Datum, linea de referencia estsblecida al nivel del mar, sobre buenaventura hay una placa

Atributos de localizadion

Sistemas de coordenadas: Geogrficas, planas-rectangulares,polares, catastrales,

Las que formulo rene descartes en 1974 Cartesianas (X,Y,Z)

Catastrales (Calles y carreras)

Polares(el datum no es un lnea de referencia, si no un punto, es decir Angulo y Distancia)

Planas-rectangulares( adaptacin matemtica al sistema cartesiano)

Geograficas(los ejes de posicionamiento no son ejes ortogonales, sino ejes curvilneos que son

referentes ala forma de la tierra, meridianos y paralelos, que tiene un ounto deorigen tambin

0)paralelos longitudes, y sobre los meridinanos las latitudes, )

Lo que hacemos en geodesia es precisamente ubicar todos los puntos referentes aeste sistema

(Elipsoidales (Geograficas las que se ven en cartografia)en geodesia son elipsoidales)Son iguales,

Las coordenadas tiene un sistema equivaklente igual a cualquier otro sistema de coordenadas sean

polares ectangulares ETC, Siempre puedo homologarlas cuando las coordenadas de origen se tiene

claras, o son el Geocentro del elipsoide(forma tridimensional de la elipse) se piensa en el centro de

la tierra (nucleo) o centro de gravedad

Altura elipsoidal

Altura elipsoidal: atributo de referencia que se toma hasta el elipospode, seales atraves de GNSS

Atura ortometrica: cota de la superficie

Altura Elipsoidal =h

Altura Ortometrica=H (altura de la superficie)

Altura Geoidal =N (diferencia entre geoide y elipsoide)

Datum ingeniera (soluciones cartogrficas integrales) Sistemas de posicionamiento global (GPS)

El desarroolo de la tecnologa moderna esta enfocado en el uso militar En la primer guerra mundial

se pretenda los alemanes desarrollaron un sistema para ver que hacia el enemigo atraves de

dirigibles o elementos suspendidos en el aire que permitan hacer un inspeccin sin que fueran

detectados, mandaban artistas a dibujar desde los globos esa era la info de inteligencia que

marcaban posiciones de combate, para poder ganar las batallas ( desde davinci)

En la segunda guerra mundial los alemanes trsnformaron la idea empleando cmaras fotogrficas,

para saber que hacia el enemigo y poder marcar estrategias, con la derota de los alemanes en la

guerra el bloque alido ( frnacia, Espaa, ) dividieron Alemania en 2 franjas (para Rusia y estados

unidos) Alemania separada en 2 bloques Alemania oriental.Rusia Alemania occidental E.U.

Los americanos se apropiaron de tecnologa que desarrollaban los alemanes (finales de los 40 e

inicio d los 50)

La guerra fra surge de la tensin constante entre juegos de espia, con Rusia y estaos unidos en

territorio alemn, esto dio inicio al desarrollo de estrategias,(XFB-50, Aviones de alta resistencia que

volaban a 16000 km de altura) desde ah tomaban fotografas para realizar mosaicos de

reconocimientos,) Rusia enva cuerpo celeste a hacer observaciones) ESpugnik)envan a (laica

perrita primer serviviente en el espacio)

Rusia envio el primer hombre al esopacio

Los rusos montaron una constelacin de 26 satelites (glonnas)

Estados unidos instalo su porpio sistema instalo una constelacin de 28 satelites navster

Que es GPS?

Constelaciones dcompuestas por 28 satelites

Altura orbital de 20200 km

Periodo orbital de 12 horas

Visibles entre 4 y 5 horas

vida til de 7.5 aos

GPS, GLONNAS, GALILEO(EUROOPA 2010), WAS/EGNOS

ITRS: sistema internacional de referencia terrestre, adopto como elipsoide de referencia el WGS84,

adopto el punto de hawai, otro en chile se mide el eje y se hacer una relacin para mantener la

relacin de los semiejes, asi las coordenadas sran iguales indiferente del sistema que se use,

Para orientar el Geocentro desde el nucleo, se dividio en muchas partes 1 para cada parte o zona

del globo, uno de ellos es el sirgas, es un sistema de referencia para la zona Norte america, centro

america, caribe,

Los planos locales adoptan valores, para nuestro pas existe sistemas de cooordenadas propios

ahora esxisten sitemas de referencia GAUS kruger , para el sistema local es mucho dejar un solo

origen, por eso se tiene vaior orgenes

Para nuestras zonas la franfa de trabajo es oeste con coordenadas origen un millo, un milln

En la aplicacin metodolgica se diferencian 3 elementos:

Sector Espacial: est compuesto por la constelacin de satlites NAVSTAR (sistema de

navegacin para tiempo y distancia) los cuales transmiten seal de tiempo sincronizado

parmetros de posicin de los satlites informacin del estado de salud de los satlites,

condicin de las 2 portadoras (2 antenas de fase por donde se envan los datos) y otros datos

adicionales la altitud de los satlites es de unos 20100km a su paso por el cenit del lugar,

orbitan por un periodo de 12 horas sidreas, (tiempo exacto entre punto de referencia y el

horizonte) un satlite estar en el horizonte alrededor de 5 horas esto tiene como propsito

que almenos 4 de los 28 sean visibles al mismo tiempo a cualquier hora y en cualquier lugar

Un satlite puede quedar fuera de servicio por avera, por envejecimiento de los paneles

solares, falta de capacidad en lo acumuladores, agotamiento de la pila atmica o por

intereses militares

En el sistema GPS la informacin temporal y de posicin est ntimamente ligada se basa

fundamentalmente en la medida del tiempo de forma precisa, para ello estos satlites

cuentan con varios osciladores de alta precisin adems de estabilizadores que permitan

dar medida del tiempo en un orden de 1012.

Seal de los satlites: cada satlite va provisto de un reloj oscilador que provee una

frecuencia fundamental sobre la que se estructura todo el conjunto de la seal

radiodifundida por el satlite. Los satlites poseen una serie de antenas emisoras que

funcionan en la banda L del espectro electro-magntico estas son las que generalmente

recibiremos en los receptores, el satlite emite informacin sobre 2 movimientos

ondulatorios que actan como portadoras de cdigos la primera se denomina L1 y la

segunda L2, el poder utilizar las 2 frecuencias permite determinar por comparacin la

diferencia de retardos.( un dispositivo que tenga 2 frecuencias es mucho ms preciso que

un dispositivo de una sola frecuencia).

Sobre estas 2 portadoras se enva una informacin modulada compuesta por 3 cdigos y 1

mensaje de navegacin generados a partir de la frecuencia fundamental correspondiente,

el primer cdigo que envan, es el cdigo llamado C/A (coarse/adquisition) y ofrece

precisiones que oscilan entre los 3 y los 10 m, el segundo cdigo se denomina P (precise)

con precisiones mtricas estos cdigos son usados para posicionamientos absolutos en

navegacin, el tercer cdigo L2C de precisin similar al C/A. En cuanto al mensaje este

consta de 1500 bits correspondientes a 30 segundos () est dividido en 5 celdas y en cada

celda encontramos informacin relativa a:

Celda 1 Celda2 y 3 Celda 4 Celda5 Parmetros de desfase del reloj, y modelos de retardo ionosfrico y troposfrico

Efemrides de los satlites(INVESTIGAR) Aplicaciones militares

almanaque

Sobre la L1 se suelen modular los 2 cdigos vistos el C/A y el P adems del mensaje

correspondiente en la L2 solo se modula el mensaje de navegacin adems de los cdigos

L2C y P

Sector Control: la misin de este sector consiste en el seguimientos continuo de los satlites

calculando posiciones, transmitiendo datos y controlando diariamente todos los satlites

de la constelacin NAVSTAR

Los centros de control reciben continuamente las seales GPS con receptores bi-frecuencia

provistos de relojes de hidrogeno se registra una extensa informacin en la que cabe

destacar: influencia que sobre el satlite tiene el campo magntico terrestre,

parmetros sobre la presin de la radiacin solar, posibles fallos de los relojes

atmicos, operatividad de cada uno de los satlites, posicin estimada para cada

uno de los satlites dentro de la constelacin global; todos estos datos se transmiten

a la estacin principal situada en colorado Estados Unidos donde se procesa la

informacin obteniendo de esta manera todas las posiciones de los satlites en sus

orbitas (sus efemrides), y los estados de los relojes que llevan cada uno de ellos

para que con posterioridad los mismo satlites radio-difundan dicha informacin a

los usuarios potenciales

Sector Usuario: este segmento del sistema GPS vara segn la aplicacin que se est

tratando est formado por todos los equipos utilizados para la recepcin de seales

emitidas por los satlites as como el software necesario para la comunicacin entre el

receptor y el ordenador y el post-procesado de la informacin para la obtencin de

resultados

RECEPTORES GPS

Clasificacin: si los clasificamos en funcin de lo observable que emplean para determinar

la posicin del punto se pueden distinguir entre receptores de medida de seudo-

distancias(codigo) que son los navegadores y los receptores de medida de seudo-distancias

y fase que son los receptores Topogrficos y Geodesicos

Otra clasificacin son los que regisyran la frecuencia L1 y los que registran la frecuencia L1

y L2

La principal diferencia entre unos equipos GPS y otros, est relacionada con la precisin que

permite alcanzar

1. Navegadores: nicamente reciben datos de cdigo C/A (Celulares y otros dispositivos) por

la portadora L1 correlacionan el cdigo y determinan la pseudo-distancia entre el receptor

y el satlite dando como resultado final coordenadas tridimensionales de la situacin

geogrfica del receptor, en el sistema geodsico WGS-84. Son simples receptores GPS muy

sencillos en su uso y de bajo precio funcionan autnomamente y consiguen precisiones por

debajo de los 10 m

2. GNSS Submetricos: son equipos GPS que reciben las mismas observables o caractersticas

que los anteriores difieren de estos al trabajar diferencialmente es decir un equipo de

referencia y otro mvil en modo cinemtico o modo esttico es decir con admisin de

correcciones las precisiones que se pueden conseguir se encuentran por debajo del metro

en funcin del tipo de receptor y los algoritmos de calculo

3. GNSS mono-frecuencia de cdigo y fase: estos receptores toman datos de la portadora L1

en sus 2 modalidades cdigo C/A y FASE, son equipos que trabajan en modo diferencial en

tiempo real y en diferido (Post-Proceso) la precisin aumenta considerablemente respecto

a las anteriores siendo de 1 cm a 2 ppm(partes por milln) es la opcin menos cara tiene

limitacin de lneas menores a 15 y 20 km se registran tiempos altos de observacin pueden

trabajar con o sin opcin RTK, sus aplicaciones son ms utilizadas a la Topografa.

4. GNSS doble frecuencia: son los equipos de mayor precisin y se utilizan en aplicaciones

topogrficas y geodsicas, toman observables de las 2 portadoras realizando medidas del

cdigo C/A y P en L1 y del cdigo P y L2C en L2 y medidas de fase en L1 y L2, trabajan en

tiempo real o en post-proceso alcanzando precisiones del orden de 5mm a 1 ppm (parte por

milln) disminuyendo los tiempos de observacin se utilizan para el control de redes

Geodsicas ya que se pueden emplear en lneas de ms de 20 km.

Los receptores poseen 3 elementos generales, una antena que recibe y amplifica la seal

que emiten los satlites, un receptor que funciona como ordenador que identifica la seal

recibida y registra las observaciones y una terminal que es la interface de usuario que

permite conocer el estado de recepcin el proceso de clculo y lleva acabo la edicin de los

datos del receptor. Una vez estacionados en el punto a controlar y el equipo en pleno

funcionamiento cada receptor genera cierta informacin a nivel general: satlites de y

seguimiento, azimut de cada satlite en seguimiento, elevacin de cada satlite en

seguimiento, posicin de aproximada actual actual, longitud, latitud y altitud, direccin y

velocidad de movimiento para navegacin, bondad de la geometra de observacin, bondad

de la medida que puede hacerse de cada satlite, edad o antigedad de la informacin

ofrecida, progreso de la observacin satlites que se pierden y captan entre otros datos.

Para el tratamiento de los datos generalmente es necesario utilizar un programa informtico

especifico segn la marca del instrumental aunque es frecuente mezclar la informacin

registrada con diferentes receptores y tratarla con diferentes programas, este tratamiento

de datos se divide en los siguientes modulos: planificacin de observacin, descarga de

datos incluidos los ficheros universales (RINEX), resolucin de ambigedades calculando las

lneas bases, visualizar y editar los datos GPS definitivos, ajuste de los datos redundantes,

clculo de la transformacin del sistema WGS 84 al sistema local, edicin de las coordenadas

definitivas.

Descripcin del receptor:

Tratamiento de los datos

ECOMAGNA 60antenas que retransmiten 6 activas 24 pasivas, la sopac cerro de rosas

La diferencia de tiempo multiplicada por la velocidad de propagacin de la seal nos permite

obtener la distancia esta medida se conoce como Pseudo-distancia

El tiempo del retardo nos permite calcular una distancia que no es precisamente la existente ya que

no conocemos el estado del reloj del receptor de ah que el valor hallado no sea una distancia real,

sino una Pseudo-distancia

MEDIDAS DE FASE

La determinacin de la distancia por este tipo de medidas se puede comparar a la metodologa

empleada por un distancio-metro.

El satlite genera una onda con una determinada secuencia bien sea L1 o L2 y el receptor genera

esa misma onda en ese mismo instante, el receptor compara la onda recibida con la xxxxxx y mide

el desfase entre ambas as como la variacin de este desfase en el tiempo.

El mtodo de medidas de fase es el que permite obtener mayor precisin su fundamento es el

siguiente: partiendo de una referencia obteniendo del oscilador que controla el receptor se compara

con la portadora de modulada que se ha conseguido tras la correlacin, controlndose as la emisin

radioelctrica realizada desde el satlite con frecuencia y posicin conocidas cuando esta emisin

llega a la antena su recorrido corresponde a un nmero entero de longitudes de ondas ms una

cierta parte de longitud de onda cuyo observable puede variar entre 0 y 360

Incertidumbres con observaciones GPS

Los parmetros que van a condicionar en gran medida las precisiones que podamos obtener con el

sistema GPS y por lo tanto las fuentes de error posibles pueden deberse a los satlites, al medio de

propagacin de la seal o a los receptores. Destacamos los siguientes:

Tiempo que separa los relojes: dado que la informacin que nos llega de satlites estos nos permiten

el tiempo exacto en el que empezaron a emitir su mensaje codificado y que los receptores miden

tambin el tiempo exacto en el que recibieron cada seal podemos calcular una medida distancia

en el receptor y el satlite conociendo la velocidad de propagacin de la onda y el tiempo

transcurrido desde que se emiti la seal hasta que fue recibida. El problema surgir cuando los

relojes del satlite y el receptor no marquen el mismo tiempo de tal manera que un microsegundo

de desfase se traduce en un error de 200 m en la medicin de la distancia.

IONOSFERA: la ionosfera es la regin de la atmosfera que se sita entre 50 y 100 km sobre la

superficie de la tierra posee la particularidad de que los rayos ultravioletas procedentes del sol

ionizan las molculas del gas que all se encuentran liberando electrones produciendo de esta forma

una dispersin no lineal en las ondas electromagnticas enviadas por los satlites.

TROPOSFERA: (condiciones atmosfricas dentro de la atmosfera) estos errores se cometen cuando

hay una refraccin de temperatura presin y humedad relativa del aire

EFECTO MULTITRAYECTORIO: se produce cuando la onda sufre refracciones choques contra objetos

reflectantes en su camino hacia la antena, para reducir este efecto se requiere disponer de antenas

con planos de tierra y sobre todo poner un especial cuidado en el emplazamiento de la misma.

Para parametrisar la precisin de la geometra de los satlites se define el concepto del indicador

de la precisin (DOP dilution of precision) el factor DOP refleja la configuracin geomtrica de los

satlites como coeficiente entre la incertidumbre de precisin a priori y la incertidumbre a posteriori

una mala distribucin de satlites ocasiona una alta incertidumbre en la posicin as mismo cuando

los satlites estn muy cerca unos de otros, se pueden calcular diferentes tipos de la dilucin de la

precisin:

VDOP: o dilucin vertical de la precisin, es la incertidumbre en altura proporciona la degradacin

de la exactitud en la posicin vertical.

HDOP: dilucin horizontal de la precisin, proporciona la degradacin de la exactitud en la direccin

horizontal.

PDOP: dilucin de la precisin en posicin

TDOP:

GDOP:

Tiempo

Posicin geomtrica

Ya que es una composicion de todos los factores

Mtodos y aplicaciones de posiciones GPS: estos se pueden clasificar segn distintos factores

1. Segn el sistema de referencia

A - Se calcula la posicin de un punto utilizando las medidas de Pseudo distancia por cdigo sea

A L2C o P, con un solo receptor la precisin del mtodo esta en menos de 10 m

B. relativo o diferencial, es necesario operar al menos con 2 equipos simultneamente las

mediciones se pueden hacer por cdigo o por fase. Se determina la distancia o incremento de

coordenadas entre las antenas de los receptores a este mtodo se le suele nombrar diferencial

2. Segn el movimiento del receptor

a. Esttico: se determina un nico de coordenadas directamente, o Delta de x Delta

de Y y Delta de Z si el posicionamiento es diferencial, de una antena a partir de una

serie de observaciones realizadas durante un periodo de tiempo en el que no se

sufren desplazamientos superiores a la precisin del sistema

b. Cinemtico: se determina el mismo conjunto de coordenadas anterior en funcin

del tiempo y situacin de la antena la cual estar en movimientos superiores a la

precisin del sistema no hay redundancia en las coordenadas del punto

determinado

3. Segn el observable utilizado

a. Medida de cdigo: se determina a partir de Pseudo-distancias al receptor mediante

la utilizacin del cdigo de la portadora

b. Medida de la fase de la portadora: se utiliza la fase de la portadora para realizar la

medida de la Pseudo-distancia requiere trabajar en modo diferencial o relativo

4. Segn el momento de obtencin de coordenadas

a. Tiempo real: las coordenadas del receptor mvil o esttico se obtienen en tiempo

real es decir en el momento de la observacin la observacin es zxxxxxxxxx es decir

cdigo o fase y del mtodo usado ya sea absoluto o relativo

b. Post-proceso: las coordenadas del receptor mvil o esttico son obtenidas en post-

proceso es decir una vez finalizada la observacin se calculan todas las posiciones

en oficina lo que permite trabajar con efemrides ms precisas

Apartir de la combinacin de estos mtodos surgirn los distintos mtodos de observacin:

Cinemtico absoluto

Estatico relativo estndar y rpido

Cinemtico relativo RTDNS tiempo real diferenciado

Examen finalizando

Proceso de datos Mobile mapper office

DEFINICION METODOS DE OBSERVACION

1 METODO ESTATICO RELATIVO ESTANDAR:

Se trata del clsico posicionamiento para la medida estndar con gran precisin de 5mm a 1ppm,

en el que 2 o mas receptores se estacionan y observan durante un periodo minimo de media hora,

este mtodo es el mas empleado para medir distancia mayores a 20 km

2 METODO ESTATICO RELATIVO RAPIDO:

Es una variacin del mtodo relativo estatico estndar en el que se reducen los periodos de

observacin de hasta 5 o 10 minutos por estacin, manteniendo los mismos ordenes de precisin

que para el mtodo anterior va de 5 a 10 mm a 1 ppm, utiliza un algoritmo para la resolucin

estadstica de las ambigedades y es muy practico para la medicin de distancias menores a 20 km

3 METODO CINEMATICO RELATIVO:

El receptor de referencia estar en modo estatico en un punto de coordenadas conocidas, mientras

el receptor mvil (Rover) debera ser inicializado para resolver la ambigedad de una de las

siguientes formas:

Mediante obsevacion en estatico rpido o partiendo de un punto con coordenadas conocidas. Las

pocas o intervalos de cadencia de toma de datos ser en funcin del objetivo de trabajo.

Existen restricciones en esta observacin ya que no puede perdida de la ambigedad calculada

inicialmente

Existe una variante de este mtodo denominada STOP & GO en este caso existe un numero

determinado de puntos a levantar en los cuales se relaiza parada durante unas pocas se almacena

la informacin del punto y sin perder la seal de los satlites se sigue al siguiente punto a levantar

4 REAL TIME KINEMATIC (RTK) o GPS en tiempo real.

Consiste en la obtencin de coordenadas con precisin centimetrica , osea 1 o 2 cm hasta 1ppm,

usualmente se aplica este mtodo a posicionamientos kinemacitos aunque tambin permite

posicionamientos estticos es un mtodo diferencial o relativo el receptor fijo o referencia o base,

estara en modo estatico en un punto de coordenadas conocidas mientras que el receptor mvil

rover es el receptor en movimiento del cual se determinaran las coordenadas en tiempo real precisa

de un sistema de transmision por telecomunicaciones ya sea via radio, via radio modem, gsm, entre

la base y el rover esta es la restriccin para la utilizacin de este mtodo, ya que solo se puede

operar dependiendo del alcance de la comunicacin,

REAL TIME DIFERENCIAL GPS (RTDGPS)

Consiste en la obtencin de coordenadas en tiempo real, con precisin mtrica o submetrica ( no

muy preciso), es un mtodo diferencial o relativo el receptor fijo o referencia o base estar en modo

esttico en un punto de coordenadas conocidas mientras el receptor mvil o rover es el receptor en

movimiento del cual se determinanran las coordenadas en tiempo real, se trabaja con el cdigo es

decir con la medida de Pseudodistancias. En el receptor mvil se realiza una correccin a las

Pseudodistancias calculadas mediante los parmetros de correccin que enva el receptor de

referencia tambin preceisa de transmisin por algn sistema entre la base y el rover generando la

misma restriccin del mtodo anterior,