UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE...

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales

Ingeniería Topográfica

TÉSIS DE INGENIERÍA TOPOGRÁFICA

METODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS Y VERIFICACIÓN DE LEVANTAMIENTOS

TOPOGRÁFICOS MEDIANTE LA TECNOLOGÍA NTRIP PARA LA

INCORPORACIÓN A LA CARTOGRAFÍA DEL DISTRITO CAPITAL.

Autores: Topógrafo. Luis Armando Villamizar Pulido.

Topógrafo. Luis Felipe Mantilla Vargas.

Director: Ing. M.Sc. William Barragan Zaque.

Revisor: Ing. Robinson Quintana Puentes.

Bogotá D.C., Colombia.

Octubre de 2016.

Nota de aceptación.

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Firma del jurado.

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Firma del jurado.

Bogotá D.C, 21 de Octubre de 2016.

Resumen.

Para la ciudad de Bogotá D.C. se requiere incorporar planos topográficos a la cartografía del Distrito Capital, como insumo en el proceso de trámites de la cadena urbanística, al solicitar las licencias de urbanismo o construcción, partiendo del Levantamiento Topográfico.

En la actualidad la Topografía ha desarrollado grandes avances tecnológicos,

principalmente la amplia difusión del empleo de los sistemas de posicionamiento

satelital GNSS (Global Navigation Satellite System), que se adaptan en función de

la verificación de la información obtenida en campo, en este caso para los

Levantamientos Topográficos, utilizando la tecnología GPS vía internet – NTRIP-.

Para la verificación de los Levantamientos Topográficos se empleó esta tecnología,

que trata de un protocolo basado en la Transferencia de Hipertexto HTTP,

desarrollado para distribuir flujos de datos GNSS a receptores móviles o estáticos a

través de Internet, en la cual se busca garantizar una buena precisión, para generar

cartografía en el Distrito Capital.

Palabras Clave: NTRIP, GNSS, HTTP, Levantamiento Topográfico, Planos

Topográficos.

ABREVIATURAS.

CORS Estaciones de Referencia de Operación Continua.

DGPS Sistema Diferencial de Posicionamiento Global.

EDGE Tasas de Datos Mejoradas para la Evolución de GSM.

GLONASS Sistema Global de Navegación por Satélite Unión Soviética.

GNSS Sistema Global de Navegación por Satélite.

GPS Sistema de Posicionamiento Global.

GPRS Servicio General de Paquetes Vía Radio.

GSM Sistema Global para las Comunicaciones Móviles.

HTML Lenguaje de Marcas de Hipertexto.

3D Tridimensional.

BKG Agencia Federal Alemana de Cartografía.

Bps Bits por Segundo.

C/A Código Adquisición Aproximada (1,023 MHz).

Código-P Código Precisión (10,23 MHz).

Código-M Código Militar.

RTCM Comisión Técnica de Radio para Servicios Marítimos.

RTK Posicionamiento Cinemático en Tiempo Real.

SA Disponibilidad Selectiva.

SPS Servicio de Posicionamiento Estándar.

SV Vehículo Espacial.

TRANSIT Sistema de Navegación por Satélite Marina.

UMTS Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles.

UTC Tiempo Universal Coordinado.

VRS Estación de Referencia Virtual.

HTTP Protocolo de Transferencia de Hipertexto.

IGS Servicio Internacional de GNSS.

IP Puerto de Instrumentación.

ITRF Marco Internacional de Referencia Terrestre.

L1 GPS Frecuencia de la Portadora, 1575.42 MHz.

L2 GPS Frecuencia de la Portadora, 1227,6 MHz.

L2C Señal Civil en L2.

L2M Código Militar en L2.

L5 Enlace 5, Frecuencia de Portadora = 1176.45 MHz.

NAVSTAR Navegación Satelital por Tiempo y Distancia.

NTRIP Red para Transporte de RTCM. Protocolo de Internet.

PDOP Posición Dilución de Precisión.

PPP Punto por Posicionamiento Preciso.

PPS Servicio de Posicionamiento Preciso.

RINEX Formato Receptor tipo Independiente.

RMS Error Medio Cuadrático.

Rover GPS de Precisión en un Punto Circundante al GPS Base.

Índice General.

1. INTRODUCCIÓN. ....................................................................................................... 12

1.1. Estado del Arte o Antecedentes. ....................................................................... 13

1.1.1. Experimento de la Tecnología RTK- NTRIP en Diferentes Aplicaciones. .... 15

1.2. Planteamiento del Problema. ............................................................................. 16

1.3. Objetivos. .......................................................................................................... 16

1.3.1. Objetivo General. ........................................................................................ 16

1.3.2. Objetivos Específicos. ................................................................................ 16

1.4. Pregunta de Investigación e Hipótesis. .............................................................. 17

1.4.1. Pregunta de Investigación. ......................................................................... 17

1.4.2. Hipótesis de Investigación. ......................................................................... 17

1.5. Delimitación y Alcance. ...................................................................................... 18

1.5.1. Alcance Temático. ...................................................................................... 18

1.5.2. Alcance Temporal. ...................................................................................... 18

1.5.3. Alcance Espacial. ....................................................................................... 18

1.6. Justificación del Proyecto. ................................................................................. 19

1.6.1. Justificación Social. .................................................................................... 20

1.6.2. Justificación Teórica. .................................................................................. 20

1.6.3. Justificación Práctica. ................................................................................. 20

1.7. Organización del Documento. ............................................................................ 21

2. METODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS Y VERIFICACIÓN DE LEVANTAMIENTOS

TOPOGRÁFICOS MEDIANTE LA TECNOLOGÍA NTRIP. .......................................... 22

2.1. Fundamento Teórico, Evolución y Generalidades sobre la Geodesia Espacial. . 22

2.2. Dátum. ............................................................................................................... 23

2.3. Sistemas de Posicionamiento Global por Satélite. ............................................. 24

2.3.1. Navstar-Gps. .............................................................................................. 25

2.3.2. Glonass-Gnss. ............................................................................................ 26

2.3.3. Galileo. ....................................................................................................... 27

2.4. Fundamentos del NTRIP. .................................................................................. 27

2.4.1. Operatividad en Campo. ............................................................................. 29

2.4.2. Validación de Resultados. .......................................................................... 30

2.5. Redes de Estaciones Permanentes GPS. ......................................................... 33

2.5.1. Evolución del Marco de Referencia en América. ......................................... 33

2.5.2. Proyecto SIRGAS. ...................................................................................... 34

2.6. Red de Estaciones Permanentes para Colombia. .............................................. 34

2.6.1. Pregeored. .................................................................................................. 35

2.6.2. Igeored. ...................................................................................................... 36

3. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA. .................................................................... 37

3.1. Inventario de la Metodología. ............................................................................. 37

4. DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA. .................................................................... 41

4.1. Fase 1- Identificación de Levantamiento Topográfico Sujeto a Verificación. ...... 41

4.1.1. Definición de Polígono para Incorporación Topográfica: ............................. 41

4.1.2. Localización de Zonas para Desarrollar el Proyecto. .................................. 42

4.2. Fase 2 – Trabajo de Campo. ............................................................................. 45

4.2.1. Planificación del Trabajo de Campo. .......................................................... 45

4.2.2. Verificación de Levantamiento Topográfico. ............................................... 45

4.2.3. Aplicabilidad de la Tecnología NTRIP. ........................................................ 45

4.2.4. Equipo Utilizado para el Desarrollo de la Metodología. ............................... 46

4.2.5. Configuración del Colector. ........................................................................ 48

4.2.6. Procedimiento en la Toma de Información en Campo. ............................... 52

4.2.7. Descargue Información. .............................................................................. 55

4.3. Fase 3 – Post-proceso de Información. ............................................................. 57

4.3.1. Traslado Sistema de Referencia Levantamiento. ........................................ 57

4.3.2. Modelo de Velocidades Empleado-Software Magna Sirgas 3.0. ................. 59

4.3.3. Resultados procesamiento cambio época en Placas IGAC. ....................... 65

4.3.4. Procesamiento Datos Crudos. .................................................................... 66

4.3.5. Diagrama de Flujo. ..................................................................................... 70

5. RESULTADOS. ........................................................................................................... 71

5.1. Datos Usados. ................................................................................................... 71

5.2. Análisis. ............................................................................................................. 72

5.2.1. Iteraciones para el Modelo Matemático. ..................................................... 74

5.3. Validación. ......................................................................................................... 76

5.4. Aplicación del Módelo. ....................................................................................... 85

5.5. Resultados. ....................................................................................................... 85

6. CONCLUSIONES. ...................................................................................................... 92

6.1. Conclusiones. .................................................................................................... 92

6.2. Aportes Originales. ............................................................................................ 93

6.3. Limitaciones. ..................................................................................................... 94

A. REGISTRO FOTOGRÁFICO. ...................................................................................... 96

B. PLANOS TOPOGRÁFICOS FINALES....................................................................... 101

BIBLIOGRAFÍA. ............................................................................................................. 104

Índice de Ilustraciones.

Ilustración 1. Ubicación de Levantamientos Topográficos. ............................................................. 19

Ilustración 2. Dátum. ........................................................................................................................ 24

Ilustración 3. Arquitectura del N-TRIP. ........................................................................................... 29

Ilustración 4. Configuración Instrumental ....................................................................................... 32

Ilustración 5.Composición Plano Topográfico y Puntos Ntrip. ....................................................... 42

Ilustración 6. Plano de Incorporación Topográfica. ........................................................................ 42

Ilustración 7 Composición Plano Topográfico y Puntos Ntrip. ....................................................... 43

Ilustración 8. Plano de Incorporación Topográfica. ........................................................................ 43

Ilustración 9 Composición Plano Topográfico y Puntos Ntrip. ....................................................... 44

Ilustración 10. Plano de Incorporación Topográfica. ...................................................................... 44

Ilustración 11. Arquitectura y Señal NTRIP. .................................................................................... 46

Ilustración 12. Antena GPS GR-5. .................................................................................................... 47

Ilustración 13. Pantalla Inicio GR-5. ............................................................................................... 48

Ilustración 14. Acceso red WI-FI. ..................................................................................................... 49

Ilustración 15. Nuevo Trabajo. ......................................................................................................... 49

Ilustración 16.Configuración Método N-TRIP. ................................................................................ 50

Ilustración 17. Configuración Rover- Base. ..................................................................................... 50

Ilustración 18. Parámetros Radio. .................................................................................................... 51

Ilustración 19. Configuración Registro Puntos. ............................................................................... 51

Ilustración 20. Conexión CORS. ....................................................................................................... 52

Ilustración 21. Antenas Topcon Referencia GR-5. ........................................................................... 53

Ilustración 22. Armado de equipo..................................................................................................... 54

Ilustración 23. Toma de puntos y conexión. ..................................................................................... 54

Ilustración 24. Plataforma Descargue Datos. .................................................................................. 55

Ilustración 25. Plataforma Descargue Datos. .................................................................................. 55

Ilustración 26. Formato de Descargue. ............................................................................................ 56

Ilustración 27. Descargue Datos. ..................................................................................................... 56

Ilustración 28. Cargue de Archivos DWG. ....................................................................................... 57

Ilustración 29. Cambio de formato DWG a SHP. ............................................................................. 58

Ilustración 30. Cambio de Origen. ................................................................................................... 58

Ilustración 31. Cargue de Archivos. ................................................................................................. 59

Ilustración 32. Modelo Velocidades para las Américas. .................................................................. 59

Ilustración 33. Transformación Coordenadas geográficas a geocéntricas CD-589-USME. ........... 60

Ilustración 34.Transformación coordenadas geográficas a geocéntricas época 1995.4 Bogotá-9. 61

Ilustración 35. Cálculo velocidades de las coordenadas geocéntricas cd-usme-589. ...................... 61

Ilustración 36. Cálculo velocidades de las coordenadas geocéntricas Bogotá-9. ........................... 62

Ilustración 37. Transformación geocéntricas-planas locales cd-usme-589 época 2016. ................. 62

Ilustración 38. Transformación geocéntricas-planas locales cd-usme-589 época 2016. ................. 63

Ilustración 39. Cálculo ondulación geoidal cd-usme-589. ............................................................... 63

Ilustración 40. Cálculo ondulación geoidal Bogotá-9. ..................................................................... 64

Ilustración 41. Diagrama de Flujo. .................................................................................................. 70

Ilustración 42. Nube Puntos. ............................................................................................................ 71

Ilustración 43. Análisis de Datos. ..................................................................................................... 72

Ilustración 44. Coeficiente de Correlación. ...................................................................................... 72

Ilustración 45. Matriz de Correlación. ............................................................................................. 73

Ilustración 46. Regresión. ................................................................................................................. 74

Ilustración 47. Regresión. ................................................................................................................. 75

Ilustración 48. Datos Estadísticos. ................................................................................................... 76











Ilustración 59. PDOP vs número de satélites. .................................................................................. 83

Ilustración 60. Análisis Estadístico. ................................................................................................. 83

Ilustración 61. Error HRMS. ............................................................................................................ 84

Ilustración 62. Posicionamiento Vértice Igac Bogotá 9. .................................................................. 96

Ilustración 63. Posicionamiento Vértice Igac CD-USME-589. ........................................................ 97

Ilustración 64. Posicionamiento Levantamiento Predio Usme. ........................................................ 98

Ilustración 65. Posicionamiento Levantamiento Predio CL 127. ..................................................... 99

Ilustración 66. Posicionamiento Levantamiento Predio Lares. ...................................................... 100

Ilustración 67. Plano Topográfico Final Predio Usme. ................................................................. 101

Ilustración 68. Plano Topográfico Final Predio Lares. ................................................................. 102

Ilustración 69. Plano Topográfico Final Predio CL 127. .............................................................. 103

Índice de Tablas.

Tabla 1. Inventario de la Metodología. ............................................................................................ 40

Tabla 2. Traslado Época Placas Igac. .............................................................................................. 65

Tabla 3. Diferencias Finales Placas Igac. ........................................................................................ 66

Tabla 4. Datos crudos Levantamiento predio Usme. ........................................................................ 67

Tabla 5. Datos organizados por tiempo de lectura origen Magna Colombia Bogotá. ..................... 67

Tabla 6. Datos organizados por tiempo de lectura origen Magna Ciudad Bogotá. ......................... 67

Tabla 7. Datos crudos en Excel Levantamiento predio CL 127. ...................................................... 68

Tabla 8. Datos organizados por tiempo de lectura origen Magna Colombia Bogotá. ..................... 68

Tabla 9. Datos organizados por tiempo de lectura origen Magna Ciudad Bogotá. ......................... 68

Tabla 10. Datos crudos en Excel Levantamiento predio Lares. ....................................................... 69

Tabla 11. Datos organizados por tiempo de lectura origen Magna Colombia Bogotá. .................. 69

Tabla 12. Datos organizados por tiempo de lectura origen Magna Ciudad Bogotá. ....................... 69

Tabla 13. Aplicación Modelo. ........................................................................................................... 85

Tabla 14. Coordenadas Magna Colombia Bogotá-CLL 127. ........................................................... 86

Tabla 15. Coordenadas Magna Ciudad Bogotá-CLL 127. ............................................................... 86

Tabla 16. Diferencias Métodos Levantamientos CL127. .................................................................. 87

Tabla 17. Coordenadas Magna Colombia Bogotá-LARES. ............................................................. 87

Tabla 18. Coordenadas Magna Ciudad Bogotá-LARES. ................................................................. 88

Tabla 19. Diferencias Métodos Levantamientos Lares. .................................................................... 88

Tabla 20. Coordenadas Magna Colombia Bogotá-USME. .............................................................. 89

Tabla 21. Coordenadas Magna Ciudad Bogotá-USME. .................................................................. 90

Tabla 22. Diferencias Métodos Levantamientos Usme. .................................................................... 91

Índice de Ecuaciones.

Ecuación 1.Error Típico Predicción. ................................................................................................ 84

Ecuación 2. Error Típico. ................................................................................................................. 84

CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN.

12

CAPITULO 1.

1. INTRODUCCIÓN.

Este proyecto se fundamenta en la necesidad de verificación en campo de los

Levantamientos Topográficos, por parte de los usuarios que requieran la

incorporación a la cartografía del Distrito Capital, implementando una metodología

que garantice las señales de radio en zonas donde la topografía del terreno es muy

ondulada o montañosa o ante la presencia de otro tipo de obstrucciones naturales

o artificiales, factores que inciden en la realización de Levantamientos Topográficos

para la ciudad de Bogotá.

Esta metodología pretende utilizar la tecnología de posicionamiento GNSS, en

Tiempo Real, dentro del contexto de las mediciones GNSS, siendo necesario acudir

a una clasificación de los procedimientos observacionales con estos sistemas

satelitales, para posteriormente identificar las opciones que el tiempo real nos ofrece

aplicando la tecnología GPS vía internet - NTRIP.

El desarrollo de esta metodología permite ser aplicada en zonas urbanas y rurales,

independiente de los factores que obstruyan la señal dado que se apoya en la

obtención de datos GPS a través de internet, de fácil acceso y disponibilidad,

teniendo claro el desarrollo de los sistemas de acceso a internet móvil a través de

los diferentes canales de comunicación.

Esta técnica puede presentar limitaciones en cuanto a la eficacia en la transmisión

de la señal entre el móvil y la base permanente, ya que son elementos de-

terminantes en el proceso de verificación del Levantamiento Topográfico.

Adicionalmente se pueden presentar errores sistemáticos en la obtención de datos

como consecuencia de factores climáticos y de estructuras que interfieran en el

radio de cobertura de la señal. (Autoría, 2016.).


13

1.1. Estado del Arte o Antecedentes.

La incorporación de Levantamientos Topográficos a las bases de datos geográficas

del Distrito, consiste en la representación gráfica de un terreno, base técnica para

dar inicio en la cadena de trámites para la obtención de la Licencia Urbanística.

(Norma UAECD: Resolucion Num. 813, 2010).

El objeto de la incorporación topográfica es el estudio de área y linderos del predio

objeto del Levantamiento Topográfico y el señalamiento de las zonas de reserva

que recaen sobre el predio, las cuales serán la base técnica a ser tenida en cuenta

en los procesos de carácter urbanístico.

Un Levantamiento Topográfico en un proyecto de construcción, que para nuestro

caso, se trata de una operación que puede originarse producto de la obtención de

la licencia de construcción o de urbanismo de acuerdo a las dimensiones del

proyecto o como consecuencia de una negociación, o de la adquisición de un predio

de características urbanas o rurales y en algunos casos en suelo de expansión, y

que lógicamente se planea construir, siendo el punto de partida para una serie de

etapas básicas dentro de la identificación y señalamiento del predio. (Autoría,

2016.).

El Levantamiento Topográfico ha evolucionado en los últimos tiempos

incorporando estaciones robot y GPS, que hacen fácil y más preciso cualquier

levantamiento, esta evolución está ligada a los adelantos tecnológicos, derivados

de la exigencia de obtener mayores precisiones en los trabajos de la Topografía que

exige grandes detalles (proyectos de infraestructura) se pasa a la Topografía de

detalle, planos de municipios y manzanas catastrales o Topografía Industrial de

pequeñas escalas a grandes escalas. Estos cambios de enfoque de los planos

topográficos, impulsa los desarrollos tecnológicos, que se reflejan en mejoras de

equipos, de métodos y de cálculos. (Farjas, 2003.).

El Plano Topográfico consiste en la representación generalmente parcial o del

relieve de la superficie terrestre a una escala definida, los planos topográficos a

analizar en la implementación de esta metodología, proceden de la Base

Cartográfica del Distrito los cuales han sido objeto del trámite de incorporación

topográfica a la cartografía oficial del distrito.

Para la implementación de esta metodología se realizó una revisión exhaustiva de

varias bases de datos sobre trabajos de grado de la Universidad Distrital, tanto en

el proyecto curricular de Ingeniería Topográfica como en Ingeniería Catastral y


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Geodesia, se comprobó que aunque se han presentado documentos que buscan

hacer actualizaciones catastrales, mejoramiento de los métodos de captura de

información catastral, levantamientos topográficos con fines de actualización

catastral, ninguno de estos hace una propuesta de revisión y certificación por parte

de los entes encargados de este ámbito a nivel local o municipal, de los

levantamientos topográficos entregados por el público en general, con el fin de

adelantar los tramites respectivos de cada persona.

De esta forma presentamos de manera formal nuestra propuesta de trabajo, la cual

consiste en crear un mecanismo de revisión en campo de los levantamientos

topográficos presentados por los usuarios en general, que requieren adelantar el

trámite de incorporación de planos topográficos ante la Unidad Administrativa

Especial de Catastro Distrital.

La selección de la implementación de una metodología de verificación en campo de

los Levantamientos Topográficos, parte de los profesionales de la Topografía que

requieren verificación en los polígonos representados en los planos topográficos y

ven la necesidad que se determine la calidad y veracidad de la información,

mediante equipos que garanticen la calidad la obtención de una información sólida

y veraz.

Esta metodología se apoyará en la técnica GPS vía internet – NTRIP y pretende

servir como guía para la verificación en campo del resultado de los diferentes

procesos y post-procesos realizados a los Levantamientos Topográficos para

generar el Polígono que define el predio objeto de la incorporación, identificando los

vértices que determinan el predio a incorporar o modificar en la Base Cartográfica

del Distrito. (Alvarez C. , 2014.).

La verificación en campo del Levantamiento Topográfico debe establecer que el

polígono del predio, y la identificación de los mojones estén referenciados al

Sistema de Referencia MAGNA SIRGAS, coordenadas planas cartesianas, origen

Bogotá y presenten correspondencia con lo descrito en el cuadro de coordenadas

identificando los mojones y coordenadas de lo planteado en el Plano Topográfico.

Un concepto interesante es analizar cómo la discreción en la toma de datos de

campo va dejando paso a la recepción de datos continua o casi continua (equipos

GPS en RTK y sistemas escáner – laser 3D). El operador tomaba puntos uno a uno

con una observación independiente. Con la toma de puntos continua para nuestro

caso la tecnología GPS vía internet - NTRIP, agiliza el trabajo, no requiere la

empleabilidad de toda una comisión de topografía y se recoge un mayor número de

puntos en menor tiempo y con una precisión absoluta mayor, fruto de menores


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encadenamientos de redes. (Hoyer, Experiencias Personales de NTRIP en

Venezuela., 2010.).

El Topógrafo se convierte en todo este proceso en manipulador de datos, que ha de

ser capaz de proceder a la decisión de su captura, a su análisis y a su interpretación.

(Farjas, 2003.).

1.1.1. Experimento de la Tecnología RTK- NTRIP en Diferentes Aplicaciones.

A continuación se describen diferentes aplicaciones con sus resultados, para

determinar la fiabilidad del NTRIP a diferentes distancias entre la Base y el Rover,

obteniendo coordenadas en Tiempo Real RTK, usando NTRIP como método de

recepción de las señales correctoras, y en el mismo punto realizar un levantamiento

Estático, aplicar el post proceso, y comparar los resultados, evaluarlos y dictar un

criterio que en base a los estándares actuales de catastro y topografía, nos permita

confirmar que el NTRIP es la herramienta adecuada. También se comparan costos,

tiempo y facilidad de uso en el levantamiento. Se examinarán las precisiones y

exactitudes exigidas por la ley de Geografía y Tierras y el reglamento de Catastro,

para encontrar el lugar exacto que NTRIP pudiese tener dentro de los procesos de

medición de redes municipales y predios de tipo rural o urbano. (Hoyer,

Experiencias Personales de NTRIP en Venezuela., 2010.).

La tarea fue que en cada punto se tomó una observación Estática, que fue al día

siguiente post procesada en la oficina, y en el mismo punto, con el mismo Z-MAX

se observaron las coordenadas en Tiempo Real RTK corregidas mediante NTRIP.

También en algunos puntos medimos con el receptor Promark 3 RTK de una sola

frecuencia para observar su comportamiento y comparar algunos resultados. La ruta

fue desde Chacao, vía la Castellana, con parada en un punto de control REGVEN

Terraza2 en la Cota 1000, para continuar vía Guarenas, Guatire, hasta poco más

allá de la salida del túnel ya cerca de Kempis-Chuspita, a unos 42 Km de la base

donde ya la señal de Movistar no llegaba, por lo cual no tenía sentido apartarnos

más distancia de la base. En los lugares considerados seguros, como alcabalas,

estaciones de servicio, peajes etc., nos paramos y tomamos puntos estáticos y

lecturas RTK. Durante la mayor parte del trayecto se recibieron en forma dinámica

las posiciones y salvo tramos con mucha vegetación o taludes pronunciados que

obstaculizaban la visibilidad de satélites al paso por la vía, se obtuvieron lecturas

con errores en el orden de 3 o 4 cm, es decir soluciones FIJAS, con toda la

ambigüedad resuelta, al paso debajo de los árboles, se degradaba la precisión, pero


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en estado flotante de unos +-15 cm RMS, rápidamente regresaba a la solución FIJA

en forma dinámica, una vez pasados los obstáculos. El regreso se hizo por la misma

vía para terminar en el punto REGVEN La Carlota donde se realizaron algunos

experimentos de tiempo de convergencia y exactitud.

Los resultados obtenidos en el tiempo de convergencia dentro de Caracas, es decir

a menos de 10 Km de la base fue casi instantáneo, siempre por debajo de los 10

segundos, y a más de 20 Km de la base, tardó cerca de 1 minuto en mostrar la

solución centimétrica, y a los 36 Km el tiempo de convergencia para obtener una

solución FIJA estuvo alrededor de los 3 minutos, desde el encendido inicial del

receptor. Una vez obtenida la solución FIJA, el receptor la mantenía incluso con el

vehículo en movimiento, y la degradación ocasionada por los árboles, hacía que la

solución FLOTARA, pero rápidamente, en unos segundos de nuevo, teníamos la

solución FIJA. (Márquez Prieto, 2013.).

1.2. Planteamiento del Problema.

Verificación en campo de los Levantamientos Topográficos para la Incorporación a

la cartografía oficial del Distrito Capital.

1.3. Objetivos.

1.3.1. Objetivo General.

Implementar una metodología para realizar la verificación en campo de la

información presentada en Levantamientos Topográficos de la Incorporación

Cartográfica a las Bases de Datos Geográficas del Distrito Capital.

1.3.2. Objetivos Específicos.

Establecer el procedimiento, requisitos y equipos a utilizar, para determinar

la aceptación de los Levantamientos Topográficos.


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Identificar los requisitos base para la calidad de la información suministrada

en los Levantamientos Topográficos; referenciados a los Dátum horizontal y

vertical oficial para la ciudad de Bogotá.

Brindar una alternativa de solución para detallar los posibles problemas de

posicionamiento y procedimientos en la elaboración de los Levantamientos

Topográficos.

Conocer las características que tiene la tecnología NTRIP, con respecto a la

optimización y calidad de datos obtenidos, frente a una comisión de

topografía convencional.

1.4. Pregunta de Investigación e Hipótesis.

1.4.1. Pregunta de Investigación.

¿Cuál es la metodología que se debe implementar para la verificación en campo de

Levantamientos Topográficos para su Incorporación Cartográfica a las Bases de

Datos Geográficas del Distrito Capital?

1.4.2. Hipótesis de Investigación.

El presente estudio se basa en las siguientes hipótesis:

Al emplear la tecnología NTRIP en las áreas urbanas, a través de la señal de

internet, es posible mejorar la calidad de la información, mejorando los

tiempos de obtención y entrega de información.

Al plantear la metodología, los estudiantes de la Universidad Distrital

Francisco José de Caldas, obtendrán una guía que les facilite utilizar los

equipos de última tecnología GPS, como son las antenas GR5 Topcon.


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1.5. Delimitación y Alcance.

1.5.1. Alcance Temático.

La propuesta de investigación, se desarrolla con el método hipotético deductivo,

debido a que se busca una aproximación a la solución del problema de verificación

de Levantamientos Topográficos, por cuanto se necesita consultar información

sobre requisitos y aplicaciones de normas para verificación en campo de

Levantamientos Topográficos de diferentes áreas de la ingeniería. (Chubb, 1984.).

El aporte al Ingeniero Topográfico se basa en la fundamentación y aplicación de la

técnica NTRIP como una nueva metodología, para hacer más eficiente su labor y

está enfocado principalmente en aportar y contribuir, en la veracidad de la

información que entrega el profesional de la topografía como insumo en la cadena

de trámites del proceso urbanístico de la ciudad, enfocado en el perfil del Ingeniero

Topográfico y desde el ámbito de ciudad ayudara al desarrollo de la misma. (Autoría,

2016.).

1.5.2. Alcance Temporal.

Mediante un Levantamiento Topográfico, aplicando la tecnología NTRIP, determinar

las coordenadas planas cartesianas de diferentes Levantamientos Topográficos que

han sido objeto de la incorporación de planos topográficos a la cartografía oficial del

Distrito Capital y proceder a realizar una comparación de están coordenadas y

determinar la mejor aproximación a la realidad. (Autoría, 2016.).

A través de la metodología, describir la forma de configurar los equipos que permitan

utilizar la tecnología NTRIP, manipulación del software necesario compatible con

NTRIP y conexión con el celular, incorporando la señal de internet.

1.5.3. Alcance Espacial.

La extensión geográfica dentro de la cual se encuentran los Levantamientos

Topográficos, se localizan en la ciudad de Bogotá D.C., en el departamento de

Cundinamarca, distribuidos en el casco urbano de la ciudad.


19

Ilustración 1. Ubicación de Levantamientos Topográficos.

Fuente: Google Earth-Image 2016-DigitalGlobe.

.

1.6. Justificación del Proyecto.

En la actualidad la Incorporación de Levantamientos Topográficos, no implica su

verificación en campo del polígono que requiere ser incorporado, a la base

cartográfica del Distrito Capital. Por lo tanto, se hace necesario implementar un

nuevo procedimiento que garantice una mayor precisión en la información,

aportando a los procesos que se adoptan en la actualidad. (Autoría, 2016.).

La propuesta de implementar esta metodología, se enfoca específicamente en

aportar, contribuir y determinar la veracidad de la información que se entrega en la

Incorporación de planos Topográficos a la cartografía del Distrito Capital.

La verificación en campo se adopta teniendo en cuenta los Equipos Topográficos

aplicando la tecnología GPS vía internet - NTRIP, técnica adecuada para llevar a

cabo estas verificaciones, que garantizan la calidad de la obtención de una

información sólida y veraz.


20

Esta técnica emplea el internet como medio de difusión de toda la información que

genera y a partir de un teléfono móvil con un plan de datos básico, se puede acceder

al servicio. Básicamente la conexión se hace introduciendo una dirección IP,

estableciendo un puerto de conexión en la base permanente y el móvil o antena

GPS.

1.6.1. Justificación Social.

Los resultados del presente estudio pueden contribuir a mejorar la obtención de

información en los Levantamientos Topográficos, a partir de la optimización de

tiempo en la toma de datos y desplazamiento de personal para la ejecución del

trabajo en campo, permitiendo manipular en tiempo real los datos rinex que genera

el colector para la obtención de coordenadas y verificación de vértices que definan

un Levantamiento Topográfico.

1.6.2. Justificación Teórica.

La metodología propuesta busca guiar a los usuarios de la tecnología NTRIP, en la

forma de configurar las partes integrantes del sistema, a partir de la previa

configuración de equipos para desarrollar el trabajo de campo, descargue de datos

y posterior análisis de información mediante diferentes softwares sugeridos en el

desarrollo del estudio. Adicionalmente optimizar la utilización de los equipos con

que cuenta la universidad de última tecnología y gran utilidad para este tipo de

prácticas. (Autoría, 2016.).

1.6.3. Justificación Práctica.

De acuerdo con los objetivos de la metodología propuesta permitirá dar soluciones

reales, cuando se trata de verificar Levantamientos Topográficos, específicamente

para los planos topográficos que requieren ser incorporados a la cartografía oficial

del Distrito Capital, aprovechando el uso de la tecnología NTRIP, la cual facilita la

captura de información en sectores urbanos y rurales aprovechando la señal de

internet, hoy de fácil acceso y excelente cobertura.


21

1.7. Organización del Documento.

El resto del documento está organizado como sigue: En el capítulo 2, se presentan

los fundamentos teóricos que soportan la metodología, así como el estado del arte

del tema objeto de estudio. En el capítulo 3, se detalla de forma clara, cada paso a

paso del proyecto de investigación y así cualquier profesional del área este en la

capacidad de desarrollar un trabajo gracias a esta guía. En el capítulo 4, se describe

la localización del área de estudio, los datos, los métodos y los equipos que se

emplearon durante el desarrollo de la implementación de la metodología. En el

capítulo 5, presenta los resultados derivados del trabajo de campo con su respectivo

análisis. En el capítulo 6, se enuncian las conclusiones como resultado del

desarrollo de la metodología, mostrando las principales aportaciones derivadas de

la misma, en la cual se pueda ejecutar. (Autoría, 2016.).

CAPITULO 2. FUNDAMENTO TEÓRICO.

22

CAPITULO 2.

2. METODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS Y VERIFICACIÓN DE

LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS MEDIANTE LA TECNOLOGÍA NTRIP.

En este capítulo se presenta una revisión y sustento de los fundamentos teóricos

que soportan la metodología, basándose en el desarrollo de la tecnología desde sus

inicios hasta llegar a las aplicaciones actuales para lograr su ejecución.

2.1. Fundamento Teórico, Evolución y Generalidades sobre la Geodesia

Espacial.

La geodesia espacial es la ciencia que se encarga de la recepción y observación de

las señales procedentes de elementos que no estén ligados directamente a la

superficie terrestre. Esta ciencia utiliza directamente los satélites artificiales.

Antiguamente los geodestas se veían limitados a distancias no superiores a 200

Km. debido a la visibilidad entre puntos. Por esta razón se utilizaba observaciones

a las estrellas para obtener una posición absoluta del punto, cuando por razones de

visibilidad no se podía realizar diferencialmente. (Técnicos., 2001).

En un simposio científico celebrado en Toronto a finales de septiembre de 1957, se

presentó la posibilidad de utilizar unos hipotéticos satélites artificiales con

aplicaciones geodésicas. Esta idea se contempló desde el escepticismo y la ironía

de los asistentes, dado lo absurdo de la idea en aquellas circunstancias de aquel

año.

Precisamente, el 4 de octubre de 1957, la URSS pone en órbita el primer satélite

artificial de la tierra: el SPUTNIK I. Dando comienzo a la Historia de la geodesia

espacial. Desde ese momento se han lanzado más de 11.000 satélites artificiales,

y los geodestas han sacado provecho, de todos los satélites, aunque no estuviese

prevista la utilización de este satélite con fines geodésicos.

Existen dos tipos de satélites: pasivos y activos.


23

Pasivos: No llevan ningún tipo de mecanismo para realizar emisiones

propias; solo pueden reflejar energía que en ellos incida. En esta clase de

satélites están los globos y los provistos de prismas refractarios como los

Starlettes o Lageos.

Activos: Realizan emisiones de luz en pulsos de alta intensidad y breve

duración, repetidores de microondas, transmisiones radioeléctricas continúas

moduladas para observar cuenta Doppler, transmisión de señales de tiempo

generadas por osciladores propios del satélite, etc. Además, también pueden

llevar prismas retro reflectores pasivos para devolver señales ópticas. Los

satélites tienen un sistema de producción de energía, normalmente placas

fotovoltaicas o paneles solares. Pueden disponer también de elementos para

su control y maniobra (combustible, motores cohete, etc.). (Técnicos., 2001).

2.2. Dátum.

Está constituido por una superficie de referencia geométricamente definida,

habitualmente un elipsoide, dado por la longitud, latitud, altura, y un punto

fundamental en el que la vertical del geoide y al elipsoide sea común.

La altimetría se refiere al geoide como altura H. Es evidente que como el geoide es

una superficie irregular, sólo coincidente con el elipsoide al menos en el punto

fundamental del Dátum elegido, habrá que tener en cuenta la separación del geoide

y elipsoide, u ondulación del geoide. (Hermann Drewes, 2012).

Estableciéndose la expresión h=N+H, del sistema del satélite podemos obtener h,

pero sin una buena carta del geoide no podremos conocer N ni calcular H que es el

valor que necesitaremos para trabajar topográfica y geodésicamente. (Ilustración.

2).

Desde el punto de vista de las coordenadas de los satélites no se complica

demasiado el problema, pues solo hay que añadir a las fórmulas que daban su

posición en el sistema inercial los parámetros de rotación terrestre antes

mencionados; en cualquier caso, las coordenadas del satélite seguirán siendo

variables en función del tiempo.

Desde este sistema de referencia podemos pasar a otros, como al elipsoide, por

ejemplo, mediante un proceso matemático, obteniendo longitud, latitud y altura, una

vez conocida la orientación y situación de la superficie de referencia definida por el


24

Dátum. Si conocemos la altura del geoide N sobre el elipsoide, podremos manipular

altitudes ortométricas sobre el geoide, que son las que queremos usar normalmente

porque se pueden tomar directamente.

Ilustración 2. Dátum.

Fuente: (Técnicos., 2001).

2.3. Sistemas de Posicionamiento Global por Satélite.

Se refiere al conjunto de tecnologías de sistemas de navegación por satélite que

proveen de posicionamiento geoespacial en cualquier parte del mundo y en

cualquier hora del día sin importar las condiciones climatológicas, cubriendo

grandes superficies, donde la topografía convencional no puede llegar.

Todo comenzó con la carrera espacial, con el lanzamiento del primer satélite Sputnik

I por parte de la antigua URSS en el año 1957, este transmitía señales Doppler a

estaciones con posición conocida y la órbita del satélite. Era evidente que se podía

hacer lo inverso, obtener la posición del receptor. La necesidad de obtener

posiciones en tiempo real para la navegación (saber dónde estoy), requirió de la

implementación de nuevas tecnologías e investigaciones en el campo de la

geodesia espacial.


25

Los orígenes del GNSS actual se mejoraron a partir de sistemas previos, el

predecesor más reciente y exitoso del GPS, fue el sistema militar TRANSIT, en

servicio desde 1967. Su funcionamiento se basaba en el efecto Doppler, fue usado

frecuentemente para determinar redes regionales, e incluso mundiales. Estos

orbitaban en planos polares cerca de 1100km de altitud, los satélites TRANSIT

tenían afectaciones en el campo gravitacional, mucho más que el GPS. Además,

sus transmisiones de 150 y 400 MZH, eran más susceptibles al paso de la señal por

la atmosfera. TRANSIT fue discontinuado a finales de 1996 y reemplazado por el

GPS. (Técnicos., 2001).

SLR (Satellite Laser Ranging). Es un sistema de medida directa de

distancias por pulso laser a satélites provistos de prismas de reflexión total.

VLBI (Very Long Baseline Interferometry). Es una técnica que permite

calcular con precisión centimétrica la distancia entre los centros

radioeléctricos de dos o más telescopios. Se observan cuásares

extragalácticos en períodos simultáneos, comparándose

interferométricamente las señales recibidas.

DOPPLER. Se basa en la medición de la variación de distancias satélites

mediante la cuenta DOPPLER de la frecuencia de las señales recibidas.

GPS. (Global Positioning System). Es un sistema que puede trabajar con

medida directa de distancias, en sistema Doppler, o en medida de fase que

veremos en capítulos siguientes. A diferencia de los otros sistemas, este es

un sistema que tiene cobertura en cualquier parte del mundo y a cualquier

hora, ya sea por el día o por la noche.,

2.3.1. Navstar-Gps.

Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System (NAVSTAR),

provee posicionamiento las 24 horas del día, en cualquier parte del mundo, bajo

cualquier condición climática. Diseñado para dos tipos de usuarios, principalmente

para las necesidades militares y civiles. (Hermann Drewes, 2012).

Por otro lado, ofrece precisiones de 10 a 20 m en el posicionamiento preciso PPS,

estas precisiones eran alcanzables en el posicionamiento estándar SPS, destinado

a usuarios civiles. Con el fin de preservar los intereses militares se degrado la señal


26

a 100 m en el SPS, mediante lo que se denominó disponibilidad selectiva (SA), fue

activada el 25 de marzo de 1990 y apagada el 1 de mayo de 2002, bajo la dirección

del presidente de los Estados Unidos. Actualmente el PPS por código se encuentra

en 5m. Sin ir mucho en detalle los usuarios PPS tenían acceso al código P(Y) en

las dos bandas (L1-L2), mientras que usuarios SPS solo tenían acceso al código

C/A en la banda L1. La encriptación de este código empezó el 31 de junio de 1994.

(Mouron, 2008).

Este sistema cuenta con 6 planos orbitales y están inclinados 55° con respecto a la

línea del Ecuador, cada plano contiene 4 satélites, su semieje mayor es de

26660km, obteniéndose un periodo de menos de 12 horas. Los satélites completan

dos revoluciones orbitales en un día sideral, es decir cada satélite subirá 4 minutos

más temprano cada día, lo que indica que no tendrá la misma elevación cada día,

esta se incrementará. Todas las transmisiones satelitales son coherentemente

derivadas de la frecuencia fundamental (10.23MHz), para la frecuencia portadora

L1 (10.23X 154= 1575.42 MHz), frecuencia portadora L2 (10.23X 120= 1227.60

MHz), para los códigos P (Y) y C/A es 10.23 MHz y 1.023 MHz respectivamente. El

mensaje de navegación es modulado para L1 Y L2 a 50 bps. Este contiene

información de las efemérides de los satélites, tiempo GPS, comportamiento del

reloj y estado del sistema. El tiempo GPS no coincide con el tiempo UTC, este solo

coincidió el 5 y 6 de junio de 1980, debido a los efectos de relatividad, por la

velocidad que lleva el satélite, el reloj aparenta adelantarse 38.3 µs por día, esto es

igual a ∆F=0.0045674. Debido a esto se corrige la frecuencia fundamental menos

un offset ∆F/F=-4.4647E-10 quedando la frecuencia fundamental como

10.22999999543 MHz. El otro error relativista depende proporcionalmente de la

excentricidad de la órbita, como hay una excentricidad de 0.02 se introduce 45 ns,

error estimado en 14m de Pseudodistancia, si fuese circular no habría ningún error.

La precisión del código P (Y) es el principal código utilizado para la navegación

militar. (Leick, 2004).

2.3.2. Glonass-Gnss.

Sistema global de navegación Sputnik Kovaya de Rusia, empieza a desarrollarse

en 1982 cuando se lanza el primer satélite navegación, así como GPS, GLONASS

fue planeado para contener 24 satélites, contiene tres planos orbitales separados

por 120° y con una inclinación de 64.8°. Las orbitas son circulares con un radio de

25500km, obteniéndose un periodo orbital de 11 horas y 15 minutos. La mayor


27

diferencia entre GLONASS Y GPS es que cada satélite GLONASS transmite su

propia frecuencia portadora. Así:

F1=1602+0.5625* P

F2=1246+0.4375* P

Donde P es el número del canal utilizado por el satélite para transmitir la señal. La

señal original usa los canales 1-24 cubriendo la frecuencia L1 de 1602.5625 a

1615.5 MHz, existe problemas en presencia de terminales móviles que operan de

1610 a 1621MHz, se recomienda utilizar canales de -7-13. La frecuencia

fundamental es 5 MHz y es ajustada a 4.99999999782 por efectos relativistas. El

mensaje de navegación contiene la posición de los satélites, velocidades del SV y

aceleraciones debido a la atracción luna-sol. (Romero, 2012.).

2.3.3. Galileo.

En marzo 26 de 2002, el consejo Europeo acordó lanzar el programa de navegación

satelital civil llamado Galileo, para adquirir algunos servicios de este sistema, los

usuarios deben hacer un pequeño aporte. Se espera una constelación de 30

satélites, distribuidos en tres planos orbitales. Las orbitas nominales se esperan

sean circulares, con un semieje mayor cercano a GPS y GLONASS, contendrá dos

señales E5A que compartirá con la señal de GPS L5 de 1176,45 MHz y E5B con un

tentativo de 1202.025 MHz. (Leick, 2004).

2.4. Fundamentos del NTRIP.

De las diferentes modalidades de observación GPS, la técnica diferencial o relativa

es la que ofrece hasta el momento los mejores resultados. En esta intervienen dos

o más estaciones observando de forma simultánea hacia los mismos satélites y

donde al menos una de ellas presenta coordenadas conocidas y de alta precisión,

denominada estación base. (Zulia., 2009.).

Cuando se incorporan algunos conceptos de las telecomunicaciones a la teoría y

práctica del GPS, surgen las denominadas observaciones en tiempo real. Estas

consisten en la emisión de correcciones diferenciales, generadas por una estación

base, hacia las diferentes estaciones desconocidas que se estén levantando,


28

obteniendo coordenadas confiables en el mismo instante de la medición. Este tipo

de mediciones requiere de instrumentación especial y en algunos casos resultan

complejas y sensibles ante las condiciones del entorno, no obstante, sus resultados

son de muy buena calidad y suficientes para satisfacer los requerimientos de

exactitud y precisión de levantamientos topográficos y geodésicos comunes;

destacan por ejemplo las mediciones RTK y las DGPS en tiempo real. (Zulia.,

2009.).

Las innovaciones experimentadas por las observaciones GPS en tiempo real se han

manifestado principalmente en la forma de transmitir las correcciones diferenciales

y naturalmente en el desarrollo de algoritmos matemáticos aplicados a las

mediciones y al tratamiento de las fuentes de error. De esta manera, las

correcciones diferenciales pueden ser transmitidas por vía radio modem conectado

directamente a los receptores, vía satélite, por telefonía celular o también vía

Internet.

Las casas fabricantes han diseñado y puesto en el mercado instrumentos

receptores capaces de ejecutar las observaciones en tiempo real en función de

estas innovaciones. Por otra parte, grandes empresas especializadas, tanto de los

sectores públicos como privados, nacionales o internacionales, han ofrecido a la

comunidad de usuarios del GPS, servicios asociados con la emisión y aplicación de

correcciones diferenciales, optimizando así las tareas de posicionamiento y la

obtención de resultados asociados.

Los recientes avances en la ciencia y la tecnología beneficiaron sin duda alguna al

surgimiento de estos cambios positivos en la metodología observacional. Hoy día,

la comunicación a través de las redes, proporciona a la comunidad involucrada con

las geociencias, una novedosa herramienta para la determinación de posiciones

tridimensionales conocida como NTRIP. (Zulia., 2009.).

El NTRIP fue desarrollado en Alemania de manera conjunta por la Agencia Federal

de Cartografía y Geodesia (Bundesamt für Kartographie und Geodäsie, BKG) y la

Universidad de Dortmund, y consiste en la transmisión de correcciones diferenciales

GNSS, originalmente en formato estándar RTCM, a través del protocolo de

transferencia de hipertexto (HTTP), las cuales son calculadas desde una estación

de referencia y ofrecidas a los usuarios vía Internet. (Alvarez I. , 2011)

El sistema está compuesto por tres elementos básicos: NTRIP Source, es la fuente

generadora de las correcciones diferenciales en formato RTCM, materializada por

un receptor GNSS capaz de llevar a cabo este proceso y de enviarlas a un servidor,

este último además de recibir las correcciones, también permite transferirlos vía


29

HTTP al siguiente componente del sistema. El servidor NTRIP no es más que un

computador con acceso a Internet y un software adecuado para cumplir dichas

funciones. NTRIP Caster, es el agente transmisor, su función principal es la de

difundir las correcciones GNSS calculadas a la comunidad de usuarios, la cual

constituye al NTRIP Client, este segmento es el receptor final de las correcciones

diferenciales quien las aplica para la obtención de un posicionamiento preciso en

tiempo real. (Zulia., 2009.).

La Ilustración 3, describe los componentes del NTRIP. La diferencia más relevante

con respecto a los sistemas tradicionales de medición GNSS en tiempo real, radica

justamente en la transmisión de las correcciones a través de la Internet y que estas

pueden ser capturadas desde cualquier dispositivo que disponga de conexión a la

red: PC, PDA, teléfono móvil (GSM o CDMA), entre otros.

Ilustración 3. Arquitectura del N-TRIP.

Fuente: (Zulia., 2009.).

2.4.1. Operatividad en Campo.

Las principales casas comerciales de instrumentos receptores GNSS ofrecen

actualmente productos capaces de soportar el NTRIP a nivel de hardware y

software. Esto, junto a la masificación del uso de la Internet, generalmente en las

zonas urbanas, crea las condiciones básicas para la ejecución de mediciones GNSS

asistidas por este protocolo de datos.

En consecuencia, son estos los elementos básicos para la ejecución de mediciones

GNSS bajo el esquema del NTRIP: un instrumento receptor que ofrezca esta

alternativa y acceso a la Internet en el mismo sitio de la observación. La medición


30

en tiempo real puede ser tanto de los códigos como de las portadoras en el caso

del GPS. Cabe destacar que, en este tipo de mediciones en tiempo real, a pesar de

su carácter relativo, solo se necesita disponer de un instrumento capaz de realizar

medición RTK y de permitir una conexión inalámbrica a Internet, logrando la

obtención de resultados de calidad similar a otras modalidades afines como el RTK

convencional. Esto resulta beneficioso para aquel usuario que no pueda contar con

un mínimo de dos receptores para llevar a cabo el trabajo de campo en modo

diferencial. (Zulia., 2009.).

Por otra parte, el usuario debe en primer lugar, poder acceder a las correcciones

diferenciales pues no basta con disponer del instrumental. Todo usuario interesado

puede registrarse debidamente en la base de datos del International GNSS Service

(IGS).

La recepción de la señal de corrección diferencial vía NTRIP, es canalizada a través

de una aplicación informática asociada al hardware comercial o en su defecto

gratuita, como por ejemplo GNSS Internet Radio que debe ser instalada

previamente en el dispositivo que permita la conexión a Internet (PC, laptop, PDA o

teléfono celular). El software define el entorno del usuario NTRIP al permitir la

comunicación y transferencia de los datos GNSS a un IP establecido propio del IGS.

Los transmisores NTRIP del IGS están protegidos, siendo esta la razón por la cual

todo usuario debe estar registrado.

2.4.2. Validación de Resultados.

En el año 2007, la empresa Mediciones Científicas e Industriales C.A. (MECINCA),

realizó las primeras mediciones GPS con auxilio de correcciones NTRIP. Estas

pruebas consistieron en la ocupación de diversos puntos ubicados dentro de un

radio de aproximadamente 40Km con respecto a una estación base. Se emplearon

instrumentos receptores de una y doble frecuencia para este ensayo. Las

correcciones recibidas fueron generadas por la referida estación base (fuente local)

y retransmitidas desde el Caster del IGS. Para ello, se utilizó un dispositivo de

telefonía celular con el fin de establecer la conexión a Internet.

Los resultados obtenidos fueron contrastados con aquellos provenientes del

posicionamiento estático diferencial postprocesado que se realizó para cada

estación ocupada, y adicionalmente con posiciones obtenidas mediante

observaciones RTK convencionales. Tal y como era de esperarse, se apreció una


31

correlación entre la longitud de las líneas bases y las exactitudes de las

coordenadas, de manera que mientras mayor fue la distancia de separación base-

rover, menor fue la exactitud. No obstante, las diferencias medias entre los modos

de posicionamiento ensayados oscilaron en el orden de los ±0,003m y ±0,020m para

separaciones de 1 y 30 Km respectivamente. (Zulia., 2009.).

En tal sentido, se planificó y ejecutó un conjunto de observaciones satelitales GPS

tanto postprocesadas como en tiempo real NTRIP, en diversos sitios, utilizando

receptores Thales Z-Max (de dos frecuencias) y Magellan Promark 3 (de una

frecuencia), además de la estación permanente Sokkia GRS2700. Para establecer

la conexión a Internet se dispuso de un teléfono celular con tecnología CDMA, el

cual sirvió como modem; a través de una laptop y una controladora manual, se

definió el enlace con los receptores GPS. En la ilustración 4 se describen las

configuraciones instrumentales para cada receptor utilizado.


32

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33

2.5. Redes de Estaciones Permanentes GPS.

En los últimos 20 años las técnicas geodésicas han evolucionado a un ritmo

impredecible. En particular el GPS, por ser entre las técnicas modernas una de las

más económicas, de infraestructura más sencilla y por consiguiente de aplicación

masiva, ha superado todas las expectativas. Son usuarios de la misma, geodestas

dedicados a la materialización del sistema de referencia, ingenieros y topógrafos

encargados de llevar adelante obras civiles, viales, emprendimientos mineros,

petroleros, la empresa aeronáutica para definir rutas aéreas y aterrizajes asistidos

por coordenadas, deportistas en navegación aérea, marítima y terrestre, etc. Es

quizás por la gran demanda en el soporte técnico y científico de esta gran gama de

usuarios que la estructura científica que respalda dicha técnica se ha visto obligada

a realizar grandes inversiones en el marco de referencia que la misma demanda.

En los orígenes del GPS el marco de referencia lo constituían las 5 estaciones de

rastreo permanente que pertenecen a los dueños del sistema. La comunidad

científica motivada principalmente por estudios geodinámicos, comenzó a instalar y

mantener otras Estaciones Permanentes GPS (EP GPS) distribuidas globalmente

cuya información pasó a ser pública a través del Internacional GPS Service, IGS.

Con este ejemplo de cooperación se comenzaron a instalar redes regionales que

perseguían, en algunos casos, fines científicos, pero en otros sólo el objeto de

brindar servicios a la comunidad de usuarios. A la fecha el IGS ha incorporado 385

Estaciones Permanentes GPS. Además, existe una gran cantidad de EP GPS que

no han sido incorporadas al IGS pero cuyas observaciones tienen calidad geodésica

como por ejemplo EP instaladas con fines catastrales o Bases de Sistemas GPS de

RTK, etc. Esta infraestructura es cada vez más utilizada en la materialización de

sistemas de referencia terrestres, por las ventajas que representa por sobre las

formas convencionales de materializar redes de puntos fijos (marcos pasivos).

(Oberti., 2005.).

2.5.1. Evolución del Marco de Referencia en América.

La materialización tradicional se ha conservado en muchas de las realizaciones de

los marcos de referencia modernos como:

SIRGAS, POSGAR, etc. La diferencia con las redes clásicas se diferencia en que

las mismas han sido medidas con GPS, por lo tanto, materializan sistemas


34

geocéntricos. (Hoyer, Avances en la Materialización del Marco de Referencia

SIRGAS en Tiempo Real mediante NTRIP., 2010.).

2.5.2. Proyecto SIRGAS.

El proyecto SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas). Fue

iniciado en la Conferencia Internacional para la definición de un Dátum Sud.

American Geocéntrico, realizada desde el 4 al 7 de Octubre de 1993 en Asunción,

Paraguay. (Oberti., 2005.)

Los objetivos establecidos para el proyecto fueron los siguientes:

• Definir un sistema de referencia para América del Sur.

• Establecer y mantener una red de referencia.

• Definir y establecer un Dátum Geocéntrico.

Las actividades del proyecto SIRGAS se abocaron a desarrollar una red de

referencia continental con una precisión y exactitud compatibles con las técnicas de

posicionamiento modernas, principalmente aquellas asociadas con GPS.

Considerando el aumento en la utilización del GPS, se decidió que sería ínfimo el

malgaste de recursos para vincular las nuevas mediciones a la estructura geodésica

existente, la cual se basa en métodos de medición clásicos (triangulación,

poligonación, trilateración, etc.) y en los cuales la precisión es por lo menos 10 veces

peor que la obtenida fácilmente con GPS. Además, la coexistencia de una gran

cantidad de sistemas geodésicos clásicos definidos por los países Sud. Americanos

generaría problemas como por ejemplo en la definición de límites internacionales.

La adopción del ITRF (Internacional Terrestrial Reference Frame) como sistema de

referencia común garantizó la homogeneidad de los resultados dentro del

continente y permitió la consistente integración de la red SIRGAS con las redes de

otros continentes, lo cual contribuye al desarrollo de la geodesia global. (Oberti.,

2005.).

2.6. Red de Estaciones Permanentes para Colombia.

El proceso de introducción de la tecnología GPS en Colombia con propósitos de

investigación científica en el ámbito de la geodinámica ha sido liderado por el

Instituto Colombiano de Geología y Minería – INGEOMINAS.


35

El Proyecto CASA (Central And South América GPS Project), el cual fue

patrocinado por NASA, NSF (National Science Foundation), e instituciones

individuales de los países participantes, inició en el campo en enero de 1988.

Científicos de más de 25 organizaciones en 13 países diferentes y territorios

cooperaron en lo que fue en ese entonces, la más grande campaña de GPS en el

mundo, empleando 43 receptores para obtener datos de 590 estaciones-día en

cuatro continentes. Este conjunto de datos incluyó información de 37 estaciones

dentro del área de estudio que abarcó los países de Colombia, Ecuador y Venezuela

en Suramérica, Costa Rica y Panamá en América Central. Durante 10 años, más

de 600 sitios individuales fueron eventualmente establecidos y ocupados usando

GPS dentro de la red CASS para obtener los siguientes objetivos científicos

específicos:

2.6.1. Pregeored.

En 1998, bajo el marco del proyecto institucional “Levantamiento de Información

Geodinámica del territorio colombiano”, se inició un trabajo sistemático como

prolongación del proyecto CASA, correspondiente a la densificación de una red

pasiva, preámbulo de lo que hoy se conoce como GEORED (Geodesia: Red de

Estudios de Deformación), la cual se concibió de manera amplia, con cobertura

incluso en las zonas volcánicas.

El propósito fundamental de esta actividad fue medir el campo de esfuerzos

corticales en Colombia, utilizando técnicas espaciales geodésicas GPS.

El 25 de enero de 1999 ocurrió el sismo del Quindío, con profundas implicaciones a

nivel nacional y regional. Gracias al apoyo del IGAC que facilitó los equipos

necesarios, esta fue la primera oportunidad para potencialmente obtener

mediciones de desplazamiento cosísmico en Colombia. Esto requería una campaña

cooperativa entre los ingenieros del IGAC y de INGEOMINAS con el propósito de la

reocupación de los sitios localizados cerca del área epicentral del sismo,

previamente ocupados en 1998. (Mora H, 2009.).

En este mismo año, el INGEOMINAS adquiere el primer receptor GPS,

correspondiente a un receptor Trimble 4000 SSI con antena Trimble Dorne-Margolin

(DM) choke-ring.

Durante los años 2001 al 2006 se realizaron campañas menores de campo,

empleando además del receptor Trimble del INGEOMINAS, dos receptores GPS

igualmente marca Trimble 4000 SSI con antenas dm choke-ring, facilitados por el


36

Laboratorio Andino de Geofísica del Departamento de Ciencias de la Tierra y del

Océano de la Universidad de Carolina del Sur, Estados Unidos. Es importante

destacar dos campañas. La primera corresponde a la campaña GPS del 2003, que

permitió la ocupación de un buen número de estaciones bajo el marco del proyecto

“Microzonificación Sísmica de la ciudad de Santiago de Cali”, en colaboración con

el Departamento Administrativo de Gestión Ambiental-DAGMA, y la segunda

campaña, a finales del 2004, con el interés de observar el desplazamiento cosísmico

asociado al sismo de Pizarro del 15 de Noviembre del 2004.

2.6.2. Igeored.

En el año 2006, el Instituto Colombiano de Geología y Minería - INGEOMINAS

presentó a consideración del Gobierno Central, el proyecto “Implementación de la

Red Nacional de Estaciones Geodésicas Satelitales GPS con propósitos

geodinámicos”, conocida como GEORED basada en el concepto de “Geodesia

Tectónica y Volcánica: Red de Estudios de Deformación”, como la manera

apropiada de incrementar el grado de conocimiento de la geodinámica en la esquina

noroccidental de Suramérica (Mora, 2006), orientada a reducir las amenazas

asociadas mediante adecuada toma de decisiones, basada en la integración y

análisis de datos GPS y datos obtenidos por otro tipo de redes instrumentales. Este

proyecto, debidamente aprobado, inició sus actividades en Enero del año 2007,

donde se ha convertido en una herramienta esencial para el estudio de la

deformación de la corteza terrestre. Es vital en el análisis de deformación interplaca

e intraplaca y del ciclo sísmico actual. (Mora H, 2009.).

Desde Enero 1º de 2007, fecha oficial de inicio del proyecto, un plan de acción se

ha iniciado y es continuo de manera precisa y ordenada. El estado de avance, así

como los resultados obtenidos pueden ser observados en las diferentes páginas del

portal del proyecto GEORED. Un importante evento que debe ser reconocido es el

día Febrero 24 de 2008, cuando personal del proyecto GEORED del INGEOMINAS

instaló la primera estación permanente GPS con propósitos geodinámicos en el

“Aeropuerto Internacional Camilo Daza” en la ciudad de Cúcuta, bajo convenio de

cooperación entre INGEOMINAS y la Aeronáutica Civil de Colombia. Por tal motivo,

se ha establecido el día 24 de Febrero como el día GEORED. (H., Servicio

Geológico Colombiano., 2008.).

CAPITULO 3. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA.

37

CAPITULO 3.

3. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA.

En este capítulo se presenta una descripción en la ejecución de la metodología, la

obtención de datos, el software utilizado y las técnicas aplicadas durante el

desarrollo del proyecto.

El aporte al Ingeniero Topográfico se basa en la fundamentación y aplicación de la

técnica NTRIP como una nueva metodología, para hacer más eficiente su labor y

está enfocado principalmente en aportar y contribuir en la veracidad de la

información que entrega el profesional de la topografía como insumo en la cadena

de trámites del proceso urbanístico de la ciudad, enfocado en el perfil del Ingeniero

Topográfico y desde el ámbito de ciudad ayudará al desarrollo de la misma.

Está metodología se describen a continuación en tres fases:

Fase 1 – Identificación de Levantamiento Topográfico sujeto de Verificación.

Fase 2 – Trabajo de Campo.

Fase 3 – Post-Proceso de Información.

3.1. Inventario de la Metodología.

FASE. NÚMERO. ACTIVIDAD. DESCRIPCIÓN.

1. 1 Estudio de Planos Topográficos.

Se realiza un análisis de los Planos Topográficos incorporados en donde se identifican diferencias con respecto a la cartografía base del Distrito. (Autoría, 2016.).

1. 2 Requisitos de Plano Topográfico.

Los requisitos exigidos para la incorporación topográfica están dados en la Resolución de Trámites 813 de 2013. (Norma UAECD: Resolucion Num. 813, 2010).


38

1. 3

Identificación Zona de Estudio Levantamiento Topográfico.

Producto del análisis del Plano Topográfico se identifican los predios de estudio, que para el caso son:

Proyecto Estación de Servicio CL 127 (Localidad Usaquén).

Proyecto Lares (Localidad Fontibón).

Proyecto Usme (Localidad Usme).

1. 4 Características del Área de Estudio.

Identificar vías de acceso, vértices que definen el polígono.

1.

5 Documentos Requeridos.

Plano topográfico, imagen aérea en medio magnético e impreso.

1. 6 Formato de Planos Topográficos.

Los planos se deben encontrar en formato PDF y DWG, para su fácil lectura y manejo de información.

1. 7 Planificación Ruta de Trabajo.

Se establece un orden de acuerdo al permiso de acceso al predio, la localización geográfica dentro de la ciudad y condiciones de seguridad del equipo de trabajo.

1. 8 Verificación de Equipo.

Vigencia de certificados de calibración emitidos por el fabricante.

1. 9 Equipo a Utilizar. Identificar el equipo y sus accesorios, que cumpla con las condiciones adecuadas para usar la tecnología NTRIP (Para el ejemplo Antenas Topcon GR-5).

1. 10 Cobertura de Señal.

Se escogen predios en las zonas perimetrales de la ciudad, para analizar las diferencias en cobertura y buen funcionamiento del NTRIP. (Autoría, 2016.).

1.

11 Conformación Comisión de Trabajo.

Se recomienda conformar un equipo por dos o tres integrantes:

Ingeniero Topográfico.

Auxiliar de Topografía.

Guarda de Seguridad.

2. 12 Trabajo en Campo.

Previo a la llegada al predio, se establece un orden de actividades, para lograr el objeto del proyecto.

2. 13 Adquisición Datos de Campo.

Garantizar la calidad en cuanto a precisión, cumplimiento para un procesamiento satisfactorio.

2. 14 Identificación de Vértices.

Localizado el predio se ubican los vértices que definen el polígono del predio, en los cuales se realiza el posicionamiento.


39

2. 15 Configuración del Equipo.

Se ingresa al software de trabajo Magnet Field (Topcon GR-5).

Configuración de conexión WI-FI.

Crear nuevo trabajo (método ESTÁTICO, CINEMÁTICO, NTRIP).

Establecer tipo de receptor, máscara de elevación y alturas.

Configuración señal de radio, receptor Rover y Base.

Configuración registro de puntos (HRMS, VRMS, precisión, tiempo de captura).

Enlace antena CORS (Usuario-Contraseña). (Autoría, 2016.).

2. 16 Captura de Información de los Vértices.

Para iniciar la captura tenga presente estos pasos:

Encendido antena GR-5.

Instalación en trípode o bastón.

Nivelación de equipo con nivel esférico y de búrbuja.

Eliminar posibles obstrucciones de la señal al Rover (Paredes, Antenas Repetidoras, Árboles y demás elementos).

Conexión entre antena y colector (vía bluetooth).

Conexión entre móvil (Celular o Tablet) y receptor.

Iniciar medición continua hasta lograr la mejor recepción de señal para captura de coordenadas.

Almacenamiento de coordenadas en el archivo de origen.

2

17

Pre-análisis información.

Verificar la integridad de la información registrada por el operador y capturada con el colector.

2. 18 Descargue Información.

Por último, se descarga los puntos almacenados, para ello se procede a:

Definir la extensión de descarga como DWG, SHP, CSV, TXT y el crudo .RW5.


40

Almacenar en carpeta en el cual se desarrolló el levantamiento.

3. 19 Traslado Sistema de Referencia.

Descargar el archivo DWG en el software ARCGIS, estos puntos se llevan de Magna Colombia Bogotá (Marco de Referencia del levantamiento, varía dependiendo de la configuración del equipo) a Magna Ciudad Bogotá (Marco de Referencia para la Ciudad de Bogotá). (Autoría, 2016.).

3.

20 Análisis Velocidades y cambio de Época Placas IGAC.

Definir época de cálculo dependiendo del proyecto a desarrollar, que para el caso se estableció así: Posicionamiento en dos mojones del IGAC (CD-589-USME, BOGOTA9), para garantizar el buen funcionamiento del equipo y calidad de la información. Se trasforman las coordenadas geográficas a geocéntricas suministradas por el certificado IGAC. Posteriormente se calcula sus velocidades para cambio de época y se transformar al sistema local de referencia.

3. 21 Criterios de Precisión y Calidad.

De acuerdo a la zona del proyecto, se buscará que las soluciones arrojadas por el colector en lo posible sean fijas.

3. 22 Procesamiento de Datos Crudos.

Se generan tablas en Excel para el análisis de la información donde se organizan los datos así:

Tiempos de lectura (3-10-30 segundos).

Marcos de referencia.

Determinación diferencias del método convencional vs tecnología NTRIP.

3. 23 Tolerancias. El rango a definir estará dado por:

Cobertura de señal de internet.

Máscara de obstrucción mínima.

Distancia del Rover a la CORS. Tabla 1. Inventario de la Metodología.

Fuente: Autoría Propia.

CAPITULO 4. DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA.

41

CAPITULO 4.

4. DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA.

4.1. Fase 1- Identificación de Levantamiento Topográfico Sujeto a

Verificación.

Se estudiaron alternativas de Levantamientos Topográficos, que fueron objeto de

incorporación topográfica a la base cartográfica del Distrito.

Inicialmente se realizó un estudio de la base digital cartográfica de la Unidad

Administrativa Especial de Catastro Distrital, en donde se identificaron los predios

objeto de incorporación topográfica, sobre esta base, se realizó un diseño inicial del

trabajo, identificando los posibles predios incorporados topográficamente que

fueron objeto de verificación. (Autoría, 2016.).

Los predios sujetos a verificación mediante la metodología, cumplieron con las

condiciones adecuadas de área, determinadas en el predio cuyos vértices fueron

identificados en campo y de fácil acceso e identificación.

4.1.1. Definición de Polígono para Incorporación Topográfica:

De acuerdo a las características anteriores, se establecieron tres zonas de estudio

en las cuales se desarrolló la metodología.

Los predios representados en polígonos, producto del Levantamiento Topográfico

fueron seleccionados para desarrollar la metodología de verificación los cuales

cumplen con los requisitos exigidos por la Unidad Administrativa Especial de

Catastro Distrital.

Los requisitos exigidos para la incorporación topográfica están dados en la

Resolución de Trámites 813 de 2013. (Norma UAECD: Resolucion Num. 813, 2010).

El área de estudio se localizó en predios que realizaron el proceso de incorporación

de planos topográficos en la ciudad de Bogotá D.C., en el departamento de

Cundinamarca, distribuidos en el casco urbano de la ciudad, situados en las

localidades de Usaquén, Fontibón y Usme, ubicando vértices definidos por sus

construcciones o cerramientos, que permiten desarrollar el objeto del proyecto. Los


42

planos se presentan en formato PDF y DWG, en donde se describen las

coordenadas de los vértices que definen los polígonos de los predios.

4.1.2. Localización de Zonas para Desarrollar el Proyecto.

A continuación, se describen las zonas donde se desarrolló el proyecto:

Proyecto Lares.

Inicialmente se trabajó en la localidad de Fontibón barrio El Carmen, el día 10 de

Septiembre de 2016, en donde se está desarrollando un proyecto Urbanístico, el

cual reúne las características para realizar el proyecto. Ilustración 5-6.

Ilustración 5.Composición Plano Topográfico y Puntos Ntrip.


Ilustración 6. Plano de Incorporación Topográfica.


Proyecto Estación de Servicio CL 127.


43

Posteriormente se trabajó en la localidad de Usaquén, barrio San Gabriel Norte, el

día 10 de Septiembre de 2016, en el cual se pretende obtener la licencia de

construcción para un futuro proyecto, a través del plano topográfico incorporado.

Ilustración 7-8.

Ilustración 7 Composición Plano Topográfico y Puntos Ntrip.




Proyecto La Laguna - Usme.


44

Posteriormente se trabajó en la localidad de Usme, barrio Olarte, el día 11 de

Septiembre de 2016, el cual se encuentra en proceso de implantación de un Plan

Parcial de la Secretaría Distrital de Planeación. Ilustración 9-10.

Ilustración 9 Composición Plano Topográfico y Puntos Ntrip.





45

4.2. Fase 2 – Trabajo de Campo.

4.2.1. Planificación del Trabajo de Campo.

Dentro del desarrollo del trabajo de campo, es de suma importancia la realización

de una planeación para lograr el objeto del proyecto.

Se inició la planeación, identificando el equipo adecuado para la aplicación de esta

metodología, que cumplió con las condiciones adecuadas de señal de radio y

precisión, que permitió obtener información confiable.

Identificado el equipo, se realizó la configuración adecuada, bajo las características

técnicas del equipo indicadas y parámetros definidos para este tipo de proyectos.

(Autoría, 2016.).

4.2.2. Verificación de Levantamiento Topográfico.

Identificado el predio que ha sido objeto de incorporación topográfica se identificaron

los vértices que definen el polígono objeto de estudio.

4.2.3. Aplicabilidad de la Tecnología NTRIP.

Inicialmente se tuvo en cuenta los parámetros indicados, para la configuración de la

estación CORS, basados en la toma de datos en tiempo simultáneos, con archivos

específicos, incluyendo la codificación de parámetros de acuerdo a los

requerimientos de la antena receptora y el móvil que transmite la señal vía internet.

Se emplearon instrumentos receptores GPS de doble frecuencia, referidos a una

estación base, retransmitiendo la señal a la antena externa, ubicada en el predio,

enlazada a un colector previamente configurado con la técnica NTRIP y un teléfono

celular que envía la señal vía Bluetooth, ver Ilustración 11.


46

Ilustración 11. Arquitectura y Señal NTRIP.


4.2.4. Equipo Utilizado para el Desarrollo de la Metodología.

El equipo utilizado es un receptor de datos GNSS, Topcon GR-5, el cual combina

los sistemas de posicionamiento original GPS, GLONASS, GALILEO y todas las

señales de precisión del sistema en desarrollo chino, Compass, Quasi-Zenith de

Japón por satélite (QZSS), y el sistema de la India IRNSS (Catalogo GR-5,

especificaciones, Topcon Corporation 2011), ver Ilustración 12.

Número de Canales: 216 Canales Universales.

Seguimiento de señales: Tecnología G3 – GPS, GLONASS y GALILEO.

Tipo de Antena: Antena integrada Micro-Center-Fence, con plano a

tierra.

PRECISIÓN: RTK H: 10 mm + 1 ppm.

V: 15 mm + 1 ppm.


47

Estático/ Estático Rápido: H: 3mm + 0.5ppm.

V: 5mm + 0.5ppm.

Comunicaciones.

Tipo de Radio Opcional Integrado: UHF TX/RX, o 915 MHz Spread Spectrum.

Salida de Radio Base: 0.01 - 1.0W, seleccionable por el usuario.

Comunicación Celular Integrada: GSM/GPRS o CDMA.

Comunicación Inalámbrica: Integrada Bluetooth 2.0 Compatible.

Datos y Memoria.

Memoria Interna: Tarjeta de Memoria Removible SD/SDHC.

Salida de Datos: RTK TPS, RTCM SC104, CMR, CMR++.

Salida ASCII: NMEA 0183 versión 2.x y 3.0.

Ilustración 12. Antena GPS GR-5.



48

Equipo Auxiliar.

Para la realización del proyecto se utilizaron los siguientes instrumentos auxiliares:

Trípode marca Topcon.

Bastón de 3 mts marca South.

Flexómetro.

4.2.5. Configuración del Colector.

A continuación, se describe el proceso de configuración de un colector marca

Topcon Ref. GR-5 para iniciar la toma de datos por el método N-TRIP.

En la Ilustración 13 se observa la pantalla de inicio por el cual se ingresa al software

de trabajo, que en este caso será el MAGNET Field.

Ilustración 13. Pantalla Inicio GR-5.


Posteriormente se busca una conexión WI-FI, por el cual accederá a los datos

necesarios para iniciar un trabajo, ver Ilustración 14.


49

Ilustración 14. Acceso red WI-FI.


En las Ilustraciones 15-16, se inicia la configuración del nuevo trabajo a desarrollar,

en el cual se define el método a emplear como ESTATICO, CINEMATICO o N-TRIP

que sea el caso de estudio. Allí mismo se define el tipo de receptor, la máscara de

elevación, alturas.

Ilustración 15. Nuevo Trabajo.



50

Ilustración 16.Configuración Método N-TRIP.


En las Ilustraciones 17-18, se configura el equipo GPS GR-5 como Rover, la

antena Base sujeta a la señal de radio.

Ilustración 17. Configuración Rover- Base.



51

Ilustración 18. Parámetros Radio.


Posteriormente se ajusta la forma de colectar, ya sea fijo o flotante, la precisión

(HRMS-VRMS) y el tiempo de captura, ver Ilustración 19.

Ilustración 19. Configuración Registro Puntos.



52

Por otra parte, se garantiza el correcto enlace a la base (ANTENA GEOSYSTEM)

con el Rover (COLECTOR GR-5), por medio de un puerto y una contraseña

definidas por el contratista y el operador, ver Ilustración 20.

Ilustración 20. Conexión CORS.


4.2.6. Procedimiento en la Toma de Información en Campo.

Se recolectaron los datos establecidos mediante equipos que permiten establecer

señal de radio y de internet, en el tiempo adecuado para encontrar una óptima

precisión.

El principal criterio para la toma de información, es la suministrada por los usuarios,

a partir de diferentes predios en donde se desarrolló la incorporación topográfica.

(Autoría, 2016.).

Para lograr el objeto del proyecto, se dio inicio con la localización de los vértices

perfectamente identificables en terreno los cuales permiten definir el polígono de los

predios y posteriormente desarrollar el posicionamiento Geodésico mediante la

utilización del sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global), con receptores

satelitales marca TOPCON de referencia GR-5, ver Ilustración 21.


53

Ilustración 21. Antenas Topcon Referencia GR-5.


Una vez ubicados los vértices o puntos a georreferenciar, se procedió a realizar el

armado del equipo de medición (GPS y bastón), posteriormente se configuró el

Colector de Datos, para trabajar con el sistema GNSS. Se ingresa al software

Magnet-Field, para la creación del proyecto. Se establece la conexión con el sistema

GNSS, donde se requiere conexión de datos para el enlace con la antena CORS,

vía Internet, ver Ilustración 22.


54

Ilustración 22. Armado de equipo.


Una vez configurado el colector, se procedió a ubicar los vértices y nivelar la antena

receptora en cada uno de estos, para tomar las lecturas de los puntos, cumpliendo

parámetros de numero de satélites, coordenadas reales del punto en el sistema de

proyección, correcciones en horizontal y vertical, lo cual nos establece un status fijo,

indicado para realizar la toma de lecturas, garantizando la precisión requerida.

Ilustración 23.

Ilustración 23. Toma de puntos y conexión.



55

4.2.7. Descargue Información.

En la carpeta de exportar se descarga la información obtenida en campo, para

posteriormente procesarse, ver Ilustraciones 24-25.

Ilustración 24. Plataforma Descargue Datos.


Ilustración 25. Plataforma Descargue Datos.



56

Se define el tipo de datos que se quiere descargar, como líneas, puntos, áreas,

entre otros. El tipo de formato a exportar como DWG, SHP, CSV, TXT, y el formato

crudo como .RW5, ver Ilustración 26.

Ilustración 26. Formato de Descargue.


A continuación, se busca la carpeta con el cual se generó el trabajo desarrollado y

se exporta en los parámetros establecidos anteriormente, ver Ilustración 27.

Ilustración 27. Descargue Datos.



57

4.3. Fase 3 – Post-proceso de Información.

4.3.1. Traslado Sistema de Referencia Levantamiento.

Posterior a la toma de información y descargue de datos del colector, se procede a

manipular la información en el software Arcgis, para la verificación de los respectivos

puntos con sus coordenadas.

Se cargan la información en formato DWG, ver Ilustración 28.

Ilustración 28. Cargue de Archivos DWG.


Se procede a cambiar el archivo DWG a formato shape, para manipular la

información dentro del ambiente de trabajo de los planos topográficos incorporados.

Los sistemas de referencia de estos están en, Magna_Colombia_Bogota, ver

Ilustración 29.


58

Ilustración 29. Cambio de formato DWG a SHP.


Se procede con el proceso de transformación y proyección de coordenadas, el cual

se encuentra en el origen Magna_Colombia_Bogota y se transforma al origen

Magna_Ciudad_Bogotá, ver Ilustración 30.

Ilustración 30. Cambio de Origen.



59

Por último, se cargan el levantamiento a comparar realizado por el método

convencional y con ello el posterior análisis del problema de investigación, ver

Ilustración 31.

Ilustración 31. Cargue de Archivos.


4.3.2. Modelo de Velocidades Empleado-Software Magna Sirgas 3.0.

Ilustración 32. Modelo Velocidades para las Américas.

Fuente: (Hermann Drewes, 2012).


60

Debido a la precisión del modelo de velocidades para las américas VEMOS 2009

(MAGNA SIRGAS 3 PRO): es de v ± 1 mm/a y vλ ± 2 mm/a, el error esperado en

el cambio por velocidad para la componente Norte, es de (20 años * 1mm) lo que

equivale a 2cm y para la componente Este, es de (20 años * 2mm) el equivalente

de 4cm, hay que aclarar que este modelo es netamente horizontal, pues Bogotá

presenta deformaciones locales, como se puede apreciar en la imagen anterior. De

hecho, al hacer la conversión aplicando vectores de velocidad, las alturas presentan

variaciones promedio de 7mm, a lo largo de 20 años, lo que no es coherente, pues

debería ser negativo, y valores de decímetros. (Autoría, 2016.).

De acuerdo al criterio mencionado, se analiza la información levantada en placas

IGAC (BOGOTÁ 9/ CD-USME-589) para tener una veracidad y confiabilidad del

método empleado.

Se toman las coordenadas geográficas suministradas por el certificado del IGAC,

allí se transforman a geocéntricas, ver Ilustraciones 33-34.

Ilustración 33. Transformación Coordenadas geográficas a geocéntricas CD-589-USME.



61

Ilustración 34.Transformación coordenadas geográficas a geocéntricas época 1995.4 Bogotá-9.


Posteriormente se calcula sus correspondientes velocidades para el cambio de

época, que para el caso es de 1995.4 a 2016.695, ver Ilustraciones 35-36.

Ilustración 35. Cálculo velocidades de las coordenadas geocéntricas cd-usme-589.



62

Ilustración 36. Cálculo velocidades de las coordenadas geocéntricas Bogotá-9.


A continuación, se calcula las velocidades de las coordenadas y se llevan a la época

del levantamiento. Se procede a transformarlas al sistema local (Bogotá), ver

Ilustraciones 37-38.

Ilustración 37. Transformación geocéntricas-planas locales cd-usme-589 época 2016.



63

Ilustración 38. Transformación geocéntricas-planas locales cd-usme-589 época 2016.


A continuación, se realiza el cálculo de la ondulación, no obstante, es un dato

opcional como se explicó anteriormente ya que el sistema de trabajo por medio del

software, es únicamente planimétrico, ver Ilustraciones 39-40.

Ilustración 39. Cálculo ondulación geoidal cd-usme-589.



64

Ilustración 40. Cálculo ondulación geoidal Bogotá-9.



65

4.3.3. Resultados procesamiento cambio época en Placas IGAC.

A continuación, se presentan los resultados obtenidos en las placas CD-589-

USME y BOGOTÁ 9, con sus respectivas diferencias, ver Tablas 2-3.

Tabla 2. Traslado Época Placas Igac.


PUNTO Latitud Longitud Altura Elips.

CD-USME-589 4° 28' 2.75167" N 74° 07' 27.69071" W 2865.815

BOGOTA-9 4° 40' 45.07036" N 74° 07' 7.05360" W 2577.084

PUNTO X Y Z

CD-USME-589 1740257.400 -6119093.377 493715.818

BOGOTA-9 1740279.718 -6116845.822 517044.427

EPOCA DE ORIGEN EPOCA LEVANTAMIENTO

1995.4 2016.695

EPOCA VELOCIDADES

∆X 21.3 0.0004

∆Y 21.3 0.001

∆Z 21.3 0.013

EPOCA VELOCIDADES

∆X 21.3 0.001

∆Y 21.3 0.001

∆Z 21.3 0.013

PUNTO X Y Z

CD-USME-589 1740257.408 -6119093.356 493716.095

BOGOTA-9 1740279.739 -6116845.801 517044.704

PUNTO N E Z

CD-USME-589 85753.612 94803.391 2865.819

BOGOTA-9 109177.501 95438.962 2577.092

COORDENADAS PROYECTADAS LOCALES DE BOGOTA EPOCA 2016 PLACAS

CALCULO DE VELOCIDADES-EPOCA-DESPLAZAMIENTOS BOGOTA-9

CALCULO DE VELOCIDADES-EPOCA-DESPLAZAMIENTOS CD-USME-589

COORDENADAS GEOGRAFICAS GEOCENTRICAS EPOCA 1995.4 PLACAS

COORDENADAS CARTESINAS GEOCENTRICAS EPOCA 1995.4 PLACAS

COORDENADAS CARTESIANAS GEOCENTRICAS EPOCA 2016 PLACAS


66

Tabla 3. Diferencias Finales Placas Igac.


4.3.4. Procesamiento Datos Crudos.

A partir de los datos crudos de los levantamientos en los diferentes predios en la

ciudad de Bogotá, se generaron tablas en Excel para el análisis de la información,

en donde se describen la totalidad de datos tomados por las antenas receptoras.

Se encuentran el número de puntos tomados, su descripción, el error medio

cuadrático horizontal y vertical, latitud y longitud, el status, número de satélites,

Pdop, distancia de la antena a la base y máscara de obstrucción de cada punto, ver

Tabla 4.

PUNTO N E

CD-USME-589 85753.612 94803.391

BOGOTA-9 109177.501 95438.962

PUNTO N E

CD-USME-589 85753.263 94803.619

BOGOTA-9 109177.488 95438.952

PUNTO N E

CD-USME-589 0.349 0.228

BOGOTA-9 0.013 0.010

COORDENADAS PROYECTADAS LOCALES DE BOGOTA PLACAS.

COORDENADAS LOCALES DE BOGOTA PLACAS CERTIFICADO IGAC.

DIFERENCIAS COORDENADAS PROYECTADAS LOCALES DE BOGOTA.


67

Tabla 4. Datos crudos Levantamiento predio Usme.

Fuente Autoría Propia.

A partir de la descripción de datos en formato Excel, se procedió a organizarlos de

acuerdo al tiempo de lectura en campo, a los tres (3), diez (10) y treinta (30)

segundos, en origen Bogotá_Colombia_Bogotá y origen Magna Ciudad Bogotá, en

el predio de la localidad de Usme, para realizar un análisis e identificar diferencias

en las coordenadas obtenidas, ver Tablas 5-6.

Tabla 5. Datos organizados por tiempo de lectura origen Magna Colombia Bogotá.


Tabla 6. Datos organizados por tiempo de lectura origen Magna Ciudad Bogotá.


TIEMPOS

PTO NTE ESTE COTA PTO NTE ESTE COTA PTO NTE ESTE COTA

100 985762.295 994800.596 2869.996 102 985762.287 994800.594 2869.957 103 985762.283 994800.593 2869.939 CD589

101 985762.298 994800.607 2869.966 CD589

105 985788.808 994843.210 2864.662 104 985788.761 994843.187 2864.688 N21

106 985714.484 994770.869 2868.351 107 985714.470 994770.854 2868.344 108 985714.415 994770.869 2868.306 N19

111 985444.790 994518.901 2881.471 110 985444.726 994518.873 2881.564 109 985444.725 994518.866 2881.518 N13

112 985442.024 994520.819 2882.300 113 985442.047 994520.828 2882.349 114 985442.045 994520.835 2882.360 N12

117 985447.258 994528.022 2882.577 116 985447.234 994527.986 2882.483 115 985447.258 994528.035 2882.584 N11

118 985444.029 994532.087 2883.038 119 985444.002 994532.043 2882.962 120 985443.978 994532.014 2882.891 N10

123 985473.460 994569.169 2878.981 122 985473.453 994569.152 2879.034 121 985473.467 994569.177 2879.051 N9

124 985405.835 994620.482 2889.382 125 985405.841 994620.460 2889.375 126 985405.832 994620.479 2889.428 N8

128 985387.321 994596.062 2887.855 127 985387.322 994596.056 2887.848 N7

129 985332.623 994767.301 2903.723 130 985332.615 994767.304 2903.729 131 985332.605 994767.294 2903.718 N1

134 985526.634 994918.297 2881.894 133 985526.632 994918.299 2881.880 132 985526.642 994918.295 2881.888 N23

137 985500.313 994926.524 2882.929 136 985500.332 994926.591 2882.933 135 985500.327 994926.558 2882.908 N18

138 985298.808 994982.192 2906.040 139 985298.791 994982.218 2905.994 140 985298.796 994982.205 2906.018 N19

143 985143.544 995031.578 2931.516 142 985143.549 995031.582 2931.506 141 985143.555 995031.582 2931.517 N11

144 1009177.102 995437.925 2576.535 145 1009177.094 995437.925 2576.559 146 1009177.095 995437.925 2576.559 BTA 9

3 SEG 10 SEG 30 SEG

COORDENADAS N-TRIP GR-5 (MAGNA COLOMBIA BOGOTA)

LUGAR: USME

DESCRIPCION

TIEMPOS

PTO NTE ESTE COTA PTO NTE ESTE COTA PTO NTE ESTE COTA DESCRIPCION

100 85753.272 94803.621 2869.996 102 85753.263 94803.619 2869.957 103 85753.260 94803.617 2869.939 CD589

101 85753.275 94803.632 2869.966 CD589

105 85779.799 94846.249 2864.662 104 85779.752 94846.226 2864.688 N21

106 85705.438 94773.886 2868.351 107 85705.425 94773.871 2868.344 108 85705.369 94773.887 2868.306 N19

111 85435.613 94521.843 2881.471 110 85435.549 94521.815 2881.564 109 85435.548 94521.808 2881.518 N13

112 85432.846 94523.762 2882.300 113 85432.869 94523.771 2882.349 114 85432.867 94523.778 2882.360 N12

117 85438.083 94530.967 2882.577 116 85438.059 94530.931 2882.483 115 85438.083 94530.981 2882.584 N11

118 85434.853 94535.034 2883.038 119 85434.826 94534.990 2882.962 120 85434.802 94534.961 2882.891 N10

123 85464.299 94572.128 2878.981 122 85464.292 94572.111 2879.034 121 85464.306 94572.136 2879.051 N9

124 85396.652 94623.468 2889.382 125 85396.658 94623.446 2889.375 126 85396.649 94623.465 2889.428 N8

128 85378.129 94599.040 2887.855 127 85378.130 94599.034 2887.848 N7

129 85323.424 94770.353 2903.723 130 85323.417 94770.356 2903.729 131 85323.407 94770.346 2903.718 N1

134 85517.527 94921.391 2881.894 133 85517.525 94921.392 2881.880 132 85517.535 94921.389 2881.888 N23

137 85491.210 94929.657 2882.929 136 85491.216 94929.690 2882.933 135 85491.197 94929.623 2882.908 N18

138 85289.604 94985.346 2906.040 139 85289.599 94985.359 2905.994 140 85289.616 94985.333 2906.018 N19

143 85134.305 95034.757 2931.516 142 85134.299 95034.757 2931.506 141 85134.295 95034.753 2931.517 N11

144 109177.496 95438.952 2576.535 145 109177.488 95438.952 2576.559 146 109177.489 95438.952 2576.559 BTA 9

3 SEG 10 SEG 30 SEG

COORDENADAS N-TRIP GR-5 (MAGNA CIUDAD BOGOTA)

LUGAR: USME


68

Se realizó el mismo procedimiento para el análisis de la información en el

Levantamiento Topográfico del predio CL 127, en donde se describen la totalidad

de datos tomados por las antenas receptoras, ver Tabla 7-8-9.

Tabla 7. Datos crudos en Excel Levantamiento predio CL 127.






TIEMPOS


501 1011643.852 1005442.947 2595.144 502 1011643.859 1005442.947 2595.156 DL-A

503 1011644.885 1005449.217 2596.414 LINDERO

504 1011644.706 1005453.962 2597.383 LINDERO

505 1011655.124 1005453.560 2602.160 506 1011655.964 1005453.379 2598.337 LINDERO

507 1011696.834 1005455.978 2598.256 508 1011696.832 1005456.033 2598.270 LINDERO

509 1011696.834 1005461.624 2598.797 LINDERO

510 1011719.422 1005398.169 2594.743 511 1011719.422 1005398.176 2594.744 512 1011719.420 1005398.196 2594.711 DL-B

513 1011719.418 1005398.203 2594.705 514 1011719.412 1005398.189 2594.702 DL-B

DESCRIPCION3 SEG 30 SEG10 SEG

LUGAR: CLL 127


TIEMPOS

PTO NTE ESTE COTA PTO NTE ESTE COTA PTO NTE ESTE COTA DESCRIPCION

501 111646.221 105447.739 2595.144 502 111646.229 105447.739 2595.156 DL-A

503 111647.255 105454.012 2596.414 LINDERO

504 111647.076 105458.759 2597.383 LINDERO

505 111657.499 105458.355 2602.160 506 111658.340 105458.174 2598.337 LINDERO

507 111699.226 105460.770 2598.256 508 111699.224 105460.825 2598.270 LINDERO

509 111699.227 105466.418 2598.797 LINDERO

510 111721.817 105402.935 2594.743 511 111721.817 105402.943 2594.744 512 111721.815 105402.962 2594.711 DL-B

513 111721.814 105402.970 2594.705 514 111721.807 105402.956 2594.702 DL-B

10 SEG 30 SEG


LUGAR: CLL 127

3 SEG


69

Por consiguiente, se analiza la información del Levantamiento Topográfico del

predio Lares, en donde se describen la totalidad de datos tomados por las antenas

receptoras, ver Tablas 10-11-12.

Tabla 10. Datos crudos en Excel Levantamiento predio Lares.


Tablas con los datos organizados de acuerdo al tiempo de lectura en campo, a los

tres (3), diez (10) y treinta (30) segundos, en origen Bogotá Colombia Bogotá y

origen Magna Ciudad Bogotá, para analizar e identificar diferencias en la precisión

de las coordenadas obtenidas. Tablas 8 y 9.





TIEMPOS


100 1008532.881 992182.674 2566.436 101 1008532.768 992182.604 2566.395 102 1008532.735 992182.648 2566.377 PAR/M14

103 1008505.538 992205.124 2566.465 104 1008505.509 992204.807 2566.302 105 1008505.782 992204.798 2566.242 PAR/M0

116 1008508.209 992133.579 2566.190 106 1008507.681 992134.078 2569.680 107 1008507.746 992133.495 2568.933 PAR/M6

108 1008510.246 992129.578 2571.302 109 1008510.295 992129.56 2570.656 PAR/M7

110 1008513.265 992157.441 2566.324 111 1008512.272 992157.603 2567.304 PAR/M13

112 1008524.024 992145.191 2570.031 PAR/M11

113 1008465.102 992152.078 2571.589 PAR/M2

114 1008499.197 992122.254 2570.079 115 1008499.74 992121.983 2569.395 PAR/M5

117 1008505.017 992202.210 2563.931 118 1008505.035 992202.183 2563.961 119 1008505.093 992202.459 2565.336 PAR/M0

120 1008461.948 992151.739 2569.144 121 1008461.996 992151.709 2569.104 122 1008461.95 992151.747 2569.079 PAR/M2

DESCRIPCION


LUGAR: LARES

3 SEG 10 SEG 30 SEG

TIEMPOS


100 108532.698 92182.465 2566.436 101 108532.584 92182.394 2566.395 102 108532.552 92182.438 2566.377 PAR/M14

103 108505.347 92204.927 2566.465 104 108505.317 92204.610 2566.302 105 108505.590 92204.600 2566.242 PAR/M0

116 108508.011 92133.352 2566.190 106 108507.483 92133.851 2569.680 107 108507.548 92133.269 2568.933 PAR/M6

108 108510.048 92129.350 2571.302 109 108510.097 92129.332 2570.656 PAR/M7

110 108513.071 92157.224 2566.324 111 108512.079 92157.386 2567.304 PAR/M13

112 108523.833 92144.968 2570.031 PAR/M11

113 108464.889 92151.863 2571.589 PAR/M2

114 108498.994 92122.024 2570.079 115 108499.537 92121.753 2569.395 PAR/M5

117 108504.825 92202.011 2563.931 118 108504.843 92201.984 2563.961 119 108504.901 92202.260 2565.336 PAR/M0

120 108461.733 92151.525 2569.144 121 108461.781 92151.494 2569.104 122 108461.736 92151.533 2569.079 PAR/M2

DESCRIPCION

LUGAR: LARES

3 SEG 10 SEG 30 SEG



70

4.3.5. Diagrama de Flujo.

Ilu

stra

ció

n 4

1.

Dia

gra

ma

de

Flu

jo.

Fu

ente

: A

uto

ría

Pro

pia

.

CAPITULO 5. RESULTADOS.

71

CAPITULO 5.

5. RESULTADOS.

5.1. Datos Usados.

Ilustración 42. Nube Puntos.


PUNTO DESCRIPCION HRMS VRMS tiempo distancia PDOPMASCARA

0BSTRUCCIONSATELITES STATUS NOMBRE ARCHIVO

PN100 CD589 0.003 0.005 3.00 20917.45 1.58 0.00 14.00 FIXED USME

PN101 CD589 0.005 0.01 3.00 20917.45 1.60 0.00 14.00 FIXED USME

PN102 CD589 0.002 0.003 10.00 20917.46 1.61 0.00 14.00 FIXED USME

PN103 CD589 0.001 0.002 30.00 20917.46 1.51 0.00 15.00 FIXED USME

PN104 N21 0.003 0.002 30.00 20885.92 1.64 0.00 12.00 FIXED USME

PN105 N21 0.006 0.005 10.00 20885.87 1.69 0.00 12.00 FIXED USME

PN106 N19 0.005 0.009 3.00 20968.61 1.66 0.00 13.00 FIXED USME

PN107 N19 0.002 0.003 10.00 20968.62 1.63 0.00 14.00 FIXED USME

PN108 N19 0.006 0.011 30.00 20968.67 1.41 0.00 16.00 FIXED USME

PN109 N13 0.006 0.011 30.00 21269.00 1.73 40.00 13.00 FIXED USME

PN110 N13 0.003 0.006 10.00 21268.99 1.73 40.00 14.00 FIXED USME

PN111 N13 0.002 0.004 3.00 21268.93 1.64 40.00 14.00 FIXED USME

PN112 N12 0.002 0.003 3.00 21271.41 1.62 40.00 13.00 FIXED USME

PN113 N12 0.007 0.009 10.00 21271.38 1.73 40.00 14.00 FIXED USME

PN114 N12 0.01 0.013 30.00 21271.38 1.73 40.00 13.00 FIXED USME

PN115 N11 0.005 0.009 30.00 21265.24 1.65 40.00 14.00 FIXED USME

PN116 N11 0.003 0.006 10.00 21265.27 1.93 40.00 14.00 FIXED USME

PN117 N11 0.002 0.003 3.00 21265.25 1.66 40.00 14.00 FIXED USME

PN118 N10 0.003 0.005 3.00 21267.90 2.16 40.00 10.00 FIXED USME

PN119 N10 0.005 0.009 10.00 21267.93 2.83 40.00 9.00 FIXED USME

PN120 N10 0.01 0.019 30.00 21267.96 3.36 40.00 9.00 FIXED USME

PN121 N9 0.005 0.01 30.00 21233.74 1.65 40.00 14.00 FIXED USME

PN122 N9 0.003 0.006 10.00 21233.76 1.64 40.00 14.00 FIXED USME

PN123 N9 0.002 0.004 3.00 21233.75 1.98 40.00 13.00 FIXED USME

PN124 N8 0.002 0.003 3.00 21294.00 1.61 20.00 14.00 FIXED USME

PN125 N8 0.004 0.006 10.00 21293.99 1.73 20.00 13.00 FIXED USME

PN126 N8 0.006 0.01 30.00 21294.00 1.69 20.00 14.00 FIXED USME

PN127 N7 0.007 0.013 30.00 21315.56 1.76 20.00 11.00 FIXED USME

PN128 N7 0.003 0.006 10.00 21315.56 1.76 20.00 12.00 FIXED USME

PN129 N1 0.007 0.015 3.00 21347.93 2.96 0.00 8.00 FIXED USME

PN130 N1 0.004 0.008 10.00 21347.94 2.96 0.00 8.00 FIXED USME

PN132 N23 0.003 0.006 30.00 21137.11 1.96 40.00 11.00 FIXED USME

PN133 N23 0.006 0.012 10.00 21137.12 1.96 40.00 11.00 FIXED USME

PN134 N23 0.002 0.004 3.00 21137.12 1.96 40.00 11.00 FIXED USME

PN135 N18 0.009 0.016 30.00 21162.27 1.54 0.00 14.00 FIXED USME

PN136 N18 0.005 0.01 10.00 21162.27 1.57 0.00 14.00 FIXED USME

PN137 N18 0.003 0.006 3.00 21162.29 1.64 0.00 14.00 FIXED USME

PN138 N18 0.002 0.003 3.00 21162.29 1.64 0.00 14.00 FIXED USME

PN139 N19 0.006 0.012 10.00 21356.03 1.88 0.00 12.00 FIXED USME

PN140 N19 0.002 0.004 30.00 21356.05 1.86 0.00 14.00 FIXED USME

PN141 N19 0.004 0.008 30.00 21356.04 2.33 0.00 11.00 FIXED USME

PN142 N11 0.006 0.012 10.00 21504.78 1.92 0.00 13.00 FIXED USME

PN143 N11 0.003 0.007 3.00 21504.78 1.92 0.00 13.00 FIXED USME

PN144 N11 0.002 0.004 3.00 21504.79 1.92 0.00 13.00 FIXED USME

PN145 BGT9 0.001 0.001 10.00 3309.32 1.25 0.00 17.00 FIXED USME

PN146 BGT9 0.001 0.001 30.00 3309.31 1.31 0.00 17.00 FIXED USME

PN147 BGT9 0 0.001 30.00 3309.31 1.36 0.00 16.00 FIXED USME

PN100 PAR/M14 0.003 0.006 3.00 5599.17 2.41 50.00 11.00 FIXED LARES









PN501 DL-A 0.003 0.007 10.00 9532.80 1.95 0.00 13.00 FIXED CALLE 127

PN502 DL-A 0.002 0.005 30.00 9532.81 1.96 0.00 13.00 FIXED CALLE 127

PN506 LINDERO1 0.003 0.005 10.00 9548.11 2.21 50.00 13.00 FIXED CALLE 127




PN510 DL-B 0.003 0.005 3.00 9536.10 1.50 0.00 15.00 FIXED CALLE 127






72

5.2. Análisis.

Se presenta las diferentes matrices para el modelo matemático “Red De Corrección

Ntrip de Tipo Virtual Reference Station (VRS)”, con el cual se realiza un análisis

exhaustivo que se presenta a continuación, ver Ilustración 43-44.

Ilustración 43. Análisis de Datos.


Ilustración 44. Coeficiente de Correlación.



73

Ilustración 45. Matriz de Correlación.


Como se puede apreciar en la Ilustración 45, se escogieron los índices que en

valor absoluto superasen el valor de 0.2 (el valor de 0.1481289 no se tiene en cuenta

puesto que no hay relación entre el Pdop y la duración total de medición. Se asume

que el Pdop varia por el movimiento de los satélites a medida q pasa el tiempo, pero

esa relación no es válida), los demás valores son cercanos a cero o no son de

importancia, se toma como parámetro que la máscara de obstrucción no depende

del número de satélites, ni de la distancia a la estación permanente, ni del Pdop;

depende de las condiciones presentes en el lugar de medición; por lo tanto se

pueden hacer los siguientes análisis preliminares para tener una idea de las posibles

variables regresoras, y así realizar una menor cantidad de iteraciones para

encontrar el modelo matemático. A simple vista se puede decir que la precisión

horizontal podría depender directamente de la distancia a la estación permanente y

en menores medidas se ve afectado de mayor a menor por: Pdop, número de

satélites y tiempo de medición. (Autoría, 2016.).

Para la precisión vertical, según la teoría en geodesia, esta depende principalmente

de la precisión horizontal, y aquí se confirma cuando el valor se aproxima a uno. Lo

que quiere decir que no es necesario buscar otras variables regresoras, pues estas

estarían incluidas dentro de la precisión horizontal. Se puede confirmar que a mayor

número de satélites el Pdop disminuye. Estas dos últimas premisas confirman que

el análisis de índices de correlación nos da una idea de qué depende el método y

confirma teorías ya existentes en la geodesia.

HRMS VRMS distancia tiempo SATELITES PDOPMASCARA 0BSTRUCCION

HRMS 1

VRMS 0.93693473 1

distancia 0.45674612 0.46127794 1

tiempo 0.17507094 0.15671586 -0.09813868 1

SATELITES -0.20449367 -0.22015722 0.05783106 0.18720078 1

PDOP 0.26903219 0.33465945 -0.0226722 -0.1481289 -0.82430474 1

MASCARA 0BSTRUCCION0.00405827 -0.04496755 -0.22888303 -0.06255575 -0.45132972 0.36633784 1


74

5.2.1. Iteraciones para el Modelo Matemático.

Procedimiento 1.

Ilustración 46. Regresión.


Se usa la ecuación: F= a + x1+x2+x3….+error. Donde a es la constante y Xi las variables regresoras.


75

Procedimiento 2.

Ilustración 47. Regresión.


Para esta regresión se modifica la constante a cero, ver Ilustración 47.


76

5.3. Validación.

Se realizaron todas las combinaciones posibles hasta encontrar el R”2 ajustado más cercano a 1 en valor absoluto, ver Ilustración 48-49-50.

Procedimiento 1.

Ilustración 48. Datos Estadísticos.




Resumen

Estadísticas de la regresión

Coeficiente de correlación múltiple0.59907687

Coeficiente de determinación R^20.35889309

R^2 ajustado 0.30634334

Error típico 0.00177602

Observaciones 67

ANÁLISIS DE VARIANZA

Grados de libertadSuma de cuadradosPromedio de los cuadradosF Valor crítico de F

Regresión 5 0.00010771 2.1542E-05 6.82958745 4.0657E-05

Residuos 61 0.00019241 3.1542E-06

Total 66 0.00030012

Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Inferior 95% Superior 95%Inferior 95.0%Superior 95.0%

Intercepción -0.00161046 0.0040368 -0.39894487 0.69132702 -0.00968254 0.00646162 -0.00968254 0.00646162

distancia 1.5415E-07 3.304E-08 4.66568944 1.7281E-05 8.8086E-08 2.2022E-07 8.8086E-08 2.2022E-07

tiempo 5.2235E-05 1.9942E-05 2.61930431 0.01110131 1.2358E-05 9.2112E-05 1.2358E-05 9.2112E-05

SATELITES -5.8065E-05 0.00019051 -0.30477958 0.76157148 -0.00043902 0.00032289 -0.00043902 0.00032289

PDOP 0.0014018 0.00094232 1.48760657 0.14200603 -0.00048248 0.00328607 -0.00048248 0.00328607

MASCARA 0BSTRUCCION9.5454E-07 1.16E-05 0.0822904 0.93468522 -2.224E-05 2.415E-05 -2.224E-05 2.415E-05

Resumen




R^2 ajustado 0.31745559


Observaciones 67



Regresión 4 0.00010769 2.6922E-05 8.67425125 1.2588E-05

Residuos 62 0.00019243 3.1037E-06

Total 66 0.00030012


Intercepción -0.00152496 0.00386943 -0.39410485 0.6948559 -0.00925985 0.00620993 -0.00925985 0.00620993


tiempo 5.2234E-05 1.9782E-05 2.64051878 0.01046007 1.2691E-05 9.1778E-05 1.2691E-05 9.1778E-05

SATELITES -6.2355E-05 0.00018177 -0.34304027 0.7327286 -0.00042571 0.000301 -0.00042571 0.000301

PDOP 0.0014017 0.00093474 1.49956594 0.13880201 -0.00046681 0.00327021 -0.00046681 0.00327021


77



Procedimiento 2.

Como se observa en las Ilustraciones 51-52-53-54 y con el fin de obtener un

modelo matemático ajustado y confiable, se cambió la configuración de la regresión

lineal múltiple así:


Resumen




R^2 ajustado 0.24077315


Observaciones 67



Regresión 4 8.607E-05 2.1518E-05 6.2326351 0.00027862

Residuos 62 0.00021405 3.4524E-06

Total 66 0.00030012


Intercepción -0.00152372 0.00422315 -0.36080176 0.71947409 -0.00996566 0.00691823 -0.00996566 0.00691823


SATELITES 1.5689E-06 0.00019789 0.00792841 0.99369957 -0.000394 0.00039714 -0.000394 0.00039714

PDOP 0.00144165 0.00098572 1.46252989 0.14864694 -0.00052878 0.00341207 -0.00052878 0.00341207

MASCARA 0BSTRUCCION9.4667E-07 1.2136E-05 0.07800806 0.93807285 -2.3312E-05 2.5205E-05 -2.3312E-05 2.5205E-05

Resumen




R^2 ajustado 0.8079014


Observaciones 67



Regresión 5 0.00097409 0.00019482 62.6129688 9.8782E-23

Residuos 62 0.00019291 3.1115E-06

Total 67 0.001167


Intercepción 0 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A

PDOP 0.00106243 0.00040264 2.63865755 0.01051171 0.00025756 0.0018673 0.00025756 0.0018673

SATELITES -0.00013026 5.9146E-05 -2.20237125 0.03136663 -0.00024849 -1.203E-05 -0.00024849 -1.203E-05


tiempo 5.217E-05 1.9806E-05 2.63404194 0.01064079 1.2578E-05 9.1761E-05 1.2578E-05 9.1761E-05

MASCARA 0BSTRUCCION-2.3649E-07 1.1133E-05 -0.0212432 0.98311987 -2.249E-05 2.2017E-05 -2.249E-05 2.2017E-05


78






Resumen




R^2 ajustado 0.81094932


Observaciones 67



Regresión 4 0.00097409 0.00024352 79.5278758 1.0408E-23

Residuos 63 0.00019291 3.0621E-06

Total 67 0.001167



PDOP 0.001057677 0.00033203 3.18551283 0.00224797 0.00039417 0.00172118 0.00039417 0.00172118

SATELITES -0.00013014 5.8401E-05 -2.2283819 0.02943216 -0.00024685 -1.3435E-05 -0.00024685 -1.3435E-05

distancia 0.0000002 3.1624E-08 4.82567224 9.2332E-06 8.9411E-08 2.158E-07 8.9411E-08 2.158E-07

tiempo 0.0000522 1.9648E-05 2.6551534 0.01002642 1.2905E-05 9.1432E-05 1.2905E-05 9.1432E-05

Resumen




R^2 ajustado 0.75471534


Observaciones 67



Regresión 2 0.00090277 0.00045139 111.040643 1.5492E-21

Residuos 65 0.00026423 4.0651E-06

Total 67 0.001167



PDOP 0.00158807 0.0001963 8.08984368 2.0211E-11 0.00119602 0.00198011 0.00119602 0.00198011

tiempo 4.2033E-05 2.0552E-05 2.04519327 0.04488806 9.8765E-07 8.3079E-05 9.8765E-07 8.3079E-05


79



Como se evidencia de acuerdo a los resultados, el R2 mejoró significativamente

para todas las posibles combinaciones, con valores desde 0.74 hasta 0.81, luego

de esto se procedió a seleccionar las 4 siguientes regresiones, ver Ilustración 55.



Resumen




R^2 ajustado 0.78885971


Observaciones 67



Regresión 2 0.00094201 0.00047101 136.077492 8.8816E-24

Residuos 65 0.00022499 3.4613E-06

Total 67 0.001167



tiempo 5.0376E-05 1.761E-05 2.86062816 0.00567997 1.5206E-05 8.5545E-05 1.5206E-05 8.5545E-05


Resumen




R^2 ajustado 0.81094932


Observaciones 67



Regresión 4 0.00097409 0.00024352 79.5278758 1.0408E-23

Residuos 63 0.00019291 3.0621E-06

Total 67 0.001167



PDOP 0.001057677 0.00033203 3.18551283 0.00224797 0.00039417 0.00172118 0.00039417 0.00172118

SATELITES -0.00013014 5.8401E-05 -2.2283819 0.02943216 -0.00024685 -1.3435E-05 -0.00024685 -1.3435E-05


tiempo 0.0000522 1.9648E-05 2.6551534 0.01002642 1.2905E-05 9.1432E-05 1.2905E-05 9.1432E-05


80

Pdop 1mm por unidad, 0.2 ppm

Este valor cumple lo necesario para ser un modelo, ya que el parámetro F y cada

uno de los T para cada variable, en campo y en práctica sería aplicable. Para un

posicionamiento GNSS se encontrarán como máximo 20 satélites, lo que indica que

si tuviéramos tal cantidad se reduciría el error en 2 mm, aunque en la práctica es

poco; se podrá usar esta fórmula solo sí se requiere saber la precisión del sistema,

de acuerdo a un numero de satélites en específico, su distancia y la duración del

posicionamiento. Además, tiene poco peso para la distancia, por lo general es de

mínimo 1 ppm, aquí da 0.2 ppm, aunque como es una red VRS, cabe la posibilidad

de que este error debido a la ionosfera y la troposfera se vea reducido al máximo.

La variable Tiempo genera ambigüedad puesto que en la teoría geodésica se dice

que a mayor tiempo de medición mayor precisión, pero para este caso no. También

se puede apreciar que no es recomendable tiempos de medición tan largos pues se

puede dar el caso de que el Pdop aumente y el error suba ya que este tiene una

gran incidencia. De otra forma se puede deducir que entre mayor Pdop mayor es el

error en campo y es quizá el parámetro q más peso tiene en la formula. ver

Ilustración 56. (Autoría, 2016.).



Resumen




R^2 ajustado 0.79482707


Observaciones 67



Regresión 3 0.0009525 0.0003175 94.7322962 2.605E-23

Residuos 64 0.0002145 3.3516E-06

Total 67 0.001167



PDOP 0.00111687 0.00034658 3.22251289 0.00200008 0.00042449 0.00180924 0.00042449 0.00180924

SATELITES -0.000067 5.5756E-05 -1.19669005 0.23584162 -0.00017811 4.4662E-05 -0.00017811 4.4662E-05



81

Nuevamente el Pdop tiene mayor peso 1mm por unidad, el número de satélites poco

afecta la precisión y la distancia es de 0.1 ppm, ver Ilustración 57.



De acuerdo al enunciado anterior el Pdop para este caso tiene un peso de 0.6 mm

por unidad, la distancia da errores 0.1ppm y a mayor tiempo varia Pdop y disminuye

la precisión, ver Ilustración 58.

Resumen




R^2 ajustado 0.800466582


Observaciones 67



Regresión 3 0.00095888 0.00031963 98.2914248 1.0065E-23

Residuos 64 0.00020812 3.2518E-06

Total 67 0.001167



tiempo 0.00003426 1.8477E-05 1.85432681 0.06830094 -2.6496E-06 7.1174E-05 -2.6496E-06 7.1174E-05


PDOP 0.00065104 0.00028585 2.27755458 0.02610291 7.9988E-05 0.00122209 7.9988E-05 0.00122209


82



Se pudo apreciar que en promedio el error por distancia es de 0.12 ppm. Y el Pdop

0.8 mm por unidad.

De acuerdo a lo anterior se evidencia que: una red VRS corrige los errores

generados por la troposfera y la ionosfera, pues en promedio la ppm fue de 0.1 ppm,

más bajo que para NTRIP de una sola base que es de 1ppm, se aprecia que el Pdop

afecta la precisión del sistema, por lo general en 1mm por unidad de Pdop. El tiempo

de grabación para NTRIP debe ser bajo, puesto que aumenta la probabilidad de que

cambie la geometría satélital, disminuyendo la precisión del sistema, pues según

varios modelos, a mayor tiempo de medición menor precisión, la cantidad de

satélites máxima, disminuye como máximo en 2mm el error para una red VRS. De

esta manera al realizar una correlación entre el número de satélites y Pdop

instantáneo, se aprecia que a mayor número de satélites el Pdop disminuye.

(Autoría, 2016.).

Veamos, Ilustración 59.

Resumen




R^2 ajustado 0.79380749


Observaciones 67



Regresión 2 0.0009477 0.00047385 140.448821 3.9055E-24

Residuos 65 0.0002193 3.3738E-06

Total 67 0.001167



PDOP 0.000854 0.00026897 3.17504071 0.0022907 0.00031682 0.00139118 0.00031682 0.00139118



83

Ilustración 59. PDOP vs número de satélites.


Entonces finalmente sabiendo que los tiempos de medición deben ser cortos, se

recomiendan 3 segundos, para ello se plantea la siguiente ecuación, ver Ecuación

1.

Ilustración 60. Análisis Estadístico.


Resumen




R^2 ajustado 0.67454721


Observaciones 67



Regresión 1 7.54716266 7.54716266 137.794389 1.0353E-17

Residuos 65 3.56012734 0.05477119

Total 66 11.10729


Intercepción 3.88848782 0.17364183 22.3937274 2.8884E-32 3.54170114 4.23527451 3.54170114 4.23527451

SATELITES -0.1588475 0.01353208 -11.7385855 1.0353E-17 -0.18587294 -0.13182207 -0.18587294 -0.13182207

Resumen




R^2 ajustado 0.79482707


Observaciones 67



Regresión 3 0.0009525 0.0003175 94.7322962 2.605E-23

Residuos 64 0.0002145 3.3516E-06

Total 67 0.001167



PDOP 0.00111687 0.00034658 3.22251289 0.00200008 0.00042449 0.00180924 0.00042449 0.00180924

SATELITES -0.000067 5.5756E-05 -1.19669005 0.23584162 -0.00017811 4.4662E-05 -0.00017811 4.4662E-05



84

𝑹𝑴𝑺𝑯𝒛 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟏𝟏𝟏𝟔𝟖 ∗ 𝑷𝑫𝑶𝑷 + 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏 ∗ 𝑫𝑰𝑺𝑻 − 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟔𝟕 ∗ #𝒔𝒂𝒕𝒆𝒍𝒔.

Ecuación 1.Error Típico Predicción.


El error típico de predicción que se puede encontrar es de +-0.0018m.

Para la ecuación de error h, de acuerdo a la teoría, se encuentra que esta depende

del error Horizontal así queda entonces:

Ilustración 61. Error HRMS.


𝑹𝑴𝑺𝒉 = 𝟏. 𝟕𝟓𝟐𝟑𝟓 ∗ 𝑹𝑴𝑺𝑯𝒁. Ecuación 2. Error Típico.


El error típico de predicción que se puede encontrar es de +-0.0013m, ver Ecuación

2.

Resumen




R^2 ajustado 0.95207358


Observaciones 67



Regresión 1 0.00358357 0.00358357 1947.73587 3.5265E-50

Residuos 66 0.00012143 1.8399E-06

Total 67 0.003705



HRMS 1.75235647 0.03970612 44.1331607 1.0243E-50 1.67308065 1.83163229 1.67308065 1.83163229


85

5.4. Aplicación del Módelo.

RMSH RMSV DISTANCIA NUMERO SAT PDOP

0.003 0.005 10 10 3

0.003 0.005 1000 10 3

0.004 0.006 10000 10 3

0.008 0.013 50000 10 3


0.002 0.004 10 15 3

0.002 0.004 1000 15 3

0.003 0.006 10000 15 3

0.007 0.013 50000 15 3


0.001 0.002 10 15 2

0.001 0.002 1000 15 2

0.002 0.004 10000 15 2

0.006 0.011 50000 15 2


0.001 0.002 10 20 2

0.001 0.002 1000 20 2

0.002 0.003 10000 20 2

0.006 0.010 50000 20 2 Tabla 13. Aplicación Modelo.


5.5. Resultados.

A continuación, se presenta los resultados obtenidos y las diferencias entre los

métodos utilizados.


86

CALLE 127.

Tabla 14. Coordenadas Magna Colombia Bogotá-CLL 127.


Tabla 15. Coordenadas Magna Ciudad Bogotá-CLL 127.


PTO NTE ESTE COTA DESCRIPCION

501 1011643.852 1005442.947 2595.144 DL

502 1011643.859 1005442.947 2595.156 DL

503 1011644.885 1005449.217 2596.414 LINDERO

504 1011644.706 1005453.962 2597.383 LINDERO

505 1011655.124 1005453.56 2602.16 LINDERO

506 1011655.964 1005453.379 2598.337 LINDERO

507 1011696.834 1005455.978 2598.256 LINDERO

508 1011696.832 1005456.033 2598.27 LINDERO

509 1011696.834 1005461.624 2598.797 LINDERO

510 1011719.422 1005398.169 2594.743 LINDERO

511 1011719.422 1005398.176 2594.744 LINDERO

512 1011719.42 1005398.196 2594.711 DL

513 1011719.418 1005398.203 2594.705 DL

514 1011719.412 1005398.189 2594.702 DL

LUGAR: CLL 127



501 111646.221 105447.739 2595.144 DL

502 111646.229 105447.739 2595.156 DL

503 111647.255 105454.012 2596.414 LINDERO

504 111647.076 105458.759 2597.383 LINDERO

505 111657.499 105458.355 2602.160 LINDERO

506 111658.340 105458.174 2598.337 LINDERO

507 111699.226 105460.770 2598.256 LINDERO

508 111699.224 105460.825 2598.270 LINDERO

509 111699.227 105466.418 2598.797 LINDERO

510 111721.817 105402.935 2594.743 LINDERO

511 111721.817 105402.943 2594.744 LINDERO

512 111721.815 105402.962 2594.711 DL

513 111721.814 105402.970 2594.705 DL

514 111721.807 105402.956 2594.702 DL


LUGAR: CLL 127


87

Tabla 16. Diferencias Métodos Levantamientos CL127.


LARES.

Tabla 17. Coordenadas Magna Colombia Bogotá-LARES.


MOJON NORTE ESTE DESCRIPCION

N1 VS 503 0.035 0.348 LINDERO

N6 VS 504 0.534 0.109 LINDERO

N5 VS 506 0.040 0.084 LINDERO

N3 VS 509 0.043 0.308 LINDERO

DIFERENCIAS COORDENADAS LVTO CONVENCIONAL vs NTRIP

LUGAR: CLL 127

OBSERVACION: SE TOMAN EL PUNTO MAS APROXIMADO AL INCORPORADO.


100 1008532.881 992182.674 2566.436 PAR

101 1008532.768 992182.604 2566.395 PAR

102 1008532.735 992182.648 2566.377 PAR

103 1008505.538 992205.124 2566.465 PAR

104 1008505.509 992204.807 2566.302 PAR

105 1008505.782 992204.798 2566.242 PAR

106 1008507.681 992134.078 2569.68 PAR

107 1008507.746 992133.495 2568.933 PAR

108 1008510.246 992129.578 2571.302 PAR

109 1008510.295 992129.56 2570.656 PAR

110 1008513.265 992157.441 2566.324 PAR

111 1008512.272 992157.603 2567.304 PAR

112 1008524.024 992145.191 2570.031 PAR

113 1008465.102 992152.078 2571.589 PAR

114 1008499.197 992122.254 2570.079 PAR

115 1008499.74 992121.983 2569.395 PAR

116 1008508.209 992133.579 2566.19 PAR

117 1008505.017 992202.21 2563.931 PAR

118 1008505.035 992202.183 2563.961 PAR

119 1008505.093 992202.459 2565.336 PAR

120 1008461.948 992151.739 2569.144 PAR

121 1008461.996 992151.709 2569.104 PAR

122 1008461.95 992151.747 2569.079 PAR

LUGAR: LARES



88

Tabla 18. Coordenadas Magna Ciudad Bogotá-LARES.


Tabla 19. Diferencias Métodos Levantamientos Lares.



100 108532.698 92182.465 2566.436 PAR

101 108532.584 92182.394 2566.395 PAR

102 108532.552 92182.438 2566.377 PAR

103 108505.347 92204.927 2566.465 PAR

104 108505.317 92204.610 2566.302 PAR

105 108505.590 92204.600 2566.242 PAR

106 108507.483 92133.851 2569.680 PAR

107 108507.548 92133.269 2568.933 PAR

108 108510.048 92129.350 2571.302 PAR

109 108510.097 92129.332 2570.656 PAR

110 108513.071 92157.224 2566.324 PAR

111 108512.079 92157.386 2567.304 PAR

112 108523.833 92144.968 2570.031 PAR

113 108464.889 92151.863 2571.589 PAR

114 108498.994 92122.024 2570.079 PAR

115 108499.537 92121.753 2569.395 PAR

116 108508.011 92133.352 2566.190 PAR

117 108504.825 92202.011 2563.931 PAR

118 108504.843 92201.984 2563.961 PAR

119 108504.901 92202.260 2565.336 PAR

120 108461.733 92151.525 2569.144 PAR

121 108461.781 92151.494 2569.104 PAR

122 108461.736 92151.533 2569.079 PAR


LUGAR: LARES


N1 VS 104 1.317 0.510 LINDERO

N2 VS 122 0.164 0.367 LINDERO

N3 VS 115 0.437 0.353 LINDERO

N4 VS 107 0.148 0.969 LINDERO

N5 VS 109 0.903 0.168 LINDERO

N6 VS 112 1.567 1.632 LINDERO

N7 VS 111 0.921 0.014 LINDERO

N8 VS 101 0.484 0.306 LINDERO


LUGAR: LARES



89

USME.

Tabla 20. Coordenadas Magna Colombia Bogotá-USME.


PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCION

100 985762.295 994800.596 2869.996 CD589

101 985762.298 994800.607 2869.966 CD589

102 985762.287 994800.594 2869.957 CD589

103 985762.283 994800.593 2869.939 CD589

104 985788.761 994843.187 2864.688 N21

105 985788.808 994843.210 2864.662 N21

106 985714.484 994770.869 2868.351 N19

107 985714.470 994770.854 2868.344 N19

108 985714.415 994770.869 2868.306 N19

109 985444.725 994518.866 2881.518 N13

110 985444.726 994518.873 2881.564 N13

111 985444.790 994518.901 2881.471 N13

112 985442.024 994520.819 2882.300 N12

113 985442.047 994520.828 2882.349 N12

114 985442.045 994520.835 2882.360 N12

115 985447.258 994528.035 2882.584 N11

116 985447.234 994527.986 2882.483 N11

117 985447.258 994528.022 2882.577 N11

118 985444.029 994532.087 2883.038 N10

119 985444.002 994532.043 2882.962 N10

120 985443.978 994532.014 2882.891 N10

121 985473.467 994569.177 2879.051 N9

122 985473.453 994569.152 2879.034 N9

123 985473.460 994569.169 2878.981 N9

124 985405.835 994620.482 2889.382 N8

125 985405.841 994620.460 2889.375 N8

126 985405.832 994620.479 2889.428 N8

127 985387.322 994596.056 2887.848 N7

128 985387.321 994596.062 2887.855 N7

129 985332.623 994767.301 2903.723 N1

130 985332.615 994767.304 2903.729 N1

131 985332.605 994767.294 2903.718 N1

132 985526.642 994918.295 2881.888 N23

133 985526.632 994918.299 2881.880 N23

134 985526.634 994918.297 2881.894 N23

136 985500.327 994926.558 2882.908 N18

137 985500.332 994926.591 2882.933 N18

138 985500.313 994926.524 2882.929 N18

139 985298.808 994982.192 2906.040 N19

140 985298.791 994982.218 2905.994 N19

141 985298.796 994982.205 2906.018 N19

142 985143.555 995031.582 2931.517 N11

143 985143.549 995031.582 2931.506 N11

144 985143.544 995031.578 2931.516 N11

145 1009177.102 995437.925 2576.535 BGT9

146 1009177.094 995437.925 2576.559 BGT9

147 1009177.095 995437.925 2576.559 BGT9

COORDENADAS N-TRIP GR-5 MAGNA-COLOMBIA-BOGOTA


90

Tabla 21. Coordenadas Magna Ciudad Bogotá-USME. Fuente: Autoría Propia.

PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCION

3 85753.263 94803.619 2869.9567 CD589

4 85753.260 94803.617 2869.9394 CD589

5 85779.752 94846.226 2864.6880 N21

6 85779.799 94846.249 2864.6618 N21

7 85705.438 94773.886 2868.3513 N19

8 85705.425 94773.871 2868.3436 N19

9 85705.369 94773.887 2868.3063 N19

10 85435.548 94521.808 2881.5184 N13

11 85435.549 94521.815 2881.5641 N13

12 85435.613 94521.843 2881.4707 N13

13 85432.846 94523.762 2882.2995 N12

14 85432.869 94523.771 2882.3487 N12

15 85432.867 94523.778 2882.3601 N12

16 85438.083 94530.981 2882.5844 N11

17 85438.059 94530.931 2882.4829 N11

18 85438.083 94530.967 2882.5771 N11

19 85434.853 94535.034 2883.0379 N10

20 85434.826 94534.990 2882.9615 N10

21 85434.802 94534.961 2882.8912 N10

22 85464.306 94572.136 2879.0507 N9

23 85464.292 94572.111 2879.0341 N9

24 85464.299 94572.128 2878.9812 N9

25 85396.652 94623.468 2889.3820 N8

26 85396.658 94623.446 2889.3752 N8

27 85396.649 94623.465 2889.4283 N8

28 85378.130 94599.034 2887.8485 N7

29 85378.129 94599.040 2887.8552 N7

30 85323.424 94770.353 2903.7233 N1

31 85323.417 94770.356 2903.7286 N1

32 85323.407 94770.346 2903.7177 N1

33 85517.535 94921.389 2881.8878 N23

34 85517.525 94921.392 2881.8805 N23

35 85517.527 94921.391 2881.8939 N23

36 85491.210 94929.657 2882.9081 N18

37 85491.216 94929.690 2882.9333 N18

38 85491.197 94929.623 2882.9291 N18

39 85289.616 94985.333 2906.0397 N19

40 85289.599 94985.359 2905.9941 N19

41 85289.604 94985.346 2906.0185 N19

42 85134.305 95034.757 2931.5172 N11

43 85134.299 95034.757 2931.5065 N11

44 85134.295 95034.753 2931.5156 N11

45 109177.496 95438.952 2576.5350 BGT9

46 109177.488 95438.952 2576.5592 BGT9

47 109177.489 95438.952 2576.5591 BGT9

COORDENADAS N-TRIP GR-5 MAGNA-CIUDAD-BOGOTA


91

Tabla 22. Diferencias Métodos Levantamientos Usme.



N1 VS 130 3.217 3.556 LINDERO

N7 VS 128 1.429 0.140 LINDERO

N8 VS 125 1.858 0.054 LINDERO

N9 VS 122 1.692 0.211 LINDERO

N10 VS 119 9.874 13.010 LINDERO

N11 VS 116 11.841 13.269 LINDERO

N12 VS 113 2.131 0.229 LINDERO

N13 VS 110 7.951 8.615 LINDERO

N19 VS 107 12.475 5.429 LINDERO

N21 VS 105 0.999 0.951 LINDERO

N23 VS 133 0.625 0.292 LINDERO



LUGAR: LARES

CAPITULO 6. CONCLUSIONES.

92

CAPITULO 6.

6. CONCLUSIONES.

6.1. Conclusiones.

Se cumplió el objetivo principal de este trabajo, el cual era diseñar e implementar la

metodología, aplicada a la verificación en campo de diferentes Levantamientos

Topográficos, los cuales desarrollaron el proceso de incorporación topográfica a la

cartografía oficial del Distrito Capital.

Desde el punto de vista práctico, este trabajo se describe el procedimiento para

aplicar la tecnología NTRIP, a partir del manejo de los equipos que proporciona la

universidad, los cuales cumplen con los parámetros requeridos, plasmando su

configuración, descargue y entrega de información.

Se describió puntualmente cada uno de los pasos para utilizar la tecnología NTRIP,

con las antenas Topcon GR-5, desde la identificación y configuración de los

equipos, toma de información y entrega de resultados.

Se identificaron los parámetros requeridos para el traslado del sistema de

referencia, como fue el de Magna Colombia Bogotá al Magna Ciudad Bogotá,

referido al Dátum horizontal y vertical para la ciudad.

Como alternativa, se evidenció las bondades de la precisión arrojada por la

tecnología NTRIP, producto de las coordenadas obtenidas en campo, posterior

traslado de época y sus diferencias con respecto a las certificaciones Igac de los

vértices. Adicionalmente se encontró que para los vértices del predio USME y placa

CD-589-USME arrojó diferencias mayores a los 20 cm, producto de la distancia

entre la antena Base y Rover o problemas en la estabilidad de la señal internet.

Respecto a las características de la tecnología NTRIP se encontró que es

importante realizar una planificación de la zona a trabajar en cuanto a señal de

internet, distancia de la zona de proyecto y la antena CORS, obstrucciones en la


93

señal GPS que se puedan presentar en la ubicación de los vértices del

levantamiento. Adicionalmente se evidenció que para este tipo de Levantamientos

la comisión de trabajo puede estar conformada por tan solo dos integrantes (Ing.

Topográfico y Auxiliar) y su entrega de resultados suministrados en tiempo real.

Como conclusión final y dentro del desarrollo de este trabajo fue posible comprender

la evolución de los sistemas de posicionamiento global GPS, su importancia en los

procesos de la geodesia y la topografía, incluyendo aportes de mejoramiento en la

precisión de los posicionamientos para la obtención de coordenadas.

6.2. Aportes Originales.

La contribución de la implementación de esta metodología, se puede desarrollar

dentro de la visión pensada, que se tiene para el postconflicto dentro del proceso

de paz.

• A partir de la ley 1753 de 2015 que corresponde al plan de desarrollo que en

su capítulo 3 Transformación del Campo establece:

• Artículo 104, el gobierno nacional a través de diferentes entidades entre

ellas el IGAC reglamentará el Catastro Multipropósito.

• Artículo 105, Rectificación Administrativa de Áreas y Linderos, en la cual se

establece definir la ubicación, individualización, georreferenciación,

determinación de linderos y condiciones físicas del predio.

Se recomienda minimizar la distancia entre el punto posicionado y la antena CORS,

por cuanto el tiempo de observación y la precisión están en función de la distancia

a esta antena.

Es de gran importancia tener en cuenta el parámetro de la máscara de elevación,

no debe ser inferior a 15°, para mantener una geometría adecuada de los satélites.

Adicionalmente la configuración de los equipos en cuanto a parámetros,

especificaciones técnicas, y la sincronización de los mismos, determinará la bondad

de los resultados.

A partir de los resultados y la implementación de un modelo matemático propuesto

en la metodología, se logró analizar diferentes parámetros, por ejemplo para el

Pdop, se encontró que la variación es por la geometría de los satélites, dentro del


94

lapso de tiempo determinado para la lectura, por lo tanto a mayor tiempo de

medición disminuye la calidad del Pdop, la cantidad máxima de satélites disminuye

como máximo en 2mm el error para una red VRS, de esta manera al realizar una

correlación entre el número de satélites y Pdop instantáneo se aprecia que a mayor

número de satélites el Pdop disminuye.

Por otro lado, al realizar los análisis producto de la correlación entre los diferentes

componentes del modelo, la máscara de obstrucción, el número de satélites y la

distancia a la estación permanente, se observa que la precisión horizontal depende

fuertemente de la distancia entre el punto posicionado, a la estación permanente y

en menores medidas se ve afectado de mayor a menor por: Pdop, número de

satélites y tiempo de medición.

Debido a esto, para la precisión vertical, según la teoría en geodesia, esta depende

principalmente de la precisión horizontal, y para nuestro caso, se confirma pues su

valor se acerca a uno, (ejercicio regresión) lo que quiere decir que no es necesario

buscar otras variables regresoras, pues estas se incluyen dentro de la precisión

horizontal.

Por otra parte, como resultado de la investigación estadística presentada, es posible

concluir que una red VRS dentro los 50 KM tendrá precisiones milimétricas siempre

y cuando el Pdop sea menor que 3 y el tiempo de medición menor a 3 segundos.

En una red VRS el número de satélites no es importante, mientras que para Ntrip

de una sola base este es de gran importancia, así como la distancia y el Pdop.

De acuerdo al desarrollo de la metodología y el modelo matemático propuesto se

confirman teorías ya existentes en la geodesia, con respecto a los tiempos de

observación, distancia entre el punto donde se realiza el posicionamiento y la

distancia a la base.

6.3. Limitaciones.

Este proyecto de investigación estuvo sujeto a la disponibilidad o efectividad en la

señal de radio entra la estación base y la señal del receptor dispuesto por el usuario,

esto, para la adquisición de las correcciones diferenciales y su posterior

transferencia al colector.


95

Al emplear un teléfono móvil, como modem se pueden presentar dificultades para

obtener la información de la empresa de telefonía celular, por lo tanto, se requiere

definir la transmisión de datos que sea más óptima y estable.

Se requiere definir qué tipo de equipo se ha de emplear y la precisión que se desea

obtener, dependiendo de los requisitos al proyecto que se emplee.

ANEXOS.

96

A. REGISTRO FOTOGRÁFICO.

Ilustración 62. Posicionamiento Vértice Igac Bogotá 9.


ANEXOS.

97

Ilustración 63. Posicionamiento Vértice Igac CD-USME-589.


ANEXOS.

98

Ilustración 64. Posicionamiento Levantamiento Predio Usme.


ANEXOS.

99

Ilustración 65. Posicionamiento Levantamiento Predio CL 127.


ANEXOS.

100

Ilustración 66. Posicionamiento Levantamiento Predio Lares.


ANEXOS.

101

B. PLANOS TOPOGRÁFICOS FINALES.

Ilustración 67. Plano Topográfico Final Predio Usme.


ANEXOS.

102

Ilustración 68. Plano Topográfico Final Predio Lares.


ANEXOS.

103

Ilustración 69. Plano Topográfico Final Predio CL 127.


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104

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