Sistema de Referencia- PERU

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

2013

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

2015

ESPECIALIDAD INGENIERIA AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL

er

INTEGRANTES:   

Nole Aguirre Arnold Michael. Panta Sosa John Anthony. Salazar Zapata Dennis Paúl.

DOCENTE: 

.

Dra. María del Rosario Gonzales Moradas.

CURSO:

RI

G

A

S



Cartografía Automatizada.

c

ai

S

TEMA:

ef

r

e

n

Sistema de referencia.

e

r

e



CICLO:

m

a

d



V.

FACULTAD: 

Ingeniería de Minas.

ESPECIALIDAD: 

Ingeniería Ambiental y Seguridad Industrial.

GRUPO: 

Ambiental II.


S

si

et

2013

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

2015


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 GPS y la Red de Nivelación Geodésica en nuestro país, para lo cual interviene en proyectos de nivel continental como el SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas) su definición es idéntica a la del Sistema Internacional de Referencia Terrestre (ITRS: International Terrestrial Reference System) y su realización es una densificación regional del Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF: International Terrestrial Reference Frame). Además del sistema de referencia geométrico, SIRGAS se ocupa de la definición y realización de un sistema vertical de referencia basado en alturas elipsoidales como componente geométrica y en números geopotenciales (referidos a un valor W0 global convencional) como componente física. e

ef

r

e

n

c

ai

S

RI

G

A

S

.

r e

El objetivo de nuestro trabajo es dar lección sobre un sistema de referencia geocéntrico tridimensional, determinar los cambios del marco de referencia con respecto al tiempo, definir y materializar de un sistema de referencia vertical único con alturas físicas y geométricas consistentes


S

si

et

m

a

d

2013


2015


SISTEMAS DE REFERENCIA DEFINICIÓN: Un sistema de referencia geodésico es un recurso matemático que permite asignar coordenadas a puntos sobre la superficie terrestre. Conjunto de parámetros que definen un sistema de coordenadas, con relaciones conocidas entre sí.

UN SISTEMA DE REFERENCIA ESTÁ DEFINIDO POR: Sistema de ejes coordenados tridimensionales. Elipsoide de revolución o esferoide. Datum origen. A

S

. G

COMPONENTES:

Elipsoide: Producto de la rotación (achatamiento polos). Difiere ligeramente de la esfera.

S

RI

• Geoide: Superficie gravimétrica, difiere ligeramente del elipsoide (la gravedad varia con el relieve superficial y submarino).

ef

r

e

n

c

ai

Datum: Define sistemas de referencia que describen el tamaño y la forma de la tierra (geodesia).


S

si

et

m

a

d

e

r

e

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

2013

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

2015


PARÁMETROS: El sistema de referencia WGS84 es un sistema global geocéntrico, definido por los parámetros:

Origen: Centro de masa de la Tierra

Sistemas de ejes coordenados: • Eje Z: dirección del polo de referencia del IERS _ The International Earth Rotation Service • Eje X: intersección del meridiano origen definido en 1984 por el BIH y el plano delEcuador (incertidumbre de 0.005”). • Eje Y: eje perpendicular a los dos anteriores y coincidentes en el origen. c

ai

S

RI

G

A

S

.

n

Elipsoide WGS84: elipsoide de revolución definido por los parámetros: • Semieje mayor (a) = 6 378 137 m • Semieje menor (b) = 6 356 752.3142 m • Achatamiento f: 1/298,257223563

Constante de Gravitación Terrestre:

GM = 3,986004418x10 14 m3/s2

Velocidad angular: ω = 7,292115x10-5 rad/s

Coeficiente de forma dinámica: J2= -484,166 85 x 10 -6


S

si

et

m

a

d

e

r

e

ef

r

e

2013

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA 2015

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS ESPECIALIDAD INGENIERIA AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL

CUADRO COMPARATIVO: El WGS 84 utilizado originalmente el 80 elipsoide de referencia GRS, ha sufrido algunos retoques de poca variación en posteriores ediciones desde su publicación inicial. La mayoría de estas mejoras son importantes para los cálculos de precisión orbitales de los satélites, pero tienen poco efecto práctico en los usos típicos topográficos. La siguiente tabla muestra los parámetros principales del elipsoide. Elipsoide de referencia

Semi-eje principales

Semieje menor b

Inverso aplanamiento (1 / f)

GRS 80 WGS 84 "WGRS 80/84"

6,378,137.0 m 6,378,137.0 m 6,378,137.0 m

6,356,752.314 140 m 6,356,752.314 245 m 6,356,752.3 m

298,257 222 101 298,257 223 563 298,257 ai

S

RI

G

A

S

.

c n e r ef e r e d a m et si S


2013


2015


SISTEMA DE REFERENCIA GEOCÉNTRICO PARA LAS AMÉRICAS. (RED SUDAMERICANA DE MUY ALTA PRECISIÓN.) SIRGAS: Como sistema de referencia se define idéntico al Sistema Internacional de Referencia Terrestre ITRS (International Terrestrial Reference System) y su realización es la densificación regional del marco global de referencia terrestre ITRF (International Terrestrial Reference Frame) en América Latina y El Caribe. Las coordenadas SIRGAS están asociadas a una época específica de referencia y su variación con el tiempo es tomada en cuenta ya sea por las velocidades individuales de las estaciones SIRGAS o mediante un modelo continuo de velocidades que cubre todo el continente. Las realizaciones o densificaciones de SIRGAS asociadas a diferentes épocas y referidas a diferentes soluciones del ITRF materializan el mismo sistema de referencia y sus coordenadas, reducidas a la misma época y al mismo marco de referencia (ITRF), son compatibles en el nivel milimétrico. La conversión de coordenadas geocéntricas a coordenadas geográficas se adelanta utilizando los parámetros del elipsoide GRS80.

ai

S

RI

G

A

S

.

La extensión del marco de referencia SIRGAS está dada a través de densificaciones nacionales, las cuales a su vez sirven de marcos de referencia local.

ef

r

e

n

c

SIRGAS: Es una organización sin ánimo de lucro, cuyos objetivos principales se centran en la definición, realización y mantenimiento de un marco de referencia tridimensional geocéntrico para las Américas, incluyendo un sistema de referencia vertical asociado al campo de gravedad terrestre. Las iniciativas SIRGAS están encaminadas al mejoramiento continuo de sus componentes para estar a la vanguardia en los asuntos geodésicos y satisfacer de una manera más efectiva los requerimientos de sus usuarios.


S

si

et

m

a

d

e

r

e

2013


2015


RESEÑA HISTÓRICA de Referencia) fue El SIRGAS-GTI (Sistema creado en 1993, simultáneamente con el proyecto SIRGAS. Su responsabilidad inicial fue la coordinación de las actividades necesarias para realizar y mantener un marco de referencia en América del Sur. Posteriormente, esta responsabilidad se extendió a todos los países de América y del Caribe, por lo cual el significado del acrónimo SIRGAS cambió de “Sistema de Referencia Geocéntrico para América del Sur” al actual “Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas”. La realización de este objetivo implica:

1. La medición de una red geodésica de alta precisión (nivel milimétrico) de cubrimiento continental. 2. La observación continua del cambio de las coordenadas por efectos de deformaciones corticales, movimientos verticales, terremotos, etc. Estos compromiso s han sido satisfechos mediante:

Dos campañas GPS continentales, una en 1995 (SIRGAS95) y otra en 2000 (SIRGAS2000). Una red de estaciones GNSS de funcionamiento continuo (SIRGASCON), la cual comprende una red continental ( SIRGAS-C), densificación primaria del ITRF en América Latina, y varias redes de densificación (SIRGAS-N), que corresponden a los marcos nacionales de referencia.

ai

S

RI

G

A

S

.

Desde 2005, el SIRGAS-GTI promueve dos iniciativas que pretenden: 1. Cualificar la capacidad técnica de los países latinoamericanos y del Caribe en los asuntos relacionados con los sistemas geodésicos de referencia modernos. 2. Aprovechar, más allá del mantenimiento del marco de referencia, la infraestructura observacional de SIRGAS. Para el efecto, el SIRGAS-GTI está concentrado en:  La instalación de centros de análisis SIRGAS bajo la responsabilidad de instituciones latinoamericanas.  El uso de las observaciones SIRGAS para estudios atmosféricos (ionosfera y troposfera). Como resultado de estas actividades, actualmente se cuenta con: Un Centro de Análisis Ionosférico de SIRGAS, el cual opera en de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP, Argentina) y un Centro de Análisis Experimental de la Atmósfera Neutra (CIMA, Argentina). Nueve Centros Locales de Procesamiento de SIRGAS bajo la responsabilidad de Instituciones Latinoamericanas, a saber: CEPGE (Ecuador), CNPDG-UNA (Costa Rica), CPAGS-LUZ (Venezuela), CIMA (Argentina), IBGE (Brasil), IGAC (Colombia), IGM (Chile), IGN-Ar (Argentina), INEGI (México) y SGM-Uy (Uruguay); Dos Centros de Combinación SIRGAS: IBGE (Brasil), IGS-RNAAC-SIR (DGFITUM, Alemania).


S

si

et

m

a

d

e

r

e

ef

r

e

n

c

2013


2015


ESTRUCTURA OPERATIVA DE SIRGAS SIRGAS es miembro de la Subcomisión 1.3 (Marcos de Referencia Regionales) de la Comisión 1 de la IAG (Asociación Internacional de Geodesia) y es un Grupo de Trabajo de la Comisión de Cartografía del IPGH (Instituto Panamericano de Geografía e Historia). Los asuntos administrativos son coordinados por el Comité Ejecutivo, el cual depende del Consejo Directivo, cuerpo principal de la organización. Las políticas y recomendaciones oficiales de SIRGAS son aprobadas y emitidas por el Consejo Directivo, el cual, al estar compuesto por un representante de cada país miembro, uno de la IAG y uno del IPGH, también se encarga de transmitir las recomendaciones SIRGAS a las entidades nacionales responsables de los sistemas locales de referencia. Las actividades científicas y técnicas son coordinadas por los Grupos de Trabajo en colaboración con el Consejo Científico y los representantes de la IAG y el IPGH S

RI

G

A

S

.

ai c n e r ef e r e d a m et si S


2013


2015


REALIZACIONES SIRGAS La primera realización de SIRGAS (SIRGAS95) corresponde al ITRF94, época 1995.4 y está dada por una red GPS de alta precisión con 58 estaciones distribuidas sobre América del Sur. Esta red fue reocupada en el año 2000, extendiéndose a los países del Caribe y de Centro y Norte América. Por esta razón, el significado original del acrónimo SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para América del Sur) cambió a Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas. La segunda realización de SIRGAS (SIRGAS2000) incluye 184 estaciones y corresponde al ITRF2000, época 2000.4. La precisión de las coordenadas de estas dos realizaciones está entre ±3… ±6 mm. SIRGAS95:

La primera campaña GPS de SIRGAS fue llevada a cabo entre el 26 de mayo y el 4 de junio de 1995. Ésta incluyó 58 estaciones distribuidas en América del Sur y su medición fue posible gracias al esfuerzo combinado de entidades suramericanas, europeas y norteamericanas que pusieron a disposición los equipos GPS y operadores necesarios para toda la red. Las mediciones fueron procesadas independientemente por el DGFI (Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut) y NIMA (US National Imagery and Mapping Agency, actualmente NGA: National Geospatial-Intelligence Agency). DGFI utilizó el software Bernese, v. 3.4 con algunas modificaciones implementadas por ese Instituto, mientras que NIMA trabajó con el software GIPSY/OASIS II. La comparación de las soluciones a través de una transformación de similitud de siete parámetros (transformación de Helmert) arrojó como máxima diferencia 3,5 cm con RMS de ±1,0 cm en X, ±1,4 cm en Y y ±0,7 cm en Z. Las principales causas de estas discrepancias se basan en que se utilizaron diferentes efemérides satelitales en los procesamientos individuales y en que la dependencia de las variaciones de los centros de fase con respecto al ángulo de elevación no fueron tenidos en cuenta en la solución de NIMA. La solución final combinada de SIRGAS95 está referida al ITRF94, época 1995.4.


S

si

et

m

a

d

e

r

e

ef

r

e

n

c

ai

S

RI

G

A

S

.

2013


2015


SIRGAS2000

La segunda campaña de SIRGAS fue adelantada entre el 10 y el 19 de mayo de 2000. Dado que su objetivo primordial era la vinculación de los sistemas de alturas nacionales al ITRF, ésta incluye además de las estaciones SIRGAS95, los mareógrafos de referencia de América del Sur y algunos puntos fronterizos que permiten la conexión directa entre redes de nivelación vecinas. SIRGAS2000 contiene 184 estaciones distribuidas en Norte, Centro y Sur América. Esta red fue calculada por tres cent ros de procesamiento: DGFI (Deutsches Geodätisches Fro schungsinstitut) ,IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) y BEK (Bayerische Kommission für die Internationale Erdmessung), actualmente Kommission für Erdmessung und Glaziologie (KEG). DGFI e IBGE utilizaron elsoftware Bernese, v. 4.0, mientras que BEK trabajó con el software GIPSY/OASIS II. La solución final fue obtenida a partir del ajuste combinado de las coordenadas individuales y sus matrices varianza-covarianza (archivos SINEX) y se refiere al ITRF2000, época 2000.4. RED SIRGAS DE OPERACIÓN CONTINUA: La realización (materialización) de SIRGAS se adelantó inicialmente, mediante dos campañas GPS, la primera en 1995 (SIRGAS95) con 58 estaciones; la segunda en 2000 (SIRGAS2000) con 184 estaciones. Actualmente, SIRGAS está materializado por una red de estaciones GNSS de funcionamiento continuo con coordenadas de alta precisión (asociadas a una época específica de referencia) y sus cambios a través del tiempo (velocidades de las estaciones). La red SIRGAS de funcionamiento continuo (SIRGAS-CON) está compuesta en la actualidad por cerca de 400 estaciones, de las cuales 59 pertenecen a la red global del IGS. La operatividad de SIRGAS-CON se fundamenta en la contribución voluntaria de más de 50 entidades, que han instalado las estaciones y se ocupan de su operación adecuada para, posteriormente, poner a disposición de los centros de análisis la información observada.


S

si

et

m

a

d

e

r

e

ef

r

e

n

c

ai

S

RI

G

A

S

.

2013


2015


Dado que los países latinoamericanos están mejorando sus marcos geodésicos de referencia mediante la instalación de un número mayor de estaciones GNSS de operación continua y, teniendo presente que dichas estaciones deben ser integradas consistentemente en el marco de referencia continental, la red SIRGAS-CON comprende: Una red de cobertura continental (SIRGAS-C), densificación primaria del ITRF en Latinoamérica, con estaciones estables, de funcionamiento óptimo, que garantizan consistencia, perdurabilidad y precisión del marco de referencia a través del tiempo. S

.

Redes nacionales de referencia (SIRGAS-N), que densifican la red continental y proveen acceso al marco de referencia a nivel nacional y local. Tanto la red continental como las nacionales tienen las mismas características y calidad y cada estación es procesada por tres centros de análisis. DENSIFICACIONES NACIONALES DE SIRGAS

e

ef

r

e

n

c

ai

S

RI

G

A

Inmediatamente después de la campaña SIRGAS95, los países de América del Sur se concentraron en la modernización de los datum geodésicos locales mediante la densificación nacional de la red SIRGAS y la determinación de los parámetros de transformación necesarios para migrar al nuevo sistema SIRGAS la información geográfica asociada a los datum antiguos. Inicialmente, estas densificaciones fueron realizadas a través de redes pasivas (conformadas por pilares); actualmente dichas densificaciones están dadas por estaciones GNSS de funcionamiento continuo. Las actividades referentes a las densificaciones nacionales y a la adopción oficial de SIRGAS por parte de los países miembros son coordinadas por el SIRGAS-GTII: SIRGAS en el ámbito nacional. Estaciones sirgas95 Estaciones SIRGAS de operación contínua


S

si

et

m

a

d

e

r

2013


2015


Características SIRGAS- PERU Datum Horizontal Provisional (PSAD56) Por muchos años, la mayoría de países utilizaban datum locales cuya finalidad era buscar el elipsoide de referencia que mejor se acople a la zona de interés y así se adopta como datum horizontal oficial en nuestro país el PSAD56 que tiene como punto de referencia el internacional de Hayford y su punto origen es La Canoa ubicado en la Venezuela.

. S A G RI S ai c n e r ef e r e d a m et si S


2013


2015


En el Perú hay tres estaciones.

. S A G RI S ai c n e r ef e r e d a m et si S


2013


2015


. S A G RI

BIBLIOGRAFÍA http://ingecivilcusco.blogspot.com/2009/09/sistema-geodesico-mundial-1984wgs84.html

c

ai

S

http://rap.uca.es/web_RAP/documentacion/Sistemas_de_referencia_y_proyec ciones_cartogr%C3%A1ficas.pdf

r

e

ef

r

e

n

http://www.sirgas.org/index.php?id=64

m

http://www.sirgas.org/index.php?id=49

S

a

d

e

http://www.sirgas.org/index.php?id=53 http://www.sirgas.org/index.php?id=76 http://www.sirgas.org/index.php?id=77 http://www.sirgas.org/index.php?id=61 http://www.sirgas.org/index.php?id=55 or


si

et

Sistema de Referencia- PERU

Recommend Documents