ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL POSICIONAMIENTO GEODÉSICO ESTÁTICO RELATIVO CON RECEPTORES GNSS

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL POSICIONAMIENTO GEODÉSICO ESTÁTICO RELATIVO CON RECEPTORES DEL SISTEMA SATELITAL DE NAVEGACIÓN GLOBAL El acelerado desarrollo de la tecnología de la información permite en la actualidad la administración digital de datos, entre los que se destaca la información espacial, cuyo almacenamiento, consulta, administración y presentación son una parte esencial de la revolución informática que se adelanta a delanta en el ámbito global. Hoy por hoy, los diferentes proyectos en la planeación y desarrollo de las actividades humanas requieren de su ubicación espacial, la cual está dada por la localización geográfica. Dicha localización se expresa mediante coordenadas geográficas (latitud, longitud) o planas (Norte, Este), las cuales son la base de todos los sistemas de información geográfica 1

CLASIFICACIÓN DE LOS PUNTOS GEODÉSICOS

Con el objeto de unificar un marco de referencia geodésico, todos los trabajos de georeferenciación estarán referidos a la Red Geodésica Geocéntrica Nacional (REGGEN). Los puntos geodésicos en el territorio nacional se clasifican de la siguiente manera: PUNTO GEODÉSICO ORDEN “0” Este orden es considerado a nivel continental, y están destinados para estudios sobre deformación regional y global de la corteza terrestre, de sus efectos geodinámicos y trabajos en los que se requiera una precisión a un nivel máximo de 4.00 mm; estos puntos servirán para la densificación de la Red Geodésica Nacional. PUNTO GEODÉSICO ORDEN “A” Este orden debe aplicarse para aquellos trabajos encaminados a establecer el sistema geodésico de referencia continental básico, a levantamientos sobre estudios de deformación local de la corteza terrestre y trabajos que se requiera una precisión a un nivel máximo de 6.00 mm. PUNTO GEODÉSICO ORDEN “B” Este orden se destina a levantamientos de densificación del sistema geodésico de referencia nacional, conectados necesariamente a la red básica; trabajos de ingeniería de alta precisión, así como de geodinámica y trabajos que se requiera 1

una precisión a un nivel máximo de 8.00 mm. Los trabajos que se hagan dentro de esta clasificación deben integrarse a la red geodésica básica nacional y ajustarse  junto con ella. PUNTO GEODÉSICO ORDEN “C” Este orden debe destinarse al establecimiento de control suplementario en áreas urbanas y rurales, al apoyo para el desarrollo de proyectos básicos de ingeniería y de desarrollo urbano-rural, así como a trabajos que se requiera una precisión a un nivel máximo de 10.00 mm PUNTOS DE APOYO (PFCH) Estos son puntos geodésicos característicos de los puntos geodésicos de orden “C”, “ C”, no son monumentados y se destinarán a los puntos de fotocontrol de trabajos básicos de ingeniería en áreas urbanas, rurales y de desarrollo urbano – rural, el nivel de precisión de estos puntos no serán mayores a 10.00 mm. Todo punto geodésico a ser establecido, debe estar enlazado a la Red Geodésica Geocéntrica Nacional. •

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El enlace debe realizarse con los procedimientos de observación correspondientes al orden de precisión del levantamiento que actualmente se esté efectuando. Para los puntos geodésicos de orden “0”, “A” o “B”, la correlación se establecerá realizando observaciones dentro de una figura geométrica circunscrita (en lo posible), con un mínimo de ocho lados para el orden “0” y un mínimo de tres lados para los de orden “A” y “B”; para los puntos geodésicos de orden “C” y los puntos de apoyo, la correlación será a través de una línea base; siguiendo los siguientes sig uientes parámetros:

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2  ASPECTOS GENERALES

El presente marco de especificaciones técnicas para levantamientos geodésicos, tiene el propósito de servir como referencia normativa para la evaluación de trabajos y levantamientos existentes, así como para regular los que se hagan en el futuro, el cual permitirá la estandarización de los levantamientos geodésicos que se efectúen dentro del territorio nacional. Para que un levantamiento sea considerado como geodésico deberá tener en cuenta los efectos de curvatura terrestre y ejecutarse con instrumentos y procedimientos que permitan una precisión interna compatible con las especificaciones de precisión que en este documento se consignan, de modo que cada punto del levantamiento quede inequívocamente determinado por los parámetros que le correspondan, de conformidad con el tipo de levantamiento y relacionado a un determinado sistema de referencia. Considerase el Nivel Medio del Mar (NMM) como el referencial altimétrico y los puntos de orden cero1 como referencias horizontales.

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Para los efectos de estas Normas técnicas, se consideran los tipos de levantamientos geodésicos siguientes: •

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Levantamientos Geodésicos Horizontales; son aquellos que comprenden el conjunto de mediciones efectuadas en el campo, con el objetivo de determinar las coordenadas geográficas (geodésicas) horizontales de puntos situados sobre la superficie terrestre. Levantamientos Geodésicos Verticales; comprende el conjunto de operaciones de campo dirigidas a determinar la distancia vertical que existe entre puntos situados sobre la superficie terrestre y un nivel de referencia. Se entiende por coordenadas geográficas indistintamente a las coordenadas geodésicas o astronómicas de un punto. Y por coordenadas geodésicas a los elementos que definen la posición de un punto sobre la superficie del elipsoide: latitud y longitud geodésica, también llamadas coordenadas elipsoidales.

La ejecución de los anteriores tipos de levantamientos no es exclusiva; un mismo punto de la superficie terrestre puede ser objeto de los dos tipos, en tanto cumpla con las características requeridas a que se hace referencia más adelante. 1.5 Todo punto perteneciente a un levantamiento geodésico horizontal, deberá estar referido al Marco de Referencia Terrestre Internacional 1994 (ITRF94) del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra (IERS) con datos de la época 1995.4, que es el nuevo Sistema Geodésico de Referencia oficial para Perú. Para los efectos del punto anterior, las Coordenadas Cartesianas ITRF94 Época 1995.4 se deben transformar a coordenadas geodésicas curvilíneas (latitud, longitud y altura elipsoidal) utilizando el elipsoide World Geodetic System 1984 (WGS-84), considerado prácticamente idéntico al elipsoide del Sistema Geodésico de Referencia 1980 (GRS 80), y que es definido por los siguientes parámetros:

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Para efectos de transformación de coordenadas de WGS 84 a PSAD- 56 son empleados los siguientes parámetros ?X = 303.55 ?Y = -265.41 ?Z = 358.42 Se define como Red Geodésica Nacional al conjunto de puntos situados sobre el terreno, dentro del ámbito del territorio nacional, establecidos físicamente mediante marcas permanentes, sobre los cuales se han realizado medidas directas y de apoyo de parámetros físicos, que permiten su interrelación y la determinación de su posición geográfica y cota. La altura de todo punto perteneciente a un levantamiento geodésico vertical, deberá estar referido a un Dátum o nivel de referencia vertical obtenido mediante una serie de observaciones mareográficas que cubran un período no menor de seis meses en forma continua. Para efectos prácticos, se consideran los siguientes tipos de redes geodésicas: la Red Geodésica Horizontal y la Red Geodésica Vertical. Todo levantamiento geodésico deberá formar parte de la Red Geodésica Nacional, dentro de la modalidad que corresponda, de acuerdo con las normas de precisión descritas en el presente. 5

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FASES DE UNA CAMPAÑA

3.1 ETAPAS DE LOS LEVANTAMIENTOS

Una red geodésica se conforma por medio de una sucesión de etapas que incluyen el planeamiento y preparación, las observaciones de campo y el procesamiento (cálculo y ajuste de la red). Cada uno de estos pasos permitirá obtener el resultado de la red propuesta no sólo en el campo sino también en la documentación que la acompaña. La elaboración de la documentación es una de las etapas más importantes, puesto que la sustentabilidad de una red geodésica, no está dada solamente por conocer la ubicación de sus vértices y sus respectivas coordenadas, sino también por conocer la información que justifican los valores publicados. Esta información comprende épocas de medición, métodos empleados, cálculos realizados, software utilizados, métodos de control, etc. Todo levantamiento geodésico contempla las etapas siguientes: a. Planeamiento, b. Reconocimiento y Monumentacion, c. Trabajos de campo, d. Cálculos de gabinete (y ajuste en su caso), e. Evaluación, f. Memoria de los trabajos. I. PLANEAMIENTO La etapa del planeamiento consistirá en el establecimiento de las condiciones geométricas, técnicas, económicas y de factibilidad que permitan la elaboración de un anteproyecto para realizar un levantamiento dado, destinado a satisfacer una determinada necesidad. Esta etapa está ligada con la pre-evaluación, la cual deberá tener en cuenta factores de precisión requerida, disponibilidad de equipo, materiales, personal y demás facilidades, o sus requerimientos, incluyendo la consideración de factores ambientales previstos, de modo que sea posible hacer un planeamiento óptimo y establecer las normas y procedimientos específicos del levantamiento de acuerdo a las normas contenidas en este documento o las requeridas en casos específicos o especiales.

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a) SELECCIÓN DE LA TÉCNICA DE OBSERVACIÓN El conocer la precisión de la red permitirá determinar la técnica de observación y seleccionar los receptores a utilizar. La siguiente tabla muestra los tiempos de observación que define de manera confiable el levantamiento GPS.

Lineamientos de la técnica de observación

b) ELECCIÓN DE RECEPTORES Las características de la red (precisión, costo, distancia entre puntos) y la técnica de observación seleccionada para llevar adelante las mediciones condicionarán la elección de los equipos. Por ejemplo, si las distancias entre estaciones rondan entre los 20 y 25 km, pueden utilizarse receptores de simple frecuencia. Para distancias mayores, debido al efecto de la ionósfera, es necesario utilizar equipos doble frecuencia. Asimismo, si las sesiones de medición son de larga duración, se debe asegurar que la autonomía de los equipos, tanto en memoria disponible como en la duración de sus baterías, sea suficiente. El tener en cuenta las características de la red y las posibles limitaciones del instrumental, permitirá elaborar un cronograma de observaciones eficaz en función del equipo que cubra las necesidades cuantitativas y técnicas del proyecto. Es importante, además, verificar que los softwares que se utilizarán para la descarga, el post-proceso, ajuste, edición, etc. sean compatibles con los equipos seleccionados

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RECONOCIMIENTO Y MONUMENTACIÓN, El reconocimiento y la monumentación consistirán en operaciones de campo destinadas a verificar sobre el terreno las características definidas por el planeamiento y a establecer las condiciones y modalidades no previstas por el mismo. Las operaciones que en este punto se indican deben desembocar necesariamente en la elaboración del proyecto definitivo. Por otra parte, esta etapa contempla el establecimiento físico de las marcas o monumentos del caso en los puntos pre-establecidos, de acuerdo con las normas generales que para tal caso se indican en este documento. TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo estarán constituidos por el conjunto de observaciones que se realizan directamente sobre el terreno para realizar las mediciones requeridas por el proyecto, de acuerdo con las normas aplicables. Los cálculos y comprobaciones de campo se considerarán como parte integral de las observaciones, deberán hacerse inmediatamente al final de las mismas. Tendrán como propósito verificar la adherencia de los trabajos a las normas establecidas. CALCULOS DE GABINETE Los cálculos de gabinete procederán inmediatamente a la etapa anterior y estarán constituidos por todas aquellas operaciones que en forma ordenada y sistemática, calculan las correcciones y reducciones a las cantidades observadas y determinan los 9 parámetros de interés mediante el empleo de criterios y fórmulas apropiadas que garanticen la exactitud requerida. El ajuste o compensación deberá seguir, cuando sea aplicable, al cálculo de gabinete. En este documento no se tratará esta etapa, en consideración a la alta variedad de métodos a los que se puede recurrir. 8

EVALUACION La evaluación consistirá en llevar a cabo un análisis detallado de los resultados del cálculo y ajuste, con el fin de juzgar la bondad del levantamiento y retroalimentar el diseño. MEMORIA Al final de cada trabajo se deberá elaborar una memoria que contenga los datos relevantes del levantamiento, incluyendo antecedentes, justificación, propósito, criterios de diseño, personal, instrumental y equipo usados, normas, especificaciones y metodologías particulares empleadas, relación de los trabajos de campo con mención de las circunstancias que puedan haber influido en el desarrollo de los trabajos, información gráfica, según formato que son parte de las presentes normas técnicas, que muestre su ubicación, descripciones definitivas de los puntos, resultados de los cálculos y ajustes en forma de listados de parámetros finales y comentarios según los resultados de la evaluación. En relación con el punto anterior, se deberá remitir una copia de la memoria al Instituto Geográfico Nacional (IGN), con fines de evaluación y categorización con propósito de difusión.

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FASES DE UN TRABAJO GNSS SEGÚN PROCEDIMIENTOS DEL INSTITUTO GEOGRAFICO NACIONAL (IGN)

PLANTEAMIENTO El planeamiento está ligado al estudio de pre – evaluación, por lo que se debe tener en cuenta lo siguiente: a. Establecer los rangos de exactitud y precisión mínimos y máximos posicionales de acuerdo a las características y necesidades del proyecto. Así mismo se debe tener en cuenta la viabilidad de la ubicación de los puntos para lo cual se deben ser graficadas sobre una cartografía oficial existente. b. El plazo y periodo propuesto para cada punto geodésico, deben anotarse en un cronograma de ejecución. c. Los recursos económicos, humanos y logísticos, deben estar disponibles en el periodo propuesto. d. En el emplazamiento de tales conjuntos de puntos geodésicos, deben determinarse; la no existencia de obstáculos, ausencia de perturbaciones en la señal (como tendidos eléctricos, torres de telecomunicaciones, etc.), vías de acceso y otros, sobre una cartografía oficial. e. Las informaciones sobre la ubicación y características del lugar, las estaciones de rastreo permanente próximas, las estaciones fijas disponibles próximas y las instituciones gubernamentales (como los gobiernos regionales, municipalidades, etc.), deben anotarse en un cuaderno de trabajo. f. Los trabajos de campo correspondientes a la obtención de puntos geodésicos GNSS requerirán previamente de una planificación a fin de asegurar la mejor eficiencia en términos de costo y tiempo.

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RECONOCIMIENTO Luego del planeamiento, se requiere reconocer los sitios seleccionados a fin de conocer detalles que pudieran no aparecer en la cartografía existente, como por ejemplo, altura de árboles, edificaciones recientes, áreas con acceso restringido, etc. Se verificarán sobre el terreno, las características definidas en el planeamiento y establecer las condiciones y modalidades no previstas en el mismo. a. Verificar el funcionamiento de la estación de rastreo permanente o la existencia y buena conservación física de los puntos geodésicos bases a utilizar. b. Localizar y determinar las condiciones de estabilidad de los puntos geodésicos de cota fija próximos pertenecientes a la red nacional para, en caso de ser necesario, contar con alturas ortométricas. c. Seleccionar en el terreno el área o áreas adecuadas para el establecimiento de punto o puntos geodésicos definitivos o permanentes tomando como referencia la densificación realizada en el planeamiento. d. Comprobar las condiciones de observación en cada área. e. Determinar que el terreno debe tener una estabilidad razonable para garantizar la permanencia del punto geodésico que se establezca. Deben evitarse los terrenos erosionables o sometidos a procesos de deslizamientos, inundaciones entre otros. f. El área a colocar el punto o puntos geodésicos reunirán las siguientes condiciones: • •

Cielo despejado sobre los 10° desde el horizonte. Evitar la existencia de superficies reflectantes a menos de 50 metros del punto geodésico a establecer (como espejos de agua, techos planos metálicos o cubiertos de materiales reflectantes, u otros). A menores distancias afectarán: las paredes u otras construcciones de mampostería, líneas de transmisión de energía o antenas de equipos de comunicación, puestos de vigilancia, etc.

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Fácil acceso y lugar apropiado para su estacionamiento sin provocar perturbaciones. Procurar que el agua de lluvia o de cualquier otra procedencia fluya rápidamente para que el punto geodésico se mantenga seco, con lo que además se protege la marca contra los efectos de la oxidación. Determinar el diseño más adecuado a establecer según las características de la zona.

g. En caso de localizarse puntos geodésicos de otros proyectos o redes, cuya ubicación reúna las características establecidas, serán utilizadas a fin de evitar la proliferación de puntos geodésicos que confundan a los usuarios. h. Elaborar un legajo de campo indicando todas las observaciones en un croquis y anotando en una cartografía oficial los puntos geodésicos cercanos al área de trabajo, así como las vías de acceso. En caso de ser necesario, se actualizará el legajo. i. Confeccionar un croquis descriptivo del sitio elegido, colocar sus coordenadas aproximadas y el mejor camino para su acceso. La información mínima requerida es la siguiente: denominación del proyecto, institución, operador, fecha, denominación del punto, nomenclatura, coordenadas aproximadas, tipo de marca, ubicación de la marca acimutal si fuera el caso, forma de acceso desde una  j. localidad o vías de comunicación principal, persona de contacto, tipo de suelo, otras marcas geodésicas existentes, energía eléctrica (distancia a la que se encuentra disponible), diagrama de horizonte con las obstrucciones existentes, lugares de aprovisionamiento de combustibles y víveres, estado de los caminos y duración del recorrido, necesidad de vehículos especiales, etc. k. Al término del reconocimiento, elaborar un informe de campo indicando todas las observaciones obtenidas y complementando con información gráfica sobre una cartografía oficial existente. 12

MONUMENTACIÓN Dependiendo del informe de reconocimiento, se debe utilizar uno de los siguientes tipos de Monumentacion con las siguientes características. Puntos geodésicos sobre roca madre Se incrustaran fierros, pernos, tornillos grandes o discos sobre rocas madres y estarán fijados con cemento o material similar, acompañado de una señal de identificación del punto geodésico según lo especificado en la identificación del punto geodésico. Puntos geodésicos sobre construcciones existentes Se incrustaran fierros, pernos, tornillos grandes o discos sobre construcciones existentes (edificios o construcciones de fácil acceso) y estarán fijados con cemento o material similar que aseguren una razonable estabilidad y permanencia en el tiempo, estarán acompañado de una señal según lo especificado en la identificación del punto geodésico. Puntos geodésicos sobre pilares de hormigón Estos puntos geodésicos se construirán de concreto ciclópeo, según modelo de la figura . Para su construcción, se tomará en cuenta las características geológicas locales del suelo y las condiciones ambientales, a fin de asegurar su permanencia por un largo periodo de tiempo. En caso que el terreno sea arenoso o suelto, se colocaran dos fierros corrugados de ½”, después de agregar el concreto, estos abarcarán una profundidad adecuada a fin de evitar las posibilidades de erosión, con un mínimo de 15 cm., por debajo de la base del pilar. Se deberá ejercer el criterio de construirlos con la solidez que las circunstancias locales ameriten en función de las posibilidades de deterioro o destrucción accidental o intencional. Sobre este pilar se colocará la señal de identificación del punto geodésico fijándose en el centro de la parte superior del pilar. Las inscripciones deben hacerse en la señal de identificación antes de su fijación al pilar.

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3.2.3.4 Preparación del pilar de concreto El pilar de concreto debe construirse de acuerdo con las especificaciones que se indican, tal que asegure su estabilidad y resistencia en el tiempo: Será de forma cuadrangular. La Base y tope será cuadrangular de 40 cm de lado. La Profundidad será según el terreno (no < de 60 cm.) De ser necesario, se deberá colocar dos fierros corrugados de ½“. • • • •

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3.2.3.5 Identificación del punto geodésico La identificación será de una pieza metálica (de preferencia Bronce), que define el punto geodésico de referencia (origen de coordenadas). La identificación, tendrá las siguientes especificaciones: La parte superior es de forma circular de 70 mm de diámetro, con un espesor de 5 mm. •

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La parte media tiene longitud de 60 mm. de forma tubular, con un grosor de 10 mm.

La parte inferior de anclaje será en forma de cruz de forma tubular de 10 mm de grosor y de 50 mm de longitud.

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La identificación tendrá inscritas las siguientes especificaciones: a. En el espacio 1, irá el nombre de la Institución se ubicará en el área establecida de forma centrada con el tipo de letra Arial y de 4 mm. b. En el espacio 2, irá el escrito “SE PROHIBE DESTRUIR” de forma centrada y con el tipo de letra Arial y de 3 mm. c. En el espacio 3, irá el escrito “PROPIEDAD DEL ESTADO” de forma centrada y con el tipo de letra Arial y de 4 mm. d. En el espacio 4, irá el orden del punto con el tipo de letra Arial y de 10 mm. e. En el espacio 5, irá un triangulo equilátero de 7 mm, con un punto de 1 mm en el centro. f. En el espacio 6, irá el código del punto a establecer, el cual será solicitado al IGN, y se escribirá con el tipo de letra Arial y de 5 mm. g. En el espacio 7, irá en tres cifras el mes que fueron tomados los datos de los satélites con tipo de letra Arial y de 4 mm. h. En el espacio 8, irá el año de la observación con el tipo de letra Arial y de 4 mm. Todo punto geodésico deberá tener su identificación.

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TRABAJOS DE CAMPO Según la naturaleza del trabajo a desarrollar, se establecerán los requisitos en cuanto a condiciones de observación que debe presentar naturaleza. Para los puntos geodésicos de orden “C”, deberán quedar definidas las condiciones de observación en lo que respecta a tiempos de observaciones mínimos en cada línea base, GDOP máximo permitido, intervalo de registro o épocas, la máscara de elevación a emplear, el número mínimo de satélites y repetición de medidas de líneas base. En trabajos de exactitud posicional para puntos geodésicos de orden “C”, la distancia de línea base determinará el tipo de receptor a emplear. En ningún caso se usaran equipos mono frecuencia para distancias superiores a 20 Km. Las observaciones estarán directamente relacionados con la longitud de línea base, aumentando estos a medida que aumente dicha distancia. Deben quedar especificadas las propiedades y particularidades del entorno del punto geodésico sobre el que se va a realizar la medida. No se admitirán situaciones y ubicaciones donde se produzcan alteraciones  y/o perturbaciones en la señal tales como observación de puntos geodésicos próximos a torres eléctricas o de telecomunicaciones, tendidos eléctricos, etc., determinados por el equipo de reconocimiento. Una vez colocado los puntos geodésicos permanentes y designados los puntos de apoyo, se iniciará la toma de datos mediante el sistema GNSS, los datos los recogen los equipos de campo en los puntos geodésicos designados por los equipos de reconocimiento (debido a las múltiples variables inherentes a una medida GNSS no existe una fórmula exacta para determinar los tiempos de observación necesarios, los tiempos de ocupación serán dependientes de la longitud de línea base, número de satélites, GDOP y de las características del equipo empleado, la ocupación del punto geodésico deberá ser lo suficientemente amplia en tiempo de forma que garantice la determinación de la ambigüedad en la solución de la línea base para trabajos con medida de fase). Los registros GNSS se harán durante el tiempo y en los períodos que se especifiquen para cada caso, teniendo en cuenta que las medidas en condiciones meteorológicas negativas (granizadas, tormentas, etc.) podrían influenciar en el resultado final y en todo caso no más allá de los

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límites de operación y especificación técnica proporcionado por el fabricante del instrumento. Se aconseja exceder las observaciones recomendadas a los valores expuestos, especialmente en aquellas líneas bases donde la ocupación sea dificultosa. Los procesamientos y comprobaciones de campo se considerarán como parte integral de las observaciones, deberán hacerse inmediatamente al final de las mismas. Tendrán como propósito verificar la coherencia de los trabajos. En la toma de datos de cualquier orden de punto geodésico, obtenido por técnicas diferenciales del sistema satelital de navegación global, en los trabajos de campo se debe formular el diario de observación (Figura 2)

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Para trabajos con medida de fase, se prepararan y realizaran actividades de trabajo de campo de la siguiente manera: A. PUNTOS GEODÉSICOS DE ORDEN “0” Para la toma de datos de todos los puntos geodésicos de orden “0”, se utilizará el método relativo estático, apoyado con no menos de seis puntos geodésicos del mismo orden a nivel continental, que estén separados equidistantemente, a una distancia no mayor de 4,000 Km al punto geodésico que se quiere instalar, con un intervalo de registro no mayor a 15 segundos, considerando el tiempo continuo mínimo en el cambio de dos ciclos de la luna (14 días), con una elevación de la máscara no mayor a diez (10) grados sobre el horizonte (preferiblemente a cero grados) y con el rastreo permanente no menor de 4 satélites. B. PUNTOS GEODÉSICOS DE ORDEN “A” Para la toma de datos de todos los puntos geodésicos de orden “A”, se utilizará el método relativo estático, apoyado con no menos de tres puntos geodésicos de orden “0” a nivel nacional, que estén separados equidistantemente, a una distancia no mayor de 500 Km al punto geodésico que se quiere instalar, con un intervalo de registro no mayor a 15 segundos, considerando el tiempo continuo mínimo en el cambio de un ciclo de la luna (7 días), con una elevación de la máscara no mayor a diez (10) grados sobre el horizonte y con el rastreo permanente no menor de 4 satélites. C. PUNTOS GEODÉSICOS DE ORDEN “B” Para la toma de datos de todos los puntos geodésicos de orden “B”, se utilizará el método relativo estático, apoyado con no menos de tres puntos geodésicos de orden “0” ó tres puntos geodésicos de orden “A” ó tres puntos geodésicos de orden “B” a nivel nacional, que estén separados equidistantemente, a una distancia no mayor de 250 Km al punto geodésico que se quiere instalar, con un intervalo de registro no mayor a 5 segundos, considerando el tiempo continuo mínimo en el cambio de dos séptimos de ciclo de la luna (2 días), con una elevación de la máscara no mayor a diez (10) grados sobre el horizonte y con el rastreo permanente no menor de 4 satélites.

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D. PUNTOS GEODÉSICOS DE ORDEN “C” Para la toma de datos de todos los puntos geodésicos de orden “C”, se utilizará el método relativo estático, estos se obtendrán con apoyo de por lo menos un punto geodésico, ya sea de orden “0”, orden “A” u orden “B” a nivel nacional, que estén separados equidistantemente, a una distancia no mayor de 100 Km al punto geodésico que se quiere establecer, considerando el tiempo continuo de observación no menor a 900 registros o épocas (de coincidencia con la base), a no menor de un (1) segundo ni mayor de cinco (5) segundos de sincronización (con la base), con una elevación de la máscara no mayor a quince (15) grados sobre el horizonte y con el rastreo permanente no menor de 4 satélites. E. PUNTOS DE APOYO (PFCH) Para la toma de datos de todos los puntos geodésicos de apoyo (PFCH), podrán obtenerse por técnicas diferenciales del Sistema Satelital de Navegación Global anteriormente descritas, estos se obtendrán con apoyo mínimo de un (1) punto geodésico de orden “0”, ó un (1) punto geodésico de orden “A” ó un (1) punto geodésico de orden “B” a nivel nacional, que estén separados equidistantemente, a una distancia no mayor de 100 Km al punto geodésico que se quiere apoyar. Considerando el tiempo de observación igual que los puntos geodésicos de orden “C”. CÁLCULOS DE GABINETE Los cálculos de gabinete estarán constituidos por todas aquellas operaciones que en forma ordenada y sistemática, calculen las correcciones y reducciones a las cantidades observadas y determinar los parámetros de interés mediante el empleo de criterios y fórmulas apropiadas que garanticen la exactitud requerida. Los datos se podrán procesar en cualquier software de procesamiento geodésico, dependiendo del orden del punto geodésico y de su precisión. Para los cálculos en gabinete, se tendrá en cuenta lo siguiente: Puntos geodésicos de orden “0” y “A” Efemérides Se utilizarán las efemérides precisas finales (de 13 días) y se calcularan con un software científico. Precisión: Orden “0” 20

Horizontal: hasta 4.0 mm Vertical: hasta 6.0 mm Orden “A” Horizontal: hasta 6.0 mm Vertical: hasta 8.0 mm Puntos geodésicos de orden “B” Efemérides Se utilizarán las efemérides precisas rápidas (de 17 horas) y se calcularán con un software comercial Precisión: Orden “B” Horizontal: hasta 8.0 mm Vertical: hasta 10.0 mm Puntos geodésicos de orden “C” y puntos geodésicos de apoyo (PFCHV) Efemérides: Para los puntos geodésicos de orden “C”, se utilizarán las efemérides precisas ultra rápidas (de 3 horas), los puntos geodésicos de apoyo, se utilizarán las efemérides transmitidas, y se calcularán con un software comercial. Precisión: Horizontal: hasta 10.00 mm Vertical: hasta 15.00 mm Tipo de solución: Según el proyecto a realizar se utilizarán: solución fija o solución flotante. Los resultados del cálculo trabajando con fase deben dar fija (fijando las ambigüedades). En el caso de no fijarse las ambigüedades, se obtendrá una solución flotante, la cual presentará una no muy buena exactitud en posición; y, dependiendo del uso, aplicación y funcionalidad de las coordenadas, se podrán emplear o no las soluciones flotantes. Para puntos monumentados en el terreno, tales como bases de replanteo, vértices, puntos a emplear en cálculos que se van a emplear para darle coordenadas a otros puntos, una vez calculada la línea, siempre tendrán que presentar una solución fija. Error medio cuadrático (RMS): Un buen RMS posiblemente no siempre implique buenos resultados, no obstante será un buen indicador a tener en cuenta.

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Formulación de la Memoria Descriptiva Se presentará una memoria descriptiva indicando lo siguiente: A. ANTECEDENTES Se describe en forma clara y sucinta los antecedentes referidos a las circunstancias que dieron origen al proyecto, indicando a los participantes que hubiesen promovido o participado en la ejecución del proyecto. B. UBICACIÓN Se coloca la ubicación geográfica del proyecto mencionado, el nombre de área o caserío, centro poblado, distrito, provincia y departamento (siempre que estén tomados como referencia); latitud y longitud respecto a las coordenadas geográficas y altitud promedio sobre el nivel del mar del área de trabajo. Lo mencionado anteriormente se debe traducir en un plano o mapa indicando la escala correspondiente. C. ACCESIBILIDAD Se describe las vías de acceso que permitan la conexión entre la ubicación del proyecto y la ciudad o ciudades principales incluyendo la ciudad capital, indicando las características de las vías, distancias correspondientes y tiempo promedio de desplazamiento por tipo de vehículo o medio de transporte. D. CLIMA Y VEGETACIÓN Se describe las condiciones climáticas indicando las variaciones que ocurre en las cuatro estaciones del año, temperatura, precipitaciones pluviales, viento, humedad relativa, polvo, neblina, frecuencia y efectos sobre el proyecto. Características de la vegetación en la zona del proyecto, ventajas y desventajas sobre el mismo.

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E. FISIOGRAFÍA Y TOPOGRAFÍA Descripción del tipo de terreno, de los fenómenos que en él se producen; relieve y accidentes naturales del área donde se ubica y los que circundan al proyecto. F. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Se realizará una descripción del proceso del proyecto indicando lo siguiente: Coordinación Se describirá en forma clara con quien se tomo conocimiento de los trabajos a realizar, así como el cronograma de actividades a realizarse. Organización Se realizará una lista del personal y equipos empleados en el proyecto, indicando la especialidad del personal y marca de los equipos. Ejecución Se presentará una descripción de la ejecución del proyecto, así como el método empleado. Cálculo Se describirá la forma de cálculo que se realizó, indicando: El método de procesamiento. El software utilizado y su versión. Si hubo o no limpieza de ruidos u otras actividades. Si se utilizó un modelo geoidal indicar el año. • • • •

G. ANEXOS En el anexo del informe de procesamiento, se describirá la información del proyecto indicando como mínimo lo siguiente: Nombre del operador que ha procesado Descripción del punto geodésico El sistema de coordenadas El Datum La zona Geoide o Datum vertical Red o línea observada Fecha y tiempo de procesamiento Tipo de solución Precisión horizontal • • • • • • • • • •

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• • • • • • • • • • • •

Precisión vertical Error Medio Cuadrático (RMS) Efeméride utilizada Duración del tiempo de observación Épocas Longitud de línea o líneas Coordenadas de las bases o base utilizada Coordenadas del punto o puntos procesados Valores de los vectores Errores estándar Máscara de elevación Cuadro de ocupaciones indicando: ID de punto o Tipo de receptor o Número de serie del receptor o o Tipo de antena Número de serie de la antena o Altura de antena (medido) o Modelo de antena o

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CERTIFICACIÓN DE PUNTOS GEODÉSICOS DE ORDEN A, B Y C El proceso de certificación de un punto geodésico consiste en la revisión, comprobación y aprobación de los procesos para obtención de coordenadas de un determinado punto geodésico, garantizando que se encuentran dentro de los márgenes establecidos por la norma levantamiento de puntos geodésicos del Instituto Geográfico Nacional.

1. PROCESO DE CERTIFICACIÓN 1ERA ETAPA: Verificación de la documentación del informe PROCESO DE VERIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN EL INFORME, DE ACUERDO A LOS REQUITOS Y FORMATO ÚNICO PARA LA CERTIFICACIÓN DE PUNTOS GEODÉSICOS. El informe debe contener toda la documentación solicitada por la lista de requisitos para la certificación de puntos geodésicos. La documentación debe ser llenada en el formato único para la certificación de puntos geodésicos. A continuación se anexa los requisitos y el formato único:

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FORMATO ÚNICO PARA LA CERTIFICACIÓN DE PUNTOS GEODÉSICOS

INFORME TÉCNICO NOMBRE DEL PROYECTO NOMBRE DE LA EMPRESA

Imagen del área del proyecto (EJEMPLO: MAPA DE GOOGLE EARTH) Insertando los puntos rover establecidos

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MES ‐AÑO

1. FORMATO DE DATOS GENERALES. a. DATOS DE LA PERSONA RESPONSABLE DEL INFORME TÉCNICO. NOMBRE: EMPRESA: DIRECCIÓN: TELÉFONO: CELULAR: PAG. WEB CORREO: FIRMA Y SELLO:

b. NOMBRE DE LA PERSONA NATURAL O JURÍDICA A QUIEN SE CERTIFICARÁ LOS PUNTOS GEODÉSICOS. SE CERTIFICA A: c. UBICACIÓN DELOS PUNTOS GEODÉSICOS. CÓDIGO: UBIGEO:

Son las siglas oficiales para Código de Ubicación Geográfica, que usa el INEI para codificar las circunscripciones territoriales del Perú. EJEMPLO (LIMA 15)

DEPARTAMENTO: PROVINCIA: DISTRITO: REFERENCIAS: ACCESIBILIDAD: Nota: Redundar el cuadro para cada punto geodésico establecido. d. INSTRUMENTOS Y EQUIPOS UTILIZADOS. 28

N°

EQUIPOS / INSTRUMENTOS

MARCA

MODELO

CANTIDAD

1 2 3 4 5

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2. FORMATO DELCERTIFICADO DE OPERATIVIDAD Y/O CALIBRACIÓN DE LOS EQUIPOS GNSS UTILIZADOS (ACTUALIZADOS Y/O EN VIGENCIA). EQUIPO 1

LOGO DE LA EMPRESA

Ejemplo Nota: Añadir el certificado para cada equipo geodésico utilizado (copia original del certificado de operatividad).

30

Ejemplo

Nota: Añadir lasespecificaciones para cada equipo geodésico utilizado (copia de las especificaciones técnicas). 3. FORMATO DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS GNSS UTILIZADOS.

31

4. FORMATO DE IMAGENES DELOS EQUIPOS GNSS UTILIZADOS. (IMAGEN FRONTALY POSTERIOR DE LA ANTENA GNSS QUE VISUALICE SUS DETALLES).

EQUIPO 1

Ejemplo

Ejemplo

EQUIPO 2

Ejemplo

Ejemplo

Nota: Añadir lasimágenes para cada equipo geodésico utilizado según modelo.

32

5. FORMATO DELAMEMORIA DESCRIPTIVA. a. GENERALIDADES. a.1LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA. Describir detalladamente los criterios técnicos que sean considerado para la localización de los puntos geodésicos establecidos. a.2 PERIODO Y DURACIÓN DE LOS TRABAJOS. FECHA

CÓDIGO

HORA DE INICIO

HORA FINAL

DURACIÓN

b. METODOLOGÍA. b.1MONUMENTACIÓN. b.2 CONTROL HORIZONTAL. b.2.1 CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARA CADA PUNTO GEODÉSICO ESTABLECIDO. CÓDIGO: METODO DE POSICIONAMIENTO: ESTACIÓN BASE: INTERVALO DE GRABACIÓN: MÁSCARA DE ELEVACIÓN: DATUM HORIZONTAL: TIEMPO DE REGISTRO DE DATOS:

b.3 CÁLCULO. b.3.1 ESQUEMA O FIGURA DE LA LÍNEA BASEY/O AJUSTE DE RED GENERADO POR EL SOFTWARE DE PROCESAMIENTO.

Ejemplo 33

c. PERSONAL Y EQUIPOS.

c.1PERSONAL. c.2EQUIPOS. c.3SOFTWARE.

d. RESULTADOS.

e. CONCLUSIONES.

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6. FORMATO DE DIARIO DE OBSERVACIÓN LLENADO EN CAMPO. LOGO DE LA

NOMBRE DE LA EMPRESA O INSTITUCIÓN

EMPRESA Diario de Observación GNSS

Proyecto: _____________________________________

Estación Nombre Completo:  _________________________________ Identificación (4 letras):  _________________ Inscripción en el monumento:  ____________________________________Fecha:  ____________________ Coordenadas Aproximadas: Latitud:  ____°____’____”

Longitud:  ____°____’____” Altura:  _______________m

Receptor / Antena Tipo Modelo Nro. Serie Receptor:  ____________________________________________________________________ Antena:  ______________________________________________________________________ Software del Receptor (Versión):  _________________________________________________ Longitud del Cable Antena  – Receptor:  ___________________________________________m Altura de la Antena Sobre el monumento

Croquis de las medidas de la Antena (Ejemplo)

Punto de referencia  ______________________ Vertical

ó

Inclinada

Antes de las Observaciones:  _______________m Después de las Observaciones:  _____________m Datos del Receptor:  ______________________m

Observación: Nro. de la sesión del mismo día:  ____________ Intervalo de Medición:  _________________Seg. Elevación Mínima:  _______________________° Hora de Inicio:  __________________________ Hora de Término:  ________________________ Operador / Institución:  ____________________ Nota: El diario de observación debe ser llenado a puño y letra con lapicero. 35

7.SOFTWARE EMPLEADO PARA EL PROCESAMIENTO DEL PUNTO (VERSIÓN).

SOFTWARE: VERSIÓN:

8.FORMATO DE INFORME DE PROCESAMIENTO Y/O AJUSTE DE RED GENERADO POR EL SOFTWARE DE PROCESAMIENTO. a. ANÁLISIS DE PROCESAMIENTO. (COMENTARIO GENERAL Y DETALLADO DE PROCESAMIENTO Y POST PROCESAMIENTO). b. ANÁLISIS Y COMENTARIO DE RESIDUALES. (COMENTARIO GENERAL Y DETALLADO SI SE REALIZÓ ALGUNA DEPURACIÓN EN LA EDICIÓN DE SESIONES DE LA SEÑALES SATELITALES Y ADJUNTAR LA GRÁFICA DE RESIDUALES).

36

9.FORMATO DE DESCRIPCIÓN MONOGRÁFICA DEL PUNTO GEODÉSICO.

LOGO

NOMBRE DE LA EMPRESA O INSTITUCIÓN

DE LA

DESCRIPCIÓN MONOGRÁFICA

EMPRESA NOMBRE

CÓDIGO

LOCALIDAD

UBICACIÓN: LATITUD (S) WGS‐84

ESTABLECIDA POR: CARACTERÍSTICAS DE LA MARCA:

LONGITUD (W) WGS‐84

ALTURA ELIPSOIDAL

NORTE (N) WGS‐84

ESTE (E) WGS‐84

ELEVACIÓN (EGM‐08)

ZONA UTM

ORDEN DEL PUNTO GEODÉSICO CROQUIS TOPOGRÁFICO

IMAGEN DE RASTREO DE ANTENA

IMAGEN DEL DISCO

DESCRIPCIÓN

DESCRITA POR:

REVISADO POR:

JEFE PROYECTO:

FECHA:

Nota: En la descripción monográfica, elegir el modelo geoidal de acuerdo a los requerimientos de su proyecto; asimismo deberá ser firmado por los responsables del informe técnico. 37

10. FORMATO DEL FORMULARIO DE INFORMACIÓN DE LA ESTACIÓN BASE UTILIZADA.

Nota: Adjuntar el formulario de información ERP completa, comprobante de pago y de la data empleada.

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CERTIFICACIÓN PROCEDENTE Entrega de la hoja de respuesta Se entregará una hoja de respuesta a la oficina de comercialización mencionando la documentación presentada para la certificación de puntos geodésicos es procedente. Para este caso el cliente deberá abonar el costo por certificación.

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2DA ETAPA: Verificación de procesamiento de la información •

PROCESO DE VERIFICACIÓN DEL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN PARA LA CERTIFICACIÓN DE PUNTOS GEODÉSICOS. Consideraciones para la verificación de procesamiento (según norma) Estándares de Precisión Geométrica. •

•

•

Clasificación de Levantamientos

Lineamientos para levantamientos GPS de acuerdo a su clasificación

40

•

•

Verificación del reporte de procesamiento del CPG.

Verificación de las diferencias entre las coordenadas del CPG y el cliente.

Será aprobado si las diferencias están dentro del margen de precisión de los puntos geodésicos establecidos por las normas.

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En el caso de aprobación: Si las coordenadas obtenidas están dentro de los márgenes establecidos por la norma de levantamientos geodésicos, se procederá a la entrega del certificado de dicho punto geodésico.

En el caso de desaprobación: Si las coordenadas y los márgenes de precisión obtenidos están fuera de los márgenes establecidos por las normas, solo se emitirá una constancia de verificación del proceso, mencionando que no alcanzó los requerimientos mínimos que establece la norma de levantamientos geodésicos.

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DISEÑO DE UNA RED GEODÉSICA 1. DISEÑO DE LA RED En la planificación, por medio del análisis de la cartografía existente, se definió un anteproyecto. Luego mediante el reconocimiento del terreno, se ha analizado la viabilidad de utilizar los sitios planificados, se recolectaron datos adicionales y se ha validado toda la planificación realizada. En esta etapa se procede al diseño definitivo de la red, el cual estará regido por las siguientes normas: - Cada estación debe estar conectada directamente al menos a otras dos de la red. - Estaciones adyacentes deben estar conectadas directamente. - Cada sesión debe tener al menos una línea base común con otra u otras sesiones. - Las distancias de la red deben ser lo más homogéneas posible. - Cada estación debe ser ocupada por lo menos dos veces bajo condiciones diferentes, en la configuración geométrica de los satélites. Las condiciones principales del diseño son una configuración geométrica homogénea y redundancia en las observaciones; por este motivo conviene tener figuras cerradas y varios puntos de control, o puntos fiduciales. El mínimo número de puntos de control para hacer un ajuste tridimensional son dos puntos de control horizontales y tres puntos de control verticales. Aunque es recomendable utilizar tres horizontales y cuatro verticales. Esto proporciona redundancia y permite calcular algunas estadísticas que darán una mejor indicación de la exactitud del punto de control. 2. TÉCNICAS DE MEDICIÓN GPS EN TOPOGRAFÍA Los instrumentos de recepción de datos GPS, nos presentan un abanico de posibilidades a la hora de realizar las mediciones. Será el Topógrafo quien decida la técnica de medición que deberá aplicar en función de las necesidades del trabajo. Se distinguen 4 métodos de medición, que cubrirán las necesidades en cualquier trabajo. Se definirán los dos métodos estáticos:

43

2.1.

LEVANTAMIENTO ESTÁTICO

Se trata del primer método desarrollado para levantamientos GPS. Tiene la posibilidad de utilizarse para la medición de líneas-base largas (aproximadamente 20km o más). Se caracteriza por ofrecer una alta precisión en largas distancias pero un tiempo necesario alto, de manera que es un método lento. Para la metodología de trabajo, se coloca un receptor en un punto cuyas coordenadas son conocidas, que será en receptor de referencia, mientras el otro receptor será colocado en el otro extremo de la línea base, registrando datos de manera simultánea durante un periodo de tiempo. Este tiempo de observación está en torno a la hora para distancias de 20 kilómetros, siempre teniendo en cuenta la geometría, el número de satélites  y la longitud de onda. Una vez registrados los datos necesarios, se desplaza el segundo receptor (móvil) y se mide una nueva línea base. Para que la medida de este tipo de redes sea fiable, deberá haber redundancia en los datos, por lo que se recomienda un tercer receptor móvil, incrementando la productividad.

44

2.2.

LEVANTAMIENTO ESTÁTICO-RÁPIDO

Al igual que en el estático, se elige un punto de referencia y el resto de móviles operan respecto a este primero. La principal diferencia entre ambos será la longitud de la línea base medida, de manera que los tiempos serán mucho menores en este método. Es usado sobre todo para establecer redes de control locales o incrementar la densidad de redes existentes. 45

El Receptor de Referencia se ubica por lo general sobre un punto conocido y puede ser incluido en los cálculos de los parámetros de transformación. Si no se conoce ningún punto, puede ser ubicado en cualquier lugar de la red. Los receptores móviles se situarán durante un tiempo que dependerá de la longitud de la línea base y del GDOP obtenido. Los datos serán registrados en campo y procesados en gabinete, siempre asegurándonos de la obtención de la redundancia adecuada. Cuando se trabaja con dos o más Móviles, es necesario asegurarse que todos los receptores están operando simultáneamente sobre cada punto ocupado. Esto permite que los datos de cada estación puedan ser utilizados como Referencia o como Móvil. Esta es la manera más eficiente de operar en campaña, pero también la más difícil de sincronizar. El siguiente dibujo nos presenta la metodología de trabajo en este método.

46

En forma Alternativa

47

Ya vimos que los instrumentos de recepción de datos GPS, nos presentan un abanico de posibilidades a la hora de realizar las mediciones.

2.3.

LEVANTAMIENTO CINEMÁTICO

Empleado para levantamientos de detalles y para la medición de muchos puntos de sucesión corta. Se trata de un método muy eficiente para medir muchos puntos que están muy cerca uno de otro. Este levantamiento involucra un Móvil que se desplaza y cuya posición puede ser calculada en relación con la Referencia. Primero, el Móvil tiene que realizar el procedimiento conocido como iniciación. La Referencia y el Móvil se activan y permanecen absolutamente estáticos por 5-20 minutos, registrando datos. Tras este periodo, el Móvil puede moverse libremente, de manera que se pueden registrar posiciones con un intervalo de tiempo predeterminado, puede registrar otras posiciones, o una combinación de las dos. Esto es lo que se conoce como cadena cinemática. Sin embargo, cuando se opera en levantamientos cinemáticos debemos evitar movernos cerca de objetos que pudieran bloquear las señales de los satélites, produciendo obstrucciones en el cielo, como arboles, edificios altos, etc. ya que si en algún punto el Móvil rastrea menos de 4 satélites, 48

hay que detenerse, desplazarse a una posición donde se registren 4 o más satélites y realizar nuevamente la iniciación antes de continuar. Una técnica de proceso conocida como On-the-Fly (OTF), minimiza esta restricción. Se trata de un método de procesamiento que se aplica a la medición durante el post-proceso. Al inicio de la medición el operador puede comenzar a caminar con el receptor móvil y registrar datos. Si camina bajo un árbol y pierde la señal de los satélites, el sistema se volverá a iniciar automáticamente al momento de tener suficiente cobertura de satélites.

2.4.

LEVANTAMIENTO RTK

Se trata de un tipo de levantamiento cinemático que resuelve las coordenadas de los puntos medidos en tiempo real. En este método, se necesita un Receptor de Referencia y uno Móvil. Ambos estarán conectados a través de un enlace de radio, de manera que la Estación de Referencia retransmite los datos que recibe de los satélites al Móvil, que a su vez recibe también los datos directamente de los satélites a través de su propia antena. A partir de estos dos conjuntos de datos, es posible la resolución de las ambigüedades y obtener una posición bastante precisa con respecto al 49

Receptor (Estación) de Referencia. Estas coordenadas serán diferenciales respecto de la Referencia, alcanzando precisiones entre 1 y 5 centímetros. El contacto entre ambos receptores debe existir siempre para alcanzar estas precisiones. Si el algún momento esta conexión se pierde (interferencia de árboles o edificios), debe establecerse para seguir midiendo, ya que de otra manera, la precisión bajaría mucho en calidad. El RTK se está convirtiendo en el método más común para realizar levantamientos GPS de alta precisión en áreas pequeñas y puede ser utilizado en aplicaciones donde se utilizan las estaciones totales convencionales.

EL RADIO ENLACE La mayoría de los sistemas RTK emplean pequeños radio módems UHF. Muchos usuarios experimentan problemas con la radio comunicación del sistema RTK, por lo tanto vale la pena considerar los siguientes factores para tratar de optimizar el funcionamiento de la radio: •

•

La potencia del radio-transmisor . A mayor potencia ,mayor alcance La altura de la antena del transmisor. Las comunicaciones por radio se pueden ver afectadas por falta de líneas de visibilidad. Cuanto más alto se pueda instalar la antena, menores serán los problemas por

50

falta de líneas de visibilidad y aumentará el alcance de las comunicaciones. El mismo principio se aplicará a la antena receptora.

51

OBSERVACIONES DE CAMPO A fin de realizar las observaciones de campo, es muy importante proceder de una forma ordenada, por ello, es importante establecer claramente las responsabilidades de todos los que participan en esta etapa. Las responsabilidades básicas son las siguientes: 

Coordinador: Debe programar las observaciones de acuerdo al planeamiento. Se debe   asegurar que no haya incidencias con los satélites, aparatos u otros componentes. Día a día debe chequear los resultados y modificar el plan en caso de que fuese necesario. Es fundamental que maneje y resuelva hábilmente las dificultades de logística. Operadores: deben verificar que el equipo satelital esté completo, que las baterías estén   cargadas. Los operadores debe conocer cómo estacionar los aparatos de forma correcta, nivelar y centrar la antena, midiendo correctamente la altura. Son responsables de llenar las planillas de cada sesión y finalizadas estas, deben descargar los datos y enviarlos al responsable de los cálculos. Responsable de Cálculo: Debe comprobar que tiene todos los datos y hacer copia de los  mismos. Es el encargado de organizar todos los datos con sus formatos. En caso de ser necesario debe realizar el procesamiento y ajuste de la red día a día, y enviar la información al coordinador. ¬



¬



¬

La observación se lleva a cabo simultáneamente en el número de estaciones y por el lapso definido en cada proyecto. Es necesario acordar, con cada operador, las horas inicial y final de la observación, el intervalo de registro, el mínimo de satélites a utilizar y el PDOP máximo admitido. El instrumento debe ser colocado en la estación con tiempo suficiente para hacer su configuración antes de la hora de iniciación de las observaciones. Esta incluye la identificación de la estación, el intervalo de registro, el ángulo de elevación mínimo y la verificación de memoria disponible para la observación. También debe registrarse la altura (indicando si se ha medido la componente vertical o inclinada) de la antena respecto de la marca, el diámetro de la antena y cualquier "off-set" que indique el manual del receptor. La instalación incorrecta 52

es el mayor motivo de error en los métodos de posicionamiento con GPS. Por ello es necesario prestar especial atención al centrado y orientación de la Antena. Se sugiere que se realicen tres mediciones de la distancia oblicua marca/borde del plano de absorción. Cada uno de estos elementos mencionados se controla al inicio y al final de los períodos de mediciones. Se debe evitar el emplazamiento de carpas y vehículos cercanos a la antena como cualquier otro elemento en un plano superior y también la operación de radios o telefonía celular cerca de la antena. En cada estación y en cada sesión, se registrará toda la información respecto de las mismas en una planilla. Detallando de forma clara los problemas presentados durante la observación. Después de una jornada de medición, o de un conjunto de mediciones que conforman una unidad componente de una red, es conveniente llevar a cabo los siguientes controles: Diariamente (de ser posible) se deben bajar los archivos de medición de todos los equipos. La prolijidad en la identificación y disposición de los archivos es un aspecto fundamental en que se pondrá especial cuidado. Se debe grabar en CD una copia de seguridad con todos los archivos de medición verificación de la duración efectiva de las sesiones, del PDOP y de la cantidad de satélites disponibles durante la medición, revisión de los valores estadísticos de la precisión de cada vector, cálculo del valor ppm (partes por millón) a partir de los sigmas y de la longitud del vector, análisis de los residuos de cálculo, cierre de figuras (triángulos y polígonos) mediante la suma de las componentes cartesianas del vector, compensación libre (sin condicionamiento de puntos de orden superior) por sectores para detectar posibles vectores deficientes. Asimismo, antes de regresar, se puede comprobar la coherencia entre los puntos de orden superior mediante suma de componentes ortogonales en varios itinerarios o, si es posible, mediante ajustes preliminares con todos o algunos condicionamientos, comparando los resultados PROCESAMIENTO, AJUSTE Y RESULTADOS FINALES La compensación de las observaciones GPS se ha planteado en diferentes programas con parametrizaciones más o menos complejas. 53

Estas van desde el simple promedio de coordenadas o componentes vectoriales hasta determinación de parámetros ligados a la ionosfera  y/o la troposfera y algunas constantes instrumentales. Desde el punto de vista práctico los receptores más simples poseen programas que permiten solo un promedio de las coordenadas instantáneas. Una etapa más rica en información es aquella en el que las componentes vectoriales son calculadas a partir del conjunto de las observaciones de una línea, en la que se incluye además la matriz de varianza-covarianza de las componentes del vector. Los programas más complejos tratan simultáneamente todos los vectores de una sesión y calculan la matriz de varianza covarianza entre todas las componentes vectoriales y en general entre estas y las ambigüedades determinadas. En algunas redes, especialmente en áreas urbanas donde deben relacionarse puntos elevados con otros sin el horizonte despejado, es importante que el programa de compensación incluya la posibilidad de introducir mediciones tradicionales (distancias, ángulos y desniveles). La compensación definitiva multisesión-multiestación se efectúa teniendo en cuenta estas matrices. El uso del programa de compensación adecuado permite obtener el óptimo resultado de las observaciones efectuadas. De este modo, se procede a realizar un ajuste de la red, siendo la finalidad del ajuste combinar redundancias de líneas base y sesiones juntas en una solución. En ocasiones es necesario realizar un ajuste previo, denominado ajuste de constreñimientos mínimos (utilizando por ejemplo, un único punto fijo tridimensionalmente), con la finalidad de examinar los errores de la red, sin la influencia de un control existente o predefinido. El sistema de referencia de los resultados dependerá de los puntos de control y no tanto de las observaciones GPS. Una vez realizados la compensación y el ajuste se elabora un informe detallado, adjuntando las planillas elaboradas en las diferentes etapas. En este informe constan las coordenadas obtenidas de los vértices medidos, las monografías de cada punto, métodos, etc.

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RED GEODESICA GEOCENTRICA NACIONAL - REGGEN 1. INTRODUCCIÓN El Instituto Geográfico Nacional a través de la Dirección de Geodesia es la institución que se encarga de establecer, mantener e implementar la Red Geodésica Nacional. 2. ANTECEDENTES RED GEODÉSICA HORIZONTAL NACIONAL CLASICA Se implementa en el Perú hasta 1980. •Mediante mediciones astronómicas y estructura en redes de triangulación de 1,2,3 y 4 orden sobre la base del sistema local geodésico - (PSAD 56). En 1995 se implementa en nuestro país la Red Geodésica Geocéntrica Nacional (REGGEN), con base en el Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS) . MARCO LEGAL •

RESOLUCION JEFATURAL N° 079-2006-IGN-OAJ-DGC Se establece los siguientes ARTICULO SEGUNDO.- Constitúyase como Red Geodésica Horizontal Oficial a la Red Geodésica Geocéntrica Nacional (REGGEN), a cargo del Instituto Geográfico Nacional; la misma que tiene como base el Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS) sustentada en el Marco Internacional de Referencia Terrestre 1994 -International Terrestrial Reference Frame 1994 (ITRF94) del International Earth Rotation Service (IERS) para la epoca 1995.4 y relacionado con el elipsoide del Sistema de Referencia geodésico 1980 - Geodetic Referente System 1980 (GRS80). La Red geodésica Geocéntrica Nacional está conformada por los hitos o señales de orden "0", "A", "B" Y "C", distribuidos dentro del ámbito del Territorio Nacional, los mismos que constituyen bienes del Estado.

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Para efectos prácticos como elipsoide puede ser utilizado el World Geodetic System 1984 (WGS84). ARTÍCULO TERCERO.-  Constituyase como Red Geodésica Vertical Oficial a la Red de Nivelación Nacional, a cargo del Instituto Geografico Nacional, la misma que tiene como superficie de referencia el nivel medio del mar, está conformada por Marcas de Cota Fija (MCF) o Bench Mark (BM) distribuidos dentro del ámbito del territorio nacional a lo largo de las principales vías de comunicación terrestre, los mismos que constituyen bienes del Estado. Esta Red Geodésica estará sujeta al avance tecnológico tendiente a obtener una referencia altimétrica global relacionada al campo de la gravedad. ARTÍCULO CUARTO.-  Las redes geodésicas de las entidades públicas y privadas que se establezcan con fines específicos, tendrán que estar referidas al Sistema Geodésico Oficial. Para el uso de estas redes, es requisito indispensable la validación por el Instituto Geográfico Nacional mediante la Resolución Jefatural correspondiente. Esta información será ingresada al Archivo Cartográfico Nacional - Banco de Datos Geodésicos. ARTÍCULO QUINTO.-  Las personas jurídicas y naturales; que realicen levantamientos geodésicos, topográficos y otras actividades que involucren la localización geoespacial en el ámbito del territorio nacional; deberán referirlos al Sistema Geodésico Oficial, de acuerdo con las Normas Técnicas establecidas por el Instituto Geográfico Nacional. ARTÍCULO SEXTO.- Las entidades que se encuentren realizando levantamientos geodésicos o topográficos que no tienen como base el Sistema de Referencia geocéntrico para las Américas (SIRGAS), presentaran su información, obligatoriamente en doble sistema, el utilizado por la entidad y el referido a la REGGEN; y, de manera progresiva convertirán su marco de referencia a lo establecido; con la finalidad de lograr la implementación de una única Red Geodésica Horizontal Oficial. 56

ARTICULO SÉPTIMO.-  Las personas jurídicas y naturales; que establezcan puntos de control geodésico de orden "0", "A", "B" “C” , mediante el empleo de técnicas de geodesia satelital de acuerdo a lo estipulado en el Manual de Normas Técnicas para Levantamientos Geodésicos; entregaran una copia del expediente completo al Instituto Geográfico Nacional. Esta información será ingresada al Archivo Cartográfico Nacional - Banco de Datos geodésicos.

•

RESOLUCION JEFATURAL Nº 086 – 2011 – IGN/OAJ/DGC Se establece lo siguiente ARTÍCULO PRIMERO.- Dar por concluido el período de conversión progresivo establecido en el artículo sexto de la Resolución Jefatural Nº 079 – 2006 – IGN/OAJ/DGC, finiquitando por tanto, la vigencia y uso del sistema local geodésico Provisional Sudamericano 1956 – PSAD56. “ARTICULO SEGUNDO.-  Constitúyase como Red Geodésica Horizontal Oficial a la Red Geodésica Geocéntrica Nacional (REGGEN), la misma que tiene como base el Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS) sustentado en el Marco Internacional de Referencia Terrestre 2000 – International Terrestrial Reference Frame 2000 (ITRF2000) del International Earth Rotation Service (IERS) para la época 2000.4 relacionado con el elipsoide del Sistema de Referencia Geodésico 1980 – Geodetic Reference System 1980 (GRS80). La Red Geodésica Geocéntrica Nacional está conformada por las estaciones de monitoreo continuo y los hitos o señales de orden “0”, “A”, “B” y “C”, distribuidos dentro del ámbito del Territorio Nacional, los mismos que constituyen bienes del Estado. Para efectos prácticos como elipsoide puede ser utilizado además el World Geodetic System 1984 (WGS84)”. ARTÍCULO TERCERO.-  La Resolución Jefatural Nº 079 – 2006 – IGN/OAJ/DGC, queda vigente en todos sus demás extremos para su cumplimiento. 57

ARTÍC LO CU RTO.-La presente  disposición es de  cumplimiento obligat rio por las entidades públicas y rivadas, a efecto de unifor ar la elaboración y actualiza ión carto ráfica en el país.

SISTE A GEOD SICO ACIONAL

RED EODESICA HORIZ NTAL

RED GEODESIC VERTIC L

RED GEODESI A GPS ED PASIVA

PUN OS GEODE ICOS "0", "A", B" "C

RED A TIVA

RED E NIVELACION GEODESICA ESTACIONES DE RASTREO PERMANENTE

BM "A" "B"

3. MPORTANCIA DEL REGGE

Est  red per ite que el país disponga de informació  confiabl , acorde on los ava ces tecnológicos, c mpatible con otros sistemas regionales y del mundo; la mis a que sir e de sop rte para la inform ción geor eferenci da de se tores tan diversos com : Transporte, Agri ultura, E ergía y Minas, Vivi nda, Turi mo, Defensa, el c mpo de l s actividades relacionadas con el Cata tro y otr s. 58

ESTACIONES DE RASTREO PERMANETE 1. GENERALIDADES En los últimos 20 años las técnicas geodésicas han evolucionado a un ritmo impredecible. En particular el GPS, por ser entre las técnicas modernas una de las más económicas, de infraestructura más sencilla y por consiguiente de aplicación masiva, ha superado todas las expectativas. Los usuarios más comunes dedicados a la materialización del sistema de referencia, son, ingenieros y topógrafos encargados de llevar adelante obras civiles, viales, emprendimientos mineros y petroleros. La comunidad científica motivada principalmente por estudios geodinámicos comenzó a instalar y mantener otras Estaciones Permanentes GPS (EP GPS) distribuidas globalmente cuya información pasó a ser pública a través del Internacional GPS Service, IGS. Con este ejemplo de cooperación se comenzaron a instalar redes regionales que perseguían, en algunos casos, fines científicos pero en otros sólo el objeto de brindar servicios a la comunidad de usuarios. A la fecha el IGS ha incorporado 385 Estaciones Permanentes GPS. Además existen una gran cantidad de EP GPS que no han sido incorporadas al IGS pero cuyas observaciones tienen calidad geodésica como por ejemplo EP instaladas con fines catastrales o Bases de Sistemas GPS de RTK, etc.

2. REDES DE ESTACIONES PERMANETES Redes de estaciones GPS permanente, el futuro de los marcos de referencia Existe la tendencia cada día más marcada de reemplazar la materialización tradicional por estaciones permanentes GPS. Una estación permanente está materializada por un receptor GPS instalado en una posición conocida y tiene la capacidad de conservar observaciones que serán utilizadas en la determinación de la posición relativa de nuevos puntos. Hoy una estación permanente brinda un servicio en forma continua independientemente de la existencia de un usuario en un momento dado. Para que una estación permanente cumpla con su objetivo son necesarias las siguientes condiciones 59

operativas: • El usuario debe tener la certeza de que podrá contar con los datos que necesite cualquiera sea el período de datos que requiera. • El intervalo de medición debe ser compatible con el que necesita para su trabajo un usuario. • El acceso a los datos debe poder obtenerse tan pronto como se necesite. • El formato en que se entregan los datos debe hacer posible que el usuario utilice sus programas habituales de cálculo. Un cierto número de estaciones permanentes integradas constituye una red. El paso fundamental de la integración consiste en el cálculo periódico conjunto de las posiciones de todas las estaciones. Este cálculo lleva con el tiempo al conocimiento de las coordenadas y de las velocidades de las estaciones con respecto a un marco fijado y a una fecha determinada

3. ESTACIONES DE RASTREO PERMANENTE (ERP) Son receptores que reciben la señal de los satélites en forma continua (las 24 hrs del día, los 365 días del año) para proporcionar nuestra posición expresada en coordenadas.

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4. RED GEODÉSICA DE MONITOREO CONTINUO Es un conjunto de estaciones GNSS de referencia de operación continua. Se compone básicamente de un receptor GNSS estático que se posiciona de manera permanente en una localidad geográfica conocida, y recolecta datos de posicionamiento las 24 horas del día, 7 días a la semana y los 365 días del año. Estos datos son transmitidos por medio de una red de computadoras hacia un servidor central, en donde estos son almacenados para su uso posterior.

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5. RED PERUANA DE MONITOREO CONTÍNUO (REGPMOC) La Red Geodésica Peruana de Monitoreo Continuo (REGPMOC) es el conjunto de 43 estaciones de GNSS de monitoreo continuo, distribuidas estratégicamente en el territorio nacional, que materializan el Sistema Geodésico WGS84, y proporcionan servicios de posicionamiento geodésico a los usuarios mediante datos en línea y coordenadas en el marco oficial ITRF2000.

6. INCORPORACIÓN DE 2 ERP A LA REGPMOC Por convenio con el Instituto de Investigación Geofísica de Alemania (DGFI), el IGN se compromete en mantener la operatividad de las ERP de Iquitos y Callao. FINALIDAD: Determinar una mayor consistencia de la REGPMOC en base las dos estaciones del DGFI considerados fiduciales (estación de referencia mundial).

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7. ¿QUIÉN MANTIENE ACTIVA LA REGPMOC? •

•

•

AREA DE PROCESAMIENTO : Análisis y procesamiento científico 1. Constelaciones GNSS 2. Análisis de comportamiento de la fuente de información GNNS y de calidad de la información 3. Análisis y control de calidad de códigos GNSS 4. Procesamiento de códigos GNSS y calculo de coordenadas precisas 5. Materialización de los resultados, definición física de resultados. posición de alta precisión 6. Análisis del comportamiento de las variaciones de desplazamientos CENTRO DE CONTROL Y PROCESAMIENTO : Centro especializado exclusivamente para la mantención de la REGPMOC SECCIÓN OPERATIVA DE DATOS : Control y monitoreo Observación de la REGPMOC y comunicación con las entidades que la custodian Control, operación y configuración de las estaciones GNSS de la REGPMOC, a través del software gps net. Disponibilidad de información a entidades públicas y privadas

CONSISTENCIA DE LA REGPMOC 63

Las estaciones REGPMOC están procesadas y ajustadas en base al marco geodésico mundial, para tener una mayor precisión y consistencia de la red. las eerp de orden cero están posicionadas con una precisión mayor a 5mm, asegurando una óptima estabilidad y consistencia en su posicionamiento

8. APLICACIONES La REGPMOC brinda en apoyo a los siguientes trabajos: - Levantamientos geodésicos efectuados por las diferentes dependencias de los gobiernos regionales  y municipales para el estudio y definición de sus límites político-administrativos. Establecimiento y densificación de la Red Geodésica Horizontal para el control de las obras de ingeniería e infraestructura que se realizan las entidades públicas y privadas en diferentes regiones del País. - Apoyo terrestre necesario para trabajos fotogramétricos. - Acercamiento de líneas de control o base necesarias para la actualización de cartografía urbana y catastral mediante métodos de levantamiento directos, tanto tradicionales como del GPS. -Determinación de la posición geodésica de monumentos internacionales que definen las fronteras de nuestro territorio con los países vecinos. -Estudios de tectónica y riesgos para el reordenamiento territorial y protección civil. -Investigación y monitoreo de fenómenos geodinámicas y geofísicos (subsidencia, fallas, etc.)

9. ENTIDADES BENEFICIADAS

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10. IMPORTANCIA DE LAS ERP De carácter geodésico: mejorar la precisión de los catastros provinciales y municipales estandarizar las coordenadas de las estaciones base en los trabajos de campo perfeccionar el marco de referencia nacional contribuir con el marco de referencia mundial generar data y productos de alta precisión De carácter científico: determinar los movimientos de la corteza terrestre, realizar estudios climatológicos, investigar la variabilidad ionosférica y otros. Fomentar el estudio científico

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