UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA TOPOGRAFÍA Y GEODESIA EXAMEN DE GRADO DISEÑO, OBSERVACIÓN, PROCESAMIENTO DE LÍNEAS BASE Y AJUSTE DE UNA RED GPS clase “C l” POSTULANTE: FERNANDO CESAR PAXI CONDORI LA PAZ – BOLIVIA 2014 AGRADECIMIENTOS En primer lugar, Gracias a Dios por prestarme vida y darme fuerzas para salir adelante. Deseo agradecer a toda mi familia, por todo el apoyo recibido, en especial a mis queridos padres que gracias a ellos estoy logrando una de las metas más importantes en mi vida. Quiero dar mis más sinceros agradecimientos a los Docentes de la Carrera de Topografía y Geodesia, Lic. Daniel Flores Vargas y Lic. Reynaldo Sirpa Ticona, por compartir sus conocimientos y su experiencia en el proceso de mi formación académica UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA CONTENIDO CAPITULO I GENERALIDADES 1.1. ANTECEDENTES. ............................................................................................................... 2 1.2. INTRODUCCIÓN.................................................................................................................. 2 1.3. OBJETIVOS. ......................................................................................................................... 3 1.3.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................. 3 1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................................................... 3 1.4. JUSTIFICACIÓN................................................................................................................... 3 1.5. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL ÁREA DE TRABAJO. ................................................ 3 CAPITULO II MARCO TEÓRICO 2.1. GEODESIA. ........................................................................................................................... 5 2.2. EL PROBLEMA DE LA GEODESIA................................................................................... 5 2.3. FINALIDAD. ........................................................................................................................... 6 2.3.1. FINALIDAD CIENTÍFICA. ............................................................................................ 6 2.3.2. FINALIDAD PRÁCTICA. .............................................................................................. 6 2.4. DIVISIÓN DE LA GEODESIA ............................................................................................. 6 2.4.1. GEODESIA GEOMÉTRICA......................................................................................... 6 2.4.2. GEODESIA FÍSICA ...................................................................................................... 6 2.4.3. GEODESIA ASTRONÓMICA...................................................................................... 7 2.4.4. GEODESIA ESPACIAL................................................................................................ 7 2.5. SUPERFICIES DE REFERENCIA ..................................................................................... 7 2.5.2. SUPERFICIE FÍSICA ................................................................................................... 8 2.5.3. SUPERFICIE MATEMÁTICA ...................................................................................... 8 2.6. SISTEMA DE ALTURAS EN GEODESIA ......................................................................... 8 2.6.1. ALTURA ELIPSOIDAL ................................................................................................. 8 2.6.2. ALTURA ORTOMÉTRICA ........................................................................................... 9 2.6.3. ALTURA GEOIDAL....................................................................................................... 9 2.7. SISTEMA DE COORDENADAS GEODÉSICAS .............................................................. 9 2.7.1. LATITUD (φ) .................................................................................................................. 9 2.7.2. LONGITUD (λ)............................................................................................................... 9 2.8. SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERENCIA ................................................................ 9 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.8.1. SISTEMA DE REFERENCIA LOCAL ...................................................................... 10 2.8.2. SISTEMA DE REFERENCIA VERTICAL ................................................................ 10 2.8.3. SISTEMA DE REFERENCIA GLOBAL.................................................................... 10 2.9. MARCOS DE REFERENCIA ............................................................................................ 10 2.9.1. MARCOS DE REFERENCIA LOCAL ...................................................................... 10 2.9.2. MARCOS DE REFERENCIA GLOBAL.................................................................... 11 CLASES DE REDES...................................................................................................... 11 2.10. 2.10.1. PRECISIONES........................................................................................................ 11 CLASIFICACIÓN DE LAS REDES GPS EN BOLIVIA .............................................. 12 2.11. 2.11.1. RED DE ESTACIONES GPS ESTÁTICAS ......................................................... 12 2.11.2. REDES DE ESTACIONES GPS CONTINUAS Y SEMICONTINUAS ............. 12 SISTEMA NAVSTAR GPS ............................................................................................ 12 2.12. 2.12.1. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO ................................................................... 12 2.12.2. SEGMENTO DEL ESPACIO ................................................................................. 13 2.12.3. SEGMENTO DE CONTROL ................................................................................. 13 2.12.4. SEGMENTO DEL USUARIO ................................................................................ 14 2.12.5. OBSERVABLES GPS. ........................................................................................... 14 2.12.6. FUENTES DE ERROR .......................................................................................... 17 2.12.7. DILUCIÓN DE LA PRECISIÓN............................................................................. 20 MÉTODOS DE MEDICIÓN ........................................................................................... 22 2.13. 2.13.1. MÉTODO PUNTUAL O ABSOLUTO ................................................................... 22 2.13.2. MÉTODO ESTÁTICO RELATIVO ........................................................................ 22 2.13.3. MÉTODO CINEMÁTICO. ...................................................................................... 23 2.13.4. MÉTODO EN TIEMPO REAL ............................................................................... 23 CAPITULO III DESARROLLO DEL TRABAJO 3.1. RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN ....................................................................... 25 3.2. PLANEAMIENTO................................................................................................................ 25 3.2.1. PERSONAL ................................................................................................................. 25 3.2.2. INSTRUMENTOS ....................................................................................................... 25 3.2.3. MATERIALES.............................................................................................................. 26 3.2.4. TRANSPORTE............................................................................................................ 26 3.3. TRABAJO DE CAMPO ...................................................................................................... 26 3.3.1. RECONOCIMIENTO DEL TERRENO ..................................................................... 26 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 3.3.2. 3.4. ESTABLECIMIENTO DE PUNTOS CON EL SISTEMA GPS .............................. 27 TRABAJO DE GABINETE ................................................................................................. 28 3.4.1. REVISIÓN DELOS DATOS DE CAMPO................................................................. 28 3.4.2. PROCESO DE LÍNEAS BASE Y AJUSTE DE DATOS GPS ............................... 28 3.4.2.1. Transferencia de datos GPS. ................................................................................ 28 3.4.2.2. Procesamiento de líneas Base. ............................................................................ 29 3.5. RESULTADOS OBTENIDOS............................................................................................ 30 CAPITULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 31 4.2. RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 31 BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................. 32 ANEXOS ANEXO 1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ..................................................................................... 34 ANEXO 2 DISEÑO DE RED GPS CLASE C1 .......................................................................................... 36 ANEXO 3 PLANIFICACIÓN DE SESIONES Y RELACIÓN NOMINAL DEL PERSONAL .............................. 38 ANEXO 4 LIBRETAS DE CAMPO Y MONOGRAFÍA DE LOS PUNTOS.................................................... 40 ANEXO 5 DATOS ESTADÍSTICOS DEL PROCESAMIENTO DE LÍNEAS BASE Y AJUSTE DE RED GPS ...... 53 ANEXO 6 ESTACIONES DE CONTROL GPS Y COORDENADAS FINALES ............................................... 64 ANEXO 7 DATOS DE CAMPO EN FORMATO DIGITAL ........................................................................ 66 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA RESUMEN La determinación geodésica de puntos de control horizontal, es imprescindible para la buena planificación y ejecución de trabajos de campo y que nos brinden una precisión requerida en el campo de la ingeniería. Dichos puntos de control horizontal necesariamente deben estar vinculados a la Red MARGEN de Bolivia (Marco de Referencia Geocéntrico Nacional) que este a su vez corresponda a la Red SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas), establecidas en el sistema WGS-84 (Sistema Geodésico Mundial de 1984). El establecimiento de una Red Geodésica es uno de los objetivos principales que persigue la Geodesia, En ella se basarán gran cantidad de trabajos posteriores. Una red geodésica consiste en una serie de puntos distribuidos por la superficie terrestre de un determinado lugar, formando una malla de triángulos, en los cuales tras un proceso de ajuste se conocen todos sus elementos incluyendo las coordenadas de todos sus vértices a los cuales se los denominan vértices geodésicos. En este sentido se establecerán cuatro estaciones mediante redes GPS, los cuales estarán dentro de la ciudad de La Paz, específicamente en: El peaje de la autopista La Paz-El Alto, parque mirador de Killi Killi, Faro Murillo y Alto Florida. pág. 1 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA CAPITULO I 1. 1.1. GENERALIDADES. ANTECEDENTES. De acuerdo a la modalidad de graduación “Examen de Grado” de la carrera de Topografía y Geodesia, dependiente de la facultada de Tecnología de la Universidad Mayor de San Andrés, en fecha 29 de Octubre del 2014, se realizó el sorteo de tema correspondiente para el trabajo de aplicación y del cual como resultado se definió el tema: “DISEÑO, OBSERVACIÓN, PROCESAMIENTO DE LÍNEAS BASE Y AJUSTE DE UNA RED CLASE C1”. El mismo fue realizado en el municipio de La Paz. 1.2. INTRODUCCIÓN. Para hacer frente cualquier tipo de proyectos de ingeniería en la determinación de posición geográfica de puntos de control horizontal, es imprescindible una buena planificación para los trabajos de campo y la utilización de instrumentos que garanticen la precisión requerida, los mismos mencionados como puntos de control horizontal que necesariamente deben estar vinculados a una red geodésica, en este caso enlazado a la Red Geodesia de la cuidad del municipio de la Paz y a su vez esta red debe estar enlazado a la red MARGEN de Bolivia (Marco de Referencia Geocéntrica Nacional) El establecimiento de una red geodésica es uno de los objetivos principales que persigue la Geodesia, pues en ella se basarán una gran cantidad de estudios y trabajos posteriores. pág. 2 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 1.3. OBJETIVOS. 1.3.1. OBJETIVO GENERAL Establecer cuatro puntos GPS georeferenciados y enlazados a la Red Geodésica del Municipio de La Paz. 1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Diseñar una Red GPS de 6 puntos Clase “C1” Observar con equipos GPS Estacionarios (Georeceptores) de Simple y/o Doble Frecuencia enlazados a una Red geodésica de La Paz. Procesar y ajustar una red Geodésica Clase “C1” Obtener coordenadas geodésicas en el Sistema WGS-84. Calcular las coordenadas UTM en el Sistema Geodésico de Referencia WGS-84. 1.4. JUSTIFICACIÓN. Las redes geodésicas constituyen la base de apoyo de una serie de trabajos en ámbito de la mensura, entre ellos el estudio, diseño y ejecución de todo tipo de labores aplicativas de ingeniería. Mediante esta los usuarios podrán realizar sus proyectos correctamente georeferenciados. Los puntos de la Red GPS a realizar tendrán una utilidad específicamente en la realización de prácticas de campo por los compañeros de la carrera de Topografía y Geodesia. Un punto estará ubicado en el Faro Murillo (“FAMU”), y tendrá visibilidad con el punto CALV, otro punto estará ubicado en el mirador de KILLI KILLI (“KILL”) y tendrá visibilidad con el punto “LAIK” (Parque Laikacota). El punto “PC26” ubicado cerca del peaje de la Autopista La Paz - El Alto fue destruido y materializado nuevamente con el nombre de “AUTP”, por un compañero de la carrera, este punto cuenta con coordenadas geodésicas obtenidas mediante Geodesia clásica (cuadrilátero). Por lo cual se le darán coordenadas Geodesicas con métodos modernos y de esta manera se tendrán mayor confiablidad y mejor manejo de informacion. 1.5. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL ÁREA DE TRABAJO. El presente trabajo de aplicación se lo realizó en: pág. 3 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Departamento de La Paz. Provincia Murillo Cuidad de La Paz Zonas: Villa Armonia, Villa Nueva Potosi, Alto Florida, Villa Pavón, Faro Murillo, Ceja de El Alto. Figura 1. Ubicación geográfica de trabajo de aplicación 1.6. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. La necesidad de determinar y establecer coordenadas geodésicas es uno de los objetivos que persigue la Geodesia para realizar diferentes planes, programas y proyectos en topografía. Utilizando criterios de Geodesia moderna se resuelve este problema, realizando una Red GPS clase C1, tomando como bases dos puntos pertenecientes a la red Geodésica Municipal de La Paz, realizando observaciones con georeceptores en campo por un lapso de tiempo conveniente. pág. 4 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA CAPITULO II 2. 2.1. MARCO TEÓRICO GEODESIA. La Geodesia es la ciencia que estudia la forma de la Tierra incluyendo su campo gravitatorio en territorio extenso. 1 Etimológicamente Geodesia procede la vos griega “geodaisia”, de geo que significa Tierra y “daio” que significa dividir, es decir “dividir la Tierra” su origen se remonta a las épocas en las que las primeras civilizaciones necesitaban dividir la Tierra para su trabajo y fijar los límites de sus jurisdicciones para cobreo de impuestos. El objeto de la Geodesia es la determinación de la posición de puntos ubicados sobre la superficie de la Tierra valiéndose para ello de mediciones de distancias y/o ángulos y su posterior cálculo sobre una superficie desarrollable. 2 Todo el proceso de determinación de posiciones geodésicas está intrínsecamente ligado con la forma y dimensiones de la Tierra, por lo tanto el problema de la determinación de la figura de la Tierra no es puramente teórico sino que tiene una proyección práctica en lo referente al cálculo de coordenadas de puntos y a la resolución de problemas geométricos sobre su superficie. 2.2. EL PROBLEMA DE LA GEODESIA El problema de la Geodesia constituye en adoptar una superficie que permita la representación de la forma de la superficie terrestre en un plano, inicialmente se adopta una superficie equipotencial (geoide), pero esta no es una superficie matemáticamente desarrollable, por lo tanto, sería muy complejo realizar su proyección, por lo que la superficie más aproximada al elipsoide es un elipsoide. Esta superficie debe adoptar sus paramentos en base a mediciones astronómicas, geodésicas, gravimétricas y hoy en día técnicas extragalácticas y espaciales. 1 2 (Zakatov, 1981) (R. Sirpa, 2011) pág. 5 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.3. FINALIDAD. 2.3.1. FINALIDAD CIENTÍFICA. Investigar y la forma y dimensiones del a Tierra. Para ello utiliza los siguientes procedimientos: Observaciones astronómicas. Control Horizontal (poligonales, triangulación, trilateración) Control vertical (nivelación) Observaciones gravimétricas. 2.3.2. FINALIDAD PRÁCTICA. Determinar la posición de puntos sobre la superficie terrestre con el fin de proporcionar el marco planímétrico que sirve de apoyo y control en levantamientos topográficos.3 2.4. DIVISIÓN DE LA GEODESIA El campo que abarca la Geodesia es muy amplio, razón por la cual se divide en distintos ramas, las cuales son: Geodesia Geométrica, Geodesia Física, Geodesia Astronómica, Geodesia Espacial o Satelitaria. 2.4.1. GEODESIA GEOMÉTRICA Es aquella rama de la Geodesia en la que los datos de observación están constituidos por las medidas de ángulos y distancias en la superficie terrestre. Estos datos son referidos a un elipsoide de referencia para construir las triangulaciones en el caso de la Geodesia clásica bidimensional o bien estudiada en coordenadas cartesianas en el caso de la Geodesia tridimensional. También son necesarias las determinaciones de altitudes de puntos sobre una superficie de cota cero. El conocimiento de la geometría del elipsoide de revolución es fundamental. 2.4.2. GEODESIA FÍSICA Estudia el campo gravitatorio de la Tierra partiendo de mediciones del mismo (mediante estaciones gravimetricas). Estudia los problemas de reducción y desviación de la vertical. 3 (EMI, 1966) pág. 6 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Aplica los conocimientos de Geodesia geométrica y de la física, en la solución del problema del conocimiento de la forma de la Tierra y de los componentes de la desviación de la vertical, utilizando para ello la determinación del campo de la aceleración de la gravedad terrestre. 4 Describe los modelos terrestres de comparación para el establecimiento de la figura de la Tierra, calcula y utiliza fundamentalmente las anomalías gravimétricas. 2.4.3. GEODESIA ASTRONÓMICA Es aquella parte de la Geodesia que con métodos y observaciones astronómicas trata fundamentalmente de obtener la dirección de la vertical; determina coordenadas astronómicas, latitud 𝜑𝑎 , longitud 𝜆𝑎 (o el tiempo t) y azimuts astronómicos 𝐴𝑧𝑎 . Con los datos obtenidos trata de determinar le geoide como figura de la Tierra por el método de nivelación astrogeodésica, y efectuar la reorientación de redes geodésicas en la compensación con puntos Laplace. Las determinaciones astronómicas, tanto su teoría como sus métodos son a veces incluidas dentro de la astronomía de posición. 2.4.4. GEODESIA ESPACIAL Esta nueva rama de la Geodesia, utiliza satélites artificiales para la determinación de posiciones. Esto se consigue mediante el establecimiento de una red de puntos distribuidos por la superficie terrestre, de los cuales se determinan sus coordenadas así como su altura sobre el elipsoide con muy elevada precisión. 2.5. SUPERFICIES DE REFERENCIA Las superficies de referencia se pueden describir de la siguiente manera: Figura 2. Superficies de referencias. (Fuente: Raúl Cadena Cepeda) 4 (D. Flores, 2011) pág. 7 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.5.1. SUPERFICIE TOPOGRÁFICA Es la constitución materialmente por el terreno, que es sumamente irregular y además es variable con el tiempo por acciones naturales y artificiales, en esta superficie se realizan todos los trabajos de geodésicos y/o topográficos. 2.5.2. SUPERFICIE FÍSICA La superficie física se la conoce como el Geoide, es una superficie ideal íntimamente ligado al campo de gravedad de la Tierra, el geoide es una de las infinitas superficies equipotenciales del campo de gravedad terrestre. Se entiende por superficie equipotencial al lugar geométrico en donde el desplazamiento del vector gravedad no genera trabajo. 5 2.5.3. SUPERFICIE MATEMÁTICA Está constituido por un elipsoide de revolución que mejor se adapte al geoide, su elección debe satisfacer lo siguiente: La separación geoide – elipsoide (ondulación), debe ser mínima. Las desviaciones de la vertical también deben ser mínimos. En esta superficie se realizan todos los cálculos geodésicos. 2.6. SISTEMA DE ALTURAS EN GEODESIA Las alturas que se consideran en Geodesia básicamente son tres: altura elipsoidal, altura ortométrica y altura geoidal. P Sup. Topográfica H h Geoide N El i p s oi de Figura 3. Sistemas de Alturas. (Fuente: Apuntes EMI, 1966) 2.6.1. ALTURA ELIPSOIDAL Es la separación entre la superficie topográfica y la superficie del elipsoide, y se mide a lo largo de la normal al elipsoide y se la denota con la letra “h” 5 (D. Flores, 2011) pág. 8 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.6.2. ALTURA ORTOMÉTRICA Es la distancia vertical entre la superficie física de la Tierra y la superficie del geoide. Esta distancia se mide a lo largo de la línea de la plomada, la cual es la curva que es tangencial a la dirección de la gravedad en cualquier punto. La línea de la plomada no es una línea recta, ya que tiene una ligera curvatura. 2.6.3. ALTURA GEOIDAL Es la separación vertical entre el geoide y el elipsoide. 2.7. SISTEMA DE COORDENADAS GEODÉSICAS La posición de un punto sobre el elipsoide terrestre queda determinada por la intersección de un meridiano y un paralelo, constituyendo sus coordenadas geodésicas Longitud y Latitud. 2.7.1. LATITUD (φ) Angulo formado por la normal que pasa por el elipsoide y el plano del Ecuador, se mide de 0º a 90ºN para el hemisferio norte y de º0 a º90S para el hemisferio sur. 2.7.2. LONGITUD (λ) Angulo diedro formado entre el plano del meridiano origen (Greenwich), y el plano del meridiano de un punto dado, las longitudes se miden 0º a 180º hacia el este u oeste del meridiano origen. Figura 4. Sistemas de coordenadas geodésicas. (Fuente: Apuntes Geodesia Geométrica, R. Sirpa, 2011) 2.8. SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERENCIA Los sistemas geodésicos de referencia se definen a partir de consideraciones matemáticas e involucran la especificación de parámetros, puntos de origen, planos, ejes etc. pág. 9 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.8.1. SISTEMA DE REFERENCIA LOCAL Un sistema geodésico local queda definido por la elección de un elipsoide de referencia que más se adapte al geoide de la región o del país y por un punto datum donde la desviación de la vertical es cero. 6 Estos sistemas solo son matemáticos (no involucran parámetros físicos) y son bidimensionales necesitando de otras técnicas para la determinación de la altura. 2.8.2. SISTEMA DE REFERENCIA VERTICAL La referencia al nivel medio del mar (MSL) que proporciona la relación de las alturas (elevaciones) relacionadas con la gravedad respecto de una superficie conocida como geoide, se utilizará como sistema de referencia vertical. 2.8.3. SISTEMA DE REFERENCIA GLOBAL Se define como un sistema geocéntrico que especifica una terna de ejes ortogonales cartesianas X,Y,Z que tiene como origen el centro de masa de la Tierra, que considera el eje “x” como la intersección entre el meridiano origen y el Ecuador 90º del eje “x” el eje “z” próximo al eje de rotación. A diferencia de los sistemas de referencias geodésicos locales, los sistemas geodésicos son tridimensionales y de alcance global. El concepto del punto datum se elimina y es reemplazado por el origen y orientación de los tres ejes de referencia. 2.9. MARCOS DE REFERENCIA Están constituidos por puntos materializados en el terreno y ubicados con gran precisión de acuerdo a alguno de los sistemas adoptados.7 2.9.1. MARCOS DE REFERENCIA LOCAL Los marcos de referencia utilizados por los sistemas de referencias locales en su componente horizontal, están materializados por las redes de distintos órdenes geodésicos de triangulación, trilateración, establecidos por cada país. (R. Sirpa, 2011)6 (D. Flores, 2011)7 pág. 10 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.9.2. MARCOS DE REFERENCIA GLOBAL Son puntos materializados en el terreno con la más alta precisión que los marcos referencias locales, ya que son determinados con GPS (Sistema De Posicionamiento Global), técnicas de VLBI (Veri Long Base Line Interferometry), SRL (Satellite Laser Ranging), etc. 2.10. CLASES DE REDES Las redes GPS se clasifican de la siguiente manera: AA Marco de referencia más preciso ubicado sobre la superficie terrestre. ITRF A B C C1, C2 Marcos de referencia a nivel continental como es el caso de las redes EUREF, SIRGAS, DREF, NEREF, IGS, o proyectos de control geodinámico a nivel continente como: SNAPP, CAP, etc. Marcos de referencia nacionales como ser: marco de Referencia Geocéntrico Nacional de Bolivia (MARGEN), Red Geodésica Venezolana (REGVEN), Sistema Geodésico Brasilero (SGB) o Red Brasileña de monitoreo continuo (RBMC), Posiciones Geodésicas Argentinas (POSGAR). Marcos de referencias locales, como la Red de Servicio Técnico de Minas (SETMIN) de Bolivia, hoy también utilizada por el Instituto Nacional de Reforma Agraria (INRA), Proyecto de Asistencia al Sector Minero Argentino (PASMA). Son proyectos locales cuya precisión es definida según los requerimientos y finalidades a los que están destinado. 2.10.1. PRECISIONES Las coordenadas de la red de puntos geodésicos deberán ser ajustadas (compensación de errores) dentro de las tolerancias y exigencias señaladas por el International Geodetic Survey de acuerdo al siguiente cuadro: CATEGORÍAS DE MEDICIÓN Geodinámica, Global – Regional mediciones de deformación. Sistema de referencia Geodésica Nacional, Red Primaria. Regional – local; deformaciones geodinámicas. Sistema de referencia Geodésica Nal. Red Secundaria, conectada a la red Primaria, Geodinámica local, medición de las deformaciones, mediciones de alta precisión, mediciones de ingeniería. OrdenClase Base Error (cm) 95% confiable error línea base (ppm) (1:a) AA 0,3 0,01 1:100000000 A 0,5 0,1 1:10000000 B 0,8 1 1:1000000 C 1 1.0 10 1:100000 2-I 2.0 20 1:50000 2-II 3.0 50 1:20000 3 5.0 100 1:10000 (Fuente: Norma Técnica Gobierno Municipal de La Paz) Sistema de referencia Geodésica Nacional. Bases terrestres, dependiendo del control de las mediciones en el mapa, información de la Tierra y requerimientos de ingeniería. pág. 11 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.11. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES GPS EN BOLIVIA Las Redes GPS en Bolivia se clasifican en: Red de estaciones GPS estáticas, Redes de estaciones continuas y semicontinuas. 2.11.1. RED DE ESTACIONES GPS ESTÁTICAS SIRGAS MARGEN Clase “B” MARGEN Clase “C” Redes Locales. 2.11.2. REDES DE ESTACIONES GPS CONTINUAS Y SEMICONTINUAS Estaciones Georefernciadas al SIRGAS. 2.12. SISTEMA NAVSTAR GPS EL sistema NAVSTAR GPS (Navigation System Timing And Ranging, Global Positioning Sistem), este sistema de navegación por satélite, además de ofrecernos una posición geográfica nos ofrece una referencia temporal muy precisa. Se piensa que este sistema va a desplazar a todos los sistemas de navegación existentes hasta el momento. Los motivos principales para su construcción fueron las importantes limitaciones que tenía el sistema TRANSIT (no lo podían usar las aeronaves). El primer satélite se lanzó en 1978, pero sin embargo el sistema no estuvo operativo hasta 1992. Fue desarrollado por las fuerzas aéreas de los EE.UU. y sus principales características son las siguientes: Gran rapidez en obtener la posición. Muy buena precisión. Cobertura global y continua. 2.12.1. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El principio fundamental de funcionamiento del sistema está basado en la medición de pseudo distancias entre la antena del georeceptor y un mínimo de cuatro satélites, de los cuales se debe conocer su posición. Estas distancias se obtienen a partir de las señales emitidas por los satélites, las que son recibidas por receptores especialmente diseñados. Las coordenadas de los satélites son provistas al receptor por el sistema.8 8 (D. Flores, 2011) pág. 12 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.12.2. SEGMENTO DEL ESPACIO El segmento espacial consiste en todos los satélites GPS en órbita. Contiene cuatro satélites en cada uno de sus seis planos orbitales los que es.tán inclinados a 55 grados con respecto al ecuador. Los satélites están localizados a una altura promedio de 20200 km, y tienen un período orbital de 11 horas y 58 minutos (1 día sidéreo). Están posicionados en órbita de manera tal que al menos cuatro satélites estén disponibles sobre el horizonte en cualquier momento del día y en cualquier punto de la Tierra. Figura 5. Constelación GPS. (Fuente Alfonso Nuñes - Jose Luis Valbuena, 1992) 2.12.3. SEGMENTO DE CONTROL El segmento de control consiste en una estación maestra ubicada en los EE.UU. y nueve estaciones de monitoreo localizadas alrededor del mundo. La información obtenida de las estaciones de monitoreo que rastrean los satélites es usada para el control de los satélites y la predicción de sus órbitas invirtiendo los papeles tradicionales; la posición del receptor es ahora el dato conocido y la posición del satélite la incógnita a determinar. Figura 6. Posición de las estaciones de seguimiento y la estación principal de control (Fuente: Earthmap: NASA; http://visibleearth.nasa.gov/) pág. 13 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.12.4. SEGMENTO DEL USUARIO Lo integran los receptores GPS que registran la señal emitida por los satélites para el cálculo de su posición tomando como base la velocidad de la luz y el tiempo de viaje de la señal, así se obtienen las pseudodistancias entre cada satélite y el receptor en un tiempo determinado, observando al menos cuatro satélites en tiempo común; el receptor calcula las coordenadas X, Y, Z y el tiempo.9 2.12.5. OBSERVABLES GPS. Se llama observables a todos aquellos datos que transmiten los satélites y que es utilizada o almacenada por los georeceptores para su posterior procesamiento. Estos datos son la medida de distancias derivadas de las medidas de tiempo o bien las diferencias de fase. Una de las características más importantes del Sistema GPS, es la medida precisa del tiempo, por esta razón, cada satélite contiene varios osciladores de alta precisión, con estabilizadores muy precisos dando medidas de tiempo del orden de 10 -14. A continuación, exponemos ejemplos de osciladores de alta precisión: Oscilador Precisión RUBIDIO 10-11-10-12 CESIO 10-12-10-13 HIDROGENO 10-14-10-15 Características de las señales GPS: La señal GPS consta de dos portadoras en la banda L (1GHza 2GHz) La portadora L1 en la frecuencia 1575,4 Mhz. La portadora L2 en la frecuencia 1227,6 Mhz. Cada portadora se obtiene como un múltiplo de la frecuencia fundamental Son señales de amplio espectro para asegurar las comunicaciones. 9 (Alfonso Nuñes - Jose Luis Valbuena, 1992) pág. 14 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Figura 7. Frecuencia de transmisión (Fuente: Laboratorio de Astronomía, Geodesia y Cartografía) El motivo de usar las dos frecuencias es porque nos permite, por comparación de sus retardos diferentes, el retardo ionosférico. Sobre las portadoras L1 y L2 se envían por modulación dos códigos y un mensaje, cuya base también es la frecuencia fundamental 10.23 MHz.. El primer código llamado C/A (Course Adcquisition) es una moduladora usando la frecuencia fundamental dividida entre 10. El segundo código llamado P (Precise) modula directamente con la fundamental de 10.23MHz. Los códigos sirven fundamentalmente para posicionamientos absolutos y son usados principalmente para navegación. El código C/A ofrece precisiones nominales decamétricas. El P ofrece precisiones nominales métricas. La longitud del mensaje es de 1500 bits, correspondiente a 30 segundos. El mensaje está dividido en 5 celdas de 10 palabras cada 1. Cada palabra contiene 5 bits. CELDA 1 Parámetros de desfase del reloj y un modelo de retardo ionosférico para usuarios de equipos monofrecuencia. CELDA 2 Y 3 Contiene información sobre las efemérides de los satélites. CELDA 4 Está reservado para mensajes alfanuméricos para futuras aplicaciones. CELDA 5 Contiene datos de almanaque por cada satélite. El almanaque completo se recibe completo en el receptor después de 12,5 minutos de observación. Para minimizar el tiempo que necesita el receptor para actualizar su posición el mensaje se repite cada 6 segundos. Las efemérides de los satélites son actualizado cada hora pero es válido para más de una hora y media. pág. 15 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Las efemérides son un conjunto de parámetros que contienen, no solo las órbitas, sino las correcciones que hay que aplicar a estas.10 Medición de pseudodistancias. Con los métodos de medición de caracteres del GPS, se miden distancias entre la antena del receptor y los satélites. Para la solución geométrica son suficientes tres mediciones de este tipo. La posición de la antena viene dada por el punto de intersección de tres esferas, con la posición de los satélites como centro de las esferas, y tres distancias medidas como radios. La distancia desde el receptor al satélite se obtiene por medio de una medición del tiempo de propagación con ayuda del código C/A, o bien, el código P. Simplificando se puede representar como sigue: El satélite transmite un impulso (código), el cual contiene como información adicional el instante de la emisión (a). En el receptor se mide el momento de llegada (b) del impulso y se lee la información contenida sobre el instante de emisión. La diferencia de tiempo (b-a) multiplicada por la velocidad de propagación de la señal da la distancia, siempre que el reloj del satélite y del receptor estén perfectamente sincronizados. Ya que normalmente éste no es el caso, se obtiene una distancia falsa proporcional a la diferencia de relojes. Figura 8. Modelamiento de cálculo del tiempo de la señal. (Fuente: Javier Peñafiel - Jorge Zayas, 2001) 10 (Javier Peñafiel - Jorge Zayas, 2001) pág. 16 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Medición de distancias con medidas de fase. Contrariamente a la seudodistancia, en la que se mide el tiempo de propagación con ayuda de los códigos modulados C/A o P, aquí se mide el desfase de la onda portadora. La fase de la señal llegada del satélite es comparada con la fase de una señal de referencia generada en el receptor. Del desfase se obtiene una parte de la distancia como parte de la longitud de onda; esto significa en la medición hecha en la frecuencia L1, una parte de la distancia comprendida en 19 cm; en la frecuencia L2, en 24 cm, y esto con resolución en el ámbito submilimétrico. En principio, el número de longitudes de ondas completas en la distancia satélite - Receptor, permanece desconocido. Por ello, el programa de cálculo tiene que estar en condiciones de determinar el número de longitudes de onda desconocidas, para poder calcular las coordenadas de la estación. Figura 9. Medición de fase. (Fuente: Javier Peñafiel - Jorge Zayas, 2001) 2.12.6. FUENTES DE ERROR a) Errores inherentes al satélite o Errores de orbita, debido al campo de gravedad de la Tierra. Para corregir se deben utilizar efemérides precisas. Las efemérides precisas son las que se usan en trabajos geodésicos. Son obtenidas a partir de los datos registrados por estaciones permanentes repartidas por todo el mundo. o Mala sincronización de relojes, Los satélites GPS están equipados con relojes atómicos de muy alta tecnología y de gran estabilidad. Pero ningún reloj, aún los atómicos, es perfecto y debido a esto para que el tiempo medido por estos relojes pág. 17 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA sea coincidente con el tiempo del sistema GPS (o tiempo patrón de referencia) es necesario un ajuste continuo de los relojes. En lugar de este proceso de corrección, el reloj de los satélites se sincroniza con el tiempo GPS de una manera aproximada o Debido al medio de propagación: Retardo ionosferico, este efecto hace que incremente o disminuya la velocidad de la señal, puede ser reducido utilizando modelos de ionosfera y parámetros asociados emitidos en el mensaje del satélite para introducir la correspondiente corrección. También el empleo de receptores de doble frecuencia L1 y L2. Retardo troposférico, hace que el vapor contenido en la atmosfera pueda afectar a las señales GPS, el cual puede resultar en una degradación de la posición, puede ser reducido utilizando modelos atmosféricos. Figura 10. Retardo inosferico y troposférico (Fuente: Laboratorio de Astronomía, Geodesia y Cartografía) b) Atribuibles al usuario: o Cortes de ciclo, tiene perdida de señal debido a la mala posición del georeceptor, es decir existen obstrucciones. o Multitrayectoria, se presenta cuando el receptor está ubicado cerca de una gran superficie reflectora, tal como un lago o un edificio. La señal del satélite no viaja directamente a la antena, sino que llega primero al objeto cercano, y luego es reflejada a la antena, provocando una medición falsa. Este tipo de errores pueden ser reducidos utilizando antenas GPS especiales que incorporan un plano de Tierra (un disco circular metálico de aproximadamente 50 cm de diámetro) el cual evita que las señales con poca elevación lleguen a la antena. pág. 18 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Figura 11. Errores de multitrayectoria. (Fuente :Laboratorio de Astronomía, Geodesia y Cartografía) c) Relacionados al georeceptor. Excentricidad del centro eléctrico de la antena, debido a la no coincidencia del centro eléctrico con el centro geométrico del receptor, se dice que en los últimos georeceptores se ha eliminado el problema. d) Inducido (S/A) Disponibilidad Selectiva (S/A). La Disponibilidad Selectiva es un proceso aplicado por el departamento de defensa de los Estados Unidos a la señal GPS. Lo anterior tiene como finalidad de negar, tanto a usuarios civiles como a las potencias hostiles, el acceso a toda precisión que brinda el GPS, sometido a los relojes del satélite a un proceso conocido como “dithering” (dispersión), el cual altera el tiempo ligeramente. Además, las efemérides (o la trayectoria que el satélite seguirá), son transmitidas ligeramente alteradas respecto a las verdaderas. El resultado final es una degradación en la precisión de la posición. Vale la pena hacer notar que el S/A afecta a los usuarios civiles que utilizan un solo receptor GPS para obtener una posición autónoma. Los usuarios de sistemas diferenciales no se ven afectados de manera significativa por este efecto. Anti-Spoofing (S-A). El efecto Anti-Spoofing es similar al efecto S/A, ya que ha sido concebido con la idea de no permitir que los usuarios civiles y las fuerzas hostiles tengan acceso al código P de la señal GPS, obligándolos a emplear el código C/A, al cual se aplica el efecto S/A. el efecto Anti-Spoofing encripta el código P en una señal conocida como código Y. Solo los usuarios con receptores GPS militares (EE.UU. y sus aliados) pueden descifrar el código Y. Los receptores militares son más precisos porque no utilizan el código C/A para calcular el tiempo que tarda en llegar la señal desde el satélite al receptor GPS. Únicamente emplean el código P. pág. 19 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA El código P modula a la portadora con una frecuencia de 10.23 Hz., mientras que el código C/A lo hace a 1.023 Hz. Las distancias se pueden calcular con mayor precisión empleando el código P, ya que este se transmite 10 veces más por segundo que el código C/A. 2.12.7. DILUCIÓN DE LA PRECISIÓN La Dilución de la Precisión (DOP) es una medida de la fortaleza de la geometría de los satélites y está relacionada con la distancia entre estos y su posición en el cielo. Él DOP puede incrementar el efecto del error en la medición de distancia a los satélites. Él valor Óptimo para garantizar una buena precisión en la medición es 1, valor que se va incrementando a medida que la configuración de los SVs es desfavorable, se debe procurar observar o medir con el valor del DOP menor a 5. La distancia hacia los satélites se ve afectada por los errores en la distancia previamente descritos. Cuando los satélites están bien distribuidos, la posición tiene mayor confiabilidad y el margen de error posible es mínimo. Cuando los satélites están muy cerca unos de otros, incrementa la incertidumbre en la posición. Dependiendo de la dimensión, se pueden calcular diferentes tipos de Dilución de la precisión. VDOP - Dilución Vertical de la Precisión. Proporciona la degradación de la exactitud en la dirección vertical. HDOP - Dilución Horizontal de la Precisión. Proporciona la degradación de la exactitud en la dirección horizontal. PDOP - Dilución de la Precisión en Posición. Proporciona la degradación de la exactitud en posición 3D. GDOP - Dilución de la Precisión. Proporciona la degradación de la exactitud en posición 3D y en tiempo. pág. 20 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA El valor DOP más útil a conocer es el GDOP, ya que es una combinación de todos los factores. Sin embargo, algunos receptores calculan el PDOP o HDOP, valores que no toman en consideración al componente de tiempo.11 La mejor manera de minimizar el efecto del GDOP es observar tantos satélites como sean posibles. Recuerde, sin embargo, que las señales de satélites con poca elevación generalmente tienen una gran influencia de las fuentes de error. Figura 12. DOP Geometría de Posición. (Fuente: Javier Peñafiel - Jorge Zayas, 2001) Como regla general, cuando se utilice el GPS para Geodesia y topografía, lo mejor es observar satélites con un ángulo de elevación de 15° sobre el horizonte. Las posiciones más precisas serán calculadas por lo general cuando el GDOP tiene un valor bajo. 11 (Alfonso Nuñes - Jose Luis Valbuena, 1992) pág. 21 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.13. MÉTODOS DE MEDICIÓN 2.13.1. MÉTODO PUNTUAL O ABSOLUTO Obtención de coordenadas respecto al sistema cartesiano geocéntrico del GPS, puede ser inmediatamente transformado a un sistema de referencia local y/o de proyección. Figura 13. Método absoluto o puntual. (Fuente: D. Flores, 2010) 2.13.2. MÉTODO ESTÁTICO RELATIVO Obtención de coordenadas con referencia a otra u otras estaciones de referencia, se requieren un mínimo de dos equipos GPS capaces de almacenar los datos recibidos y posteriormente ser procesados. Este método se utiliza para distancias largas (por lo general mayores de 20 Km.) y la más alta precisión. Es la medición clásica de líneas bases. Consiste en estacionar dos receptores o más receptores en los puntos los cuales queremos conocer sus coordenadas, almacenar datos y calcular las coordenadas en tiempo diferido. En este tipo de posicionamiento se obtienen soluciones tan redundantes como deseemos, tan solo deberemos prolongar la observación. Figura 14. Método Relativo. (Fuente: Laboratorio de Astronomía, Geodesia y Cartografía) pág. 22 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2.13.3. MÉTODO CINEMÁTICO. El receptor de referencia se estaciona siempre en posicionamiento estático, el que se mueve es el receptor móvil. El móvil se inicializará de dos formas, con estático rápido, o bien partiendo de un punto conocido. Se dice que el mínimo de satélites que tenemos que tener sobre el horizonte es de 5, ya que de esta forma podremos perder un satélite en el transcurso de la operación de medición. El valor del GDOP nunca debe de exceder 8, aunque para obtener una buena precisión el valor debería ser 5 o menos. Este método es empleado para realizar trabajos referidos a: Determinación de la trayectoria de objetos en movimiento. Levantamientos de ejes de carreteras y ferrocarriles. Medición de perfiles transversales. Levantamientos hidrográficos, Batimetría 2.13.4. MÉTODO EN TIEMPO REAL Existen muchas aplicaciones que requieren de la obtención de coordenadas instantáneas en el mismo lugar de trabajo. Algunas de ellas se solucionan simplemente con el uso de un receptor en forma individual, pero dada su baja precisión (3 metros), en muchos casos no es suficiente. De allí que la solución es la utilización del llamado método diferencial en tiempo real, el cual consiste en ubicar una estación base o de referencia que permanentemente transmita su información satelital a una estación móvil, la cual en tiempo real realiza el proceso diferencial con esta información y la propia para mostrar coordenadas de alta precisión directamente en terreno. a) DGPS. Se aplica la sigla DGPS (Diferencial GPS) a la solución con código C/A, es decir, permite precisiones hasta nivel submétrico, apropiado en navegación y en aplicaciones cartográficas. La cantidad de información a transmitir desde la estación base es pequeña y permite el uso de frecuencias bajas de radio (MF. HF) con baja velocidad de transmisión (300 baudios), la que aplicada en radio de alta potencia (1000 watts) permite lograr distancias de hasta unos 500 km. Este tipo de base se conoce como radiofaro, por su aplicación en navegación marítima. Se puede utilizar frecuencias mayores (UHF) con menor potencia, pero su alcance disminuye a 10 km o menos. pág. 23 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA b) RTK. Ya es común referirse al diferencial de precisión como RTK (Real Time Kinematic), el cual aplican los equipos geodésicos que hacen uso de información y fase portadora. Con este método se llega a precisión centimétrica, con las mismas restricciones del método cinemático post-proceso, es decir, efectuando una inicialización y trabajando en distancias de hasta 10km. Como es mayor la cantidad de información a transmitir desde la estación base, se debe utilizar frecuencias altas de radio (UHF), las que permite una mayor velocidad de trasmisión (9600, 19200 baudios). El formato de transmisión de la información también puede ser el estándar RTCM, pero para una mayor eficiencia en la transmisión, los fabricantes normalmente prefieren el uso de formatos propietarios más compactos. pág. 24 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA CAPITULO III 3. DESARROLLO DEL TRABAJO 3.1. RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN Para el presente trabajo se recopilo la información referente a: Listado de coordenadas Geodésicas (formato digital) de la Red Geodésica de la Ciudad de La Paz. Plano de puntos establecidos de la Red Geodésica de La Paz ejecutado en el año 2005. 3.2. PLANEAMIENTO Antes del inicio del trabajo de campo y gabinete, se realizó el siguiente cronograma de actividades: Reconocimiento e identificación de los puntos a establecer Establecimiento de puntos con el sistema GPS Revisión de datos de Campo Proceso y ajuste de los datos GPS Resultados Obtenidos 3.2.1. PERSONAL El personal que intervino en el presente trabajo consta de cuatro brigadas compuesta de estudiantes de la carrera de Topografía y Geodesia, organizada de la siguiente manera: 1 Jefe de proyecto 3 Operadores 3 Ayudantes 1 chofer Conformación de brigadas ver Anexo “2” 3.2.2. INSTRUMENTOS El instrumental que se utilizó para el trabajo fueron: pág. 25 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 2 Georeceptores de doble frecuencia, Marca PENTAX ModeloG3100-R1 2 Georeceptores de simple frecuencia, Marca SOUTH Modelo H68 3 Trípodes Kolida 1 Trípode para Bastón 1 Jalón 2 Tribach South 1 Tribach Pentax 2 GPS Navegador GARMIN Cámaras Fotográficas Celulares 3.2.3. MATERIALES Planillas de campo Tableros Lápices y bolígrafos 3.2.4. TRANSPORTE Un vehículo marca Suzuki. Accesorios para vehículo. 3.3. TRABAJO DE CAMPO Se realizó la elección de los puntos a observar, así como los puntos a tomarse como base tomando en cuenta las siguientes condiciones: Accesibilidad Estabilidad del lugar Que no exista demasiada obstrucción a los 360º 3.3.1. RECONOCIMIENTO DEL TERRENO Se accedió a los puntos a ser registrados mediante GPS navegador. Se materializo con un fierro corrugado de construcción de 28cm de longitud y pintura amarilla para representar el punto “FAMU” el cual se tubo cuidado de tener visibilidad con el punto “CALV”. Con la Ayuda del Programa Google Earth se diseñó la red geodésica de clase C1. (Ver Anexo 2) pág. 26 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 3.3.2. ESTABLECIMIENTO DE PUNTOS CON EL SISTEMA GPS Se realizó la planificación de sesiones GPS en coordinación con las cuatro brigadas de trabajo. Se tubo cuidado de ocupar dos estaciones base y de recepcionar señales de los satélites simultáneamente. Se realizaron dos sesiones de la siguiente manera: SESIÓN 0 1 BRIGADA A B C D A B C D ESTACIÓN AUTP KILL CALV P028 FAMU AFLO CALV P028 UBICACIÓN CEJA, PEAJE EL ALTO MIRADOR KILLI KILLI CALVARIO CRUZ VILLA ARMONIA FARO MURILLO MIRADOR DE ALTO FLORIDA CALVARIO CRUZ VILLA ARMONIA Figura 15.Ubicacion de las estaciones de la Red GPS Clase C1. (Fuente: Google Earth) pág. 27 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Para las dos sesiones realizadas se tomaron en cuenta los siguientes aspectos: Tiempo de sesión en forma simultanea de 1 hora con 10 minutos para todos los equipos Registro de información del Satélite cada 5 segundos. Método de observación: estático en modo diferencial. Buena Geometría de los Satélites GDOP Y PDOP menor a 4 durante la sesión. Mascara de elevación 15º desde el Horizonte Cuatro Satélites como mínimo durante las Sesiones Se registraron las libretas de campo GPS de acuerdo a las sesiones. (Ver Anexo 4). 3.4. TRABAJO DE GABINETE 3.4.1. REVISIÓN DELOS DATOS DE CAMPO A la conclusión de los trabajos de campo, se verificó los datos obtenidos en las libretas de campo GPS, referente a: Tiempo de sesión de cada una de las estaciones Altura de antenas GPS. Correcta designación de los puntos. Simultaneidad con las otras estaciones durante el tiempo de observación Información durante la observación GPS Información del Receptor y antena Monografía de estaciones y su correcta descripción Selección de fotografías obtenidas de la de las estaciones 3.4.2. PROCESO DE LÍNEAS BASE Y AJUSTE DE DATOS GPS 3.4.2.1. Transferencia de datos GPS. La transferencia de los datos GPS se realizó con los siguientes softwares: StaticGpsAssistant SBF Converter (conversor a datos Rinex) La información transferida al computador fue debidamente organizada en una carpeta principal y subcarpetas tal como se muestra en el siguiente gráfico. pág. 28 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA La información de los datos decampo se entrega en formato digital (se anexa un CD) 3.4.2.2. Procesamiento de líneas Base. Para el proceso de las líneas base se utilizó el software GNSS Solutions 3.10.07. Se importaron datos RINEX de cada punto por sesión y se colocaron las alturas antena. Se fijaron las coordenadas de las estaciones de referencia que componen la Red Geodésica Municipal de La Paz. Se realizó el procesamiento de líneas base incluyendo todos los vectores de estaciones que fueron ocupadas. Se verifico que no hubiese algún error al momento del proceso. pág. 29 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA El ajuste de las líneas base y toda la red tuvieron una solución fija, cuyos resultados obtenidos en los componentes horizontal y vertical son detallados en el Anexo 4 3.5. RESULTADOS OBTENIDOS Libretas de campo GPS (libretas GPS, monografías, fotografías de los puntos ocupados) Ver Anexo 4. Datos de Campo en formato digital (CRUDOS y RINEX). (Anexo 7). Listado de puntos obtenidos en coordenadas geodésicas y UTM de la RED GPS en el sistema WGS-84. (Ver anexo 6). Informe y Reporte de Ajuste. (Ver anexo 5). pág. 30 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA CAPITULO IV 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. CONCLUSIONES Se estableció cuatro puntos GPS georeferenciados enlazados a la Red Geodésica Municipal de la ciudad de La Paz de la Gestión 2005, con una precisión de 7mm en control horizontal. Se diseñó una RED GPS Clase C1 con la ayuda del Google Earth. Se observó con equipos georeceptores de simple y doble frecuencia por un lapso mínimo de 1 hora en cada sesión, así mismo los datos obtenidos se procesaron y ajustaron obteniendo un error horizontal de 7mm. La metodología de observación de la sesión GPS fue con el método estático en modo diferencial para el cálculo correspondiente en gabinete. Se obtuvieron las coordenadas geodésicas y UTM de las estaciones elegidas, AUTP, KILL, FAMU y AFLO, en el sistema WGS-84, los cuales fueron procesados y ajustados con el software GNSS Solutions. 4.2. RECOMENDACIONES Se recomienda realizar un buen cronograma y planificación de actividades para evitar inconvenientes y contratiempos que perjudiquen la realización y conclusión del trabajo. Asi mismo se recomienda realizar un “Planing” acompañado de un diagrama de obstrucciones por estación para tener información sobre la disponibilidad de satélites el día de la sesión. Se deben buscar estaciones alternativas y estar preparado para tomar decisiones si fuese necesario, para no repetir las sesiones en otros días, ya que esto implicaría un costo y tiempo adicional. Se debe verificar que los equipos georeceptores estén recepcionando y grabando los datos, ya que puede que se hayan apagado o no estar sesionando. En lo posible se deben tener encendidas los georeceptores de las estaciones base todo el tiempo del trabajo, para evitar dificultades en el momento de ajuste (opcional). pág. 31 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 5. BIBLIOGRAFÍA Alfonso Nuñes - Jose Luis Valbuena, J. V. (1992). GPS La nuevaEra de la Topografia. Madrid: Ediciones de las Ciencias Sociales. D. Flores, V. (2011). Apuntes de Geodesia. La Paz. EMI. (1966). APUNTES DE GEODESIA. La Paz: ISTITUTO GEOGRAFICO MILITAR. Javier Peñafiel - Jorge Zayas. (2001). FUNDAMENTOS DEL SISTEMA GPS Y APLICACIONES EN LA TOPOGRAFIA. Madrid. Martin Asin, F. (1983). GEODESIA Y CARTOGRAFÍA MATEMÁTICA. Madrid. R. Sirpa, T. (2011). Apuntes de Geodesia Geometrica 1. La Paz. Zakatov, P. (1981). CURSO DE GEODESIA SUPERIOR. Moscú: Editorial Mir. pág. 32 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA 6. ANEXOS pág. 33 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ANEXO 1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES pág. 34 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA CRONOGRAMA DE TRABAJOS DISEÑO, OBSERVACIÓN PROCESAMIENTO DE LÍNEAS BASE Y AJUSTE DE UNA RED CLASE "C1" No. ACTIVIDADES 1 2 3 4 5 Recopilación de la información y planeamiento Reconocimiento de campo Diseño de la Red GPS Clase C1 Trabajo de Campo Trabajo de Gabinete Semana 1 Semana 2 Semana 3 DURACIÓN (Días) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 9 1 1 1 4 pág. 35 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ANEXO 2 DISEÑO DE RED GPS CLASE C1 pág. 36 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA VISTA DE PLANTA DE LA RED GPS Fuente Google Earth Sesión 00 Sesión 01 Línea Base Puntos de Estación Nuevos Puntos de Estación Base pág. 37 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ANEXO 3 PLANIFICACIÓN DE SESIONES Y RELACIÓN NOMINAL DEL PERSONAL pág. 38 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA CUADRO DE SESIONES PROYECTO: DISEÑO, OBSERVACIÓN, PROCESAMIENTO DE LÍNEAS BASE Y AJUSTE DE UNA RED GPS CLASE “C1”. ELABORADO Y CALCULADO POR: Univ. Fernando Cesar paxi Condori FECHA: La Paz 14 de Noviembre del 2014 DÍA JULIANO 318 DÍA JULIANO 318 SESIÓN 0 SESIÓN BRIGADA ESTACIÓN UBICACIÓN A AUTP CEJA, PEAJE EL ALTO B KILL MIRADOR KILLI KILLI C CALV CALVARIO D P028 CRUZ VILLA ARMONIA BRIGADA ESTACIÓN UBICACIÓN A FAMU FARO MURILLO B AFLO MIRADOR DE ALTO FLORIDA C CALV CALVARIO D P028 CRUZ VILLA ARMONIA 1 RELACIÓN NOMINAL DE PERSONAL QUE PARTICIPO EN EL PROYECTO No. BRIGADA INTEGRANTES Fernando Paxi Condori 1 A Rene Angel Mamani Yolanda Mamani Flores Wilver Gregorio Mamani 2 B Ferdinand Choquehuanca Jorge Luis Espejo 3 C Ronald Condar Leo Tonconi Franz Ramos Ramos 4 D Jhimmy Caceres Nina pág. 39 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ANEXO 4 LIBRETAS DE CAMPO Y MONOGRAFÍA DE LOS PUNTOS pág. 40 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ESTACIÓN: CALV FOTOGRAFÍA DE LA ESTACIÓN FOTOGRAFÍA DEL PUNTO FOTOGRAFÍA PANORÁMICA Lugar y fecha: La Paz 14 de Noviembre del 2014 pág. 42 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ESTACIÓN: P028 FOTOGRAFÍA DE LA ESTACIÓN FOTOGRAFÍA DEL PUNTO FOTOGRAFÍA PANORÁMICA Lugar y fecha: La Paz 14 de Noviembre del 2014 pág. 44 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ESTACIÓN: KILL FOTOGRAFÍA DE LA ESTACIÓN FOTOGRAFÍA DEL PUNTO FOTOGRAFÍA PANORÁMICA Lugar y fecha: La Paz 14 de Noviembre del 2014 pág. 46 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ESTACIÓN: AFLO FOTOGRAFÍA DE LA ESTACIÓN FOTOGRAFÍA DEL PUNTO FOTOGRAFÍA PANORÁMICA Lugar y fecha: La Paz 14 de Noviembre del 2014 pág. 48 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ESTACIÓN: AUTP FOTOGRAFÍA DE LA ESTACIÓN FOTOGRAFÍA DEL PUNTO FOTOGRAFÍA PANORÁMICA Lugar y fecha: La Paz 14 de Noviembre del 2014 pág. 50 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ESTACIÓN: FAMU FOTOGRAFÍA DE LA ESTACIÓN FOTOGRAFÍA DEL PUNTO FOTOGRAFÍA PANORÁMICA Lugar y fecha: La Paz 14 de Noviembre del 2014 pág. 52 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ANEXO 5 DATOS ESTADÍSTICOS DEL PROCESAMIENTO DE LÍNEAS BASE Y AJUSTE DE RED GPS pág. 53 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Procesamiento de líneas base ¡Nuevo proyecto de levantamiento "RED_EXAMEN_GRADO"! Creando base de datos de proyecto... Aceptar Creando colecciones del sistema... Aceptar Copiando el archivo 'CALV3180.14O' a la carpeta local... Copiando el archivo 'CALV3181.14O' a la carpeta local... Importando archivo 'CALV3180.14O'... Aceptar Importando archivo 'CALV3181.14O'... Aceptar Actualizando situación de posprocesado... Aceptar Aceptar Aceptar Copiando el archivo 'P0283180.14O' a la carpeta local... Copiando el archivo 'P0283181.14O' a la carpeta local... Importando archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Importando archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Actualizando situación de posprocesado... Aceptar Aceptar Aceptar Copiando el archivo 'AUT03185.14O' a la carpeta local... Importando archivo 'AUT03185.14O'... Aceptar Actualizando situación de posprocesado... Aceptar Aceptar Copiando el archivo 'KILL3182.14O' a la carpeta local... Importando archivo 'KILL3182.14O'... Aceptar Actualizando situación de posprocesado... Aceptar Aceptar Copiando el archivo 'AFLO3192.14O' a la carpeta local... Importando archivo 'AFLO3192.14O'... Aceptar Actualizando situación de posprocesado... Aceptar Aceptar Copiando el archivo 'FAMU3192.14O' a la carpeta local... Importando archivo 'FAMU3192.14O'... Aceptar Actualizando situación de posprocesado... Aceptar Aceptar Actualizando situación de posprocesado... Aceptar Detección de errores graves Ningún error grave detectado Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O'... Aceptar pág. 54 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O'... Aceptar Realizando ajuste... FILLNET - Network Adjustment Package Copyright © 2007 Magellan Navigation, Inc. All rights reserved. domingo, 16 de noviembre de 2014 16:23:59 Prueba de conectividad de la red: Número de emplazamientos: 6 Número de vectores: 12 superada Tipo de ajuste: Limitado en exceso Emplazamientos de control Limitaciones P028 Latitud Longitud Elevación CALV Latitud Longitud Elevación Nota: Limitaciones parciales aplicadas por el programa. Véase tema \"Adjusted Datum Bias Parameters\". Pruebas de ajuste Nivel de confianza: 95,0% Número de ecuaciones obs. 37 desconocidos 16 grados de libertad 21 Prueba Chi-cuadrado: no superada Límite inferior: 10,282898 Límite superior: 35,478876 Chi-cuadrado: 45,321238 Variancia de peso unitario: 2,158154 Error estándar de peso unitario: 1,469066 Valor crítico en la prueba Tau: 2,925767 Factor de escala para sigmas de vectores a priori: 1,00 pág. 55 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Parámetro del elipsoide de referencia Radio ecuatorial (semieje mayor): 6378137,000 Recíproca de aplastamiento: 298,257223563 Parámetros parciales de datum ajustado Parámetros parciales en el sistema cartesiano geocéntrico Ángulo de rotación (segundos) Valor Sigma X 0,412 0,042 Y -1,025 0,105 Z -5,903 0,171 Corrección de escala (ppm) 1,104 0,439 Parámetros parciales en el sistema horizontal de plano de representación Ángulo de rotación (segundos) Valor Sigma Norte 5,345 0,176 Este -0,000 fijo Altura -2,737 0,106 Corrección de escala (ppm) 1,104 0,439 Aceptar Detección de errores graves Ningún error grave detectado Verificando convergencia de bucles seleccionados... Error Ningún bucle adicional seleccionado. Verificando convergencia de bucles seleccionados... Error Ningún bucle adicional seleccionado. Verificando convergencia de bucles seleccionados... Aceptar 1 bucle(s) adicional(es) verificado(s). Actualizando situación de posprocesado... Aceptar Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3180.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'P028' empleando el archivo 'P0283181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'CALV' empleando el archivo 'CALV3181.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'KILL' empleando el archivo 'KILL3182.14O' del emplazamiento 'AUTP' empleando el archivo 'AUT03185.14O'... Aceptar Calculando emplazamiento 'FAMU' empleando el archivo 'FAMU3192.14O' del emplazamiento 'AFLO' empleando el archivo 'AFLO3192.14O'... Aceptar Realizando ajuste... FILLNET - Network Adjustment Package Copyright © 2007 Magellan Navigation, Inc. All rights reserved. lunes, 17 de noviembre de 2014 7:19:47 pág. 56 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Prueba de conectividad de la red: Número de emplazamientos: 6 Número de vectores: 12 superada Tipo de ajuste: Limitado en exceso Emplazamientos de control Limitaciones P028 Latitud Longitud Elevación CALV Latitud Longitud Elevación Nota: Limitaciones parciales aplicadas por el programa. Véase tema \"Adjusted Datum Bias Parameters\". Pruebas de ajuste Nivel de confianza: 95,0% Número de ecuaciones obs. 37 desconocidos 16 grados de libertad 21 Prueba Chi-cuadrado: no superada Límite inferior: 10,282898 Límite superior: 35,478876 Chi-cuadrado: 46,302775 Variancia de peso unitario: 2,204894 Error estándar de peso unitario: 1,484889 Valor crítico en la prueba Tau: 2,925767 Factor de escala para sigmas de vectores a priori: 1,00 Parámetro del elipsoide de referencia Radio ecuatorial (semieje mayor): 6378137,000 Recíproca de aplastamiento: 298,257223563 Parámetros parciales de datum ajustado Parámetros parciales en el sistema cartesiano geocéntrico Ángulo de rotación (segundos) Valor Sigma X 0,417 0,043 Y -1,037 0,106 Z -5,915 0,182 Corrección de escala (ppm) 1,140 0,436 Parámetros parciales en el sistema horizontal de plano de representación Ángulo de rotación (segundos) Valor Sigma Norte 5,353 0,187 Este 0,000 fijo Altura -2,754 0,106 Corrección de escala (ppm) 1,140 0,436 Aceptar Abriendo proyecto de levantamiento "RED_EXAMEN_GRADO"... Aceptar pág. 57 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Vista de levantamiento GNSS Solutions, Copyright © 2007 Magellan Navigation, Inc. 17/11/2014 7:20:07 www.pro.magellanGPS.com Nombre del proyecto: RED_EXAMEN_GRADO Sistema de referencia espacial: WGS 84 Zona horaria: (GMT-04:00) Caracas, La Paz Unidades lineales: Metros Resumen del sistema de coordenadas Sistema de coordenadas Nombre: Tipo: Nombre de la unidad: Radianes por unidad: Datum vertical: Unidad vertical : Metros por unidad: WGS 84 Geográfico Radianes 1 Elipsoide Metros 1 Datum Nombre: Nombre del elipsoide: Semieje mayor: Inversa aplastamiento: DX a WGS84: DY a WGS84: DY a WGS84: RX a WGS84: RY a WGS84: RZ a WGS84: ppm a WGS84: WGS 84 WGS 84 6378137.000 m 298.257223563 0.0000 m 0.0000 m 0.0000 m 0.000000 " 0.000000 " 0.000000 " 0.000000000000 Puntos de control: 2 Puntos de referencia: 0 Puntos registrados: 4 Puntos objetivo: 0 Puntos intermedios: 0 Puntos de control Nombre Componentes 95% Error 68° 08' 55.14041"W 16° 30' 32.65161"S 3977.447 0.000 0.000 0.000 Estado Error de control CALV Long. Lat. Altura elipse FIJO FIJO FIJO pág. 58 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Descripción P028 Long. Lat. Altura elipse Descripción CALVARIO 68° 06' 20.49351"W 16° 30' 21.99437"S 3806.106 VILLA ARMONIA 0.000 0.000 0.000 FIJO FIJO FIJO Puntos registrados Long. Lat. Altura elipse Componentes 68° 05' 04.55905"W 16° 32' 51.84883"S 3409.462 95% Error 0.010 0.011 0.016 Estado Ajustado Ajustado Ajustado AUTP Long. Lat. Altura elipse 68° 09' 46.99070"W 16° 29' 53.30880"S 4124.374 0.004 0.005 0.008 Ajustado Ajustado Ajustado FAMU Long. Lat. Altura elipse 68° 09' 09.75485"W 16° 30' 45.06418"S 4109.472 0.002 0.002 0.004 Ajustado Ajustado Ajustado KILL Long. Lat. Altura elipse 68° 07' 39.20922"W 16° 29' 44.19877"S 3748.298 0.004 0.004 0.007 Ajustado Ajustado Ajustado Nombre AFLO Archivos Nombre Hora inicial MuestreoGeneracionesTamaño (KB) Tipo CALV3180.14O CALV3181.14O P0283180.14O P0283181.14O AUT03185.14O KILL3182.14O AFLO3192.14O FAMU3192.14O 14/11/14 11:08 14/11/14 14:35 14/11/14 10:27 14/11/14 14:32 14/11/14 10:57 14/11/14 11:03 14/11/14 14:32 14/11/14 14:34 5 5 5 5 5 5 5 5 889 742 1415 800 1045 974 777 746 1708 1253 2665 1417 351 329 277 266 L1/L2 GPS/GLONASS L1/L2 GPS/GLONASS L1/L2 GPS/GLONASS L1/L2 GPS/GLONASS L1 GPS L1 GPS L1 GPS L1 GPS Ocupaciones Emplazamiento Hora inicialPeríodo de tiempo Tipo Archivo CALV CALV3180.14O CALV CALV3181.14O P028 P0283180.14O P028 P0283181.14O AUTP AUT03185.14O KILL KILL3182.14O AFLO AFLO3192.14O FAMU FAMU3192.14O 14 noviembre 2014 11:08:55.00 01:14:00.00 Static 14 noviembre 2014 14:35:10.00 01:01:45.00 Static 14 noviembre 2014 10:27:40.00 01:57:50.00 Static 14 noviembre 2014 14:32:10.00 01:06:35.00 Static 14 noviembre 2014 10:57:30.00 01:27:00.00 Static 14 noviembre 2014 11:03:25.00 01:21:05.00 Static 14 noviembre 2014 14:32:00.00 01:04:40.00 Static 14 noviembre 2014 14:34:50.00 01:02:05.00 Static pág. 59 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Procesos Modo Referencia NUM P028 P028 P028 CALV CALV P028 P028 P028 CALV CALV AUTP AFLO Archivo de referencia P0283180.14O P0283180.14O P0283180.14O CALV3180.14O CALV3180.14O P0283181.14O P0283181.14O P0283181.14O CALV3181.14O CALV3181.14O AUT03185.14O AFLO3192.14O RemotoArchivo del receptor remoto KILL CALV AUTP AUTP KILL CALV AFLO FAMU AFLO FAMU KILL FAMU KILL3182.14O CALV3180.14O AUT03185.14O AUT03185.14O KILL3182.14O CALV3181.14O AFLO3192.14O FAMU3192.14O AFLO3192.14O FAMU3192.14O KILL3182.14O FAMU3192.14O Estático Estático Estático Estático Estático Estático Estático Estático Estático Estático Estático Estático 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Vectores procesados Vector Longitud 592.684 95% Error 0.003 Vector Componentes X -395.786 Y -178.183 Z -403.581 95% Error SV PDOP 0.001 8 2.1 0.001 0.001 CALV - AFLO 14/11/14 14:35 8090.494 0.039 X Y Z 5691.236 4185.563 -3942.967 0.016 0.016 0.016 8 2.1 Fijo CALV - KILL 14/11/14 11:08 2711.199 0.013 X Y Z 2166.983 650.106 1494.037 0.005 0.005 0.005 9 1.8 Fijo CALV - AUTP 14/11/14 11:08 1963.052 0.010 X Y Z -1247.815 -1022.399 1118.584 0.004 0.004 0.004 9 1.8 Fijo P028 - FAMU 14/11/14 14:34 5081.559 0.025 X Y Z -4627.832 -1953.926 -766.537 0.010 0.010 0.010 8 1.9 Fijo P028 - AFLO 14/11/14 14:32 5145.622 0.025 X Y Z 1459.187 2409.821 -4305.921 0.010 0.010 0.010 8 1.9 Fijo P028 - CALV 14/11/14 14:35 4603.826 0.023 X Y Z -4232.046 -1775.744 -362.953 0.009 13 0.009 0.009 1.6 Fijo P028 - AUTP 14/11/14 10:57 6199.148 0.030 X Y Z -5479.864 -2798.132 755.632 0.012 0.012 0.012 9 1.8 Fijo P028 - CALV 14/11/14 11:08 4603.825 0.023 X Y Z -4232.049 -1775.733 -362.952 0.009 13 0.009 0.009 1.6 Fijo P028 - KILL 14/11/14 11:03 2609.768 0.013 X Y Z -2065.067 -1125.627 1131.084 0.005 0.005 0.005 9 1.8 Fijo AUTP - KILL 14/11/14 11:03 3820.874 0.019 X Y Z 3414.798 1672.503 375.452 0.008 0.008 0.008 9 1.8 Fijo AFLO - FAMU 14/11/14 14:34 8283.769 0.040 X Y Z -6086.993 -4363.738 3539.369 0.016 0.016 0.016 8 2.1 Fijo Identificador de vector CALV - FAMU 14/11/14 14:35 QA Solución Fijo pág. 60 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Vectores de repetición Vector de repetición P028 - CALV 14/11/14 11:08 14/11/14 14:35 X Y Z Diferencia -0.004 0.011 0.002 Longitud 4603.825 QA Vectores ajustados Identificador de vector CALV - FAMU 14/11/14 14:35 Vector Longitud Longitud Resid. 592.684 0.000 X Y Z Vector Componentes -395.786 -178.184 -403.582 Resid. 0.000 -0.000 -0.000 CALV - AFLO 14/11/14 14:35 8090.485 0.010 X Y Z 5691.229 4185.557 -3942.964 -0.007 -0.006 0.002 CALV - KILL 14/11/14 11:08 2711.198 0.002 X Y Z 2166.982 650.108 1494.037 -0.001 0.001 0.000 CALV - AUTP 14/11/14 11:08 1963.052 0.001 X Y Z -1247.816 -1022.398 1118.585 -0.000 0.001 0.000 P028 - FAMU 14/11/14 14:34 5081.557 0.006 X Y Z -4627.833 -1953.920 -766.535 -0.001 0.006 0.002 P028 - AFLO 14/11/14 14:32 5145.617 0.007 X Y Z 1459.182 2409.820 -4305.918 -0.006 -0.001 0.003 P028 - CALV 14/11/14 14:35 4603.825 0.008 X Y Z -4232.048 -1775.737 -362.954 -0.002 0.007 -0.000 P028 - AUTP 14/11/14 10:57 6199.148 0.003 X Y Z -5479.863 -2798.135 755.631 0.001 -0.003 -0.001 P028 - CALV 14/11/14 11:08 4603.825 0.005 X Y Z -4232.048 -1775.737 -362.954 0.002 -0.004 -0.002 P028 - KILL 14/11/14 11:03 2609.768 0.003 X Y Z -2065.066 -1125.629 1131.083 0.002 -0.002 -0.001 AUTP - KILL 14/11/14 11:03 3820.874 0.003 X Y Z 3414.797 1672.506 375.452 -0.001 0.003 0.001 AFLO - FAMU 14/11/14 14:34 8283.792 0.026 X Y Z -6087.015 -4363.740 3539.383 -0.022 -0.002 0.014 Tau Prueba QA pág. 61 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA PROGRAMA EMPLEADO PARA EL PROCESO Y AJUSTE: GNSS Solutions Vista de tiempo de las diferentes estaciones. Proceso de enmascaramiento. pág. 62 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA Cuadro de residuales diferenciados Proceso de ajuste. pág. 63 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ANEXO 6 ESTACIONES DE CONTROL GPS Y COORDENADAS FINALES pág. 64 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA COORDENADAS GEODÉSICAS PUNTOS BASE SISTEMA WGS-84 ESTACIÓN LATITUD (Sur) LONGITUD (Oeste) grados minutos segundos grados minutos segundos ALTURA ELIPSOIDAL (m) CALV 16° 30' 32,65161" 68° 08' 55,14041" 3977,447 P028 16° 30' 21,99437" 68° 06' 20,49351" 3806,106 COORDENADAS GEODÉSICAS FINALES AJUSTADAS SISTEMA WGS-84 ESTACIÓN LATITUD (Sur) LONGITUD (Oeste) grados minutos segundos grados minutos segundos ALTURA ELIPSOIDAL (m) AFLO 16° 32' 51.84883" 68° 05' 04.55905" 3409,462 AUTP 16° 29' 53.30880" 68° 09' 46.99070" 4124,374 FAMU 16° 30' 45.06418" 68° 09' 09.75485" 4109,472 KILL 16° 29' 44.19877" 68° 07' 39.20922" 3748,298 COORDENADAS PUNTOS BASE PROYECCIÓN UTM ZONA 19 SISTEMA DE REFERENCIA WGS-84 ESTACIÓN CALV P028 ESTE (m) 590855,88079 595442,05258 NORTE (m) 8174560,98112 8174868,63879 COORDENADAS PUNTOS FINALES PROYECCIÓN UTM ZONA 19 SISTEMA DE REFERENCIA WGS-84 ESTACIÓN AFLO AUTP FAMU KILL ESTE (m) 597672,35272 589323,73505 590421,01475 593113,40021 NORTE (m) 8170253,34951 8175776,43967 8174181,36127 8176040,34696 pág. 65 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE TECNOLOGÍA CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEODESIA ANEXO 7 DATOS DE CAMPO EN FORMATO DIGITAL pág. 66
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