Infraestructura Geodesica IGN - Centro de Formación de la

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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
ƒ Definición de Geodesia actual: Ciencia que determina la forma y dimensiones
de la Tierra y sus componentes dinámicas.
ƒ
ƒ
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
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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
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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
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66
3
REGENTE: Red clase C en España
Fecha del Congreso
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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
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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
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99
European Reference Frame (EUREF)
http://www.epncb.oma.be - http://www.euref-iag.net
ƒ 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.
ƒSe 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.
ƒEUREF 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
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10 1010
5
European Reference Frame (EUREF)
http://www.epncb.oma.be - http://www.euref-iag.net
ƒActualmente EPN lo componen 243 estaciones en toda Europa.
ƒ36 países integrados actualmente en EUREF.
ƒ 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
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11 1111
DIAGRAMA DE
LA EPN
Fecha del Congreso
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12 1212
6
DIAGRAMA
ESTRUCTURA
DE EUREF
Fecha del Congreso
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13 1313
RELACIÓN
EPN-IGS
Fecha del Congreso
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14 1414
7
ƒ Las
Estaciones Permanentes
de la EPN proporcionan datos
GNSS de alta calidad en tiempo
casi real a los Local y Regional
Data Centers.
ƒ 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
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15 1515
Serie temporal (ETRS89) de ALAC
Fecha del Congreso
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
ƒ Observatorio Sismológico de Sonseca (Dic 2000).
ƒ Universidad de Extremadura, Escuela de Ingeniería en Geodesia y
Cartografía de Cáceres (Dic-2000). EUREF.
ƒ Observatorio Geofísico de Logroño, IGN, (May-2001).
ƒ Observatorio de Roque de los Muchachos, Instituto Geofísico de Canarias
(Jun 2001). IGS.
ƒ Puerto de Ceuta (Ago 2001). EUREF.
ƒ Instituto Oceanográfico de Vigo, (Sep 2001).
ƒ Universidad de Huelva (Dic 2001).
ƒ Universidad de Albacete (Jun 2002).
ƒ Universidad de Córdoba (Abr 2004).
ƒ Instituto Nacional de Meteorología en Zaragoza (Abr 2006).
ƒ Base Aérea de Matacán. Salamanca (Junio 2006).
ƒBase Aérea de Virgen del Camino (Marzo 2007)
Fecha del Congreso
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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
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25 2525
ERGNSS del Observatorio
Geofísico de Logroño
(RIOJ)
Fecha del Congreso
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26 2626
13
Especificaciones técnicas de la red ERGNSS
1. Situación y monumentación
ƒ
Observatorios con otras técnicas espaciales de observación (VLBI, SLR,
DORIS, PRARE) - Multitécnica
ƒ
ƒ
Otros observatorios geodésicos permanentes (gravimetría, mareógrafos...)
Ante todo, con posibilidad de comunicación permanente (Internet, via
módem teléfono, VSAT).
ƒ
Condiciones de monumentación de señal de 1er orden en cuanto a
estabilidad, durabilidad... (pilar de hormigón o torre metálica)
ƒ
ƒ
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
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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.
ƒ
Altura de antena claramente referenciada respecto a marca según
diagramas estándar IGS.
ƒ
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
ƒ 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….
ƒ Recuperación completa de las frecuencias L1 y L2.
ƒ Memoria interna amplia, de tipo cíclica.
ƒ Intervalo de toma de datos desde 0.5 segundos.
ƒ Varios puertos serie de comunicación independientes,
para diferentes
accesorios.
ƒ Posibilidad de salida de mensajes RTCM para DGPS en código y fase –
EUREF-IP.
ƒ Calidad contrastado del reloj del receptor, con sincronización a un
milisegundo.
Fecha del Congreso
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29 2929
ƒ Discriminación de señal multicamino o " multipath", para reducir su efecto.
ƒ Eliminación de interferencias en RF (radiofrecuencia).
ƒ 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.
ƒ Reformateo de datos originales a formato RINEX.
ƒ Que cumpla las especificaciones del IGS en cuanto a denominación de
ficheros, tipo de receptor y antena.
ƒ Posibilidad de elección de los observables que se incluirán en los archivos
RINEX.
ƒ Posibilidad de autoarranque y grabación de datos del receptor en caso de fallo
de alimentación eléctrica, de forma automática.
Fecha del Congreso
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30 3030
15
ƒ Programación de diferentes sesiones de observación en receptor.
ƒ Posibilidad de descarga de datos de memoria interna sin detener la grabación
continua.
ƒ Posibilidad de entrada de patrón de frecuencias externo, para mejorar calidad
de reloj del receptor.
ƒ Actualización continua de firmware.
Fecha del Congreso
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31 3131
3. Instrumentación: Antena.
ƒ Antena geodésica con anillos de tipo Choke Ring para eliminación de efecto
"multipath“, o antena con calibración andmitida por IGS/EUREF.
ƒ Elemento Dorne Margolin.
ƒ Eliminación de interferencias en RF.
ƒ Calibración de los centros de fase para cada frecuencia y en función de la
elevación y acimut de satélite.
ƒ Elementos mecanizados de precisión desde un bloque de aluminio sólido.
ƒ Montaje en carcasa con posibilidad de orientación de la antena.
ƒ Cono desmontable (radome) de protección para eliminación de nieve,
suciedad, etc.
Fecha del Congreso
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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
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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
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34 3434
17
Trimble 4000 SSI
(Remote Controller y
Trimble Reference
Station)
Fecha del Congreso
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35 3535
Interface de Leica
GRX1200 Pro
Fecha del Congreso
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36 3636
18
Interface de Trimble NetRS
Fecha del Congreso
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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
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38 3838
19
.ZIP 1G
diario
Flujo de datos en la ERGPS
Fecha del Congreso
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39 3939
Fecha del Congreso
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40 4040
20
Fecha del Congreso
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41 4141
Fecha del Congreso
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42 4242
21
El IGN, Centro de Análisis de EUREF
ƒ Desde 2001, el IGN es Centro de Análisis Local (LAC) de EUREF,
procesando una subred europea semanalmente.
ƒ Procesamiento con Bernese Proccessing Engine (BPE) 5.0, en entorno
Linux SuSe 9.0.
ƒ Completamente automatizado a través de scripts enlazados.
ƒ Constreñimiento a YEBE (VLBI-GPS), usando coordenadas y velocidades
ITRF2000, época ITRFyy, paso posterior a ETRS89 (Boucher – Altamimi).
ƒ Subred de estaciones en España, Portugal, Marruecos, Francia, Italia,
Alemania, Groenlandia y Gran Bretaña.
ƒ Inputs:
Calibraciones centro fase antenas IGS.
Efemérides precisas finales IGS.
Earth Rotation Parameters.
Efemérides planetaria.
Modelo de cargas-mareas oceánicas.
Fecha del Congreso
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43 4343
Estrategia de procesamiento
ƒ Preprocesamiento: de fase usando triples diferencias.
ƒ Fijación de saltos de ciclo mediante diferentes combinaciones L1 y L2. Si no se pueden
fijar, son establecidas nuevas ambigüedades.
ƒ Observable básico: fase. Código usado sólo para sincronización reloj receptor.
ƒ Máscara de elevación: 3º + peso dependiente de la elevación.
ƒ Intervalo de datos para resolución de ambigüedades: 30 segundos.
ƒ Intervalo de datos para procesamiento final: 180 segundos.
ƒ Observable modelado: dobles diferencias, combinación lineal libre ionosfera.
ƒ PCV’s: correcciones dependientes de la elevación (modelo IGS_01) con correcciones
absolutas
ƒ 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.
ƒ 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
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44 4444
22
ƒ Criterio de rechazo de observaciones: Ficheros diarios conteniendo < 10% de observables.
Sigma de una línea-base > 5 mm.
Repetibilidad semanal en coordenadas > 10 mm.
ƒ Definición del Datum: constreñimiento a YEBE (0.1 mm) al ITRFxx con actualización de
coordenadas diarias a partir de velocidades.
ƒ Troposfera: cálculo de ficheros TRO diarios con estimación de parámetros cada hora y
cada estación.
ƒ Error de reloj de satélite: eliminado mediante dobles diferencias.
ƒ 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
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45 4545
Subred del Centro de Análisis de EUREF del IGN
Fecha del Congreso
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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
ƒ Misma
LAC
estrategia
EUREF
ƒ Mas de 250 estaciones de
forma
horaria,
diaria
y
semanal
ƒ 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
ƒ Disponibilidad pública de datos a 1 segundo de todas las estaciones.
ƒ 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
ƒ Otros contenidos: compresores/descompresores en DOS y Linux, listado de
coordenadas, utilidad de chequeo de disponibilidad de datos.
ƒ 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
ƒ Necesidad de un modelo de geoide ajustado
al S.R.V. oficial (marco REDNAP).
ƒ Utilidad práctica: h => H.
ƒ Geoide (dos conceptos):
Modelo
gravitacional
equipotencial W0 = cte.
superficie
- Separación entre SRV y elipsoide,
efectos prácticos.
ƒ Geoide gravimétrico: Información detallada, pero deficiencia en
longitudes de onda largas.
ƒ 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
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89 8989
EGM2008: el nuevo modelo de geoide mundial 1’ x 1’
ƒ Realizado por National Geospatial-Intelligence Agency (NGIA).
ƒ Disponible desde verano de 2008.
ƒ Nuevo modelo mundial con Δg de 5’ x 5’.
ƒ Rejilla con valores de ondulación de 1’ x 1’.
ƒ Desarrollo en armónicos grado y orden 2160.
ƒ Desviación estándar de ~ 10 cm (mejor en precisión relativa).
Fecha del Congreso
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90 9090
45
Combinación EGM08 - REDNAP
ƒ Necesaria adaptación EGM2008 al SRV en España: REDNAP.
ƒ 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).
ƒ 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
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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
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92 9292
46
Datos utilizados para EGM08 - REDNAP
Total 13.700 puntos
Fecha del Congreso
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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
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94 9494
47
Modelado de una superficie de corrección
ƒCalcular N
– NOBS y modelar la
superficie de corrección.
EGM08
Diferencias EVRF2000 y
sistemas nacionales (cm)
ƒSeparación media (constante
utilizada) = 0.561 m.
ƒEVRF2000 – H = - 0,50 m.
ƒSi 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
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95 9595
Elección del algoritmo para la superficie de corrección
ƒ Comparación de diferentes algoritmos.
ƒ Difícil por la distribución irregular de los
datos: dado el número de
puntos, con una distribución regular cualquier algoritmo es bueno.
ƒ La superficie del algoritmo no ha de pasar por los datos.
ƒ Kriging y LSC: anisotropías en variograma en
direcciones
perpendiculares a las líneas NAP.
ƒ Elección mín. curvatura: mejor superficie para modelar las diferencias.
ƒ Principio: superficie de corrección más suave que se adapte a los
datos.
Fecha del Congreso
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96 9696
48
Superficie de corrección EGM2008 (- 0.561 m)
¡¡ Equidistancia 3 cm !!
Fecha del Congreso
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97 9797
Modelo final EGM08 - REDNAP
Fecha del Congreso
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98 9898
49
Precisión final de EGM2008-REDNAP
Residuos en puntos dato:
ƒ > 7 cm: 51 (0,4 %)
ƒ 6 – 7 cm: 231 (1,8 %)
ƒ 5 – 6 cm: 523 (4,2 %)
ƒ 4 – 5 cm: 847 (6,8 %)
ƒ < 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
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99 9999
Test sobre ampliación REDNAP (11 líneas, 188 puntos)
ƒ Cálculo de modelo previo sin datos ampliación de REDNAP (30’ GPS
estático a menos de 25 km de REGENTE).
ƒ Con este modelo se han comparado los valores observados y los
calculados por el modelo.
ƒ 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
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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
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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
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102 102
102
51
Ajuste de la Red Geodésica de
España (ROI) en ETRS89
Fecha del Congreso
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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
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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
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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
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106 106
106
53
Desviaciones de la vertical
(psi, eta y total) según
EGM2008
Paso de Z orto a Z elipsoidal
Fecha del Congreso
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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
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110 110
110
55
Altimetría
Desviaciones estándar
Fecha del Congreso
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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
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112 112
112
56
Diferencias cálculo – MCS Grid
Fecha del Congreso
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113 113
113
57
Descargar