Adaptando la realización 2015 de SIRGAS-REGVEN al nuevo ITRF2020

Investigación, Software - SIRGAS-REGVEN(2015) en ITRF2020

El pasado15 de Abril, el IGN de Francia publicó la nueva versión del marco de referencia terrestre del IERS, el ITRF2020 (https://itrf.ign.fr/en/solutions/ITRF2020), ver Figura 1. Esta solución mejora significativamente la versión anterior ITRF2014 (https://itrf.ign.fr/en/solutions/itrf2014); por ejemplo (y entre otros avances), en ITRF2020 se logró mejorar la exactitud de la escala del marco global a nivel del milímetro, lo que representa una ganancia en precisión (hasta por un factor 8) sobre la medición del tamaño de la Tierra, respecto a la determinación previa de 2016 [Altamimi, 2022].

Figura 1. Red global ITRF2020 (en amarillo, estaciones DORIS; en verde, estaciones GNSS; en azul, estaciones SLR; en rojo, estaciones VLBI), [https://itrf.ign.fr/en/solutions/ITRF2020].

La disponibilidad de la solución ITRF2020, y en especial, de su grupo de 14 parámetros de transformación que la relacionan con la versión anterior ITRF2014, permite en Venezuela, adaptar la actual realización de sistema nacional de control geodésico SIRGAS-REGVEN(2015), ver Figura 2,  al nuevo marco de referencia global.

Figura 2. REGVEN2015: realización 2015 del sistema de control geodésico básico de Venezuela SIRGAS-REGVEN [Acuña et al., 2017].

Considerando que en poco tiempo es de esperar que las órbitas precisas de satélites GNSS se calculen en ITRF2020, adaptar SIRGAS-REGVEN(2015) al ITRF2020 seguramente mejorará la consistencia entre las coordenadas de satelites y estaciones terrestres en el país.

Así, lo anterior contribuirá a obtener mayor calidad en posicionamiento GNSS, y a mejorar el nivel de compatibilidad entre sus resultados y el control geodésico básico nacional vigente, especialmente en posicionamiento absoluto cuando se emplee la técnica GNSS-PPP.

En consecuencia, el proceso de adaptación de SIRGAS-REGVEN(2015) al ITRF2020 señalado aquí, se materializó como sigue.

Utilizando el software GGenLUZ Trn_ITRF, v4.0 (https://ggenluz.blogspot.com/2022/05/trnitrf-v40-ultima-version-del-software.html, [Acuña, 2022]), el grupo de 14 parámetros de transformación entre las soluciones ITRF2020 e ITRF2014 (https://itrf.ign.fr/en/solutions/ITRF2020#transformation-parameters-from-itrf2020-to-itrf2014), y el modelo de velocidad de placas téctonicas VEMOS2017 (https://www.sirgas.org/es/velocity-model/, [Drewes y Sánchez, 2020]) asociado a SIRGAS, las coordenadas de las 172 estaciones nacionales que componen la realización 2015 del sistema de control geodésico de Venezuela SIRGAS-REGVEN(2015) (https://ggenluz.blogspot.com/2017/04/grupo-de-trabajo-ggenluzlgfs-luz-igvsb.html, [Acuña et al., 2017]), conocidas en el ITRF2014, época 2015.5, elipsoide GRS80, fueron transformadas al ITRF2020, época 2015.0, elipsoide GRS80.

En términos generales, la transformación SIRGAS-REGVEN(2015)ITRF2014(2015.5) -> ITRF2020(2015.0) introdujo cambios de las siguientes magnitudes en las coordenadas geodésicas nacionales: en latitud, de -0.82cm a -0.62cm, en longitud, de -0.37cm a 0.48cm, y en altura elipsoidal, de 0.19cm a 0.23cm.

Figura 3. Estación Maracaibo (MARA) en el ITRF2020.

Para el caso de la estación ITRF Maracaibo (MARA), ver Figura 3, las variaciones en sus coordenadas al cambiar de SIRGAS-REGVEN(2015)ITRF2014(2015.5) a ITRF2020(2015.0) fueron:

                               

                              LATITRF2014[gms]: 10 40 26.32804 N

                              LATITRF2020[gms]: 10 40 26.32778 N

                              dLAT[m]      = -0.0078

                              LONITRF2014[gms]: 71 37 27.94746 W

                              LONITRF2020[gms]: 71 37 27.94756 W

                              dLON[m]      = -0.0028

                              ALTITRF2014[gms]: 28.3738

                              ALTITRF2020[gms]: 28.3758

                              dALT[m]      =  0.0019

Puede observarse en ambos ejemplos que la magnitud de las variaciones en las componentes 3D de las posiciones permanecen inferiores a ±1cm. Esto es un efecto de: a) la elevada proximidad y paralelismo entre los marcos globales ITRF2014 e ITRF2020 a los cuales refieren las coordenadas SIRGAS-REGVEN aquí consideradas, y b) la poca diferencia en tiempo (0.5 años) entre las épocas a las cuales refieren las soluciones SIRGAS-REGVEN(2015)  e ITRF2020, respectivamente.

Cabe señalar, al transformar coordenadas SIRGAS-REGVEN(2015) a ITRF2020 los cambios que se introducen en las posiciones iniciales al ser inferiores a ±1cm pueden considerarse dentro del error "tolerado" para estaciones geodésicas a partir del orden A (±1cm) en Venezuela, y por supuesto, con igual incidencia para los órdenes B (±2cm) y C (±5cm) en el país. De ahí, que para la mayoría de las aplicaciones prácticas de ingeniería a escala nacional, i.e., aquellas que presenten exigencias de exactitud inferiores a ±1cm, coordenadas SIRGAS-REGVEN(2015.5) e ITRF2020(2015.0) pueden ser tratadas como equivalentes.

Las coordenadas de las 172 estaciones que componen REGVEN2015 [Acuña et al., 2017], expresadas en el ITRF2020, época 2015.0, elipsoide GRS80, están disponibles desde este blog (ciertos montos de inversión aplican). Los usuarios interesados en obtenerlas pueden contactar al autor de la solución GGenLUZ REGVEN2015ITRF2020 [Acuña, 2022], Prof. Gustavo Acuña, a través del email gacuna@fing.luz.edu.ve.

Más detalles sobre esta nota técnica pueden consultarse en la siguiente publicación:

Acuña, G. (2022): Adaptando la realización 2015 de SIRGAS-REGVEN al nuevo ITRF2020. Tópicos de Geodesia Geométrica. Junio 5-11, 2022. Cátedra Geodesia Geométrica (GGenLUZ). Laboratorio de Geodesia Física y Satelital. Dpto. de Geodesia Superior. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.