TABLA DE CONTENIDO

Prólogo

introducción

Capítulo I Sistemas de Coordenadas en Geodesia Geométrica 11

1.1. Algunos referentes históricos en la Geodesia Nacional 131.2. -•' Geodesia Geométrica 161.2.1':-.. Geoide 161.3. a Elipsoide 171.4. Coordenadas Geodésicas 181.5. Elipse Meridiana 191.6. Coordenadas en la Elipse Meridiana 211.7. Coordenadas del elipsoide 231.8. Problema inverso de coordenadas geodésicas 241.8.1. Problema inverso sin iterar (solución exacta) 25.,8.2. Problema inverso con iteraciones altura cero 261.8.3. Problema inverso con iteraciones normal igual al semieje mayor 271.9. Radios de Curvatura 27

.$É-'

Capítuío li Dátum y transformación de dáíum X 31

2.1. Dátum Geodésico *'* „. 332.1.1. Dátum Bogotá y Red Arenas + 332.1.2. Dátum WGS84 y la RED MAGNA 352.1.3. Comparación entre los dátum WGS84 y Bogotá f 372.2. Deflexión de la vertical 382.3. Transformación de dáturn 392.4. Transformación de ios Siete Parámetros 402.5. Transformación de Moiodensky - Badekas 422.6. Método de Moiodensky 422.7. Ejercicios 43

Capítulo II! Proyecciones Cartográficas 45

3.1. Proyecciones Cartográficas 473.2. Proyección Transversa de Mercator. Gauss- Krüger 563.2.1. Problema Directo 583.2.2. Problema Inverso 603.3. Proyección UTM 623.3.1. Problema Directo 643.3.2. Problema Inverso 653.4. Proyección Mercaíor 673.5. Clasificación de la cartografía colombiana 703.5.1. Carta náutica 713.5.2. Clasificación Internacional de las Cartas Náuticas 713.5.3. Clasificación Nacional de las Cartas Náuticas 723.5.4. Carta Náutica Electrónica { ENC - Electronic Nautical Chart) 753.5.5. Corrección y Actualización de las Cartas Náuticas 76

Ejercicios 77

Capítulo IV Nivelación 79

Campo Gravitatorio Terrestre 81Ley de Gravitación Universal de Newton 81

4.1.2. Campo de Gravedad 814.2. Figura de la Tierra 824.2.1. Geoide 82

Modeío EGM96 854.2.3. Marea y dátums del Nivel del Agua 86

WGS84 y GRS80 87Fórmula internacional de gravedad 88Tipos de alturas 89Métodos de Nivelación 91Nivelación Geométrica 98

4.7.1. Instrumentos de Nivelación. Nivel Automático Análogo 99

4-7.2. Carteras de cálculo 994.7.3. Precisión en la toma de datos 1004.7.4. Nivelación Recíproca 1014.7.5. Nivelación No reciproca 1024.7.6. Error de cierre 1024.7.7. Topográfica o líneas cortas 1024.7.8. Geodésica o líneas largas 1024.8. Nivelación Trigonométrica Topográfica 1034.8.1. Instrumentos de Nivelación. Estación total 1054.9. Nivelación Barométrica 1074.9.1. Descripción del Método de Nivelación Barométrica Utilizando un Altímetro 1084.10. Hidrografía 1084.11. Trabajo de campo con el nivel análogo. Método Nivelación Geométrica 1104.11.1. Procedimiento 1104.11.2. Precisión en la toma de datos 1134.12. Trabajo de campo con Estación Total 1164.12.1. Diseño del ejercicio de aplicación 1164.12.2. Cálculos de los datos4.13. Ejercicios 120

Capítulo V Geodesia Satelitaf 123

5.1. Estructura y organización de la Geodesia en el Mundo 1255.2. Sistemas de Referencia y Marcos de Referencia 1265.2.1. Servicio Internacional de Rotación Terrestre (IERS) 1295.2.2. Técnicas de Medición y Posicionamiento de ICRF y ITRF 1325.3. Sistema de Tiempo 1365.3.1. Tiempo Atómico 1365.3.2. Tiempo dinámico 1375.3.3. Tiempo Universal Coordinado 1375.4. Sistemas GNSS 1385.4.1. Condiciones de los actuales sistemas GNSS 1385.4.2. Funcionamiento de un sistema GNSS 1395.4.3. Aplicaciones de los sistemas GNSS 1395.4.4. GNSS-1 1405.4.5. GNSS-2 1425.5. GPS 1425.5.1. Conceptos básicos del GPS 1425.5.2. Segmentos 1435.6. Estructura de la Señal (CÓDIGOS C/A, P) 1465.7. Cálculo de la posición de un satélite 1485.8. Correcciones y reducciones 1505.8.1. Efeqto rotación de la Tierra 1515.8.2. Efecto Relativista 1515.8.3. Refracción Troposférica (Refracción atmosférica, refracción troposférica, ionosférica) 1515.8.4. Refracción ionosférica 1525.8.5. Dilución de la precisión (Geometría de los Satélites) 1525.8.6. Efecto Muitipath 1535.8.7. Disponibilidad Selectiva 1545.9. Métodos de Posicionamienío 1545.9.1. Absoluto 1555.9.2. Diferencial 1555.9.3. Estático 1565.9.4. Reocupación o pseudoestáíico 1575.9.5. Cinemático 1575.9.6. Stop&Go 1575.9.7. Continuo 1575.9.8. DGPS 1575.10. Adquisición de datos GPS 1585.10.1. Conceptos Generales 1585.10.2. Receptores Geodésicos de 1 y 2 frecuencias 1595.10.3. Adquisición y procesamiento de datos 1595.11. Trabajo de campo de Nivelación con GPS 1605.11.1. Diseño del Ejercicio de aplicación 160

BIBLIOGRAFÍA 165

GLOSARIO 167

ACRÓNIMOS 171

Capítulo 1

figura 1.1.Figura 1.2.Figura 1.3.Figura 1.4.Figura 1.5.Figura 1.6.Figura.1.7.Figura 1.8.Figura" 1.9.a.Figura 1.10.Figura 1.11.

Figura 2.1.Figura 2-2.Figura 2 3.Figura 2 4.Figura 2 5.

Capítulo III

Figura 3.1.Figura 3.2.Figura 3.3.Figura 3.4.Figura 3.5.Figura 3.6.Figura 3.7.Figura 3.8.Figura 3.9.

Capitulo IV

Figura 4.1.Figura 4.2.Figura 4.3.Figura 4.4.Figura 4.5.Figura 4.6.Figura 4.7.Figura 4.8.Figura 4.9,Figura 4.10.Figura 4.11.Figura 4.12.Figura 4.13.Figura 4.14.Figura 4.15.Figura4.16.Figura4.17.Figura 4.18.

Capítulo V

Figura 5.1.Figura 5.2.Figura 5.3.Figura 5.4.Figura 5.5.Figura 5.6.Figura 5.7.Figura 5.8.Figura 5.9.

Geoide.Elipsoide, b. Elipse Meridiana, c. Vista superior, Circunferencia.Coordenadas Elipsoidales.Elipse Meridiana.Latitud Geodésica.Latitud Geocéntrica.Latitud Geocéntrica.Latitudes Geodésica, Geocéntrica y Paramétrica en el Elipsoide.Elipsoide. 1.9b. Vista superior. Circunferencia. 1.9c. Eüpse Meridiana.Secciones Normales Principales.Radios de curvatura en un azimut cualquiera y radio de curvatura promedio.

ARENA, Arco de triangulación Bogotá-Bucaramanga-Cúcula.Sistema MAGNA-SIRGAS. Red Básica GPS y estaciones de funcionamiento continuo a 2004.Deflexión de la vertical. _ /. -Transformación de Dátum.Pasos para la Transformación de Dátum.

Proyección Gauss Krüger.Superficies Curvilínea y plana en la Proyección Gauss - Krüger.Proyección UTM. Carta del Caribe colombiano.Elipsoide y Esfera de Revolución.Proyección Mercator, representación del meridiano central y la zona.Proyección Mercator, Paralelos y Meridianos.Proyección Mercator. Carta del Caribe colombiano.Cartas Costeras del Caribe.Cartas Costeras del Pacífico.

Distancia entre dos masas. Ley de Gravitación Universal.Geoide.Ondulación Geoidaí.Mareas.Superficies de referencia.Diferencias de nivel entre un punto A y un punto B.Ejemplo de nivelación desde un punto P hasta un punto Q.Esquema de un Nivel.Método de estaciones recíprocas.Nivelación Trigonométrica.Nivelación Trigonométrica. Corrección por altura de los instrumentos.Principio de Funcionamiento de un Distanciómetro.Estación Total South.Barómetro: Weaíher Bureau 720 - 920 mb.Medición de ia profundidad mediante ecosonda.Trabajo de campo en Nivelación geométrica.Detalle de las visuales a tener en cuenta para la aplicación de ía compensación en la cota.Trabajo de campo con la Estación Total,

••

Consejo Internacional para ia Ciencia.Estructura de los Sistemas y Marcos de Referencia a nivel Internacional y localEsquema del funcionamiento de VLBI.Estaciones VLBI.Ejemplo de una antena VLBI.Estaciones DORIS.Cronograrna organizativo de GNSS.Sistemas de Aumento Basados en Satélites.Constelación NAVSTAR.

1617192021222224252829

3436384041

575864676869707172

8'

90919899101103104105106108109111116119

125129133134134135140141143

Figura 5.10. Representación Simplificada de la Constelación GPS. 144Figura 5.11. Distribución de estaciones de seguimiento, segmento de control. 145Figura 5.12. Señales del sistema. 147Figura 5.13. Señales del sistema. 148Figura 5.14. Intersección de las señales GPS. 149Figura 5.15. DOP bajo. 153Figura 5.16. DOP alto. 153Figura 5.17. Posicionamienío Absoluto. 155Figura 5.18. Posicionamiento Diferencia!. 156Figura 5.19. Nivelación de un circuito. 161Figura 5.20. Especificaciones técnicas del GPS Leica. 162Figura 5.21. Trabajo de campo con GPS. 163Figura 5.22. Plano del CIOH. 164

Tabla 1.1.Tabla 1.2.Tabla 1.3.Tabla 1.4.

Parámetros de los elipsoides usados en Colombia. 21Relaciones matemáticas de las coordenadas de la elipse meridiana en función de las latitudes. 23Relaciones matemáticas de las coordenadas del elipsoide en función de las latitudes. 24Relaciones matemáticas de los radios de curvatura sobre el elipsoide. 28

Capítuio II

Tabla 2.1. Comparación ARENA-MAGNA.

III

Ciasifícación de los sistemas de proyección por deformaciones.Características de algunas proyecciones cartográficas.Parámetros de Transformación directo Gauss KrügerParámetros de Transformación inverso Gauss KrügerParámetros de Transformación problema directo UTMParámetros de Transformación problema inverso UTMClasificación Cartas Costeras def Caribe.Clasificación Cartas Costeras det Pacífico.Clasificación de Cartas Electrónicas según su propósito y escala

Parámetros dei dátum GRS80 y WGS84.Tipos de Instrumentos de Nivelación.Modelo de Cartera: Nivelación Geométrica Compuesta.Error permitido dada la precisión de una nivelación.Especificaciones Técnicas de la Estación Total South NTS 35.5.Cartera de nivelación geométrica por Hl y Subes y Bajas.Cartera de nivel indicando la compensación de! error en los puntosError de cierre en coordenadas planas para cada estación.Cartera del levantamiento con estación total.

Tabla 3.1.Tabla 3.2.Tabla 3.3.Tabla 3.4.Tabla 3.5.Tabla 3.6.Tabla 3.7.Tabla 3.8.Tabla 3.9.

Capítulo IV

Tabla 4.1.Tabla 4.2.Tabla 4.3.Tabia 4.4.Tabla 4.5.Tabia 4.6.Tabla 4.7.Tabla 4.8.Tabla 4.9.

Capitulo V

Tabla 5.1.Tabla 5.2Tabla 5.3.Tabla 5.4.Tabla 5.5.Tabla 5.6.Tabia 5.7.Tabla 5.8.Tabla 5.9.Tabla 5.10.Tabla 5.11.Tabla 5.12.Tabla 5.13.

le cambio.

Asociación Internacional de Geodesia y Geofísica.Sistemas de Referencia y Marcos de referencia.Condiciones de un sistema GNSS.Aplicaciones de los sistemas GNSS.Rangos equivalentes de errores para el usuario (UERE).Valores DOP.Descripción de valores DOP.Clasificación métodos de posicionamiento.Categorías según la precisión.Categorías según la longitud del circuito.Ciasificación de receptores.Equipo utilizado en e! trabajo de campoAlturas elipsoidales, rresultado de la nivelación con los tres métodos utilizados:Nivelación Geométrica, Trigonométrica y GPS.

37

5560626566737475

93100100107113116117128

127130138139150153153154158159159161

164