TÍTULO AUTOR OBJETIVO INTRODUCCIÓN

TÍTULO: “RED GEODÉSICA COSTERA SHOA Y SU PROYECCIÓN”
AUTOR: Teniente 2° Felipe Barrios Burnett, Ingeniero Naval Hidrógrafo y
Oceanógrafo Categoría “A” FIG/OHI.
OBJETIVO: Difundir la actividad geodésica del SHOA relacionada con la
cartografía náutica, sus aplicaciones y proyección.
INTRODUCCIÓN
Tal como lo indica desde hace ya más de 30 años atrás el “Manual de Hidrografía”
del entonces Instituto Hidrográfico de la Armada (I. H. A.), ninguna actividad ha
tenido tan importante repercusión en el desarrollo marítimo como lo tiene la
producción de cartas náuticas. Toda nación marítima que se precie de tal, ejecuta
en forma metódica y sistemática trabajos hidrográficos orientados a otorgar la
información necesaria para una navegación segura en sus costas y aguas
interiores.
De acuerdo con lo anterior, y entrando un poco más en lo técnico, para que una
carta cumpla con su objetivo de otorgar información y seguridad a la navegación,
se deben tener en cuenta 7 cualidades: ser una representación plana, semejante,
exacta, completa, clara y al día. Específicamente, en cuanto al posicionamiento y
control, la exactitud de una carta va a depender, entre otras cosas, del riguroso
trabajo geodésico que permita georreferenciarla correctamente al sistema
convenido (adoptado).
En la actualidad, los modernos sistemas de navegación implementados en los
puentes de gobierno de las naves, embarcaciones y buques de la armada exigen
de la cartografía un producto de alta calidad, completo en su información y
preciso, compatible con el instrumental disponible, de tal forma que además
cumpla con las normativas y estándares acordados internacionalmente (p. e.
Organización Hidrográfica Internacional, OHI), permitiendo que la información no
sólo tenga valor para los navegantes nacionales, sino que haga posible su uso e
intercambio en un lenguaje, referencia y representación universales.
ANTECEDENTES
Desde el inicio de los levantamientos hidrográficos en nuestro país, en los albores
de la Oficina Hidrográfica de la Marina Nacional, orientados de acuerdo a su
objetivo fundacional de brindar la información necesaria para una navegación
segura por las aguas chilenas, se requirieron apoyos geodésicos que permitieran
dar a la cartografía náutica la referenciación geográfica y la exactitud necesarias
para lograr un producto útil para los usuarios. Estos apoyos geodésicos se
lograban mediante prolongados períodos de observación astronómica y
exhaustivos procedimientos de cálculo y estadística; con ellos se lograron los
primeros datum de carácter local conocidos como P. de O. (Punto de
Observación) y P. de R. (Punto de Referencia), cuya validez es particular para
cada carta e independientes entre sí.
Con el paso del tiempo, las mejoras en los instrumentos y metodologías, así como
también los paulatinos procesos de globalización (antiguamente no se utilizaba
este término, pero se refiere a la adopción de estándares y generalización de la
información) hicieron que poco a poco se migrara de los P. de O. y P. de R.
locales a los conocidos datum topocéntricos PSAD-56 (Provisional South
American Datum) y SAD-69 (South American Datum), considerando un elipsoide
de referencia común para Sudamérica, apoyándose los trabajos en vértices cuyos
datos provenían de aquel lejano punto tangente entre el elipsoide y la superficie
terrestre (datum), es decir, la ciudad de La Canoa en Venezuela para el caso del
PSAD-56 y Chúa en Brasil para el SAD-69. De este modo ya se podía hablar de
una georreferenciación de la información cartográfica (Figura 1); teniendo en
cuenta el hecho de que el empleo de este tipo de datum, desde los cuales se
efectuaban las vinculaciones para asignar los valores al resto de los vértices,
implicaba una propagación regular de errores, tanto instrumentales como de
observación, que debían ser compensados de algún modo, estadístico y
metodológico, para lograr la confiabilidad y exactitud necesarias para cada caso
(hidrografía: tercer orden geodésico).
Figura 1 Georreferenciación de la información cartográfica
SITUACIÓN ACTUAL
La revolución más significativa que han tenido los principios y métodos de control
se produjo con la aparición del GPS (Sistema de Posicionamiento Global). Este
sistema satelital es el acertado resultado final de numerosos intentos de sistemas
de posicionamiento de similares características, su sistema de referencia involucra
un concepto global de datum: el datum geocéntrico, es decir, que el origen es el
centro de masas de la Tierra con un solo elipsoide (WGS-84) y no un punto
arbitrario en el terreno con un elipsoide adoptado para cada área en particular. A
diferencia de lo que se acostumbraba, en que la información pasaba de lo
particular a lo general, con el riesgo de propagar e incrementar errores tanto
sistemáticos como aleatorios, con un datum global lo que se hace es pasar de lo
general a lo particular, minimizando los errores en la medida que se va acotando
el área y se densifican las observaciones.
Hoy en día se habla de la era GPS, pues este sistema y sus múltiples aplicaciones
no sólo afectó a las etapas de obtención de datos y generación de productos, sino
que impulsó una considerable evolución tanto en la tecnología disponible como en
los sistemas de navegación implementados a bordo. Este nuevo concepto
(aunque lleva ya bastantes años) implicó que por parte de los usuarios se
exigieran más y mejores productos, pues es ampliamente sabido que esta
revolución conceptual y tecnológica ha permitido:
Disminuir los tiempos involucrados en la adquisición de datos en terreno y su
procesamiento.
Aumentar significativamente la información disponible, mejorando además su
calidad.
Generar cartas a diversas escalas y productos especiales.
Lograr cartografía más exacta y confiable, con valor nacional e internacional.
Ahora, contando con los 3 tipos de datum: locales (astronómicos), topocéntricos y
geocéntrico, para aquellos con un elipsoide de referencia, su base matemática
permite establecer una correspondencia tanto gráfica como analítica entre ellos,
con lo cual se pueden obtener “parámetros de transformación” para pasar las
coordenadas referidas en un sistema a otro, facilitando así la actualización de
información antigua; no obstante, para el caso de los datum locales esto no es
posible, ya que el origen de su referencia es exclusivo para cada carta, en base a
la observación astronómica tomada para el lugar, y cuyas coordenadas son
independientes de la forma de la tierra, considerando en el área levantada la
hipótesis de ser el plano de proyección de la esfera celeste.
PROYECCIÓN
Hoy por hoy, el trabajo geodésico en terreno y gabinete se ha convertido en el
pilar fundamental para georreferenciar correctamente todos los datos obtenidos de
un levantamiento hidrográfico y todas las operaciones que ello involucra
(batimetría, apoyo aerofotogramétrico, requerimientos cartográficos, clasificación
de campo, datos oceanográficos). Desde los primeros y rudimentarios
procedimientos hasta la actual geodesia satelital, la incipiente poligonal costera
resultante se convirtió en una red de puntos de control bien determinados y
adecuadamente distribuidos, prácticamente vinculada en toda su extensión. Esta
red, subsidiaria de la red geodésica nacional (RGN), cuenta con 250 vértices,
cuyas principales características son:
La mayoría son puntos de fácil acceso costero.
Aparte de cubrir la zona costera continental, existe una importante
densificación en las áreas insulares australes (fiordos y canales).
Se encuentran disponibles en WGS-84 y otros datum.
Su valor geodésico es de orden C1.
¿Qué significa que sea de orden C1?: es el grado de exactitud relativa de acuerdo
con los estándares establecidos por el Comité Federal de Control Geodésico, el
cual es consecuente con la norma establecida por la OHI en cuanto al apoyo
horizontal primario (Publicación OHI S-44), que exige una exactitud relativa de
1:100.000, es decir, que el error no exceda los 10 cm para un nivel de confianza
de un 95%.
A la fecha, la principal aplicación de la red geodésica costera, aparte del apoyo de
los trabajos institucionales, es el uso que le dan las empresas particulares y
terceras personas para referir sus trabajos relacionados con el ámbito hidrográfico,
tales como: concesiones marítimas, planos del borde costero, planos del fondo de
investigación pesquera (FIP), batimetrías de precisión y cualquier otro trabajo que
requiera la inspección, control, revisión y aprobación por parte del SHOA, de
acuerdo con la ley vigente (D. S. N° 192 de 1969) y los instructivos publicados
para su cumplimiento (Instrucciones Hidrográficas). El Departamento de
Levantamiento Hidrográfico, a través de su sección de Trabajos
Extrainstitucionales, cumple con la misión asignada al SHOA en este ámbito,
efectuando acuciosas revisiones a los planos, archivos, informes, instrumental y
procedimientos. (Figura 2)
Figura 2 Esquema de la sección de Trabajos Extrainstitucionales
En el futuro, uno de los alcances más importantes que puede llegar a tener esta
red geodésica costera es su vinculación con la red mareográfica nacional, de
tuición del SHOA, teniendo en cuenta que:
La red mareográfica nacional, establecida a lo largo de la costa chilena,
cuenta con 20 estaciones permanentes de registro del nivel del mar. (Figura
3)
Cada una de las estaciones que la integran poseen registros de largo
período, con sus planos de marea determinados (Nivel de Reducción de
Sondas: NRS, Nivel Medio del Mar: NMM, etc.), apoyados por las cotas de
mareas instaladas para su control.
Figura 3 Red Mareográfica Nacional y Red Geodésica Costera SHOA
Luego, en base al desarrollo de una proyección de campañas, será posible
efectuar una vinculación sistemática entre ambas redes por medio de mediciones
GPS, lo que permitiría establecer un sistema de control tanto vertical como
horizontal unificado. Su trascendencia radica en las aplicaciones posibles, tales
como: aproximar los datos para establecer el comportamiento del geoide en
nuestro territorio y, por lo tanto, generar un modelo geoidal local para nuestro país,
ajustando los procesos de gabinete a dicho modelo, más acorde con la realidad
geográfica nacional; por otra parte, convertirse en un importante apoyo para el
Grupo de Trabajo III del proyecto SIRGAS (Sistema de Referencia geocéntrico
para las Américas): datum vertical; y por último, para fines de carácter científico
como el sistema mundial de observación del nivel del mar (GLOSS).
CONCLUSIONES
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En primer lugar, la actividad marítima, siempre en desarrollo, ha necesitado
permanentemente de cartas náuticas que le permitan un desplazamiento
seguro por las rutas de navegación.
Esta navegación segura debe estar respaldada por cartas publicadas con
información producto de un acucioso trabajo en terreno, y cuyos datos
cumplan con las normas y estándares establecidos por la comunidad
internacional.
El SHOA lleva 130 años de ininterrumpida labor hidrocartográfica orientada a
satisfacer las demandas de los usuarios, produciendo cartas náuticas y otros
planos a diversas escalas, lo que de acuerdo a lo anterior, le ha otorgado un
reconocido prestigio a todo nivel.
Estos 130 años de existencia del SHOA, en una labor que evoluciona día a
día a la par con el desarrollo científico y tecnológico, han significado un
permanente desafío para mantenerse a la vanguardia en las materias de su
competencia.
Lo anterior ha implicado el desarrollo creciente y actualizado de la actividad
geodésica, arrojando como resultado la configuración una red fundamental
de apoyo para los trabajos hidrográficos institucionales, georreferenciar las
tareas nacionales que lo requieran y también disponible para las actividades
particulares que desarrolla la empresa privada y que guardan relación con la
labor del SHOA, contribuyendo de esta forma al progreso del país.
La vinculación entre la red mareográfica nacional y la red geodésica costera
SHOA, la cual a su vez se desprende de la red geodésica nacional, permitiría
establecer un control vertical en la región y determinar el comportamiento del
geoide en el territorio nacional. Esto trae como consecuencia seguir
aportando al trabajo de las ciencias del mar y de la tierra, generando además
un enorme potencial para el desarrollo científico del país.