martes, 31 de enero de 2017

Altimetría satelital laser y radar multimisión "on-land", procesada por el LGFS-LUZ, registra 25 años (1991-2016) de deformación de terreno por subsidencia en la COLM, Venezuela

Investigación - Altimetría satelital multimisión para monitoreo de subsidencia de terreno en Venezuela

Publicación en desarrollo . . .

La nueva versión del software LGFS-LUZ para transformaciones de coordenadas ITRF (Trn_ITRF v3.2) está ya disponible, consistente con la reciente adopción de la realización IGS del ITRF2014 (IGS14)

Investigación, Software - Trn_ITRF.yab/.exe_v3.2

La cátedra Geodesia Geométrica a través del LGFS-LUZ pone a disposición de la comunidad geodésica nacional, la nueva versión de su herramienta computacional para transformaciones de coordenadas ITRF, el software Trn_ITRF, v3.2.

Esta versión incluye nuevos parámetros de transformación calculados por GGenLUZ / LGFS-LUZ entre las 2 últimas versiones del marco de referencia del IGS [http://www.igs.org/], a saber, el IGb08 [https://igscb.jpl.nasa.gov/pipermail/igsmail/2012/007853.html] y el IGS14 [https://igscb.jpl.nasa.gov/pipermail/igsmail/2016/008589.html]; y entre el ITRF2014 (solución sólo-GNSS) [http://itrf.ign.fr/ITRF_solutions/2014/] y el IGS14.

La realización IGS14 y su respectivo modelo de calibración de antenas igs14.atx para satélittes y receptores GNSS fueron adoptados oficialmente por el IGS para la generación de sus productos precisos (órbitas, offsets de relojes GNSS, EOPs, coordenadas y velocidades de estaciones de seguimiento GNSS, etc.) a partir del domingo 29 de Enero de 2017 (inicio de la semana GPS 1934) [http://www.igs.org/news#igs14-reference-frame-transition].

Trn_ITRF, v3.2 también incorpora los parámetros de transformación oficiales entre la solución ITRF2008 [http://itrf.ign.fr/ITRF_solutions/2008/] y la más reciente actualización del Parametry Zemly 1990 (PZ-90), i.e., el PZ-90.11 del Ministerio de Defensa de la Federación Rusa [MDRF, 2014], marco de referencia geodésico del sistema satelital de posicionamiento global ruso GLONASS.

Finalmente, Trn_ITRF, v3.2 incluye los parámetros de transformación calculados por GGenLUZ / LGFS-LUZ entre las realizaciones 1995, 2000 y 2015 del sistema de control geodésico venezolano, a saber, SIRGAS-REGVEN(1995) [solución ITRF94/época 1995.4/elipsoide GRS80], SIRGAS-REGVEN(2000) [solución ITRF2000/época 2000.4/elipsoide GRS80] y SIRGAS-REGVEN(2015) [solución ITRF2014/época 2015.5/elipsoide GRS80], respectivamente. 

Trn_ITRF, v3.2 puede descargarse a través del siguiente enlace:

Publicación en construcción . . .

lunes, 23 de enero de 2017

GGenLUZ produce por primera vez en el país una versión de ultra-alta-resolución 30×30m del geoide venezolano, el VGM15grav_v2.0

Datos/Soluciones/Modelos, Investigación - VGM15grav_v2.0 de 30×30m

Figura 1. Sub-modelo N08E288 en la extensión total de VGM15grav_v2.0 de 30×30m.

Figura 2. DTM basado en datos SRTMGL1_V003/SRTM15_PLUSv1.0 correspondiente al sub-modelo N08E288 de VGM15grav_v2.0 de 30×30m.

Figura 3. Geoide de ultra-alta-resolución correspondiente al sub-modelo N08E288 de VGM15grav_v2.0 de 30×30m.

Figura 4. Sub-modelo N10E288 en la extensión total de VGM15grav_v2.0 de 30×30m.

Figura 5. DTM basado en datos SRTMGL1_V003/SRTM15_PLUSv1.0 correspondiente al sub-modelo N10E288 de VGM15grav_v2.0 de 30×30m.

Figura 6. Geoide de ultra-alta-resolución correspondiente al sub-modelo N10E288 de VGM15grav_v2.0 de 30×30m. 

Publicación en desarrollo . . . 

sábado, 21 de enero de 2017

GGenLUZ crea software (SynthGravP.v1.0) que modela las observaciones absolutas de un gravímetro “virtual” al producir valores sintéticos de gravedad total (g) en la superficie terrestre con calidad de ± 2.1 mGal (1σ)

Investigación, SoftwareSynthGravP.v1.0.yab/.exe

Figura 1. Software SynthGravP.v1.0.yab/.exe [Acuña, 2017a].

La cátedra Geodesia Geométrica, a través del LGFS-LUZ, y en el marco del proyecto de investigación No. LGFS/LUZ-04-2015 - “Mejorando la determinación del modelo geoidal de ultra-alta-resolución para Venezuela como base para la redefinición del sistema nacional de alturas” [Acuña et al., 2015], desarrolló el software SynthGravP.v1.0.yab/.exe (Figura 1) [Acuña, 2017a], el cual permite modelar las observaciones absolutas de un gravímetro “virtual” al producir valores sintéticos de gravedad total (g) en cualquier punto P localizado sobre la superficie terrestre de la región 0°-20°N/285°-305°E, con resolución espacial de hasta 30×30m.

Para la predicción de las observaciones “sintéticas” de gravedad total g en P (i.e., construidas artificialmente sin necesidad de la ejecución de mediciones gravimétricas de campo), SynthGravP.v1.0.yab/.exe sólo requiere la posición precisa 3D de la locación en cuestión, dada en términos de coordenadas geodésicas latitud, longitud y altura elipsoidal como referidas al datum venezolano SIRGAS-REGVEN (SR1995, SR2015), compatibles con WGS84 [NIMA, 2004], y generalmente obtenidas mediante posicionamiento GNSS.

SynthGravP.v1.0.yab/.exe produce sus valores de gravedad total de superficie utilizando la siguiente información: a) los coeficientes armónicos esféricos y constantes geodésicas del modelo geopotencial global –estático/combinado/de alta-resolución– EIGEN-6C4 [Förste et al., 2014], de grado y orden 2190, basado en datos satelitales LAGEOS/GRACE/GOCE [Bruinsma et al., 2014], en el modelo geopotencial global EGM2008 [Pavlis et al., 2012] y en el campo marino de gravedad global DTU10 [Andersen, 2010] de 2×2' de resolución derivado por altimetría satelital multimisión; b) las constantes a, J2, GM y ω correspondientes al sistema geodésico de referencia GRS80 [Moritz, 2000], empleado para realizar el elipsoide de nivel y campo de gravedad normal; c) los mejores estimados actuales de las constantes geodésicas globales GM, W0 y ω en el sistema de marea “TideFree” [Petit y Luzum, 2010]; de particular importancia es el valor utilizado de W0=62.636.856,0 m^2*s^-2 (potencial de gravedad en el geoide) que define el nivel del geoide global al cual refieren los valores sintéticos de gravedad total estimados por el programa; d) el modelo digital de terreno VDTM17 [Acuña, 2017b] de 30×30m de resolución, basado en las elevaciones de terreno SRTMGL1_V003 [https://doi.org/10.5067/MEaSUREs/SRTM/SRTMGL1.003] y en la batimetría SRTM15_PLUSv1.0 [Sandwell et al., 2014]; y e) las fórmulas de la expansión armónico-esférica del campo de la gravedad global normal, anómalo y real [Heiskanen y Moritz, 1967], [Hofmann-Wellenhof y Moritz, 2006], [Torge y Müller, 2012], y aquellas correspondientes al modelaje de los efectos de terreno en la determinación del geoide, particularmente las referidas al cálculo de los efectos RTM (por modelo de terreno residual) e ISO (por compensación isostática del DTM residual) en anomalías de gravedad [Sansò y Sideris, 2013].

Los cálculos de SynthGravP.v1.0.yab/.exe incluyen, además de la estimación sintética de g en P, la determinación (en esa locación) de los principales funcionales del campo de la gravedad terrestre (p.ej., anomalías de gravedad y altura, ondulación del geoide, componentes de la deflexión de la gravedad, gradiente y perturbación de gravedad, potencial gravitacional, centrífugo, anómalo, normal y de gravedad real, entre otros); los efectos totales RTM e ISO en gravedad, basados en el DTM de ultra-alta-resolución; las elevaciones de terreno con resolución de 30×30m y 9×9km; la ondulación obtenida del último modelo geoidal LGFS-LUZ para Venezuela, el gravimétrico VGM15grav_v2.0 [Acuña, 2017c], también de ultra-alta-resolución de 30×30m; y la elevación (cota) del punto derivada por nivelación-GNSS, combinando sus respectivas altura elipsoidal y ondulación del geoide gravimétrico.

Estos cálculos los realiza SynthGravP.v1.0.yab/.exe tanto en puntos discretos (aislados) como en aquellos dispuestos en una cuadrícula geográfica limitada por el usuario en espacio y resolución espacial.

Comparaciones de los valores sintéticos de gravedad total g predichos por SynthGravP.v1.0.yab/.exe con aquellos obtenidos de observaciones gravimétricas reales, llevadas a cabo en el occidente del país, sobre estaciones GPS/nivelación [Acuña et al., 2009], muestran una diferencia media de 1.2 mGal con incertidumbre de ± 2.1 mGal (1-sigma).

Estos resultados son significativamente precisos si se considera la forma virtual de la determinación de gravedad total que realiza SynthGravP.v1.0.yab/.exe. En consecuencia, la aplicación inmediata del software será la generación de valores de anomalías gravimétricas de aire-libre más cercanas a la realidad en zonas no-levantadas con gravimetría convencional en Venezuela y regiones adyacentes, para fines de la estimación de la nueva y mejorada versión 2017 del modelo geoidal venezolano VGM17 de ultra-alta-resolución 30×30m, actualmente en preparación [Acuña, 2017d].

SynthGravP.v1.0.yab/.exe contenido en un archivo .ZIP de 198.9 MB, puede descargarse a través del siguiente enlace: 

https://mega.nz/#!8NU1wLZT!cyQcfTi9UzhNjKxiC-XcJCbxWsONsy5GJjqo8O-TWd0

SynthGravP.v1.0.yab/.exe es una aplicación científica del LGFS-LUZ que se ofrece libre (en modo DEMO) a la comunidad geodésica del país pero sin ningún compromiso de garantía. Tanto el autor del software como el LGFS-LUZ no se hacen responsables por la utilización, adecuada o nó, que usuarios hagan del programa, ni de las consecuencias que sus resultados puedan generar.

SynthGravP.v1.0.yab/.exe ejecutándose en modo DEMO, calcula con el modelo geopotencial global EIGEN-6C4, el DTM topografía/batimetría VDTM17 de ultra-alta-resolución 30×30m, y los mejores estimados actuales para las constantes GM, W0 y ω; la gravedad total g en superficie, los funcionales del campo de la gravedad terrestre (real, anómalo y normal), y los parámetros geométricos y físicos del sistema de referencia geodésico GRS80, todos los anteriores con calidad total (doble-precisión extendida), pero siempre correspondiendo a la posición geodésica 3D SIRGAS-REGVEN(1995) de la estación REGVEN MARA y la gravimétrica PLUZ, ubicadas ambas en el campus de la Facultad de Ingeniería de La Universidad del Zulia, en Maracaibo, Venezuela.

lunes, 16 de enero de 2017

GGenLUZ y LGFS-LUZ comienzan la generación de VDTM17, modelo digital de terreno para Venezuela de 30×30m de resolución

Datos/Soluciones/Modelos, InvestigaciónVDTM17

Utilizando los datos SRTMGL1_V003 [Kobrick y Crippen, 2013] recientemente desclasificados por NASA [http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/], la cátedra Geodesia Geométrica comenzó la generación de VDTM17, el nuevo modelo digital de terrero del LGFS-LUZ para Venezuela y zonas vecinas, con la mayor resolución espacial hasta la fecha: 1" (~30×30m), ver Figuras 1 y 2.

Figura 1. Ejemplo de datos 30×30m SRTMGL1_V003 en VDTM17 correspondientes a la zona central de
Los Andes Venezolanos (Cordillera de Mérida).

Figura 2. Ejemplo de datos 30×30m SRTMGL1_V003 en VDTM17 correspondientes a la zona de la Península de Paraguaná y Sierra de Falcón en Venezuela (Cordilleras de San Luis y de Churuguara).

VDTM17 cubrirá un área de 30°×30°, entre los límites geográficos 5°S-25°N / 280°E-310°E. El DTM utilizará 587 sub-modelos SRTMGL1_V003 [https://doi.org/10.5067/MEaSUREs/SRTM/SRTMGL1.003] de 1°×1° con elevaciones digitales de terreno cada 30m, las cuales serán complementadas en zonas marinas con la batimetría digital de 15" de resolución del modelo SIO [http://topex.ucsd.edu/marine_topo/] SRTM15_PLUS [Sandwell et al., 2014]. VDTM17 será referenciado al geoide EIGEN-6C4 / EGM2008 [Förste et al., 2014] / [Pavlis et al., 2012 ; http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm2008/] y corregido por bias (sesgo) en altura utilizando los datos altimétricos-laser de la misión ICESat [http://icesat.gsfc.nasa.gov/] sobre las áreas terrestres de la región.

Una vez finalizada su generación, a VDTM17 lo conformarán en total 900 sub-modelos 1°×, cada uno con 12.967.201 valores medios digitales 30×30m de batimetría y elevaciones de terreno; es decir, VDTM17 comprenderá 11.670.480.900 valores, aprox. 21.7 GB de información digital de terreno.

VDTM17 apoyará la nueva determinación (2017) del geoide LGFS-LUZ de ultra-alta-resolución para Venezuela, el VGM17 [Acuña, 2017]; además permitirá producir campos nacionales de similar resolución para anomalías de gravedad sintéticas, gravedad total en superficie y componentes de la deflexión de la vertical [Acuña, 2017]. La producción de VDTM17 se espera concluya a finales del primer semestre de este año.

viernes, 13 de enero de 2017

LGFS-LUZ libera la versión gravimétrica de ultra-alta-resolución (90×90m) de su último modelo geoidal para Venezuela, el VGM15grav_v2.0

Datos/Soluciones/Modelos, Extensión, Investigación, SoftwareVGM15grav_v2.0 

La cátedra Geodesia Geométrica, a través del LGFS-LUZ, libera desde la presente fecha a la comunidad geodésica del país, la versión gravimétrica de ultra-alta-resolución (~990m) de su último modelo geoidal para Venezuela, el VGM15grav_v2.0 [Acuña, 2016].

Este modelo abarca un espacio geográfico de 20°×20°, aprox. 13.023.185 km², definido entre los límites 0°N-20°N y 285°E-305°E. En esta zona, a VGM15grav lo integran 576.048.001 valores medios de ondulaciones geoidales de 3” de resolución, sobre áreas marinas, insulares y continentales de Venezuela y áreas adyacentes del Caribe oriental y norte de Suramérica. VGM15grav refiere al datum venezolano SIRGAS-REGVEN (ITRF/GRS80), siendo su nivel establecido por el mejor estimado actual de la constante global  W0 = 62.636.856,0 m2s-2 (potencial de gravedad en el geoide), según [Petit y Luzum, 2010]. Para más información ver: [http://ggenluz.blogspot.com/2016/12/vgm15-version-2015-del-geoide.html].

Debido al gran tamaño que impone la ultra-alta-resolución espacial del modelo, y para facilitar su adecuado almacenamiento, distribución digital y manejo en cálculos computacionales, esta versión de VGM15grav es puesta a disposición de los usuarios interesados en forma de 400 sub-modelos o títulos de 1°×1°, cada uno identificado por la posición geográfica (latitud-norte y longitud-este) de su vértice sur-oeste (p.ej., N10E288 para el sub-modelo de VGM15grav que cubre el área de la ciudad de Maracaibo, ver Figuras 1 y 2). 



Figura 1. Sub-modelos N15E295, N10E288, N10E293, N10E295 y N08E288
en la extensión total de VGM15grav_v2.0.



Figura 2. Sub-modelo N10E288 (90×90m) de VGM15grav_v2.0 correspondiente
a la zona de la ciudad de Maracaibo, Venezuela. 


Los 400 sub-modelos de VGM15grav representan una significativa carga de almacenamiento computacional. Cada título, de aprox. 6 MB de tamaño en formato .ZIP, comprende un sub-directorio que contiene un archivo GMT .GRD con los datos binarios de ondulaciones geoidales, y archivos .PS/.PDF con gráficos de batimetría/topografía SRTM3, geoide gravimétrico y ubicación del sub-modelo en la totalidad del área efectiva de VGM15grav; ver Figuras 3, 4, 5 y 6. 

 

Figura 3. Sub-modelo N10E293 (90×90m) de VGM15grav_v2.0 correspondiente
a la zona de la ciudad de Caracas, Venezuela.



Figura 4. Sub-modelo N10E295 (90×90m) de VGM15grav_v2.0 correspondiente
a la zona de la ciudad de Puerto La Cruz, Venezuela.



Figura 5. Sub-modelo N08E288 (90×90m) de VGM15grav_v2.0 correspondiente
a la zona de la ciudad de Mérida, Venezuela.



Figura 6. Sub-modelo N15E295 (90×90m) de VGM15grav_v2.0 correspondiente
a la zona de Isla de Aves, Venezuela. 


Con los 400 títulos de VGM15grav_v2.0 también se distribuye su software de interpolación VGM15intp.v2.0.yab/.exe; el paquete completo, contenido en un archivo .ZIP de 2.3 GB, puede descargarse a través del siguiente enlace:

Como parte de las actividades del proyecto de investigación No. LGFS/LUZ-04-2015 - “Mejorando la determinación del modelo geoidal de ultra-alta-resolución para Venezuela como base para la redefinición del sistema nacional de alturas” [Acuña et al., 2015], VGM15grav_v2.0 ha sido calculado para estudiar las implicaciones de su adopción como principal superficie de referencia vertical para Venezuela, en el contexto de la posible redefinición del datum vertical del país. Esto permitirá en Venezuela la determinación moderna, generalizada y de calidad de alturas físicas de vértices geodésicos empleando la técnica diferencial de la nivelación-GNSS, i.e., la combinación de diferencias de ondulación obtenidas de un único, preciso, de ultra-alta-resolución y actualizable geoide nacional, con diferencias de alturas elipsoidales derivadas del posicionamiento GNSS de precisión, según la conocida relación: ΔH=Δh–ΔN.

El procedimiento anterior se espera pueda sustituir la lenta y costosa determinación de alturas físicas vía nivelación geométrica convencional y gravimetría, en la mayoría de las tareas geodésicas y topográficas por desarrollarse en el país, manteniendo los diferentes niveles (órdenes) de calidad de la técnica de nivelación convencional, particularmente sobre largas distancias.

También, el procedimiento se espera represente una alternativa viable a la hoy impráctica para la nación (por su elevado costo, largo tiempo de ejecución, y gran cantidad trabajo de campo y cómputo que implica) reconstrucción, remedición, cálculo, ajuste y análisis de una inmensa red nacional de control vertical de primer orden actualmente destruida, desactualizada y/o inaccesible en gran parte de su totalidad.