GEODESIA SATELITAL La Geodesia es una ciencia, que desde la antigüedad, se ha dedicado al estudio de la medida y forma d
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GEODESIA SATELITAL La Geodesia es una ciencia, que desde la antigüedad, se ha dedicado al estudio de la medida y forma del globo terráqueo, adaptándose a las necesidades de la época, confeccionando planos y mapas, así como cartas para aplicaciones específicas como las geológicas e hidrográficas. La Geodesia Satelital es un conjunto de tecnología de posicionamiento de puntos de control terrestre geodésicos que permite a través del uso del sistema GPS o cualquier otro sistema geodésicos satelital, establecer redes de apoyo topográficas debidamente geo referenciados. ANTECEDENTES Con el rápido aumento de la tecnología industrial después de la Segunda Guerra Mundial hubo la necesidad de mejorar la información geodésica. Las principales encuestas y técnicas de posicionamiento eran todavía laboriosas y difíciles, así como peligrosas, en las partes más inaccesibles del mundo. (Smith, 138) Había una necesidad de integrar las encuestas a nivel mundial para relacionar los principales puntos de referencia de los diferentes continentes. Técnicas de estudio tradicionales no eran suficientes sin la inyección de un nuevo enfoque. Los desarrollos de cohetes durante la guerra permitieron el estímulo requerido. VINCULACIÓN CON EL GPS La geodesia es una de las ciencias más antiguas cultivada por el hombre. Su objetivo es el estudio y determinación de la forma y dimensiones de la Tierra, de su campo de gravedad, y sus variaciones temporales. Se trata de una ciencia fundamentada en la física y en las matemáticas, cuyos resultados constituyen la base geométrica para otras ramas del conocimiento geográfico. La geodesia es básica en la determinación de la posición de los puntos en la superficie de la Tierra y una de sus mayores utilidades, desde un punto de vista práctico, es que mediante sus técnicas es posible representar cartográficamente territorios muy extensos. UTILIZACIÓN DEL GPS (MÉTODO DE TRIANGULACIÓN) El método de triangulación es la mejor forma en la que trabaja el GPS, este conlleva una serie de pasos, que podríamos imaginar muy complicados; pero realmente se puede resumir en los 5 siguientes pasos: Triangulación desde los satélites: Nuestra posición se calcula en base a la medición de las distancias a los satélites Matemáticamente se necesitan cuatro mediciones de distancia a los satélites para determinar la posición exacta En la práctica se resuelve nuestra posición con solo tres mediciones si podemos descartar respuestas ridículas o utilizamos ciertos trucos.
Se requiere de todos modos una cuarta medición por razones técnicas que luego veremos. a. Midiendo la distancia: La distancia al satélite se determina midiendo el tiempo que tarda una señal de radio, emitida por el mismo, en alcanzar nuestro receptor de GPS. Para efectuar dicha medición asumimos que ambos, nuestro receptor GPS y el satélite, están generando el mismo Código Pseudo Aleatorio inexactamente el mismo momento. Comparando cuanto retardo existe entre la llegada del Código Pseudo Aleatorio proveniente del satélite y la generación del código de nuestro receptor de GPS, podemos determinar cuánto tiempo le llevó a dicha señal llegar hasta nosotros. Multiplicamos dicho tiempo de viaje por la velocidad de la luz y obtenemos la distancia al satélite. b. Control perfecto del tiempo: Un tiempo muy preciso es clave para medir la distancia a los satélites Los satélites son exactos porque llevan un reloj atómico a bordo. Los relojes de los receptores GPS no necesitan ser tan exactos porque la medición de un rango a un satélite adicional permite corregir los errores de medición. c. Conocer donde se encuentran los satélites: Para utilizar los satélites como puntos de referencia debemos conocer exactamente donde están en cada momento. Los satélites de GPS se ubican a tal altura que sus órbitas son muy predecibles. El Departamento de Defensa controla y mide variaciones menores en sus órbitas. La información sobre errores es enviada a los satélites para que estos a su vez retransmitan su posición corregida junto con sus señales de tiempo. d. Corrección de errores: La ionosfera y la troposfera causan demoras en la señal de GPS que se traducen en errores de posicionamiento. Algunos errores se pueden corregir mediante modelación y correcciones matemáticas. La configuración de los satélites en el cielo puede magnificar otros errores El GPS Diferencial puede eliminar casi todos los errores
APLICACIONES DE LA GEODESIA SATELITAL El GPS tiene una variedad de aplicaciones en tierra, en el mar y en el aire. Básicamente, el GPS se puede utilizar en todas partes menos donde es imposible recibir la señal como el interior de la mayoría de los edificios, en las cuevas y otros lugares subterráneos y submarinos.
En la construcción En las comunicaciones y transportes El GPS aplicado al automovilismo Aplicación en la aviación
OPERACIONES TERRESTRES: •Control Geodésico. •Replanteo de localizaciones. •Apoyo a redes gravimétricas. •Ubicación de señales de corrosión en tuberías enterradas. • Demarcación de zonas de seguridad. • Operaciones catastrales BIBLIOGRAFÍA Smith, R. (1997). Introduction to Geodesy: The History and Concepts of ModernGeodesy. New York, NY: John Wiley & Sons, Inc. P. 138 - 139. Escalante M.G.(2009) APLICACIONES DE LOS SISTEMAS GPS Y DGPS,Recuperado el 11/11/2013 enhttp://www.oocities.org/es/mari0411ve/aplicacionesdelosgps.htm Fernández, E. (2008).Comparación en el posicionamiento global por el métodoanalítico y por el método de pseudorangos. Memoria para obtener título deLicenciado en Ingeniería Topográfica y Geodésica, Facultad de Ingeniería,Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México.
SISTEMAS GLOBALES DE COORDENADAS Permiten definir posiciones sobre la superficie de la Tierra. El más comúnmente usado sistema a nivel Mundial es el de la latitud, longitud y altura. El primer meridiano y el ecuador son los planos que definen la latitud y la longitud. Dentro de un sistema cartesiano global las coordenadas están expresadas en función de los ejes X Y Z, del cual su origen es el centro de masas de la Tierra. El eje Z es paralelo al eje de rotación terrestre, el eje X a su vez es paralelo al meridiano de Greenwich y por último el eje Y es perpendicular al plano XOZ. PARTES DEL SISTEMAS GLOBALES DE COORDENADAS: LA LATITUD GEODÉSICA: La latitud geodésica de un punto, es el ángulo desde el plano ecuatorial a la dirección vertical de la línea normal al elipsoide de referencia. LA LONGITUD GEODÉSICA: La longitud geodésica de un punto es el ángulo que forma el meridiano que pasa por el punto con el meridiano origen en sentido dextrógiro. LA ALTURA ELIPSOIDAL: La altura elipsoidal de un punto es la distancia desde el elipsoide de referencia al punto en dirección normal al elipsoide. SISTEMAS DE REFERENCIA GEODESICOS Un sistema de referencia geodésico es un recurso matemático que permite asignar coordenadas a puntos sobre la superficie terrestre. Son utilizados en geodesia, navegación, cartografía y sistemas globales de navegación por satélite para la correcta georreferenciación de elementos en la superficie terrestre. Estos sistemas son necesarios dado que la Tierra no es una esfera perfecta.
SISTEMAS DE REFERENCIAS GEODESICOS Estos son algunos ejemplos de los sistemas geodésicos más utilizados:
WGS84, Sistema geodésico mundial que data de 1984. ED50, Datum europeo de 1950. ETRS89, Sistema de referencia terrestre europeo de 1989 muy similar al WGS84. NAD83, Datum estadounidense de 1983 el cual es muy similar al WGS84. PSAD56, Datum provisional sudamericano de 1956. SIRGAS, Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas. SISTEMAS DE COORDENADAS
Conjunto de valores que definen exactamente la posición de puntos sobre un sistema de referencia determinado Sistema de coordenadas Astronómicas Globales: (Φ, Ʌ, W)
Sistema de coordenadas cartesianas tridimensionales: (X, Y, Z)
Sistema de coordenadas geográficas elipsoidales: (φ,λ, h)
Sistema de coordenadas planas UTM (X UTM, Y UTM, h) BIBLIOGRAFIA https://es.scribd.com/document/315928739/geodesia-satelital-unamba-MACApdf https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_referencia_geod%C3%A9sico https://es.slideshare.net/MECAWENDIOS/sistemas-de-coordenadas-47090392