TRABAJO FINAL GEOLOGÍA AMBIENTAL y RIESGOS

TRABAJO FINAL TECNICATURA UNIVERSITARIA EN GEOINFORMÁTICA
Medición de Red Geodésica para
control de la Falla La Laja y
Estructuras Asociadas, Provincia
de San Juan, Argentina.
JUAN CARLOS FLORES
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN LUIS
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA
San Luis, 2011
DIRECTOR: Dr. CARLOS GARDINI
Índice
Resumen
Índice
Desarrollo
I. Capítulo I
I.1 Introducción
I.2 Ubicación y Vías de Acceso
I.3 Antecedentes
I.4 Tareas previas de reconocimiento
II. Capítulo II
II.1. Medición
II.1.1. Puesta en Estación del punto de control
II.1.2.Captura y almacenamiento de información de navegación y
Observación del Sistema GPS correspondiente a las
estaciones permanentes
II.1.3. Captura y almacenamiento de información de la Red de Puntos
Fijos local a “La Laja”.
II.1.4. Procesamiento – Marco teórico.
II.1.4.1. Ajuste Limitado Mínimamente
II.1.4.2. Ajuste de mínimos cuadrados
II.1.4.3. Prueba Chi-Cuadrado
II.1.4.4. Prueba Tau
II.1.5. Procesamiento de datos crudos para la Vinculación al
Marco de Referencia Nacional.
II.1.6. Procesamiento de datos crudos de la Red de Puntos Fijos
“ La Laja”II.1.7. Evaluación del resultado del ajuste
II.1.8. Remedición y Vinculación al Marco de Referencia Nacional
II.1.9. Informe del resultado
II.1.10. Evaluación del procesamiento y ajuste
II.1.11. Remedición de la red local de los Puntos Fijos “La Laja”
II.1.12. Evaluación del procesamiento y ajuste
II.1.13. Informe del resultado
III. Capítulo III
III.1 Análisis General de los resultados del procesamiento.
III.2 Análisis de los perfiles
III.3. Mapeo
IV. Capítulo IV
IV.1. Conclusiones
IV. Capítulo V
V.1. Anexos
V.1.1. Mapeo
V.1.2. Croquis de acceso a Puntos Fijos La Laja
V.1.3. Monografías de Puntos fijos I.N.P.R.E.S.
V.1.4. Monografías de Puntos fijos propios
V.1.5. Plano de Puntos Fijos “La Laja”
V.1.6. Plano de perfiles
V.1.7. Plano de ubicación de perfiles
Bibliografía
Agradecimientos
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CAPÍTULO I
1.1.
Introducción
El 15 de enero de 1944, la Provincia de San Juan experimentó un devastador
terremoto, de magnitud Ms 7,4 ; tal vez, el más importante ocurrido en nuestro país, en
cuanto a pérdidas materiales y humanas, ya que produjo aproximadamente 10.000
muertes y daños socio-económicos, el epicentro del terremoto fue ubicado a 25 km al
norte de la ciudad de San Juan, en la localidad de La Laja, Departamento Albardón.
Se observan además otras fallas en la zona, que poseen evidencias de actividad
cuaternaria y que permiten comprobar que se reactivaron durante el sismo de 1944 y
que la energía liberada durante el terremoto se repartió probablemente en cuatro fallas.
(Peruca y Paredes, 2003)
La superficie de deformación asociada con el terremoto fue observada en el flanco
oriental de la sierra de Villicum (Bastías et al., 1986; Groeber, 1944; Harrington, 1944).
La superficie de ruptura con 60 cm de desplazamiento cosísmico, fue documentado a lo
largo de 6 km de longitud siguiendo el trazo de la Falla de La Laja (Harrington, 1944) –
(Imagen Nº 1)-
Imagen Nº 1 – Superficie de ruptura sobre el camino a los Baños, La Laja, tomada días después del
terremoto de 1944 – Harrington, 1944 .
Peruca y Paredes, op. cit indican que en la zona de estudio se destacan cuatro fallas
denominadas de este a oeste, la Laja 1, La Laja2, La Laja3 y La Laja4 (Imagen Nº2);
Imagen Nº 2 – Área de Fallamiento La Laja y rupturas históricas-Peruca_Paredes,2003-
La falla La laja 1 se encuentra ubicada en el margen occidental de la calle La Laja y en
la misma se encuentra un perfil natural en el que se aprecia una falla de carácter inverso
con rumbo Nº42ºE, que inclina 23º al sureste cerca de la superficie y aumenta a 34º
hacia la parte inferior (Imagen Nº 3). Esta falla coloca unidades pelíticas y arenosas de
edades terciarias sobre depósitos aluviales
de edad cuaternaria. El desplazamiento
vertical mínimo para el depósito Cuaternario en la zona de falla es de 4m y el
desplazamiento total sobre el plano de falla es de 8,20 m. La altura de escarpe es mayor
hacia el tramo central, donde supera los 4 m medidos sobre el plano de falla. (Peruca y
Paredes, 2003).
Imagen Nº 3 – vista al Sur de un corte de la falla La Laja 1.
La falla La Laja 2, ubicada a unos 600 metros al oeste de la anterior, se presenta con
un escarpe a contrapendiente, de rumbo paralelo a la anterior. Las alturas de este
escarpe varían desde centímetros hasta 8 m. la longitud de este tramo es de 7 km, el
rumbo N42ºE y afecta a niveles de terraza aluviales del Cuaternario. (Peruca y Paredes,
2003).
Falla La laja 3:
Es una falla situada a 1000 m al oeste de la falla La Laja 1. En esta falla las alturas de
escarpe varían desde escasos centímetros hasta 4 m. las mayores elevaciones se
ubican en la porción central del tramo de la falla, y decrece hacia ambos extremos.
(Peruca y Paredes, 2003).
Falla La Laja 4:
Es la falla situada más al oeste, posee un rumbo N40ºE y afecta al tercer nivel de
abanicos de edad cuaternaria y terrazas holocénicas, con alturas de escarpes variables
desde 1,50 m hasta 10 m y dispuestas a contrapendiente. (Peruca y Paredes, 2003).
En el trabajo de Peruca y Paredes se concluye que: “: el análisis de la zona de falla de
La Laja es importante a los fines de delimitar áreas de riesgo y dar la información
necesaria para una adecuada planificación urbana. La expansión actual de la zona
urbana del departamento Albardón se realiza hacia el norte, ubicándose los nuevos
barrios en las proximidades de las fallas antes descriptas. De acuerdo con el análisis
efectuado aplicando las relaciones empíricas ampliamente utilizadas en el mundo,
cualquier estudio de evaluación del riesgo sísmico asociado a una sola falla para la
ciudad de San Juan y departamentos aledaños a la localidad de Albardón, los cuales
concentran el 90 % de la población y actividades productivas de la provincia de San
Juan, darían resultados erróneos, ya que se obtendrían valores inferiores a los que se
podrían esperar de un futuro sismo con características similares al ocurrido en 1944.”
El presente trabajo pretende La aplicación de métodos de medición de alta precisión en
el espacio geográfico, resolver la falta de información geo-espacial específica y brindar
una cobertura detallada, permitiendo
la observación y medición de los procesos
tectónicos y erosivos.
En este sentido, se pretende obtener precisiones del orden de los 5 milímetros o menos
en la ubicación absoluta de la Red de Puntos Fijos “La Laja”, respecto del Marco de
Referencia Nacional Argentino. De esta manera se pretende fijar el inicio de un sistema
referenciado que permita realizar corroboraciones periódicas bajo un sistema confiable y
que en el futuro permita mayores ajustes con el avance tecnológico de la región.
Para el desarrollo del presente trabajo se tomaron en cuenta distintos aspectos y se
llevaron las siguientes etapas; Investigación, búsqueda y análisis de antecedentes;
reconocimiento de campo, medición, procesamiento, visualización y análisis; ajuste de
los resultados obtenidos y conclusiones.
Como actividad complementaria, se tomó toda la información geológica, cartográfica
existente del sector para ajustarla bajo las nuevas técnicas de georreferenciación que
permita su futuro uso y localización.
I.2. Ubicación y Vías de Acceso
El sector de estudio se encuentra ubicado entre los paralelos 31°19'15" y 31°23'19" de
Latitud Sur; y los meridianos 68°27'42" y 68°34'21" de Longitud Oeste. Está situado
dentro del Departamento Albardón, en el centro-norte de la Provincia del San Juan,
República Argentina. (Imagen Nº 4 y 5) ,
El área de trabajo elegida posee aproximadamente una superficie de 27 km2 y dista a
unos 20 Km. al N de la ciudad de San Juan Capital.
Se accede a la misma, partiendo desde la ciudad de San Juan y por Avenida Rawson
al norte, se ingresa a Ruta Nacional Nº 40, por esta última se llega a la ciudad de
Albardón, de ésta y por calle D.F.Sarmiento se llega a calle La Laja; En el sector norte de
la calle mencionada ó (Ruta Provincial Nº 102), virando hacia el poniente, se accede a la
zona de estudio luego de recorrer 8 km aproximadamente desde la ciudad de Albardón
(Imagen Nº 4 y 5).
Nv
Nv
Pre-cordillera
Villicum
Área de
estudio
Pie de Palo
Imagen Nº 4 – Ubicación relativa del área de estudio – imágenes adquiridas de Google Earth -
Área de
Estudio
Imagen Nº 5– Croquis de ubicación y acceso a La Laja – Imagen Google Earth
1.3. Antecedentes
A los efectos de obtener la información existente a la fecha de iniciarse el presente
trabajo y utilizar la misma como base para la medición de la red de puntos fijos La laja,
se solicitó información al Instituto Geográfico Nacional (IGN), al Instituto Nacional de
Prevención Sísmica (INPRES), a la Universidad Nacional de San Juan y a la Dirección
Provincial de Catastro de la Provincia de San Juan.
Se consultaron los trabajos: “Fold Growth to Kink-band Migration in Repeated
Earthquakes, Sierra de Villicum, San Juan, Argentina” (Krugh 2003);
“Diagnostico
geomorfológico en cuencas hidrográficas pre-cordilleranas: Río de la Ciénaga.
Departamento Zonda, Provincia de San Juan, República Argentina” (Suarez Montenegro
2007); “Fallamiento cuaternario en la zona de La Laja y su relación con el terremoto
de 1944, Departamento Albardón, San Juan, Argentina” (Perucca y Paredes 2003);
“Regiones Sismotectónicas en el centro-oeste argentino. Provincia de La Rioja, San
Juan y Mendoza” (Perucca y Bastias 2006); “Advanced Methods and Techniques in
Paleoseismology” (Ragona, 2007); “Variaciones de gravedad en el Valle de Tulum, San
Juan: Aportes a la caracterización sismo-tectónica de la región.” (Ruiz, Introcaso, Gallego
y Laplagne 2008).
En todos los casos consultados, existe falta de información respecto de los puntos
existentes en la zona de
interés, a pesar de haberse llevado a cabo trabajos de
medición de gravedad sobre los puntos materializados por el INPRES, y mencionados en
algunos trabajos referidos anteriormente.
No se ha podido contar con el detalle técnico de la materialización de los Puntos Fijos
por medio de mojones existentes. (Imagen Nº 6).
Imagen Nº 6– mojones tipo existentes en la zona de estudio
Toda búsqueda fue infructuosa, ya que no existen registros escritos disponibles de los
trabajos realizados, desconociéndose las fechas de instalación de los mismos y tampoco
se pudo acceder a la información cartográfica que debió generarse en el momento de
efectuarse la instalación de la red de puntos fijos. Se estima que a causa del terremoto
registrado en este sector, la dirección de Geodesia del INPRES decidió la instalación de
esta red local para el monitoreo de futuros movimientos.
1.4. Tareas previas de Reconocimiento
Luego de solicitar la información a los distintos investigadores e instituciones con
injerencia en la zona de La Laja, se realizó un reconocimiento en el lugar, a los efectos
de ajustar detalles en la planificación para las tareas de campo. En la primera fase de
las tareas de campo, se viajó a la Provincia de San Juan, en la que se realizaron
entrevistas con técnicos de la U.N.S.J., con autoridades de la Dirección de Catastro de la
provincia de San Juan y con técnicos del INPRES, a quienes se les informó en detalle
del objetivo del trabajo.
Ante las autoridades de la Dirección de Catastro de la Provincia de San Juan, se
solicitaron detalles e instrucción para realizar la vinculación de la red de puntos fijos, al
Sistema de Referencia Nacional y su Marco de Referencia, POSGAR ‟97.
Las mencionadas autoridades, sugirieron realizar la vinculación a la red nacional,
utilizando una de las tres estaciones permanentes existentes. Dichas estaciones
permanente, están identificadas como “Estación CSJ1”;”Estación UNSJ” y ”Estación
CSLO”
Asimismo, se tomó conocimiento de que los archivos necesarios para el procesamiento,
se podían descargar gratuitamente desde la página oficial del IGN. (www.ign.gob.ar)
En segundo término, y ya en la zona de estudio (Imagen Nº 7), se pudo recorrer en su
amplitud,
se observó
la morfología, clima, vegetación, accesos, se estimaron los
tiempos de trabajo, distancias, dificultades y se tuvo un amplio panorama para llevar
adelante las tareas de campo propia-mente dichas.
Imagen Nº 7 – vista al norte - paisaje típico de la zona de La Laja – .
Luego del reconocimiento general se localizaron los diferentes mojones y elementos
complementarios al mismo que permitieron definir la logística para realizar las tareas de
campaña, verificar los diferentes accesos y estimar los tiempos de traslados entre los
diferentes sectores.
CAPÍTULO II
2.1. Medición
Para el proceso de medición de la red de puntos fijos se utilizaron instrumentos propios
con incorporación de instrumental accesorio perteneciente al proyecto PENA
(Principales Estructuras Neotectónicas de la Argentina).;
Para llevar adelante la medición de precisión para aplicaciones Geodésicas, se tuvieron
en cuenta las siguientes etapas:
Captura y almacenamiento de datos conteniendo información de navegación y de
observación del sistema GPS, obtenida de las estaciones permanentes.
Captura y almacenamiento de la información de la superficie.
Procesamiento de la información y ajuste.
Evaluación del resultado del ajuste.
Remedición de la Red de Puntos Fijos y su vinculación a POSGAR ‟97.
Procesamiento de la remedición efectuada.
Ajuste de los resultados del procesamiento
Evaluación de los resultados del ajuste.
Visualización y publicación de los resultados finales.
Todas estas etapas fueron realizadas con equipos de GPS de tipo Geodésico marca
Thales-Magellan ProMark 3, con capacidad de trabajo para obtener precisiones del
orden del milímetro.
Se utilizaron dos equipos de igual característica. Ubicando uno de ellos en un punto fijo,
denominado “Base” y el otro, denominado “Móvil”, utilizado para colectar la información
de la superficie terrestre en el área de estudio.
Se logró establecer una red propia, con vectores no mayores a los 2 km, constituyendo
de ese modo una Red Geodésica,
la que, según los estándares Geodésicos
establecidos por IGN y siguiendo el criterio de clasificación de precisión, se la clasifica
como una red de “Categoría "A": “precisión sub-centimétrica. El radio de tolerancia es
inferior a 1 cm. En las determinaciones planimétricas, el error estándar (1 sigma) deberá
ser de 4 mm o menos” (IGN, 2006).
“De acuerdo al criterio de extensión se ha clasificado la red como Categoría "2":
Extensión media. Puntos separados entre 1 y 10 km. Zonas abarcadas de varias
decenas de km. Son redes cuyos vértices están separados por más de 1 km, típicamente
2 a 5 km, y donde se requiere precisión sub-centimétrica. Son trabajos muy especiales,
lindantes con lo posible en el estado actual del arte, de muy difícil realización,
relacionados con la industria y la geodinámica”. (IGN 2006).
2.1.1. Puesta en Estación del Punto de control de la Red Local “La Laja”
La puesta en estación de la base,
consistió en colocar la antena receptora
de la señal satelital, por encima del
punto de interés, obteniéndose una
nivelación con la respectiva base de
nivelación y utilizando una plomada
óptica, que permitió la ubicación del
centro de la antena, sobre la vertical del
punto Fijo-Base (Imagen Nº 8).
Para obtener precisiones del orden de
milímetros, se estableció el tiempo de
colección de datos en 1 segundo.
Imagen Nº 8 – Puesta en estación (Estación Base sobre uno de los Puntos Fijos)
.2.1.2. Captura y almacenamiento de información de Navegación y de
Observación del sistema GPS, correspondiente a las Estaciones
Permanentes.
Para la descarga de los datos brutos de la Estación Permanente (E.P.), se tuvo en
cuenta, el instructivo proporcionado por el IGN.
La información entregada por IGN, son básicamente dos archivos, uno de Navegación y
otro de Observación
El primer archivo de Navegación es identificado como “auto3530.10n.Z”,
debe ser
descomprimido en forma estándar y renombrado luego de la descompresión. El nuevo
nombre del archivo debe coincidir con el nombre del archivo de Observación.
Para el caso del presente trabajo el archivo de navegación tiene la siguiente designación
“auto3530.10n.Z” al descomprimírselo se transforma en “auto3530.10n”, al ser
renombrado se transforma en “cslo353a.10n”.
Las siglas “cslo”, corresponden al nombre de la Estación Permanente, en este caso es la
estación CSLO, ubicada en El Leoncito, San Juan.
El número 353, corresponde al día GPS. (353 días corridos del año).
El octavo carácter, en este caso “a”, corresponde al nombre del archivo que contiene los
datos de medición. Se debe tener en cuenta que los nombres de los archivos de
Navegación y de Observación, deben coincidir por lo que se hace necesario, en el caso
de tener más de un archivo de medición, generar tantos archivos de navegación como
archivos de medición se utilicen.
El noveno y décimo número, corresponden al año. En este caso año 2010.
El último carácter “n”, expresa que el archivo es de navegación, que ha sido
descomprimido totalmente y se encuentra listo para su utilización.
El segundo archivo entregado por el sistema es el archivo de Observación y está
identificado como “cslo353a.10d.Z”. Este archivo, debe ser descomprimido en dos fases.
La primera es una descompresión estándar, obteniéndose un archivo con formato
“cslo353a.10d”, posteriormente debe utilizarse un programa proporcionado por el mismo
IGN, denominado “CRX2RNX.exe”. el archivo resultante tiene la forma “cslo353.a.10o”
.Éste es el archivo que se utiliza para los datos del punto de control.
Se debe tener en cuenta, como se mencionó anteriormente, que el archivo con los datos
de la estación permanente, se encuentran disponibles en la pagina del IGN.
Similar tarea se realiza con los datos provenientes de la Estación Permanente UNSJ,
(Universidad Nacional de San Juan).
La única diferencia entre estas estaciones es el tiempo de captura de datos. La estación
CSLO lo hace cada un segundo, mientras que la UNSJ toma cada 15 segundos; Este
hecho modifica el tamaño de los archivos, la cantidad y por ende el resultado de los
cálculos no posee igual grado de confianza
2.1.3. Captura y almacenamiento de información de la Red de Puntos Fijos local
“La Laja”
Para el levantamiento de la Red de Puntos Fijos en “La Laja”, se determinaron a
priori los emplazamientos de las estaciones de control, en esta etapa, se definieron tres
sitios y en cada uno de ellos, se repitió la tarea de puesta en estación de la Unidad que
oficiaría de Estación Base Local. Establecido el Punto de control Base, se procedió a
medir los puntos fijos, existentes en el terreno más algunos Puntos fijos que fueron
agregados para densificar más la red. (Ver plano 1).
La medición de los puntos fijos, se realizó en el modo estático. Con tiempos de captura
de datos en un segundo.
Otro aspecto tenido en cuenta, es que en cada Puntos fijo representado por mojones de
hormigón armado (Imagen Nº 6), se colocaron barretas (Imagen Nº 9), de acero tipo
construcción de diámetro 20 milímetros, enterrados aproximadamente 1,30 metros, en
cercanía de los mencionados mojones. Esta tarea se realizó, considerando la
inestabilidad de los mojones, debido a su deterioro natural o el deterioro provocado por el
hombre. De esta manera, se pretendió materializar de un modo más seguro en cuanto a
su permanencia.
En los sitios donde no existían mojones, también se enterraron barretas (Imagen Nº 9),
como elementos de materialización.
Una vez terminado la medición de puntos fijos, se procedió a realizar el levantamiento de
perfiles (plano 2), para determinar posibles anomalías en la superficie al momento de la
medición.
Imagen Nº 9 –
materialización con
barretas de acero
Mojón
barreta
s
2.1.4. Procesamiento marco teórico
2.1.4.1. Ajuste Limitado Mínimamente
La primer etapa de procesamiento de los datos brutos, es la denominada ajuste
limitado mínimamente. (diagrama de flujo), Esta fase del proceso, consiste en llevar a cabo
un ajuste mínimamente restringido; el producto final de esta fase será un ajuste sin
errores groseros. El producto principal del procesado de datos brutos GPS entre dos
puntos es un vector que define la relación entre dichos puntos y las coordenadas de los
puntos son productos secundarios del vector procesado. Cuando un vector es
procesado, se mantienen siempre fijas las coordenadas de un punto. A partir del vector
procesado, se determinan las coordenadas para el punto desconocido.
Las coordenadas desconocidas del punto, se deducen exclusivamente de los
vectores procesados desde el punto de control, hacia dicho punto. Mediante el ajuste de
los datos, se consiguen coordenadas de puntos más precisas y fiables.
Los indicadores de calidad de los vectores procesados incluyen un indicador de calidad
de los datos procesados y constituye un tipo de solución e incertidumbre de los vectores.
Los indicadores de calidad de las coordenadas calculadas de los puntos, son las
incertidumbres de la posición de los puntos e indica el estado de la posición.
Las incertidumbres del vector proporcionan una estimación de la calidad del vector
procesado.
La experiencia ayuda a determinar el nivel de incertidumbre que se puede
esperar para diversas longitudes de los vectores. La cantidad de datos disponibles para
procesar un vector afecta a la incertidumbre del mismo. Si los datos disponibles son
demasiados escasos, incrementarán los valores de la incertidumbre. Otro indicador es el
tipo de solución, ya que determina la ambigüedad entera para cada satélite en el cálculo
de un vector. Si están determinadas la mayor parte de las ambigüedades enteras, la
solución del vector se considera una solución fija siendo ésta, la mejor solución posible
2.1.4.2. Ajuste de mínimos cuadrados
El ajuste por mínimos cuadrados (diagrama de flujo), de la información adquirida en el
levantamiento es uno de los pasos más importantes de un levantamiento GPS.
Adecuadamente usado, un ajuste por mínimos cuadrados ayuda a aislar errores en las
observaciones que se ajustan, mejora la precisión y fiabilidad de las posiciones de los
puntos que se determinan. Los procesos matemáticos y estadísticos implicados en la
realización y el análisis de un ajuste por mínimos cuadrados son bastante complejos,
pero los conceptos básicos de la tarea realizada por el ajuste son sencillos.
Los componentes primarios de un ajuste por mínimos cuadrados son las observaciones
del levantamiento (ángulos, distancias, diferencias de altura y, en este caso, vectores
GNSS) y las incertidumbres (confianza) asociadas a estas observaciones. Debido a las
limitaciones de medición de los instrumentos de levantamiento y a la influencia de los
usuarios de los mismos, estas observaciones incluyen un cierto nivel de error. Estos
errores producen bucles que no se cierran perfectamente, y dan lugar a la posibilidad de
calcular diferentes posiciones para el mismo punto de la red, basándose en qué
observaciones se han utilizado para calcular la posición
El objetivo final de un ajuste por mínimos cuadrados es generar un conjunto de
observaciones en las que todos los bucles se cierren perfectamente y pueda calcularse
solamente una posición para cualquier punto de la red. Para realizar esta tarea, las
observaciones que entren en el ajuste deben modificarse ligeramente es decir, ser
ajustadas. Por supuesto, no es deseable que las observaciones se modifiquen mucho, ya
que corresponden a lo que se ha observado físicamente sobre el terreno, pero las
observaciones contienen un cierto nivel de error. Todo error asociado a una observación
es predecible debido a la exactitud de medida de los instrumentos de levantamiento
utilizados. Así pues, no preocupa que las observaciones se ajusten, siempre que la
cantidad del ajuste de cualquier observación determinada no sea significativamente
mayor que el error esperado en la observación.
Estas son las directrices fundamentales para un ajuste por mínimos cuadrados. Un
ajuste satisfactorio es aquél en el que las observaciones se modifican lo menos posible,
y la modificación (el ajuste) de cualquier observación está dentro de los niveles
esperados, es decir, es aproximadamente de la misma magnitud que la incertidumbre de
la observación.
Desgraciadamente, existen diversos obstáculos que pueden impedir la realización un
ajuste satisfactorio. En el primer lugar de esta lista están los errores graves en las
observaciones, debidos a averías del equipo o a errores del usuario. Algunos ejemplos
son una altura del instrumento medida incorrectamente, un instrumento no centrado
adecuadamente sobre la marca de levantamiento, datos insuficientes para generar un
vector GPS de alta calidad, etc. .
2.1.4.3. Prueba Chi-cuadrado
La prueba Chi-cuadrado es una prueba estadística que evalúa el valor calculado de la
Varianza del peso de unidad (diagrama de flujo)
Su finalidad es determinar si el valor calculado de la Varianza del peso de unidad es
estadísticamente equivalente a 1. Una Varianza del peso de unidad igual a 1 indica un
equilibrio entre los residuales de la observación y las incertidumbres de la observación.
Es muy poco habitual que el valor calculado de la Varianza del peso de unidad sea
exactamente igual a 1. No obstante, no es necesario un valor de 1. La prueba Chicuadrado examina el valor calculado para determinar si es estadísticamente equivalente
a 1. Si se pasa la prueba, el valor calculado se considera equivalente a 1.
Fig . Nº 1 - Diagrama de flujo del procesado de datos brutos GPS – ilustra los pasos seguidos para el
procesamiento de los datos brutos GPS a los efectos de obtener altas precisiones – GNSS
Solutions
2.1.4.4. Prueba Tau
El análisis de los residuales es un buen indicador de la calidad de cada una de
las observaciones. (diagrama de flujo)
La prueba Tau utiliza esta posibilidad de predicción para probar automáticamente los
residuales de una observación, a fin de determinar si pueden pertenecer a una
observación que contenga un error grave. La prueba Tau utiliza los residuales
normalizados de una observación para determinar si, desde un punto de vista
estadístico, los residuales se encuentran dentro de los límites esperados, (ejemplo: Imagen
Nº 10).
Se calcula un valor umbral para comprobar cada residual normalizado. Se
comprueban todos los valores normalizados con dos posibles resultados:
Se pasa la prueba Tau, lo que indica que la magnitud del residual normalizado no
supera el límite esperado para el residual. Esto suele ser un buen indicio de que
la observación no contiene errores graves.
No se pasa la prueba Tau, lo que indica que la magnitud del residual normalizado
supera lo esperado. Si la observación no supera la prueba, es preciso verificar si
contiene errores graves
2.1.5. Procesamiento de los datos crudos para la Vinculación al Marco de
Referencia Nacional POSGAR’97
Para el procesamiento se establecieron los parámetros de ajuste, según lo
muestra la (Imagen Nº 10)
Imagen Nº 10 – Parámetros de ajuste para la vinculación a POSGAR „97
Imagen Nº 11 - análisis de ajuste con los parámetros iniciales a la E.P. UNSJ - GNSS Solutions
En la (Imagen Nº 11) se muestra la vinculación de la red de puntos fijos de control
Local La Laja a la Estación Permanente “UNSJ”, se observa que los resultados del
Análisis de ajuste, en cuanto a los valores residuales, dan cero absoluto.
Tanto la prueba Tau como la Prueba Chi-Cuadrado han sido superadas. En la (Imagen Nº
12),
se muestran las magnitudes de los vectores calculados y ajustados;
y sus
correspondientes valores de confianza.
No obstante de haberse obtenido valores significativamente importantes en cuanto a
precisión, para el caso de la red local La laja, y para la vinculación a POSGAR ‟97 , se
espera en un futuro mejorar los mismos
Imagen Nº 12 – Magnitud de los vectores procesados.- GNSS Solutions -
La Estación Permanente UNSJ , solo dispone de datos cada 15 segundos. Lo que no
permite un ajuste más cercano a lo establecido en el proyecto.
Como se aprecia en la (Imagen Nº 12) , el proceso arroja valores de confianza que
muestran elipses del orden de 0,045 m para X; 0,045 m para Y; y 0,045 m para Z, lo
que constituye un valor de 0,106 a 0,111 m en longitud total.
Otra opción adoptada es utilizar estaciones permanentes con datos registrados cada 1
segundo, en este caso, la estación permanente más cercana es la identificada como
“CSLO” ( El Leoncito), pero que se encuentra a una distancia de 91 km. Este hecho,
sumado al poco tiempo de toma de datos utilizados en las estaciones ubicadas en la
zona de La Laja, hacen que los errores sean mayores a los obtenidos con la estación de
la UNSJ, (Imagen nº 13), por lo que se descarta como estación de referencia y de ajuste.
Imagen Nº 13 - análisis de ajuste utilizando la E.P.CSLO-
Los valores de ajustes obtenidos en la vinculación a POSGAR „97, obligan a realizar una
nueva toma de datos, modificando los tiempos de permanencia de la estación base,
ubicada en la zona de estudio, procurando utilizar el punto PASMA Nº 14-124, ubicado
en la zona del dique Ullúm. , la estación “CSJ” de la Dirección de catastro de la Provincia
de San Juan y/ó la Estación Permanente “UNSJ” Controlada por la Universidad
homónima. (Imagen Nº 14).
Imagen Nº 14. - ubicación relativa de los distintos Ptos. De control a utilizar.
2.1.6. Procesamiento de los datos crudos de la Red de Putos Fijos “La Laja”
Imagen Nº 15 – Parámetros de control establecidos antes del procesamiento.
Dado que para el levantamiento, tanto de los puntos fijos como de las líneas para
la realización de los perfiles, fue realizado utilizando tres estaciones bases, se estableció
la misma configuración en los parámetros de ajuste para todos ellos (Imagen Nº 15).
2.1.7. Evaluación del resultado del Ajuste.
Los resultados del procesamiento de datos, tanto de la red local de puntos fijos “La Laja”,
como la vinculación al Marco de Referencia Nacional POSGAR ‟97, arrojan diferentes
conclusiones.
Respecto a la vinculación a POSGAR ‟97, los valores obtenidos, se encuentran dentro de
lo aceptable, se nota la falta de estaciones permanentes con captura de datos a un
segundo, para mejorar el ajuste y disminuir el tiempo de captura en el terreno. La
densificación de Estaciones Permanentes, es significativamente baja, factor que incide
negativamente en trabajos de alta precisión. Se hace necesario, en función del resultado
obtenido, realizar una nueva medición, procurando aumentar el tiempo de colección de
información en la zona de estudio, ya que solo se dispone de una sola estación de
referencia para un adecuado proceso.
Con respecto al levantamiento local, y en función a los resultados arrojados en el posprocesamiento, se observan valores no mayores a 8 milímetros, en todos los casos.
Razón que permite dar por alcanzado el objetivo tanto para el levantamiento de líneas
para la realización de perfiles como para los puntos fijos.
Los valores de ajustes son mayores en el caso de los puntos fijos, en ellos, se alcanzan
valores no mayor a los dos milímetros. Quedando para el caso del levantamiento en
modo “Stop an Go”, los errores de mayor grado y que no superan los 8 milímetros,
como se ha expresado anteriormente, razón esta última que permite afirmar, que el
levantamiento general en la zona de estudio, alcanza el objetivo impuesto.
Aparecen nuevos elementos
que no se habían tenido en cuenta anteriormente por la
falta de información antes referida y que obligan, juntamente con la baja precisión
alcanzada en la vinculación al Marco de Referencia Nacional, a una nueva medición.
Este factor es la existencia en proximidad de los mojones (Imagen Nº 6), de caños de
acero, que no siempre se observan a simple vista, debido a que se encuentran
enterrados y de los que no se dispone tampoco información. Aparentemente, estos
elementos, habrían sido los que verdaderamente constituyeron la materialización de los
Puntos establecidos en su oportunidad por INPRES.
Lamentablemente, por falta de información que esclarezca dicho tema no se puede más
que inferir sobre ello.
Dichos elementos son caños de aproximadamente 6 pulgadas de diámetro, enterrados y
rellenos de hormigón; se desconoce la profundidad a la que han sido enterrados y toda
otra información que permita vincular los mismos con los mojones visibles en el lugar
2.1.8. Remedición y Vinculación al Marco de Referencia Nacional
Distintos factores obligaron a la realización de una nueva medición, entre ellos, se
cita a las materializaciones hechas con caños de acero. La determinación del centro del
caño, obligó a la construcción de un dispositivo (imagen Nº 16), que permitió la ubicación
de la antena de medición en el centro mismo del caño.
Para lograr dicho objetivo, se mecanizó una pieza de aluminio,
luego del
mecanizado, se dividió en cuatro puntos dispuestos simétricamente.
En estos puntos, se realizaron agujeros roscados de diámetros 6 milímetro x paso
1 mm, en ellos se instalaron tornillos reguladores que permitieron centrar la base sobre
el caño y fijarla al mismo, Se identificó a uno de esos tornillos con la letra “N”. Esta
marca “N”, al ubicar la pieza de aluminio en el punto a medir, se le hizo coincidir con el
Norte Magnético. Paso que se repitió en todos los puntos fijos medidos.
Imagen Nº 16 – pieza
N
de aluminio fabricada
para ubicar la antena
de GPS. En el centro
de los caños a medir.
Los
detalles
geométricos
N
se
muestran en el Dibujo
Nº 1.
N
Dibujo Nº 1 - Vista
en planta y lateral de la
pieza de aluminio utilizada
en
la
medición
de
los
puntos fijos . todas las
medidas están expresadas
en milímetros
En esta segunda etapa de medición, se pretende incorporar como puntos fijos de
La Laja, a los Puntos materializados con caños de acero.
Para llevar adelante la medición, se utilizó a uno de esos puntos como punto
Base o Punto de Control de La Laja, este punto se lo vinculó a la Red de Estaciones
Permanentes, quedando realizada la vinculación al Marco de Referencia Nacional.
El punto fijo utilizado como punto de control es el que se denomina P.F. 0020 y
se encuentra ubicado en el esquinero N-E de La laja.
Las Estaciones Permanentes a utilizar están identificadas como, CSJ1 y UNSJ, y
se intenta vincular al punto fijo PASMA 14-124 ubicado en proximidades del dique Ullúm.