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PROPUESTA DE LA RED GEODESICA EN LA ZONA URBANA DE PRADO-TOL

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Mauricio Saldana

on 11 September 2014

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Transcript of PROPUESTA DE LA RED GEODESICA EN LA ZONA URBANA DE PRADO-TOL

CAPITULO 1. INTRODUCCION
PROPUESTA DE LA RED GEODESICA EN LA ZONA URBANA DE PRADO-TOLIMA (REGEPRA), MEDIANTE EL USO DE PROCEDIMIENTOS SATELITALES.
PRESENTADO POR:

- CLAUDIA HERNADEZ
- AGUSTIN GUTIERREZ
- MAURICIO SALDAÑA

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TITULO DE TECNOLOGO EN TOPOGRAFIA
DIRECTOR DE PROYECTO:
CARLOS RODRIGUEZ R.
ING. TOPOGRAFICO, ESPECIALISTA EN S.I.G

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Mediante el uso de la tecnología GPS se propuso realizar la RED GEODESICA en el municipio de Prado- Tolima, que se denominó
REGEPRA
, y aportar una posible solución a los problemas cartográficos que exige la expansión tanto del casco urbano, como de la zonas rurales aledañas, que tan solo tiene 2 (dos) mojones certificados por el IGAC, los cuales son insuficientes para el desarrollo de proyectos de distintas índoles.
JUSTIFICACION
Cuando una región cuenta con una base cartográfica única y estandarizada tiene los siguientes beneficios:
Evita pérdidas en los recursos económicos destinados al desarrollo de proyectos
VIALES
HIDRAULICOS
AMBIENTALES
ESTRUCTURALES
Excelente base de la actualización del catastro urbano, rural, minero y forestal
Fuente primaria para la correcta ejecución de un plan de ordenamiento territorial (POT),
CONTROL DE ZONAS DE RIESGO
DESARROLLO SOSTENIBLE
MITIGAR PERDIDAS POR FENOMENOS NATURALES
USOS DEL SUELO
Red materializada de vértices de amarre (X, Y y Z) , que facilita cualquier tipo de procedimientos topográficos
OBJETIVOS ESPECIFICOS
OBJETIVO GENERAL
- Proponer y ejecutar la ampliación de la actual RED GEODESICA NACIONAL (MAGNA-SIRGAS), en la zona urbana de Prado-Tolima,




Vincular a REGEPRA (Magna- Sirgas), usando como bases las estaciones de la Red MAGNA-ECO monitoreadas por el IGAC
Establecer las diferencias de altura entre los vértices geodésicos que componen el diseño de REGEPRA
CAPITULO 2. MARCO TEORICO
RESEÑA GENERAL
LOCALIZACION GEOGRAFICA
• Altura sobre el Nivel del Mar : 321 Metros
• Temperatura Media : 26° Centígrados
• Precipitaciones media anual : 2047 mm
• Area Urbana : 97 Hectáreas
• Area Rural : 42.703 Hectáreas

INFORMACION GEOGRAFICA
Plancha IGAC
1:100000 283
1:25000 283-I-D
1:10000 283-I-D-2


ORIGENES DE PROYECCIONES PLANAS
Coordenadas Gauss - Krueger
Código EPSG: 3116
Origen: Bogotá - Central
Latitud Origen: 04° 35' 46.32150” N
Longitud Origen: 74°04'39.02850”W
Falso Norte: 1000000.000
Falso Este: 1000000.000
Escala: 1

CARTESIANAS LOCALES
Nombre: Tolima - Prado - 2008
Latitud origen: 03° 44' 40.21036"
Longitud origen: 74° 55' 59.55630"
Falso norte 905865.503
Falso Este: 904942.14
Plano de Proyección: 326.000
SISTEMA GPS
Este es un sistema espacial para la determinación de coordenadas sobre la superficie terrestre, que utiliza como base el sistema de referencia oficial en el país, que fue adoptado, en Colombia está referido a MAGNA-SIRGAS (Marco Geocéntrico Nacional de Referencia, densificación en Colombia del Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas).
TIPOS DE COORDENADAS MANEJADAS EN COLOMBIA
En Colombia se utilizan básicamente 3 tipos de coordenadas:


MAGNA - SIRGA
Es el sistema de referencia tridimensional en Colombia ( Marco Geocéntrico Nacional de Referencia)
Es la densificación en Colombia de SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas), la cual proviene del marco global ITRF94 (International Terrestrial Reference Frame 1994).
Las coordenadas de los vértices MAGNA, están definidas en la época 1995.4
RED MAGNA-ECO
Es una red de estaciones GNSS, de funcionamiento continuo, monitoreada por el IGAC
CARACTERISTICAS:
Conformada por 34 dispositivos
Archivos cada 24 Horas
Intervalos de grabación: 15 Seg
POSICIONAMIENTO SATELITAL
Es la determinación de la posición de un punto mediante GPS sobre la superficie de la tierra,
Se basa en la medida de la distancia entre el receptor y el satélite, se determina por medidas de diferencia de tiempo
Debido a que en el proceso intervienen dos relojes, el del satélite y el del receptor, las distancias medidas estarán afectadas por los errores de dichos relojes
METODO ESTATICO DIFERENCIAL
En el posicionamiento relativo o diferencial en modo estático se utilizan dos receptores que registran de manera simultánea las señales de varios satélites y donde uno de ellos se encuentra ubicado en un punto cuya posición se ha determinado con anterioridad de manera muy precisa y el otro se coloca en el punto cuya posición se desea obtener.
CAUSAS Y ERRORES MAS COMUNES
-Error por efemérides
- Efecto Multi-camino
- Sincronización de relojes
- Condiciones atmosféricas
- Causas Antropogenicas
CAPITULO 3. METODOLOGIA
CAPITULO 4. RESULTADOS
BUSQUEDAD RED EXISTENE
FLUJOGRAMA
1.BUSQUEDAD DE LA RED EXISTENTE
2.DISEÑO DE RED
3.MATERIALIZACION
4.DISEÑO DE SESIONES
5.POSICIONAMIENTO
GPS
6.POST-PROCESO
Volver nuevamente al Geoportal del IGAC, al mapa MAGNA-ECO
GEOPORTAL
MAGNA-ECO
NAVEGACION
- INGRESAR: http://www.igac.gov.co/geoportal
1
2
- Buscar mapa RED GEODESICA
3
- Descargar certificados
- Ingreso de Coordenadas Geograficas al Navegador
-Con ayuda del formato "DESCRIPCION PUNTO MATERIALIZADO"
- Búsqueda en campo
1
2
3
Ubicar las 2 estaciones mas próximas a PRADO
1
2
REGEPRA ESTA COMPUESTA:
POSICIONAMIENTO INICIAL
RED TIPO 2
Re-posicionamiento de las placas GPS,certificadas por el IGAC
RECORDANDO:
CALIDAD DEL TRIANGULO:
La medida de la calidad del triángulo (abreviada como CT) está determinada:
Donde a, b, c son las longitudes de los lados del triángulo
[0 - 0.5] = TRIANGULO DEGENERADO
[0.5 - 0.99] = TRIANGULO BUENO
[1] = TRIANGULO EQUILATERO
RED TIPO 1
A partir de TT1 y TT2, se densificó RED TIPO 1
CARACTERISTICAS:
4 Vértices nuevos
P1
P2
P3
P4
- Lineas bases inferiores a 5 KM
- Cartografía base, GOOGLE EARTH
- Los Triángulos generados con una buena calidad geométrica
Densificación red tipo 1:
CARACTERISTICAS:
- Contempla puntos para la toma de azimut
- Lineas bases inferiores a 2 KM
- Cubrimiento del área urbana y rural
- Figuras geométricas que cumplen la resistencia de los triángulos
EXPLORACION DE CAMPO
MONUMENTACION
Cartografía base GOOGLE EARTH
GPS Navegador
Lugares óptimos
PLANIFICACION PREVIA
Rutas de acceso
Tiempos de desplazamiento
Vehículos de transporte
Materiales
Personal
Herramientas
Alimentación
CONDICIONES:
Durabilidad
Estabilidad
Accesibilidad
PLACA DE BRONCE
PLACA DE MARCADA
MONUMENTO
INCRUSTACION
RESUMEN DE MATERIALIZACION

REGEPRA
se diseño en 3 sesiones: Sesión 1, Sesión 2 y Sesión 3.
SESION 1
Diseño para el posicionamiento inicial
DEFINEN:
-Tiempos de Rastreo
-Rastreos simultáneos
-Distancia de vectores
-Fechas y horarios
SESION 2
Diseño para el posicionamiento de la red tipo 1
SESION 3
- Conformada por 14 vértices
Diseño para el posicionamiento de la red tipo 2
Se dividió en 7 sub-sesiones:
EJEMPLO SESION 3A
PA1
PA2
PA3
PA4
CALIDAD DEL TRIANGULO
EQUIPOS GPS
CONFIGURACION
POSICIONAMIENTO GPS
FORMATO DE CAMPO DE GPS
- Hora inicio y fin de rastreo
- 5 receptores Marca Topcon, referencia Hiper Lite + doble frecuencia (L1+L2) y multi constelaciones (NAVSTAR y GLONASS)
- Modo de Medición: Estático
- Intervalo de Grabación : 1 Seg
- Mascara de Elevación : 10°
- Se activó la función reducir Multipath
Software PC-CDU
- Ceñirse a los diseños trazados
- Armado y centrado de antenas GPS
- Ejecución 1,2 y 3 Junio de 2013
TT1
TT2
P2
P5
- Altura instrumental
- Diagrama Obstaculos
- Datos del receptor GPS
- Operador o grupo de trabajo
PROYECTO
EPOCA Y COORDENADAS
ALTURA GEOIDAL
3
4
6
5
2
1
INGRESO DE DATOS DE CAMPO
BASE-ROVER
CONTROL:
PROCESAMIENTO DE DATOS
CREACION DEL PROYECTO
CONFIGURACION
- Detecta errores individuales (incoherencias)
7
-Tolerancias
- Uso Horario
- Sistema de Coordenada
- Proyección Plana
IMPORTACION ARCHIVOS
ARCHIVOS DE GPS
Crudos: .TPS
RINEX: O,N
EFEMERIDES
(http://igscb.jpl.nasa.gov/components/prods_cb.html),
1742-1743
Tipo de antena
Atura instrumental (tipo)
Nombre del punto
NINGUNO
HORIZONTAL
VERTICAL
AMBOS
El software procede a calcular mediante algoritmos matemáticos, un ajuste por mínimos cuadrados
AJUSTE DE LA RED
- Ajuste grupal de vectores
- Desviación estándar de los puntos
Época MAGNA-SIRGAS
1995.4
GEOCENTRICAS
MODELO DE VELOCIDADES
DELTA DE DESPLAZAMIENTO
APLICATIVO MAGNA PRO 3.0
TIPOS DE COORDENADAS
H = h – N (1)
7.NIVELACION GEOMETRICA
- Circuitos de nivelación geométrica controlados
- Redundancia de datos (caminos)
- Cota geometrica T-T-I = 326.237 m.sn.m
PAUTAS
AJUSTE POR MINIMOS CUADRADOS
AJUSTE POR NUMERO DE CAMBIOS
T1
T2
T3
T1: 7 CAMBIOS
T2: 22 CAMBIOS
T3: 8 CAMBIOS
37 CAMBIOS
COTA AJUSTADA x M.C P9= 304.758 msnm
COTA CIRCUITO NIVELADO P9= 304.764 msnm
AJUSTE POR NIVELACION CONTROLADA
- Nivelación
- Contra - Nivelación
CAMINO 1
ESTRUCTURA DE DATOS
FICHA TECNICA
RESUMEN FINAL DE COORDENADAS
RESUMEN DE COTAS GEOMETRICAS
DATOS
Información en RINEX
OCCUPATION VIEW
MAP VIEW
TOPCON TOOLS
Precisión Horizontal Precisión Vertical
x Vectores Individuales
- Definir objetivos, roles, formatos a usar, tipos de monumetación antes de ir a posicionar
- Tomar las medidas necesarias para ejecutar las sesiones en los tiempos programados, mediante una constante comunicación entre los grupos de trabajo, y de esta manera no incurrir en gastos adicionales.
- Dar posición geográfica a los vértices IGAC (pasivos), ya que estos pueden presentar desplazamientos por distintos motivos.
- Planeación previa ¡SIEMPRE!, equipos , baterías, transporte, herramientas, materiales, personal.
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFIA
- Aguilera María de Jesús. (2001). Desarrollo de una metodología de cálculo de redes geodésicas observadas mediante GPS. Análisis de la influencia de los métodos de cálculo en la precisión. Universidad de Córdoba, Escuela técnica superior de ingenieros agrónomos y de montes, Córdoba, España.
Instituto Geográfico Agustín Codazzi. (2004).Adopción del Marco Geocéntrico Nacional de Referencia MAGNA-SIRGAS como datum oficial de Colombia.
Instituto Geográfico Agustín Codazzi. (2004).Aspectos Prácticos de la Adopción del Marco Geocéntrico Nacional de Referencia MAGNA-SIRGAS como datum oficial de Colombia.
Instituto Geográfico Agustín Codazzi. (2004). MAGNA-SIRGAS La nueva plataforma de georreferenciación en Colombia.
Pachas Raquel L. (2010) Posicionamiento estático diferencial: errores y post- proceso, Universidad de Los Andes (ULA), Núcleo Universitario Rafael Rangel, Trujillo, Venezuela.
Ramírez Carlos, García José, Bastidas Mary, Cárdenas Jorge, Ramírez Oscar & Loaiza Juan. (2005). Red geodésica de alta precisión tramo Salvajina – la Virginia, Volumen 1. Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, Santiago de Cali, Colombia.
GRACIAS
Coordenadas BASE, SIRGAS
MAGNA SIRGAS PRO, Modulo Ondulación Geoidal
Conformada por 20 vértices geodésicos distribuidos estratégicamente por el casco urbano y rural del Municipio
REGEPRA
(Red Geodésica de Prado)
PRADO
CARECE
De una base sólida que consolide y estandarice los sistemas geográficos cartesianos usados en distintos proyectos
- Insuficiencia en el número de puntos de Control
- Sistemas cartesianos que funcionan de manera independiente, que en casos discrepan unos de otros.
Proponer el diseño de la red REGEPRA conformada por 20 (veinte) vértices geodésicos.
Debido:
y en consecuencia:
Las cartesianas tridimensionales (Geocéntricas)
Las curvilíneas o elipsoidales
Las Proyecciones planas
- Gauss-Krueger
- Cartesianas bidimensionales
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