La cátedra Geodesia Geométrica, a través del LGFS-LUZ, en el marco de su proyecto de investigación No. LGFS/LUZ-01-2019: "Determinación de un modelo geoidal preciso y de alta-resolución para Latinoamérica como base en la unificación de los sistemas geodésicos de control vertical del continente", ha comenzado a producir –bajo comunes estándares geodésicos– modelos geoidales nacionales homogéneos, consistentes y de ensamble directo entre ellos (y así formar el completo geoide continental), para aquellos países latinoamericanos que hasta ahora no cuentan con modelos de este tipo, o que están en la fase inicial de tales determinaciones. En la primera etapa del referido proyecto de investigación (Enero-Junio, 2019), la determinación de modelos preliminares del geoide para Ecuador, Perú y Bolivia ha sido planificada.
Precisamente, esta nota técnica describe detalles generales sobre la determinación y características del modelo geoidal del Perú. Este modelo inicial es llamado aquí PGM18v1.0: Peruvian Geoid Model 2018, versión 1.0. PGM18v1.0 es estrictamente un cuasigeoide gravimétrico, como obtenido siguiendo la teoría/método de Molodensky [Hofmann-Wellemhof y Moritz, 2006]. Utilizando el software científico GRAVSOFT [Tscherning et al., 1992 ; Nielsen et al., 2012], y varios millones de datos geodésicos heterogéneos disponibles en la región hasta finales de 2018, PGM18v1.0 fue calculado siguiendo las estrategias de análisis ya ensayadas con éxito en la determinación del último modelo geoidal para Venezuela: VGM17 [Acuña, 2017].
Figura 1. Cuasigeoide gravimétrico Peruano (PGM18v1.0) de alta-resolución (1x1km).
PGM18v1.0 es un cuasigeoide gravimétrico de una muy alta-resolución espacial de 1×1km, ver Figura 1. Aun cuando su precisión todavía no ha sido verificada en pruebas de campo, se estima que una vez este modelo sea controlado a través de un suficiente número estaciones GNSS/nivelación dispuestas preferiblemente en todo el territorio continental del Perú, PGM18v1.0 ofrezca una calidad absoluta de ± 10 cm y relativa ± 1.5 ppm en la determinación de alturas físicas (p.ej., elevaciones sobre el nivel medio del mar) a través del procedimiento de nivelación-GNSS.
PGM18v1.0 cubre un espacio geográfico de 20°NS×20°EW, centrado y cubriendo la totalidad de los espacios territoriales marinos y terrestres continentales del Perú, además de porciones territoriales de Ecuador, Colombia, Brasil, Bolivia y Chile. El modelo lo componen 5764801 valores de alturas geoidales (ondulaciones) que varían entre -7.907 m y 53.348 m, con valor medio de 13.484 m y variabilidad rms de ± 19.346 m.
PGM18v1.0 refiere al elipsoide del sistema de referencia geodésico GRS80 de la IAG [Moritz, 2000], consistente con SIRGAS2000 (ITRF2000, época 2000.4) [Drewes et al., 2005], mientras que su nivel cero lo establece el valor W0=62636853.4 m2s-2 (potencial de gravedad en el geoide), [IAG, 2015]; esto lo hace compatible con aquel del geoide global definido en la actualidad por la IAG para su sistema internacional de referencia vertical (IHRS), [Ihde et al., 2015].
PGM18v1.0 emplea como principales fuentes de datos, los siguientes grupos: a) coeficientes armónicos y constantes geodésicas del modelo global geopotencial EIGEN-6C4(n,m=2190), usado como GGM de referencia [Förste et al., 2014], b) elevaciones digitales de terreno y batimetría SRTM30_PLUSv11.0 de 30×30" de resolución de SIO [Sandwell et al., 2014; http://topex.ucsd.edu/], d) anomalías de gravedad marinas de aire-libre S&S_v27 obtenidas por altimetría satelital multimisión de 1×1' de resolución de SIO [Sandwell et al., 2016; http://topex.ucsd.edu/], e) anomalías de gravedad sintéticas (predichas) de aire-libre de 1×1' de resolución del LGFS-LUZ [http://ggenluz.blogspot.com] para regiones terrestres no-levantadas por gravimetría convencional, f) anomalías de gravedad de aire-libre marinas y terrestres en puntos discretos correspondientes a bases de datos internacionales (i.e., CODAZZI / BGI / OSU / NIMA-NGA / GEODAS-NGDC-NOAA), y g) superficie media del mar (MSS), campo marino de anomalías de gravedad de aire-libre (GAS) y topografía media de la superficie del mar (MDT) por altimetría satelital multimisión DTU15 [Andersen, 2016; http://www.space.dtu.dk/] de 1×1' de resolución.
PGM18v1.0 puede ser estimado para mayores resoluciones espaciales, p.ej., 500×500m, 250×250m, 90×90m y 30×30m, buscando mejorar su precisión. También es posible producir para tales resoluciones (además del cuasigeoide) modelos estrictos de geoide gravimétrico y de geoide híbrido, este último tipo de geoide útil para aproximar el sistema geodésico de control vertical convencional, datum LaPunta/Callao vigente en el Perú. Sin embargo, para controlar y/o validar tales modelos se necesitan un importante número de estaciones GNSS/nivelación distribuidas de forma regular en el territorio peruano. Tal información no estuvo disponible para el cálculo de PGM18v1.0.
En consecuencia, de estar interesado, p.ej., el Instututo Geográfico Nacional del Perú [http://www.ign.gob.pe/] en mejorar este modelo geoidal, esa institución podría suministrar al LGFS-LUZ (bajo convenio o contrato entre las partes) una muestra representativa de los datos señalados, a saber, coordenadas geodésicas 3D, alturas niveladas, y gravedad observada, para las estaciones de las redes geodésicas pasiva y activa del Perú, mareógrafos, y redes nacionales gravimétrica y de nivelación.
Para más información y/o contacto, solicite al Prof. Gustavo Acuña, Jefe del LGFS-LUZ y del Dpto. de Geodesia Superior de LUZ, al telf.: +58-412-42.71.579, e-mail: gacuna@fing.luz.edu.ve ó twitter: @ggenluz.
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