Ploteo de Velocidades a Partir de Datos GPS Con ArcGIS

7/23/2019 Ploteo de Velocidades a Partir de Datos GPS Con ArcGIS

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EN GEOLOGÍA MINAS PETRÓLEOS Y AMBIENTAL



Ploteo de velocidades a partir de datos GPS con ArcGIS

Ploteo develocidades a

partir de datos

GPS con ArcGIS

Estaciones GPS en Ecuador

Resumen

El gran avance tecnológico que han

experimentado los sistemas GPS, ha dado

lugar a la creación de técnicas cada vez más

precisas aplicadas a la geodesia, permitiendo

as el desarrollo de minuciosos estudios demovimientos de placas litos!éricas" En

Ecuador estos tra#a$os han de$ado como

resultado la visualización de las velocidades

de los #loques continentales a partir de datos

GPS o#tenidos por estaciones u#icadas en

sitios estratégicos a lo largo del pas" Estos

datos, luego de una veri%cación &

procesamiento, revelan la di!erencia de

velocidades que existen a lo largo del 'loque

(orandino, siendo las zonas más cercanas a

la !osa de su#ducción aquellas que poseenma&or velocidad alcanzando

aproximadamente )*mm+ao en la zona de

Esmeraldas hasta *mm+ao en -io#am#a" El

uso de programas especializados como ArcGis

permite que los datos o#tenidos puedan ser

ploteados en un mapa como resultado de

todo el estudio"

INTRODUCCIÓN

El Ecuador se encuentra localizado al

noroeste del continente sudamericano

(fg.1), en !rente de la zona de su#ducción de

las Placas de (azca de#a$o de la Placa

Sudamericana" .a velocidad de convergencia

entre las placas (azca & Sudamericana, ha

sido estimada en #ase a modelos glo#ales de

placas & geodesia en */mm+a01*mm+a & la

dirección de convergencia entre (23oE &

(3)/oE 4Pardo05asas 6 7olnar, 382*9 :e

7ets et al, 388/9 ;ellogg 6 <ega, 38819

(ora#uena et al, 3888=" Esta comple$a

interacción entre las mencionadas placas

produce una gran acumulación de es!uerzos &

por lo tanto de!ormación dentro del 'loque

(orandino 4'(A=, as como tam#ién la

migración del mismo hacia el norteste con

una velocidad promedio de 3cm+ao a lo largo

de la mega !alla Pallatanga05hingual0la 'onita

4Gutscher et al", 3888= (Fig. 2)"

Página )




Figura 1 Ubicaciòn del Ecuador

.a distri#ución de redes GPS a lo largo del

Ecuador ha permitido o#tener datos del

movimiento del '(A en di!erentes sitios

dentro del mismo" Estos datos luego de ser o#tenidos & procesados adecuadamente dan

como resultado los vectores del movimiento

producido 4para el presente tra#a$o serán

datos de un ao correspondientes al )/3>=,

tanto para la componente (orte como para la

componente Este, estos dados a su vez &a

pueden ser procesados mediante paquetes

como Excel para calcular la velocidad de

desplazamiento mediante una regresión lineal

& su posterior ploteo con el programa

especializado ArcGis 8"?"

FIGURA 2 Dinámica BA ( Fuen!e" Bourgoi#2$1%)

El o#$etivo del presente tra#a$o es o#tener las

velocidades a partir de datos GPS o#tenidas

por las estaciones ecuatorianas & plasmarlas

en un mapa que muestre la magnitud de las

di!erentes velocidades dentro del '(A"

METODOLOGÍA

Para realizar el siguiente tra#a$o, primero se

o#tuvo los datos GPS tomados durante un ao

de 3) estaciones u#icadas en di!erentes

puntos del Ecuador (&AB'A 1)" Estos

archivos, los cuales se encontra#an en un

!ormato ":A@, !ueron posteriormente

cam#iados en archivos de texto "txt"

ESTACI

ON

LATITUD LONGIT

UDBAHI -0,65478 -

80,40034

COEC 0,71606 -

77,78698

ECEC -0,27143 -

79,56219

Página ?




ESMR 0,93807 -79,722

GYEC -2,21836 -

79,90138 JAM1 -0,20135 -

80,26299

PJEC -1,5524 -

80,42519

PLHA 0,02179 -78,5023

PSTO -0,69425 -

78,64182

QVEC -1,04495 -

79,47549

RIOP -1,65059 -

78,65107

SAL -2,18633 -80,99&AB'A 1 oordenada# de la# e#!acione# G*

na vez o#tenidos los archivos de texto, !ueron

cargados al EB5E. (Fig. %) para realizar di!erentes

operaciones que me permitan o#tener la velocidad

tanto de la componente (orte como de la

componente Sur" Para ello previo se convirtió los

datos de distancia a milmetros 4columna ) en

EB5E.= multiplicándolos por 3/// (Fig. +)

FIGURA % arga de da!o# de !e,!o aE-E'

FIGURA + Da!o# cargado# a E-E' di#!ancia# !ran#/ormada#

a mil0me!ro#.

5uando los datos estuvieron preparados, se

procedió a realizar un gra%co de dispersión

con la columna A & : en el cual se inclu&o la

!ormula de la recta resultante & el !actor -)

(Fig. )" Ca& que tener en cuenta el que el

valor de -) sea igual o ma&or a /,2 para que

se tenga una #uena calidad de datos" En el

caso que !uera menor, se #orran los datos que

más ale$ados estén de la recta para su#ir

dicho valor

Página >

<E.D5I:A




2012!5 2013 2013!5 2014 2014!5

0

10

20

3040

50

60

"#$% & 19!19$ - 38594!43R' & 0!96 L()*+ #%

FIGURA REGRE*I 'IEA' 3 4E56RA4IE&6 R2

5uando se o#tuvo todos los datos de

velocidades de cada una de las estaciones se

las ta#uló & calculó el vector velocidad

resultante para cada estación con las

componentes (orte & Este aplicando el

teorema de Pitágoras F-AI4:)H)E)H)= &

la dirección para o#tener la magnitud & la

!ormula FA@A(4:)+E)=J32/+PI4= para o#tener

la dirección, en este paso hu#o que

trans!ormar el ángulo a grados sexagesimales

porque EB5E. da el valor en radianes" .os

datos o#tenidos se muestran en la &AB'A 2.

VN(m

m/a)

VE(m

m/a)

VT(m

m/a)

Dir

(º)12,93

9

5,21 13,95 68,0

812,82

3

4,82 13,70 69,4

114,02

1

10,98 17,81 51,9

520,34

6

19,19 27,97 46,6

815,21

9

2,48 15,42 80,7

5

14,931

16,40 22,18 42,31

6,881

5

19,70 20,87 19,2

515,18 9,18 17,74 58,8

3

12,67

9

9,20 15,66 54,0

415,86

1

8,69 18,09 61,2

77,438

9

2,43 7,83 71,9

214,56

1

9,31 17,28 57,4

2 &AB'A 2 7elocidade#

6b!enida#

5uando se o#tuvieron todos los datos, el el

programa ArcGis 8"? se su#ió los datos de

.atitud & .ongitud desde la ta#la de EB5E. &

a continuación los datos !ueron exportados a

un shape de puntos & pro&ectados en el

sistema de coordenadas Geográ%cas South

América PSA: 1K (Fig. 8)"

Página 1




FIGURA 8 *9: roecci;n geográfca

.uego de creado el marco de tra#a$o en

ArcGis se cargo imágenes satelitales con el

relieve del Ecuador en com#inación con

imágenes del Google Earth para la parte

oceánica, se las !usionó en una sola imagen

en el programa LD-: & se la exporto al

programa PAI(@ para guardarla en un !ormato

de imagen sin ma&or pérdida de resolución &

%nalmente se o#tuvo el mapa #ase" .a

geore!erenciación !ue realizada con #ase en

los datos de las estaciones & el shp de las

provincias del Ecuador previamente adaptado

al sistema de coordenadas al del pro&ecto

(Fig. <).

FIGURA < 4AA BA*E

:espués se ad$unto a la ta#la de atri#ulas del

shp de estaciones la in!ormación de los

vectores resultantes & se creó una imagen

-aster para poder representar los valores de

los ángulos de la velocidad resultante se

ploteo dichos datos & luego se cam#ió el

sm#olo para cada velocidad 4Mig" 2="

Minalmente se escaló el mapa la grilla !ue

colocada & se terminaron aspectos varios

para tener lista la imagen para su impresión

en A? (Ane,o 1).

INTERPRETACIÓN

5omo se puede o#servar en el Anexo 3, las

velocidades o#tenidas tienen una marcada

tendencia (E con ángulos que varan

dependiendo de la estación" 5omparando

entre la dirección de la su#ducción 4(23oE &

(3)/oE Pardo05asas 6 7olnar, 382*9 :e 7etset al, 388/9 ;ellogg 6 <ega, 38819 (ora#uena

et al, 3888= & las dirección de velocidad

o#tenidas se puede decir que estas están

inNuenciadas por la convergencia de la

convergencia entre la Placa de (azca & la

Placa Sudamericana" Esta convergencia

produce movimientos no solo el #orde de la

placa sino tam#ién en los di!erentes #loques

que componen la corteza continental siendo

las zonas donde ma&or acumulación de

es!uerzo existe las de ma&or velocidad" Además las zonas de ma&or velocidad se

encuentran cercanas a la zona de su#ducción

mientras que las zonas más ale$adas de la

zona de su#ducción presentan velocidades

Página K




menores si se las compara en !unción de la

distancia de la !osa" .a in!ormación o#tenida

con%rma el escape del '(A hacia el (E &a

esta#lecida por anteriores autores"

CONCLUSIONES

El gran avance en los estudios de GPS

aplicados a la Geodesia con impresione

precisión de milmetros ha resultado de

mucha utilidad ho& en da para conocer el

dinamismo de la @ierra & sus componentes

para comprender de me$or manera los

!enómenos naturales & tratar de predecirlos

más aun cuando el Ecuador se encuentra en

una zona critica donde los es!uerzos de una

comple$a su#ducción tarde o temprano

podran causar que grandes cantidades de

energa sean li#eradas" Es importante

tam#ién conocer de geodesia & sus técnicas

para estar capacitado en todas las áreas del

conocimiento geológico"

REFERENCIAS

(ocquet ngeo et al" 7otion o! continental

slivers and creeping su#duction in thenorthern Andes 4)/3>="

Gutscher et al" @ectonic segmentation o! the

(orth Andean margin impact o! the5arnegie

-idge collision 43888="

Pardo05asas 6 7olnar, -elative motion o! the

(azca 4Marallon= and south American plates

since late cretaceous time4382*=

<illagómez :iego" Evolución Geológica Plio0

5uaternaria :el <alle Interandino 5entral En

Ecuador 4ona :e Ouitogua&lla#am#a0San

Antonio= 4)//?="

SOFTWARE UTILIZADO

7icroso!t Dce Excel )//*

7icroso!t Dce Paint )//*

ArcGis 8"? #& ES-I

Página *

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