«Vértices Geodésicos»

Una parte fundamental de la geodesia es la determinación de la posición de puntos sobre la superficie terrestre mediante coordenadas latitud, longitud, altura. Son imprescindibles para el estudio teórico de la forma y figura de la tierra, objetivo principal de la Geodesia, así como para el planteamiento, diseño y ejecución de cualquier tipo de infraestructura. La materialización de estos puntos sobre el terreno constituyen las redes geodésicas, conformadas por una serie de puntos vértices geodésicos o también señales de nivelación, con coordenadas que configuran la base de la cartografía, por lo que también se dice que es "la infraestructura de las infraestructuras". Las Redes Geodésicas constituyen los cimientos sobre los que se apoyan multitud de disciplinas tanto científicas como técnicas de la más diversa índole.

El establecimiento de Redes Geodésicas es uno de los objetivos principales que se persiguen con la Geodesia, pues en ellas se basaran una gran cantidad de estudios y trabajos posteriores; como: levantamientos topográficos, fotogramétricos, Geodésicos, Cartográficos, Marítimos, etc., puesto que la geodesia ha superado en mucho su base geométrica inicial y se desenvuelve hoy en día en un contexto de entornos físicos-dinámicos fundamentales, y ha pasado de la bidimensionalidad a la TRIDIMENSIONALIDAD, derivado en el desarrollo tecnológico de nuestra época, con nuevos instrumentos, tecnologías de medición y análisis computacional, ha obligado a evolucionar la concepción de la Geodesia y de los resultados que de ella se esperan.

Reseña Vértice Geodésico. « Silo de San Esteban »


Servicio de Programas Geodésicos
Subdirección General de Astronomía, Geodesia y Geofísica
Reseña Vértice Geodésico
Número.....:
Nombre......:
Municipio...:
Provincia...:
Fecha de Construcción.......:
Pilar sin centrado forzado..:
Último cuerpo.......................:
Total cuerpos.......................:
30896
Silo San Esteban
San Esteban del Molar
Zamora
10 de enero de 1991
1,18m de alto, 0,30m de diámetro.
0,45m de alto, 1,00m de ancho.
1 de 0,45m de alto.
Coordenadas Geográficas:
Sistema de Ref....:
Longitud...............:
Latitud..................:
Altitud..................:
Compensación....:
ED 50
- 5° 32' 47,1700''
41° 56' 14,6831''
-
03 de marzo de 1994
ETRS89
- 5° 32' 52,16990'' ±0.077 m
41° 56' 10,54107'' ±0.08 m
818,250 m ±0.088 (BP)
01 de noviembre de 2009
Elipse de error al 95% de confianza.
Coordenadas UTM. Huso 30:
Sistema de Ref....:
X.............................:
Y.............................:
Factor escala.......:
Convergencia......:
ED 50
288886,50 m
4646045,76 m
1,000148414
- 1° 42' 09''
ETRS89
288777,203 m
4645839,106 m
1,000149024
- 1° 42' 12''
Altitud sobre el nivel medio del mar:
762,931 m. (BP)
Situación:
En la azotea más alta del silo de San Esteban de Molar. La señal está adosada a la esquina S.E. de la terraza, cuya balustrada es 0,65 m. más alta que la base del vértice.
Acceso:
Desde San Esteban del Molar por el camino que sale en dirección S. al silo y que está próximo al cruce de carreteras. El encargado vive en el recinto del Silo de Villalpando tef. 660023.
Horizonte GPS:
Despejado
Observaciones:
Informe del estado del Vértice: ftp://ftp.geodesia.ign.es/utilidades/InfoRG.pdf
CF: Centrado Forzado. CP: Cabeza Pilar. BP: Base Pilar. CN: Clavo Nivelado. CS: Clavo Suelo.

Sobre los Vértices Geodésicos.

Un Vértice Geodésico (VG) es una señal informativa permanente que indica una posición geográfica exacta de ese punto sobre el nivel del mar, y que forma parte de una red de triángulos cuyas coordenadas se han calculado con la mayor precisión posible. La red de triángulos es de carácter planetario. Todo el globo está comunicado a través de vértices geodésicos, que además se basan en el mismo sistema de coordenadas.

El vértice geodésico, por lo general está representado por un cilindro de 120 cm de altura y 30 de diámetro sustentado en una base cúbica de hormigón, y pintado de color blanco. En vez de cilindros, también los hay representados por señales prismáticas. La señal sirve para colocar sobre el cilindro el instrumental topográfico para hacer mediciones. Desde cada señal además, se divisan otros vértices geodésicos, razón por la que están siempre colocados en sitios altos y despejados. Desde 1975 están protegidos por la Ley sobre Señales Geodésicas y Geofísicas, y dependen del Instituto Geográfico Nacional (IGN).

Los vértices geodésicos se catalogan en categorías de 1º, 2º y 3º orden. La red de 1º orden tiene sus vértices separados unos 40 Km. La de 2º orden, los tiene separados unos 20 Km. La de 3º orden entre 4 y 5 Km. La red de 1º orden es la de mayor precisión.

Con el objetivo de proteger y realizar el debido mantenimiento de los vértices geodésicos, existe la “Ley de señales geodésicas y geofísicas” en vigor desde los años 70. Dicha ley encarga la custodia de las señales a los alcaldes y los ayuntamientos, no sólo en lo referente a su cuidado, sino también a la prevención de actividades que pudiesen entorpecer su uso, o la edificación en los alrededores que pudieran crear pantallas para el trabajo de topógrafos, cartógrafos y geólogos.

Recientemente, el Instituto Geográfico Nacional ha puesto en marcha la red REGENTE, acrónimo de Red Geodésica Nacional por Técnicas Espaciales, con la que se pretende establecer en toda España una red de altísima precisión. Esta nueva red es una malla de puntos que a su vez ya eran vértices geodésicos de primer orden, y que se han elegido de manera que en cada hoja del Mapa Topográfico Nacional a escala 1:50000 haya un solo REGENTE, es decir, uno por cada 500 Kilómetros cuadrados. La aplicación de esta red será prestar ayuda eficaz a los usuarios de las técnicas de mediciones por sistemas GPS.

La información habitualmente utilizada sobre puntos geográficos pueden venir dadas, en unos casos, en coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator) (en metros), y en otros casos, en coordenadas Geográficas (en grados, minutos y segundos). Las coordenadas tanto UTM como Geográficas pueden estar definidas en base a Datum diferentes. A diferencia de las proyecciones que se utilizan para trazar un mapa que defina la Tierra en una superficie plana, los Datum se utilizan para describir la forma real del planeta en términos matemáticos. Esto se debe a que la superficie terrestre no es una esfera perfecta, sino un elipsoide. Un Datum, comprende, pues, un conjunto de datos geométricos, una serie de puntos en el terreno que lo materializa, -como son la red de vértices geodésicos-, y un elipsoide como superficie de referencia donde se realizan los cálculos para definir las coordenadas de latitud y longitud.

El Mapa Topográfico Nacional (MTN) es la base para todos los mapas de España, y el Datum de referencia es el ED50 (European Datum 1950); utilizando para su aplicación el elipsoide de Hayford de 1909, que también se conoce como Internacional de 1924. Pero, al igual que ocurre con las proyecciones, hay más de una interpretación matemática de la superficie terrestre. El sistema GPS (Global Positioning System) (Sistema de Posicionamiento Global), al igual que Google Earth, utilizan por defecto el Datum que se conoce como de latitud/longitud WGS84, de aplicación para todo el globo terrestre. Debido a la difusión del sistema GPS, en España coinciden, pues, dos sistemas para la localización de puntos geográficos, por una parte, el de la cartografía oficial basado en el Datum ED50 y el utilizado por GPS y Google Earth basado en el Datum WGS84.

El Datum oficial del IGN por el que se define la localización de los VG, es el ED50, por ello si se utilizan ambos sistemas, es conveniente poder traducir las coordenadas dadas en WGS84 a ED50 con el fin de poder aplicar los puntos tomados con GPS en el mundo real, a la cartografía publicada de España por el IGN.

Y a la inversa, la traducción de puntos geográficos tomados de la cartografía oficial en ED50 a WGS84, para su inclusión en los GPS portátiles y la localización de puntos geográficos en el mundo real.

Actualización cartografía oficial del Mapa Topográfico Nacional (MTN)

El IGN está en proceso de actualización de la cartografía vigente, basada en el Sistema de referencia ED50 al Sistema ETRS89, que a diferencia del WGS84 de aplicación universal, es un sistema ajustado a la Placa Europea. Las diferencias, entre ambos sistemas en la determinación de puntos geográficos son de escasos centímetros.

Desde 1988, se ha sido establecido conjuntamente por la Unión Astronómica Internacional (IAU) y la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica (IUGG), el Servicio de Rotación de la Tierra (IERS). El IERS está encargado de realizar, usar y promover el Sistema de Referencia Terrestre Internacional (ITRS) definido por la resolución nº 2 de la IUGG adoptada en Viena en 1991.

A partir de las series temporales de resultados del IERS, se ha puesto de manifiesto que la Placa Continental Europea mantiene un movimiento bastante uniforme, de unos 3 cm por año, con relación al ITRS, con excepción del extremo sur-este de Europa (Grecia, Turquía). Por esta razón, con el fin de mantener unas coordenadas razonablemente estables para Europa, la Subcomisión EUREF decidió definir un Sistema ligado a la placa Europea. Este sistema (Datum) se denomina ETRS89 (acrónimo inglés de European Terrestrial Reference System 1989, en español Sistema de Referencia Terrestre Europeo 1989, que fue idéntico al ITRS en el año 1989.

Desde 1989, las coordenadas ETRS89 ajustadas con relación a la Placa Europea, han modificado sus valores con respecto a los expresados en el ITRS de ese año. Sin embargo, esta modificación es bien conocida, controlada por IERS y EUREF, y son posibles las transformaciones entre unas y otras con exactitud de 1 cm para la mayor parte.

El ETRS89 es consistente con los modernos sistemas de navegación por satélite GPS (Datum WGS84), GLONASS y el proyecto europeo GALILEO. Sus diferencias en la localización de puntos geográficos se limitan a centímetros.

En España y en 1995, la compensación de la red geodésica de Canarias, dentro del marco de la Red Geodésica Nacional por Técnicas Espaciales (REGENTE), supuso la materialización del sistema denominado REGCAN95, completamente compatible con el sistema ETRS89.

Desde el 29 de agosto de 2007 un Real Decreto regula la adopción en España del sistema de referencia geodésico global ETRS89, sustituyendo al sistema geodésico de referencia regional ED50, oficial hasta entonces en el país. Actualmente se está en fase de compilación de toda la cartografía oficial en el ámbito de la Península Ibérica y las Islas Baleares en el sistema ETRS89, y el sistema REGCAN95 en el ámbito de las Islas Canarias, con el fin de permitir una completa integración de la cartografía oficial española con los sistemas de navegación como GPS, y la cartografía de otros países europeos. Así mismo, se propone un nuevo conjunto de coordenadas de las esquinas de hojas del Mapa Topográfico Nacional a escala 1:50.000 (MTN50) y sus divisiones. Esta nueva cartografía oficial, por REAL DECRETO 1071/2007, de 27 de julio, debe estar finalizada y publicada para el año 2015.

Conversión Coordenadas

Las coordenadasUniversal Transverse Mercator (UTM) tienen la ventaja que vienen expresadas en metros correspondiente según el hemisferio en la que se ubique la coordenada, y hacia el Este del uso correspondiente de los 60 en los que se divide la proyección cartográfica transversa de Mercator.

La conversión de la coordenadas geográficas a UTM están en función del elipsoide de referencia adoptado.

Red GNSS de Castilla y León

En la actualidad con el desarrollo de las nuevas tecnologías se están comenzando a implantar redes de estaciones permanentes GPS denominadas redes activas, como contraposición a las redes pasivas, -formadas por vértices geodésicos, como la red REGENTE- para dotar a los usuarios: geodestas, topógrafos, o público en general, de un marco de referencia preciso, actualizable, con coordenadas y velocidades de sus puntos, y a su vez que suministren datos GPS para poder realizar mediciones precisas asociadas a dichas estaciones.

A nivel internacional el sistema de referencia general adoptado es el ITRS, definido a partir de un conjunto de técnicas: VLBI, SLR, GPS y DORIS, con distintas realizaciones o marcos. Desde noviembre de 2006, el marco vigente es el ITRF05. Este marco global es fijo e independiente de los movimientos de la corteza continental, y queda definido a partir de una serie de estaciones con coordenadas y velocidades conocidas.

La parte del marco ITRF que se apoya en observaciones GPS constituye la red de estaciones del IGS, considerada como la red primaria GPS a nivel internacional.
A nivel europeo existe una red primaria, EPN, que constituye la densificación de la red del IGS, y provee a los usuarios en Europa de un marco estable denominado EUREF, con un sistema de coordenadas anclado a la placa euroasiática, denominado ETRS89, de modo que las coordenadas no varían con el tiempo (en la parte estable de la placa), salvo por el cambio de marco de referencia, para mejorar la precisión.

En España, a nivel nacional, existe una red de estaciones permanentes GPS gestionada por el IGNE, que constituye la densificación de la red EPN dentro del marco EUREF, y provee al país de un marco estable en coordenadas ETRS89 y de observables GPS.

A nivel regional se están comenzando a implantar, o se han implantado, redes que pretenden densificar la red nacional, ofreciendo datos GPS para postproceso, y en algunos casos, servicios RTK. Dentro de este ámbito se encuadra la red de estaciones GNSS de Castilla y León.

Objetivos de la Red
La Red GNSS de Castilla y León proporciona un servicio de posicionamiento de alta precisión con receptores GNSS (Sistemas de Navegación por Satélite) dentro del territorio de Castilla y León en datum ETRS89. La red proporciona correcciones de código y fase para los sistemas de navegación GPS y GLONASS.

Es un complemento a los sistemas GPS y GLONASS ya que los sistemas globales de navegación por satélite están diseñados para proporcionar por sí mismos precisiones del orden de 2-3 metros. Mejorar esas precisiones no está al alcance de los sistemas globales debido a que ciertos errores que se producen en la medición tienen un marcado comportamiento local imposible de modelar hoy por hoy desde un punto de vista global. La Red GNSS de Castilla y León calcula estos errores locales permitiendo a los usuarios corregir la señal procedente de los satélites y mejorar la precisión hasta el orden centimétrico.

Esta red está orientada a dar servicio a mediciones topográficas, generación de cartografía, agricultura de precisión, navegación, investigación. El objetivo de esta red es crear un marco de referencia activo para Castilla y León que corresponde directamente a las estaciones de monitoreo continuo establecidas y proyectadas por toda la geografía a cubrir de tal modo que las coordenadas de las estaciones que forman la red varían con el paso del tiempo debido a que éstas presentan movimientos resultado de los desplazamientos de las placas tectónicas en que se encuentra fragmentada la corteza terrestre. La posibilidad que brinda la tecnología GPS es la capacidad para poder determinar la velocidad de estos desplazamientos y de este modo poder conocer el movimiento de dicho marco en sus tres dimensiones.

De este modo, las estaciones conforman un marco geodésico de referencia, único y estable que da servicio a una gran variedad de usuarios ofreciendo la posibilidad de descargar archivos de observación RINEX tanto vía Web como FTP, así como mejorar el posicionamiento mediante el envío de correcciones en tiempo real.

Teniendo esta red de vértices permanentes GPS un carácter abierto para las dos costelaciones disponibles, -GPS y Glosnass- y para cualquier marca de receptor siendo además un servicio gratuito que se ofrece a través de internet.

La Red de posicionamiento de Castilla y León consta de 42 estaciones GPS de carácter permanente siendo esta la red de estas características más grande de España.

GPS
El origen y finalidad del sistema, como todos sabemos, fue la navegación. Su predecesor fue el sistema militar TRANSIT, en servicio desde 1967. NAVSTAR GPS (NAVigation System with Time and Ranging Global Positioning System) es un sistema de radio navegación por satélite que provee a usuarios de coordenadas precisas de posicionamiento tridimensional e información sobre navegación y tiempo. Se empezó a desarrollar en 1973 como mejora de TRANSIT y aunque, con un uso militar en principio, pasó a ser un sistema de uso civil con ciertas restricciones, siendo utilizado para fines geodésicos prácticamente desde 1983. La configuración final del sistema fue alcanzada en 1994, con 24 satélites utilizables.

La idea básica del posicionamiento simple con GPS se basa en la medición de distancias (o mejor dicho, pseudodistancias) desde satélites al receptor a través de la medición del tiempo. Una trilateración inversa en el espacio, conociendo las coordenadas de al menos 3 satélites permitirá obtener nuestras coordenadas:

Los avances tecnológicos nos están haciendo olvidar cual fue nuestro pasado. Muy pocos recuerdan que el esqueleto de la cartografía que ahora representamos en una IDE fue la antigua red geodésica del Instituto Geográfico y Estadístico que con visuales a veces imposibles ha sido el marco de referencia inicial con el que sustenta la cartografía actual.

Fue una epopeya de la época el enlace geodésico y astronómico realizado entre España y Argelia de más de 200 kilómetros y en el que participó uno de los cartógrafos más importantes de nuestro país: el General Ibáñez de Ibero. Sólo con saber el enorme esfuerzo que supuso en siglo XIX y siglo XX la monumentación y observación de las redes de primer, segundo y tercer orden merecería la pena conservar nuestra actual red. Hoy en día muchos de nuestros vértices se encuentran maltrechos e inservibles.

Quizá de vez en cuando debamos echar un vistazo de cual fue nuestro pasado para saber hacia dónde vamos.

El Gavilan
delmolar@gmail.com


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