especificaciÓn tÉcnica posiciÓn horizontal gnsss · 2019. 12. 31. · unidades de distribución....

ESPECIFICACIÓN TÉCNICA POSICIÓN

HORIZONTAL GNSSS

Inserte País/Ciudad/Año

Inserte a quién se le presenta la propuesta

INSERTE TÍTULO DE LA PROPUESTA

Inserte Nombre Propuesta 2

Revisado por:

Ing. Francisco Javier Mora Torres

[email protected]

Ing. Geimy Katherine Urrego

[email protected]

Ing. Alexandra Rodríguez Acosta

Alexandra.rodriguez@ igac.gov.co

Equipo ICDE

Aprobado por:

Ing. José Ricardo Guevara Lima

[email protected]

Coordinador GIT Geodesia

Subdirección Geografía y Cartografía

Instituto Geográfico Agustín Codazzi

CONTENIDO

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCIÓN ......................................................................................................................................6

1. Estructura general y contenido de la especificación técnica de posición horizontal ..................7

1.1. Título de la especificación. ...................................................................................................7

1.2. Objetivo de la especificación ...............................................................................................7

1.3. Identificación del alcance. ................................................................................................. 12

1.4. Fecha. ................................................................................................................................ 12

1.5. Tipo de Fecha. ................................................................................................................... 12

1.6. Responsable ...................................................................................................................... 13

1.7. Normas para consulta. ...................................................................................................... 13

1.8. Términos, definiciones y abreviaturas. ............................................................................. 13

1.9. Abreviaturas. ..................................................................................................................... 13

1.10. Sitio de descarga de la especificación. .......................................................................... 13

1.11. Extensión geográfica (Dominio espacial del proyecto). ................................................ 13

1.12. Descripción del producto. ............................................................................................. 13

2. IDENTIFICACIÓN DEL PRODUCTO DE DATOS. ........................................................................... 14

Consideraciones Iniciales ...................................................................................................... 14

2.1. ................................................................................................................................................ 14

2.2. Planeación del proyecto y especificaciones del levantamiento. ...................................... 18

2.3. Instrumentación. ............................................................................................................... 19

2.4. 2.3 Características de los equipos. ................................................................................... 19

2.4.1. Orden Cero (0): ......................................................................................................... 19

2.4.2. Ordenes uno, dos, tres y cuatro (1, 2, 3 y 4). ............................................................ 20

2.5. Materialización y exploración. .......................................................................................... 20

2.5.1. Exploración. ............................................................................................................... 20

2.5.2. Materialización. ......................................................................................................... 21

2.5.3. Tipos de Materialización. .......................................................................................... 21

2.6. Nomenclatura ................................................................................................................... 25

3. SISTEMA DE REFERENCIA .......................................................................................................... 26

3.1 Sistema de Referencia Espacial ................................................................................................... 26

Tipo de sistema de referencia ................................................................................................... 26

4. CALIDAD DE LOS DATOS ............................................................................................................ 26

Campo de aplicación: Puntos geodésicos ..................................................................................... 26


4.1. Elemento de calidad: Exactitud medida en el tiempo. ..................................................... 26

4.2. Medida .............................................................................................................................. 26

4.3. Método de Evaluación ...................................................................................................... 27

4.4. Resultado cuantitativo ...................................................................................................... 27

4.5. Elemento de calidad: Consistencia dominio. .................................................................... 28

4.6. Medida. ............................................................................................................................. 28

4.7. Método de Evaluación ...................................................................................................... 28

4.8. Resultado cuantitativo ...................................................................................................... 29

4.9. Elemento de calidad: Consistencia conceptual. ............................................................... 29

4.10. Medida. ......................................................................................................................... 29

4.11. Método de Evaluación .................................................................................................. 30

4.12. Resultado cuantitativo .................................................................................................. 30

4.13. Elemento de calidad: Consistencia conceptual............................................................. 30

4.14. Medida. ......................................................................................................................... 30




4.18. Medida. ......................................................................................................................... 31




4.22. Medida. ......................................................................................................................... 33



5. DECLARACIÓN DEL PROCESO DE CAPTURA DE LOS DATOS ...................................................... 34

6. DISTRIBUCIÓN DEL PRODUCTO DE DATOS ............................................................................... 35

6.1. Formato de distribución. ................................................................................................... 35

6.2. Estructura del fichero ........................................................................................................ 35

6.3. Unidades de distribución. ................................................................................................. 36

7. INFORMACIÓN ADICIONAL ....................................................................................................... 37

7.1. Otras disposiciones técnicas para el procesamiento de Estaciones Permanentes. ......... 37

8. METADATO................................................................................................................................ 37


LISTA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 Materialización Estaciones Permanentes ........................ ¡Error! Marcador no definido.

Ilustración 2 Materialización Pilastra ................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Ilustración 3 Materialización Incrustación ............................................ ¡Error! Marcador no definido.

Ilustración 4 Materialización Mojón ..................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Ilustración 5 Descripción Vértice Geodésico ......................................... ¡Error! Marcador no definido.

Ilustración 6 Modelo Nomenclatura ..................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Ilustración 7 Estructura Información de Campo ................................... ¡Error! Marcador no definido.

LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Estructura Nomenclatura ......................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 2 Características Puntos de Control ............................................ ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 3 Precisiones GNSS ...................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 4 Unidades de Distribución ......................................................... ¡Error! Marcador no definido.


INTRODUCIÓN

En virtud de la misión del Instituto Geográfico Agustín Codazzi – IGAC de

producir, investigar, reglamentar, disponer y divulgar la información geográfica,

cartográfica, agrológica, catastral, geodésica y de tecnologías geoespaciales

para su aplicación en los procesos de gestión del conocimiento, planificación y

desarrollo integral del país, se corresponde de conformidad con el Decreto 2113

de 1992, el determinar las especificaciones mínimas para adelantar trabajos

aerofotográficos, fotogramétricos, cartográficos, geodésicos y edafológicos,

determinación de especificaciones que se hace en razón de la proyección de

normas en temas técnicos relacionados con geodesia, fotogrametría, cartografía

básica, geografía ordenamiento territorial, límites de entidades territoriales y

nombres geográficos propone la Subdirección de Geografía y Cartografía con

ocasión del Decreto 1551 de 2009

En cumplimiento a lo anterior, el Grupo Interno de Trabajo de Geodesia (GIT

Geodesia) de la Subdirección de Geografía y Cartografía del IGAC, llevo a cabo la

construcción de la especificación técnica que describe el procedimiento para

obtener un valor de posición horizontal (Latitud, Longitud), que se ajuste a los

órdenes de precisión reglamentados por el IGAC y que se encuentren acorde a

los estándares de calidad Internacionales y regionales.

Los valores de posición horizontal son el insumo principal para la ubicación y

geolocalización de cualquier objeto sobre la tierra, estos son usados tanto por

personas del común como por grandes empresas e instituciones en el ámbito de

la exploración y desarrollo de conocimiento.


1. ESTRUCTURA GENERAL Y CONTENIDO DE LA ESPECIFICACIÓN TÉCNICA DE

POSICIÓN HORIZONTAL.

1.1. Título.

Especificación Técnica de Posición Horizontal

1.2. Fecha.

25 de mayo de 2018

1.3. Tipo de Fecha.

Creación de la Especificación Técnica.

1.4. Responsable.

Entidad Instituto Geográfico Agustín

Codazzi

Ciudad Bogotá

Cargo GIT de Geodesia Departamento Bogotá D.C

Tipo de rol Autor País Colombia

Dirección Kr. 30 No. 48 -51 Teléfono (57 1) 3694100

1.5. Idioma.

Español.

1.6. Categoría temática

Información geocientífica.

1.7. Términos y definiciones.

Altitud: Altura de un determinado lugar o de un punto de la superficie terrestre con

referencia al nivel del mar.


Altura: Distancia vertical entre una superficie de referencia y un punto

determinado.

Ambigüedad: Número entero de ciclos desconocido de la fase portadora

reconstruida contenido en un set intacto de mediciones, desde el paso de un

satélite en un receptor. También conocido como ambigüedad de entero.

Coordenadas: Cada una de las magnitudes que determinan la posición de un punto

en un sistema de referencia. NTC 4611

Coordenada geocéntrica X: Distancia proyectada sobre el eje X, entre el centro de la

Tierra y el punto. El eje X está sobre el plano ecuatorial y su orientación

corresponde con el meridiano de Greenwich.

Coordenada geocéntrica Y: Distancia proyectada sobre el eje Y, entre el centro de la

Tierra y el punto. El eje Y está sobre el plano ecuatorial y a 90° del eje X según la

regla de la mano derecha.

Coordenada geocéntrica Z: Distancia proyectada sobre el eje Z, entre el centro de la

tierra y el punto. El eje Z coincide con el eje de rotación terrestre. Es positivo hacia

el polo norte y negativo hacia el polo sur.

Coordenadas Cartesianas Locales: Sistema de coordenadas planas definidas sobre

una proyección cartesiana local.

Coordenadas Gauss-Krüger: Sistema de coordenadas planas definidas sobre la

proyección oficial de Colombia, Gauss Krüger.

Coordenadas Geográficas: Sistema de coordenadas curvilíneas definidas sobre el

elipsoide de referencia. Se expresan como latitud (lat.) y longitud (lon.), medidas

como distancias angulares desde el meridiano origen y el ecuador respectivamente.

Datum Geodésico: Orientación y ubicación del elipsoide asociado a un sistema

coordenado (X, Y, Z), si éste es geocéntrico se tendrá un Datum Geodésico

Geocéntrico o Global; si es local se tendrá un Datum Geodésico Local.


Datum Vertical: Datum que describe la relación de las alturas o profundidades

relacionadas con la gravedad de la Tierra. (ISO TC/211)

Estación GNSS de operación continua: Punto geodésico de referencia materializado

por un receptor de posicionamiento satelital de doble frecuencia que opera

permanentemente. Su precisión corresponde con la de un punto de referencia.

Cuenta con coordenadas definidas en la época del marco de referencia, pero

también proporciona coordenadas semanales instantáneas (actuales).

Estación pasiva: Punto geodésico de referencia materializado por un monumento,

cuyas coordenadas están definidas en la época del marco de referencia.

Época de referencia: Instante específico de tiempo al cual se refieren las

coordenadas de un punto dado. Debe ser tenida en cuenta ya que la dinámica del

planeta modifica constantemente las coordenadas.

Exactitud Posicional: Describe la cercanía en posición de los objetos en el conjunto

de datos, con respecto a sus posiciones verdaderas (o las asumidas como

verdaderas).

Exactitud Posicional Relativa: Cercanía de las posiciones relativas de los objetos en

un conjunto de datos respecto a las posiciones relativas aceptadas como

verdaderas. La posición relativa o interna se refiere a la posición de un elemento o

conjunto de elementos con respecto a la posición de los demás elementos de este

conjunto.

Latitud (φ): Distancia angular medida a lo largo de un meridiano entre un punto de

la superficie terrestre y El ecuador. Proporciona la localización de un punto al norte

o al sur del Ecuador.

Longitud (λ): Distancia angular entre un lugar cualquiera de la superficie terrestre y

el meridiano de Greenwich. Se expresa con medidas angulares que van desde 0º a

180º al este u oeste de dicho meridiano.

MAGNA-SIRGAS: Marco Geocéntrico Nacional de Referencia. Es la densificación de

SIRGAS, y por tanto del ITRF en Colombia. Está compuesto de un conjunto de

estaciones con coordenadas geocéntricas [X Y Z] de alta precisión y cuyas

velocidades [VX, VY, VZ] (cambio de las coordenadas con respecto al tiempo) son


conocidas, dichas estaciones conforman la materialización del sistema de referencia

global para Colombia. Sus coordenadas están dadas en SIRGAS95 o ITRF94, época

1995.4, está constituida por estaciones pasivas y de funcionamiento continuo.

Resolución 068 de 2005, IGAC.

Marco de Referencia: Red de precisión máxima que realiza o materializa un sistema

de referencia. Está conformado por un conjunto de puntos cuyas coordenadas han

sido definidas sobre el sistema de referencia que materializa, puede ser geométrico

o físico.

Precisión: Medida de repetitividad de un conjunto de medidas (ISIO TC/211). La

precisión está dada por el valor de la desviación estándar calculada para las

diferentes medidas a un valor central y depende de la sensibilidad del equipo

empleado y la habilidad del observador.

Proyección Cartográfica: Sistema utilizado para representar en un plano la

superficie irregular de la tierra, utilizando algoritmos matemáticos basados en una

figura de referencia.

Proyección Cartesiana Local: Proyección cartográfica que utiliza un plano a la altura

media del terreno, como referencia para representar los elementos de la superficie

terrestre. Se utiliza para extensiones en las cuales se considera que la curvatura

terrestre y las diferencias de elevación no generan distorsiones que afecten la

tolerancia en la precisión de la escala.

Punto de Control: Punto materializado cuyas coordenadas fueron obtenidas por

métodos geodésicos y están ligadas a un sistema de referencia.

Red MAGNA-ECO: MAGNA-Estación de Continua Operación. Red de estaciones de

funcionamiento continuo que constituyen el marco de referencia MAGNA.

Sistema de Referencia: Conjunto de convenciones y conceptos teóricos

adecuadamente modelados que definen, en cualquier momento, la orientación,

ubicación y escala de tres ejes coordenados (x, y, z). Dado que un sistema de

referencia es un modelo, éste es materializado mediante puntos reales cuyas

coordenadas son determinadas sobre el sistema de referencia dado, dicho conjunto

de puntos se denomina marco de referencia.


Sistema de Coordenadas: Conjunto de parámetros que permiten definir

inequívocamente la posición de cualquier punto en un espacio geométrico respecto

de un punto denominado origen.

Topografía: Representación gráfica de la superficie terrestre, con sus formas y

detalles, tanto naturales como artificiales. Incluye altimetría y planimetría.

1.8. Abreviaturas.

MAGNA: Marco Geocéntrico Nacional de Referencia.

SIRGAS: Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas.

WGS84: World Geodetic System 1984.

GRS80: Geodetic Reference System 1980.

EPSG: European Petroleum Survey Group.

IGAC: Instituto Geográfico Agustín Codazzi

1.9. Nombre y acrónimo del producto.

Posición horizontal GNSS.

1.10. Referencias normativas.

Resolución 068 de enero 28 de 2005 por la cual se adopta como único Datum

oficial de Colombia el Marco Geocéntrico Nacional de Referencia: MAGNA-

SIRGAS.

Resolución 0399 de junio 8 de 2011 por la cual se definen los orígenes

cartográficos para la proyección Gauss – Krüger, Colombia (Transverse

Mercator).

Resoluciones técnicas y estándares de la Asociación Internacional de Geodesia

(IAG: International Association of Geodesy) que promueven el estudio científico

de la geodesia. http://www.iag-aig.org/index.php?tpl=text&id_c=12&id_t=111

http://www.iag-aig.org/index.php?tpl=text&id_c=12&id_t=111


Resoluciones técnicas, estándares y guías del Comité SIRGAS (Sistema de

Referencia Geocéntrico para las Américas). http://www.sirgas.org/en/sirgas-con-

network/guidelines/

Resoluciones técnicas y estándares del Servicio Internacional GNSS (IGS:

International GNSS Service) http://www.igs.org/library/publications y tener en

cuenta sus productos http://www.igs.org/products

Resoluciones técnicas, estándares y convenciones del Servicio Internacional de

Rotación Terrestre y Sistemas de Referencia (IERS: International Earth Rotation

and Reference Systems Service).

https://www.iers.org/IERS/EN/Publications/TechnicalNotes/tn36.html?nn=9491

2

ISO 19131 Geographic information - Data product specifications

ISO 19157 Geographic information - Data quality

2. CAMPO DE APLICACIÓN DE LA ESPECIFICACIÓN TÉCNICA.

2.1. Objetivo de la especificación.

Establecer los lineamientos técnicos para la determinación de posición horizontal de

puntos sobre la superficie terrestre, mediante la medición relativa de distancias o

variaciones de distancias entre satélites y puntos terrestres (Tecnologías Satelitales -

GPS, GNSS, etc.), ajustadas al Marco Nacional de Referencia (MAGNA SIRGAS),

enmarcados dentro de los estándares de calidad propuestos por la comunidad

internacional.

2.2. Identificación del alcance.

La presente especificación describe los parámetros básicos de precisión y exactitud

que deben cumplir los vértices o puntos geodésicos cuya posición horizontal sea

obtenida por medio de Sistemas Globales de Posicionamiento Satelital (GNSS),

además de los parámetros básicos que se deben tener al momento de realizar la

exploración y materialización de los mismos, dependiendo del grado de precisión que

se requiera.

http://www.sirgas.org/en/sirgas-con-network/guidelines/

http://www.sirgas.org/en/sirgas-con-network/guidelines/

http://www.igs.org/library/publications

http://www.igs.org/products




3. IDENTIFICACIÓN DEL PRODUCTO DE DATOS.

3.1. Identificación del campo de aplicación del producto de datos.

Posición horizontal de los vértices o puntos geodésicos obtenidos por Sistemas Globales de Posicionamiento Satelital (GNSS).

3.2. Título.

Posición horizontal.

3.3. Descripción geográfica (Dominio espacial del proyecto).

La presente especificación rige para todo el territorio colombiano, dado que la

generación y densificación de redes por medio de vértices geodésicos no contempla

límites gubernamentales.

3.4. Descripción informal del producto.

La posición horizontal hace referencia a una localización única sobre la tierra que

puede estar dada o proyectada en un sistema de referencia local o global

(elipsoidal, geocéntrica, planas de Gauss y/o planas cartesianas) según sea el caso.

Comúnmente se encuentra dada por la Latitud y Longitud, las cuales se representan

en grados minutos y segundos tomando como origen el ecuador y/o el meridiano de

Greenwich según sea el caso. Dicha posición tiene la finalidad de dar la ubicación o

localización de cualquier objeto que se encuentre en la superficie terrestre y su uso

depende del usuario final.

La obtención de registros o coordenadas se encuentra sujeta al tipo de vértice, ya

que mientras una estación de la red MAGNA - ECO obtiene coordenadas diarias y

soluciones semanales, los vértices de la red Pasiva cuentan con registros de una a

ocho horas en una sola toma de datos (un día), con lo cual se tendría una sola

coordenada para un momento dado que por medio del uso del modelo de

velocidades regional se podría llevar a cualquier época o instante determinado

según las necesidades del usuario.

4.


5. IDENTIFICACIÓN DEL PRODUCTO DE DATOS.

5.1. Consideraciones Iniciales

Se debe tener en cuenta que los vértices geodésicos deben cumplir ciertas

características, tanto de materialización, captura de información, procesamiento y

resultados para denominarse o encasillarse dentro de un orden determinado. Dichos

órdenes van desde el cero, siendo este las estaciones correspondientes a la red

MAGNA ECO, hasta el orden cuatro, los cuales son puntos materializados que dado

su procesamiento y tipo de materialización no se pueden utilizar para proyectos

geodésicos pero son aptos para proyectos topográficos y cartográficos. Los órdenes

o tipos de punto se encuentran caracterizados de la siguiente manera. Los órdenes o

tipos de punto se encuentran caracterizados de la siguiente manera.

Punto de Control Horizontal de Orden Cero (0): Es el conjunto de estaciones

continúas procesadas semanalmente, mediante un software especializado que

permita el uso de efemérides satelitales precisas distribuidas por el IGS. Al igual que

permite definir las incógnitas que pueden incluirse en las ecuaciones de observación

y, por tanto, pueden ser estimadas simultáneamente durante el ajuste junto con las

coordenadas de la estación. Entre dichas variables pueden mencionarse como

ejemplo los efectos ionosféricos y troposféricos o la influencia de la carga

atmosférica y oceánica sobre las coordenadas de la estación.

Dichos vértices cuentan con un rastreo permanente, es decir que se mantiene un

rastreo continuo sobre un punto o vértice determinado. Las especificaciones

mínimas que deben cumplir los equipos se encuentra en la sección ¡Error! No se

encuentra el origen de la referencia. Características de los equipos.

Punto de Control Horizontal de Orden Uno (1): Es el conjunto de vértices

directamente vinculados a dos o más estaciones de orden superior, en una campaña

de observación. Estos puntos sirven como base de segundo nivel de precisión en la

determinación de nuevos puntos de control geodésico, topográfico y las

aplicaciones cartográficas básicas o temáticas. En Colombia, estos puntos son los

contenidos en la red pasiva MAGNA-SIRGAS fundamental.

El tiempo de rastreo deberá ser mayor a un día (veinticuatro horas) y menor a diez

días (240 horas) en tiempo de rastreo ininterrumpido. Se debe tener en cuenta que,

si este punto hace parte de una red con múltiples puntos, las observaciones deben

realizarse de forma simultánea.


Puntos De Control Horizontal De Orden Dos (2): Es el conjunto de vértices

directamente vinculados a dos o más estaciones de orden superior (MAGNA o

MAGNA-ECO), en una campaña de observación. Estos puntos sirven como base de

tercer nivel de precisión para la determinación de nuevos puntos de control

geodésico, topográfico y las aplicaciones cartográficas básicas o temáticas, estos se

caracterizan por ser materializaciones que cuentan con tiempos de rastreo y

materialización de tipo pilastra.

El tiempo de rastreo deberá ser mayor a ocho horas y menor a veinticuatro en

tiempo de rastreo ininterrumpido.

Puntos De Control Horizontal De Orden Tres (3): Es el conjunto de vértices

directamente vinculados a dos o más estaciones, de órdenes superiores, en una

campaña de observación para densificaciones locales con precisión media utilizando

Efemérides precisas distribuidas por el IGS. Estos puntos sirven como base de cuarto

nivel de precisión para la determinación de nuevos puntos de control topográfico y

aplicaciones cartográficas.

Las observaciones deberán realizarse de forma simultánea, con un tiempo de

medición entre 2 h y 8 h, dependiendo de la distancia a la base ya que el tiempo de

rastreo es proporcional a la distancia.

Los tipos de materializaciones para cada orden se encuentran dados en la sección

¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. Materialización (Ver anexo).

5.2. Precisiones.

La precisión del vértice se encuentra dada según su tipo de posicionamiento y estos se pueden definir de la siguiente manera.

Posicionamiento Absoluto, tipo de posicionamiento donde no se realizan

correcciones por parte de otro equipo satelital, es decir, tan solo se obtiene el valor

o posición que capture el receptor de las constelaciones satelitales GNSS. La

Precisión de la posición dependerá del equipo GNSS utilizado, la localización

(Cubrimiento del receptor, multipath, entre otros.), y el tiempo de observación

(entre mayor sea el tiempo de observación, su precisión será mejor), condiciones

atmosféricas, mascara de elevación y GDOP. La aplicación principal de esta se da

para navegación en tiempo real y localización.


Posicionamiento Relativo, Proceso por el cual se determina una diferencia relativa de

coordenadas entre dos receptores GNSS, los cuales realizan mediciones

simultáneas. Es decir, se tendría un levantamiento estático en el cual dos equipos

GNSS realizan un rastreo simultáneo, pero un equipo se sitúa en un punto con

coordenadas conocidas (Vértice Geodésico) y el otro con coordenadas a determinar.

Estas se obtienen por medio de un procesamiento en oficina y su resultado

dependerá de los insumos utilizados en el procesamiento (efemérides, soluciones

semanales de estaciones permanentes, archivo de antenas, modelos de retardos

atmosféricos, entre otros).

Teniendo en cuenta dichos tipos de posicionamiento, sus precisiones para cada orden se

encuentran dadas en de la siguiente manera.

Tabla 3 Precisiones GNSS

Dependiendo de las precisiones dadas y las características descritas anteriormente, se

presenta a continuación una tabla con las características principales de dichos órdenes.

Tipo

Punto de

Control

(orden)

Precisión

Absoluta

Precisión

Relativa

Min

(m)

Max

(m)

Min

(m)

Max

(m)

Cero 0,001 0,010 0,001 0,005

Uno 0,011 0,020 0,006 0,010

Dos 0,021 0,040 0,011 0,020

Tres 0,041 0,060 0,021 0,030


Tipo Punto de

Control u Orden

Características

Cero (0)

Tiempo de medición: Continuo.

Red asociada: Estaciones permanentes (MAGNA-ECO).

Nota. Se requiere de software que permita definir

parámetros asociados a la troposfera e ionosfera para el

desarrollo del cálculo.

Uno (1)

Tiempo de medición: Mayor a veinticuatro horas (24) horas

y menor a 10 días en tiempo de rastreo ininterrumpido. *

Red asociada: Red Pasiva Fundamental.

*Nota: En el caso en que el punto sea parte de una red con

múltiples puntos, las observaciones deberán realizarse de

forma simultánea.

Dos (2)

Tiempo de medición: Entre ocho (8) y veinticuatro horas

(24) de forma ininterrumpida.

Red asociada: Pasiva (Pilastras)



forma simultánea.


Tab

la 4

Car

acte

rísticas Puntos de Control.

5.3. Planeación del proyecto y especificaciones del levantamiento.

La planeación de proyectos que contemplen información de posición horizontal por

medio de tecnologías satelitales se desarrollan dependiendo de la necesidad de los

usuarios, dado que depende del grado de precisión y aceptación que se necesite. Sin

embargo, se presentan algunos parámetros básicos que se deben tener en cuenta a la

hora de realizar dichos levantamientos.

Como primera medida se debe preparar los insumos necesarios para realizar la

exploración y posible materialización de vértices, ya sean de apoyo para levantamientos

o redes geodésicas, dichos insumos constan de lo siguiente.

- Localización de estaciones permanentes cercanas que permitan mejorar la

calidad de los productos.

- Búsqueda y recopilación de vértices geodésicos asociados a la red pasiva del país

que cuenten con coordenadas conocidas o calculadas anteriormente (Bases). Los

cuales servirán de apoyo para el rastreo de nuevos vértices.

- Generación de un esquema que permita observar la posible localización de los

vértices a materializar y/o a ocupar.

Tres (3)

Tiempo de medición: Entre dos (2) y ocho (8) horas de

forma ininterrumpida *

Red asociada: Pasiva**



forma simultánea.

**Nota : Al realizar el cálculo, la longitud o distancia

máxima permitida para las líneas base será de 30 km.


- Anexar formatos de captura de información (Hojas de Campo), y formatos de

descripciones de acceso al vértice. (Se adjuntan dichos formatos al presente

documento).

- Demás que considere necesarios.

Al tener dicha información se debe realizar la exploración de los vértices en terreno,

teniendo en cuenta cuales son los que más se ajustan a las necesidades del

levantamiento (Tiempos de rastreo, horizonte del vértice, estabilidad del mismo, entre

otros), y de ser necesario observar las posibles zonas de materialización de nuevos

vértices. El tiempo de rastreo deberá ser simultaneo, es decir que tanto el equipo que se

encuentre en Base como el equipo en Móvil deben capturar información en el mismo

intervalo de tiempo.

El tiempo de rastreo se tomará teniendo en cuenta la distancia entre la base y los puntos

a rastrear, aunque este no se encuentra definido en la normatividad colombiana y es un

valor que se rige más por experticia de los operadores, se sugiere que este debe ser el

resultado de multiplicar cinco minutos por cada kilómetro existente entre la base y el

punto, a dicho valor se le debe sumar quince minutos adicionales para asegurar un

tiempo mínimo de rastreo.

Teniendo en cuenta dichas características se procede a realizar el levantamiento en

modo estático.

5.4. Instrumentación.

En el procesamiento de datos GNSS se debe tener en cuenta la característica de los

equipos y así mismo la calidad de su medición. Es por ello que se plantean los siguientes

parámetros básicos para el uso de equipos de posicionamiento GNSS según el orden al

que se desea asociar el o los vértices geodésicos.

5.5. Características de los equipos.

5.5.1. Orden Cero (0):

- Equipos GNSS de doble frecuencia para rastreo continúo o mejores,

preferiblemente provistos de antena tipo choke ring compatible con

IGS. *

- Los dispositivos deben cumplir con los requerimientos y disposiciones

dictaminados por la Directiva 1999/5/EC y el documento


“Especificaciones Técnicas Equipos GNSS, adjunto al presente

documento”.

* Para más detalles, revisar el documento de Especificaciones Técnicas

para Estaciones de Posicionamiento Continuo.

5.5.2. Ordenes uno, dos, tres y cuatro (1, 2, 3 y 4).

- Equipo de rastreo GNSS de doble frecuencia de tipo geodésico

- Los dispositivos deben cumplir con los requerimientos y disposiciones

dictaminados por la Directiva 1999/5/EC.

- Los parámetros de corrección para la antena GNSS utilizada debe

encontrarse adscritos en la NOAA.

5.6. Materialización y exploración.

5.6.1. Exploración.

El proceso de exploración consiste en la búsqueda y localización de vértices geodésicos

directamente en campo, teniendo como referencia las descripciones generadas al

momento de materializar el vértice, como se menciona en el numeral anterior. Si dicho

vértice no fue posible ubicarlo en campo y se puede soportar que fue destruido, se

reporta en el Formato “F30100-18/14.V2 Reporte de puntos geodésicos destruidos” a la

entidad u organismo encargado del almacenamiento de la información.

Si se denota algún cambio en el entorno general del vértice se debe realizar la

actualización de la descripción.

De ser necesaria la materialización de un nuevo vértice se debe realizar una nueva

exploración en la cual se determinará el sitio más adecuado para su localización, esto

con el fin de garantizar que la información obtenida durante la captura y el

procesamiento sea la más exacta y precisa posible, dichos parámetros se encuentran en

el P30100-08/17.V1 Manual de procedimientos exploración y materialización de Vértices

Geodésicos, numeral 5.3.5.


5.6.2. Materialización.

La materialización de vértices geodésicos mantiene varios aspectos a tener en cuenta,

tales como la finalidad del vértice, precisión requerida, disponibilidad de infraestructura

y equipos a utilizar tanto durante el levantamiento como en el procesamiento del

mismo, por esta razón se sugiere tener presente la finalidad del levantamiento para el

desarrollo de la materialización, ya que sus costos pueden llegar a ser elevados para la

precisión necesitada.

La presente especificación contempla la materialización de vértices de todos los

órdenes, comenzando por las estaciones de funcionamiento continuo hasta llegar a los

vértices que por su grado de precisión tan solo pueden dar soporte a procesos de

levantamientos topográficos y catastrales. A continuación, se realiza una breve

descripción del tipo de materialización, las especificaciones de las mismas se encuentran

dadas en el documento P30100-08/17.V1 Manual de procedimientos exploración y

materialización de Vértices Geodésicos, anexo al presente documento.

5.6.3. Tipos de Materialización.

- Monumentación de Estaciones de Funcionamiento Continuo (CORS)

La materialización de las CORS se debe realizar al nivel del piso, es decir que

estas no se deben encontrar en edificios y/o estructuras que generen errores o

problemas al momento de capturar la información. Además de que se debe

contar con personal capacitado que permita realizar el descapote de la zona y la

excavación de la misma, como se observa en la siguiente imagen. Además, se

debe tener en cuenta las demás especificaciones dadas en el documento

“Materialización de Estaciones de Funcionamiento Continuo (CORS)”, anexo a la

presente especificación.


Ilustración 1 Materialización Estaciones Permanentes

- Pilastras.

Para la materialización de dichos vértices se debe realizar la materialización de

una estructura en forma tronco-piramidal, estos tienen una altura de 1,6 m, de

los cuales 0,6 m sobresalen sobre la superficie. Cuentan con una varilla de acero

de 2 m de largo, sobre cuyo centro se realiza la determinación de coordenadas,

como se observa en la siguiente imagen. Además, se debe tener en cuenta las

demás especificaciones dadas en el Manual de Procedimientos “Exploración y

Materialización de Vértices Geodésicos”, anexo a la presente especificación.


Ilustración 2 Materialización Pilastra

- Mojones

Para este tipo de vértices se realiza una materialización cúbica, que tiene una

altura de 0,8 m de los cuales 0,2 m sobresalen sobre la superficie. Cuentan con

una varilla de acero de 1,32 m de largo, sobre cuyo centro se realiza la

determinación de coordenadas y alturas. Además, se debe tener en cuenta las

demás especificaciones dadas en el Manual de Procedimientos “Exploración y

Materialización de Vértices Geodésicos”, anexo a la presente especificación.

Ilustración 3 Materialización Mojón

- Incrustaciones

Para este tipo de vértices se realiza una materialización en varilla de acero de 10 cm (de

los cuales sobresalen 2 cm) que se realiza sobre una superficie en concreto, este cuenta


con punto en el centro sobre el cual se realiza la determinación de coordenadas. Como

se observa en las siguientes imágenes. Además, se debe tener en cuenta las demás

especificaciones dadas en el Manual de Procedimientos “Exploración y Materialización

de Vértices Geodésicos”, anexo a la presente especificación.

Ilustración 4 Materialización Incrustación

Al finalizar la etapa de construcción o materialización del vértice se debe generar una

descripción de la localización del mismo donde se plasme de manera clara y entendible

para todos los usuarios que requieran dicha información, la localización general (como

llegar), localización detallada (una vez en el área como localizarlo), puntos de referencia

que permitan facilitar la localización, imagen del vértice y placa, coordenadas

geográficas navegadas del mismo e información básica del tipo de materialización. A

continuación, se presenta un ejemplo propuesto para la recolección de dicha

información, el formato se encuentra en Anexo al presente documento.


Ilustración 5 Descripción Vértice Geodésico

5.7. Nomenclatura

La nomenclatura de los vértices geodésicos generada exclusivamente por el IGAC se

encuentra ligada a la división Político – Administrativa de Colombia (DIVIPOLA) generada

por el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE), esta se puede

consultar en el link http://geoportal.dane.gov.co:8084/Divipola/,

La nomenclatura para los puntos materializados es la siguiente:

Nomenclatura Ejemplo

Dos dígitos para el departamento 68

Tres dígitos para el municipio 081

Tres dígitos para el punto 001

Tabla 1 Codificación puntos geodésicos DIVIPOLA

http://geoportal.dane.gov.co:8084/Divipola/


Ilustración 6 Modelo Nomenclatura

Se debe tener en cuenta el consecutivo de los mismos, ya que pueden existir vértices

que ya hayan sido materializados en proyectos anteriores generando duplicidad de

vértices y errores en la información.

6. SISTEMA DE REFERENCIA

3.1 Sistema de Referencia Espacial

Identificador del sistema de referencia EPSG 4686 MAGNA-SIRGAS

Autoridad responsable del sistema de

referencia

EUROPEAN PETROLEUM SURVEY GROUP

Tipo de sistema de referencia Cumpound Geographic 3DTemporal

7. CALIDAD DE LOS DATOS

Campo de aplicación: Puntos geodésicos

7.1. Elemento de calidad: Exactitud medida en el tiempo.

El vértice tendrá un tiempo de rastreo determinado según el tipo de proyecto, de acuerdo con los órdenes establecidos.

7.2. Medida

Identificador de la medida

(*) --

Nombre de la medida (*) Tiempo de rastreo


Alias de la medida ® --

Nombre de la medida

básica de calidad (*) Indicador de corrección

Definición de la medida

básica (*) Indicación de que el tiempo de rastreo es el óptimo para

considerarse un vértice de tipo geodésico.

Tipo de valor (*) Booleano (Verdadero si este es mayor al valor mínimo

aceptado en la ¡Error! No se encuentra el origen de la

referencia.)

Nombre del parámetro

(C/R) Característica vértices geodésicos

Definición del parámetro

(C/R)

El tiempo de rastreo se define como el intervalo en el cual

la antena GNSS se encuentra rastreando y registrando las

observaciones tomadas de los diferentes sistemas

satelitales (GPS, GLONASS, GALILEO, etc), dicho valor

dependerá de la finalidad y tipo del vértice teniendo en

cuenta la ¡Error! No se encuentra el origen de la

referencia.

Tabla 2. Identificador de la medida de calidad para puntos de control

7.3. Método de Evaluación

Tipo de método de

evaluación

Directo interno

Descripción del método

de evaluación

Este será evaluado durante el procesamiento del mismo,

donde se clasificará dentro de las categorías según lo

dispuesto en la Tabla 3 Características Puntos de Control

Fuente de referencia

(C/R)

--

7.4. Resultado cuantitativo

Nivel de conformidad (*) Dependiendo del tiempo de captura de información o

tiempo de rastreo y resultados del procesamiento del


mismo, se clasificara teniendo en cuenta la ¡Error! No se

encuentra el origen de la referencia.

Unidad de valor del

resultado © Horas, minutos y segundos

7.5. Elemento de calidad: Consistencia dominio.

7.6. Medida.


(*) 15

Nombre de la medida (*) Conformidad de dominio- valor


Nombre de la medida



básica (*) Indicación de que la nomenclatura de los puntos

geodésicos es conforme con su dominio de valores.

Tipo de valor (*) Booleano (verdadero indica que los puntos geodésicos

cumplen con la codificación de la DIVIPOLA).


(C/R) DIVIPOLA


(C/R)

La nomenclatura de los vértices geodésicos se encuentra

ligada a la división Político – Administrativa de Colombia

(DIVIPOLA), generada por el DANE


Tipo de método de

evaluación

Directo interno



de evaluación

La nomenclatura de los vértices geodésicos contiene ocho

caracteres, los cuales debe seguir el orden dado en la

¡Error! No se encuentra el origen de la referencia., esto

con el fin de que no se repita punto alguno y se encuentre

diferenciado por departamento y municipio.


(C/R)

--


Nivel de conformidad (*) Nomenclatura única para cada vértice existente sobre el

territorio nacional. Nivel de conformidad del 100%.

Unidad de valor del

resultado © Alfanumérico

7.9. Elemento de calidad: Consistencia conceptual.

7.10. Medida.


(*) 9

Nombre de la medida (*) Cumplimiento del esquema conceptual


Nombre de la medida



básica (*) Indicación de que la precisión del vértice geodésico se

encuentra en el orden centimétrico.

Tipo de valor (*) Booleano (verdadero indica que el vector entre el móvil y

una base a menos de 80 km resuelve ambigüedades).


(C/R) --

Definición del parámetro --


(C/R)


Tipo de método de

evaluación

Directo internoDirecto interno


de evaluación

Cuando se resuelve una ambigüedad de fase se garantiza

que la precisión del vértice se encuentra dada en el orden

de los centímetros. Dicho valor se encuentra sujeto a la

distancia entre el punto Base y Rover, si este supera los 80

km no será posible realizar la resolución de la misma.


(C/R)

--


Nivel de conformidad (*) Precisión dada en centímetros. Se debe tener en cuenta

que dicha precisión es posible obtenerla utilizando bases

que se encuentren a una distancia mayor.

Unidad de valor del

resultado © --


7.14. Medida.


(*) 9

Nombre de la medida (*) Cumplimento del esquema conceptual


Nombre de la medida


Definición de la medida Indicación de que los vértices se encuentran en el sistema


básica (*) de referencia oficial del país

Tipo de valor (*) Boleano (Verdadero indica que cumple con las

especificaciones dadas para la transformación de

coordenadas en el sistema de referencia nacional).


(C/R) --


(C/R) --


Tipo de método de

evaluación

Directo interno Directo interno


de evaluación

La evaluación consiste en la verificación del tipo de

coordenada, es decir que estas se encuentren en el DATUM

oficial definido por la entidad encargada y en el tipo de

coordenada requerida (Geográfica, Gauss, Cartesiana Local,

etc.) en la época de referencia vigente.


(C/R)

Aspectos prácticos de la adopción del Marco Geocéntrico

Nacional de Referencia MAGNA-SIRGAS como Datum Oficial

de Colombia. IGAC. 2004.


Nivel de conformidad (*) Localización en el Datum oficial del país y su respectiva

representación gráfica en la cartografía oficial del país.

Nivel de conformidad del 100%.

Unidad de valor del

resultado © --


7.18. Medida.



(*) 9



Nombre de la medida



básica (*)

Indicación que los vértices rastreados mediante un

posicionamiento relativo se encuentran en la precisión

requerida según su orden o tipo de vértice geodésico

dadas en la ¡Error! No se encuentra el origen de la

referencia.

Tipo de valor (*)

Boleano (Verdadero indica que cumple con la precisión y

para un posicionamiento absoluto y puede considerarse

dentro de un orden determinado. Ver ¡Error! No se

encuentra el origen de la referencia.).


(C/R) --


(C/R) --


Tipo de método de

evaluación



de evaluación

La precisión del rastreo será evaluada al finalizar el

levantamiento del proyecto, dado que dichos resultados se

obtienen durante y al finalizar el mismo.


(C/R)

--



Nivel de conformidad (*) Punto o vértice geodésico catalogado dentro de un orden

o tipo de vértice definido.

Unidad de valor del

resultado © metros


7.22. Medida.


(*) 9



Nombre de la medida



básica (*)

Indicación que los vértices rastreados mediante un

posicionamiento relativo se encuentran en la precisión

requerida para denominarse un vértice geodésico. ver

¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.

Tipo de valor (*)

Boleano (Verdadero indica que cumple con la precisión y

características requeridas para un posicionamiento relativo

y puede considerarse dentro de un orden determinado.

Ver ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..


(C/R) --


(C/R) --


Tipo de método de

evaluación


Descripción del método La precisión del tipo de levantamiento estará definida


de evaluación según los resultados del procesamiento realizado en

oficina.


(C/R)

--


Nivel de conformidad (*) Punto o vértice geodésico catalogado dentro de un orden

o tipo de vértice definido.

Unidad de valor del

resultado © Metros

8. DECLARACIÓN DEL PROCESO DE CAPTURA DE LOS DATOS

Se debe realizar la programación de la campaña o comisión. Luego se deben identificar

en terreno los sitios más adecuados para realizar la materialización y el rastreo GNSS.

Cuando dichas zonas se encuentren identificadas y materializadas se debe realizar la

configuración del equipo. Para ello se debe tener en cuenta los siguientes parámetros.

- La máscara de elevación se debe configurar en 0° o 15°, con el fin de capturar la

mayor información posible. Además, el intervalo de captura debe ser de un

segundo (esto depende del equipo y sus especificaciones técnicas).

- Identificar si la zona cuenta con Estaciones Permanentes o de Rastreo Continuo

que permitan mejorar el procesamiento de los puntos materializados o

capturados.

- En lo posible se debe identificar un vértice geodésico perteneciente a la red

pasiva del IGAC que cuente con coordenadas calculadas previamente, este se

debe tomar como base para los rastreos de puntos nuevos y auxiliares que sean

necesarios en el desarrollo del proyecto.

Por último, se realiza el rastreo o captura de información, el tiempo de rastreo del

mismo dependerá del grado de precisión (tipo de punto de control u orden) y de la

finalidad del trabajo (Cartografía, Topografía, Investigación, Desarrollo de Proyectos


Geocientíficos, etc.) y de la expresión dada en el numeral dos (2) para el cálculo del

tiempo de rastreo.


9. DISTRIBUCIÓN DEL PRODUCTO DE DATOS

9.1. Formato de distribución.

La información puede ser distribuida en formato digital y/o análogo según requiera el

usuario. Esta puede ser descargada de la página oficial de la entidad.

9.2. Estructura del fichero

La información debe ser almacenada en una estructura definida, la cual básicamente

deberá mantener los archivos crudos y RINEX separados por día y punto. Además de la

descripción de localización y acceso al punto, informes de comisión y hoja de

observaciones GNSS en la cual se encuentren consignados los datos básicos del rastreo,

tales como hora inicial y final, fecha de rastreo, equipo utilizado, altura instrumental,

coordenadas de inicio y fin, porcentaje de baterías y demás datos que puedan ser de

interés para el calculista del proyecto. Se debe diligenciar una hoja de campo por punto

rastreado, si se rastrea un punto en dos o más días diferentes se debe generar una hoja

de campo por día. Como se observa en la siguiente ilustración.

Ilustración 7 Estructura Información de Campo


9.3. Unidades de distribución.

La posición horizontal puede ser entregada en las siguientes unidades.

Coordenadas Tipo Unidades Orden de Precisión

Decimal

Geográficas Latitud

Longitud grado segundos

Hasta 8 en los

segundos

Geocéntricas

X

Y

Z

Metros Hasta 5

Planas* Norte

Este Metros Hasta 5

Tabla 4 Unidades de Distribución

* Las coordenadas Planas pueden estar referidas a los orígenes Gauss Krüger o a planos

Cartesianos locales, según lo requiera el usuario.


10. INFORMACIÓN ADICIONAL

10.1. Otras disposiciones técnicas para el procesamiento de Estaciones

Permanentes.

En el marco del desarrollo y documentación de procesos relacionados con productos

GNSS, se puede enfatizar y dar claridad sobre los parámetros mínimos para los cuales el

Centro de Procesamiento IGA da viabilidad y control a los productos

- El parámetro CHI2/DOF debe ser inferior a 1 [cm]

- La comparación de las soluciones individuales debe tener un RMS inferior a 10

[mm] para las componentes Norte y Este, y un valor de RMS inferior a 20 [mm]

para la componente vertical.

- En el caso de encontrar una observación defectuosa para una estación se debe

remover y luego se corre de nuevo el BPE para el día correspondiente.

- Verificar que el número de observaciones siempre sea superior a 10000.

- Las correcciones a las coordenadas iniciales de las estaciones deben ser inferior a

10 cm.

- Demás dadas en el documento “Guía para los Centros de Análisis SIRGAS”, el cual

se puede descargar del siguiente enlace

http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/Guias/2017_03_Guia_para_los_Centros_

de_Analisis_SIRGAS_V2_2.pdf

11. METADATO.

El Metadato del producto “nombre de la plantilla……” conforme a NTC4611 2da

actualización

http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/Guias/2017_03_Guia_para_los_Centros_de_Analisis_SIRGAS_V2_2.pdf

http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/Guias/2017_03_Guia_para_los_Centros_de_Analisis_SIRGAS_V2_2.pdf


ESPECIFICACIONES TÉCNICAS GNSS

Este trabajo fue realizado en Grupo Interno de Trabajo de Geodesia

([email protected]) de la Subdirección de Geografía y Cartografía del

Instituto Geográfico Agustín Codazzi en agosto de 2017 y recopila la información

e investigación realizada en los últimos 20 años referente a las especificaciones

técnicas y los parámetros de calidad GNSS.

Instituto Geográfico Agustín Codazzi – 2017

Prohibida la reproducción total o parcial sin la autorización previa del

Instituto Geográfico Agustín Codazzi.

especificaciÓn tÉcnica posiciÓn horizontal gnsss · 2019. 12. 31. · unidades de distribución....

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