Investigación - Evaluando el software Trn_ITRF, v3.0
El 22 de enero de 2016, el IERS a través del Centro ITRS en el IGN, publicó la más reciente solución del marco de referencia terrestre internacional (ITRF), a saber, el ITRF2014 (http://itrf.ign.fr/ITRF_solutions/2014/ ; IERS Message No. 289). La realización "sólo-GNSS" del ITRF2014 comprende 1024 estaciones, una de las cuales está ubicada en territorio venezolano. Esa estación es el sitio GNSS permanente MARA (Maracaibo 42402M001) mantenido por el LGFS-LUZ/IGVSB.
Las coordenadas, velocidades y otros productos asociados a la realización GNSS del ITRF2014 refieren a la época 2010.0 empleando datos procesados por el IGS correspondientes al periodo 1994.0-2015.1. Tales resultados, en especial las nuevas coordenadas y velocidades de MARA (ver Tabla 1), son de gran utilidad para evaluar los resultados de las transformaciones de coordenadas ITRF que realiza la última versión del software LGFS-LUZ Trn_ITRF, v3.0, y la confiabilidad del reciente modelo de velocidad para estaciones de control geodésico en Venezuela calculado por el LGFS-LUZ, a saber, el VVM12.
Las pruebas de validación de Trn_ITRF, v3.0 realizadas aquí, comprendieron los siguientes procedimientos.
Como la realización ITRF2014 para la posición de MARA incluye 4 soluciones correspondientes a diferentes periodos de datos (ver Tabla 1), producto de varias discontinuidades por cambios de antena y receptor en la estación, las referidas soluciones fueron combinadas con el software de ajuste de redes geodésicas 1-2-3D COLUMBUS v4.5 (http://bestfit.com) considerando sus respectivos errores asociados. Esta combinación produjo un único conjunto de coordenadas (XYZ / phi,lamda,h) y errores para MARA en el marco ITRF2014, época 2010.0, elipsoide GRS80. Tales coordenadas son consideradas aquí como el patrón de referencia más cercano a la realidad con el cual serán comparados los resultados de las transformaciones con Trn_ITRF, v3.0.
Entonces, las coordenadas de MARA referidas a la realización SIRGAS95, es decir, expresadas en el marco ITRF94, época 1995.4, elipsoide GRS80 (realización considerada en Venezuela como SIRGAS-REGVEN(1995), datum geodésico oficial vigente en el país) fueron transformadas al ITRF2014, 2010.0 con Trn_ITRF, v3.0 empleando los 14 parámetros de transformación publicados con la solución ITRF2014 y las velocidades calculadas con el modelo venezolano VVM12. Como hasta la fecha sólo se conocen parámetros de transformación entre las realizaciones ITRF2014 e ITRF2008, la transformación de coordenadas aquí planteada se realizó a través del ITRF2008, época 2005.0 utilizando 2 transformaciones ITRF secuenciales según el siguiente esquema:
Las velocidades utilizadas para la estación MARA fueron obtenidas del modelo VVM12 para generalizar el caso de la transformación, puesto que en la mayoría de las estaciones de control geodésico en Venezuela donde transformaciones de este tipo se requieran, las respectivas velocidades deberán extraerse de un adecuado modelo de velocidad geodésico o geofísico (p.ej., APKIM, VEMOS, VVM12, NUVEL-1A, PB2002, MORVEL56, etc.).
El procedimiento anterior lo realiza de forma total y simple para el usuario, el software LGFS-LUZ Trn_ITRF, v3.0.
Finalmente, las coordenadas transformadas de MARA en el ITRF2014, 2010.0 / GRS80, provenientes de la solución original SIRGAS95, se compararon con aquellas "reales combinadas" de la realización GNSS del ITRF2014. Sus diferencias expresan cuan confiables son las transformaciones ITRF que realiza el software e indican la magnitud de los errores en coordenadas transformadas que se pueden esperar en Venezuela con este tipo de procedimiento.
Los resultados de la comparación en MARA fueron los siguientes (coordenadas ITRF2014,2010.0/GRS80 transformadas MENOS coordenadas ITRF2014,2010.0/GRS80 originales):
Considerando que la transformación planteada en MARA (i.e., SIRGAS95 -> ITRF2014) implica una propagación de coordenadas sobre un tiempo bastante largo de 14.6 años, los errores en coordenadas 2D y 3D que introducen las transformaciones ITRF que realiza el software Trn_ITRF, v3.0 fueron significativamente bajos, de sólo 1.3 y 2.6 mm/año, respectivamente. Estos resultados deberían asumirse como muy positivos. La pequeña magnitud de las diferencias encontradas (2D) tienen explicación, en principio, debido a la baja incertidumbre de las velocidades del modelo VVM12; mientras que la mayor diferencia obtenida (3D) responde al hecho que tal modelo no aproxima velocidades verticales. Así, por ejemplo, en posicionamiento 2D el error total de la transformación permaneció por debajo del orden B (± 2 cm) del control geodésico básico venezolano.
Estos resultados al lograrlos con VVM12, también ratifican la buena confiabilidad del referido modelo de velocidad para estaciones de control geodésico en Venezuela.
Sin embargo, pruebas como la anterior no son concluyentes, se espera generar mejores y más definitivos resultados al terminar el procesamiento de la última realización de REGVEN (REGVEN2015), el cual está en desarrollo en el LGFS-LUZ y cuyos resultados se expresarán en el marco ITRF2014, época 2015.5, elipsoide GRS80.
El 22 de enero de 2016, el IERS a través del Centro ITRS en el IGN, publicó la más reciente solución del marco de referencia terrestre internacional (ITRF), a saber, el ITRF2014 (http://itrf.ign.fr/ITRF_solutions/2014/ ; IERS Message No. 289). La realización "sólo-GNSS" del ITRF2014 comprende 1024 estaciones, una de las cuales está ubicada en territorio venezolano. Esa estación es el sitio GNSS permanente MARA (Maracaibo 42402M001) mantenido por el LGFS-LUZ/IGVSB.
Las coordenadas, velocidades y otros productos asociados a la realización GNSS del ITRF2014 refieren a la época 2010.0 empleando datos procesados por el IGS correspondientes al periodo 1994.0-2015.1. Tales resultados, en especial las nuevas coordenadas y velocidades de MARA (ver Tabla 1), son de gran utilidad para evaluar los resultados de las transformaciones de coordenadas ITRF que realiza la última versión del software LGFS-LUZ Trn_ITRF, v3.0, y la confiabilidad del reciente modelo de velocidad para estaciones de control geodésico en Venezuela calculado por el LGFS-LUZ, a saber, el VVM12.
Tabla 1. Coordenadas y velocidades ITRF2014 de la estación Maracaibo (realización "solo-GNSS").
Las pruebas de validación de Trn_ITRF, v3.0 realizadas aquí, comprendieron los siguientes procedimientos.
Como la realización ITRF2014 para la posición de MARA incluye 4 soluciones correspondientes a diferentes periodos de datos (ver Tabla 1), producto de varias discontinuidades por cambios de antena y receptor en la estación, las referidas soluciones fueron combinadas con el software de ajuste de redes geodésicas 1-2-3D COLUMBUS v4.5 (http://bestfit.com) considerando sus respectivos errores asociados. Esta combinación produjo un único conjunto de coordenadas (XYZ / phi,lamda,h) y errores para MARA en el marco ITRF2014, época 2010.0, elipsoide GRS80. Tales coordenadas son consideradas aquí como el patrón de referencia más cercano a la realidad con el cual serán comparados los resultados de las transformaciones con Trn_ITRF, v3.0.
Entonces, las coordenadas de MARA referidas a la realización SIRGAS95, es decir, expresadas en el marco ITRF94, época 1995.4, elipsoide GRS80 (realización considerada en Venezuela como SIRGAS-REGVEN(1995), datum geodésico oficial vigente en el país) fueron transformadas al ITRF2014, 2010.0 con Trn_ITRF, v3.0 empleando los 14 parámetros de transformación publicados con la solución ITRF2014 y las velocidades calculadas con el modelo venezolano VVM12. Como hasta la fecha sólo se conocen parámetros de transformación entre las realizaciones ITRF2014 e ITRF2008, la transformación de coordenadas aquí planteada se realizó a través del ITRF2008, época 2005.0 utilizando 2 transformaciones ITRF secuenciales según el siguiente esquema:
ITRF94, 1995.4 -> ITRF2008, 2005.0 -> ITRF2014, 2010.0
Las velocidades utilizadas para la estación MARA fueron obtenidas del modelo VVM12 para generalizar el caso de la transformación, puesto que en la mayoría de las estaciones de control geodésico en Venezuela donde transformaciones de este tipo se requieran, las respectivas velocidades deberán extraerse de un adecuado modelo de velocidad geodésico o geofísico (p.ej., APKIM, VEMOS, VVM12, NUVEL-1A, PB2002, MORVEL56, etc.).
El procedimiento anterior lo realiza de forma total y simple para el usuario, el software LGFS-LUZ Trn_ITRF, v3.0.
Finalmente, las coordenadas transformadas de MARA en el ITRF2014, 2010.0 / GRS80, provenientes de la solución original SIRGAS95, se compararon con aquellas "reales combinadas" de la realización GNSS del ITRF2014. Sus diferencias expresan cuan confiables son las transformaciones ITRF que realiza el software e indican la magnitud de los errores en coordenadas transformadas que se pueden esperar en Venezuela con este tipo de procedimiento.
Los resultados de la comparación en MARA fueron los siguientes (coordenadas ITRF2014,2010.0/GRS80 transformadas MENOS coordenadas ITRF2014,2010.0/GRS80 originales):
DIF.LAT: -0.0171 m
DIF.LON: +0.0087 m
DIF.ALT: -0.0328 m
DIF.2D: +0.0192 m
DIF.3D: +0.0380 m
Considerando que la transformación planteada en MARA (i.e., SIRGAS95 -> ITRF2014) implica una propagación de coordenadas sobre un tiempo bastante largo de 14.6 años, los errores en coordenadas 2D y 3D que introducen las transformaciones ITRF que realiza el software Trn_ITRF, v3.0 fueron significativamente bajos, de sólo 1.3 y 2.6 mm/año, respectivamente. Estos resultados deberían asumirse como muy positivos. La pequeña magnitud de las diferencias encontradas (2D) tienen explicación, en principio, debido a la baja incertidumbre de las velocidades del modelo VVM12; mientras que la mayor diferencia obtenida (3D) responde al hecho que tal modelo no aproxima velocidades verticales. Así, por ejemplo, en posicionamiento 2D el error total de la transformación permaneció por debajo del orden B (± 2 cm) del control geodésico básico venezolano.
Estos resultados al lograrlos con VVM12, también ratifican la buena confiabilidad del referido modelo de velocidad para estaciones de control geodésico en Venezuela.
Sin embargo, pruebas como la anterior no son concluyentes, se espera generar mejores y más definitivos resultados al terminar el procesamiento de la última realización de REGVEN (REGVEN2015), el cual está en desarrollo en el LGFS-LUZ y cuyos resultados se expresarán en el marco ITRF2014, época 2015.5, elipsoide GRS80.
