a considerar que tienen que ver con el
alineamiento relativo del giroscopio, MRU y el multihaz en sí. en
un mundo perfecto los tres instrumentos estarían montados
verticalmente alineados perfectamente con la quilla del barco.
Bienvenidos al mundo real, donde nada es exacto y tenemos
variaciones magnéticas y ángulos de desplazamientos de montaje
que acomodar. Estos ángulos de desplazamiento deben de sumarse
a los ángulos de cabeceo, balanceo y rumbo. Es casi imposible
medir con suficiente precisión estos ángulos y esa es la razón de ser
de la Prueba de Parcheo, dejar que el ordenador averigüe los
ángulos.
Corregir profundidades observadas para los efectos superpuestos de
embarcación como son Cabeceo , balanceo , y Guiñada fueron una
vez quizá el aspecto más difícil de levantamiento de planos
hidrográfico. Junto con los periodos de marea, estos efectos son un
componente principal de error en el levantamiento de planos
hidrográfico. El cabeceo de la embarcación es el componente
principal de error de los cuatro movimientos listados. Desde
mediados de los 90, instrumentos
precisos de compensación de
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movimiento significativamente han reducido estos errores. Muchos
han incorporado compensación de movimiento en los sistemas
monohaz. Desde que las condiciones en la embarcación como
Cabeceo , balanceo , y Guiñada pueden ocurrir simultáneamente y
en
períodos diferentes , ya sea la interpretación visual o
automatización de un registro monohaz analógico del perfil para
reducir estos errores es un proceso impreciso , en el mejor de los
casos. La compensación de movimiento es obligatoria en trazado
de planos de dragado y rigurosamente recomendado para todos los
demás sondeos dónde condiciones del mar adversas puede afectar
la calidad de los datos registrados (Cabeceo , balanceo).
Los efectos de Balanceo(rolido)-Cabeceo.- En embarcaciones
mayores ,por ejemplo mayores a 26 pies - el balanceo y el cabeceo
no
son
usualmente
excesivos
bajo
condiciones
normales
de
funcionamiento - típicamente para menos de 5 grados. Sin
embargo, en embarcaciones más pequeñas (Menos de 26 pies) el
balanceo o el cabeceo fácilmente puede acercarse o puede exceder
los10 grados en mares agitados. La corrección para balanceo y
cabeceo discrepan con el ángulo de rotación y la profundidad (vea
la Figura 2.11). Sin embargo , el ancho del haz del transductor
puede ser mayor que cabeceo o el balanceo global, dando como
resultado el primer retorno estacionario encontrándose cerca de
vertical. La Figura 2.12 muestra un balanceo en el estribor
(mirando desde popa). La rotación es alrededor del punto "O". El
transductor es rotado ligeramente más alto del nivel relativo a la
superficie de referencia.
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FIGURA 2.11 Efectos del balanceo/cabeceo en un sistema monohaz
Corrección de desplazamiento de la posición de Balanceo –
Cabeceo.- Sistemas de procesamiento monohaz (ejem., HYPACK)
corrigen variaciones de profundidad y de posición debido al
balanceo o cabeceo. Usando datos de cabeceo-cabeceo, HYPACK
permite corrección de la posición X-Y de la profundidad debido a
la rotación del eje del transductor-antena, y opcionalmente calcula
la coordenada X-Y del centro del haz proyectado en el fondo (ver
D1 en la Figura 2.12). En un sondeo amplio la embarcación con
antena halló 30 pies por encima del transductor supeditado a un
balanceo 10 grados o el cabeceo, ésta equivaldría a
5 pies de
desplazamiento horizontal del transductor. En un proyecto de 30
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pies, el centro del haz en el fondo también sería desplazado por otro
de
5
pies
(aproximadamente)
relativo
al
transductor.
El
desplazamiento horizontal total de la profundidad relativo a la
antena luego seria de 10 pies. Un desplazamiento de esta magnitud
(3 m) está fuera de los 2 m RMS de tolerancia posicional para
sondeos de dragado y de navegación , así es que debería ser
aplicada a todas las profundidades observadas. Una embarcación
más pequeña de sondeo normalmente tendría una altura de la
antena (< 10 pies) mucho más pequeña así el desplazamiento
horizontal entre la antena y profundidad del fondo seria pequeña.
Corrección Vertical de la Profundidad debido a la Inclinación
Balanceo-cabeceo.-
Además
de
la
profundidad
de
fondo
transductor - antena, corrección posicional de desplazamiento , la
inclinación para la corrección vertical para la profundidad también
puede ser calculada y aplicada para la profundidad observada. La
corrección para la inclinación vertical de la profundidad es
usualmente pequeña para las condiciones típicas de cabeceo y
balanceo. Como se indica en la Figura 2.11 generalmente es
insignificante (< 0.2 pies) para profundidades de proyectos
menores de 20-25 pies.
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FIGURA 2.12 Corrección de profundidad debido al balanceo
2.3.6.3 PRUEBA DE LATENCIA
La Prueba de Latencia se usa para determinar el tiempo de retraso
de convergencia entre el GPS y la ecosonda monohaz. También se
puede
determinar
automáticamente
los
retrasos
temporales
ejecutando líneas hidrográficas recíprocas encima de un fondo
cambiante (Ej. ejecutar la misma línea hidrográfica arriba y abajo
en un talud o por encima de una figura prominente del fondo).En la
Figura 2.13 se muestra los perfiles de las dos líneas hidrográficas,
cuando no estén alineadas es que hay un error de latencia.
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Cuando los sondeos son redibujados el patrón a bandas ha
desaparecido, dejando un valor para ser usado como ajuste de
latencia como se muestra en la Figura 2.14
FIGURA 2.13 Resultados de ajuste prueba de latencia
FIGURA 2.14 Valor de latencia
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FIGURA 2.15Correccion de la posición por latencia
FIGURA 2.16 Efectos debido al error de latencia
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2.3.6.4 PRUEBA DE CALIBRACIÓN POR SQUAT Y SETTLEMENT
Mientras
que
generalmente
la
se
velocidad
asienta
el
de
casco
una
por
embarcación
el
aumenta,
movimiento
del
mismo(Settlement), o se eleva la proa dependiendo de la velocidad
(squat), respecto al nivel de referencia del agua, causando un error
en la medida de la profundidad que debe ser corregido (Figura
2.17).
Una prueba de squat se debe realizar por lo menos
anualmente para determinar la relación entre la velocidad de la
embarcación y la altura del transductor sobre o debajo del plano de
referencia del sondaje estático.
Sin la corrección por squat, los canales pueden ser dragados más
profundo de lo que realmente los planos indican. Los sistemas de
RTK DGPS que proporcionan la elevación directa (absoluta) de la
antena-transductor eliminan la necesidad de la corrección por squat,
pues la altura de la antena registrará el squat en tiempo real. Sin
embargo, si el sistema de RTK DGPS se fija para proporcionar
solamente la altura de la antena y no se configura para determinar
la elevación del transductor, entonces la corrección por squat debe
todavía ser aplicada.
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Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la
Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy
Derechos reservados conforme a Ley
FIGURA 2.17 Efectos en el calado de la embarcación debido al squat
2.4
ESPECIFICACIONES
TÉCNICAS
USADAS
PARA
EL
LEVANTAMIENTO HIDROGRÁFICO EN EL RÍO UCAYALI
Por lo mencionado anteriormente y de acuerdo a los requerimientos solicitados el
Levantamiento Hidrográfico del río Ucayali se realizó de acuerdo a las siguientes
especificaciones:
Líneas de Navegación
Las
líneas
de
sondaje
se
planificaron
perpendicularmente a la ribera del río separadas
cada 500 metros a lo largo de todo el cauce del río, y
cada 100 metros en los malos pasos.
Registros de Ecosonda
Calibración de Ecosonda
Reducción de sondajes
Continuo en metros.
Al inicio y fin de cada día de sondaje.
Los sondajes fueron reducidos por variación del
nivel del río, por inmersión de transducer, por
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Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la
Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy
Derechos reservados conforme a Ley
pendiente hidráulica y por la máxima vaciante
registrada en la zona.
2.5
CARTOGRAFÍA
Escala .- Las escalas que se utilizaron para la presentación de los planos son:
§
1/1’750,000 Carta índice : río Ucayali (Formato A3)
§
1/1’750,000 Esquema de la profundidad del canal de navegación (Formato
A3)
§
1/1’750,000 Método para determinar profundidad del río (Formato A3)
§
1/25,000
Para los planos de Navegabilidad del río Ucayali (Formato
A3)
§
1/10,000
Para planos de los detalles de los malos pasos (Formato A3)
Datum de Referencia.- El Datum de referencia utilizado es el mismo Sistema
utilizado por los GPS que es WGS-84.
Proyección Cartográfica.- Toda la cartografía se ha efectuado usando la
Proyección
Cartográfica
Universal
Transversal
de
Mercator
(UTM)
y
Geográfica representada en grados, minutos, segundos.
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