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Uso del GPS en topografia

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Jose Zazueta Noriega

on 10 June 2015

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Transcript of Uso del GPS en topografia

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.

SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
G.P.S

Avendaño Yorman, Barrios Yeselis, Cervantes Leonardo, Montes De Oca Karla, Morales Alba, Rodriguez Humberto, Solis luis
INTRODUCCION
El gps se basa en una constelacion de 24 satelitesalrededor de la tierra el cual envia señales a cualquier receptor gps que se encuentre en ella. dichos satelites se encuentran en 6 planos orbitales que giran a una altura aproximada de 20.200km
RESEÑA HISTORICA
En 1973 empezo a operar el sistema de posicionamiento global (GPS) NAVSTAR fue desarrollapo por el dpto de defensa de los estados unidos
DEFINICION
SISTEMA QUE PERMITE DETERMINAR EN TODO EL MUNDO LA POSCION DE UN OBJETO
TIPOS DE GPS
Gps Submetrico
Navegadores
Gps monofrecuencia de codgo y fase
Gps doble frecuencia
1. Determinacion de la posicion
2. Determinacion de las distancias
es igual a la multiplicacion de la velocidad de la señal de radio que envia el satelite por el tiempo que tarda en llegar del satelite al receptor
3. Obtencion de la sincronizacion perfecta
los satelites tienen relojes atomicon que son sumamente precisoso y costosos; cada satelite lleva cuatro de ellos para estar seguron que funciones siempre bien. pero los receptores por razones de precio no pueden tener relojes tan precisos
4. DETERMINAR LA POSICION DE CADA SATELITE EN EL ESPACIO.
5. FUENTES DE ERROR
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

COMO FUNCIONA????
ESTACIONES DE REFERENCIA GPS
Continuously Operating Reference Stations: Estas estaciones son conocidas como estaciones de control activo ; En 1998 en USA se tenían 84 estaciones de referencia sin embargo el número de estaciones crece con rapidez.
High Accuracy Reference Network: Es una red de referencia de alta precisión desarrollado por el National Geodetic Survey que en conjunto con el gobierno de USA están estableciendo el sistema en diferentes estados.
SEÑALES DE GPS
Los satélites GPS transmiten las señales en dos tipos de frecuencias de ondas portadoras, (en inglés carrier). Una onda se denomina"L1" y emite en una frecuencia de 1575.42 MHz y transporta, de ahí el nombre "onda portadora", dos tipos de mensaje:

1. El ya conocido Pseudo-Random Code para el tiempo.
2. El mensaje de estado de la señal.

La otra onda se denomina "L2", con una frecuencia de 1277.60 MHz, mucho más preciso en su código PRC que la "L1", se usa sólo para fines militares.

SISTEMAS DE COORDENADAS
La relación que existe entre los satélites y los espacios entre los puntos donde se estacionan los receptores GPS , son especificados en un sistema tridimensional y de coordenadas rectangulares(Provenientes de un foco de la órbita del satélite)
SISTEMA DE COORDENADAS
Convertidor de coordenadas GPS online
SISTEMA DE COORDENADAS
En el eje de las X se toma la linea la linea de los ápsides o recta que une los focos ; En el eje de las Y está en el plano de la órbita; y el eje de las Z es perpendicular a dicho plano.
ERRORES
Atmosfericos
Trayectoria multiple
Satelite
Receptor
Personales
METODOS PARA LEVANTAMIENTO POR GPS
En la práctica los métodos empleados para levantamientos con G.P.S dependen de las capacidades de los receptores usados y del tipo de levantamiento. Algunos procedimientos específicos usados en campo actualmente son:

Posicionamiento relativo estático o levantamiento por G.P.S estático.
Posicionamiento relativo es estático rápido o levantamiento por G.P.S estático rápido.
Levantamiento seudocinemáticos.
Posicionamiento relativo cinemático o levantamiento por G.P.S cinemáticos.
levantamiento por G.P.S cinemáticos en tiempo real.

Posicionamiento relativo estático o levantamiento por G.P.S estático.
En este procedimiento se usan dos (o más) receptores. El proceso comienza con un receptor (llamado receptor base) sitiado en la estación de control existente, mientras que los receptores restantes (llamados receptores móviles) ocupan estaciones con coordenadas desconocidas.
levantamiento por G.P.S estático rápido.
Este procedimiento es similar al levantamiento por G.P.S estático.
excepto que un receptor siempre permanece en la primera estación de control, mientras que los demás receptores se mueven sucesivamente de un punto desconocido a otro siguiente. Para cada punto se le lleva a cabo una sesión de observación, pero las sesiones son más cortas que el método estático.
Levantamiento seudocinemáticos
Este procedimiento también se conoce como el método intermitente o de reocupación y al igual que los otros métodos estáticos, requiere en un mínimo de los receptores
levantamiento por G.P.S cinemáticos
levantamiento por G.P.S cinemáticos en tiempo real.
El levantamiento cinemático en tiempo real (RTK: Real-Time Kinematic), permite que las posiciones de puntos sean determinadas instantáneamente conforme el receptor (o receptores) móvil ocupa cada punto.

Este procedimiento requiere también dos (o más) receptores. Al principio, los receptores tienen que ser inicializados. Este proceso incluye la determinación de la ambigüedad del ciclo.
Un proceso alternativo de inicialización, llamado cambio de antena es también apropiado si solo se dispone de una estación de control.

MERCADO
unas de las principales empresas que hacen levantamiento con gps son:
Topoexplore servicios
Hitos ingenieria
Grupo creydel S.A.S
GEOS S.A.S
Geotopcons Ltda
G.p.s mediciones B/quilla
Topografia & Gis
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS
Localización de lugares.
Información detallada.
Aplicaciones en los navegadores

DESVENTAJAS
Actualización del gps.
Ondas radioactivas.
Costos

APLICABILIDAD
MILITAR
El gps su origen fue para determinar posiciones militares en vehículos, barcos y aeronavegación, también se utiliza para la guía de trayectoria de misiles.
AMBIENTAL
Con ayuda de la tecnología del GPS, se pueden llevar a cabo estudio aéreos de las zonas más impenetrables para evaluar su flora y fauna, topografía e infraestructura humana.
TOPOGRAFICO
El GPS es especialmente útil en el levantamiento de costas y vías fluviales para levantamientos hidrográficos precisos.
PUBLICO EN GENERAL
Monitorear rutas de camiones, ferrocarriles, carros rentados, taxis, etc.
Uso por excursionista, cazadores y ciclistas
Localización de botes de pesca y recreativos
Aplicación de la ley y en vehículos de emergencia
Receptores del GPS instalados en boyas pueden seguir el movimiento y expansión de los derrames de petróleo. Los helicópteros dotados del GPS puede determinar el perímetro de los incendios forestales.
Los topógrafos y cartógrafos figuran entre los primeros en aprovechar el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), ya que hizo aumentar considerablemente la productividad y produjo datos más precisos y fiables.

NAVEGADOR Y GPS: DIFERENCIAS
GPS NAVEGADOR
GPS DIFERENCIAL
GPS PARA EL FUTURO
El futuro del GPS en prácticas topográficas parece estar casi seguro ya que han demostrado confiabilidad y capacidad de lograr mayores precisiones, este sistema se ha utilizado prácticamente en todo tipo de levantamiento.
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO EN RTK
El levantamiento topográfico puede realizarse utilizando el método cinemático en tiempo real RTK (Real Time Kinematic). Para este levantamiento se utilizan 2 receptores con equipo de radio-modem, un trípode rígido, un bastón y un
flexómetro.

Un ejemplo de equipo completo estaría compuesto por:
• Receptor de doble frecuencia en modo RTK.
• Baterías (para la estación de referencia y el receptor móvil).
• Antena de doble frecuencia.
• Terminal para receptor GPS.
• Radio-modem.

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO EN RTK
GEOREFERENCIACIÓN: TRANSFORMACIÓN DE SISTEMA DE REFERENCIA
PLANIFICACION
CAMPO: LOCALIZACION DE VERTICES
OBTENCIÓN DE DATOS: DE LA NUBE DE PUNTOS
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO EN RTK
El levantamiento se lleva a cabo por dos operarios con dos receptores, uno de referencia y otro móvil. Uno de los operadores se encarga de la toma de puntos con el receptor móvil, mientras que el otro operario va realizando los croquis de la zona
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO EN RTK
Al final de cada día los puntos observados en campo se importan al ordenador, observando la nube de puntos para asegurar el haber cubierto toda la zona a
levantar y evitando que queden zonas sin el número de puntos adecuado para una buena edición posterior.
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO EN RTK
EDICIÓN CARTOGRÁFICA: Adquisición de Datos y Producción cartográfica.

COMO HACER UN LEVANTAMIENTO
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