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1 Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales INETER Dirección General de Geodesia y Cartografía Abril del 2009 SDT-DD-Tx51 No.02001704 Informe Técnico Título INFORME TÉCNICO DE DENSIFICACIÓN GEODÉSICA Organización Dirección General de Geodesia y Cartografía Tema Georreferenciaciòn ( Control Planimètrico y Altimétrico) Clase Documentos Técnico Nivel 51 Versión 1.0 Publicado Abril del 2009 Lugar UNAN - Managua Preparado por la brigada de campo de la Dirección de Geodesia de la Dirección General de Geodesia y Cartografía del Instituto Nicaragüense de Estudios territoriales (INETER).

Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales INETER tecnicos/Informe técnico de... · 1 Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales INETER Dirección General de Geodesia

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Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales INETER

Dirección General de Geodesia y Cartografía Abril del 2009

SDT-DD-Tx51 No.02001704 Informe Técnico

Título INFORME TÉCNICO DE DENSIFICACIÓN GEODÉSICA Organización Dirección General de Geodesia y Cartografía Tema Georreferenciaciòn ( Control Planimètrico y Altimétrico) Clase Documentos Técnico Nivel 51 Versión 1.0 Publicado Abril del 2009 Lugar UNAN - Managua

Preparado por la brigada de campo de la Dirección de Geodesia de la Dirección General de Geodesia y Cartografía del Instituto Nicaragüense de Estudios territoriales (INETER).

2 1. Antecedente El Centro de Investigación Geocientìfica (CIGEO), de la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN), de manera oficial solicitó a la Dirección Ejecutiva del INETER, el control plani.altimètrico de dos puntos ubicados en los terrenos de la Universidad. Para atender esta solicitud del CIGEO, la Dirección Ejecutiva del INETER instruyó a la Dirección General de Geodesia y Cartografía, realizar los contactos necesarios, a fin de cumplir con este compromiso. El CIGEO asumió el compromiso de la construcción e instalación de un monumento con las características técnicas indicadas por la Dirección de Geodesia, a este punto se le denominó CIGEO1. Un segundo punto no fue necesario construirlo, dado que este existía en los terrenos de la UNAN. En la parte superior de este último punto o monumento, donde se encuentra empotrada una chapa metálica, se lee la leyenda “PRODEP”. De esta manera quedaron identificados ambos puntos. 2. Método de trabajo Para cumplir con la actividad de densificación geodésica en la zona del proyecto del CIGEO, en los terrenos de la UNAN, el procedimiento en general siguió la secuencia de operaciones que a continuación se definen: Densificación Geodésica 2.1 Diseño de red 2.1.1 Consideración técnica. 2.2 Observaciones geodésicas con GPS 2.2.1 Proceso de medición 2.2.2 Nivelación geométrica 3. Resultados 3.1 Control de calidad 3.2 Proceso de ajuste de red GPS y cálculo 3.3 Proceso de ajuste de nivelación geométrica 4. Personal técnico participante 6. Anexos

32.1 Diseño de red 2.1.1Consideración técnica. La meta de este proyecto, era dar control geodésico a dos puntos ubicados en los terrenos de la UNAN - Managua, para lo cual se consideró hacer una red de puntos en los que estuvieran incluidos los puntos de interés. Por lo tanto, la red se formó con los puntos CIGEO1, PRODEP y los puntos que pertenecen a la Red Geodèsica Nacional: 2952-III-3 y 2952-III-12, los cuales fueron las bases que sirvieron de apoyo para hacer el control buscado. El punto 2952-III-3 se localiza en la intersecciòn de la 35 avenida y la carretera sur, o sea el km 5 carretera sur, y el punto 2952-III-12 que se localiza al norte de la Catedral de Managua. 2.2 Observaciones geodèsicas 2.2.1 Proceso de medición con GPS Para realizar este trabajo, Se utilizaron cuatro equipos GPS, de orden geodésico, 4700 y 4800, de doble frecuencia L1 Y L2, marca TRIMBLE. Las sesiones tuvieron un tiempo mínimo de observación de 2 horas.. Estas observaciones se iniciaron simultáneamente con periodos de tiempos iguales, el tipo de medición fue el estático, de almacenamiento de datos de 15 segundos. El procesamiento y el ajuste de la red de los datos geoespaciales se hicieron con el Software Trimble Geomatics Office V.1.62, fijando en todos los casos las ambigüedades. Tipo de solución final = L1 Fija o Fija Libre de iono, sin periféricos. Sus resultados fueron óptimos apoyándose en el marco de referencia local. Las Coordenadas Planas, se obtuvieron en el Sistema de Proyección UTM WGS-84. Se confeccionaron las descripciones de cada punto, las cuales aparecen en los anexos, así como fotografías de los mismos en donde constan sus condiciones físicas a la fecha.

4 2.2.1.1 Esquema de Red GPS para el trabajo de CIGEO

2.2.2 Nivelación geométrica Se diseñó un itinerario de nivelación que partió del BM 2952-3-176 ubicado en los Ladinos, al sur de Managua, y finalizó en el BM M-2-1, que se localiza en una esquina de los semáforos de Telcor de Villa Fontana. De esta forma durante el recorrido del itinerario, se pasaron controlando los puntos PRODEP y CIGEO1. El itinerario de nivelación fue de 3.5 Km. Se utilizó el procedimiento de nivelación geométrica, con doble puesta del instrumento con lecturas mayores a 0.30 m. y menores a 2.70 m. para evitar la influencia de la refracción y el movimiento ocasionado por el viento respectivamente. Estas especificaciones son las exigidas para un levantamiento altimétrico de Cuarto Orden. Se utilizó para el transporte de cota, un nivel modelo Nak2, un trípode de patas fijo, dos estadías con sus respectivos soportes, equipos todos de fabricación suiza marca Wild. Las lecturas y observaciones fueron hechas acorde a la norma técnica específica para el proceso de la densificación geodésica en la UNAN – Managua.

5 2.2.2.1 Esquema del Itinerario de Nivelación del Trabajo de CIGEO.

3. Resultados 3.1 Control de calidad El programa utilizado es el Trimble Geomatic Office V1.62, cada línea base procesada no fue salvada si no cumplía con los parámetros de procesamiento establecidos previamente. Todas las líneas bases procesadas pasaron los parámetros descritos a continuación:

• Razón de varianza > 1.5 • Varianza de Referencia ≤ 5.0 • Error medio cuadrático < 0.03 m • Corrección de troposfera (modelo) = Saastamoinnen • Tipo de solución final = L1 Fija o Fija Libre de iono • Efemérides = traspasadas.

6Cada ajuste que se realizó a la red, no fue salvado mientras no cumpliera con las especificaciones para ajuste de red siguientes:

• Factor de referencia aproximadamente 1 • Pasar la prueba del Chi Cuadrado (95% de confiabilidad) • Elipses de error menor de 5 cm • No deben de haber residuales (Gráfica de histograma de residuales

normalizados) fuera del valor del Tau crítico. • No existan periféricos (errores demasiado grandes, equivocaciones) • Líneas bases cumplan con la precisión deseada para la red (1:500,000)

3.2 Proceso de ajuste de red GPS y cálculo Para el cómputo post-procesamiento de los datos geoespaciales GPS, se utilizó el Programa Trimble Geomatic Office Versión 1.62. Cada línea base procesada y ajustada se salvó cumpliendo los parámetros de calidad previamente establecidos. El siguiente informe muestra los resultados del procesamiento y ajuste de la Red Geodésica.

Informe de ajuste de redes

Proyecto : CIGEO Nombre del usuario Win Fecha y hora 03:38:11 p.m.

15/04/2009 Sistema de coordenadas UTM Zona 16 North

Datum del proyecto WGS 1984

Datum vertical Modelo geoidal EGM2008 (Global) 2.5x2.5 grid

Unidades coordenadas Metros

Unidades de distancia Metros

Unidades de altura Metros

Configs estilo ajuste - Límites del 95% de confianza Tolerancias residual A iteraciones finales : 0.000010mLímite de convergencia final : 0.005000m

7Presentación de covarianzas Horizontal Error lineal propagado [E] : U.S. Término constante [C] : 0.00000000mEscala en error lineal [S] : 1.96 Tridimensional Error lineal propagado [E] : U.S. Término constante [C] : 0.00000000mEscala en error lineal [S] : 1.96 Se han usado errores de elevación en los cálculos. Controles ajuste Calcular correlaciones para el geoide : FalsoAjuste horizontal y vertical realizado Errores de instalación GPS Error en altura de antena : 0.002mError de centrado : 0.003m

Resumen estadístico Ajuste logrado en 1 iteración(es) Factor de referencia de la red : 1.04 Prueba Chi cuadrado(α=95%) : PASOGrados de libertad : 10.00Estadística de observaciones GPS Factor de referencia : 1.04 Número de redundancia (r) : 10.00Estadísticas individuales de observación GPS

ID observación Factor de referencia Número de redundancia

LB1 0.39 1.79

LB2 1.57 2.06

LB3 0.32 1.21

LB4 1.47 2.00

LB5 0.42 1.62

LB6 0.80 1.31

8Estadística de modelo geoidal Factor de referencia : 1.00Número de redundancia (r) : 0.00Estrategias de ponderación Observaciones GPS Escalar alternativo aplicado a todas las observaciones Escalar : 3.66 Observaciones del geoide Escalar alternativo aplicado a todas las observaciones Escalar : 1.00

Coordenadas ajustadas Ajuste realizado en WGS-84 Número de puntos : 4Número de puntos de control fijos : 2Sólo horizontal y altura : 2Coordenadas de cuadrícula ajustadas Se informa sobre errores utilizando 1.96σ.

Nombre punto Norte Error

N Este Error E Elevación Error

e Fijo

2952-III-3 1341866.119m 0.000m 575381.252m 0.000m 106.418m 0.159m N E a

CIGEO1 1338777.751m 0.010m 579314.793m 0.010m 178.840m 0.160m

PRODEP 1338155.335m 0.010m 579478.965m 0.011m 212.072m 0.160m

2952-III-12 1341481.675m 0.000m 579811.186m 0.000m 92.431m 0.159m N E a

Coordenadas geodésicas ajustadas Se informa sobre errores utilizando 1.96σ.

Nombre punto Latitud Error

N Longitud Error E Altura error a Fijo

2952-III-3 12°08'15.39390"N 0.000m 86°18'25.90480"O 0.000m 110.806m 0.000m

Lat Long

a

CIGEO1 12°06'34.52343"N 0.010m 86°16'16.03823"O 0.010m 183.404m 0.020m

PRODEP 12°06'14.24745"N 0.010m 86°16'10.66233"O 0.011m 216.651m 0.020m

2952-III-12 12°08'02.50160"N 0.000m 86°15'59.37660"O 0.000m 96.984m 0.000m

Lat Long

a

9Incrementos de coordenadas

Nombre punto ∆Norte ∆Este ∆Elevación ∆Altura ∆Separación geoidal

2952-III-3 0.000m 0.000m 0.000m 0.000m 0.000m

CIGEO1 0.000m 0.000m 0.000m 0.000m 0.000m

PRODEP 0.000m 0.000m 0.000m 0.000m 0.000m

2952-III-12 0.000m 0.000m 0.000m 0.000m 0.000m

Comparaciones de coordenadas de control Los valores que se muestran son coord de control menos coord ajustadas.

Nombre punto ∆Norte ∆Este ∆Elevación ∆Altura

2952-III-3 N/D N/D N/D N/D

2952-III-12 N/D N/D N/D N/D

Observaciones ajustadas Ajuste realizado en WGS-84 Observaciones GPS Grupo de transformación GPS: <Valor por defecto GPS>

Número de observaciones : 6 Número de periféricos : 0 Ajuste de observación (Tau crítico = 2.57). Los periféricos están en rojo.

Obs. ID

Desde pto Al pto. Observación

Error a posteriori

(1.96σ) Residual Típ.

Residual

LB2 2952-III-3 PRODEP Ac. 132°18'31.9826" 0°00'00.3489" -

0°00'00.0614" -0.26

∆H. 105.845m 0.020m -0.056m -1.79

Dist. 5530.019m 0.009m -0.010m -1.77

LB4 2952-III-12

2952-III-3 Ac. 275°06'51.5557" 0°00'00.3938" 0°00'00.3687" 1.77

∆H. 13.822m 0.000m 0.042m 1.67

Dist. 4448.033m 0.009m -0.004m -0.73

LB6 2952-III-12 PRODEP Ac. 185°51'28.0069" 0°00'00.5407" -

0°00'00.1122" -0.45

∆H. 119.667m 0.020m 0.007m 0.77

Rotación de acimut : 0°00'00.8114" (1.96σ) : 0°00'00.3938"Escala red : 1.00000030 (1.96σ) : 0.00000206

10 Dist. 3343.965m 0.008m 0.003m 0.81

LB5 2952-III-12 CIGEO1 Ac. 190°33'24.8964" 0°00'00.6868" -

0°00'00.1176" -0.31

∆H. 86.420m 0.020m 0.007m 0.55

Dist. 2749.996m 0.008m 0.001m 0.20

LB1 2952-III-3 CIGEO1 Ac. 128°16'56.9672" 0°00'00.3666" 0°00'00.0745" 0.38

∆H. 72.598m 0.020m -0.009m -0.53

Dist. 5002.708m 0.009m -0.001m -0.17

LB3 CIGEO1 PRODEP Ac. 165°22'37.4112" 0°00'02.8461" 0°00'00.1785" 0.14

∆H. 33.247m 0.020m 0.001m 0.10

Dist. 643.911m 0.008m 0.002m 0.46

Observaciones del geoide Número de observaciones : 4 Número de periféricos : 0 Ajuste de observación (Tau crítico = 2.57). Los periféricos están en rojo.

ID observación Nombre punto Separación Error a posteriori (1.96σ) Residual Tipificado

Residual

AG9 2952-III-3 4.388m 0.159m 0.000m 0.00

AG10 CIGEO1 4.564m 0.159m 0.000m 0.00

AG11 PRODEP 4.579m 0.159m 0.000m 0.00

AG12 2952-III-12 4.553m 0.159m 0.000m 0.00

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Histogramas de residuales normalizadas

12Elipses de error de un punto

2952-III-3 CIGEO1 PRODEP

Tamaño de marca: 0.0100m Escalar bivariado horizontal: 2.45σ Escalar univariado vertical: 1.96σ

2952-III-12

Tamaño de marca: 0.0100m Escalar bivariado horizontal: 2.45σ Escalar univariado vertical: 1.96σ

Términos de covarianza

Ajuste realizado en WGS-84

Desde punto Al punto Componentes

Error a posteriori

(1.96σ)

Precisión horiz.

(Razón)

Precisión 3D

(Razón)

2952-III-3 CIGEO1 Ac. 128°16'56.1558" 0°00'00.3994" 1:485601 1:485601

∆H. 72.598m 0.020m

∆Elev. 72.421m 0.225m

Dist. 5002.707m 0.010m

2952-III-3 PRODEP Ac. 132°18'31.1712" 0°00'00.4021" 1:518149 1:518149

∆H. 105.845m 0.020m

∆Elev. 105.654m 0.225m

Dist. 5530.017m 0.011m

2952-III-3 2952-III-12

Ac. 95°06'19.9397" 0°00'00.0000" 1:0 1:0

13

∆H. -13.822m 0.000m

∆Elev. -13.988m 0.225m

Dist. 4448.032m 0.000m

CIGEO1 PRODEP Ac. 165°22'36.5998" 0°00'02.8734" 1:81210 1:81210

∆H. 33.247m 0.020m

∆Elev. 33.233m 0.226m

Dist. 643.911m 0.008m

CIGEO1 2952-III-12 Ac. 10°33'20.5862" 0°00'00.7826" 1:288113 1:288113

∆H. -86.420m 0.020m

∆Elev. -86.409m 0.225m

Dist. 2749.995m 0.010m

PRODEP 2952-III-12 Ac. 5°51'24.8262" 0°00'00.6741" 1:317896 1:317896

∆H. -119.667m 0.020m

∆Elev. -119.642m 0.225m

Dist. 3343.964m 0.011m

143.2.1 Esquema de Red del Trabajo de CIGEO generado por el programa

TRIMBLE.

INFORME DE AJUSTE DE NIVELACIÒN GEOMÈTRICA 3.3 Proceso de ajuste de Nivelación Geométrica La red se ajustó por el método de mínimos cuadrados, mediante el programa GeoDEM 2.0. La tabla de datos de entrada para el programa se muestra continuación

No. i No. J Delta Elev ID1 ID2 1 2 -60.188 BM_29523-176 PRODEP 2 3 -33.148 PRODEP CIGEO1 3 4 -0.504 CIGEO1 BM_M21 1 0 271.645 BM_29523-176 4 0 177.8136 BM_M21 1 271.645 2 211.4614 3 178.3154 4 177.8136

15 El resultado del ajuste indica el RMSE de 0.0035 m. que satisface plenamente las exigencias para el tipo de nivelación efectuada.

1 2 3 4 5 Identific. Pto. No Elev_Aprox Elev_Ajustada Notas

BM 2953-3-176 1 271.645 271.645 Marca fija PRODEP 2 211.4614 211.4599 CIGEO 1 3 178.3154 178.3147 BM M 21 4 177.8136 177.8136 Marca fija

RMSE= 0.0035

4. Personal técnico participante Para la ejecución de esta actividad técnica, se conformó una brigada de campo de la Dirección de Geodesia integrada por seis personas, cinco técnicos geodestas y un conductor de transporte liviano. El personal de campo es el siguiente: Leonel Reina Sobalvarro Jefe de brigada. Elkin Bustos Guadamuz Tècnico Geodesta Guillermo Canales Diaz Tècnico Geodesta Misael Urroz Coronado Tècnico Geodesta Francisco Hernàndez Lòpez Tècnico Geodesta Yeral Arriaza Lòpez Conductor

16 6. Anexos 6.1 Fotografías y descripciones de las estaciones geodésicas . Estación CIGEO 1, vista de norte a sur Estación CIGEO 1, vista en planta.

17 Estación PRODEP, vista de sur a norte. Estación PRODEP, vista en planta

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