SISTEMA DE REFERENCIA
GEODÉSICO DEL ECUADOR
Ing. César A. Leiva G.
[email protected]
SENPLADES - CONAGE
Quito - 2010
SUMARIO
 Introducción (PSAD56, uso del GPS).
 Conceptos Importantes (Sistema de
Referencia Geodésico).
 SIRGAS
 Realizaciones de SIRGAS
 Comparación entre ITRF (SIRGAS) y
WGS84.
 SIRGAS en el Ecuador.
 Conclusiones.
“La primera capa fundamental de la Infraestructura de
Datos Geoespaciales de un país son los puntos de
control geodésicos; sin un marco geodésico de
referencia adecuado, no sería posible la generación
de geoinformación confiable.”
Introducción.
• Según la Ley de Cartografía del país,
el datum oficial del Ecuador es el
PSAD56 con su punto origen La
Canoa – Venezuela.
• Actualmente, la Red Geodésica
Convencional del Ecuador (PSAD56)
presenta
grandes
deformaciones
geométricas causadas principalmente
por la geodinámica terrestre (tectónica
de placas, sismos, terremotos,
movimiento de los polos, entre otros)
y es incompatible con los sistemas
globales de navegación satelital como
GPS. Adicionalmente, gran parte de
los monumentos están destruidos.
•
Las campañas de campo que se
requieren para utilizar los métodos
clásicos
de
la
Geodesia
Convencional como triangulación,
trilateración, poligonación, generan
costos logísticos muy elevados (se
requiere
visual
entre
puntos
terrestres, ubicadas en las zonas
altas de las montañas)
•
Uso masivo del sistema GPS, con
una reducción considerable de
costos, en la generación de
Geoinformación, lo que conlleva la
necesidad de una plataforma de
georeferenciación
basada
en
sistemas
de
referencia
GEOCÉNTRICOS
y
NO
TOPOCÉNTRICOS
como
el
PSAD56.
Introducción.
• Tendencia mundial al uso práctico
(como generación de cartografía) de
sistemas de referencia geocéntricos
como el ITRS (SIRGAS) y el WGS84
facilitando entre otras actividades las
siguientes:
– Uso de sistemas satelitales de
medición como el GPS, para
georeferenciación
de
eventos
(desastres, aplicaciones comerciales,
SIG).
– Compatibilidad de la geoinformación
entre países.
– Obras de ingeniería.
– Navegación aérea, terrestre y
marítima.
– Aplicaciones científicas (Forma de la
tierra, estudio de la geodinámica
terrestre, entre otras.)
Introducción
• Por lo expuesto, el Instituto Geográfico Militar, como organismo
rector de la cartografía en el Ecuador, se ha propuesto el
objetivo de adoptar una plataforma de Georeferenciación
acorde a las nuevas tecnologías y enmarcada en las
recomendaciones de organismos internacionales como la
Asociación Internacional de Geodesia (IAG: International
Association of Geodesy), SIRGAS (SIstema de Referencia
Geocéntrico para las AméricaS) y el Instituto Panamericano de
Geografía e Historia (IPGH). Es así que en los últimos años, el
Ecuador, a través del IGM, ha participado activamente, en las
actividades de SIRGAS
Conceptos Importantes:
Z
ITRS
Polo Convencional
Sistema de Referencia:
Meridiano de
Greenwinch
Conjunto de convenciones y conceptos
teóricos adecuadamente modelados.
Definen orientación y ubicación de tres
ejes coordenados (XYZ).
Y
Plano Ecuatorial
Terrestre
Concepción, idea, convenciones.
X
Ejemplos: WGS84, ITRS, PSAD56.
Marco de Referencia:
MATERIALIZACIÓN de un sistema de
referencia por un juego de entidades físicas
y matemáticas (por ejemplo, un número de
puntos monumentados sobre la superficie
terrestre con sus coordenadas geocéntricas
tridimensionales X, Y, Z ó elipsoidales , ,
h dadas convencionalmente)
Ejemplos:
WGS84
(G1150),
SIRGAS95, SIRGAS- CON
ITRF94,
Datum Geodésico
Parámetros
mediciones
referencia.
que
conectan
con el sistema
las
de
Por ejemplo: tamaño y orientación de
un elipsoide de referencia, (p.ej.,
GRS80 o WGS84 con semieje mayor
a = 6378137 m,
achatamiento
geométrico f = 1:298.257), y su
orientación con respecto al sistema
geocéntrico dada por las desviaciones
de la vertical y las ondulaciones del
geoide en puntos fundamentales
(estaciones Laplace)).
Z
ITRS
Polo Convencional
Meridiano de
Greenwinch
Y
Plano Ecuatorial
Terrestre
GRS 80
X
SISTEMAS DE REFERENCIA
( Modelos, Conceptos,
Convenciones, Ejes X,Y,Z )
WGS 84 ((Sistema
DoD
Geodésico Mundial 1984)
ITRS (Sistema de Referencia
IERS
Terrestre Internacional)
SIRGAS 95
(Realización práctica del sistema,
Puntos Reales)
WGS84 (G730), WGS84(G873)
WGS84 (G1150)
(Aprox., 24 estaciones WGS 84
Y 49 ITRF 2000)
ITRF 94 (Aprox., 300 estaciones),
ITRF2000, ITRF2005.
SIRGAS 95 (Aprox., 58 estaciones),
SIRGAS2000, SIRGAS-CON.
IAG
IUGG y IAU
ICSU
ITRF 94
MARCOS DE
REFERENCIA
Red GPS
Nacional del
Ecuador,
REGME
(actualmente)
Red GPS Nacional del
Ecuador, REGME (REd GNSS
de Monitoreo Continuo del
Ecuador).
 “ La vigencia de cualquier sistema de
referencia se fundamenta en la intensidad de
su utilización.”
 La Referencia Geodésica Global es definida,
aprobada, adoptada e impulsada por
organizaciones multilaterales que cobijan la
mayor cantidad de científicos del mundo y
que hacen presencia en casi todos los
países.”
 El máximo organismo es el Consejo
Internacional para la Ciencia (ICSU) el cual
acoge entre otras a la Unión Internacional de
Astronomía (IAU) y a la Unión Internacional
de Geodesia y Geofísica (IUGG).
SIRGAS (www.sirgas.org)
SIRGAS es el Sistema de Referencia Geocéntrico para las
Américas. Su definición corresponde con el Sistema
Internacional de Referencia Terrestre (ITRS: International
Terrestrial Reference System) del IERS y su realización es
una densificación regional del Marco Internacional de
Referencia Terrestre del IERS (ITRF: International Terrestrial
Reference Frame). Además del sistema de referencia
geométrico, SIRGAS se ocupa de la definición y realización de
un sistema vertical de referencia basado en alturas
elipsoidales como componente geométrica y en números
geopotenciales (referidos a un valor W0 global convencional)
como
componente
física.
Fuente: www.sirgas.org
• El nombre inicial de SIRGAS (Sistema de Referencia
Geocéntrico para América del Sur) fue cambiado en febrero de
2001 a Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas,
dada la extensión del marco de referencia (SIRGAS2000) y la
recomendación de la Organización de las Naciones Unidas en
su Séptima Conferencia Cartográfica de las Américas (Nueva
York, enero 22 al 26 de 2001) sobre la adopción de SIRGAS
como sistema de referencia oficial en todos los países de las
Américas.
Fuente: www.sirgas.org
REALIZACIONES SIRGAS
Fuente: www.sirgas.org
REALIZACIONES SIRGAS
ITRF (SIRGAS) vs WGS 84
Geocentro
Realización WGS 84 (G1150),
49 estaciones ITRF 2000
Comparación de la evolución del ITRF y el WGS84, respecto a la determinación
del geocentro, en el transcurso del tiempo
Fuente: www.sirgas.org (Boletin No. 8
Presentación: Luiz Paulo Souto Fortes)
SIRGAS EN EL ECUADOR
Red Nacional GPS del Ecuador (SIRGAS95)
Establecimiento de la Red
Nacional GPS enlazada a
SIRGAS95 (ITRF94, época
1995.4), la misma que
consta de 135 estaciones
distribuidas en todo el país.
Su procesamiento y ajuste
se lo realizó en el software
BERNESE V 4.0 con el
apoyo del DGFI (Deutsches
Geodätisches
Forschungsinstitut).
REGME
(REd GNSS de Monitoreo Continuo del Ecuador)
La REGME es un conjunto de
estaciones
GNSS
(GPS+GLONASS) de monitoreo
continuo, enlazadas a la Red
Nacional GPS y a la Red
Continental SIRGAS-CON, que
captan datos GPS los 365 días
del año las 24 horas del día,
proporcionando
información
necesaria para realizar el
procesamiento diferencial de
información GPS, sin necesidad
de salir al campo para la
colocación de bases GPS, que
muchas
veces
generan
problemas de logística y
accesibilidad a los puntos; así
como,
aumento
del
presupuesto.
Densificación Red Nacional GPS sobre
vértices PSAD56
Densificación de la Red GPS Nacional sobre vértices de la
Red Geodésica Convencional (PSAD56), con el objetivo
principal de implementar herramientas, como parámetros de
transformación, para compatibilizar la Geoinformación
generada en el sistema PSAD56 con el sistema SIRGAS95.
Parámetros de Transformación Nacionales entre los sistemas
PSAD56 y SIRGAS95 (WGS 84)
Traslación en X = -60.310 m
Traslación en Y = +245.935 m
Traslación en Z = +31.008 m
Rotación en X = -12.324 ”
Rotación en Y = -3.755 ”
Rotación en Z = +7.370 ”
Diferencia de Escala = 0.447
ppm
USO EN ESCALAS 1:25000 Y MENORES
Conclusiones:
 SIRGAS engloba todas las actividades necesarias para
establecer una estructura geodésica moderna en el
continente, compatible con las precisiones de las técnicas
disponibles actualmente.
 La adopción de un sistema geocéntrico basado en ITRF
garantiza que SIRGAS continuará siempre actualizado, de
acuerdo con los requerimientos de georeferenciación del
nuevo milenio.
 Actualmente, WGS 84 es considerado coincidente con ITRF
resultados GPS automáticamente referidos a
SIRGAS 2000.
 El Ecuador a través del IGM está
participando activamente en todas las
actividades relacionadas con la definición y
materialización del sistema de referencia,
SIRGAS, y actualmente, está en una etapa de
transición para la adopción oficial de
SIRGAS
como
Sistema
Espacial
de
Referencia del País
Consecuencias de usar sistemas de referencia
que no son consistentes !
Fuente: www.sirgas.org (Boletin No. 8
Presentación: Luiz Paulo Souto Fortes)
Gracias
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PROYECTO SIRGAS