Ciclo de talleres LGFS-LUZ para el periodo vacacional de verano 2016

Cursos/Talleres - Talleres LGFS-LUZ

El Departamento de Geodesia Superior, a través de sus cátedras Geodesia Geométrica y Técnicas Modernas en Geodesia Superior, en conjunto con el LGFS-LUZ, invitan a un ciclo de 12 talleres teórico-prácticos que se ofrecerá a estudiantes y profesionales de ingeniería geodésica durante el periodo vacacional de verano 2016, a saber, desde el martes 09.08 al jueves 15.09.2016 (i.e., 6 semanas con 2 talleres semanales, cada martes y jueves, resp.). Los talleres tendrán una duración de 8 horas académicas y se dictarán en las instalaciones del LGFS-LUZ entre las 8 am y 4 pm; éstos tendrán un costo de 3.000,00 BsF por participante (estudiantes EIG-LUZ), incluyendo material digital de trabajo (datos, software, documentación PDF, ejemplos de cálculo, etc.) y un certificado digital de participación.

Los tópicos a tratar en el ciclo de talleres, con sus respectivas fechas de realización por taller, son los siguientes:

Semana 1

Martes 09.08.2016: Solución de problemas geodésicos mediante programación HP User-RPL.

Jueves 11.08.2016: Fundamentos del Posicionamiento GNSS de Punto Preciso (GNSS-PPP) en tiempo real, cuasi-real y diferido post-proceso.

Semana 2

Martes 16.08.2016: Colocación de puntos de control geodésico 3D con receptores GPS de simple-frecuencia, tipo SOKKIA STRATUS.

Jueves 18.08.2016: Transformación de coordenadas geodésicas entre soluciones ITRF.

Semana 3

Martes 23.08.2016: Ejecución, procesamiento y análisis de mediciones GNSS con georeceptores de doble-frecuencia, tipo TOPCON HiPer GGD.

Jueves 25.08.2016: Posicionamiento GNSS de precisión mediante procesamiento científico "on-line" sobre Internet.

Semana 4

Martes 30.08.2016: Ajuste de redes geodésicas 1-2-3D empleando los software ADJUST, COLUMBUS y JAG3D.

Jueves 01.09.2016: Determinación precisa y/o transporte de alturas físicas (elevaciones s.n.m.m., datum La Guaira) sobre largas distancias mediante la técnica de la nivelación-GNSS(GPS), sin el uso de la nivelación convencional.

Semana 5

Martes 06.09.2016: Fundamentos operacionales del mareógrafo digital VALEPORT 740.

Jueves 08.09.2016: Introducción al procesamiento científico de observaciones GNSS empleando el software GIPSY-OASIS_v6.4.

Semana 6

Martes 13.09.2016: Cálculos geodésicos mediante el uso de la computación asistida a través de PCs.

Jueves 15.09.2016: Formulación de proyectos y presupuestos para trabajos de ingeniería en geodesia superior.

Observación: se requiere un mínimo de 10 participantes inscritos para el dictado de cada uno de los talleres señalados. Para estudiantes EIG-LUZ, el costo de los talleres es gratuito en principio; si el Br. participante requiere los materiales de trabajo del Taller y un certificado de asistencia/aprobación, el costo es 3.000,00 BsF por Taller. Para profesionales de la ingeniería geodésica y público en general, el costo por Taller es 30.000,00 BsF. 

Para mayor información sobre este ciclo de talleres, favor comunicarse con su coordinador, el Prof. Gustavo Acuña, Jefe del Dpto. de Geodesia Superior y del LGFS-LUZ, al teléfono 0412-42.71.579 ó al e-mail ggenluz@gmail.com, ó por la cuenta Twitter @ggenluz.

Cursos de verano 2016 para las cátedras Geodesia Geométrica y Técnicas Modernas en Geodesia Superior

Docencia - Cursos de verano (2016) DGS / LGFS-LUZ

El Departamento de Geodesia Superior convoca a los alumnos interesados en cursar las cátedras Geodesia Geométrica y Técnicas Modernas en Geodesia Superior durante el periodo de verano 2016, a una reunión de carácter informativo el día lunes 01.08.2016 a las 9:00 am en las instalaciones del LGFS-LUZ.

Validando resultados de los software VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0 con observaciones in-situ de boya oceánica DARTII

Investigación - Validando los software VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0

Figura 1. Boya oceánica permanente 42407 del programa global DARTII de la NOAA para la detección temprana de tsunamis (http://www.ndbc.noaa.gov/dart.shtml).

Frente a las costas centro-occidentales de Venezuela, aprox. a 628 km al noreste de la estación GNSS permanente REMOS-Maracaibo, se encuentra emplazada de forma fija la boya oceánica 42407 del programa global DARTII de la NOAA para la detección temprana de tsunamis (http://www.ndbc.noaa.gov/dart.shtml), ver Figura 1. La boya, ubicada en la cuenca oceánica de Venezuela, en un sitio cuya profundidad alcanza los 4491m (ver Figura 2), mide a través de un sensor de presión subacuática y en tiempo real, las variaciones instantáneas en la altura de la columna de agua directamente por debajo de su posición, variaciones éstas regularmente causadas por el efecto de mareas oceánicas, teniendo además la capacidad de registrar excepcionalmente grandes anomalías en la altura del nivel del mar que un posible tsunami en el Caribe centro-oriental pueda producir. Para más información sobre el sistema DART, ver (http://nctr.pmel.noaa.gov/Dart/).

Figura 2. Posición geográfica de la boya 42407 frente a las costas de Venezuela, y disposición de datos satelitales altimétricos multimisión (Jason-2, Cryosat-2 y Saral/AltiKa) alrededor de ese emplazamiento en mar abierto.

Aquí, las observaciones de la boya 42407 durante el periodo 16.08 al 16.09.2015 han sido utilizadas para validar la determinación de alturas de marea que realizan los software LGFS-LUZ VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0 a partir de la combinación de datos satelitales altimétricos multimisión (Jason-2, Cryosat-2 y Saral/AltiKa - http://rads.tudelft.nl/rads/rads.shtml), ver Figura 2, con los modelos globales de marea oceánicas DTU10 (http://www.space.dtu.dk/english/Research/Scientific_data_and_models/Global_Ocean_Tide_Model) y TPXO8 (http://volkov.oce.orst.edu/tides/tpxo8_atlas.html).

A tal efecto, dos series de tiempo del nivel del mar para la posición de la boya 42407 fueron construidas, ver Figura 3. Ambas comprenden un periodo de tiempo de aprox. un mes lunar, considerando registros cada 15 minutos para un total de 2977 en cada serie. En la Figura 3, la serie en rojo representa la curva de marea generada por un similar procedimiento seguido en los software VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0; mientras que la serie en azul representa la curva de marea obtenida de las mediciones "in-situ" de la boya 42407. Luego de extraer de la serie en azul el valor medio de las observaciones de la boya, la serie en azul fue ajustada a la serie en rojo obtenida del procesamiento de los datos satelitales altimétricos, y así, también fue referida a un común elipsoide geocéntrico, i.e., el GRS80.

Figura 3. Comparación de series de tiempo para alturas de mareas oceánicas generadas a partir de las observaciones "in-situ" de la boya 42407 (serie en color azul), y de datos satelitales altimétricos multimisión y modelos globales de marea con los software VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0 (serie en color rojo), para el periodo 16.08 - 16.09.2015.

Observando ambas series, éstas muestran por igual el tipo de marea mixta semidiurna que caracteriza la zona del emplazamiento de la boya oceánica; las curvas coinciden sensiblemente presentando estadísticas similares (serie roja [software]: n=2977, min=-33.713m, max=-33.461m, mean=-33.617m, rms=0.058m, amplitud de marea=0.252m / serie azul [boya]: n=2977, min=-33.739m, max=-33.449m, mean=-33.618m, rms=0.061m, amplitud de marea=0.290m). Tal como lo indican estos resultados y la Figura 3, la curva de marea generada por los software reproduce con una desviación de muy pocos centímetros los cambios temporales del nivel del mar registrados por la boya, así como también su variabilidad rms, las alturas máximas y mínimas de marea, y la amplitud total de la marea.

Las estadísticas de las diferencias entre ambas series de datos (serie roja menos serie azul) ratifican la excelente aproximación de la curva de marea construida con altimetría multimisión respecto a aquella construida a partir de las mediciones de la boya, i.e., n=2977, dif_min=-0.065m, dif_max=0.052m, dif_mean=0.002m, rms_dif=0.022m. Las series observan elevada correlación (ρ=0.97) y difieren en tan sólo ±2.2 cm rms.

Todo lo anterior corrobora el alto nivel de confiabilidad de los software LGFS-LUZ VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0 para producir, -con elevada precisión de pocos centímetros, de manera remota y sin la instalación de costosos instrumentos de medición en emplazamientos costeros o en mar abierto-, información relevante sobre las variaciones temporales del nivel del mar en el Caribe venezolano por efecto de mareas oceánicas.

Pruebas similares a la anterior se siguen desarrollando en el LGFS-LUZ para comprobar la calidad de los mencionados software en la generación de los otros tipos de información meteo-oceánica que esos sistemas producen.

Ajuste de redes geodésicas 1-2-3D con ADJUST, COLUMBUS, JAG3D y GEOLAB

Cursos/Talleres - Taller LGFS-LUZ

Las cátedras Geodesia Geométrica y Técnicas Modernas en Geodesia Superior, en conjunto con el LGFS-LUZ, invitan al Taller "Ajuste de Redes Geodésicas 1D, 2D y 3D empleando los software ADJUST, COLUMBUS, JAG3D y GEOLAB", de 8 horas académicas de duración, que se dictará el día Sábado 30 de Julio de 2016 en las instalaciones del LGFS-LUZ a partir de las 8 am.
 

El taller describe el uso de la computación asistida a través de modernos software de ajuste (p.ej., ADJUST, COLUMBUS, JAG3D y GEOLAB) para el análisis y compensación de redes geodésicas 1D (nivelación), 2D (poligonación, triangulación, trilateración, triangulateración) y 3D (triangulateración espacial), especialmente aquellas que combinan mediciones terrestres convencionales y satelitales espaciales GNSS. Empleando el modelo de la Geodesia Tridimensional (Geodesia-3D), paquetes de software como los mencionados, permiten integrar prácticamente cualquier tipo de observación geodésica disponible hoy en día para ajustar inmensos arreglos de estaciones –p.ej., hasta de 45.000 puntos con cientos de miles de observaciones–, en un proceso simultáneo, computacionalmente eficiente y preciso, que puede ser ejecutado en una típica laptop actual, en modo independiente o “en-línea” sobre Internet. Detalles relacionados con la preparación y ejecución de cálculos de compensación, y con el análisis de observaciones y de resultados utilizando paquetes de software de última generación, aplicados en el ajuste de redes geodésicas nacionales 1D, 2D y 3D son dados en este Taller.

Evaluando las transformaciones ITRF del software LGFS-LUZ Trn_ITRF, v3.0 con los resultados de la reciente solución ITRF2014 y el modelo de velocidad venezolano VVM12

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.

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. 

Transformación de coordenadas ITRF

Cursos/Talleres - Taller LGFS-LUZ

Las cátedras Geodesia Geométrica y Técnicas Modernas en Geodesia Superior, en conjunto con el LGFS-LUZ, invitan al Taller "Transformación de coordenadas ITRF", que se dictará el día Sábado 25 de Junio de 2016 en las instalaciones del LGFS-LUZ a partir de las 8 am.

El Taller presenta conceptos generales, algoritmos matemáticos y procedimientos de cálculo necesarios para la transformación de coordenadas tridimensionales geodésicas [φ λ h] y geocéntricas cartesianas [XYZ] entre soluciones del marco terrestre de referencia global del IERS, el ITRF, y/o entre otros marcos terrestres modernos [TRFs], considerando cambios por época, por solución o ambos, y empleando varios modelos de velocidad de placas tectónicas; además, el taller describe el uso de la última versión de la herramienta computacional especialmente diseñada en el LGFS-LUZ para ese tipo de transformaciones de coordenadas: el software Trn_ITRF, v3.0, y las características de la nueva solución ITRF: el ITRF2014. En el Taller también se aborda la utilización de modelos de deformación post-sísmica, asociados por primera vez a soluciones ITRF, para tareas de transformación dinámica del datum geodésico.

Cursos de Extensión que ofrece el LGFS-LUZ durante el año 2016

Cursos/Talleres - Cursos de Extensión LGFS-LUZ (2016)