Grupo 4 Métodos Geodesicos

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO UNIVERSIDAD E.A.P INGENIERÍA CIVIL 

MÉTODOS GEODÉSICOS

UNIVERSID D N CION L DE TRUJILLO F CULT D DE INGENIERÍ ESCUEL

C DÉMICO

PROFESION L DE INGENIERÍ CIVIL 

CURSO

: GEODESIA

TEMA

: MÉTODOS GEODÉSICOS 

DOCENTE

: ING.

Villar Quiroz Josualdo C.

ALUMNOS :  



  Fernández Ramos Samir   Malca Guanilo Raul



  Rodriguez Morales Darcy



  Saavedra Mendoza, Jesús E.



  Silvestre Acosta Daniel

Año

: 

Ciclo-Verano TRUJILLO-PERÚ 2019

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INTRODUCCIÓN El ser humano siempre ha buscado conocer detalladamente d etalladamente su entorno, y con el paso del tiempo ha desarrollado métodos para representarlo. En un inicio todas estas representaciones eran planimetricas, de poca extensión; pero con el descubrimiento de la curvatura terrestre se tomó en cuenta cu enta la variación de estos valores. Conforme el terreno abarcaba más área las distancias se deberían modificar esto dio pase al inicio de la Geodesia. Para áreas extensas, las mediciones topográficas tienen en cuenta la forma  básica de la Tierra, el geoide (casi esférica), por lo que se las denomina levantamientos geodésicos. Estas se basan en un meridiano norte-sur verdadero definido por el eje de rotación de la Tierra y se apoyan en la geometría esférica. En Estados Unidos, por ejemplo, existen sistemas de coordenadas planas en casi todos los estados, con conversiones de coordenadas planas a coordenadas geodésicas realizadas mediante relaciones tabuladas. Un ejemplo típico de esta clase de alzado es el trazado de un camino o carretera de muchos kilómetros de recorrido, con lo cual necesita un ajuste geodésico  para evitar la acumulación acumulación de errores provocados provocados por la convergencia convergencia de los meridianos Las actividades relacionadas al levantamiento geodésico han sido modificadas tremendamente durante las pasadas décadas por la incorporación de instrumentos de última tecnología. Es necesario resaltar que la característica de mayor importancia en esta modificación se evidencia eviden cia en el proceso de captura, almacenamiento, cálculo y transmisión de los datos de campo, así como en la representación gráfica de los mismos; esto ha traído como consecuencia la posibilidad de obtener un producto final con mayor  precisión y rapidez. En el presente trabajo se muestra de modo conciso la información más relevante acerca de los métodos geodésicos, ya que el amplio campo de aplicación de estos métodos demanda de los profesionales en este campo un conocimiento profundo para adecuarse a las exigencias actuales. Este trabajo tiene un enfoque general en cuanto a definiciones, partes de una estación total, procedimiento de uso, así como los métodos de levantamiento geodésicos con este instrumento que servirán de punto de partida para el manejo de este. GEODESIA 

 

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OBJETIVOS

 

Indicar la importancia de los levantamientos geodésicos haciendo uso de receptores GNSS en la ejecución de proyectos.

 

Detallar las partes que componen a un equipo Diferencial GPS y su importancia en los diferentes tipos ti pos de levantamientos geodésicos.

 

Indagar sobre las diferentes maneras de realizar un levantamiento geodésico haciendo uso de un Diferencial GPS.

 

Describir el procedimiento para la ejecución de proyectos de levantamientos geodésicos con los diferentes métodos de levantamiento.

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MARCO TEÓRICO I.  DGPS: Existen ocasiones en las que la precisión en los posicionamientos no requiere recurrir a técnicas de medición de diferencia de fase, lo que supone además un considerable ahorro en instrumental de observación. El posicionamiento diferencial con medidas de código se realiza resolviendo sistemas en simples diferencias, donde las incógnitas son las tres coordenadas de los puntos y el estado del oscilador de los receptores en cada época. Los resultados obtenidos con este método de posicionamiento son excelentes en muchos de los casos, siendo mejores en distancias mayores de 200 Km. Las  precisiones pueden alcanzar en algunos casos el decímetro, pero los resultados son muy inestables, ya que la geometría de observación, la calidad de recepción de la señal (relación señal /ruido) y el funcionamiento del oscilador del receptor han de ser factores óptimos para obtener estos resultados. Para garantizarlos, se deben realizar puestas largas (15-30 min.) para que se dé la redundancia suficiente. Lo normal es asegurar los 30-50 cm. La evolución de las técnicas de tratamiento de los códigos en la medida de distancias está siendo espectacular, y este método está llamado a ser la nueva alternativa a los trabajos topográficos y geodésicos por sus altos rendimientos, facilidad en el tratamiento de datos y menor coste económico.  No obstante, las medidas de código pueden ser “suavizadas” por las medidas de

diferencia de fase (si en la recepción se obtuvieron éstas) para obtener rendimientos aún mejores. El proceso de los datos con código diferencial puede hacerse en tiempo real y en post-proceso. Existe la posibilidad de trabajar en DGPS con un único receptor, al que se le debe sumar una unidad de control y un transmisor/receptor de radiofrecuencia que emite los datos de observación a una estación central de referencia, que envía datos de posicionamiento en formato RTCM o RTCA a la estación móvil, obteniendo la posición en tiempo real.

A.  PARTES E INTRUMENTOS DE UN DGPS: 1.  Estación monitorizada (referencia), que conoce su posición con una  precisión muy alta. Esta estac estación ión está compue compuesta sta por:

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a)  Un receptor GPS b)  Un microprocesador, para calcular los errores del sistema GPS y para

generar la estructura del mensaje que se envía a los receptores. c)  Transmisor, para establecer un enlace de datos unidireccional hacia

los receptores de los usuarios finales. 2.  Equipo de usuario, compuesto por un receptor DGPS (GPS ( GPS + receptor del enlace de datos desde la estación monitorizada).

B.  FUNCIONAMIENTO DE UN DGPS: El principio de su funcionamiento radica en el hecho de que los errores  producidos por por el sistema GPS afectan afectan por igual (o de forma muy similar) a los receptores situados próximos entre sí. Los errores están fuertemente correlacionadoss en los correlacionado l os receptores próximos. Un receptor GPS fijo en tierra (referencia) que conoce exactamente su  posición basándose en otras técnicas, recibe la posición dada por el sistema GPS, y puede calcular los errores producidos por el sistema GPS, comparándola comparándo la con la suya, conocida de antemano. Este receptor transmite la corrección de errores a los receptores próximos a él, y así estos pueden, a su vez, corregir también los errores producidos por el sistema dentro del área de cobertura de transmisión de señales del equipo GPS de referencia. Para que las correcciones DGPS sean válidas, el receptor tiene que estar relativamente cerca de alguna estación DGPS; generalmente, a menos de 1000km. Las precisiones que manejan los receptores diferenciales son centimetradas, por lo que pueden ser utilizados en ingeniería. Permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros.

 Figura N.1: Funcionamiento Funcionamiento del DGPS (“GPS Diferencial,” n.d.)  n.d.)  GEODESIA 

 

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C.  APLICACIONES DE UN DGPS: Un gran número de aplicaciones en una extensión mayor de terreno van requiriendo niveles más precisos para localizar un punto en la superficie terrestre. Algunas aplicaciones son: Control Geodésico. Redes Nacionales e Internacionales. Levantamiento de detalles y deslindes. Replanteo. Determinación de puntos de Control. Perfiles de Transversales. Monitoreo Tectónico.

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II.  LEVANTAMIENTO GEODÉSICO  Conjunto de procedimientos y operaciones de campo y gabinete

destinados

a

determinar las coordenadas geográficas y elevaciones, sobre el nivel de referencia elegido (según la Norma General)

de

puntos

 Figura N°7: 

Levantamiento Geodésico

 Fuente:

 Ecured. Página Web. (E (En n Línea). 

convenientemente

seleccionados selecciona dos y ddemarcados emarcados sobre el terreno. Se entiende por levantamiento geodésico “la toma de informació información n de distancias

y ángulos en el campo, y la aplicación de los principios de la geometría y la trigonometría con el propósito de determinar la forma, dimensiones y nsiones terrestres”.

  posición de grandes exte Para que un levantamiento sea considerado como geodésico deberá tomar en cuenta los efectos de curvatura terrestre y ejecutarse con instrumental y  procedimientos que permitan una precisión interna compatible con respecto al Sistema de Referencia utilizado.

Características de un Levantamiento Geodésicos Un levantamiento geodésico se usa para terrenos de gran magnitud, para los cuales se deben tener en cuenta los siguientes conceptos:    

LA FIGURA DE LA TIERRA GEOIDE, es el modelo más aproximado a la figura real de la tierra. No sirve para calcular coordenadas, pero sí para referencias altimétricas. ELIPSOIDE, es el primer modelo tridimensional de la tierra. La característica de un elipsoide es el aplanamiento o achatamiento que consiste de un eje mayor que es “a” semi eje ej e menor “b” y un achatamiento (a -b/a).

ESFERA, segundo modelo tridimensional de la tierra, modelo geométrico que se aproxima a la tierra. Todas las secciones producidas en un plano son circunferencias de radios variables. Si el plano pasa por el centro de la esfera el radio de la circunferencia será igual de la esfera y se llama circunmáximo. Cada circunferencia tiene dos polos. GEODESIA 

 

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 

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LA GRAVEDAD La gravedad es el resultado de sumar dos fuerzas que actúan sobre un cuerpo en la superficie terrestre, la fuerza gravitacional y la fuerza centrífuga. La fuerza gravitacional relacionada con la atracción que se  produce entre dos cuerpos y que se explica explica mediante la Ley Ley de de Gravitación Gravitación Universal de Newton; y la fuerza centrífuga que se genera por el movimiento de rotación terrestre y es siempre perpendicular al eje de rotación.

 

Para un levantamiento geodésico se toma en consideración la curvatura de la superficie terrestre, por lo cual La distancia entre dos puntos es el segmento de arco que los une.

Elementos estructurales: 1)  Eje terrestre 2)  Polo terrestre 3)  Plano meridiano 4)  Meridiano 5)  Ecuador 6)  Plano paralelo 7)  Vertical astronómico 8)  Vertical geodésico 9)  Vertical geocéntrico 10) Plano horizontal 11) Desviación de la vertical 12) Coordenada Coordenadass geográficas 13) Diferencias meridianas 14) Latitud astronómica 15) Latitud geodésica 16) Latitud geocéntrica 17) Longitud astronómica 18) Latitud geodésica 19) Acimut

geodésico:

Ángulo entre dos planos GEODESIA 

 

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que contienen a la normal al elipsoide en el punto P. Un plano contiene al  polo norte de elipsoide y el otro al pputo uto Q. 20) Acimut astronómico: Ángulo entre dos planos que contienen a la vertical de lugar en P. Un plano contiene al polo norte celeste y el otro plano al  punto Q. 21) Datum: Lugar determinado donde coincide geoide y elipsoide. Coinciden las coordenadas geodésicas y astronómicas astronómicas..

III.  MÉTODOS GEODÉSICOS  I. LEVANTAMIENTO POR EL MÉTODO ESTÁTICO. El Método Estático consiste en el posicionamiento caracterizado por la ocupación simultánea de dos o más puntos durante un período suficientemente prolongado prolongado de tiempo mientras los receptores se mantienen estacionarios en tanto registran los datos, y post procesarlos, con con el fin de lograr pprecisiones recisiones inferiores al centímetro. Este método cuenta con ciertas características que lo diferencia de otros métodos geodésicos,, así como también algunos similares. geodésicos  

La separación entre receptores debe ser mayor que 15 km.

 

La precisión con que se resuelven las coordenadas del punto desconocido es de unos pocos centímetros a milímetros.

 

Los observables que se miden son el código y la fase sobre L1.

 

El tiempo de observación va desde 2 a 4 Horas.

 

La cantidad mínima de satélites comunes a observar es cuatro.

   No  

requiere una una geometría satelital especialmente especialmente bue buena. na.

La frecuencia de muestreo debe acomodarse a fin de obtener un buen número de observaciones. observacio nes. Intervalos típicos de muestreo son los comprendidos entre 15 y 30 segundos.

 

Entre más libre de obstáculos se encuentre el horizonte sobre las antenas, mayor será la probabilidad de obtener resultados de buena calidad, tanto por la reducción del multicamino, cuanto por la posibilidad de observar mayor cantidad de satélites y tener así una mejor geometría.

Ventajas

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 

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Mas preciso, más económico y eficiente que los métodos topográficos tradicionales. 

 

Sustituye al método clásico de triangulación 

Aplicaciones  

Redes Geodésicas. 

 

Redes nacionales e internacionales internacionales.. 

 

Control de movimientos tectónicos. t ectónicos. 

 

Control de deformación en diques y estructuras. 

Figura N°8:  Aplicaciones del Método Estático. Fuente: Revista de la Empresa Geodesical(2016). (En línea). Consultado (10, Marzo,2019)

 

Procedimiento Procedimien to del Levantamiento Se coloca un receptor en un punto cuyas coordenadas son conocidas conocidas con precisión en el sistema de coordenadas WGS84. Este es conocido como el receptor de referencia. El otro receptor es colocado en el otro extremo de la línea base y es conocido como el receptor móvil. Los datos son registrados en ambas estaciones en forma simultánea. Es importante que los datos sean registrados con la misma frecuencia en cada estación. El inter4alode registro de datos puede ser establecido en 15, 30 o 60 segundos. Los receptores deben registrar datos durante un cierto periodo de tiempo. El tiempo ti empo de observación observac ión dependerá de la longitud de llaa línea, el número de satélites observados y la geometría. Como regla general el tiempo de observación deberá ser por lo l o menos de una hora para una línea de 20 km. con 5 satélites y un GDOP prevaleciente de 8. Líneas más largas requieren tiempos de observación más largos. Una vez que se ha registrado suficiente información los receptores se apagan. El Móvil se puede desplazar para medir la siguiente línea base y volver a comenzar la medición. Es muy importante que exista redundancia en la red que está siendo medida. Esto significa que los puntos se deben medir por lo menos dos veces con lo cual se pueden revisar para evitar problemas que de otra manera, pasarían desapercibidos. Un gran incremento en la producti4idad se puede conseguir añadiendo un receptor Móvil adicional. Se necesita una buena coordinación entre las diferentes brigadas de topografía para aprovechar la disponibilidad de tres receptores.

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Resumen: Consiste en estacionar dos receptores o más receptores en los puntos los cuales queremos conocer sus coordenadas, almacenar datos y calcular las coordenadas en tiempo diferido. En este tipo de posicionamiento se obtienen soluciones tan redundantess como deseemos, tan solo deberemos prolongar la observación. redundante

Esquema del Procedimiento de un Levantamiento Estático

II. LEVANTAMI ENTOS POR EL MÉTODO ESTÁTICO-RAPIDO Se basa en el método estático que es la forma en llaa que se trabaja en campo, obteniendo  precisiones casi idénticas al levantamiento estático. En este se elige un punto de referencia y el resto de móviles operan respecto a este primero. Esto es posible utilizando receptores de doble frecuencia y con capacidad de utilizar el código P. Los programas de pos proceso se han ido modificando para adaptarse a nuevas especificaciones. La principal diferencia y ventaja entre ambos será la longitud de la línea base medida (máx. 20 km) de manera que los tiempos serán mucho menores en este método (el tiempo ti empo es proporcional a la distancia medida).

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Es usado sobre todo para incrementar la densidad de redes existentes y establecer redes locales. El receptor de referencia se ubica por lo general sobre un punto conocido o en el caso de no tener uno, puede ser ubicado en cualquier lugar de la red (puede ser incluido en los cálculos de los parámetros par ámetros de transformación). Los receptores móviles se situarán un tiempo depende de la longitud base y del GDOP obtenido. Los datos serán registrados en campo y procesados en gabinete, siempre asegurándonos de la obtención de la redundancia adecuada, que es crucial para este método.

 Figura

N°9: 

Levantamiento Estático-Rápido

F uent uente e: Slide share Pági na Web. (En Línea). 

CARACTERISTICAS  

Estacionamiento de una estación de referencia temporal, observa y almacena datos continuamente. 

 

Sustituye el método de la poligonación. 

 

Tiene 2 tipos de modalidades: Modo estático rápido con una sola estación y Modo estático rápido reocupando una segunda al cabo de una hora.  

 

Las exigencias sobre la cantidad de satélites rastreados y su geometría condicionan el uso de este método en todo su potencial a sitios con un horizonte libre de obstáculos. 

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 

Reducido el consumo de energía. 

 

El uso del código P para lograr la resolución de ambigüedades con poco tiempo de observación condiciona el uso del método para lugares con bajo o moderado efecto de multicamino. 

 

Buena precisión en líneas < a 20 Km.

 

Tiempo de observación muy cortos (en comparación con el método estático): 5  –   10 min (dependiendo de la cantidad de satélites disponibles y longitud base).

 

Longitud máxima de la base-línea (15-20 km)

 

Algoritmos para resolución de la ambigüedad inicial (FARA).

 

La cantidad conveniente de satélites comunes a observar es de 6 satélites.

 

Precisión 10 –  30  30 mm.

 

 No hay transmisión transmisión de error ya que cada pun punto to es independie independiente nte al medirse.

APLICACIONES:  

Densificación de redes locales.

 

Levantamientoss de puntos de control. Levantamiento

 

Levantamientos

de

detalles,

deslindes(delimitación).  

Cualquier trabajo que requiera la determinación rápida de un elevado número de puntos.

 

Apoyos fotogramétricos.

 Figura N°10: Procedimiento de obtención de datos

y ubicación.

F ue uente nte: Bitstream Pági Página na We Web b. (En Línea). 

PARAMETROS DE MEDICION:  

Intervalo de Grabación: 10 s.

 

Máscara: 10°

 

Mínimo de Satélites: 4

 

Tiempo mínimo de Observación: Observación: de 5 a 10 mi min. n.

PROCESO: En los levantamientos Estatico Rápidos, se elige un punto de referencia y uno o mas moviles operan con respecto a él.

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Tipicamente se utiliza este método para aumentar la densidad de redes existentes, y todo lo dicho anteriormente. Cuando se inicia el trabajo doonde no se ha llevado a cabo ningún levantamiento de GPS, la primer tarea es la de observar observar un cierto número de puntos cuya cuyass coordenadas sean sean conocidas con precisión en el sistema de coordenadas locales. Esto permitirá calcular la transformación y de allí todos los puntos medidos con GPS  pueden ser ser convertidos con fa facilidad cilidad al sistema local. Se debe observar por lo menos 4 puntos en el perímetro del área de interés. La transformación calculada será válida para el área incluida entre esos puntos. El receptor de Referencia se ubica por lo general sobre un punto conocido y puede ser incluido en los cálculos de los parámetros de transdormación. Si no se conoce ningún  punto, puede ser ubicado en cualquier lugar de la red. Estos receptores móviles, seran colocados entonces en cada punto conocido. El periodo de tiempo que los móviles deberán observar en cada punto, depende de la longitud de la línea base desde la Referencia y del GDOP. Los datos son registrados y luego son precesados en la oficina. Se deben enfectuar variaciones para asegurarse que no se presenten errores gruesos en mediciones. Esto se puede hacer midiendo los puntos nuevamente en un momento diferente del dia. Cuando se trabaja con dos o más móviles, es necesario asegurarse de que todos los receptores estén operando simultáneamente sobre cada punto ocupado. Esto permite que los datos de cada estación puedan ser utilizados como Referencia o como Móvil.

III. LEVANTAMIENTOS POR EL MÉTODO CINEMATICO. Este tipo de levantamiento permite la observación muy rápida de varias líneas base en áreas donde exista una buena visibilidad satelitaria. Se requieren 2 receptores, uno que este observando desde un punto extremo de una base conocida y el otro que se mueva sobre los puntos cuyas coordenadas se quieran conocer. Al usar correctamente este método se pueden alcanzar precisiones semejantes a las conseguidas por el método estático que van de varios milímetros a algunos centímetros, con equipos de doble GEODESIA 

 

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frecuencia y código P se pueden obtener una precisión de 2 cm en 1 ppm en la longitud de una línea base. Para conseguir esta precisión, se tienen que hacer observaciones de aproximadamente 3 minutos sobre los puntos a determinar. El método se basa, en que, si se conocen las coordenadas de 2 estaciones, antes del comienzo de la observación, se  pueden calcular los valores teóricos de las ambigüedades, ambigüedades, y propagar esta en todo el levantamiento. En esta técnica, se sitúa un receptor sobre un punto de referencia conocido y el otro se desplaza por la zona del proyecto, observando los puntos de interés.

 Figura N.11: Levantamiento Levantamiento cinemático (“LEVANTAMIENTOS GPS CINEMATICOS ~ ARMILLARY,” n.d.)  

PROCEDIMIENTO DE MEDICION   Primero, el Móvil tiene que realizar el procedimiento conocido como iniciación. La



Referencia y el Móvil se activan y permanecen absolutamente estáticos por 5-20 minutos en L1, registrando datos.

 Figura N.12: El móvil se inicia desde la referencia referencia (“Técnicas de medición GPS en Topografía II ~ De Topografía,” n.d.) n.d.)   GEODESIA 

 

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  Tras este periodo, el Móvil puede moverse libremente, de manera que se pueden



registrar posiciones con un intervalo de tiempo predeterminado, puede registrar otras  posiciones, o una combinación de las dos. Esto es lo que se conoce como cadena cinemática. b) 

a) 

 Figura N.13: a) El móvil se se puede desplazar. desplazar. b) El desplazamiento desplazamiento se da en los  puntos donde el operador operador lo desee desee (“Técnicas de medición GPS en Topografía II ~ De Topografía,” n.d.) n.d.)  

Sin embargo, cuando se opera en levantamientos cinemáticos debemos evitar movernos cerca de objetos que pudieran bloquear las señales de los satélites, produciendo obstrucciones en el cielo, como árboles, edificios altos, etc. ya que, si en algún punto el Móvil rastrea menos de 4 satélites, hay que detenerse, desplazarse a una posición donde se registren 4 o más satélites y realizar nuevamente la iniciación antes de continuar. También este método se denomina de reocupación. El ocupar dos veces el mismo punto tras el período de una hora permite que la geometría de los satélites haya variado sustancialmente y por tanto pueda resolverse la ambigüedad inicial con la l a misma garantía que una observación mucho más larga.

APLICACIONES:   Levantamien Levantamientos tos de ejes de carreteras,



  Medición de perfiles transversales,



 Navegación. n.    Navegació



PARAMETROS DE MEDICION: 

  Intervalo de Grabación: 5 Seg.   Máscara: 10°



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  Mínimo de Satélites: 4



Observación: de 1 a 5 min.   Tiempo mínimo de Observación:



  Precisión: 1-2cm ± 2ppm



lí neas bases no debe exceder de 20 kms.   la longitud de las líneas



IV. LEVANTAMI ENTOS POR EL MÉTODO RTK.

FIGURA. 14: EQUIPO DIFRENCIAL USADO PARA EL LEVANTAMIENTO RTK. Sitio web: https://blog.tecno LEVANTAMIENTO https://blog.tecnoceano.com ceano.com

RTK (del inglés Real Time Kinematic) o navegación cinética satelital en tiempo t iempo real, es una técnica usada para la  la topografía  topografía y navegación marina basado en el uso de medidas de fase de navegadores con señales  señales GPS GPS,, GLONASS  GLONASS y/o de Galileo, donde una sola estación de referencia proporciona correcciones en tiempo real, obteniendo una exactitud submetrica. Cuando se refiere al uso particular de la red GPS, el sistema también es DGPS  (Corrección de portador de fase). llamado comúnmente como  como DGPS El posicionamiento con esta técnica se está incorporando de a poco a las l as actividades que involucran análisis de registros hidrográficos, explotación minera, monitoreo de vehículos y control preciso de maquinaria, entre otras aplicaciones. RTK alía la tecnología de navegación por satélites a un módem de radio o a un teléfono GSM para obtener correcciones instantánea instantáneas. s. Algunas aplicaciones de ingeniería exigen que el procesamiento y el abastecimiento de las coordenadas se obtengan instantáneamente, instantáneame nte, sin la necesidad de un postprocesamiento postprocesamiento de los datos.

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La precisión de la medición resultante es generalmente una función de la capacidad electrónica del receptor para comparar exactamente las dos señales. En general, los receptores tradicionales pueden alinear las señales con un porcentaje de 1% de margen de error. 1.  TÉCNICA RTK La técnica de posicionamiento RTK se basa en la solución de la portadora de las señales transmitidas por los sistemas globales de navegación por satélites GPS, Glonass y Galileo, este último todavía en fase de implantación. Una estación de referencia provee correcciones instantáneas para estaciones móviles, lo que hace que con la precisión obtenida se llegue al nivel centimétrico. a.  La estación base retransmite la fase de la portadora que midió, y las unidades móviles comparan sus propias medidas de la fase con la recibida de la estación de referencia. Esto permite que las estaciones móviles calculen sus posiciones relativas con precisión milimétrica, al mismo tiempo en que sus posiciones relativas absolutas son relacionadas con las coordenadas de la estación base. Esta técnica exige la disponibilidad de por lo menos una estación de referencia, con las coordenadas conocidas y está dotada de un receptor GNSS y un módem de radiotransmisor. La estación genera y transmite las correcciones diferenciales para las estaciones, que usan los datos para determinar precisamente sus posiciones. El formato de las correcciones diferenciales diferenciales es definido por la Radio Technical Comittee for Maritime Service (RTCM). Los radiotransmisores operan en las fajas de frecuencia VHF/UHF, y la observación fundamental usada en el RTK es la medida de la fase de la  portadora. El empleo de las correcciones diferenciales diferenciales hace que la influencia de los errores debidos a la distancia entre la estación base y la móvil se minimice. Esos errores se deben:  

Al reloj del satélite

 

A las efemérides

 

A la propagación de la señal en la atmósfera.

En el caso del uso del módem de radio, la técnica RTK se restringe a líneas de base cortas (hasta 10 km), debido al alcance limitado del UHF, y también porque la determinación

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de la posición con esta técnica emplea apenas la solución de la portadora L1, aunque la  portadora L2 esté esté presente para la resolución de las ambigüedad ambigüedades. es. 2.  PARTES DE UN EQUIPO PARA REALIZAR LEVANTAMIENTO RTK Las partes de un equipo para levantamiento RTK son:   Antena base y antena móvil GPS con radios internos.

o

  Antena de triple banda conectada a batería

o

  Controladora inalámbrica para GPS.

o

  Tripié con plato nivelante y plomada óptica

o

  Bastón telescópico

o

FIGURA. 15: EQUIPO DIFRENCIAL USADO PARA EL LEVANTAMIENTO RTK. Sitio web: https://blog.tecno LEVANTAMIENTO https://blog.tecnoceano.com ceano.com

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3.  PROCESO PARA REALIZAR UN LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO MEDIANTE EL MÉTODO RTK

FIGURA. 16: ESQUEMA DE UN LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO USANDO RTK. Sitio web: https://blog.tecnoceano.com

Primero debemos saber en qué sistema de coordenadas vamos a trabajar (Cartesianas, Geodésicas,, Locales). En base a esto, se seleccionan los vértices que nos van a servir de Geodésicas control y se diseña la red básica de trabajo para realizar las observaciones con GPS. Ya en campo, la obtención del levantamiento de detalle, la metodología de observación con GPS en tiempo real, es un método rápido, cómodo y capaz de dar la precisión requerida para el trabajo. El método de trabajo con GPS en tiempo real se compone de un GPS fijo de referencia y un GPS en movimiento. El receptor fijo lo situamos sobre un  punto de la red básica, de coordenada coordenadass conocidas en el sistema de referencia de coordenadas elegido, el cual servirá como vértice de control. A esta estación se le llama coordenadas Estación Base. La topografía con GPS es radial, es decir, estamos haciendo radiaciones relativas a nuestra estación base. Tras poner en funcionamiento este receptor, se ha de esperar a que resuelva su posición antes de proceder a la obtención de datos de los puntos del levantamiento. Si el número de satélites sobre el horizonte es el adecuado (entre mayor sea el número de satélites observado, mayor será la precisión y menor el tiempo), el receptor de referencia fijará sus coordenadas en pocos minutos. Una vez realizada esta operación el cálculo de coordenadass de los demás puntos será casi instantáneo. coordenada

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La comunicación entre el receptor de referencia y los receptores móviles, es posible gracias al sistema de telecomunicac t elecomunicaciones iones utilizado para la transmisión, con un alcance de 2 Km aproximadame aproximadamente nte entre ambos receptores, es por esto que no es necesario que los  puntos sean visibles entre entre sí. Para evitar problemas de comun comunicación icación entre receptores receptores,, la estación base debe ser colocada en un punto lo más alto posible, y el estadal donde estará situada la antena móvil, de igual i gual manera se debe poder elevar de acuerdo a las necesidades de los puntos que se deseen tomar. Las coordenadas del levantamiento se obtienen con una precisión de 20 mm +- 1ppm es importante hacer notar que este error se mantiene constante en todo el levantamiento, o sea que no es acumulable al alejarse del banco de nivel, y como los errores no son acumulables y no se tienen restricciones visuales o meteorológicas, se trabaja por lo menos al doble de velocidad y exactitud de los topógrafos tradicionales. Las coordenadas de los puntos, se obtienen en el sistema de referencia WGS84. La metodología RTK permite asociar una proyección y un sistema de referencia distinto,  podemos obtener las coordenadas de los puntos directamente en la proyección UTM. También podrían obtenerse en cualquier otro sistema de referencia local con respecto al cual se haya realizado r ealizado la georeferenciación Las precisiones obtenidas en las coordenadas del levantamiento dependerán de varios factores, tales como condiciones climáticas (nublado o despejado influye en la visibilidad de los satélites), precisión de los equipos utilizados, numero de satélites disponibles al momento de realizar el levantamiento, errores accidentale accidentaless cometidos, etc. De esta forma, la precisión de los puntos del levantamiento puede llegar a ser del orden de los 2 cm de manera no acumulativa. El levantamiento se lleva a cabo por dos operarios y dos receptores, uno de referencia (estación base) y otro móvil. Uno de los operadores se encarga de la toma de puntos con el receptor móvil, así como anotando el número de punto y su correspondiente descripción, quedando quedando así definido cualquier tipo de elemento a representar mientras que el otro operario está a cargo de la vigilancia del receptor fijo. Dependiendo de lo que nos interese verificar en el levantamiento, se toman las lecturas de los elementos necesarios, tales como registros de luz, aceras, carreteras, árboles, y los accidentes del terreno como por ejemplo los taludes

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Por ejemplo, el levantamiento de una carretera se efectuaría mediante secciones transversales, a una equidistancia promedio de 10 m y en puntos obligados donde se hagan cambios de pendiente, además de ir tomando en cada una de las l as estaciones los diferentes elementos que la componen Al final de cada día los puntos observados en campo se importan a la computadora, observando que los puntos levantados hayan cubierto toda la zona de interés y evitando que queden zonas sin el número de puntos adecuado, para tener una buena configuración de terreno. 4.  ESTACIONES VIRTUALES DE REFERENCIA  El método Virtual Reference Station (VRS) expande el uso del RTK para toda el área de una red de estaciones base. La capacidad de realización de los levantamientos y las  precisiones disponibles disponibles dependen de la densidad y capacidad de la red de estaciones de referencia. Las nuevas tendencias de los levantamientos precisos, serán la implantación de redes de referencia RTK y estaciones de referencia virtuales VRS.

FIGURA. 17: ESTRUCTURA DEL PROYECTO SIRGAS PARA LEVANTAMIENTO MEDIANTE EL METODO RTK. Sitio web: Topoequipos S.A. (Soluciones integrales en Geomatica).

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