TÍTULO: Metodología para los trabajos de actualización, colección de datos para GIS y levantamientos con el empleo de los receptores GPS de una frecuencia del servicio de posicionamiento estándar. AUTORES: Dr. CT Juan Arturo García Masó Dr. CT Gustavo Martín Morales Ing. Tomás Martínez Rojo. INSTITUCIONES PARTICIPANTES: GTIPA, GeoCuba IC 1. INTRODUCCIÓN Esta metodología se confecciona con el objetivo de normalizar los trabajos que se realizan con los receptores mencionados para la ejecución de algunos trabajos de campo que permiten contar con una base cartográfica digital actualizada para el montaje de los sistemas de información geográfica, dada la confiabilidad, rapidez y grado de automatización que permite el empleo del sistema GPS en estos procesos, garantizando la calidad de los resultados mediante los métodos de control diseñados para los trabajos de campo. Las definiciones y normas que aquí se exponen están fundamentadas por la experiencia acumulada por un grupo de compañeros con más de tres años de trabajo con esta técnica y los experimentos realizados como parte del proyecto “Macizos” que es ejecutado coordinadamente por la empresa GeoCuba IC y el LAFI y financiado por CITMA. 2. DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO Este documento complementa la información contenida en las “Instrucciones Técnicas para la explotación del completo GPS”, publicadas en 1999, se tratan tres puntos fundamentales, la organización de los trabajos, la realización de los trabajos de campo y el procesamiento de los resultados. La organización de los trabajos consiste en determinar a priori todas las tareas que son necesarias ejecutar para lograr los objetivos propuestos, y evaluar las características del resultado esperado para organizar el cronograma de tareas a ejecutar y definir las tecnologías a emplear. Se explica primeramente la limitación del área de trabajo para conocer y evaluar las características de las entidades geográficas interés del trabajo en 1 específico y para proyectar las estaciones de control necesarias para el procesamiento para garantizar las exactitudes necesarias. A partir de aquí se expone la proyección de la ubicación y los métodos para la determinación de las estaciones de control, en función de los requisitos técnicos y las condiciones materiales necesarias para garantizar la seguridad del equipamiento y la colección interrumpida de datos. El primero de estos elementos fue tratado con profundidad en las instrucciones técnicas editadas anteriormente, por lo que no nos detennemos mucho en este aspecto en particular, solamente se mencionan algunos elementos importantes a considerar: El punto sobre el cual estará instalada la antena del receptor permanentemente debe estar desprovisto de vegetación circundante, construcciones u oros elementos reflectantes que puedan incrementa el efecto multicamino u obstruir la señal de los satélites. Para esto se recomienda la colocación de los puntos en explanadas o techos de edificaciones como se muestra en la figura 1. Figura 1. Ubicación recomendada para las estaciones de control. Estas estaciones bases deben ser creadas empleando sistemas de triángulos con al menos dos estaciones de control de la RGN de orden superior al necesario y dos puntos a determinar, el primero para la estación base de los trabajo y el segundo como estación de resguardo para la estación base, esta segunda no debe estar alejada de la primera a más de 100 mts, esta segunda estación no tiene que ser necesariamente de ubicación permanente, aunque puede ser utilizada para garantizar una rápida recuperación del punto en cualquier contingencia, como se muestra en la figura 2. 2 A D 2 C 1 B Puntos de la RGN (A, B) Estación de control (C) y punto de resguardo (D) Figura 2. Sistema de triángulos para la determinación de la estación base. Se exponen, a partir de la figura de ejemplo y en función de la cantidad de receptores con que se cuente, los procedimientos para la determinación de las estaciones. Tabla 1. Procedimientos de medición. Procedimiento Se 2 miden cada una de las líneas independiente, el procesamiento se realiza como una poligonal, El control se realiza por comparación de las coordenadas finales Se miden sincrónicamente los triángulos moviendo un receptor entre los puntos de la RGN (A) y (B), el control se realiza 3 primeramente para cada triángulo por el método de la doble distancia con la base que se forma entre los puntos (C) y (D) y posteriormente por la comparación de las coordenadas obtenidas para cada punto por cada uno de los triángulos. Se mide, procesa y controla toda la figura como un cuadrilátero 4 con diagonales, empleando el método de los mínimos cuadrados para el caso de la trilateración. En cuanto a las condiciones que debe tener la ubicación de la estación, esta además de permitir ubicar el punto según lo mostrado anteriormente, debe 3 contar con alimentación eléctrica permanente y constituir un lugar seguro para la protección de los equipos que debe contener, estos son: Receptor GPS conectado a la antena colocada en el punto de la estación de control y a la PC que almacena los datos. Computadora portátil o de mesa para el almacenamiento de los ficheros de datos en tiempo real. Sistema de protección eléctrica para garantizar la colección ininterrumpida de datos ante una falla de corriente. Figura 3. Equipamiento para la estación de control Otro punto tratado es la selección y clasificación de los elementos principales del levantamiento, definiendo tres grupos, estos son: Lineales o de trazado. Puntuales o de ubicación. Límites o contorno En función de los elementos definidos se trazan los itinerarios para el trabajo, que deben garantizar el cubrimiento total de todos los elementos por zonas, comenzando por el trazado de los elementos lineales, y planificando la fijación de todos aquellos que se encuentran cercanos a los caminos o carreteras por donde se realizarán los itinerarios. En este punto es importante considerar que el control de los trabajos se explica mediante la reiteración del levantamiento de trazas u objetos para la comparación de la representación de estos en diferentes momentos del trabajo. A partir de la definición de los elementos a georreferenciar, se plantea la forma de establecer la lista de atributos, su introducción a los receptores y empleo de esta durante los trabajos de campo. El tópico que trata la realización de los trabajos de campo tiene como objetivo definir los procedimientos que permitan colectar los ficheros de datos que contengan los elementos necesarios para la posterior ubicación e identificación de los rasgos del terreno que son objeto de estudio. Primeramente se expone el establecimiento de los parámetros de medición, entre los que están el tipo de dato a colectar, el tipo de posicionamiento a realizar, el intervalo de colección de datos de posición y fase y el tiempo de 4 colección de datos en cada uno de los ficheros, en función de la exactitud de la representación, el intervalo de puntos según la escala del mapa, las exactitudes de los diferentes métodos de posicionamiento, los requerimientos de software y la velocidad de desplazamiento para los levantamientos móviles, estos parámetros fueron tabulados para su empleo por los usuarios. En la preparación del equipo para el trabajo se plantean los procedimientos de introducción de los parámetros de medición expuestos anteriormente y otros que establece el fabricante y la selección y colocación correcta de la antena a emplear donde en función del tipo de trabajo se expone el tipo de antena y el empleo correcto de esta, además de los métodos para la determinación de su altura sobre el terreno. Para concluir lo referente a los trabajos de campo se explican las tareas a cumplir durante el trazado de las rutas y la marcación de elementos con el empleo de la lista de atributos, considerando los tiempos de colección de datos y el control de las condiciones de la colección de los datos en los ficheros. En el último capítulo, exponemos la metódica del procesamiento de los resultados comenzando con la transmisión de los ficheros de datos de los receptores a las computadoras donde se realizará el procesamiento diferencial, regulando el empleo de las sesiones de cálculo y se establece una forma de nombrar los ficheros resultantes del procesamiento diferencial a partir de tablas de siglas creadas a tal efecto. A continuación explicamos el método para el traslado, de los datos obtenidos, al Sistema Geodésico Nacional con el empleo del software de transformación de coordenadas “TRANSFOMA” creado por nuestro centro con anterioridad y la conversión al formato de SIG utilizando las herramientas de software incorporados al mismo cuyas ventanas de trabajo se muestran en la figura 3, y su empleo garantiza un mínimo de trabajo a realizar en los manipuladores de SIG utilizados. 5 Figura 3: Ventanas para la exportación a formato “.mif”. 3. CONCLUSIONES. Organiza los procesos para los trabajos de levantamiento para la actualización de las bases cartográficas digitales y la colección de datos para SIG. Explica las tareas para la creación de la base geodésica de apoyo, los trabajos preparatorios y el procesamiento de los resultados. Está diseñada para los receptores GPS de una frecuencia del Servicio de posicionamiento Estándar, no obstante sirve de guía general de trabajo con cualquier tipo de equipamiento GPS. Las herramientas de software creadas para su aplicación pueden ser modificadas para su empleo, independientemente de la configuración y equipamiento que se posea. 6