informe-tecnologias-modernas-de-capturas-de-datos_3 ( falta poco si .. ;) )

MIN233 – Geomática

Nicolás Barraza 20120466-5

Rodrigo Monroy 201173558-3

7/13/2015Tecnologías modernas de capturas de datos

Universidad Técnica Federico Santa María Campus Santiago, San Joaquín

Geomatica – MIN233 Primer semestre 2015, Santiago, Chile.

ContenidoIntroducción.................................................................................................................................1

Objetivos......................................................................................................................................2

Antecedentes...............................................................................................................................3

Desarrollo.....................................................................................................................................3

Global Positioning System (GPS)..............................................................................................3

Funcionamiento...................................................................................................................4

GPS Diferencial (DGPS).........................................................................................................5

Light Detection and Ranging (LIDAR)........................................................................................5

Unmanned Aircraft Vehicule (UAV)..........................................................................................7

Teledetección satelital.............................................................................................................7

Estación Total...........................................................................................................................8

Conclusiones..............................................................................................................................10

Referencias.................................................................................................................................10

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Introducción

La información geográfica juega un papel importante en diversas actividades, entregando análisis espaciales del lugar, en donde queremos caracterizar un conjunto acotado de puntos de interés en los cuales se desarrollara dicha actividad. La información geográfica entrega información importante para el monitoreo y estudio de parámetros de interés, esto puede ser ocupado en diversas áreas como monitoreo ambiental, seguridad frente a catástrofes, minería, estudios de mercado, entre otros.

El manejo, análisis y recolección de la información geográfica ha sufrido magnos progresos en la actualidad, debido a los enérgicos avances en informática, es por esto que solo pensar en sistemas espaciados discretos ya no es una opción , si no que proyectarse más allá con el fin de lograr una información más minuciosa y global es lo que se necesita.

A partir de ello se han generado una variedad de sistemas los cuales le permiten al usuario poder acceder a diferentes tipos de información según la necesidad que presente este, tomando en cuenta no solo variables espaciales, sino que además variables tales como niveles de contaminación, ley de un determinado mineral, tipo de suelo, cantidad de población, entre otros; Lo cual hace progresivamente de la geomántica un ciencia mas indispensable

De esto nace la idea de un mejor manejo de los recursos geográficos, basado en un mismo sistema de referencia espacial, con un alto volumen de datos geoespaciales recopilados y procesados, los cuales pueden ser visualizados bajo un mismo ambiente de trabajo. De este modo diversas entidades, en las cuales la georreferenciación juega un papel protagónico, puedan extraer información de manera matricial la cual permita una clara interpretación y representación a la hora de la toma de decisiones.

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Objetivos

Conocer, comprender, analizar las nuevas tecnologías en la captación de datos que se abren paso en el mercado es indispensable en escenario actual por eso se ha llevado a cabo este informe con la finalidad de presentar de manera integral, técnica y analítica las diferentes tecnologías teniendo en cuenta el cambio social con la finalidad de enfrentar los desafíos actuales y proyectar a chile a un futuro integrado de manera más específica a la geomántica.

Logrando así determinar localidad de manera precisa y exacta teniendo un conocimiento acabado de la georreferenciación y proyección ocupada lo cual le permitirá a la industria obtener mejores estudios de ingenieriles ya sean detallados o de perfil.

Tener un conocimiento acabado de las nuevas tecnología no basta para obtener avances notorios en la industria sino que también es necesario saber cómo implementar estos a través de los diferentes procesos en las determinadas áreas de aplicación como por ejemplo la minería.

Como objetivo secundario se tiene comprender y analizar el buen manejo de los datos, determinando de manera correcta la georreferenciación a ocupar ya se SIRGAS o WGS 84 si bien esto no afecta inmediatamente a la captación de datos si afecta en la lectura e interpretación de estos , de manera análoga se analiza la proyección ya que esta al igual que el sistema de georreferenciación traerá problemas en la interpretación de los datos , ya que no es de gran ayuda poseer un proyecto con una buena confección gráfica y tecnología si a la hora de construir se estará esbozando en un lugar completamente diferente al indicado por el MDT obtenido en la captura de datos.

Cabe destacar que cuando se habla de comprender y analizar las tecnología se tiene en consideración la elección adecuada dependiendo de las diferentes características que estas posean teniendo en cuenta factores tan relevantes como la extensión del terreno, tipo de geografía si esta presenta relieves considerables o no, características y propiedades del suelo en estudio.

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Antecedentes

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Desarrollo

Global Positioning System (GPS)

Es un Sistema Global de Navegación por Satélite, el cual permite determinar la posición de un objeto en todo el mundo, con una precisión de algunos metros hasta centímetros en el caso del GPS diferencial. El sistema GPS esta conformados por Estaciones terrestres, terminales receptores y una red de satélites,24 en total, 21 de los cuales se encuentran operativos y 3 funcionan de respaldo, los cuales se encuentran en órbita aproximadamente a 20.200[Km], cuyas trayectorias están sincronizadas para cubrir toda la superficie terrestre. Idealmente repartidos en 6 planos orbitales de 4 satélites cada uno. Cabe mencionar que la energía que estos dispositivos necesitan para su funcionamiento la adquieren mediante paneles de celdas solares incorporados en su estructura y la mantención y control de las orbitas se realiza mediante Estaciones terrestres, las cuales envían información de control a los satélites.

Imagen X: Figura ilustrativa del sistema GPS, donde se visualizan lar orbitas por la cuales se mueven los satélites.

Funcionamiento

Para determinar la posición de un punto, el aparato que se utiliza con ese fin, denominado Terminal receptor, localiza como mínimo cuatro satélites de la red, de los cuales recibe señales indicando la posición y reloj de cada uno de ellos. Con estas señales, el aparato sincroniza el reloj y calcula el retraso de las señales y con ello la distancia al satélite. Mediante las distancias correspondientes a cada satélite se calcula la posición relativa en la que se encuentra el punto respecto a los satélites. Luego

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como se conoce la posición de cada uno de los satélites por la señal que emiten es posible obtener una posición absoluta del punto de medición.

1. La situación de los satélites es conocida por el receptor en base a los datos de las efemérides (coordenadas de las posiciones de los objetos astronómicos en el cielo en un momento dado), dado por cada uno de los satélites. La colección de efemérides de todo el sistema de satélites se completa cada 12 minutos aproximadamente y se guarda en el receptor GPS.

2. El receptor GPS mide su distancia respecto a los satélites y usa dicha información para calcular su posición relativa. Esto se logra midiendo el tiempo que la señal emitida por los satélites tarda en llegar al receptor, conocido dicho tiempo y considerando que la señal viaja a la velocidad de la luz es posible determinar la distancia entre el receptor y cada uno de los satélites.

3. Cada uno de los satélites indica que el receptor se encuentra en un punto de la superficie de la esfera con centro en el propio satélite y de radio igual a la distancia entre el receptor y dicho satélite.

4. Considerando la información entregada por dos satélites, es posible visualizar que el receptor se encuentra sobre circunferencia de la intersección de las dos esferas. Si ahora, es considerada la información entregada por un tercer satélite, la esfera característica de dicho satélite cortara el circulo anterior (intersección entre los dos primeros satélites considerados) en dos puntos, donde uno de ellos puede ser descartado pues ofrece una referenciación absurda en comparación a la referenciación entregada por los otros dos satélites. De este modo, se obtiene una posición en 3D. Sin embargo el reloj que ocupa el receptor de datos no está en sincronía con los relojes atómicos de los satélites por lo cual el punto encontrado no es necesariamente preciso. Para eliminar esta imprecisión se considera un cuarto satélite, la intersección de las cuatro esferas características de cada satélite corresponde a un pequeño volumen en donde se encuentra el punto de interés, así el receptor puede determinar una posición 3D exacta (latitud, longitud, altitud). Para maximizar la precisión, es decir, que en vez de un pequeño volumen se entregue una intersección de un punto es necesario ajustar la hora del receptor.

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GPS Diferencial (DGPS)Es un sistema que proporciona a los receptores GPS corrección de los datos recibidos

provenientes de los satélites GPS. Estas correcciones proporcionan una mayor precisión en la posición del punto de interés. Las correcciones aplicadas funcionan de la siguiente manera:

1. Una estación terrestre, cuyas coordenadas están bien definidas dentro del sistema satelital, captura los datos enviados por los satélites.

2. Dicha estación calcula la posición de los satélites de acuerdo a los datos recibidos.3. Dado que la posición de la estación esta previamente definida, es posible calcular el

error entre su posición verdadera y la calculad mediantes los datos capturados, así es posible estimar el error en cada uno de los satélites.

4. Estas correcciones en base a los errores calculados se envían al receptor. Estas correcciones pueden obtenerse de varias formas como Radio, a través de señales FM; internet, vía conexión inalámbrica o proporcionadas por algún satélite especialmente diseñado para este efecto.

La precisión lograda puede ser de unos dos metros de latitud y longitud y unos 3 metros de altitud.

Light Detection and Ranging (LIDAR)

LIDAR es una tecnología que permite la recolección de datos que proveen información 3d de un determinado ámbito de estudio. Este sistema dispone de un sensor que utiliza un láser que contiene un transmisor y un receptor, este laser normalmente tiene un longitud de onda entre 532 – 1550 [nm], la distancia entre el sensor y el objeto se determina cuantificando el tiempo de retraso entre la emisión del pulso y la detección del reflejo de dicho pulso.

Mediante la repetición de este proceso el LIDAR permite obtener una nube de puntos característicos del terreno, los cuales son tomados mediante un escáner laser. Para realizar el escáner del territorio es necesario que el haz de luz recorra toda la superficie, esto se logra a través de dos movimientos. Uno longitudinal, el cual está dado por el movimiento del avión y otro transversal, dado por un movimiento de un espejo, el cual desvía el haz de luz emitido por el escáner. Para conocer las coordenadas de los puntos de interés es necesario determinar la posición del sensor y el ángulo del espejo en cada momento, para ello el sistema LIDAR se apoya en un sistema GPS diferencial (de mayor precisión) y un sensor inercial de navegación. Conocido los datos anteriores y la distancia entre el sensor y el terreno dado por la diferencia de tiempo entre la emisión del pulso y su recepción, considerando que el haz viaja a la velocidad de la luz, obtenemos las coordenadas de los puntos estudiados.

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Imagen X: Figura ilustrativa del sistema LIDAR, donde se visualizan el avión equipado con un GPS diferencial, del cual sale el láser detector de puntos. En colores, detrás del avión, se observan los puntos ya detectados.

Es decir, la tecnología LIDAR es el resultado de la integración de diversas tecnologías, GPS, Unidad de medición inercial y sensores laser, se utilizado principalmente para la recolección de datos, donde estos datos sirven para caracterizar el terreno y generar Modelos Digitales de Terreno (MDT). En comparación con otros métodos de captura de datos el LIDAR entrega una mayor densidad de datos, entregando una mayor precisión y por otra parte necesita un menor control geodésico en tierra.

Unmanned Aircraft Vehicule (UAV)

Al igual que el LIDAR el sistema UAV como su nombre lo presente es una estación aérea no comandada intrínsecamente, lo cual hace de este un sistema muy versátil para el usuario, de rápido despliegue en lugares remotos , con la diferencia que este vuelo presenta al usuario información más minuciosa con la finalidad de obtener un MDT más acabado.

El sistema UAV puede presentar datos matriciales (Raster) a partir de los cuales se genera una ortoimagen la cual puede ser pre configurada a atarse a un red geográfica única con la finalidad de poder determinar un si sistema georreferenciado posterior a la elaboración del MDT.

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Los UAV por lo general permiten abarcar áreas mayores ya que tiene mayor autonomía mientras que los multirotores tiene una capacidad de reducción denominada VTOL y por lo tanto pueden aterrizar en áreas de dimensiones reducidas y/o con obstrucciones aéreas.

Sin embargo debido a su poderosa versatilidad, autonomía y detalle el vuelo UAV tiene como principal aplicación el rastreo y análisis de un territorio sometido a un conflicto en específico , estas plataformas fueron implementadas con misiles y diferente tipos de artillería pesada propia de una guerra. Para lograr con su cometido el UAV era enviado a sobrevolar el territorio obteniendo así datos de posicionamiento del enemigo con determinadas coordenada los cuales eran enviados satelitalmente a una torre de control la cual transfería estos antecedentes a las tropas presentes en la batalla, obteniendo así una avasalladora ventaja , a su vez los UAV poseían misiles los cuales eran teledirigidos a objetivos específicos, por ejemplo el UAV REAPPER y el UAV PREDATOR .

Cabe destacar que para un ámbito bélico el detalle y la georreferenciación son aspectos imprescindibles ya que aparte del nulo error necesario para poder llevar a cabo una determinada misión, la variable a analizar presenta una condición dinámica la cual varia de forma indeterminada en el tiempo.

Teledetección satelital

Teledetección o detección remota es una forma de adquirir información a gran escala de un objeto o territorio, utilizando instrumentos de escaneo o grabación en tiempo real. Estos instrumentos son inalámbricos, es decir que no están en contacto directo con el objeto o territorio en estudio. Prácticamente consiste en recoger información a través de diversos dispositivos, los cuales permiten la adquisición de imágenes a través de la electrofisiología.

Imagen x: __________________________________________________

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Es posible segregar la teledetección en dos ejes principales:

Teledetección pasiva: Los cuales detectan radiación natural emitida y/o reflejada por los objetos observados. La luz solar, es uno de los principales tipos de radiación medidas por esta clase de teledetección. Por ejemplo están los infrarrojos.

Teledetección activa: Estos teledetectores emiten energía con el fin de poder escanear los objetos, el teledetector mide la radiación reflejada por el objeto. Por ejemplo están los radares, los cuales miden el tiempo que tarde una emisión en ir y volver de un punto, asi poder establecer la localización del punto.

En el escenario actual hay una variedad inmensa de estaciones satelitales las cuales permiten la teledetección remota de diferentes características , por ejemplo en el caso de la exploración de recursos naturales no encontramos con 5 diferentes modelos principales como lo son :

Lansat: el programa fue iniciado en 1972 y es uno de los satélites con mayor tiempo orbitando en la superficie terrestre, este satélite cuenta con un ETM el cual posee unas bandas que permiten una resolución espacial de 15 metros. Su órbita se sitúa a 705 Km de altitud y tiene una rotación promedio de 16 días.

Spot: es un proyecto iniciado en 1986 pero ha ido modificándose y innovando con el tiempo. El 4 de mayo del 2002 el proyecto Sport proporciona su satélite más reciente el Sport-5 , el cual está dotado de un sensor HRV el cual proporciona imágenes tanto en las zonas visibles como en la infrarroja. Aparte del HRV este satélite además tiene incorporado el sensor VEGETATION orientado al seguimiento diario de la cobertura vegetal a escala regional o planetaria.

Envisat: es uno de los satélites dedicado a la captura de datos meteorológicos y ambientales , entre sus principales antecedentes se encuentran: concentraciones de fitoplancton en los océanos , corrientes submarinas incendios en zonas muy alejadas , la finalidad de esta entidad es prevenir posibles catástrofes naturales

Terra : Satélite administrado por la NASA, fue lanzado a la órbita el 18 de diciembre de 1999 , y tiene como objetivo realizar un estudio completo del estado de la tierra teniendo en consideración la mayoría de los ciclos presentes en esta, Terra cuenta de 4 sub estaciones las cuales son: ASTER, CERES ,MIRS, MODIS.

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Worldview.: plataforma más completa en el escenario actual dedicada específicamente a la planimetría espacial, todas las plataformas están a cargo de DigitalGlobe empresa la cual provee imágenes espaciales y contenido geoespacial a sectores como planificaciones urbana, agencias federales incluyendo la NASA, agencias privadas como Google Earth y Google maps. Wordview ha sufrido bastantes modificaciones en el tiempo debido a la gran variedad de satélites proporcionados a la órbita por DigitalGlobe. Entre estos satélites podemos encontrar a Early bird, Quick Bird, Wordview 1, Wordview 2, Wordview 3, este último con capacidad de 680.000 [km^2] y debido a su amplia variedad de bandas el satélite puede recolectar datos con una resolución máxima cercana al metro por pixel (cabe destacar que esta información no está compuesta hoy en plataformas tales como Google Earth).

Como se puede ver no todos los fines de los satélites en la teledetección tienen un uso netamente cartográfico, si no que dependiendo de la necesidad se puede elevar una plataforma de manera sustentable la cual permita obtener soluciones integrales tanto a los problemas medio ambientales como a los problemas ingenieriles.

Estación Total

Se denomina de esta manera a un aparato eletro-optico el cual consiste en un distancio metro y un microprocesador a un teodolito electrónico. Siento un teodolito un instrumento de medición mecanico-optico utilizado para obtener ángulos verticales y horizontales en la mayoría de los casos. Estrictamente es un telescopio montado sobre un trípode con dos círculos graduados, uno vertical y otro vertical respectivamente, mediante los cuales se miden los ángulos con la ayuda de lentes ópticos.

Las estaciones totales por su parte incorporan mejoras respecto a los teodolitos, consta con una pantalla alfanumérica LCD, led’s de aviso, calculadora, distanciometro, trackeador y la posibilidad de guardar información en formato electrónico gracias a la tecnología con la que es desarrollado. Esto permite utilizar dicha información de manera más amigable en computadores. Como es una herramienta tecnológica, esta cuenta con diversas aplicaciones que ayudan a resolver operaciones que anteriormente debían ser desarrolladas mediante cálculos como calcular las coordenadas del campo.

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Imagen X: Figura ilustrativa de la utilización de estaciones totales. Se puede observar la estación total con su respectiva pantalla alfanumérica y al costado derecho el prisma reflectante en el punto de interés de medición.

Al igual que un teodolito, la estación total se comporta de las mismas partes y funciones. Para realizar las mediciones es necesario estacionar el equipo, para ayudar en esto la estación total cuenta con niveles electrónicos. Los tres ejes de medición y sus errores asociados también se encuentran presentes, pero estos pueden ser apreciados y corregidos mediante un software. Estos instrumentos realizan la medición de ángulos a partir de marcas en los discos transparentes y lecturas de distancia a través de una onda electromagnética de diversas frecuencias que rebotan en el prisma ubicado en el punto de interés a medir y regresa, tomando el instrumento el desfase entre ambas ondas. Cabe mencionar que también existen estaciones totales que no necesitan de un prisma reflectante, pues son capaces de recibir la onda electromagnética reflejada por el cuerpo.

Son denominados estaciones totales porque a comparación con los teodolitos tienen la capacidad de medir ángulos, distancias y niveles lo que anteriormente requería de diversos instrumentos. Son de fácil estoy de alta precisión, por otra parte la capacidad de almacenar y manipular la información detectada a través de programas como CAD ha hecho que desplacen totalmente a los teodolitos utilizados anteriormente.

Actualmente esta tecnología de toma de datos se ve reemplazada por el GPS, pues este no requiere de mano de obra para la toma de datos y es todo manipulado mediante ordenadores. Aparte la estación total requiere que exista una línea horizontal entre la estación y el prisma reflector, dificultando la toma de algunos puntos de difícil acceso.

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Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)

Se trata de un proyecto internacional entre la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial (NGA) y la Administración Nacional dela Aeronáutica y del Espacio (NASA), que tiene el fin de obtener un modelo digital de elevación (MDE) del globo terráqueo entre 56ºS a 60ºN, generando una completa base de datos de mapas topográficos digitales de alta resolución.

Consiste en un sistema de radar modificado, el cual voló a bordo del transbordador espacial Endeavour durante la misión STS-99 en febrero del 2000. SRTM llevaba dos reflectores de antenas radar para la captura de datos, separadas 60 metros una de la otra, pero no fue sino hasta el 23 de septiembre del año remoto en donde la casa blanca anuncio la liberación de estos datos.

Los modelos de elevación se forman en pixeles de 1º de latitud y 1º de longitud. La resolución de las celdas de datos es de 1 segundo de arco sobre Estados Unidos lo que concierne y a 30 metros (98 pies ) para el resto del mundo de 3 segundos que corresponde a 1/200° de un grado de latitud y longitud alrededor de 90 metros ( 295 pies).

En cuanto a la precisión STRM fue diseñado para cumplir con una especiación determinada, crear un mapa con una exactitud explícita a través del hardware de SIR-C ya existente en la nasa, Este requisito estricto llevo a que la misión obtuviera un diseño limitado. El objetico del interferómetro SIR-C es medir el diferendo de rango entre dos observaciones de un punto de la tierra, de tal manera que esta medición sea lo suficientemente precisa para permitir una reconstrucción topográfica de un terreno. En cuanto a la altimetría del proyecto existe una expresión matemática que modela la captura de datos proporcionados por el SIR-C, simplificando así la altura para el objetivo en argumento:

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hp=ht−ρ cos [sin−1( ƛØ2πB )+α ]Donde htes la altitud con respecto al elipsoide, cabe destacar que esta medición está bajo la norma WGS-84, ρes el factor de calibración denominado gama,∅ es el angulo de balanceo de línea de base, ƛ es la longitud de onda de la onda electromagnética irradiada por el SIR-C con la finalidad de obtener imágenes matriciales de características raster, B es la longitud de la línea base.

Claramente si se presentan errores en estos antecedentes se afectara el rendimiento total de STRM, para ello el equilibrio entre estos errores fue parte fundamental de la misión planteada por la NASA.

Logrando así asignar diversos errores verticales para los múltiples componentes del sistema SRTM, los cuales se presentan en el siguiente punteo:

Fase de ruido: 8 m Línea de base angular :7 m Línea de base Longitud: 1 m Plataforma de Localización: 1 m Rango: 1 m

A partir de estos parámetros se puede determinar el rendimiento de ruido en la fase estática del interferómetro SIR-C, rendimiento que permite caracterizar de una mejor manera la dispersión en una determinada característica, para conocer dicho rendimiento es necesario saber cuánto varia la altura en la captura de datos en función del ángulo, a través de la siguiente ecuación:

dhd∅

= ƛ2π

ρ sin(Ø )Bcos (Ø )−α

Al analizar cualitativamente dicha ecuación se logra determinar que si los ángulos pertenecen a una región espacial entre [0°-90°], a medida que el ángulo crese el seno aumenta su tamaño y el coseno lo reduce de tal manera que la ecuación aumenta su magnitud, implicando de esta manera, aumentar el error en el rendimiento del sistema. Por ello solo se determinó como fuente de captura los ángulos que estuvieran entre los 30° y 60° del orbe.

Cabe destacar que este no ha sido el único proyecto ni el más moderno fundado por la NASA ya que según lo publicado en su página web, ya se está trabando en dos diferentes proyectos como lo son el Void-Filler “STRM Plus” (STRM NASA V3), la cual es una variación llena del modelo digital de elevación STRM el cual permite capturar la mayoría de los huecos obtenidos por el STRM a través de un sensor satelital denominado ASTER que utiliza imágenes estereoscopias, que permiten un paralelaje óptico donde es posible medir e inhibir el efecto de nula visibilidad y oscurecimiento provocado por las nubes, al igual que el STRM este modelo adopto los valores de 1 arco-segundo para los Estados Unido y 3 arco- segundo para el resto del mundo.

NASADEM también es uno de los proyectos en los cuales se encuentra trabajando la NASA, el cual según esta organización es la continuación del SRTM el cual cosiste en una reelaboración completa de los datos del radar STRM con el fin de producir una mejora casi global del modelo de elevación digital, estas mejoras previstas incluyen:

ajustes verticales finos dentro y entre los datos de enlace que el individuo lleva a través de referencia a ICES, precisa locaciones tales como: el hielo y las nube

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mejora en la captura de datos impidiendo así la aparición de huecos a través de diferente hardware, especialmente ASTER GDEM3 (cuando esté disponible).

las evaluaciones y ajustes de calidad mejoradas. Este proyecto está prevista para principios de 2017, pero se espera que la NASA dé a conocer alguno de sus avances entre el 2015 y 2016.

Modelo Gravitacional Terrestre

Al igual que STRM es un proyecto puesto en marcha por la NASA en el año 2002 en conjunto con otras compañías.

El modero está destinado a prever, determinar, analizar, estudiar y formalizar la geografía de los flujos. A través de modelos formulados a partir de una analogía de la ley de gravitación universal de newton, es decir se caracteriza un determinado punto a partir de las fuerzas de atracción de cada lugar.

En cuanto a la altimetría lograda por este sistema mientras mayor sea la detección de intercambios de fuerzas percatado por el hardware entre dos regiones mayores será el peso de estas lo cual implicara una mayor cercanía entre la posición inicial de la obtención de datos y la región en específico.

A partir de esta relación se logra establecer una correspondencia mutua entre dos regiones espaciales

diferentes entre los flujos de fuerzas y las masa, en donde el flujo F ijentre dos zonas j e i es

directamente proporcional al productos de la masas p j y pi e inversamente proporcional a la

distancia que los separa.

F ij=k p i p j

Donde k es la constante que ajusta al modelo, la cual tiene un valor de 2 y representa la intensidad de la fricción opuesta a la interacción , el producto de ambas masa no es más que una probabilidad condicional entre la interacción de ambas y posee la función de lograr hacer al modelo un poco más preciso.

Cabe destacar que los datos en el modelo gravitacional son captados a partir de múltiples satélites que orbitan la tierra, los cuales fueron acondicionados especialmente para poder detectar estos flujos de fuerzas y lograr así determinar los posteriores antecedentes de interés, para finamente esbozarlos en un “mapa de anomalías de la gravedad ” o en un “modelos del geoide”.

En cuanto a los mapas de anomalías de la gravedad estos representan como el campo gravitatorio captado por los sensores difieres del campo gravitatorio uniforme supuesto, esto se debe a las inusuales concentraciones de masas en una región.

En cambio el geoide es una superficie teórica de la tierra que represente el nivel medio del mar en ausencias de vientos, tormentas o cualquier variación marítima. El geoide a su ves es una superficie

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muy útil la cual le permite al usuario definir no solo la altimetría de un determinado lugar sino que además permite conocer la horizontal y gravedad que actúa perpendicular a él.

Grace

Muchos fuentes de estos datos circulaban en el escenario actual pero no fue hasta el proyecto Grace en donde se pudo homogeneizar los datos del geoide global , estos antecedentes provenían de una docena de satélites que realizaban una serie de observaciones terrestre y marítimas, por ello el proyecto Grace se compromete a realizar una cobertura del campo gravitacional cada 30 días, con una precisión 100 veces mejor a la de los otros sistemas.

Tradicionalmente los modelos globales daban buenos resultados nivel global, pero eran precarios para representar pequeñas variaciones de elementos del campo gravitatorio o variaciones precisas en el tiempo. El proyecto fue comandado por la nasa en el año 2002 y en el escenario actual se ha posicionado como el más potente modelo el cual permite no solo conocer distancia en determinadas coordenadas (x, y) si no que a partir de los antecedentes entregados hoy se puede calcular efectos climatológicos tan importantes como lo son el fenómeno de la niña y el niño, ofreciendo predicciones de fenómenos naturales más precisas.

Imagen

En cuanto al funcionamiento de este sistema, el sistema Grace es diferente a la mayoría de los sistemas ya que este consta de dos satélites idénticas y orbitan uno de tras del otro en el mismo plano orbital a una distancia aproximada de 220 Km. Cabe destacar que cuando ambos satélites están circundando la tierra en las áreas de mayor gravedad el primero de ellos se ve afectado siendo empujado algunos kilómetros hacia el segundo impidiendo un captura prolija de datos, para esto la nasa desarrollo un sistema preciso de

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medidas entre ambos satélites lo cual permite que estos permanezcan siempre a la misma distancia.

Imagen X

En cuanto al sistema de medida contenidos en ambos satélites estos utilizan un sistema de medida denominado KBR (K-Band Ranging) que ofrece una precisión de 10 micrones en un intervalo discreto. Además ambos satélites cuentan con un acelerómetro situado en el centro de masa de cada satélite de manera que mantener una distancia constante entre ambos. Otra entidad importante a bordo de estos colosos son los receptores GPS los cuales determinan el correcto posicionamiento de alguna localidad especifica.

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Conclusiones

Referencias

http://www.topoequipos.com/

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