Julio Guijarro González
Geoposicio Geopos icionam namien iento to de cavidades:
Grupo Espeleológico G40 www.g40espeleo.es
Geoposic Geop osiciona ionamien miento to de cav cavidad idades es 1.-- In 1. Intr trod oduc ucci ción ón.. 2.- Geode dessia, cartografía y datum. 3.- GPS, coordenadas y track. 4.- La posición de la cavidad. 5.- La proyección de la topografía. 6.-- Ca 6. Cart rtog ogrrafí fía a di digi gittal cal alib ibrrad ada. a. 7.- Conversión y exportación de datos.
Geoposicionamiento 1
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Ejemplos de topografías exportadas desde Auriga a otros formatos: formato KML de Google Earth Podemos detectar errores de bulto en nuestros cálculos antes de difundirlos
Error de posicionamiento p osicionamiento
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Situación real
Se pueden apreciar errores en la toma de coordenadas
Introducción. Conceptos Cien enci cias as Ge Geog ogrráf áfic icas as tratan los temas relativos al estudio de la forma, Las Ci dimensiones y representación de la Tierra. La Geodesia y la Cartografía son ciencias ciencias geográfica geográficas. s. La Geodesia es la ciencia cia que estudia dia y define las dimensione ones y forma de la Tierra. Actu Actual alme ment nte, e, esa esa forma orma recib ecibee el nomb nombrre de Geoide. Para ara pode poderr repr eprese esentar la tier tierrra se ut utililiz izaa una una fórmu órmula la mat matemát emátic icaa que que susti ustitu tuyye el Geoi Geoide de (irr (irreg egul ular ar)) por por el Elipsoide (regular). La Cartografía es la ciencia que se dedica al estudio y a la elaboración de mapas. La Topografía es una parte de la Cartografía: es la ciencia que estudia el conjunto de prin princi cipi pios os y proc proceedimi dimieento toss que que tien tienen en por por obje bjeto la repres preseentació ación n grá gráfic fica de la superficie de la Tierra, con sus formas y detalles; tanto naturales como arti artifi fici cial ales es.. De Deri rivva de la pala palabr braa grie griegga “τοπογραϕια”, que que sign signif ific icaa desc descri ripc pció ión n del del terreno La Topog opogra rafía fía Espele Espeleológ ológica ica es la forma más exacta, clara y objetiva posible, de repres preseentació ación n grá gráfica fica de las las cavida vidade des, s, con la que que se consi onsigu guen en dat datos reales ales sobr sobree la distancia y profundidad de una cueva. Aparte de la anotación métrica, la topografía nos señala el tipo de dificultades y el material que necesitamos para prog progre resa sarr por por la cavi cavida dad. d.
(Glob obal al A la hora de hablar de la localizaci ación de un punto mediante un GPS (Gl Position Posi tioning ing Sys System) tem), es preciso distinguir entre el GPS Dif Difer erenci encial al (de (de alt alta GPS S de Na Nave vega gaci ción ón, el que prec precis isió ión) n) y el GP que noso nosotr tros os usam usamos os habi habitu tual alme ment nte. e.
GPS
Sist stem ema a Gl Glob obal al de Na Nave veg gac ació ión n po porr Sa Saté téli litte (G (GNS NSS) S) perm El Si permit itee det determi ermina narr en to todo do el mund mundo o la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una preci ecisió sión hasta de centímetros (si (si se ut utililiz izaa GPS GPS dif diferen erenci cial al), ), aunq aunque ue lo habi habitu tual al son son unos unos poco pocoss metr metros os de prec precis isió ión. n. determi rminar nar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza Cuando se desea det omo míni mínimo mo tres tres sat satéli élites de la red, y efectúa una triangulación. automáticamente como Para nuestro trabajo habitual en Espeleología, es suficiente por el momento con:
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Disponer de un GPS de navegación.
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Bien configurado (sistema-> unidades: cuadrícula, metros, datum).
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Con tarjeta de memoria para cargar mapas (cartografía TopoHispania).
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Programa de gestión en nuestro PC, con cartografía calibrada.
Con buena cobertura de satélites (la máxima posible para aumentar la precisión).
Es posible perderse en la montaña con un GPS si no sabes usarlo adecuadamente
GPS diferencial y estación total 2
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Meridianos y paralelos. Latitud y longitud [1] Se definen los Paralelos como las líneas de intersección con la superficie terrestre de los infinitos planos perpendiculares al eje terrestr terrestre e con la superficie de la Tierra , siendo el paralelo
principal aquel que se encuentra a la máxima distancia del centro de la tierra. A este paralelo de mayor radio se le denomina Ecuador, que divide el globo en dos casquetes o hemisferios; el hemisferio norte y el hemisferio sur.
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Se definen los Meridianos como las líneas de intersección con la superficie terrestre de los infinitos planos que contiene el eje de la Tierra .
El sistema toma como origen para designar la situación de una posición geográfica un determinado meridiano, denominado meridiano 0, cuyo nombre toma el de una ciudad inglesa por el que pasa: Greenwich.
Meridianos y paralelos. Latitud y longitud [2] Una Una ve vezz divi dividi did do el elip lipsoid soidee en merid ridiano anos y paral araleelos, os, pod podemos emos determ erminar inar la posi posicción ión de un punt unto sobr sobree esta sup superf erficie icie de referenci ncia. La intersec secció ción de un mer meridia idian no y un paral araleelo coordenada denadass geogr geográfic áficas as de cualq dete determi rminan nan las coor alquier ier punto a través de su lati latitu tud d y lon longitu gitud. d. La longitud de un punto lleva aparejada su relación respecto al meridiano de origen o meri meridi dian ano o de Gree Greenw nwic ich h; así, se habla de posición Oeste (W) cuando está a la izquierda del meri eridian diano o de orig origeen y Est Este (E) (E) cuand uando o está sit situado ado a la derecha echa.. La longi ongittud tie tiene un mínim nimo posible de 0° y un máximo de 180°, 0°-180° W, 0°-1 °-180° E. La latitud máxima y mínima va desde los 0° hasta los 90°, 0°-90° N, 0°-90° S. Los 90° de lati latitu tud d coin coinci cide den n con los los polo polos, s, polo polo Nort Nortee y polo polo Su Surr. Cualq alquier uier punt unto de la sup superf erficie icie terre rrestre tre neces ecesit itaa un tercer cer par paráme ámetro tro o coorde orden nada ada para ara ltura a o cota ota. ser ser defi defini nido do,, est esta terce ercerra coor coorde dena nada da es la altur Longitud será Oeste o
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Este, entre 0° y 180 °. Meridianos. Latitud será de Norte o Sur, Sur, desde 0° hasta 90°. Paralelos . Las medidas se expresan en grados, minutos y segundos
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Meridianos y paralelos. Latitud y longitud [3] La longitud de un punto lleva aparejada su relación respecto al meridiano de origen o meri meridi dian ano o de Gree Greenw nwic ich h; así, se habla de posición Oeste (W) cuando está a la izquierda del merid ridiano ano de orig origen en y Est Este (E) (E) cuan uando está sit situado uado a la derecha echa.. La longi ongitu tud d tie tiene un mínim ínimo o posible de 0° y un máximo de 180°, 0°-180° W, 0°-1 °-180° E. La latitud máxima y mínima va desde los 0° hasta los 90°, 0°-90° N, 0°-90° S. Los 90° de lati latitu tud d coin coinci cide den n con los los polo polos, s, polo polo Nort Nortee y polo polo Su Surr. 2
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La proyección. UTM A causa de la curvatura de la Tierra resul esultta impo imposi sib ble poder der repr epresen esenttarla arla en una superficie plana sin adoptar un sistema de proyecciones , que vendrá defi defini nido do por por la exten xtensi sión ón y situ situac ació ión n del del terri errittorio orio a repr repres esen enta tarr. Dentro tro del del gru grupo de las pro proyeccio ccione ness sobr sobree superficie cilíndrica merece especial Universal mención la denominada Tra rans nsver versa sa Me Merc rcat ator or (UT (UTM) M). Ello se debe a que constituye la proyección base sobre la que se realiza la cartografía de casi todos los países. ses. En España es oficial desde sde el año 1970.
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Coordenadas UTM [1] 1
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Entre cada dos meridianos hay una parte de la superficie terrestre. Por la forma que tiene le llamamos huso. El contacto con el cilindro se produce en el meridiano central; por tanto, a lo largo del mismo no habrá deformación.
A medida que nos separamos, a derecha o izquierda, de ese meridiano central la deformación será mayor.
Coordenadas UTM [2] En la proyección UTM los conceptos de longitud y latitud como medidas para designar un punto cambian con respecto a las coordenadas geográficas: Mientras en aquellas hacían referencia a la medida de ángulos, en las UTM hacen referencia refer encia a distancias y por p or lo tanto emplean el sistema métrico decimal .
El sistema se configura mediante una cuadrícula que engloba la Tierra, cuadrícula conformada por meridianos y paralelos, disponiéndose disponiéndose estos de forma que el central sería el cero y los laterales 3º O y 3º E. Es decir, cada huso comprende 6º. La cuadrícula contiene 60 husos, numerados desde el meridiano de Greenwich (0), en la vertical, se disponen zonas nombradas con letras de la C a la X. C-M en el hemisferio sur y NX en el norte. Huso
Coordenadas UTM [3] Información importante: Por un acuerdo, el origen de la zona UTM en el hemisferio norte tiene longitud 500.000 metros y latitud 0 metros.
Desde el meridiano de origen (contacto), la longitud empieza a decrecer hacia la izquierda (oeste) y a crecer hacia la derecha (este). La latitud crece hacia arriba (norte)
Coordenadas UTM [4] Distancia en metros
Dismunuye
Aumenta Aumenta
Coordenadas UTM [4] 1
Recordemos el huso Nuestro punto 366000, 4134000, desde la zona de origen que es 500.000 m, decreciendo hacia la izquierda (oeste) estaría en 366.000 m. DESCIFREMOS ESOS NÚMEROS En la esquina inferior izquierda figura: 366000 m. E. (crece hacia la derecha)
y en
vertical 4134000 m.N. (crece hacia arriba)
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RECORDEMOS: Para el hemisferio norte el origen de la zona UTM tiene longitud 500.000 y latitud 0
Por otra parte, desde el Ecuador que tiene latitud 0, estaríamos 4.134.000 m hacia arriba (norte)
Husos y Zonas (1)
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Husos
Como resultado de esta proyección, la superficie de la Tierra queda dividida en 60 zonas zonas geográ geográfic ficas as denomin denominado adoss Husos. Zonas,, A su vez, cada Huso se divide en 20 Zonas 10 en el hemisferio Sur y 10 en el Norte. Cada una de estas zonas se designa por una letra empezando por el hemisferio Sur: ur: CDEF DEFGHJKLM JKLM,, para ara el hemis emisfferio rio Su Surr y NPQRSTUVWX en el hemisferio Norte. Se suprimen las letras I, Ñ y O. Así pues, la superficie terrestre ocupa un total de 60 husos dividido cada uno en 20 zonas, lo que da un total de 1200 cuadrículas.
Z o n a s
Husos y Zonas nas para España. Españ spañaa est está incl ncluida uida en los los husos sos
28 (Islas Canarias) as), 29 y 30 (Es (España peninsular) y 31 (extremo orien iental de la penín enínsu sula la e isla islass Bale aleare ares). s). Respe specto cto a las zonas onas,, la zona T para la mitad norte de España, la zona S para la mitad mitad sur. sur.
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Husos y Zonas (2) Husos: 29 a 31 Cuadrícula
29 T
30 T
31 T
Z o n a s : S y T
31 S
29 S 30 S
Localización por coordenadas La local ocaliizació ación n geog geogrráfic fica de un punto puede ede reali ealizzarse arse por tanto anto,, utili tilizzand ando uno de estos dos dos siste sistemas mas:: - Coorde Coordenad nadas as geogr geográfi áficas cas en forma formato to Longit Longitud-L ud-Lati atitud tud; o - Coor Coorde dena nada dass UTM UTM en forma ormato to X-Y X-Y.
Tradic adicio iona nalm lmen ente te,, el Sist Sistem emaa Geod Geodés ésic ico o de Refer eferen enci ciaa (Dat (Datum um)) ut utililiz izad ado o por por la cart cartog ogrrafía afía oficia iciall españ spañol olaa es el Datu tum m Eur Europeo peo de 1950 ( ED50), de tipo local. A pesar esar de que esto sto pued ueda parec areceer una cuest estión ión técni cnica alej alejad adaa del del int interés erés de los usuar suario ioss finales de la cartografía, lo cierto es que la información sobre el Datum tiene su importancia. Un mismo punto de la superficie terrestre ofrece diferentes coordenadas cuando se han calculado usando datum distintos. Esto, que generalmente pasa inad inadve vert rtid ido o, pued puedee ser ser caus causaa de err errores ores cuan cuando do se ut utililiz izan an fuen fuenttes dist distin inttas a la cart cartog ogrrafía afía oficial para obtener las coordenadas de un punto. Este es el caso de los los navegadores GPS (Global Positioning System), muchos de los cuales utilizan por defecto el Datum WGS84, que fue fue desar esarrrollad llado o para ara el sis sistema GPS y por tant anto, a dife iferencia ncia del del ED5 ED50, es glo global. al. En la act actualidad, los organismos cartográficos europeos han puesto en marcha un nuevo sistema de referencia europeo eo,, el ETRS89, de tipo geocéntrico, y que en el año 2015 sustituye de forma definitiva al ED50 como Datum de la cartografía oficial . El Datum ETRS89 es equivalente al WGS84 para la mayoría de las aplicaciones topográficas y cart cartog ogrráfic áficas as,, per pero perm permit itee aún aún mayo mayorres prec precis isio ione ness que que éste éste en Euro Europa pa..
GPS: tra track ck y coorde coordenadas nadas
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Estación Visual 2
1 0 a
b
c
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Topografía mina mina de agua de Alcaudete (Carmona)
Track Tr ack barranco de Río Verde integral integral (Granada)
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Descarga de datos. Formatos - El progr programa ama Auriga para topografía espeleológica almacena los datos en formato *.pdb: *.pd b: Cuev Cueva.pdb a.pdb.. - De Desd sde e Auriga podemos exportar nuestra topografía en alzados y planta, entre otros, hacia: - Visual Topo: Cueva.tro. - Corel Draw: Planta_Cueva.dxf, Alzado_Cueva.dxf - Illustrator: Planta_Cueva.svg, Alzado_Cueva.svg
GPX KML KMZ GDB PLT PL T …
- Coordenadas: Cueva.gpx, Cueva.kml - De Desd sde e VisualTopo podemos exportar nuestra topografía en alzados y planta, entre otros, hacia: - Corel Draw: Planta_Cueva.dxf, Alzado_Cueva.dxf - Corel Draw los guarda con formato *.cdr: Cueva.cdr - Illustrator los guarda con formato *.ai: Cueva.ai - De Desd sde e TopoDroid podemos exportar nuestra nuestra topografía en alzados y planta, entre otros, hacia: - Coordenadas: Cueva.plt, Cueva.kml Los formatos que podemos manejar son, por tanto y entre otros: pdb, tro, gpx, kml, dxf, svg, cdr, ai, etc.
Conversión Conver sión de tracks: Babel
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GPX KML KMZ GDB PLT PL T
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…
https://www.gpsbabel.org// https://www.gpsbabel.org
Puedes convertir coordenadas a través de las Herramientas del IGN: www.ign.es/ign/layoutIn/herramientas.do Y en aplicaciones para dispositivos móviles.
Inicio Serie
Tipos de Visuales de Auriga
Inicios de Serie – para estaciones ligadas entre sí (ej. entrada de la cavidad) o a otra serie, y que constituyen habitualmente el inicio de una nueva galería. Los inicios de serie no poseen mediciones reales (longitud, rumbo o pendiente), pero pueden comportar una posición geográfica (UTM o lat/long) o absoluta (XYZ) –> Serie. Visuales Normales – para visuales que poseen mediciones reales (longitud, rumbo y pendiente) entre dos estaciones -> flecha. Visuales Virtuales, Virtuales, donde dos estaciones son virtualmente equiparadas (práctico para cerrar bucles) –> signo =.
Visual Normal
Ojo: al exportar desde Auriga a Visual Topo, los Inicios de Serie y las Virtuales pasan a Normales, con longitud cero.
Elegimos el tipo de Visual
Visual Virtual
El Convertidor Geodésico
Una de las herramientas auxiliares más interesantes de Auriga es el Convertidor Geodésico, para la conversión de coordenadas. En nuestro caso, disponemos en España de muchas coordenadas en ED50 que hay que trasladar a ETRS89. Activamos el Menú – Opciones – Convertidor Geodésico, y de las listas desplegables desplegables seleccionamos la proyección proyección y el datum datum de entrada entrada y de salida. Introducimos los datos y pulsamos en Convertir. Borrar elimina los valores en pantalla.
Desde Au Auri rig ga (ventana Topo) Topo) podemos exportar nuestra topografía en alzados y planta, entre otros, hacia: - Corel Draw: Planta_Cueva.dxf, Alzado_Cueva.dxf - Illustrator: Planta_Cueva.svg, Alzado_Cueva.svg - Coordenadas: Cueva.gpx, Cueva.kml También podemos exportar nuestra topografía hacia programas de dibujo o en formato GPX o KML para su visualización con cartografía calibrada. En este caso será desde la ventana Topo. El proceso se muestra en las imágenes. Para los programas de dibujo hay que tener en cuenta que se deben crear ficheros diferentes para la planta y para el alzado desarrollado, con nombres diferentes.
El Modo Spot muestra la posición del punto de la topo sobre
Spot
el que pulsemos con el puntero.
En la posición marcada se muestra una cruz. En las vistas en alzado se nos mostrará la posición del punto en formato X y Z (respecto a la boca de entrada), con altura si la cavidad posee una referencia de altura (A y B). En la vista en planta (C y D), se usa el formato de posición seleccionado para la cavidad en la ventana Detalles de la Cavidad (E) (XYZ, UTM, g m s, etc.). Las posiciones geográficas sólo son posibles si la cavidad está georeferenciada.
Ejemplo de cavidad georeferenciada , con altura, con la boca de entrada “E” (estación 1.0) 1.0) a 300 msnm y con la estación más profunda (6.45) (6.45) a -18,3 m.
Alzado A
E
Planta B
D C
Exportar con TopoDroid 2
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Cartografía convencional. Papel
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Cartografía digital calibrada A la hora de trabajar, es importante disponer de buena cartografía en nuestros dispositivos: PC, GPS…
Cartografía TopoHispania en MapSource. MapSource. 3
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Cartografía digital calibrada. ICA: Junta de Andalucía
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http://www.juntadeandalucia.es/institutodeestadisticaycartografia http://www .juntadeandalucia.es/institutodeestadisticaycartografia
Cartografía digital calibrada. IGN: Instituto Geográfico Nacional 1
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http://www.ign.es/web/ign/portal http ://www.ign.es/web/ign/portal
Cartografía digital calibrada. IGN: Instituto Geográfico Nacional 1
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http://www.ign.es/web/ign/portal http ://www.ign.es/web/ign/portal
Google Earth 4
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Ejempl Eje mplos os de loc locali aliza zació ción n geo geogr gráfi áfica ca med median iante te coo coorde rdenad nadas, as,
Coordenadas.
la Cue uev va de dell Agu gua a en Sorba bass: 30 S 584938 4107873. 73. 378 msnm. snm. ED5 ED50 (eje (ejemp mplo lo)) Disponemos de una posición, p osición, marcada con nuestro GPS (bien configurado), o lo localizamos mediante programas de gestión, con cartografía calibrada.
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Ejem Ej empl plos os de co conv nver ersi sión ón de co coor orde dena nada das, s, Cu Cuev eva a de dell Ag Agua ua::
Coordenadas.
30 S 584938 4107873. 378 msnm. ED50 D50 Localización en mapa y conversión con programa programa Mapsource y Auriga: ED50 y ETRS89.
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Ejem Ej empl plos os de con onv ver ersi sión ón de co coor orde dena nada das, s, Cu Cuev eva a de dell Ag Agua ua::
Coordenadas.
30 S 584938 4107873. 378 msnm. ED50 D50 Conversión de coordenadas con Auriga 1 :
1.- ED50 a ETRS89 ETRS89 en grados, grados, minutos minutos y segundos. 2.- ED50 a ETRS89 ETRS89 y WGS84. WGS84. 3.- ETRS89 ETRS89 y WGS84 son equivalen equivalentes. tes.
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1 Puedes convertir coordenadas coordenadas a
través de las Herramientas del IGN:
Ejem Ej empl plos os de con onv ver ersi sión ón de co coor orde dena nada das, s, Cu Cuev eva a de dell Ag Agua ua::
Coordenadas.
La posición de la cavidad no varía, ni su altura. Es imprescindible indicar junto a una determinada coordenada cualquiera la expresión de su proyección y el datum. Un valor sin esa condición carece de precisión, podemos no encontrar nunca un punto por la variación de muchas docenas o cientos de metros entre ellas. (huso y zona) (E) - (X)
(N) - (Y)
(Z)
(Datum)
1.- 30 S 584938 4107873. 378 msnm. ED50. (UTM) 2.2.- 30 S 584 584935 935 410 4107718 7718.. 378 msnm msnm.. ETR ETRS89. S89. (UTM (UTM)) 3.- 30 S 584935 4107718. 378 msn msnm. WGS84. (UTM) 4.- N 37º 06´ 42.99´´ W 002º 02´38.49´´. 378 msnm. ETRS89. (g m s) A partir de 2015 estamos obligados a utilizar las coordenadas en formato ETRS89.
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Ejem Ej empl plos os de con onv ver ersi sión ón de co coor orde dena nada dass y de lo loca cali lizzac ació ión n de pu pun ntos os..
Coordenadas.
Uso de cartografía comercial calibrada, con detalle de coordenadas: Sierra de Segura (Jaén). Conversión de coordenadas geográficas a ED50, ETRS89 y WGS84. Traslado de coordenadas a nuestro programa de gestión y a nuestro GPS.
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Segu Se guim imos os en co cont ntac actto en en:: comisiontopo.blogspot.com.es www.facebook.com/groups/comision.topografia.fae
Suerte y buen trabajo. Gracias por vuestro interés. www.g40espeleo.es
