07 Estaciones Totales vs GPS

7/30/2019 07 Estaciones Totales vs GPS

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Ing. Luis Antonio Marquez Amieva.

Estaciones Totales

vsG P S

POR QUE NO CONCUERDAN LOS DATOS ?

Ing. Luis A. Marquez A. Mexico.


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ENLACE AL CONTROL GPS O VERTICES DE TRIANGULACION

AMARRES INICIAL Y FINAL EN LINEASBASE O UN PAR DE PUNTOS GPS.

AMARRE INICIAL EN UNA LINEA BASEO UN PAR DE PUNTOS GPS YPOLIGONAL CERRADA SOBRE ELINICIO.

GPS-2

V-5

GPS-4

V-2

GPS-1

V-3

V-4

V-1

GPS-2

GPS-3

V-2

V-3

V-1GPS-1

V-6

V-7

V-8

V-9

V-10

V-11

V-4


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ERRORES CONSIDERABLES A PESAR DE:

MEDICION CUIDADOSA

EQUIPO DE ALTA PRECISION

COLECCION AUTOMATIZADADE DATOS

POLIGONAL DOBLE (GRABADAY ANOTADA)

LA POLIGONAL INTERNACIERRA MUY BIEN

PRESIC: 1:50,000

NO CONCUERDAN LOS DATOS ?


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ENTONCES, QUE SUCEDE ?

ES COMUN ESCUCHAR:

EL GPS NO SIRVE

EL GPS NO ES PRECISO

NO SE MIDIO EL TIEMPO SUFICIENTE SE PROCESARON MAL LOS DATOS

ES MEJOR MEDIR CON ESTACION TOTAL

EL CONTROL FUE MAL PUESTO

ES EL SISTEMA DE COORDENADAS QUE SE UTILIZO ETC.


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QUIENES ESTAN SUFRIENDO ESTE PROBLEMA ?

EN MUCHOS PAISES !!!!

EL PROBLEMA ES SIGNIFICATIVO.

INSTITUCIONES DE GOBIERNO MUYIMPORTANTES INICIATIVA PRIVADA ING. TOPOGRAFOS PARTICULARES


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TRABAJAMOS EN UNA DIVERSIDAD DE SUPERFICIES:

SISTEMA DE PROYECCION CARTOGRAFICA

TERRENO

ELIPSOIDE

GEOIDE

Elipsoide.

Geoide.

Terreno.

Proyeccin.


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MITOS SOBRE LAS REDUCCIONES:

SOLO EN GEODESIA SOLO EN TRABAJOS DE ALTA

PRECISION

SU INFLUENCIA ES TANPEQUEA QUE NO AFECTA MITRABAJO

LA ESTACION TOTAL ES MUYPRECISA, SE LOGRARA LAPRECISION REQUERIDAFACILMENTE


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HOY EN DIA:

LA TECNOLOGIA PERMITEMAYOR PRECISION.

FACTORES TECNICOS,LEGALES, ECONOMICOS,ESTRUCTURALES, ETC.

DEMANDAN MAYOREXACTITUD.

NOS CORRESPONDE HACERDE ESTO UNA REALIDAD.

LA TECNOLOGIA AVANZA,PERO LOS PRINCIPIOS SONLOS MISMOS.


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SUPUESTOS INICIALES

EQUIPO AJUSTADO.EQUIPO CALIBRADO (CONSTANTES).

CONOCIMIENTO DEL EQUIPO Y SUPOTENCIAL.

TRABAJO Y MANEJO CUIDADOSO(RUTINA, CENTRADO, ETC.)


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1.- METEOROLOGICAS

MEDICIONELECTROOPTICA

TEMPERATURA SECA HUMEDAD RELATIVA

PRESION ATMOSFERICA

INDICE DE REFRACCION


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LA DISTANCIA VARIARA EN PPM SI:

CASO Mxico, D.F.:

8:00 A.M. Temp=20C Altura = 2245.5 Pres= 765 mbarCorrec. PPM=75.5

14:00 P.M. Temp=26C Altura = 2297.8 Pres= 760 mbarCorrec. PPM=81.2

VARIA LA TEMPERATURA EN 6 C.

VARIA LA PRESION EN 5 mbar

VARIACION DE 5.7 PPM


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T = 20 C

P = 765 Mbar

75.5 ppm

T = 26 C

P = 760 Mbar

81.2 ppm

dH 324.249 mSD=1,792.040 m

V=90 delta distance is inch (18mm)

PPM ATMOSFERICAS:


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RECURSOS Y CUIDADOS:

TABLAS DETEMPERATURA VSHORA.

TABLAS DE PRESIONVS ALTURA

TERMOMETROS YBAROMETROS

VARIACIONES DIARIAS YEFECTOS LOCALES

PRECISION DE LOSEQUIPOS

CONTRASTADO DEEQUIPOS

HECHAS POR LASESTACIONES


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TABLA EN PPM TEMP-ALT-PRES:


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2.- GEOMETRICAS:

SE COMPORTAN COMO UN FACTOR DE ESCALA

CURVATURA DE TRAYECTORIA O REFRACCION

CURVATURA TERRESTRE (CUERDA-ARCO)

REDUCCION A NIVEL DEL MAR


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CURVATURA Y REFRACCION

CONFIGURABLES EN LAS ESTACIONES CONSIDERANDO:Corr = (Dist * K) / R

Cte. K=0.142 RADIO SEGUN

ESTACIONES

RADIO CALCULADO

DISTANCIA (m) 6372 Km 6366.4 Km

50 -0.00003 -0.00003

100 -0.0001 -0.0001

500 -0.003 -0.003

1000 -0.013 -0.013


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NIVEL DEL MAR

ES UNA CORRECCION FUERTE. ESTA EN FUNCION DE LA ALTURA.

R=6,372.0 Km Alt. m.s.n.m= 2,235 m

DISTANCIA (m) Dist. Reduc. Correccion.

50 49.988 -0.012

100 99.976 -0.024

500 499.882 -0.118

1000 999.764 -0.236


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Incremento del

factor de

escala

Disminucin

del factor deescala

5

00,0

00mE

3

20,0

00mE

680,0

00mE

0.99961.0000 1.00000 00

101 3097 30

3.- CARTOGRAFICAS:

CORRECCION POR FACTOR DE ESCALA

99 W


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3.- CARTOGRAFICAS:

CORRECCION POR FACTOR DE ESCALA DEPENDE DE LAS COORDENADASDEL LUGAR ( Meridiano Central = 0.9996 )

DISTANCIA (m) CORRECCION

50 0.020

100 0.040

500 0.200

1000 0.400


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Bibliografia:

GEODESIA SUPERIORAUT. DANIEL MENDOZA ARAIZA

EDIT. COSMOS DE UAS.CULIACAN, SIN. 2001.

TRANSFORMACION DE COORDENADAS GEOGRAFICASAUT. TOPOGFAFIA Y MAPAS, S.A.NOVIEMBRE 1991.

CARTOGRAFIA Y LEVANTAMIENTOS URBANOSAUT. TEODOR J. BLACHUT, ADAM CHRZANOWSKI, JOUKO H. SAASTAMOINEMMEXICO, D.F. OCTUBRE, 1979

PROGRAMACION DE LOS LEV. TOPOG. EN LA PROYECCION UTM DE LA C.F.E.

TESIS PROFESIONAL INGENIERO TOPOGRAFO Y FOTOGRAMETRISTA.AUT. ARTURO GARCIA HERNANDEZMEXICO, D.F. FEBRERO, 1991.


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EJEMPLO: CRUZ AZUL - HIDALGO

COORDENADAS OBTENIDAS CON GPS

PUNTO 1X=463,934.487 Y=2,206,006.848 Z=2,186.771

PUNTO 2X=463,610.284 Y=2,207,738.735 Z=2,510.974

Dist. Inclin. = 1,791.549 m Desn. = -324.203 m

DIST. HORIZONTAL = 1,761.971m.


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COORDENADAS OBTENIDAS POR MEDICION CON

ESTACION TOTAL(CON REDUCCIONES METEOROLOGICAS, REFRACCION Y CURVATURA)

PUNTO 1X=463,934.487 Y=2,206,006.848 Z=2,186.771

PUNTO 2X=463,610.238 Y=2,207,739.226 Z=2,511.020


DIST. HORIZONTAL = 1,762.461m



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ERROR LINEAL: Dist. GPS Dist. E.T. = 0.490 m1,761.971 1,762.461 = 0.490 m

ERROR RELATIVO = 1:3,500

QUE PASA AQUI ?SI LA POLIGONAL CERRO CON LOS SIGUIENTES DATOS:

LONGITUD: 3,823.381m ERROR LINEAL: 0.019 m

PRECISION = 1:200,000



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HAY QUE TOMAR EN CUENTA


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Es importante considerar la referencia que tiene el Sistema GPS y la

referencia que se tiene en las mediciones realizadas por mtodosconvencionales.

El Sistema GPS est referido al Sistema WGS84 y las distanciasdeterminadas son medidas en el elipsoide de referencia asociado a esteSistema.

Las Estaciones Totales refieren todas sus mediciones al terreno natural ypara poder asociar las mediciones realizadas a un Sistema Cartogrfico deReferencia, se deben considerar algunas correcciones a las distancias.

Regularmente nos causa confusin el que las distancias determinadas conEstaciones totales difieran de las establecidas por mtodos GPS.

De aqu, es la importancia de poder correlacionar las Mediciones GPS conlas mediciones realizadas con metodos convencionales.

ES IMPORTANTE SABER


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Principios: Sistemas de Coordenadas

WGS 84(X, Y, Z)

Cuadrcula Local(E, N, H)

Sistemas de Coordenadas

h

Z

X

Y


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Principios - Observaciones

Vector o Lnea Base

dX, dY, dZ

ngulos, Distancias

Hz, V, SD

GPS Estacion Total


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WGS84

X, Y, Z

3D

Cuadrcula Local

E, N, H

2D + Height

Principios Sistemas de Coordenadas

GPS Estacion Total


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Ventajas/Restricciones

Precisin CONSTANTE sobregrandes distancias.

Requiere visibilidad a lossatlites.

Alta precisin sobre lneascortas.

Se requiere lnea de vista a lapuntera o al reflector.

GPS Estacion Total


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Principios Precisin

Dist: 2mm + 2ppm

Angular: 1

GPS / TPS Accuracies

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

0 2000 4000 6000 8000 10000

Distance (m)

2D

Accuracy(mm)

TPS

GPS

GPS Estacion Total

Posicin: 10mm + 1ppmAltura: 20mm + 2ppm


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Que es lo que se almacena en la base de datos comn?

Coordenadas WGS 84(X, Y, Z)

Coordenadas deCuadrcula

(E, N, H)

Sistema de Coordenadas

Observaciones Crudas(Hz, V, SD)

Observaciones Derivadas(Az, HD, dH)

PPM Geomtricas

Coordenadas deCuadricula

(E, N, H)

GPS Estacion Total


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COORDENADAS OBTENIDAS POR MEDICION CON

ESTACION TOTAL(CON REDUCCIONES METEOROLOGICAS, REFRACCION Y CURVATURA)

PUNTO 1X=463,934.487 Y=2,206,006.848 Z=2,186.771

PUNTO 2X=463,610.238 Y=2,207,739.226 Z=2,511.020


DIST. HORIZONTAL = 1,762.461m



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Distancia UTM o

distancia plana

Distancia elipsoidal o

esferoidal

Distancia Horizontal

Desnivel

RELACION DE DISTANCIAS.


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GEOMETRICA:

NIVEL DEL MAR:Dist. Geom. = DIST. E.T. * F.E. ElevacionD. GEO = 1762.461 * 0.999764377 = 1762.046m (EN ESTE EJEMPLO)DIFERENCIA = - 0.415m

PROYECCION:FACTOR DE ESCALA:Dist. GPS = Dist. Geom. * F.E. ProyeccionD. GPS = 1762.046 * 0.999987416 = 1762.004m (EN ESTE EJEMPLO)

DIFERENCIA = - 0.042m

DISTANCIA REDUCIDA = 1,762.004



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AHORA SI CONCUERDAN LOS DATOS.


COMPARACION:

DIST. GPS: 1,761.971 mDIST. REDUCIDA E.T.: 1,762.004 m

DIFERENCIA: 0.033 mPRECISION: 1:54,000


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FACTORES DE ESCALA


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CONVERGENCIA DE MERIDIANOS

- 169 16 42.4

INV=169 16 46.2

C.M. = - 0 00 3.4

AZ=349 16 46.2


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ESTO PARECE UNCHISTE.



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ESTE TAMBIENPARECE UN

CHISTE.

PERO ES UNAREALIDAD.



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CUALQUIER TOPOGRAFOPUEDE TRAZAR UN EJE OUNA LINEA.

PERO SOLO UN BUENINGENIERO TOPOGRAFOPUEDE TRAZAR UNMERIDIANO O UNPARALELO.



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VISUALIZACION GRAFICA DEL EFECTO DE NO APLICAR LAS REDUCCIONES

EL ERROR ANGULAR ESPEQUEO.

EL ERROR LINEAL ESGRANDE.

SI SE REALIZA UN CIERREINTERNO, LA PRECISIONES BUENA.

COMPORTAMIENTO

TIPICO DE UN FACTOR DEESCALA.

POLIGONAL

REDUCIDA

V-2

GPS-2

GPS-3

GPS-4

GPS-1

V-3

V-4

V-1

POLIGONAL

MEDIDA

ERROR DE

CIERRE


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CON EL AVANCE DE LA TECNOLOGA EN EL DESARROLLO DE LOSINSTRUMENTOS DE MEDICIN, LA ADQUISICIN DE DATOS ENCAMPO, CADA DA TIENDE A SER MS FCIL.

ACTUALMENTE EN POCOS SEGUNDOS SE TIENE LA CAPACIDAD DEOBTENER DECENAS, CENTENAS Y HASTA MILES DE PUNTOS CON

COORDENADAS TRIDIMENSIONALES. (LASERSCAN HDS6500). DE AQU LA IMPORTANCIA DE CONTAR CON UN SISTEMA DE

CAPTURA DE DATOS EN CAMPO QUE MEDIANTE TCNICASCONVENCIONALES CON LA MEDICIN DE NGULOS Y DISTANCIAS OBIEN CON MTODOS GPS, NOS PERMITAN TENER UNA MISMA BASE

DE DATOS INTEGRADA EN UN MISMO SISTEMA DE COORDENADAS.


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SIEMPRE QUE SE TRABAJE CON CONTROL GPS DEBEN APLICARSELAS REDUCCIONES.

PREGUNTAR, QUE COORDENADAS SE NOS DAN?

DE TERRENO, SOBRE LA PROYECCION O DE CUADRICULA?

PREVIO A LA MEDICION, DEDUCIR UN SOLO FACTOR, ALGUNASESTACIONES PERMITEN INTEGRARLO DIRECTAMENTE.

CONVERTIR LAS COORDENADAS DE CUADRICULA(UTM) ACOORDENADAS DE TERRENO(ORTOGONALES) Y VICEVERSA,BUSCAR AQUEL SOFTWARE QUE FACILITE EL PROCESO.


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ESTABLECER UNA BUENA COMUNICACION ENTRE DEPARTAMENTOSGPS TOPOGRAFIA.

CAPACITAR AL PERSONAL.

EN LOS CASOS DE LA PROYECCION UTM O EL SISTEMA DECOORDENADAS ITRF-92, ELIPSOIDE GRS-80 DEL INEGI, LEER EL

MANUAL CON LOS DETALLES TEORICOS, QUE ADEMAS INCLUYE LOSPROCEDIMIENTOS DE REDUCCION DE TERRENO A CUADRICULA YVICEVERSA. LIBRO: PROYECCIONES CARTOGRAFICAS DEL INEGI.

VISITAR PAGINAS WEB DEL INEGI, SEDENA, SEMARNAT, CNA,DGCOH, CISESE, INSTITUTO DE INGENIERIA Y GEOFISICA UNAM,

INSTITUTOS DE CATASTRO, ETC. PARA DIVULGAR DATOS DE LOSPUNTOS DE CONTROL.



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Cual es la diferencia entre

Exactitud y Precisin ?

Exactitud es una medida comparada con unpatrn.

... Precisin son varias mediciones comparadas

entre si.

Preguntas ?


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Preguntas ?


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