Ajuste de redes geodésicas 1D, 2D y 3D empleando los software ADJUST, COLUMBUS, JAG3D y GEOLAB

Cursos/Talleres, Extensión - Taller LGFS-LUZ

El Departamento de Geodesia Superior, a través del LGFS-LUZ y de sus cátedras Geodesia Geométrica y Técnicas Modernas en Geodesia Superior, invita 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 13 de mayo de 2017 en las instalaciones del LGFS-LUZ, de 8 am a 4 pm.
 

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.

El Taller se ofrece en modo presencial y para su descarga en modo digital.

Costo del Taller presencial: 15.000,00 BsF para estudiantes EIG-LUZ; 150.000,00 BsF para profesionales geomáticos. El costo incluye materiales digitales de trabajo y software, 2 refrigerios y certificado de asistencia/aprobación.

Costo del Taller digital: 20.000,00 BsF para estudiantes EIG-LUZ; 200.000,00 BsF para profesionales geomáticos. El costo incluye Taller completo en formato digital, materiales digitales de trabajo y software, y certificado de asistencia/aprobación.

Actualización de códigos IGS para receptor y antena de la estación GNSS permanente ITRF/IGS/SIRGAS/REGVEN/REMOS-Maracaibo

Datos/Modelos/Soluciones, Extensión, Investigación - Códigos IGS para REMOS-Maracaibo

Estación GNSS permanente ITRF/IGS/SIRGAS/REGVEN/REMOS-Maracaibo (MARA 42402M001) en el LGFS-LUZ, Maracaibo-Venezuela.

Desde el domingo 29 de enero de 2017, inicio de la semana GPS 1934, y fecha a partir de la cual el IGS [http://www.igs.org/] adoptó su particular realización "sólo-GNSS" del ITRF2014 [http://itrf.ign.fr/ITRF_solutions/2014/], a saber, el IGS14, en conjunto con el modelo igs14.atx para la calibración absoluta de antenas de satélites GNSS y receptores terrestres [https://igscb.jpl.nasa.gov/pipermail/igsmail/2016/008589.html] en la generación de sus productos precisos (p.ej., órbitas ultra-rápidas, rápidas y finales, EOPs, corrección a relojes satelitales, coordenadas de estaciones en soluciones semanales y multianuales, velocidades de estaciones, etc.); el LGFS-LUZ aprovechó la fecha para actualizar la información de códigos IGS para receptor y antena en los archivos de observaciones RINEX GNSS (GPS/GLONASS/SBAS) que produce diariamente su estación permanente MARACAIBO (MARA), estación considerada en las redes internacionales ITRF(2014), IGS+ y SIRGAS-CON, y en las nacionales REGVEN y REMOS.

Motivado a un cambio de receptor y antena en MARA, ocurrido en fecha 07.10.2014, la estación fue excluida a partir de la semana GPS 1813 de los cálculos y análisis semanales/multianuales de la red continental de operación continua SIRGAS-CON. Esto fue debido a que en ese momento el nuevo receptor y antena instalados en MARA (modelos STONEX RSNET4 GNSS, y HARXON HX-GG486A, respectivamente) no tenían asignados por el IGS, nombre-código oficial (el receptor) y valores absolutos de calibración (la antena). Al darse esta situación, MARA y sus datos no cumplían los estándares del procesamiento científico que impone SIRGAS [http://www.sirgas.org/] a sus estaciones GNSS permanentes.

Luego de casi 3 años, en la actualidad, la anterior situación aun se mantiene; también afectando la mayoría del resto de estaciones nacionales permanentes tipo REMOS (cerca de 25 sitios) [http://www.igvsb.gob.ve/remos.html] que comparten con MARA los mismos modelos de receptor y antena GNSS [Acuña et al., 2014].

Ahora bién, tratando de contribuir con la solución del problema planteado, el LGFS-LUZ, a través de la cátedra Geodesia Geométrica (GGenLUZ), ha realizado una cuidadosa revisión de las especificaciones técnicas de diversos modelos de equipos y antenas GNSS disponibles en el actual mercado internacional y que comparten similares características operacionales y de diseño con los instalados en MARA y en la mayoría de las estaciones REMOS de Venezuela.

La revisión ha constatado que el equipo tipo estación de referencia CORS [https://www.ngs.noaa.gov/CORS/] de la marca STONEX [http://www.stonexpositioning.com/], modelo RSNET4, también ha sido producido por la firma comercial SOUTH [http://www.southinstrument.com/], bajo el modelo NET S8 (ver imágenes y especificaciones técnicas abajo). Este receptor GNSS, desde el 16 de noviembre de 2016, tiene asignado por el IGS el nombre-código SOUTH NET-S8; ver la última versión del archivo IGS para receptores y antenas rcvr_ant.tab en [https://igscb.jpl.nasa.gov/igscb/station/general/rcvr_ant.tab].

Situación similar ocurre con la antena GNSS tipo Mini Choke Ring con radomo esférico de protección para estación de referencia, de la marca HARXON [http://www.harxon.com/], modelo HX-GG486A (código IGS: HXCGG486A+HXCS). Esta antena es la misma que la también manufacturada por SOUTH bajo el modelo CR3-G3, la cual para la fecha de esta nota tiene asignados por el IGS nombre-código STHCR3-G3+STHC (desde el 26 de enero de 2015) y valores absolutos de calibración en el IGS14 (IGS14_1943); ver archivos rcvr_ant.tab e igs14.atx en [https://igscb.jpl.nasa.gov/igscb/station/general/igs14.atx].

La similitud entre los modelos de receptores y antenas GNSS antes mencionados, puede verificarse en las siguientes imágenes y gráficas técnicas, principalmente tomadas del sitio de calibración de antenas del NGS [https://www.ngs.noaa.gov/ANTCAL/], y de las páginas web de las empresas fabricantes de los referidos equipos.

Gráfico de especificaciones técnicas e imágenes para antena GNSS HARXON HX-GG486A (código IGS: HXCGG486A+HXCS) [https://www.ngs.noaa.gov/ANTCAL/].

Gráfico de especificaciones técnicas e imágenes para antena GNSS SOUTH CR3-G3 (código IGS: STHCR3-G3+STHC) [https://www.ngs.noaa.gov/ANTCAL/].

Especificaciones técnicas del receptor GNSS CORS STONEX RSNET4 [http://www.stonexpositioning.com/].

Especificaciones técnicas del receptor GNSS CORS SOUTH NET S8 [http://www.southinstrument.com/].

Con los datos aportados en esta nota se espera que SIRGAS pueda, a corto plazo, de nuevo incluir en sus esquemas de análisis semanales y multianuales la estación MARACAIBO (MARA 42402M001), la principal y más longeva estación GNSS permanente de Venezuela, y uno de los sitios fundacionales de ese marco de referencia continental, operativa desde 1998 prácticamente sin interrupciones hasta la actualidad.

También, esta unidad académica y de investigación espera de SIRGAS la inclusión de las estaciones venezolanas REMOS hoy en día operativas, para lo cual se ofrece a coadyuvar ante el IGVSB [http://www.igvsb.gob.ve/] para alcanzar ese propósito. Demás está decir, que de parte del LGFS-LUZ, los datos GNSS registrados por MARA desde octubre de 2014 hasta la actualidad, y en adelante, estarán como siempre a disposición del centro de análisis principal de SIRGAS para su distribución y análisis científico.

Concluye el procesamiento científico formal de REGVEN2015

Extensión, Investigación - Procesamiento científico de REGVEN2015

Durante los días 3, 4 y 5 de mayo de 2017, en las instalaciones del LGFS-LUZ, el grupo de trabajo encargado del procesamiento científico de REGVEN2015, se reunió para realizar los últimos ajustes y análisis de validación de la solución final (v1.0) de la referida red geodésica nacional. Igualmente fueron tratados en la reunión, aspectos relacionados con la generación y publicación de los principales productos geodésicos asociados a REGVEN2015. Recomendaciones técnicas para contribuir al reinicio operativo de algunas estaciones de la red GNSS nacional activa REMOS, hoy en día inactivas, fueron también objeto de discusión.

Grupo de trabajo encargado del procesamiento científico de REGVEN2015: Prof. Gustavo Acuña (LGFS-LUZ) e Ings. Branyela Núñez, Freddy Balcázar, Yorseliana Bellinghieri (IGVSB), Carlos Martínez, Luis Martínez y Francisco Piña (PDVSA-INTEVEP). 

En términos generales, la solución REGVEN2015 se espera sea publicada durante el tercer trimestre de 2017, por el LGFS-LUZ y el IGVSB, en forma de artículo técnico en revista arbitrada, de presentaciones en eventos científicos nacionales e internacionales, y a través de los respectivos web-sites institucionales. Los productos asociados a REGVEN2015, como desarrollados por el LGFS-LUZ, a saber, el modelo de deformación VVM17, el cuasigeoide nacional de ultra-alta-resolución VGM17, el nuevo (propuesto) sistema vertical de referencia para alturas físicas del país VHRS17, y los parámetros de transformación entre REGVEN2015 y las anteriores realizaciones REGVEN1995 y REGVEN2000, y PSAD56, serán presentados a la comunidad geodésica nacional conjuntamente con las publicaciones oficiales de la solución final de la REd Geocéntrica de VENezuela 2015.

Características de la solución REGVEN2015, productos geodésicos asociados y su uso en el país

Cursos/Talleres - Taller LGFS-LUZ

El Departamento de Geodesia Superior, a través del LGFS-LUZ y de sus cátedras Geodesia Geométrica y Técnicas Modernas en Geodesia Superior, invita al Taller "Características de la solución REGVEN2015, productos geodésicos asociados y su uso en el país", de 8 horas académicas de duración, que se dictará el día sábado, 13 de mayo de 2017 en las instalaciones del LGFS-LUZ, de 8 am a 4 pm.

Entre junio 08 y julio 14 de 2015, bajo la coordinación del Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar (IGVSB), se llevó a cabo la segunda campaña GNSS de remedición de la REd Geocéntrica de VENezuela – REGVEN2015. Ésta fue concebida para actualizar el control geodésico básico del país a la reciente solución global ITRF2014, además de posibilitar: a) la determinación de un modelo de deformación nacional para el marco de referencia geodésico de Venezuela, b) la estimación de parámetros de transformación del datum entre REGVEN2015, PSAD56, y las anteriores soluciones REGVEN de los años 1995 y 2000, y c) en conjunto con la última versión del 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 142 estaciones pasivas tipo REGVEN1995-2000, considerándose además 30 estaciones activas tipo REMOS. A la fecha, el grupo de trabajo LGFS-LUZ/IGVSB/INTEVEP encargado del procesamiento científico de REGVEN2015 ha generado la primera solución de esa red geodésica. La solución (v1.0) de REGVEN2015 es “sólo-GPS”, siendo obtenida en principio con el software GIPSY/OASISv6.4, y entonces combinada con soluciones independientes de los sistemas CSRS-PPP, AUSPOS, SCOUT, OPUS, LGFS/LUZ-PPP y TrimbleRTX, utilizando COLUMBUSv4.5. Las coordenadas geodésicas 3D para vértices REGVEN2015 refieren al marco global ITRF, solución 2014, como expresadas en la época 2015.5 respecto al elipsoide GRS80. Las incertidumbres medias obtenidas (precisiones 1-sigma) en coordenadas latitud, longitud y altura elipsoidal para las posiciones de los 172 vértices REGVEN2015, órdenes A, B y C, resultaron ser ± 2.7 mm, ± 3.5 mm y ± 8.0 mm, respectivamente. Del total de estaciones REGVEN2015, 125 (el 72.7%) presentaron incertidumbres menores a ± 1 cm, 38 estaciones (el 22.1%) entre ± 1 y ± 2 cm, y 9 estaciones (el 5.2%) entre ± 2 y ± 3 cm. El Taller describe en detalle las características de la solución REGVEN2015 (v1.0) y su proceso de cálculo y análisis. Además, en el Taller se dan a conocer los principales productos geodésicos asociados a esta solución, a saber, el modelo de deformación VVM17, los parámetros de transformación REGVEN20151995 (RGVN1595), REGVEN20152000 (RGVN1500) y REGVEN2015PSAD56 (RGVN1556), el geoide de ultra-alta-resolución 30x30m VGM17, y el nuevo sistema de referencia para alturas VHRS17; todos implementados en respectivas herramientas computacionales. Finalmente, ejemplos del uso de estos productos en actividades geodésico-cartográficas típicas en el país, son también abordados.

El Taller se ofrece en modo presencial y para su descarga en modo digital.

Costo del Taller presencial: 15.000,00 BsF para estudiantes EIG-LUZ; 150.000,00 BsF para profesionales geomáticos. El costo incluye materiales digitales de trabajo y software, 2 refrigerios y certificado de asistencia/aprobación.

Costo del Taller digital: 20.000,00 BsF para estudiantes EIG-LUZ; 200.000,00 BsF para profesionales geomáticos. El costo incluye Taller completo en formato digital, materiales digitales de trabajo y software, y certificado de asistencia/aprobación.

Grupo de trabajo GGenLUZ/LGFS - IGVSB - PDVSA/INTEVEP genera nueva versión del marco de referencia geodésico nacional: la REd Geocéntrica de VENezuela 2015 (REGVEN2015)

Extensión, Investigación - Solución REGVEN2015

Entre los días junio 08 y julio 14 de 2015, el Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar (IGVSB) [http://www.igvsb.gob.ve/] coordinó, y llevó a cabo con la colaboración de otras instituciones públicas y privadas del país (p.ej., GGenLUZ/LGFS, PDVSA, DIGECAFA, USB, entre otras), la campaña GNSS de remedición 2015 de la REd Geocéntrica de VENezuela – REGVEN2015.

La campaña REGVEN2015 representa la segunda remedición de la red nacional REGVEN. Este proyecto fue concebido para extender y actualizar a la reciente solución global ITRF2014 [http://itrf.ensg.ign.fr/ITRF_solutions/2014/], 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 la última versión del modelo geoidal venezolano de ultra-alta-resolución 30x30m VGM17 [Acuña, 2017], construir (definir y realizar) un novedoso sistema de referencia vertical para la determinación de alturas físicas (normales) en el país.

Durante REGVEN2015 se ocuparon 142 estaciones pasivas tipo REGVEN1995-2000 [http://www.igvsb.gob.ve/regven/], considerándose además 30 estaciones activas tipo REMOS [http://www.igvsb.gob.ve/remos.html], [Acuña et al., 2014], ver Figura 1. En téminos generales, las estaciones pasivas fueron medidas durante 2 días en sesiones de 8 horas, empleando receptores geodésicos GPS y GNSS de doble-frecuencia, ver Figura 2. En las estaciones activas REMOS, mediciones GNSS permanentes registradas durante 3 a 5 días fueron utilizadas, ver Figura 3.

Figura 1. REGVEN2015 - REd Geocéntrica de VENezuela 2015.

Figura 2. Mediciones GPS en la estación pasiva REGVEN2015 de orden B, Lagunillas II.

Figura 3. Sitio de observación GNSS permanente en el LGFS-LUZ con las estaciones MARACAIBO-REMOS (MARA), MARACAIBO-PRARE (MARP), MARACAIBO-EXC1 (MEX1) y MARACAIBO-EXC2 (MEX2), todas incluidas en REGVEN2015.

Luego de un cuidadoso periodo de adecuación y estandarización de los datos registrados durante la campaña, el IGVSB, con la participación de GGenLUZ/LGFS y de PDVSA/INTEVEP, conformó un grupo de trabajo para el procesamiento científico de REGVEN2015. El grupo, bajo la dirección del Prof. Gustavo Acuña (GGenLUZ/LGFS) e integrado por los Ings. Branyela Núñez, Freddy Balcázar, Yorseliana Bellinghieri (IGVSB), Carlos Martínez, Luis Martínez y Francisco Piña (INTEVEP), comenzó el cálculo y análisis de REGVEN2015 en noviembre de 2015. Para la fecha de esta nota, el grupo de trabajo ha generado la primera solución (versión 1.0) de REGVEN2015, ver Tabla 1. Esta solución preliminar, llamada aquí REGVEN2015v1.0, es el resultado de la combinación de soluciones independientes obtenidas con los sistemas de procesamiento GNSS CSRS-PPP [https://webapp.geod.nrcan.gc.ca/], AUSPOS [http://www.ga.gov.au/scientific-topics/positioning-navigation/geodesy/auspos/], SCOUT [http://sopac.ucsd.edu/scout.shtml], GIPSY/OASISv6.4-APPS [http://apps.gdgps.net/], OPUS [https://www.ngs.noaa.gov/OPUS/], TRIMBLE-RTX [http://www.trimblertx.com/] y LGFS/LUZ-PPP [http://ggenluz.blogspot.com/2015/05/software-gps-ppp-para-el.html]. La combinación de las soluciones independientes (en forma de coordenadas absolutas de estaciones con respectivas matrices de error varianza-covarianza) fue realizada con el software de ajuste de redes geodésicas COLUMBUSv4.5 [http://bestfit.com/].

 

Tabla 1. Coordenadas geodésicas curvilíneas (solución ITRF2014, época 2015.5, elipsoide GRS80) para los 172 vértices que conforman la nueva versión del marco de referencia geodésico nacional: la REd Geocéntrica de VENezuela 2015 (REGVEN2015).

La solución combinada REGVEN2015, versión 1.0 (Tabla 1), es “sólo-GPS”. Ésta comprende 172 estaciones, 142 de las cuales son las pasivas tipo REGVEN y 30 son las activas tipo REMOS. Las coordenadas geodésicas 3D para los vértices REGVEN2015 refieren al marco de referencia global ITRF [http://itrf.ensg.ign.fr/], solución 2014 [http://itrf.ensg.ign.fr/ITRF_solutions/2014/], como expresadas en la época 2015.5 respecto al elipsoide GRS80 [Moritz, 2000]. 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, resultaron ser ± 2.7 mm, ± 3.5 mm y ± 8.0 mm, respectivamente. De las 172 estaciones REGVEN2015, 125 (el 72.7%) presentaron incertidumbres menores a ± 1 cm, 38 estaciones (el 22.1%) presentaron incertidumbres entre ± 1 y ± 2 cm, y 9 estaciones (el 5.2%) presentaron incertidumbres entre ± 2 y ± 3 cm.

En la Tabla 1 ya se han mostrado las coordenadas geodésicas curvilíneas de las 172 estaciones que conforman la última versión del marco de referencia geodésico nacional REGVEN2015 (de nuevo, referidas al ITRF2014, época 2015.5, elipsoide GRS80). Esas posiciones aparecen ahí expresadas con resolución decimétrica. Valores respectivos con resolución total (al sub-milímetro) están publicados en el siguiente artículo técnico:

Acuña G., Núñez B., Balcázar F., Bellinghieri Y., Martínez C., Martínez L., Piña F. (2017): Procesamiento y análisis científico de REGVEN2015v1.0: la red GNSS nacional pasiva de Venezuela, campaña 2015. Tópicos de Geodesia Geométrica. Abril 23-29, 2017. 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.

Actualmente, el grupo GGenLUZ/LGFS - IGVSB - PDVSA/INTEVEP encargado del procesamiento de REGVEN2015 trabaja en la producción de publicaciones técnicas relacionadas con el proyecto, y en un mejorado cálculo científico de la red empleando mediciones GPS/GLONASS y la más reciente versión del software GIPSY/OASIS, el nuevo GipsyX [https://gipsy-oasis.jpl.nasa.gov/index.php?page=software]. Si el resultado de este segundo procesamiento muestra una mejoría significante respecto al hasta ahora realizado, será publicado como la versión 2.0 de REGVEN2015.

GGenLUZ / LGFS-LUZ produce VHRS17_v1.0, un nuevo sistema de referencia geodésico para la determinación de alturas en Venezuela

Datos/Soluciones/Modelos, Investigación, Software - VHRS17_v1.0

En el marco del proyecto de investigación No. LGFS/LUZ-04-2015 “MEJORANDO LA DETERMINACIÓN DEL MODELO GEOIDAL DE ULTRA-ALTA-RESOLUCIÓN PARA VENEZUELA COMO BASE PARA LA REDEFINICIÓN DEL SISTEMA NACIONAL DE ALTURAS”, la cátedra Geodesia Geométrica a través del LGFS-LUZ ha desarrollado para el país un nuevo, moderno y preciso sistema nacional de referencia vertical, llamado VHRS17_v1.0 (Venezuelan Height Reference System 2017, versión 1.0), en sustitución del convencional, y hasta ahora vigente, sistema vertical nacional datum La Guaira 1953-1971 (LGVD1962). 

VHRS17_v1.0 servirá como estructura fundamental de base para la determinación de alturas físicas (elevaciones) de vértices geodésicos en Venezuela, vía la utilización sólo de posicionamiento GNSS-3D de precisión y de un modelo de ultra-alta-resolución del cuasigeoide nacional, sin necesidad de aplicar procedimientos de nivelación geodésica clásica.

En principio, VHRS17_v1.0 realiza el cuasigeoide nacional VGM17_v2.0 de 1x1km de resolución, como ajustado en 153 mareógrafos virtuales y convencionales dispuestos a lo largo de la costa de Venezuela, y en 132 estaciones REGVEN2015 y 31 estaciones REMOS distribuidas en todo el territorio nacional (ver Figura 1).

Las locaciones de los mareógrafos virtuales se corresponden con los sitios donde las trayectorias de los satélites altimétricos TOPEX/Poseidon, JASON-1/2/3, ERS-1/2, GFO, ENVISAT y SARAL/AltiKa intersectan la costa continental de Venezuela y de sus islas principales; se incluyen además los sitios originales de instalación de los mareógrafos convencionales de la red mareográfica nacional del IGVSB y del INC en el Lago de Maracaibo, ver Figuras 1 y 1-1.

Figura 1. Determinación de la altura normal VHRS17_v1.0 del vértice REGVEN Pico El Águila (BM A.281.Bis.R 1968), Edo. Mérida, Venezuela.

Figura 1-1. Trayectorias de las misiones satelitales altimétricas TOPEX/Poseidon y JASON-1/2/3 (en rojo), ERS-1/2, ENVISAT y SARAL/AltiKa (en amarillo), y GFO (en verde); y sitios donde éstas intersectan la costa continental de Venezuela.

El nivel del cuasigeoide nacional VGM17_v2.0 (ver Figura 2) que realiza VHRS17_v1.0, lo establece el valor del potencial de gravedad W0=62636853.400 m^2/s^2, recomendado por la IAG para su sistema de referencia vertical internacional IHRS [IAG, 2016]. 

Figura 2. Cuasigeoide nacional VGM17_v2.0 de resolución 1x1km.

La determinación de alturas físicas en VHRS17_v1.0 para vértices geodésicos de Venezuela comienza con la estimación precisa del NIVEL MEDIO del MAR (mean sea level) por altimetría satelital multimisión en las locaciones de los 153 mareógrafos virtuales. Tal estimación utiliza datos altimétricos registrados en un entorno de 165 km de radio alrededor de cada posición mareográfica, durante el periodo 1992-2017 (ver Figura 3). Los datos empleados corresponden a las misiones satelitales ERS-1/2, TOPEX/Poseidon, JASON-1/2, ENVISAT, GFO, CRYOSAT-2 y SARAL/AltiKa. El nivel medio del mar (NMM) en cada mareógrafo nacional (ver Figura 4), referido al elipsoide geocéntrico GRS80 posicionado y orientado de acuerdo al ITRF2014, como determinado inicialmente por la altimetría satelital multimisión, se expresa en la época 2015.5, para luego ser corregido por la topografía dinámica media de la superficie del mar DTU15MDT, y después ser vinculado al cuasigeoide nacional VGM17_v2.0 de resolución 1x1km.

La Figura 3 muestra a manera de ejemplo, la locación de uno de los 153 mareógrafos virtuales utilizados en VHRS17_v1.0, a saber, el MVAM correspondiente al sitio de ubicación del mareógrafo convencional AMUAY (ver Figura 3-1). Se aprecia en la Figura 3, la posición de los datos altimétricos multimisión observados en el periodo 1992-2017 en el entorno del mareógrafo virtual. Tales datos son empleados por VHRS17_v1.0 para determinar la altura normal del nivel medio del mar local (NMM ó MSL, ver Figura 4) respecto al cuasigeoide nacional VGM17_v2.0, y entonces utilizarla como valor de referencia vertical para la estimación de alturas normales en vértices geodésicos nuevos "tierra-dentro" cuya posición ha sido previamente determinada mediante posicionamiento GNSS de precisión.

Figura 3. Datos altimétricos multimisión alrededor del mareógrafo virtual con locación en Amuay (MVAM), Edo. Falcón, Venezuela.

Figura 3-1. Ubicación detallada del mareógrafo convencional AMUAY, sitio seleccionado para su correspondiente mareógrafo virtual MVAM.

La Figura 4 muestra la serie de tiempo de valores diarios (y sus estadísticas) del nivel del mar y el NMM como obtenidos del procesamiento de los datos satelitales altimétricos registrados por el mareógrafo virtual MVAM, ya presentados en la Figura 3. La serie de tiempo y sus niveles medios para las fechas 2004.5 y 2015.5 refieren a la superficie media del mar (MSS) DTU15. La serie también refleja el aumento secular del nivel del mar en la región, i.e., +3.6 mm/año.

Figura 4. Serie de tiempo del nivel del mar para determinación de la altura normal del NMM en VHRS17_v1.0, a partir de datos altimétricos multimisión registrados en el mareógrafo virtual con locación en Amuay (MVAM), Edo. Falcón, Venezuela.

Entonces, las alturas normales del nivel medio del mar en los mareógrafos son utilizadas como valores de control vertical de orden-A, cuasi-fijos, para obtener alturas normales VHRS17_v1.0, primero, en estaciones REGVEN2015 y REMOS (control vertical de orden-B); y seguidamente, empleando el conjunto de todas las anteriores como estaciones de referencia vertical, estimar las alturas normales VHRS17_v1.0 de vértices geodésicos nuevos (control vertical de orden-C).

La determinación de las referidas alturas emplea diferencias de alturas normales entre las estaciones nuevas y aquellas de control vertical (mareógrafos y vértices REGVEN2015/REMOS), como obtenidas por la técnica de la nivelación-GNSS y luego compensadas mediante colocación por cuadrados mínimos. En consecuencia, las nuevas alturas físicas (elevaciones de terreno) para vértices geodésicos nacionales serán, en VHRS17_v1.0, estrictas alturas normales referidas al cuasigeoide VGM17_v2.0, generalmente  sólo-derivadas de posicionamiento GNSS de precisión, sin necesidad de ejecutar mediciones de nivelación convencional, combinadas o nó, con mediciones gravimétricas.

Para vértices geodésicos en Venezuela, las nuevas elevaciones VHRS17_v1.0 con época cero 2015.5, serán por definición MENORES en una magnitud de 0.759 m que aquellas referidas al convencional sistema vertical de referencia nacional datum La Guaira -LGVD1962- (Ene1953-Dic1971) con época cero 1962.5.

Si elevaciones (alturas normales) VHRS17_v1.0 en estaciones nuevas se desean expresar directamente respecto al cuasigeoide VGM17_v2.0 de 1x1km con el anterior valor W0=62636856.000 m^2/s^2 de IAG [Groten,2004], debe adicionarse a ellas el valor +0.266 m; o bién, si las elevaciones VHRS17_v1.0 se desean como referidas al cuasigeoide VGM17_v2.0 con nivel W0=U0=62636860.850 m^2/s^2 del EIGEN-6C4/GRS80 (i.e., el nivel más próximo al convencional sistema nacional de referencia vertical de Venezuela, datum La Guaira 1953-1971), se les debe adicionar la cantidad +0.762 m.

Para usuarios nacionales, el acceso a VHRS17_v1.0 es simple y lo posibilita el software GGenLUZ / LGFS-LUZ VHRS17rlstn_v1.0.yab/.exe [Acuña, 2017]. Esta herramienta computacional permite la determinación de elevaciones VHRS17_v1.0 (alturas normales) para vértices geodésicos venezolanos con sólo conocer su posición 3D (y su error en altura), como estimada por posicionamiento GNSS de precisión y referida a la nueva versión del datum geodésico nacional SIRGAS-REGVEN(2015), i.e., ITRF2014/época 2015.5/elipsoide GRS80. VHRS17rlstn_v1.0.yab/.exe, además de proporcionar al usuario las alturas VHRS17_v1.0 de los vértices en cuestión y su error, suministra respectivos valores de gravedad normal media, potencial de gravedad y número (cota) geopotencial. Un gráfico con el esquema de la determinación de la elevación VHRS17_v1.0 para cada vértice geodésico nuevo (similar al mostrado en la Figura 1), es también incluido en los resultados del programa.

Un típico archivo de resultados de VHRS17rlstn_v1.0.yab/.exe, correspondiente a la determinación de la elevación VHRS17_v1.0 del vértice REGVEN Pico El Águila (ver Figura 1), está disponible en: https://mega.nz/#!BElgyLAT!vxGqJ1-B1ANIcyhCwHRhv1_ncmFXcyBJhOf_1S8eyNU

VHRS17rlstn_v1.0.yab/.exe con datos y resultados de ejemplo, contenido en un archivo .ZIP de 159.5 MB, puede descargarse a través del siguiente enlace: ftp://150.185.222.41/VHRS17rlstn_v1.0.zip

Para mayor información sobre la descripción, determinación y uso de VHRS17_v1.0, ver el artículo técnico:

Acuña G. [2017]: VHRS17_v1.0 (Venezuelan Height Reference System 2017, versión 1.0) - Un nuevo, moderno y preciso sistema nacional de referencia vertical para Venezuela. Tópicos de Geodesia Geométrica. Laboratorio de Geodesia Física y Satelital. Dpto. de Geodesia Superior. Escuela de Ingeniería Geodésica. Facultad de Ingeniería. La Universidad del Zulia. Abril, 2017. Maracaibo, Venezuela. Publicación en preparación.

La versión 2.0 de VHRS17 estará disponible para usuarios nacionales una vez concluya (e incorpore) la producción del cuasigeoide nacional VGM17 de ultra-alta-resolución 30x30m, actualmente calculándose en el LGFS-LUZ.

Fundamentos y aplicaciones geodésico-geofísicas de la altimetría satelital en Venezuela

Cursos/Talleres - Curso de Extensión LGFS-LUZ

El Departamento de Geodesia Superior, a través del LGFS-LUZ y de sus cátedras Geodesia Geométrica y Técnicas Modernas en Geodesia Superior, invita al Curso de Extensión "Fundamentos y aplicaciones geodésico-geofísicas de la altimetría satelital en Venezuela", de 24 horas académicas de duración, que se dictará los días sábado 8, 15 y 22 de abril de 2017 en las instalaciones del LGFS-LUZ a partir de las 8 am.

El Curso describe los fundamentos de la técnica satelital altimétrica y sus principales aplicaciones geodésicas y geofísicas en el país. Los tópicos a tratar en el Curso incluyen: principios básicos y conceptos generales de la altimetría satelital radar y laser. Geometría de las observaciones altimétricas. Superficies de referencia. Satélites y misiones altimétricas (misiones pasadas: Skylab, GEOS-3, Seasat, Geosat, ERS-1, TOPEX/Poseidon, GFO, ERS-2, Jason-1, ICESat, Envisat; misiones actuales: Jason-2, Cryosat-2, Saral/AltiKa, HY-2A, Sentinel-3, Jason-3; misiones futuras: SWOT, GFO-2, ICESat-2, CFOSat, Jason-CS). Generación y adquisición de datos altimétricos. Principales fuentes de error y su impacto sobre las observaciones. Procesamiento de datos altimétricos. Principales observables altimétricos. Determinación precisa de órbitas. Correcciones geofísicas. Correcciones por errores instrumentales. Correcciones por el medio de propagación. Indicadores de calidad de las observaciones altimétricas. Selección y validación de datos. Retracking. Ajuste crossover. Combinación multimisión. Acceso a datos altimétricos multimisión. AVISO/Altimetry (CNES) y DEOS/RADS (TUDelft) – principales bases globales históricas de datos altimétricos multimisión. Descripción y acceso a productos altimétricos diversos: sensor-data-records, observaciones originales y pre-procesadas (geophysical-data-records), cuadrículas y series de tiempo de variables altimétrico-dependientes obtenidas de procesamiento científico. Descripción, acceso y uso del software BRAT: Basic Radar Altimetry Toolbox (ESA, CNES). Construcción de las observaciones corregidas de la superficie instantánea del mar. Aplicaciones de la altimetría satelital en Geodesia y Geofísica. Generación de productos altimétricos tiempo-dependientes: trayectorias altimétricas, superficie instantánea del mar, campos de dirección y velocidad para corrientes marinas y viento oceánico, altura de ola significante, mareas oceánicas, presión atmosférica, temperatura, humedad relativa y contenido de vapor de agua precipitable. Generación de productos altimétricos cuasi-estacionarios: superficie media del mar, geoide marino, topografía media de la superficie del mar, gravedad marina, componentes marinas de la deflexión de la vertical, batimetría, variación secular del nivel medio del mar. Aplicaciones altimétricas en  áreas marino-costeras de Venezuela. Generación de datos altimétricos en regiones costeras mediante extrapolación basada en predicción-LSC. Creación de mareógrafos y boyas virtuales combinando datos altimétricos multimisión y modelos globales de marea de alta-resolución. Reparación de pérdidas de datos, y detección/corrección de errores en los registros de mareógrafos convencionales nacionales. Determinación de alta-resolución del geoide marino venezolano. Determinación de alturas físicas en vértices geodésicos combinando mediciones altimétricas y GNSS. Estimación de subsidencia en zonas terrestres, y en instalaciones petroleras lacustres y marinas. Estimación de pérdida de zonas costeras por efecto del aumento secular del nivel medio del mar.  Monitoreo del nivel instantáneo del agua en ríos, lagos y zonas inundables del país, y particularmente, del espejo de agua de los principales embalses venezolanos. Transporte y/o unificación de sistemas de referencia para alturas entre zonas continentales e insulares.

El contenido programático del Curso es el siguiente: