Universidad Nacional Agraria La MolinaFacultad De Ingeniera Agrcola
TOPOGRAFA II POSICIONAMIENTO DE PUNTOS CON RECEPTORES GPS-GEODSICOS
GRUPO N:04
INTEGRANTE: ARVALO BRAVO LEANDRO.PROFESOR: ING. JOSE ARAPA
POSICIONAMIENTO DE PUNTOS CON RECEPTORES GPS-GEODSICOSIntroduccin Actualmente nuestra curso de topografa II ha incorporado a la enseanza temas relacionados con geodesia geomtrica, el posicionamiento de puntos topogrficos y geodsicos, con la utilizacin de receptores de Sistema Global de Navegacin por Satlite (GNSS), ms conocidos como Sistemas de Posicionamiento Global (GPS), usando conceptos relacionados con esta disciplina un poco desconocidas por muchos profesionales de ingeniera motivo por el cual nuestra rea acadmica de Topografa y Geodesia ofrece en su programa de prcticas un levantamiento topogrfico con receptores GPS- geodsicos.
Objetivos1. Capacitar al alumno en el manejo y uso de receptores GPS-navegadores para su utilizacin en el posicionamiento: funciones y tcnicas de marcacin, edicin y seleccin de posiciones (waiponts), con evaluacin y control.2. configurar el base para el levantamiento a tiempo estatico.3. Capacitar al alumno en el levantamiento de una red de puntos con control geodsico, mediante receptores GPS. Geodsicos3. realizar los ajustes en el procesamiento de datos para una mejor variacin en la precisin del levantamiento geodsico4. realizar los reportes en diferentes coordenadas (geogrficas,utm,pasad 56),para los diferentes tipos de localizaciones .
I. MATERIALES Y EQUIPOS
Receptor GPS-Geodsico. 1 colectora de datos. Trpode. Wincha. 1 libreta de campo.
TRABAJO DE CAMPO1. estacionamiento del receptor base en el hito geodsico Medir la altura instrumental inclinada y registrarla en una libreta de campo para ingresarla en post-proceso. encendido del receptor presionando el botn superior izquierdo por un tiempo de 1 a 5 segundos, aparecer una luz roja continua y luego luces verdes intermitentes indicando el nmero de satlites participantes en esta ovacin (se requiere un mnimo de 4 satlites) opcionalmente conectar la colectora de datos y a travs de esta ingresar la altura instrumental (o adicionar este dato en el post-proceso) y tambin opcionalmente desde esta colectora hacer la apertura de registro de datos, presionando el botn inferior izquierdo del receptor por un tiempo de 1 a 5 minutos hasta aparecer una luz verde, seal de registro de datosPROCESAMIENTO DE DATOSLa compensacin de las observaciones GPS se ha planteado en diferentes programas con parametrizaciones Ms o menos complejas. Estas van desde el simple promedio de coordenadas o componentes vectoriales hasta Determinacin de parmetros ligados a la ionosfera y/o la troposfera y algunas constantes instrumentales. Algunos programas cientficos incluyen el mejoramiento orbital.Desde el punto de vista prctico, los receptores ms simples poseen programas que permiten solo un promedio de las coordenadas instantneas. Una etapa ms rica en informacin es aquella en el que las componentes vectoriales son calculadas a partir del conjunto de las observaciones de una lnea en la que se incluye adems la matriz de varianza covarianza de las componentes del vector.Los programas ms complejos tratan simultneamente todos los vectores de una sesin y calculan la matriz de varianza covarianza entre todas las componentes vectoriales y en general entre estas y las ambigedades determinadas. El uso del programa de compensacin adecuado permite obtener el ptimo resultado de las observaciones efectuadas.Los Siguientes Pasos Para Una Configuracin Del Software1. transferencia de datos de los puntos levantados del receptor a su pc a travs del programa PDUP (bajada de datos)2. el procesamiento de datos se realiza mediante el programa TOPCON TOOL.3. En el clculo de datos se podr mostrar: coordenadas geogrficas, proyecciones, datum de trabajo, azimutes, distancia entre puntos, as como diferentes procesos, de ajuste de red y de errores por mnimos cuadrados.4. Reporte de resultados: disear la pgina de presentacin de resultados con la informacin necesaria para el usuario.
DATOS TOMADOS DE LA LIBRETA DE CAMPO.Facultad Ingeniera AgrcolaCerroEstacin Meteorolgica
Brigada 01Brigada 02Brigada 03
Altura de instrumento=1.069mAltura de instrumento=1.364mAltura de instrumento=1.065m
Observaciones Gps =5Glonass=2ObservacionesGps=4Glonass=ObservacionesGps=Glonass
Tiempo de inicio :12.34 amTiempo de inicio:12.40 pmTiempo de inicio:2.13 pm
Tiempo de apagado:2.34 pmTiempo de apagado:1.00pmTiempo de apagado:2.33pm
Tiempo de duracin:2.00hrsTiempo de duracin:0.20minutos Tiempo de duracin:0.30minutos
Configuracin de trabajo
1. procesamiento de datos sin modificar Abriremos el software tocon tool, como no contamos con la licencia y como nuestro trabajo es de 3 puntos geodsicos desarrollaremos un demo.
Ver datosUna vez que el trabajo tenga datos, las visiones proporcionan un interface para editar y procesar los datos
Vista de las ocupacionesClic en el botn occupation o bien en la barra de herramientas o bien en occupation bien para desplegar la representacin grfica de las ocupaciones de trabajo
Generando reportes de ajustes Para crear un reporte de ajuste, elija reporte ajustamiento .El visualizador de reportes de topcon tools muestra el reporte de ajuste por defecto, listando la siguiente informacin.1. informacin del trabajo, incluyendo sumario del proyecto y sumario de ajuste 2. Observaciones GPS usadas 3. residuales de observaciones GPS4. puntos de control5. puntos ajustados
Ubicacin del proyecto:Project Summary
Project name: amel arteaga colonia.ttp
Surveyor: brigada 01
Comment: posicionamiento geodesico
Linear unit: Meters
Projection: UTMSouth-Zone_18 : 78W to 72W
Geoid:
Adjustment Summary
Se trabaj sin adherir algn geoide
Punto base facultad ingeniera agrcola-
Control Points
Name Latitude Longitude Elevation (Datum) (m) Code
FIA1204'51.63280S7656'58.12560W235.613
Project Summary
Project name: amel arteaga colonia.ttp Surveyor: brigada 01 Comment: posicionamiento geodesico Linear unit: Meters
GPS Observations
Name dN (m) dE (m) dHt (m) Horizontal Precision (m) Vertical Precision (m)
cerro-esta.meteor358.688984.074-5.3450.0020.003
cerro-fia 494.764-133.786-15.3010.0020.003
estac.meteoro-fia136.082-1117.867-9.9730.0010.002
Los deltas dN(m) y dE(m) son las distancias que existen desde un punto base hacia otro punto ,los signos negativos solo nos indican distancia de referencia de izquierda a derecha o si es que esta abajo o arriba desde un eje de coordenadas (N,E).La precisin horizontal y precisin vertical para trabajos topogrficos como levantamientos topogrficos y edificaciones se encuentra dentro del error relativo.Coordenadas utm
Project Summary
Project name: amel arteaga colonia.ttp
Surveyor: brigada 01
Comment: posicionamiento geodesico
Linear unit: Meters
Projection: UTMSouth-Zone_18 : 78W to 72W
Geoid:
Points
Name Grid Northing (m) Grid Easting (m) Elevation (m) Code
CERRO8663238287941.21250.914
ESTAC.METEORO8663596.7288925.28245.569
FIA8663732.8287807.42235.613
2. Definiendo como base fia y modificando los satlites y los ajustes necesarios-Clic en el botn occupation o bien en la barra de herramientas o bien en occupation bien para desplegar la representacin grfica de las ocupaciones de trabajo Clic en el botn + 0 - para ir al siguiente punto y mostrar el receptor individual con las pocas de los satlites y habilitar o deshabilitar los datos usados en las observaciones de los satlites usando clic derecho en el men .El color de los satlites siempre indica diferentes satlites Seleccione un satlite entero para ver las pocas Arrastre una caja y seleccione una parte de las pocas Arrastre una caja y seleccione algunos intervalos para todos los satlites
Project Report
Project name: amel arteaga colonia.ttp Project folder: C:\Users\Usuario\TopconTools\Jobs Creation time: 27/05/2014 18:21:50 Created by: brigada 01 Comment: posicionamiento geodesico Linear unit: Meters Angular unit: DMS Projection: UTMSouth-Zone_18 : 78W to 72W Datum: WGS84 Geoid: Punto de control FIAControl Points
Name Grid Northing (m) Grid Easting (m) Elevation (m) Code
FIA 8663732.759 287807.422 235.613
GPS Obs Report
Name dN (m) dE (m) dHt (m) Horizontal Precision (m) Vertical Precision (m)
CERROESTAC.METEORO358.679984.084-5.330.0010.002
CERROFIA494.761-133.781-15.3010.0010.001
ESTAC.METEOROFIA136.08-1117.865-9.9710.0010.002
La precisin horizontal y precisin vertical disminuye ya que ahora se realiz los ajustes deshabilitando los satlites de corta duracin.
Point Summary Report
Name Grid Northing (m) Grid Easting (m) Elevation (m) Code
CERRO 8663237.998 287941.203 250.914
ESTAC.METEORO 8663596.678 288925.287 245.584
FIA 8663732.759 287807.422 235.613
Coordenadas geogrficasProject name: amel arteaga colonia.ttp Project folder: C:\Users\Usuario\TopconTools\Jobs Creation time: 27/05/2014 18:21:50 Created by: brigada 01 Comment: posicionamiento geodesico Linear unit: Meters Angular unit: DMS Projection: UTMSouth-Zone_18 : 78W to 72W Datum: PROV56_9 Geoid:
Control Points
Name Latitude Longitude Ell.Height (m) Code
FIA 1204'39.19570S 7656'50.44553W 137.606
Point Summary Report
Name Latitude Longitude Ell.Height (m) Code
CERRO 1204'55.32480S 7656'46.13915W 152.882
ESTAC.METEORO 1204'43.88159S 7656'13.52100W 147.608
FIA 1204'39.19570S 7656'50.44553W 137.606
Localization Points Report
WGS Point Local Point Use N Residual (m) E Residual (m) Ht Residual (m)
no data met
3. definiendo como base fia y cerro-Tenemos como base 2 puntos se espera un mejor ajuste y mejor precisin ya que a partir de estos 2 puntos se pueden generar miles de puntos geodsicos con mejor precisin , todo esto a que se trabaj en tiempo esttico para luego un procesamiento ya juste de datos
Project Summary
Project name: arteaga colonia.ttp Surveyor: brigada 01 Comment: posicionamineto geodesico Linear unit: Meters Projection: UTMSouth-Zone_18 : 78W to 72W Geoid: Adjustment Summary
Teniendo como base fia y cerro Control Points
Name Grid Northing (m) Grid Easting (m) Elevation (m) Code
fia 8664101.263 288028.520 137.606
cerro 8663606.500 288162.291 152.854
Project Report
Project name: arteaga colonia.ttp
Project folder: C:\Users\Usuario\TopconTools\Jobs
Creation time: 27/05/2014 15:45:41
Created by: brigada 01
Comment: posicionamineto geodesico
Linear unit: Meters
Angular unit: DMS
Projection: UTMSouth-Zone_18: 78W to 72W
Datum: PROV56_9
Geoid:
Point Summary Report
Name Grid Northing (m) Grid Easting (m) Elevation (m) Code
fia 8664101.263 288028.520 137.606
cerro 8663606.500 288162.291 152.854
Estac.meteoro 8663965.176 289146.392 147.609
GPS Obs Report
Name dN (m) dE (m) dHt (m) Horizontal Precision (m) Vertical Precision (m)
fia-cerro -494.772 133.779 15.280 0.001 0.001
fia-estac.meteoro -136.085 1117.880 10.002 0.001 0.001
cerro-est.meteoro 358.685 984.092 -5.276 0.003 0.004
Coordenadas utm
Project name: arteaga colonia.ttp
Project folder: C:\Users\Usuario\TopconTools\Jobs
Creation time: 27/05/2014 15:45:41
Created by: brigada 01
Comment: posicionamineto geodesico
Linear unit: Meters
Angular unit: DMS
Projection: UTMSouth-Zone_18: 78W to 72W
Datum: WGS84
Geoid:
Point Summary Report
Name Grid Northing (m) Grid Easting (m) Elevation (m) Code
fia8663732.8287807.42235.613
cerro8663238287941.19250.886
Estac.meteoro8663596.7288925.28245.585
GPS Obs Report
Name dN (m) dE (m) dHt (m) Horizontal Precision (m) Vertical Precision (m)
fiacerro-494.763133.77815.3050.0010.001
fia_estac.meteoro-136.08 1117.864 9.970.0010.001
cerro_estac.meteoro358.681984.078-5.3330.0030.004
Observamos que hay una mejor variacin en la precisin horizontal y precisin vertical tomando como 2 estaciones como base y deshabilitando los satlites de poca duracin se hace un mejor ajuste y en tan solo cerca de 1 hora y media que dur el trabajo de campo, realizando un trabajo aceptable para fines de levantamiento topogrficos e ingenieriles
Coordenadas geograficas
Point Summary Report
Name Latitude Longitude Elevation (Datum) (m) Code
fia 1204'51.63280S 7656'58.12560W 235.613
cerro 1205'07.76165S 7656'53.81950W 250.886
Estac.meteoro 1204'56.31896S 7656'21.20002W 245.585
II. DISCUSIN DE RESULTADOS Para la prctica de Posicionamiento de puntos en campo se estacion el receptor base en el hito geodsico (ubicado frente a la facultad de Agrcola) y el receptor mvil en cada vrtice del terreno elegido.La brigada estaba conformada por 4 integrantes y estaba asignado el posicionamiento de un punto por persona. Sin embargo al procesar los datos slo se obtiene informacin del punto base y de los puntos 1 y 3. Esto se debe a que con los puntos 2 y 4 no se ha seguido el procedimiento indicado para que queden grabados, en el receptor mvil, como los otros dos ya mencionados.
Durante el procesamiento de datos, pudimos observar el tiempo de duracin del receptor en cada punto. En unos de nuestros puntos haba un tiempo de duracin de 3 horas aproximadamente. El tiempo recomendable de grabacin era el de 20 minutos, al estar mayor tiempo se debern eliminar mayor cantidad de segmentos fragmentados de todos los satlites captados. Este tiempo de duracin de 3 horas es el probable causante de que solo hayan podido ser grabados dos de nuestros cuatro puntos, ya que esto quiere decir que el equipo segua encendido desde el trabajo anterior de otra brigada y que al encender nosotros el equipo; en realidad lo estbamos apagando y/o grabando.III. CONCLUSIONES El mal manejo del receptor geodsico no es el nico factor que produce errores en el posicionamiento, sino tambin el sobrepasar el tiempo adecuado de grabacin; ya que se acumula un mayor error. Esto qued demostrado en los reportes. El tiempo de grabacin de cada punto fue de 10 minutos, pero debera establecerse un mayor tiempo, ya que de esta manera la precisin del posicionamiento de cada punto ser ms precisa y se reducir la desviacin que se genera en cada punto.
Los receptores geodsicos sirven para realizar levantamientos topogrficos ya que se caracterizan porque permiten determinar coordenadas geodsicas de precisin de un punto sobre la tierra, con una precisin milimtrica o centimtrica en la planimetra y de varios centmetros en la altimetra.
Recomendaciones.1- la elevacin de la mscara se refiere a la menor elevacin en grados, a la que un receptor pueda seguir en un satlite. Se fija normalmente un cielo despejado sobre los 10 desde el horizonte paraEvitar los efectos atmosfricos y la interferencia causados por objetos cercanos y los efectos demulti trayectoria de la onda, aunque la elevacin de la mscara standard es de 15.
2. El uso de GPS no es recomendable en las zonas urbanas, debido a las interferencias como: Las instalaciones elctricas (cables de alta tensin y transformadores) Las superficies reflectoras de la seal a menos de 50 metros de la estacin (como espejosde agua, estructuras metlicas, techos planos metlicos, edificios); ya que estos provocanel efecto multi trayectoria de la onda. Las antenas de telecomunicacin (radio, televisin, telfono,