SIRGAS SISTEMA DE REFERENCIA GEOCNTRICO PARA AMRICA DEL SUR Rubn C. Rodrguez+ y Claudio A. Brunini Representantes Nacionales en el Comit Ejecuti vo del Proyecto SIRGAS 1. Introduccin SIRGAS es el acrnimo que identifica al Sistema de Referencia Geocntr ico para la Amrica del Sur que estableci un marco de referencia nico para el contin ente sudamericano, en conexin con el Marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRF). El proyecto fue generado en Asuncin, en 1993, bajo los auspicios de la As ociacin Internacional de Geodesia (IAG), el Instituto Panamericano de Geografa e H istoria (IPGH) y la Agencia Nacional de Mapas e Imgenes de los Estados Unidos de Amrica (NIMA). La primera campaa de medicin se realiz en 1995, mediante observacione s GPS en 58 estaciones distribuidas en 11 pases. El procesamiento de los datos se llev a cabo en el Instituto Alemn de Investigaciones Geodsicas (DGFI) con el softw are Bernese y en la NIMA con el software GIPSY. La solucin final fue presentada e n septiembre de 1997, durante la Asamblea de la IAG en Ro de Janeiro, y consisti e n una combinacin de las soluciones de los dos centros de procesamiento mencionado s. En esa mismo oportunidad se decidi ampliar el proyecto para incluir el problem a del datum vertical sudamericano, trabajando en cooperacin con la Subcomisin del Geoide para Sudamrica de la IAG. Entre el 10 y el 19 de mayo de 2000 tuvo lugar l a segunda campaa, denominada SIRGAS 2000, en la cual el nmero de puntos se ha vist o incrementado, particularmente por la inclusin de estaciones GPS en los maregrafo s que definen los datums verticales de los distintos pases. Adems de relacionar el datum vertical con el marco de referencia geomtrico, esta segunda campaa tiene po r objeto aportar datos que permitan, a mediano plazo, evaluar las velocidades te ctnicas de los puntos que definen el marco de referencia, las que resultan indisp ensables para el mantenimiento de un sistema geodsico de alta precisin. Adems de la experiencia adquirida en la primera campaa, se ha incrementado sensiblemente el nmero de estaciones permanentes instaladas en la regin con coordenadas ITRF precis as, ha mejorado la tecnologa de los receptores GPS, y se han perfeccionado los mo delos utilizados para la reduccin de las observaciones. El presente trabajo resum e los resultados de la primera campaa y el desarrollo de las actividades de campo de la segunda y adelanta algunos aspectos que sern tenidos en cuenta en el proce samiento de los datos de la segunda y las consecuencias sobre los sistemas nacio nales. Agrega las recomendaciones de los grupos II (redes nacionales) y III (alt imetra). + rubenro@internet.siscotel.com claudio@fcaglp.unlp.edu.ar

2. Proyecto El objetivo principal del proyecto fue establecido en la llamada Con ferencia Internacional para la Definicin de un Datum Geocntrico para la Amrica del Sur, celebrada en Asuncin en octubre de 1993. El proyecto fue iniciado con la par ticipacin de las distintas entidades geodsicas y cartogrficas del continente y el a poyo del Instituto Panamericano de Geografa e Historia (IPGH), la Asociacin Intern acional de Geodesia (AIG) y la Agencia Cartografa de Defensa (DMA, hoy NIMA). Los detalles del proyecto acordados en la reunin fueron los siguientes. Objetivos: ! definir un sistema de referencia para Amrica del Sur, ! establecer y mantener un marco de referencia, y ! definir y establecer un datum geocntrico. Metas: los ob jetivos definidos para 1997, en coincidencia con la Reunin General de la AIG, exc epto el mantenimiento que tiene carcter permanente, ! promover y coordinar los tr abajos de cada pas sudamericano destinados a lograr los objetivos definidos, ! es tablecer una red de puntos GPS de alta precisin, de acuerdo a la resolucin 2 de la X Reunin de Directores de Institutos Geogrficos Sudamericanos de 1993, ! concentr ar, inicialmente, la atencin del punto 3 de los objetivos al datum horizontal, y ! facilitar la conexin de las redes preexistentes. ! En la misma reunin se consolid la organizacin del proyecto a travs de un comit de pro yecto integrado por un presidente y los representantes de los pases, un consejo c ientfico, dos grupos de trabajo (GT), uno denominado sistema de referencia y el o tro datum geocntrico. En la reunin de Asuncin participaron los representantes de lo s institutos geogrficos de la Argentina (Jorge Knig y Alfredo Stahlschmidt), Brasi l (IBGE), Canad (Geodetic Survey of Canada), Chile, Colombia, Ecuador, Espaa, Esta dos Unidos de Amrica (DMA), Francia, Venezuela (Cartografa Nacional), Paraguay y U ruguay. Por la Asociacin Internacional de Geodesia, su presidente el doctor Wolfg ang Torge el doctor Knud Poder y el ingeniero Ezequiel Pallej, por el Instituto P anamericano de Geografa e Historia, el presidente del Comit de Geodesia agrimensor Rubn Rodrguez , por la Agencia Cartogrfica de Defensa el doctor Muneendra Kumar, p or el DGFI el doctor Hermann Drewes y por la Universidad de Hannover el doctor G unter Seeber. En la reunin se eligieron como presidente del Comit SIRGAS al ingeni ero Luiz Paulo Souto Fortes (IBGE, Brasil), como presidente del Grupo I al docto r Melvin Hoyer (Universidad de Zulia, Venezuela), que continan en las funciones y como presidente del Grupo II a My. Walter Subiza (del IGM de Uruguay). 3. Gestin del proyecto La primera reunin del proyecto para alcanzar los objetivos del mismo se celebr en La Plata en octubre de 1994, en coincidencia con la 18 Reun in Cientfica de Geofsica y Geodesia organizada por la Asociacin Argentina de Geofsico s y Geodestas y la Facultad de Ciencias Astronmicas y Geofsicas de la Universidad Nacional de La Plata. Las siguientes reuniones realizaron el seguimiento del pro yecto y sus nuevas metas:

! ! ! ! ! Agosto 1996, Santiago, Chile: se analizan los primeros resultados y se definen p autas para el GTII. Abril 1997, Isla Margarita, Venezuela: se adopta como solucin una combinacin de los clculos del DGFI y la NIMA. Septiembre 1997, Ro de Janeiro, Brasil: se oficializa la solucin definitiva y se crea el Grupo de Trabajo III (Al timetra). Agosto 1998, Santiago, Chile: primera reunin del GTIII. Julio 1999, Birm ingham, Reino Unido: se define la campaa de 2000. En el anexo I se incluyen las autoridades del proyecto y la conformacin actual de la representacin argentina. 4. Campaa 1995 La campaa de medicin de estaciones GPS se llev a cabo entre el 26 de mayo y el 4 de junio de 1995, durante 23 horas diarias en 58 estaciones distribu idas en toda la Amrica del Sur (fig. 1). Para la campaa se establecieron un conjun to de normas de procedimientos, agrupados en los siguientes tpicos: preparacin de los equipos; programa de observacin; parmetros de seguimiento; identificacin de las estaciones; precauciones especiales; y anotaciones Las estaciones argentinas qu e participaron fueron 10, algunas de ellas mltiples (es decir dos receptores muy prximos a fin de obtener una solucin por colocacin). Todas las estaciones coinciden o fueron vinculadas con la red nacional POSGAR. Estos puntos fueron: CRIC Cricy t (Mendoza) IGUA Puerto Iguaz (Misiones) ! LO10 Lote 10B (Santa Cruz) ! LOTE Lote 24 (La Pampa) ! LPGS (*) La Plata (Buenos Aires) ! MORR El Morro (San Luis) ! M AI1 El Maitn (Chubut) ! RBLS Villa Robles (Santiago del Estero) ! RIOG (**) Ro Gra nde (Tierra del Fuego) ! UNSA (*) Salta (Salta) ---------(*) estaciones IGS (Int ernational GPS Service for Geodynamics) (**) estacin DORIS (Doppler Orbitographic and Radiolocation Integrated by Satellite) ! ! 5. Entidades participantes Las siguientes entidades argentinas tuvieron a su car go la atencin de las estaciones: Centro Regional de Investigaciones Cientficas y T ecnolgicas, CONICET, Mendoza ! Direccin de Catastro e Informacin Territorial de Chu but ! Direccin Provincial de Catastro y Topografa de Ro Negro ! Instituto Geogrfico Militar ! Universidad Nacional de La Plata (Facultad de Ciencias Astronmicas y Ge ofsicas) ! Universidad Nacional de Salta ! Universidad Nacional de Tucumn (Institu to de Geodesia y Topografa) ! La Argentina cont con la valiosa colaboracin de dos entidades alemanas: el Institu to Alemn de Investigaciones Geodsicas de Munich (DGFI) y el Centro de Geoinvestiga cin de Potsdam (GFZ).

Figura 1. Ubicacin de las estaciones SIRGAS 95. 6. El clculo de la red La solucin final surgi de la combinacin de dos clculos indepen dientes realizados por el DGFI y la NIMA. Nuestro pas colabor con la primera de es tas instituciones ya que un cientfico de la UNLP intervino en el clculo realizado en el DGFI. En ambos casos se utilizaron programas de los denominados cientficos: Bernese, en el primer caso, y GIPSY en el segundo. Una idea de la magnitud del trabajo de clculo puede darla la cantidad de datos procesados, aproximadamente se senta millones, y la cantidad de incgnitas determinadas, aproximadamente veintici nco mil. Tres tipos de receptores y antenas GPS fueron utilizados en la medicin d e la red: Trimble, Leica y Ashtech. Los puntos de control estuvieron ocupados co n receptores/antenas Rogue. Uno de los problemas que present el procesamiento fue la combinacin de distintos tipos de antenas, puesto que no se conocan an suficient emente bien las caractersticas de sus centros de fase. Por tal motivo se incluyer on estaciones dobles (tabla 1), en las cuales dos receptores/antenas diferentes se colocaron uno muy cerca del otro y sus posiciones se vincularon mediante observ aciones independientes.

Sitio Puerto Iguaz Bogot El Maitn Curitiba Maracaibo Ro Grande Montevideo Lima Nombre IGUA/IGU2 BOGT/BOGO MAI1/MAI2 PARA/CURI MARA/MAR1 RIOG/RIO1 MONT/FESA LIM A/LIM2 Receptor Ashtech/Leica Rogue/Leica Trimble/Leica Ashtech/Trimble Trimble/Leica R ogue/Leica Leica/Ashtech Leica/Trimble Tabla 1: Sitios con colocacin de receptores/antenas durante la campaa SIRGAS 95. Se describir primero el procesamiento realizado en el DGFI; luego se comentarn las principales diferencias con el realizado en la NIMA y la forma en que se obtuvo la solucin combinada. Se procesaron separadamente tres sub-redes formadas cada u na por un nico tipo de receptor/antena. Estas sub-redes fueron luego combinadas e n una nica solucin total usando las vinculaciones existentes en los puntos de colo cacin. Se realiz una solucin diaria para cada una de las sub-redes. Ello permiti est udiar la repetitividad de las coordenadas obtenidas a lo largo de los diez das, l o que se discute un poco ms adelante. En esta solucin no se incluyeron puntos de c ontrol (solucin libre). Ello significa que las coordenadas de las estaciones qued aron definidas solamente a travs de la vinculacin con los satlites. En el clculo se utilizaron efemrides precisas provistas por del Servicio Internacional de GPS (IG S), referidas a ITRF93. Como observable bsico se utilizaron dobles diferencias de la combinacin libre de ionosfera formada a partir de observaciones crudas de fas es de la portadoras L1 y L2. El intervalo de muestreo fue de 30 segundos y la msc ara de elevacin de 15 grados. Para corregir el retardo troposfrico se emple el mode lo troposfrico de Davies y datos meteorolgicos estndares (no se us la informacin mete orolgica de campo). Para tomar en cuenta las posibles deficiencias del modelo se estim, a partir las mismas observaciones GPS, una correccin para el retardo cenita l de cada estacin, cada cuatro horas. Para tomar en cuenta las variaciones que ex perimentan la posicin vertical de los centros de fases de las distintas antenas G PS cuando las seales son recibidas en diferentes ngulos de elevacin, se utiliz una c alibracin publicada por el IGS en 1996. No se fijaron ambigedades (solucin flotante ). La tabla 2 muestra la repetitividad de las coordenadas estimadas diariamente, a lo largo de los diez das, para las sub-redes Ashtech, Trimble y Leica, luego d el ajuste libre. Puede verse que, en todos los casos, y para las tres componente s de la posicin, la repetitividad diaria se mantiene por debajo de 15 mm. La repe titividad de las coordenadas diarias para la red combinada result levemente peor que la de las sub-redes individuales. N Ashtech E V N Trimble E V N Leica E V

3.7 4.8 7.8 5.3 6.9 11.7 6.0 7.8 14.3 Tabla 2: repetitividad de las coordenadas diarias para cada sub-red (valores en mm; N=Norte, E=Este; V=Vertical). Como se dijo, el clculo en el DGFI fue realizado con el software Bernese mientras que en la NIMA se utiliz el GIPSY. Como paso previo en la obtencin de la solucin c ombinada definitiva, ambos centros calcularon soluciones libres dbilmente ligadas al marco ITRF93 a travs de las efemrides satelitarias. Mientras que en DGFI se us aron las efemrides precisas combinadas del IGS, en la NIMA se utilizaron las calc uladas por el Laboratorio de Propulsin a Chorro (JPL) de la NASA. Cuando las dos soluciones fueron comparadas (mediante una transformacin de Helmert para absorber el defecto de datum) la mayor diferencia result de 3.5 cm. Dicha diferencia fue atribuida principalmente a que la solucin de NIMA no incluy correcciones que tomar an en cuenta las variaciones de la posicin vertical del centro de fase de las ant enas. Por ello, antes de la combinacin, se decidi aplicar a cada una de las sub-re des calculadas por NIMA una transformacin de Helmert para llevarla a coincidir, t anto como fuera posible, con la solucin calculada por DGFI. Esta operacin redujo a casi la mitad las discrepancias antes mencionadas. La solucin final fue referida al marco ITRF94 (el ltimo disponible en el momento del clculo) pero la poca de las coordenadas se conserv concordante con la de observacin, 1995.4. Para ello se dec idi usar seis estaciones sudamericanas cuyas coordenadas y velocidades tectnicas p recisas haban sido ya calculadas por dos centros de anlisis del IGS: Santiago (Chi le), Arequipa (Per), Fortaleza y Brasilia (Brasil), Kourou (Guyana Francesa), Bog ot (Colombia) y La Plata (Argentina). Dichas coordenadas estaban dadas en el marc o ITRF94 pero para la poca 1993.0, por lo cual debieron ser extrapoladas, utiliza ndo las velocidades tectnicas, hasta la poca 1995.4. Para mejorar la vinculacin de la red al marco de referencia se decidi agregar las estaciones Isla de Pascua (Ch ile) y O'Higgins (Antrtida), pese a su localizacin fuera de la placa sudamericana. Lo s errores de las coordenadas finales no exceden de 2 mm para las componentes hor izontales y de 7 mm para la vertical! Por cierto, se trata de la estimacin formal de errores, una estimacin realista arrojara seguramente valores varias veces mayo res. 7. Campaa 2000 La segunda campaa, de caractersticas similares a la anterior, se cum pli entre el 10 y el 19 de mayo de 2000 con 24 horas de observacin, salvo en algun os casos el intervalo necesario para la descarga de los datos. El nmero total de estaciones en el continente se increment sensiblemente, alcanzando ms de 100. La A rgentina no estuvo ausente de la situacin y dobl la cantidad de estaciones, respec to de la campaa anterior, algunas de las cuales tienen el carcter de permanente. E n la tabla 3 se incluye la nmina indicando cul, o cules, de las entidades mencionad as ms adelante atendi cada una de las estaciones. Respecto de las estaciones perma nentes un grupo de las mismas est vinculado al IGM, a travs del proyecto RAMSAC (R ed Argentina de Monitoreo Satelital Continuo) y otras relacionadas con la Facult

ad de Ciencias Astronmicas y Geofsicas (UNLP). La distribucin geogrfica de las estac iones participantes se presenta en la figura 2.

Figura 2. Distribucin geogrfica de las estaciones argentinas participantes en SIRG AS 2000.

Para la campaa 2000 participaron las siguientes entidades, debiendo mencionarse en cada caso los nombres de los integrantes de las mismas que colaboraron en la ges tin del proyecto y de las operaciones de campaa y gabinete. Obviamente la lista de personas es incompleta. ! ! ! ! ! ! ! ! Administracin de Parques Nacional, Parque Nacional Lihuel Calel (APN) Ral Milne Mi guel Romero Centro Austral de Investigaciones Cientficas (CADIC) Marcelo Caso Cla udio Coto Centro Regional de Investigaciones Cientficas y Tecnolgicas, CONICET, Me ndoza (CRICYT) Roberto H. Bruce Ernesto Corvaln Mario R. Lzaro Luis E. Lenzano Mara Virginia Mackern Ana Mara Robin Comisin Nacional de Actividades Espaciales (CONAE ) Direccin de Catastro e Informacin Territorial de Chubut (DCeIT) Marcos Orellano Instituto Geogrfico Militar (IGM) Fernando Jess Crdoba Adolfo Garca Pedro Gutierrez Viviana Rojas Guillermo Rongo Instituto Nacional de Prevencin Ssmica (INPRES) Fern ando Forconesi Universidad Nacional de Crdoba (UCOR) ! ! ! ! Alejandro Austin Miguel Angel Daz Saravia Vctor H. Haar Juan Villella Universidad Nacional de La Plata, Facultad de Ciencias Astronmicas y Geofsicas (OALP) Francisc o Azpilicueta Claudio Brunini Mauricio Gende Juan Moirano Mara Paula Natali Unive rsidad Nacional del Sur (UNS) Nilda Dicroche Esteban Laffite Universidad Naciona l de Salta (UNSA) Universidad Nacional de Santiago del Estero (UNSE) Lucrecia Ga lvn de Faras Jos Eduardo Goldar Jos Luis Gulotta Claudia Livia Infante Juan Carlos I sorni Walter Daniel Costa Mayuli Daniel Alberto Sandez Roberto Francisco Yanicel li Universidad Nacional de Tucumn, Laboratorio de Tcnicas Satelitales (UNT) Bls de Haro Barbas Antonio Prez Gmez Vctor Hugo Ros ! Asimismo colabor en forma generosa el Instituto Alemn de Investigaciones Geodsicas de Munich (DGFI). La coordinacin de la campaa estuvo a cargo de los autores del pr esente informe, del mayor Eduardo Laura (del IGM, representante argentino ante el Grupo I) y del doctor Juan Moirano (del OALP, representante argentino ante el G rupo III). Ya se mencion que la red SIRGAS fue recientemente re-medida. Los princ ipales objetivos de esta remedicin fueron: ! Determinar los cambios sufridos por las coordenadas como consecuencia de los movimientos corticales acumulados en el transcurso de los cinco aos que median entre las dos campaas. ! Vincular los marc os de referencia verticales (redes de nivelacin) de los distintos pases sudamerica nos al marco de referencia geocntrico.

COD AUTF CFAG CORD CRIC IGM0 IGUA LHCL LO10 LOTE LPGS MAI1 MORR MRD1 RBLS RIOG R WSN TAND TUCU UNSA UCOR VBCA LUGAR Ushuaia San Juan Crdoba 1 Cricyt IGM Cabildo Iguaz Lihue Calel Lote 10 B Lot e 24 La Plata El Maitn El Morro Mar del Plata Villa Robles Ro Grande Rawson Tandil Tucumn Salta Crdoba 2 Baha Blanca LAT 54.8 31.6 31.5 32.9 34.5 25.6 38.0 46.0 38.1 34.9 42.0 33.3 38.0 27.9 53.8 4 3.3 37.4 26.8 24.7 31.4 38.7 LON 68.3 68.2 64.5 68.9 58.4 54.6 65.5 68.5 66.1 57.9 71.2 65.5 57.5 64.1 67.8 6 5.1 59.1 65.2 65.4 64.2 62.3 ENTIDAD 1995 PERM CADIC/IGM * INPRES/IGM * CONAE * CRICYT * IGM * IGM * APN/IGM * DPCeIT * CRICYT * OALP * * IGM * IGM * OALP UNSE * OALP * * DPCeIT/OALP * OALP UNT/IGM * UNSA * * UNC * UNS/OALP * Tabla 3: Estaciones argentinas que participaron en SIRGAS 2000 (latitudes Sur y longitudes Oeste). El conocimiento preciso de las velocidades tectnicas de los puntos que materializ an el marco de referencia es imprescindible para mantener inalterable su calidad a lo largo del tiempo. Las velocidades determinadas en los puntos SIRGAS contri buirn, junto con la informacin geodsica aportada por diversos proyectos geodinmicos del continente (CASA, SNAP, CAP, SAGA, etc.), desarrollar un modelo continuo con el cual interpolar las velocidades para cualquier otro punto, por ejemplo aquel los que conforman el marco argentino POSGAR 94. El origen de los sistemas de alt uras de la mayora de los pases sudamericanos coincide con algn maregrafo. Una excepc in la constituye nuestro pas, donde el cero fue materializado por el maregrafo de M ar del Plata pero la marca fsica fue luego trasladada mediante nivelacin hasta el denominado Punto Altimtrico de Referencia Normal (PARN) situado en la ciudad de T andil. Con el fin de unificar los datums verticales de los distintos pases del co ntinente la campaa 2000 incluy los maregrafos (y en nuestro pas tambin el PARN) que m aterializan el cero de los distintos sistemas de alturas. Hasta el momento, un s olo centro el DGFI ha comprometido su participacin en el clculo de las mediciones. A l igual que en 1995, la Universidad Nacional de La Plata (Facultad de Ciencias A stronmicas y Geofsicas) colaborar con el DGFI para realizar esta tarea. Se utilizar nuevamente el software Bernese y la estrategia de clculo ser similar a la del 95. Las principales diferencias sern: ! Se dispondr de una mejor materializacin del Sis tema de Referencia Terrestre Internacional (ITRF2000) con ms estaciones localizad as en Sudamrica. ! La existencia de alrededor de cuarenta estaciones GPS permanen tes localizadas en Sudamrica, cuyas observaciones son procesadas semanalmente en el DGFI por el Centro de Anlisis Regional para Sudamericana (figura 3), permitir c ontar con un nmero mayor de puntos de control con coordenadas y velocidades preci sas muy bien distribuidos en la regin.

! Se pondr mayor nfasis en modelar diversos efectos que inciden principalmente sobre la exactitud de la coordenada vertical, tales como la deformacin vertical de la corteza terrestre debida a la carga de la marea ocenica, el retardo troposfrico y las variaciones del centro de fase de las antenas.

Figura 3: distribucin geogrfica de las estaciones GPS permanentes localizadas en S udamrica. 8. Grupos de trabajo

El proyecto SIRGAS constituy, a lo largo de su desarrollo tres grupos de trabajo: el I que estableci la red y cuya actividad ha sido el motivo principal del prese nte informe, el grupo II dedicado a la integracin de las redes nacionales y el II I destinado a tratar el problema altimtrico. 8.1 Grupo de trabajo II La principal tarea realizada por este Grupo fue la elaboracin de las recomendaciones para la integracin de las redes geodsicas nacionales, las que se transcriben a continuacin. Objetivos Este conjunto de recomendaciones tiene dos objetivos principales: 1) Establecer condiciones mnimas que garanticen la obtencin por parte de los pases sud americanos, de redes geodsicas GPS de primer orden con la ms alta precisin y compat ibilidad entre s. Por compatibilidad en este contexto se entiende que todas las r edes nacionales queden establecidas en el mismo sistema de referencia y poca. 2) Establecer contenidos mnimos a incluir en el informe a remitir al Grupo de Trabaj o II de SIRGAS en referencia al procesamiento de las redes nacionales, los que s e detallan a continuacin. Observaciones Se incluirn en los clculos slo observaciones GPS obtenidas con receptores de doble frecuencia. Reduccin de las observaciones Se recomienda la utilizacin de programas que permitan el procesamiento multisesin - multiestacin tratando rigurosamente las correlaciones entre las observaciones. Entre los paquetes de procesamiento cientficos es recomendable el uso de aquellos que son utilizados en los centros de procesamiento del Grupo de Trabajo I de SI RGAS: DGFI, DMA y IBGE ya que de esa manera ser ms fcil obtener asesoramiento ante eventuales inconvenientes. Para las redes cuyas observaciones fueran realizadas enteramente despus de la poca 1994.0 se recomienda la utilizacin de efemrides precis as del IGS. En el caso de tener mediciones realizadas anteriormente a la poca men cionada arriba, se recomienda la utilizacin de efemrides precisas de algn centro de calidad reconocida para la totalidad de las observaciones. Para 1993 existen rbi tas precisas de los centros de anlisis IGS: CODE, EMR, GFZ, JPL, SIO. Utilizar in formacin precisa para el comportamiento de los relojes de los satlites compatibles con las efemrides utilizadas en caso de estar disponible. Lo mismo es vlido para los parmetros de orientacin y rotacin terrestres. En el clculo de las observaciones se utilizarn como valores a priori las mejores coordenadas disponibles para las e staciones, sin fijar ni pesar las coordenadas de ninguna estacin (red libre) con el nico requisito de que sus errores sean a lo sumo del orden del metro. Recin en el ltimo paso (compensacin final de la red) se introducirn las coordenadas de todos los puntos SIRGAS presentes en el territorio nacional que estn vinculados a la r ed. De existir vinculaciones confiables a otros puntos SIRGAS en pases limtrofes, tambin podrn ser utilizados. Este procedimiento permite el avance de los trabajos aun antes de disponer de las coordenadas oficiales de los puntos SIRGAS (marzo d e 1997), pues ellas son necesarias solamente en la ltima etapa del clculo. Al intr oducir las coordenadas SIRGAS como fiduciarias se debe cuidar que se encuentren definidas en el mismo sistema de referencia y poca que las efemrides utilizadas. E stas coordenadas no debern entrar en el clculo como fijas (sin error) sino acompaad as de los errores que les correspondan. Se recomienda que las coordenadas oficia les de la red nacional sean las provenientes de la compensacin final excepto las de los puntos SIRGAS, los cuales debern conservar sus coordenadas originales. Ade ms, a fin de asegurar una mejor integracin de las redes nacionales en un sistema c ontinental homogneo, se recomienda la conversin de los resultados finales al siste ma que se adopte

para la solucin final de SIRGAS, para la poca 1995.42, lo que asegura el aprovecha miento mximo de la precisin de las coordenadas SIRGAS. Resultados e informacin a re mitir al Grupo de Trabajo II Coordenadas finales de los puntos de la red acompaad os por la matriz de variancias - covariancias o por lo menos con sus desviacione s estndar; diseo de la red; programa de observaciones seguido (sesiones, estacione s, intervalos de ocupacin, receptores utilizados); procesamiento: software emplea do; descripcin de la estrategia de procesamiento (coordenadas a priori, efemrides, correcciones a los relojes de los satlites, parmetros de orientacin terrestre, msca ra de elevacin, combinaciones de las seales L1 y L2 utilizadas, tratamiento del re tardo troposfrico, tratamiento de las ambigedades); coordenadas utilizadas para ma terializar el sistema de referencia; problemas detectados en el procesamiento; e stimadores de error obtenidos; datos de los autores del procesamiento, entidades a las que pertenecen y, eventualmente, datos de los consultores cientficos que h ubieren participado. 8.2 Grupo de trabajo III En la oportunidad de la creacin del Grupo III se aprobar on una serie de resoluciones que fijan las lneas de accin del propio grupo: 1. Ado ptar un sistema de referencia vertical nico para toda la Amrica del Sur. 2. Realiz ar el sistema de referencia vertical por un conjunto de estaciones que tengan ni velacin con mediciones gravimtricas y coordenadas en el sistema SIRGAS, incluyendo los maregrafos. 3. Establecer un banco de datos para la localizacin de las estaci ones altimtricas. 4. Preparar un documento tcnico para las decisiones nacionales. 5. Organizar los datos gravimtricos. Como consecuencia de la resolucin 4 fue redac tado un documento terico sobre el problema altimtrico, que est incluido como anexo de los SISTEMAS GEODSICOS complementado con las definiciones y recomendaciones qu e se incluyen a continuacin. Superficie de referencia para la definicin de alturas . Toda nivelacin clsica parte de un punto de referencia (datum vertical), el cual es determinado mediante la observacin del nivel del mar en largos perodos de tiemp o y se asume coincidente con el geoide. Sin embargo, debido al dinamismo ocenico del planeta, el mar presenta diferentes niveles que dependen de la variacin tempo ral de la superficie del mar (presin atmosfrica, temperatura ocenica, etc.) y de la posicin geogrfica del maregrafo (corrientes ocenicas, densidad del agua, etc.), lo que se traduce en diferencias de nivel de hasta dos metros entre varios maregrafo s. Para superar los inconvenientes tcitos en la definicin vertical sustentada por los maregrafos, es necesario encontrar una superficie que constituya una referenc ia global, independiente del nivel del mar observado. El problema fundamental de la Geodesia es determinar la superficie equipotencial del campo de la gravedad terrestre que coincide (en primera aproximacin) con el nivel medio del mar en com pleta calma. El comportamiento de dicha superficie depende de la caracterizacin q ue le asigna el campo de gravedad y su deformacin causada por la existencia de ma sas internas de diferentes densidades. Su determinacin, est sujeta a ciertas consi deraciones tericas que permiten tener en cuenta dos conceptos: Geoide: superficie equipotencial del campo de gravedad terrestre. Su estimacin requiere de la formu lacin de hiptesis sobre la distribucin de las masas internas del planeta. Cuasi-geo ide: superficie no equipotencial, muy cercana al geoide. Su determinacin no requi ere de hiptesis geofsicas, se basa en el modelamiento matemtico del campo de graved ad normal.

A las alturas ortomtricas les corresponde, como superficie de referencia, el geoi de, mientras que a las normales, les corresponde el cuasi-geoide. En cuanto a la s alturas elipsoidales, stas estn referidas al modelo geomtrico terrestre (elipsoid e de revolucin) considerado, el cual implcitamente est descrito por una superficie equipotencial normal obtenida a partir de formulaciones matemticas ya establecida s. Realizacin de un marco de referencia vertical. Una vez definido el tipo de alt uras y su plataforma correspondiente, es necesario materializar este sistema med iante el establecimiento de un conjunto de estaciones (red bsica) que constituyan el punto de partida para la propagacin del control vertical. Dentro de este conj unto, deben considerarse los maregrafos que sirven de base para el sistema altimtr ico actual, logrando de esta manera, su vinculacin al nuevo y manteniendo la vige ncia de las alturas definidas por el mtodo clsico. Las estaciones que conforman la red vertical bsica tienen que ser niveladas geomtricamente con correccin gravimtric a y estar definidas geodsicamente con posicionamiento GPS (datum SIRGAS). Estas c aractersticas, complementadas con la definicin de un modelo geoidal (cuasi-geoidal ) para Sudamrica, permiten realizar el marco de referencia vertical. Mantenimiento del sistema vertical de referencia. Al igual que la dinmica terrest re deforma las redes geodsicas horizontales, tambin altera las altimtricas. Los cam bios en la posicin vertical de la superficie topogrfica se deben principalmente a: a. Mutacin de la superficie de referencia (geoide o cuasi-geoide) como consecuen cia de las modificaciones en la distribucin de las masas internas terrestres, gen eradas por subduccin, obduccin, desplazamiento o choque de las placas tectnicas. b. Variacin de la superficie de referencia por cambio del nivel medio del mar a tra vs del tiempo, incluyendo deshielo polar y cambios en la temperatura ocenica. c. L os movimientos verticales resultantes de deformaciones corticales, de la acomoda cin de capas sedimentarias y modificaciones en el relieve topogrfico. Estos tres a spectos demandan del seguimiento continuo del marco de referencia vertical, con el propsito de establecer su variacin y mantener la vigencia de las alturas defini das, mediante su actualizacin permanente. Conclusiones y recomendaciones. De acue rdo con lo expuesto anteriormente, se recomienda que la definicin del Sistema Ver tical de Referencia para Amrica del Sur se fundamente en dos tipos de alturas: la s elipsoidales y las normales. Los argumentos se resumen en: Las alturas elipsoi dales son suficientes para definir un marco de referencia vertical preciso. No o bstante, al ser esencialmente geomtricas, stas deben ser complementadas con un con junto de alturas de tipo fsico que permitan satisfacer las necesidades prcticas de los usuarios comunes. Dentro de las alturas de tipo fsico, se destacan las altur as normales y las ortomtricas. Sin embargo, las normales se prefieren, ya que; a pesar de tener aplicacin prctica similar a las ortomtricas, en su determinacin no se requiere de la formulacin de hiptesis o modelos geofsicos de la densidad de las ma sas internas terrestres, facilitndose su evaluacin a partir de los nmeros geopotenc iales y de la formulacin matemtica del campo de gravedad normal. Las alturas norma les utilizan como plataforma de referencia el cuasi-geoide, el cual se calcula n ormalmente por mtodos gravimtricos y satelitales. Mientras que, el geoide, superfi cie de referencia de las

alturas ortomtricas, demanda de la formulacin de modelos geofsicos para su determin acin, lo que se traduce en la variacin de las alturas, cada vez que cambie la hipte sis de estimacin. Las alturas normales se obtienen ms fcilmente, que las ortomtricas , a partir de las mediciones GPS. Esto se debe a que, en la primera clase, las a lturas elipsoidales son disminuidas por cantidades calculadas matemticamente (alt uras anmalas del cuasi-geoide), mientras que en la segunda, deben considerarse va lores derivados de hiptesis geofsicas (ondulaciones geoidales). Las alturas normal es facilitan la combinacin de las obtenidas a partir del posicionamiento GPS y su s correspondientes, calculadas mediante la nivelacin geomtrica reducida a travs de correcciones gravimtricas normales. Esta condicin, garantiza una extensin ms homognea del control vertical en los diferentes pases de Amrica del Sur, sin descuidar la consistencia de un marco de referencia vertical nico. La superficie de referencia debe definirse de acuerdo con el tipo de alturas seleccionado, la cual, en este caso corresponde con el cuasi-geoide. Es conveniente que ste sea determinado de manera conjunta en todos los pases de Amrica del Sur. Finalmente, con el propsito d e vincular los sistemas clsicos de referencia vertical, es necesario determinar l as alturas normales de los maregrafos que constituyen los diferentes dtum. Para el efecto, deben combinarse rastreos GPS, altimetra satelital y alturas anmalas del modelo cuasigeoidal. 9. Consecuencias de la campaa SIRGAS 2000 sobre la red POSGA R ! ! ! La existencia de una red de la extensin y confiabilidad de SIRGAS otorga a la red nacional POSGAR en su versin de clculo 1998, en base de aquella, la posibilidad d e definir las correcciones de velocidades que adquirirn magnitudes significativas con el transcurso del tiempo. Es totalmente recomendable que las redes provinci ales, mineras y otras que se implanten en el pas se sometan al marco de referenci a POSGAR. Es, asimismo, de vital importancia para los usuarios de los datos geods icos la disponibilidad abierta de los mismos a fin de evitar esfuerzos duplicado s en la extensin o densificacin de las redes. Un banco referencial, en tal sentido , sera un avance importante hacia la meta final. Bibliografa Correspondencia de la representacin local con: Presidencia del Comit, P residencias de los Grupos de Trabajo, Consejo Cientfico y entidades participantes . Deutsches Geodtisches Forschungsinstitut Report on the Processing of the SIRGAS 95 GPS Network. Mnchen, 1996. Documentos de la Conferencia de Asuncin, 1993. Docu mentos de las Reuniones SIRGAS. Laura, Eduardo A. y Cimbaro, Sergio R. RAMSAC (Re d Argentina de Monitoreo Satelital Continuo). Instituto Geogrfico Militar, 1999. Natali, Mara Paula. Dos Nuevas Estaciones Permanentes. Asociacin Argentina de Geofs icos y Geodestas. Boletn 79, mayo 2000. SIRGAS, Relatrio Final. Ro de Janeiro, 1997 .

ANEXO I Autoridades del proyecto y la conformacin actual de la representacin argen tina. Comit de Proyecto Presidente: Ing. Luiz Paulo Souto Fortes (IBGE, Brasil); forte@ ibge.goc.br Grupo de Trabajo I Sistema de Referencia Presidente: Dr. Melvin Hoye r (Universidad de Zulia, Venezuela); mhoyer@europa.ica.luz.ve Grupo de Trabajo I I Datum Geocntrico Presidente: Mayor Rodrigo Barriga (Instituto Geogrfico Militar, Chile); igm@reuna.cl Grupo de Trabajo III Datum Vertical Presidente: Ing. Rober to Teixeira Luz (IBGE, Brasil); roberto@ibge.gov.br Representacin argentina (desde el 16 de diciembre de 1999) Comit Ejecutivo Agrim. Rubn C. Rodrguez; rubenro@internet.siscotel.com Dr. Claudio Brunini; claudio@fcagl p.fcaglp.unlp.edu.ar Grupo de Trabajo I Mayor Eduardo Andrs Laura; jdivgeod@mapas. igm.gov.ar Agrim. Sergio Cimbaro; geoide@mapas.igm.gov.ar Grupo de Trabajo II In g. Jorge Pardo; jorgearpardo@arnet.com.ar Agrim. Osvaldo Della Palma; nosluin@ci udad.com.ar Grupo de Trabajo III Dr. Juan Moirano; jmoirano@fcaglp.fcaglp.unlp.e du.ar Geof. Graciela Font; graciela@fcaglp.fcaglp.unlp.edu.ar