Rede Geodésica Activa de Canarias-Eng.Juan Manuel Poveda Suárez

II Seminário Internacional de Cartografía e Geodesia “PARA MELHOR CONHECER E GERIR O TERRITÓRIO” Ciudad de Praia -10-11 Abril 2012

Red Geodésica Activa de Canarias Eng.ºJuan Manuel Poveda Suárez

Contenidos • Red Geodésica Pasiva de Canarias – Antecedentes – Estado actual – Difusión: IDE Canarias

• Red de Estaciones de Referencia GNSS – – – –

Concepto de Redes Necesidades Fundamentos Servicios de la Red

• Red Geodésica Activa de Canarias y Cabo Verde – – – – – – –

Objetivos; Carácter del proyecto Perspectivas del Proyecto Arquitectura Emplazamiento Evolución de la Red Precisiones Difusión: IDE Canarias

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Red Geodésica Pasiva de Canarias Antecedentes Cuadro Resumen de las Redes de Canarias Provincia de Santa Cruz de Tenerife Isla

Nº de Vértices ROI

El Hierro La Palma La Gomera Tenerife

38 48 23 53

Pertenecientes Regentes a la red de NP 13 9 9 27

4 1 3 7

Nº de Vértices ROI Inoperativos 3 3 0 12

Nº de señales de 4º Orden 0 25 16 178

Pertenecientes a la red de NP 0 0 0 0

Provincia de Las Palmas Isla

Nº de Vértices ROI

Regentes

Gran Canaria Fuertenentura Lanzarote

47 48 38

14 13 8

Nº de Pertenecientes Nº de Vértices Pertenecientes señales de a la red de NP ROI Inoperativos a la red de NP 4º Orden 1 2 216 9 2 2 98 10 4 7 43 9

Modelo de Ondulación NCANA II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red Geodésica Pasiva de Canarias Estado actual Provincia de Santa Cruz de Tenerife

V.ROI ROI Dañada 4 Orden

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Red Geodésica Pasiva de Canarias Estado actual Provincia de Las Palmas

V.ROI ROI Dañada 4 Orden

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Red Geodésica Pasiva de Canarias Estado actual

Bermeja

Casa Blanca

Tanajara

Las Calderas

Gaitero

Montaña Blanca

Güimar

Bastián

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Red Geodésica Pasiva de Canarias Difusión: IDE Canarias

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Red Geodésica Pasiva de Canarias Difusión: IDE Canarias

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Concepto de Redes ¿Qué significa GNSS? - Es un acrónimo inglés: Global Navigation Satellite System - Es una denominación genérica que engloba a todos los sistemas de este tipo que existen en el mundo.

Actuales GPS  Americano GLONASS  Ruso Futuro GALILEO  Europa COMPASS  China

Constelación

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Concepto de Redes – La Redes de Referencia GNSS están compuestas por cadenas de puntos geográficos ocupados permanentemente por antenas y receptores de calidad geodésica. – Estas estaciones guardan los datos brutos recibidos de los satélites para, posteriormente, ser publicados. – Analizando los datos brutos recabados por estas estaciones se puede dar servicios de correcciones diferenciales, a diferentes usuarios. Estación GNSS

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Concepto de Redes – Algunas aplicaciones necesitan mayor precisión de la que el GPS puede ofrecer simplemente por navegación. • Precisión Navegación: 5 metros.

– Para aplicaciones que exijan precisiones elevadas (2-3 cm), existen una serie de errores que influyen en la precisión final. •Error de Reloj del Satélite sat_clock •Error orbital del Satélite orbit •Retardo Ionosférico iono •Retardo Troposférico tropo •Multipath mpath •Centro Radioeléctrico de la Antena PCV •Error de reloj del Receptor rec_clock •Etc... biases II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Concepto de Redes – La solución para este tipo de aplicaciones es usar correcciones a las observaciones empleando un segundo GPS que actúe como referencia permanente. – Las correcciones pueden ser emitidas de dos formas: • En tiempo real (RTK) • Se pueden calcular posteriormente mediante observaciones registradas por el GPS de referencia y por el GPS móvil (Post-proceso).

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Red de Estaciones de Referencia GNSS

Concepto de Redes – La tecnología GNSS tiene múltiples y variadas aplicaciones: • Construcción, Agricultura, Navegación, Geodesia, Cartografía, Investigación.

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Concepto de Redes – Aplicaciones directas en Ingeniería: • • • • • • •

Densificación de la Red Geodésica Cálculo cinemático de vuelos Fotogramétricos Apoyos Fotogramétricos Mediciones de control Toma de taquimétricos Replanteos Arqueología

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Necesidades – Las Redes de Estaciones de Referencia GNSS, surgieron para dar solución a distintos problemas de trabajo con GPS: • Mejorar las precisiones usando correcciones de Red • Disponibilidad 365 días /24 horas • Compatibilidad con todos los receptores GNSS – correcciones estándar RTCM – datos brutos estándar Rinex

• Mejorar rendimientos y disminuir costes • Apoyo a equipos de emergencia

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Necesidades – Las principales ventajas que nos pueden proporcionar el uso de los datos de estas redes son: • Mitigar los errores dependientes de la distancia • Asegurar mayor precisión y fiabilidad en la toma de datos • Mejora del rendimiento gracias al modelado de errores en todo el área • Capacidad de soportar a múltiples usuarios y aplicaciones. • Se elimina la necesidad de establecer redes de trabajo locales y situar receptores de referencia temporales en campo. II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Fundamentos de las Redes GNSS Configuración de una estación de Referencia Receptor GPS

Cable Antena

INTERNET

Antena

UPS II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red Geodésica Activa de Canarias Fundamentos de las Redes GNSS Configuración de las Redes de Estaciones de Referencia

Internet

FIREWALL

Raw Data

Servidor

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Fundamentos de las Redes GNSS Conexión de Usuarios - Generalmente las conexiones a las redes de estaciones de referencia suelen ser bidireccionales vía GPRS/UMTS, usando el protocolo NTRIP.

Pasos a seguir en la conexión NTRIP 1. El usuario en campo se conecta con el servidor central de la Red enviando su posición 2. El centro de control devuelve al usuario una tabla de productos disponibles

3. El usuario elige el producto y, si son correcciones de red, el servidor genera un modelo de correcciones con las estaciones de referencia más próximas.



4. El centro de control devuelve las correcciones interpoladas. 5. Si el usuario se mueve de una zona a otra el software recalcula el modelo.

 Centro

de Control

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Fundamentos de las Redes GNSS – Tipos de correciones de Red: • Correcciones VRS (Virtual Reference Station): – Correcciones desde una Estación Virtual generada por software • Corrección MAC (Master-Auxiliary Concept): – Correcciones desde una Estación Real con parámetros de corrección Modelados de todo el área

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Fundamentos de las Redes GNSS VRS

MAC

- Ventajas

- Ventajas

• • •

•

Simplicidad en el concepto Compatibilidad (RTCM 2.3 y 3.0) Reduce el volumen de datos a transferir

- Inconvenientes

• • •

Dependencia de cálculos de servidor Poca información para el usuario sobre la virtualización. Dependencia de conexión bidireccional

• • •

Autonomía del receptor; mayor independencia del servidor Robustez de cálculo Proceso estandarizado Teóricamente no necesita comunicaciones bi-direccionales

- Inconvenientes

• •

Sólo los receptores más modernos están adaptados Mayor volumen de datos a transferir

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Red de Estaciones de Referencia GNSS Servicios de la Red Servicios para Post Proceso – Ficheros Rinex V-2.11 • Rinex a 1sg. • Rinex a 30 sg.

Servicios para Tiempo Real – Emisión de RTCM 3.1,3.0 y 2.3 para RTK • Correcciones de Red • Correcciones desde cada Estación ó de la más cercana – Emisión de RTCM – Emisión vía Protocolo NTRIP • Los usuarios comparten recursos de Internet • Múltiples Usuarios con el mismo Password

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Red Geodésica Activa de Canarias Objetivos – – – –

Marco de Referencia “activo” para Canarias Refuerzo de la Red Geodésica Pasiva Vértices Geodésicos ”on line” en todo el territorio Monitorización en tiempo real

Carácter del proyecto – Sistema abierto: • A las dos constelaciones disponibles • A cualquier marca de receptor • A colaboración con entidades no comerciales – Sistema público • Para todos los usuarios • Gratuito • A través de Internet II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red Geodésica Activa de Canarias Perspectivas del proyecto – Producción cartográfica • Orientación directa de vuelos fotogramétricos • Orientación directa de vuelos con sensor Lidar • Apoyos Fotogramétricos – Investigación • Estudio de movimiento de placas tectónicas – Mediciones Topográficas • Catastro – Ingeniería Civil • Generación de modelos de ondulación Locales II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red Geodésica Activa de Canarias Emplazamiento Sin interferencias Radio-eléctricas

Localizada dentro de una zona restringida

Excelente visibilidad con mascaras de 0°elevación 1.5m

GPS

Sin arboles cercanos ni creciendo

Fácil acceso

Terrenos con ondulación suave y superficie irregular

Material Estable

Fiable corriente eléctrica y línea teléfono -Internet

para minimizar el multi-path II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red Geodésica Activa de Canarias

Emplazamiento

Ayuntamiento de Teror II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red Geodésica Activa de Canarias Evolución de la Red Provincia de Santa Cruz de Tenerife

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Red Geodésica Activa de Canarias Evolución de la Red Provincia de Las Palmas

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Red Geodésica Activa de Canarias Precisiones – Para distancias alrededor de 30Km de la estación de referencia, es mejor obtener las correcciones individuales que de la misma corrección de red.

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Red Geodésica Activa de Canarias Precisiones – Para distancias entre antenas mayores de 30 Km es recomendable establecer una red, trabajando en conjunto y calculando los errores dependientes de la distancia para el envío de correcciones de red.

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Red Geodésica Activa de Canarias

Precisiones –Al igual que en la Geodésia clásica hemos de determinar triángulos lo más equiláteros posibles a la hora de distribuir las estaciones de referencia que forman la red si se desea emitir correcciones de red desde la misma, ya que una distribución homogénea redundará en una mejor determinación de los errores dependientes de la distancia . –Este objetivo se puede cumplir en Islas como Tenerife o Gran Canaria, pero es imposible para otras como Fuerteventura. –Para estos casos es mejor tener correcciónes individuales de una estación cercana que correcciones de red, ya que serán más exactas y redundarán en un mejor cálculo de la posición del equipo móvil. II Seminário Internacional de Cartografia e Geodesia▪ Cabo Verde 10- Abril 2012

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Red Geodésica Activa de Canarias Difusión: IDE Canarias

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Red Geodésica Activa de Canarias Difusión: IDE Canarias

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Red Geodésica Activa de Cabo Verde Antecedentes – En Agosto de 2011, la empresa Grafcan saca a concurso público la compra e instalación de cinco receptores GNSS para Cabo Verde a través del proyecto CartoGraf II, resultando la empresa adjudicataria Geotronics. – Tras diferentes gestiones con los técnicos de Cabo Verde se concluye, realizar la instalación de los equipos GNSS en las siguientes islas: Santiago; Fogo; Boa Vista; Sal y Sao Vicente

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Red Geodésica Activa de Cabo Verde

Instalación – El 1/3/2012, tras haber analizado los diferentes emplazamientos propuestos, comienza la instalación de los mismos. – La puesta en marcha de las cinco estaciones GNSS se finaliza el 19/3/2012.

Componentes de la estación GNSS – – – –

Antena y receptor GNSS Armario equipamiento Placa fotovoltaica Sistema de comunicación (Radio Modem)

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Red Geodésica Activa de Cabo Verde Objetivos del Proyecto – – – –

Marco de Referencia “activo” para Cabo Verde Refuerzo de la Red Geodésica Pasiva Vértices Geodésicos ”on line” en todo el territorio Monitorización en tiempo real

Observación – En la actualidad se esta recopilando información de las estaciones que conforman la red IGS y las instaladas, con el fin de dotar de coordenadas a nivel internacional. – Por otro lado, en próximas fechas se realizará la observación de cada una de las estaciones GNSS desde los marcos de cada isla, con el fin de que las coordenadas de dichas estaciones sean coherentes con las coordenadas de la Red Pasiva de la isla correspondiente.

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