REGVEN2015v3.0: solución 3.0 de GGenLUZ para la red GNSS nacional de Venezuela, campaña 2015

Investigación, Extensión - Solución REGVEN2015v3.0

Aprovechando la disponibilidad de las nuevas versiones de los software de procesamiento GNSS GGenLUZ/GNSS-PPP (Acuña, 2022) y GipsyX (Bertiger et al., 2020; https://gipsy-oasis.jpl.nasa.gov/) en enero 2022, la campaña 2015 de REGVEN fue reprocesada por GGenLUZ, dando como resultado la solución REGVEN2015v3.0 de esa red GNSS nacional.

REGVEN2015 (ver Figura 1) representa la segunda campaña GNSS de remedición de la REd Geocéntrica de VENenezuela (Acuña et al., 2017; Acuña, 2019). Llevada a cabo entre junio 08 y julio 14 de 2015, REGVEN2015 fue coordinada y ejecutada por el Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar (IGVSB), contando además con la participación de instituciones nacionales públicas y privadas, p.ej., GGenLUZ/LGFS como centro de procesamiento y análisis, y PDVSA(occidente/oriente), INTEVEP, DIGECAFA, MPPRE, USB, UDO, LUZ, DelMonteOT, entre otras, en la realización de las observaciones. REGVEN2015 fue concebida para extender y actualizar a la solución global ITRF2014, el marco de referencia geodésico de Venezuela; además de posibilitar: a) la determinación de un modelo de deformación nacional para la red de control geodésico básico del país, b) la estimación de parámetros de transformación del datum entre REGVEN2015, PSAD56 y las soluciones REGVEN anteriores (1995 y 2000), y c) en conjunto con el modelo geoidal venezolano de ultra-alta-resolución 30x30m VGM17, construir (definir y realizar) un novedoso sistema de referencia vertical para la determinación de alturas físicas (normales) en el país. Durante REGVEN2015 se ocuparon en definitiva 145 estaciones pasivas tipo REGVEN1995-2000 (ver Figura 2), considerándose además 31 estaciones activas tipo REMOS (ver Figura 3). En términos generales, las estaciones pasivas fueron medidas durante 2 días en sesiones de 8 horas, empleando receptores geodésicos GPS y GNSS de doble/multi-frecuencia. En las estaciones activas REMOS, mediciones GNSS permanentes registradas durante 3 a 5 días fueron utilizadas. Más detalles en (Acuña et al., 2017).

Figura 1. Estaciones REGVEN y REMOS ocupadas durante la campaña REGVEN2015.

Figura 2. Medición GNSS en estación REGVEN (orden B) EL_RECREO (RECR), Edo. Zulia,

durante la campaña REGVEN2015.

Figura 3. Medición GNSS en estación REMOS (orden A) CARACAS (CRCS), Caracas D.C.,

durante la campaña REGVEN2015.

En 2017 y 2019, soluciones para REGVEN2015, versiones 1.0 (Acuña et al., 2017) y 2.0 (Acuña, 2019), resp., fueron generadas por GGenLUZ. Ambas soluciones son "solo-GPS", comprenden 172 estaciones (142 pasivas REGVEN y 30 activas REMOS) y refieren al ITRF2014, época 2015.5, elipsoide GRS80.

REGVEN2015v1.0 es una solución combinada "preliminar" que integra con COLUMBUSv4.5 varias soluciones independientes obtenidas con sistemas de procesamiento GNSS on-line vía web como CSRS-PPP, AUSPOS, APPS-GIPSY, OPUS, TrimbleRTX, SCOUT y GGenLUZ/GNSS-PPP. Las incertidumbres medias obtenidas (precisiones 1-sigma) en coordenadas latitud, longitud y altura elipsoidal para las posiciones de vértices REGVEN2015v1.0, órdenes A, B y C, fueron ± 2.7 mm, ± 3.5 mm y ± 8.0 mm, resp.

REGVEN2015v2.0 es una solución definitiva para la época de su estimación (marzo 2019); ésta fue obtenida a partir de un exclusivo procesamiento científico GPS-PPP con el software GIPSY-OASISv6.4. En esta versión 2.0, fueron corregidos algunos problemas de altura y tipo de antenas GNSS, e identificación de estaciones REGVEN reconstruidas presentes en la versión 1.0; además se logró incorporar días adicionales de medición en algunas estaciones permanentes REMOS. Como resultado, las incertidumbres medias obtenidas en coordenadas latitud, longitud y altura elipsoidal para las posiciones de vértices REGVEN2015v2.0 fueron ± 2.5 mm, ± 3.3 mm y ± 4.9 mm, resp. En la versión 2.0, el delicado modelaje troposférico y de mareas terrestres/oceánicas, y el uso de productos orbitales JPL que posibilitan la resolución de ambigüedades en el procesamiento GPS-PPP que aplica el software GIPSY-OASISv6.4, resultó en un significativo mejoramiento en la estimación (repetibilidad) de las alturas de las estaciones, casi por un factor 2, respecto a los resultados de la versión preliminar 1.0 de REGVEN2015.

En este trabajo, una nueva solución (final en la actualidad) fue obtenida del reprocesamiento de los datos REGVEN2015 empleando las recientes versiones 2.0 de GipsyX, y 3.0 de GGenLUZ/GNSS-PPP, como disponibles a comienzos de 2022. Esta solución, REGVEN2015v3.0, incluye ahora todos los datos disponibles GPS + GLONASS registrados en la referida campaña. Se adicionaron 4 nuevas estaciones para un total de 176 (145 REGVEN y 31 REMOS). En 136 estaciones se registraron datos GPS/GLN y en 40 datos solo GPS. Debido a la cercana correspondencia (a nivel del sub-centímetro) entre los resultados de ambos software de procesamiento GNSS para las posiciones 3D de estaciones REGVEN2015, REGVEN2015v3.0 fue calculada como una solución combinada, tambien referida al ITRF2014_2015.5/GRS80.

A diferencia de las realizaciones previas, REGVEN2015v3.0 es una solución basada en procesamiento GNSS-PPP estático que utiliza observaciones GPS+GLN de alta-resolución temporal cada 5 segundos, y productos orbitales precisos finales multi-constelación de 30 segundos de resolución. El procesamiento PPP con GipsyX_v2.0 emplea productos JPL exclusivos para GipsyX, mientras que GGenLUZ/GNSS-PPP_v3.0 trabaja con productos operacionales GFZ/CODE de estándar IGS.

En términos de resultados obtenidos, la solución combinada REGVEN2015v3.0 ha sido la de mayor calidad hasta ahora alcanzada; ésta mostró incertidumbres medias (1s) en coordenadas latitud, longitud y altura elipsoidal para vértices geodésicos de ± 2.2 mm, ± 2.8 mm y ± 3.9 mm, resp. Del total de 176 estaciones, 142 (80.5%) presentaron errores 3D inferiores a ± 1 cm, 26 (14.9%) < ± 2 cm, y 8 (4.6%) < ± 2.5 cm; ver Figura 4. En estaciones REMOS, las incertidumbres medias en latitud, longitud y altura elipsoidal fueron aun menores, a saber, ± 1.1 mm, ± 1.7 mm y ± 2.9 mm, resp.

Figura 4. Incertidumbres para posiciones 3D en solución GGenLUZ REGVEN2015v3.0.

Alturas físicas (elevaciones de terreno en m.s.n.m, datum La_Guaira) fueron estimadas para los vértices geodésicos REGVEN2015v3.0 mediante nivelación-GNSS empleando el geoide nacional VGM19v3.0. Comparaciones entre este tipo de alturas, y aquellas obtenidas por nivelación convencional en 55 estaciones REGVEN mostraron diferencias con RMS de ± 3.8 cm. Información geodésica complementaria como deflexiones de la vertical, gravedad total, ondulación del geoide, velocidades geodésicas, potencial de gravedad y número geopotencial, además de coordenadas geocéntricas cartesianas y planas globales proyectadas (UTM y LCC), fue también generada para cada vértice.

Considerando la excelente precisión de los resultados logrados con REGVEN2015v3.0, esta solución será la base de la próxima realización GGenLUZ para 2022 del sistema de referencia geodésico de Venezuela, a saber, SIRGAS-REGVEN(2022).

Más detalles sobre esta nota son dados en la siguiente publicación:

Acuña, G. (2022): "REGVEN2015v3.0: solución 3.0 de GGenLUZ para la red GNSS nacional de Venezuela, campaña 2015". Tópicos de Geodesia Geométrica. Julio 17-23, 2022. Cátedra Geodesia Geométrica (GGenLUZ). Lab. de Geodesia Física y Satelital. Dpto. de Geodesia Superior. Escuela de Ingeniería Geodésica. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.