Instituto Geográfico Nacional Infraestructura Geodésica del Instituto Geográfico Nacional Miguel Ángel Cano Villaverde Jefe del Servicio de Programas Geodésicos Instituto Geográfico Nacional X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 1 Introducción Definición de Geodesia actual: Ciencia que determina la forma y dimensiones de la Tierra y sus componentes dinámicas. Motivación: Con los sistemas GNSS, nuevas exigencias de precisión en los Sistemas de Referencia: WGS84, Sistema Geocéntrico, con gran indefinición (centro masas con atmósfera, movimiento del Polo...) Æ ITRS, ETRS89. Jerarquía de Redes Geodésicas: (Work Group VIII CERCO) - Clase A: Conjunto de puntos integrados en el ITRF con campos de velocidades: ERGPS (σ < 1 cm en ITRS, independiente de la época de observación). - Clase B: Redes Continentales Fundamentales sin campos de velocidades: IBERIA (σ < 1 cm, pero garantizada sólo en una época específica, en sitios donde los campos de velocidades no estén definidos). - Clase C: Redes apoyadas en Clase B o densificación de las mismas: REGENTE (σ = 5 cm). Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 2 22 1 Clase A: Red de Estaciones Permanentes GPS Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 3 33 4 44 Clase B: IBERIA95 y BALEAR98 IBERIA95: RED GPS EN LA PENÍNSULA IBÉRICA. ESPAÑA Y PORTUGAL PRECISIÓN DE 1 cm EN LA ÉPOCA DE OBSERVACIÓN Æ CLASE B Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 2 Clase B: IBERIA95 y BALEAR98 BALEAR98: PRECISIÓN RED BALEAR98 SISTEMA DE ORDEN DE 1 CMCERO ENDE LA ÉPOCA DE CLASE DE OBSERVACIÓN REFERENCIA B EN LAS ISLAS BALEARES ETRS89 RED GPS EN LAS ISLAS BALEARES PRECISIÓN DE 1 cm EN LA ÉPOCA DE OBSERVACIÓN Æ CLASE B Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 5 55 REGENTE Unos 1100 vértices en la Península y Baleares, 1 por cada hoja del Mapa Topográfico Nacional 1:50.000, lo cual supone una distancia media entre vértices de 20 a 25 km. Canarias (REGCAN95) Comprende 72 vértices repartidos entre las siete Islas con un máximo de 21 vértices en la isla de Tenerife y un mínimo de 5 en cada una de las islas menores de El Hierro y La Gomera Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 6 66 3 REGENTE: Red clase C en España Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 7 77 ERGNSS: Objetivos del proyecto Integración de Datos Geodésicos globalmente: referencia común a todas las redes geodésicas nacionales y densificaciones regionales (Valencia, País Vasco, Navarra, Baleares, Madrid, Canarias...). Obtener coordenadas de precisión y campos de velocidad en una red de Estaciones Permanentes GNSS que sistemáticamente cubra todo el territorio nacional. Contribución a la definición de los Sistemas y Marcos de Referencia Globales (ITRFyy) en España. Proporcionar públicamente a los usuarios GNSS, datos para aplicaciones cartográficas, topográficas, trabajos geodésicos, y posicionamiento en general (servidor FTP público de datos a 1 segundo y EUREF-IP). Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 8 88 4 Proporcionar registros continuos de datos GNSS para: - Aplicaciones geodinámicas (SECEG Estrecho de Gibraltar, red de control del Teide, campo de velocidades de la red ...) - Estudios de observación del nivel medio del mar - Estado de la ionosfera en tiempo real - Troposfera (contenido de vapor agua - AEMET) Contribuir a la Red de Estaciones Permanentes GNSS del IGS y de EUREF, y por tanto a la formación de los correspondientes Sistemas y Marcos de Referencia (ITRF y ETRF / ITRS, ETRS) en España. Ayudar y servir de soporte a la red nacional DGPS: proyectos RECORD y EUREF-IP de correcciones diferenciales. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 9 99 European Reference Frame (EUREF) http://www.epncb.oma.be - http://www.euref-iag.net EUREF es la Subcomisión de la IAG en Europa, incluida en la Subcomisión 1.3, Marcos de Referencia Regionales, bajo la Comisión 1 de Marcos de Referencia, siguiendo la estructura de la IAG en la Asamblea de Sapporo 2003 de la IUGG (International Union of Geodesy and Geophysics). EUREF se funda en 1987 en la Asamblea General de la IUGG en Vancouver. Se encarga de la definición, realización y mantenimiento del Marco de Referencia Europeo en cooperación con los componentes de la IAG y EuroGeographics, el consorcio de Agencias Cartográficas Nacionales (NMA) en Europa. EUREF ha estado desarrollando actividades relacionadas con el establecimiento y mantenimiento del Sistema de Referencia Terrestre Europeo (ERTS) y el Sistema de Referencia Vertical Europeo (EVRS). Una de las claves fundamentales para ello es la Red Permanente de EUREF (EPN), red de estaciones permanentes que cubren el continente europeo y que observan de forma continua con gran precisión las constelaciones GPS/GLONASS. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 10 1010 5 European Reference Frame (EUREF) http://www.epncb.oma.be - http://www.euref-iag.net Actualmente EPN lo componen 243 estaciones en toda Europa. 36 países integrados actualmente en EUREF. EUREF se organiza en: – – – – – – Estaciones Permanentes (TS): Básicamente receptores y antenas Centros Operacionales (OC): Validan, convierten a RINEX, comprimen y envían los datos a los centros de datos a través de Internet. Centros Locales de Datos (LDC): Reciben y almacenan los datos de una red local y los distribuyen a los usuarios (locales o EUREF). Centros de Análisis Locales (LAC): Procesan una subred de estaciones EUREF y transmiten semanalmente soluciones de red libre al centro que los combina. Los procesos se realizan siguiendo guías específicas internacionales. Centro de Combinación (CC). Combina las soluciones de las subredes en la solución oficial de EUREF incluyendo todas las estaciones de la EPN. La envía al IGS donde se integra en la red GPS global. Una vez al año envía una solución multianual al IERS, que se convierte en solución ITRS primaria. Oficina Central o Central Bureau (CB). Coordina todas las actividades. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 11 1111 DIAGRAMA DE LA EPN Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 12 1212 6 DIAGRAMA ESTRUCTURA DE EUREF Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 13 1313 RELACIÓN EPN-IGS Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 14 1414 7 Las Estaciones Permanentes de la EPN proporcionan datos GNSS de alta calidad en tiempo casi real a los Local y Regional Data Centers. Los LAC proporcionan unos SINEX de las subredes que procesan, siendo el BKG (Bundesamt für Kartographie und Geodäsie, Frankfurt) el que proporciona una Solución Semanal Combinada. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 15 1515 Serie temporal (ETRS89) de ALAC Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 16 1616 8 Estaciones Permanentes GPS (ERGNSS): desarrollo 1998: Alicante (ALAC) Instalación de una estación permanente GPS en el edificio del mareógrafo del Puerto de Alicante en 1998. Datos continuos desde abril de 1998. Integrada en EUREF desde 1999 con el código ALAC. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 17 1717 La Coruña (ACOR) Instalación de una estación permanente GPS en el edificio del mareógrafo del Puerto de A Coruña, también en 1998. Datos continuos disponibles desde enero de 1999. Integrada en EUREF con el código ACOR desde septiembre de 1999. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 18 1818 9 1999: Observatorio Astronómico de Yebes (YEBE) Instalada en 1999. Utiliza el Máser de Hidrógeno como frecuencia estándar. Incorporación de medidas VLBI del radiotelescopio. Constituye el núcleo de la red ibérica de cálculo para EUREF. Integrada en el IGS en octubre 2000 (YEBE). Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 19 1919 Enlazada con un radiotelescopio de 14 m integrado en CORE, IVS y en los programas EUROP VLBI. Nuevo radiotelescopio de 40. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 20 2020 10 Almería (ALME) y Valencia (VALE) Localizadas en el Observatorio Geofísico de Almería y en la Universidad Politécnica de Valencia (Escuela de I.T.Topografía, Geodesia y Cartografía). Instaladas ambas a finales de 1999. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 21 2121 2000: Palma de Mallorca (MALL), Málaga (MALA) y Santander (CANT) Instituto Oceanográfico de Palma de Mallorca, Observatorio Geofísico de Málaga y Univ. de Cantabria. Instaladas en primer semestre de 2000. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 22 2222 11 Sonseca (SONS), Cáceres (CACE), Logroño (RIOJ), La Palma (LPAL), Ceuta (CEUT), Vigo (VIGO), Huelva (HUEL), Albacete (ALBA), Córdoba (COBA), Zaragoza (ZARA), Salamanca (SALA) y Virgen del Camino (LEON) Observatorio Sismológico de Sonseca (Dic 2000). Universidad de Extremadura, Escuela de Ingeniería en Geodesia y Cartografía de Cáceres (Dic-2000). EUREF. Observatorio Geofísico de Logroño, IGN, (May-2001). Observatorio de Roque de los Muchachos, Instituto Geofísico de Canarias (Jun 2001). IGS. Puerto de Ceuta (Ago 2001). EUREF. Instituto Oceanográfico de Vigo, (Sep 2001). Universidad de Huelva (Dic 2001). Universidad de Albacete (Jun 2002). Universidad de Córdoba (Abr 2004). Instituto Nacional de Meteorología en Zaragoza (Abr 2006). Base Aérea de Matacán. Salamanca (Junio 2006). Base Aérea de Virgen del Camino (Marzo 2007) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 ERGNSS Datos ALAC ACOR YEBE ALME VALE MALA CANT MALL CACE SONS RIOJ LPAL CEUT VIGO HUEL ALBA COBA ZARA SALA LEON Abr - 98 Sep - 98 May - 99 Dic - 99 Ene - 00 Mar - 00 Mar - 00 May - 00 Dic - 00 Dic - 00 May -01 May – 01 Ago - 01 Sep - 01 Dic - 01 Jun - 02 Abr - 04 Abr - 06 Jun – 06 Mar – 07 IGS X X EUREF EUREFNRT EUREF-IP Datos públicos 1 segundo X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 23 2323 Resumen de estaciones de la red ERGNSS 24 2424 12 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 25 2525 ERGNSS del Observatorio Geofísico de Logroño (RIOJ) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 26 2626 13 Especificaciones técnicas de la red ERGNSS 1. Situación y monumentación Observatorios con otras técnicas espaciales de observación (VLBI, SLR, DORIS, PRARE) - Multitécnica Otros observatorios geodésicos permanentes (gravimetría, mareógrafos...) Ante todo, con posibilidad de comunicación permanente (Internet, via módem teléfono, VSAT). Condiciones de monumentación de señal de 1er orden en cuanto a estabilidad, durabilidad... (pilar de hormigón o torre metálica) Obstrucciones mínimas por debajo de 10º elevación Calidad de señal de recepción contrastada en cuanto a: Efectos multipath Interferencia de radiaciones externas de RF Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 27 2727 Separación media entre estaciones: 250 km. Estrategia conjunta con IPCC y ROA. Placa metálica en la base. Conexión mediante Nivelación de Precisión con señales de la red de nivelación NAP. Antena estacionada en torre con centrado forzado. Test de deformaciones. Estudios geológicos y de interferencias radioeléctricas. Obstrucciones con ángulo <10 º. Altura de antena claramente referenciada respecto a marca según diagramas estándar IGS. Referencias o excentricidades a otras marcas definidas en un sistema paralelo, ITRS, coord. geocéntricas, en orden a garantizar precisiones milimétricas. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 28 2828 14 2. Instrumentación: receptor Capacidad de recibir código y fase en ambas frecuencias L1 y L2 esté o no activado el "antispoofing". Ampliación L2C, L5, GLONASS, GIOVE A y B…. Recuperación completa de las frecuencias L1 y L2. Memoria interna amplia, de tipo cíclica. Intervalo de toma de datos desde 0.5 segundos. Varios puertos serie de comunicación independientes, para diferentes accesorios. Posibilidad de salida de mensajes RTCM para DGPS en código y fase – EUREF-IP. Calidad contrastado del reloj del receptor, con sincronización a un milisegundo. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 29 2929 Discriminación de señal multicamino o " multipath", para reducir su efecto. Eliminación de interferencias en RF (radiofrecuencia). Software que permita el control y gestión del receptor, adquisición de datos con muestreos independientes por cada puerto, posibilidad de comunicación directa, acceso a memoria, etc. Reformateo de datos originales a formato RINEX. Que cumpla las especificaciones del IGS en cuanto a denominación de ficheros, tipo de receptor y antena. Posibilidad de elección de los observables que se incluirán en los archivos RINEX. Posibilidad de autoarranque y grabación de datos del receptor en caso de fallo de alimentación eléctrica, de forma automática. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 30 3030 15 Programación de diferentes sesiones de observación en receptor. Posibilidad de descarga de datos de memoria interna sin detener la grabación continua. Posibilidad de entrada de patrón de frecuencias externo, para mejorar calidad de reloj del receptor. Actualización continua de firmware. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 31 3131 3. Instrumentación: Antena. Antena geodésica con anillos de tipo Choke Ring para eliminación de efecto "multipath“, o antena con calibración andmitida por IGS/EUREF. Elemento Dorne Margolin. Eliminación de interferencias en RF. Calibración de los centros de fase para cada frecuencia y en función de la elevación y acimut de satélite. Elementos mecanizados de precisión desde un bloque de aluminio sólido. Montaje en carcasa con posibilidad de orientación de la antena. Cono desmontable (radome) de protección para eliminación de nieve, suciedad, etc. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 32 3232 16 GRAPHICS FOR ANTENNA TYPE 4.3 Trimble: TRM29659.00 ----/ + \ | + | +--------------------------------------------------+ | | | | | | | | +-+--------------------------------------------------+-+ +-------------------+-------------+--------------------+ | | | | |x| <-0.381 --> ARP: L1 : TCR: TGP: TPA: Antenna Reference Point L1 Phase Center Top of Chokering Top of Ground Plane Top of Preamplifier L2 : BCR: BGP: BPA: <-<-<-- 0.128 L2 0.110 L1 0.102 TCR <-<-- 0.038 0.035 BCR <-- 0.000 ARP L2 Phase Center Bottom of Chokering Bottom of Ground Plane Bottom of Preamplifier RECEIVER ANTENNA PHASE CENTER OFFSETS AND VARIATIONS -----------------------------------------------------RECEIVER TYPE ANTENNA TYPE ******************** TRIMBLE 4000SSI TRM22020.00+GP ANTENNA S/N FREQ FROM TO L* ****** ****** * 0 999999 1 2 PHASE CENTER OFFSETS (M) NORTH EAST UP FMT **.**** **.**** **.**** * 0.0015 -0.0012 0.0751 2 -0.0011 0.0017 0.0692 RECEIVER TYPE ANTENNA TYPE FROM TO ******************** ******************** ****** ****** TRIMBLE 4000SSI TRM22020.00+GP 0 999999 L1 L2 A\Z 0 0 0 0.00 0.00 5 1.80 0.30 10 4.60 0.90 15 8.10 1.80 20 11.70 3.00 25 14.50 4.10 30 16.10 4.90 TYP *** 1 35 16.90 5.40 ELEVATION DEPENDENCE OF PHASE CENTER (MM) D(Z) D(A) *** *** 5 360 40 16.90 5.60 45 16.20 5.60 50 14.90 5.30 55 13.40 4.50 60 11.90 3.60 65 10.40 2.80 70 9.00 2.10 75 7.90 1.20 80 8.20 0.10 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 85 8.20 0.10 90 8.20 0.10 33 3333 4. Otros accesorios y software Unidad UPS para estabilización corriente y cierre PC ordenado. PC para almacenamiento, software y conexión remota con puertos múltiples. Modem / router ( Conexión telefónica o Internet ). Sistemas operativos: NT o W2000 (arranque automático servicios). Control de la estación, generación, borrado y manipulación de archivos. Descarga manual de archivos. Control remoto del receptor. Control de la UPS. Servidor de ftp. Comunicación y acceso remoto con el PC. Tratamiento de archivos GPS: paso a RINEX, Hatanaka, TEQC... Batchs de ejecución periódica para descarga de archivos. EN LA ACTUALIDAD, EQUIPOS CON SISTEMA OPERATIVO Y CONEXIÓN DIRECTA A RED MEDIANTE DIRECCIÓN IP Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 34 3434 17 Trimble 4000 SSI (Remote Controller y Trimble Reference Station) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 35 3535 Interface de Leica GRX1200 Pro Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 36 3636 18 Interface de Trimble NetRS Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 37 3737 Flujo de datos Intervalo de toma de datos, 1 seg. con ficheros horarios. Posibilidad de registro de otros intervalos menores (20 Hz) para aplicaciones especiales (vuelos FGM, vuelos LIDAR...). Filtrado de datos a 30 seg para IGS/EUREF. Los datos de cada estación son almacenados diariamente y automáticamente transmitidos al IGN en Madrid. Mediante un proceso automatizado el Centro de Datos del IGN: chequea la calidad de los datos (Quality Check - teqc) los comprime (Hatanaka y compresión normal) almacena en su BD envía al Centro Regional de Datos Europeo envía al servidor público de datos ftp realiza su propio procesamiento con Bernese 5.0 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 38 3838 19 .ZIP 1G diario Flujo de datos en la ERGPS Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 39 3939 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 40 4040 20 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 41 4141 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 42 4242 21 El IGN, Centro de Análisis de EUREF Desde 2001, el IGN es Centro de Análisis Local (LAC) de EUREF, procesando una subred europea semanalmente. Procesamiento con Bernese Proccessing Engine (BPE) 5.0, en entorno Linux SuSe 9.0. Completamente automatizado a través de scripts enlazados. Constreñimiento a YEBE (VLBI-GPS), usando coordenadas y velocidades ITRF2000, época ITRFyy, paso posterior a ETRS89 (Boucher – Altamimi). Subred de estaciones en España, Portugal, Marruecos, Francia, Italia, Alemania, Groenlandia y Gran Bretaña. Inputs: Calibraciones centro fase antenas IGS. Efemérides precisas finales IGS. Earth Rotation Parameters. Efemérides planetaria. Modelo de cargas-mareas oceánicas. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 43 4343 Estrategia de procesamiento Preprocesamiento: de fase usando triples diferencias. Fijación de saltos de ciclo mediante diferentes combinaciones L1 y L2. Si no se pueden fijar, son establecidas nuevas ambigüedades. Observable básico: fase. Código usado sólo para sincronización reloj receptor. Máscara de elevación: 3º + peso dependiente de la elevación. Intervalo de datos para resolución de ambigüedades: 30 segundos. Intervalo de datos para procesamiento final: 180 segundos. Observable modelado: dobles diferencias, combinación lineal libre ionosfera. PCV’s: correcciones dependientes de la elevación (modelo IGS_01) con correcciones absolutas Troposfera: Basado en modelo de componente seca Saastamonien con función de mapeado Dry-Niell como modelo a priori y wet-Niell para la componente húmeda. Ionosfera: modelo ionosférico regional calculado para resolución de ambigüedades QIF. No modelada en la solución final (ionosfera eliminada formando la combinación lineal libre ionosfera). Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 44 4444 22 Criterio de rechazo de observaciones: Ficheros diarios conteniendo < 10% de observables. Sigma de una línea-base > 5 mm. Repetibilidad semanal en coordenadas > 10 mm. Definición del Datum: constreñimiento a YEBE (0.1 mm) al ITRFxx con actualización de coordenadas diarias a partir de velocidades. Troposfera: cálculo de ficheros TRO diarios con estimación de parámetros cada hora y cada estación. Error de reloj de satélite: eliminado mediante dobles diferencias. Error de reloj de receptor: estimados usando medidas de código en el preproceso y finalmente eliminados mediante dobles diferencias. TRO Proyecto Especial LAC´s IGS IGE SNX SUM EUREF SNX EURwwww7.SNX Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 45 4545 Subred del Centro de Análisis de EUREF del IGN Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 46 4646 23 SOLUCION SEMANAL COMBINADA ------------------------------------------------------------------------------PROCESSED FILES : 7 TOTAL NUMBER OF STATIONS: 18 ------------------------------------------------------------------------------RESIDUAL RMS IN MM STATION #FILES 1234567 N E U ------------------------------------------------------------------------------RESIDUAL RMS IN MM STATION #FILES 1234567 N E U ACOR 13434M001 7 MMMMMMM 1.5 2.3 4.4 GAIA 13902M001 7 MMMMMMM 1.3 1.3 3.5 ALAC 13433M001 7 MMMMMMM 2.4 0.9 2.1 VALE 13439M001 7 MMMMMMM 0.9 0.4 2.7 CASC 13909S001 7 MMMMMMM 1.3 1.5 4.1 LAGO 13903M001 6 MMM MMM 1.8 1.0 4.6 CACE 13447M001 7 MMMMMMM 1.1 0.7 4.3 VILL 13406M001 7 MMMMMMM 1.1 0.4 2.3 CREU 13432M001 7 MMMMMMM 1.4 2.0 6.7 ESCO 13435M001 7 MMMMMMM 0.8 0.7 3.5 CANT 13438M001 7 MMMMMMM 2.2 1.3 3.7 YEBE 13420M001 7 WWWWWWW 0.0 0.1 0.0 EBRE 13410M001B 7 MMMMMMM 1.1 0.9 4.6 MALL 13444M001 7 MMMMMMM 1.5 1.9 5.8 SFER 13402M004 7 MMMMMMM 1.3 0.8 4.1 MAS1 31303M002 6 MMM MMM 2.1 4.7 8.0 RABT 35001M002 7 MMMMMMM 1.4 1.6 2.7 ALME 13437M001 6 MMMMMM 1.2 1.3 4.0 -----------------------------------------------------------------------FLAGS: M: MEAN, F: FIXED, N: FREE NETWORK UNWEIGHTED RMS VALUES WITH RESPECT TO THE COMBINED SOLUTION IN MM FILE GRP #SITES COV.COMP. COMPONENT --------------------------------------------------N 2.2 1 17 1.0000 E 1.5 U 4.1 --------------------------------------------------N 1.7 2 18 1.0000 E 1.6 U 4.1 --------------------------------------------------N 1.1 3 18 1.0000 E 2.1 U 2.7 --------------------------------------------------N 1.1 4 16 1.0000 E 1.3 U 3.9 --------------------------------------------------N 1.1 5 18 1.0000 E 1.2 U 5.5 --------------------------------------------------N 1.1 6 18 1.0000 E 1.8 U 4.0 --------------------------------------------------N 1.0 7 18 1.0000 E 1.0 U 3.6 --------------------------------------------------N 1.3 MEAN 18 E 1.5 U 4.0 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 RMS 47 4747 Procesamiento independiente de EUREF Misma LAC estrategia EUREF Mas de 250 estaciones de forma horaria, diaria y semanal Análisis de Series temporales (ITRF, estándar ETRS89, Helmert) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 48 4848 24 ACOR standar time serie Example: ACOR (Up) no signal from low SV’s sink st. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 49 4949 CREU standar time serie Example: CREU WK 1219: Change of radome causes 4 cm variation (mostly Up comp)!!!! Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 50 5050 25 SFER ITRS time serie Example: SFER WK 1220: 5 mm variation planimetric position Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 51 5151 VIGO Residuals (< 4 mm) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 52 5252 26 Mapa de velocidades ITRF2000 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 53 5353 Mapa de velocidades Helmert ETRS89 (alturas) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 54 5454 27 Servidor FTP público de datos GPS Disponibilidad pública de datos a 1 segundo de todas las estaciones. Datos con doble compresión: normal (zip) y Hatanaka (crx2rnx).. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 55 5555 Otros contenidos: compresores/descompresores en DOS y Linux, listado de coordenadas, utilidad de chequeo de disponibilidad de datos. Disponibilidad datos: horarios 1 seg, 5 seg, 15 seg, 30 seg y diarios 30 seg. ftp://ftp.geodesia.ign.es Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 56 5656 28 Instituto Geográfico Nacional REDES GEODESICAS GPS EN EL INSTITUTO GEOGRAFICO NACIONAL IBERIA 95 REGENTE REDNAP X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 57 IBERIA 95 Y BALEAR 98 Establecimiento de una red básica para la Península Ibérica, red de clase B. Antecedentes: EUREF89 (marcos múltiples en Europa y adopción de ETRF89). Adopción de ETRS con elipsoide asociado GSR80 (recomendación IAG). Número total de estaciones: 39 (27 españolas, 12 portuguesas). Utilización de 6 estaciones IGS: MADR, MATE, HERS, SFER, WETT, ZIMM. 8 estaciones comunes a la campaña EUREF89. Colaboración conjunta con el IPCC y con otras instituciones: SGE, ROA... Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 58 5858 29 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 59 5959 Observación 8 a 12 de mayo 1995. 5 días de observación, 12 horas al día. Intervalo de toma de datos: 30 seg. Máscara de elevación 15º. 39 receptores de doble frecuencia observando simultáneamente. Observación de nivelación geométrica. Gravimetría. Procesamiento Bernese GPS Software V. 4.0. Mínima distancia. Efemérides precisas del IGS. Constreñimientos a Madrid, Matera, Wettzel, Zimmerwald. Coordenadas finales en ITRF96 época 1995.4 Transformación de coordenadas finales a ETRS89. Herstmoceaux Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 y 60 6060 30 Estrategia de procesamiento de IBERIA Estrategia de procesamiento Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 61 6161 IBERIA95: REPETIBILIDADES N,E,U 20 18 17.4 16 15.7 15.4 14.5 14.3 14 14.2 13.6 13.5 13.2 milímetros 12.7 11.7 12 10.4 10.3 RMS East 10.2 9.6 10 8.2 7.7 7.1 RMS Up 9 8.4 8.2 7.7 9.5 8.9 8.7 8 RMS North 10.7 10.6 8.4 8.4 7.8 7.5 7.1 6.3 6.3 6 6 5.5 4.7 4 2.8 2 4.5 3.1 2.5 2.1 4.8 2.8 3.1 2.1 1.6 1.5 0.9 2.4 2.4 2.3 2.4 1.9 2.1 2.6 2.9 2.8 2.9 2.6 1.9 1.3 4.3 4.2 4.2 3.9 3.73.8 3.4 2.7 2.4 2.4 2.3 2.5 2.2 1.5 1.1 1 2.8 2.6 2.2 2.3 2.1 3.7 3.6 3.4 3.3 3.6 3.2 2.7 3.1 2.82.8 2.3 2.4 2.32.5 3.7 2.4 2.4 1.7 1.2 1.5 1.3 1.1 0.8 3.4 3.1 2.9 2.8 0.9 IP12 IP10 IP07 IP05 IP03 IP01 IE25 IE23 IE21 IE19 IE17 IE15 IE13 IE11 IE09 IE07 IE05 IE03 IE01 0 ESTACIONES Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 62 6262 31 Resultados finales Precisión de la solución final: 1 cm en la época de observación Repetibilidad de las estaciones (RMS): NORTH: EAST: UP: 0.002 m. 0.003 m. 0.009 m. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 63 6363 BALEAR98 Ampliación de IBERIA al archipiélago balear. 6 estaciones en Baleares. 4 estaciones del IGS: VILL, EBRE, CAGL, GRASS. Isla de Menorca: Vértice 61800 BAJOLÍ (ROI) Vértice 64715 BINIACH (ROI y EUREF89) Isla de Mallorca: Vértice 67067 MULETA (ROI) Vértice 72521 PORTO PETRO (ROI) Isla de IBIZA: Vértice 77263 FURNÁS (ROI) Isla de Formentera: Vértice 85000 MOLA (ROI y EUREF89) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 64 6464 32 Observación (similar a IBERIA): 5 dias, 12 horas 20 a 24 abril de 1998 Intervalo de toma de datos: 30 seg Máscara de elevación, 15º. Procesamiento: Bernese GPS Software V. 4.0. Efemérides precisas del IGS. Coordenadas finales en ITRF96 época 1998.3 Transformación de coordenadas finales a ETRS89 (Boucher – Altamimi) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 65 6565 Resultados finales • Precisión de la solución final: 1 cm en la época de observación (clase B) Repetibilidad de las estaciones (RMS): NORTH: EAST: UP: 0.002 m. 0.003 m. 0.005 m. BALEAR98: REPETIBILIDADES N,E,U Norte Este Vertical 8.0 7.0 6.0 M IL ÍM ETRO S 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 MOLA BAJOLI BINIACH PORTO PETRO MULETA FURNAS ESTACIONES Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 66 6666 33 EL PROYECTO REGENTE REd GEodésica Nacional por Técnicas Espaciales Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 67 6767 Objetivos Materialización, para toda España de una red geodésica básica tridimensional con coordenadas GPS, clase C. Obtención de parámetros precisos de transformación entre los sistemas de referencia ED50 y ETRF89 (R.O.I. Y REGENTE). Obtención de datos para determinación geoide de precisión centimétrica. Facilitar al elevado número de usuarios de la técnica GPS que un punto cualquiera del territorio nacional se encuentre dentro de un círculo de radio máximo 15 km con centro en un vértice REGENTE. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 68 6868 34 Definición 1078 vértices en la Península y Baleares, uno por cada hoja del Mapa Topográfico Nacional (MTN) 1:50.000, lo cual supone una distancia media entre vértices de 20 a 25 km. En Canarias (REGCAN95), 72 vértices repartidos entre las siete islas con un máximo de 21 vértices en la isla de Tenerife y un mínimo de 5 en cada una de las islas menores de El Hierro y La Gomera. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 69 6969 Condiciones Pertenecen a la Red Geodésica (R.O.I.) o son una estación VLBI o SLR. Reúnen (en la medida de lo posible) características estación GPS: Fácil acceso con vehículo Horizonte despejado por encima de la pantalla de observación (15º). Alejamiento de elementos que puedan causar multitrayectorias. Alejamiento de fuentes radiomagnéticas que puedan causar interferencias o anomalías en la recepción de la señal. Más del 10% de los vértices están dotados de altitud ortométrica, con precisión subcentimétrica: enlace con la Red de NAP. Son incluidas en REGENTE los puntos Laplace y las estaciones astronómicas pertenecientes a la Red Geodésica Nacional. Debido a que la red de apoyo para REGENTE es IBERIA95, cada uno de los vértices de esta red pertenece a REGENTE. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 70 7070 35 Observación Observación de bloques de 11 puntos ( 9 vértices y dos clavos NAP). Las señales NAP transfieren H ortom. a un vértice del bloque (D<5 Km). Vértices: receptores bifrecuencia. NAP: receptores monofrecuencia. Cada bloque de observación tiene como mínimo TRES vértices comunes con sus contiguos (zonas de solape para transferencias de coordenadas). En cada punto ocupado se realizan dos sesiones de TRES HORAS, una por la mañana y otra por la tarde. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 Cálculo 71 7171 (chequeo calidad, cálculo de baselíneas y compensación) Análisis previo de la calidad de las observaciones. Calculo de vectores con el programa GPSurvey de Trimble. Efemérides de precisión obtenidas solución combinada del IGS. Proyectos de calculo coincidentes con cada bloque observado. Cálculo independiente en vértices (L1/L2) y en apoyos de NAP (L1) Æ Pesos. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 72 7272 36 Compensación con Geolab de Geosurv Inc. Compensación previa por bloques como red libre, sin ningún tipo de constreñimiento. Análisis concordancia de las soluciones aportadas por las distintas sesiones, cierre de vectores, y asignación de pesos. Ajuste conjunto de todos los bloques, fijando IBERIA95. Archivo en base de datos las componentes de los vectores con su matriz de varianza-covarianza, peso asignado y coordenadas calculadas. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 73 7373 RESULTADO DEL AJUSTE Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 74 7474 37 =============================================================================== REG99B24 GeoLab V2.4d WGS 84 UNITS: m,DMS Page 0008 =============================================================================== Adjusted PLH Coordinates: LATITUDE LONGITUDE ELIP-HEIGHT CODE FFF STATION STD DEV STD DEV STD DEV ---- --- ------------ ----------------- ----------------- -----------PLH 000 47735 N 40 55 37.50241 W 6 04 13.39425 955.812 0.001 0.001 0.002 PLH 000 47865 N 40 55 17.09698 W 5 37 42.81956 922.898 0.001 0.001 0.002 PLH 000 47953 N 40 53 14.46729 W 5 20 55.99953 949.623 0.001 0.000 0.001 PLH 000 50257 N 40 47 38.58124 W 5 59 39.90546 939.387 0.001 0.001 0.002 PLH 111 50379 N 40 49 0.78600 W 5 36 52.65055 1065.279 0.000 0.000 0.000 PLH 000 50436 N 40 46 0.13386 W 5 24 17.52895 976.908 0.001 0.000 0.001 PLH 000 52765 N 40 35 1.32238 W 5 58 55.52139 1522.303 0.001 0.001 0.002 PLH 000 52855 N 40 35 40.86782 W 5 39 58.95579 1024.047 0.001 0.001 0.002 PLH 000 52957 N 40 37 17.08082 W 5 19 22.17591 1272.425 0.001 0.001 0.002 RESULTADO DEL AJUSTE Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 75 7575 =============================================================================== REG99B24 GeoLab V2.4d WGS 84 UNITS: m,DMS Page 0023 =============================================================================== 2-D and 1-D Station Confidence Regions (95.000 percent): STATION MAJOR SEMI-AXIS AZ MINOR SEMI-AXIS VERTICAL ------------ --------------------- --- ------------------- -------------------47735 0.002 174 0.001 0.003 47865 0.002 177 0.001 0.003 47953 0.002 175 0.001 0.003 50257 0.002 174 0.001 0.003 50436 0.002 175 0.001 0.003 52765 0.002 174 0.002 0.004 52855 0.002 175 0.001 0.003 52957 0.002 178 0.001 0.003 NAPC731 0.003 177 0.002 0.005 NAPC732 0.003 177 0.002 0.006 RESULTADO DEL AJUSTE Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 76 7676 38 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 77 7777 Transición del Sistema Cartográfico de España a ETRS89 - 14-18 cm precisión (95%) en los parámetros de transformación - Algoritmo Mínima curvatura Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 78 7878 39 Conclusiones • REGENTE constituye la Red Fundamental geodésica GPS española. • El Sistema Geodésico de Referencia para Cartografía, Ingeniería, etc debe estar en ETRS89. • Mantenimiento de altitudes ortométricas. • Parámetros de Transformación más adecuados ED50-->WGS84 (no globales, sino zonales, rejilla,....). • Red Geodésica con más de 1100 puntos y precisiones en torno a los 3 cm. • REGENTE: base h para geoide. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 79 7979 RED ESPAÑOLA DE NIVELACIÓN DE ALTA PRECISIÓN (REDNAP) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 80 8080 40 OBJETIVO Infraestructura básica en la definición del Sistema de Referencia Vertical. • REDNAP se ajusta a la red antigua de nivelación, pero abandonando las líneas por ferrocarril para llevar todo el trazado por carreteras o autovías. • El desarrollo total: ~ 18.000 kilómetros. • Plazo de ejecución: 7 años, desde 2001 (finalización 2008). • Fases: • 1º) Reconocimiento de líneas y señalización. •2º) Observación gravimétrica y GPS en cada una de las señales NAP. •3º) Nivelación geométrica. •4º) Cálculo y archivo en la Base de Datos. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 81 8181 Fases del proyecto REDNAP • Reconocimiento y señalización de líneas NAP. • Elaboración de reseñas y carga en la Base de Datos de Nivelación. • Levantamiento gravimétrico y GPS en cada una de las señales. • Cálculo de la gravedad en superficie y de las coordenadas ETRS89. • Nivelación geométrica de las líneas a cargo de empresas privadas contratadas al efecto mediante concurso público. • Recepción y control de los desniveles geométricos (contratado). • Cálculo de geopotenciales y altitudes ortométricas. • Carga de resultados en la Base de Datos. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 82 8282 41 Observación GPS La observación gravimétrica simultáneamente con GPS. Método de medida : estático rápido. Tiempo de observación: 10 min. a 3 seg. Distancias a vértices REGENTE < 20 km. Precisión obtenida: 10 a 30 mm + 10 ppm. Ventajas del método: - Sencillo, rápido y preciso. - No requiere mantener el contacto continuo con los satélites entre estaciones. - Ideal para un control local. - No existe transmisión de errores, cada punto se mide independientemente. Tres receptores de doble frecuencia, uno fijo en un vértice REGENTE y los otros dos móviles en las señales de nivelación. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 83 8383 Estado actual REDNAP (2004) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 84 8484 42 Próximas actuaciones Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 85 8585 Principales aplicaciones de REDNAP Determinación muy precisa de altitudes con respecto al n.m.m. Determinación de variaciones verticales de la corteza terrestre. Determinación en combinación con medidas GPS, de variaciones absolutas del nivel del mar como consecuencia del cambio climático. Proyecto, ejecución y control de grandes obras públicas (trasvases fluviales, regadíos, AVE, autovías, presas, etc.). Formación de cartografía a cualquier escala. Obtención de un modelo de geoide de gran precisión. Posibilidad de que constituyan un 4º orden en vías de comunicación. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 86 8686 43 Introducción Necesidad de un modelo de geoide ajustado al S.R.V. oficial (marco REDNAP). Utilidad práctica: h => H. Geoide (dos conceptos): Modelo gravitacional equipotencial W0 = cte. superficie - Separación entre SRV y elipsoide, efectos prácticos. Geoide gravimétrico: Información detallada, pero deficiencia en longitudes de onda largas. Objetivo: combinación modelo gravim. con datos GPS/NAP. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 87 8787 Superficie de referencia vertical: REDNAP El proyecto REDNAP 18.000 km NAP 25.000 señales Desde 2008: 3.200 km más Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 88 8888 44 Vectores de error vertical REDNAP (95% confianza) Único constreñimiento en ajuste: Alicante Precisión relativa 0.16 ppm (residuo medio) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 89 8989 EGM2008: el nuevo modelo de geoide mundial 1’ x 1’ Realizado por National Geospatial-Intelligence Agency (NGIA). Disponible desde verano de 2008. Nuevo modelo mundial con Δg de 5’ x 5’. Rejilla con valores de ondulación de 1’ x 1’. Desarrollo en armónicos grado y orden 2160. Desviación estándar de ~ 10 cm (mejor en precisión relativa). Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 90 9090 45 Combinación EGM08 - REDNAP Necesaria adaptación EGM2008 al SRV en España: REDNAP. Fuentes de datos: • Apoyos de nivelación REGENTE (6 h estático GPS). • Puntos REDNAP (~10’ GPS estático rápido). • Puntos ampliación REDNAP (estático 30’ GPS). • Puntos EUVN_DA (Francia y Portugal, para dar continuidad). Rejillas de 1’ x 1’ con límites { ϕλ { ϕλ : 35º - 44º N : 9º 30’ W – 4º 30’ E : 27º 30’ - 29º 30’ N Península y Baleares Canarias : 18º 30’ W – 13º W Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 91 9191 Fuentes de datos Denominación REDNAP Puntos Obs. GPS Tiempo obs. Long. lineabase 12.268 Fast Static ~ 10 min. < 20 km Ampliación REDNAP 164 Estático 30 min. < 20 km Apoyos niv. REGENTE 251 Estático 6 horas (2 sesiones) < 5 km REDNAP Canarias 963 Fast Static ~ 10 min. < 20 km EUVN_DA Portugal & Francia 55 Estático Variable Variable Total 13.700 puntos validados Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 92 9292 46 Datos utilizados para EGM08 - REDNAP Total 13.700 puntos Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 93 9393 ¿Qué precisión tienen los datos fast-static? Chequeo de calidad de los datos fast-static: comparación en 52 puntos comunes apoyo nivel REGENTE (6 horas estático GPS) (cm) 42 de los 52 puntos tienen una diferencia < 4 cm. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 94 9494 47 Modelado de una superficie de corrección Calcular N – NOBS y modelar la superficie de corrección. EGM08 Diferencias EVRF2000 y sistemas nacionales (cm) Separación media (constante utilizada) = 0.561 m. EVRF2000 – H = - 0,50 m. Si subimos 50 cm nuestro sistema de España altitudes para tenerlo en EVRF2000, NOBS sería 50 cm mayor y la cte. con EGM08 sería sólo de 6 cm !! Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 95 9595 Elección del algoritmo para la superficie de corrección Comparación de diferentes algoritmos. Difícil por la distribución irregular de los datos: dado el número de puntos, con una distribución regular cualquier algoritmo es bueno. La superficie del algoritmo no ha de pasar por los datos. Kriging y LSC: anisotropías en variograma en direcciones perpendiculares a las líneas NAP. Elección mín. curvatura: mejor superficie para modelar las diferencias. Principio: superficie de corrección más suave que se adapte a los datos. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 96 9696 48 Superficie de corrección EGM2008 (- 0.561 m) ¡¡ Equidistancia 3 cm !! Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 97 9797 Modelo final EGM08 - REDNAP Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 98 9898 49 Precisión final de EGM2008-REDNAP Residuos en puntos dato: > 7 cm: 51 (0,4 %) 6 – 7 cm: 231 (1,8 %) 5 – 6 cm: 523 (4,2 %) 4 – 5 cm: 847 (6,8 %) < 4 cm: 10749 (86,7 %) Para una fiabilidad completa en zonas fuera de puntos dato, hay que testear un modelo sin líneas de ampliación REDNAP. Evaluación de la precisión relativa. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 99 9999 Test sobre ampliación REDNAP (11 líneas, 188 puntos) Cálculo de modelo previo sin datos ampliación de REDNAP (30’ GPS estático a menos de 25 km de REGENTE). Con este modelo se han comparado los valores observados y los calculados por el modelo. Resultados globales: - Dif. promedio (ABS): 3,8 cm - Desv. estándar: 3,8 cm - Máx: 12,4 cm - Dif < 4 cm: 63% de los puntos - Dif < 6 cm: 79% de los puntos - Dif < 10 cm: 96% de los puntos Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 100 100 100 50 Test sobre ampliación REDNAP (11 líneas) Línea REDNAP 813 Nº señales observadas 12 0.031 Desviación estándar (m) 0.038 822 17 0.017 0.021 823 18 0.052 0.030 824 16 0.028 0.036 825 18 0.027 0.033 827 19 0.052 0.059 829 23 0.059 0.031 830 16 0.026 0.034 831 19 0.050 0.032 832 14 0.050 0.061 833 16 0.035 0.045 Promedio Total 188 0.038 0.038 Dif. promedio (m) Precisión relativa: ~ 2 ppm Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 101 101 101 Software de explotación: Programa de aplicaciones geodésicas (PAG) - ftp://ftp.geodesia.ign.es Publicación EGM08-REDNAP en ASCII, Trimble, Topcon, Leica y GeoLab Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 102 102 102 51 Ajuste de la Red Geodésica de España (ROI) en ETRS89 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 103 103 103 Introducción R.D. 1071/2007 (BOE 29 agosto): adopción de ETRS89 como Sistema Geodésico de Referencia oficial en España. REGENTE: Red de clase C formada por unos 1.100 vértices geodésicos ETRS89. Características: buena accesibilidad y horizonte despejado centrado forzado precisión media ~ 3 cm densidad media: 450 km2 Red de Orden Inferior (ROI): Red clásica de unos 11.000 vértices en coordenadas ED50 (precisión media ~ 30 cm), densidad media: 45 km2 Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 104 104 104 52 Necesario cálculo ETRS89-ROI como densificación de REGENTE. Observables: (GPS) + observaciones angulares clásicas. Cataluña (Instituto Cartográfico de Cataluña) Navarra (Dir. Gral. de Obras Públicas) Baleares (SITIBSA) Valencia (Instituto Cartográfico Valenciano) Resto: obs. angulares clásicas + densificación GPS y campañas en zonas concretas por IGN (Murcia, Madrid, Castilla-León). Observables del ajuste: 100.000 observaciones acimutales 67.000 observaciones cenitales 6.000 vectores GPS Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 105 105 105 Estadísticas del ajuste global: Número de vértices del ajuste: 11.019 Vértices fijos (REGENTE): 1.071 Vértices con observación clásica y GPS: 1.207 Direcciones acimutales: 99.698 Direcciones cenitales: 66.644 Vectores GPS: 6.401 Observaciones totales: 185.545 (GPS * 3) Parámetros: 41.985 (coordenadas + desorientaciones) Grados de libertad del ajuste: 143.560 Matriz de ecuaciones normales NEQ de 25 GB Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 106 106 106 53 Desviaciones de la vertical (psi, eta y total) según EGM2008 Paso de Z orto a Z elipsoidal Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 107 107 107 Resultados del ajuste (I) - clásicas Observaciones clásicas – desviaciones estándar (σ) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 108 108 108 54 Resultados del ajuste (II) - GPS Observaciones GPS (1207 vértices) – desviaciones estándar (σ) Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 109 109 109 Planimetría Desviaciones estándar Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 110 110 110 55 Altimetría Desviaciones estándar Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 111 111 111 Comparación de resultados con ROI ETRS89 calculada por MCS Grid (Matesanz). Chequear validez del algoritmo. Detectar posibles inconsistencias zonales ROI ED50. Valor medio discrepancia: 8 cm. de El 80% de los vértices transformados, por debajo de 0,1 m. Inconsistencias límites provinciales. Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 112 112 112 56 Diferencias cálculo – MCS Grid Fecha del Congreso X Curso GPS en Geodesia y Cartografía, Montevideo, Mayo-Junio 2010 113 113 113 57