Embed Size (px)
Citation preview
Webinar: Datos y Herramientas GNSS de acceso libre
Dr. José Antonio Tarrío MosqueraIng. Bernardo Barraza López
Tec. Fernando [email protected]
Contenidos
Día I:
Conceptos de Geodesia y GNSS
Singularidades geodésicas de Chile
Servidores de datos con acceso libre
Día II:
Herramientas de procesamiento GNSS libres y/o liberadas
BNC
RTKlib
gLAB
2
Dr. José Antonio TarríoDirector Centro procesamiento USC
Ing. Bernardo Barraza LópezEncargado Área Marcos de Referencia
Centro USC
3
Sistema de
Coordenadas:
Sistema de
Referencia(terrestre):
Marco de Referencia: Datum Geodésico:
Según la NCh-19.111-2011
(ISO, Instituto Nacional de
Normalización, 2011), se
define COORDENADA
como cualquiera de los n
números de una secuencia
que designa la posición de
un punto en un sistema n-
dimensional.
Pto P
y
x
ECEF: X,Y,Z, t
Geodésicas: λ, 𝜑, ℎProyectadas: E,N,h(H)
Locales: e,n,u
Se define como SISTEMA
DE COORDENADAS al
conjunto de reglas
matemáticas que
especifican cómo las
coordenadas deben ser
asignadas a los puntos.
Un sistema de referencia (Reference
System), es la definición teórica e
ideal de una estructura geométrica
para referenciar las coordenadas de
puntos en el espacio, definición de
tres ejes coordenados, está
constituido por un conjunto de
parámetros, modelos convencionales
y algoritmos, y queda definido por
un origen, direcciones de los ejes,
escala y algoritmos para sus
transformaciones espaciales y
temporales, y las constantes
utilizadas en las definiciones y
correccionesZ
Y
X
Un marco de referencia (Reference
Frame) es la realización práctica de
un sistema, es la materialización de
un sistema de referencia, es decir, el
conjunto de puntos y sus
coordenadas y las técnicas aplicadas
en las medidas y los métodos
utilizados.
Lo forman los vértices geodésicos,
sean activos o pasivos, con
coordenadas ECEF, dadas en una
época fija (𝑡0) y variaciones lineales
constantes𝑑𝑋
𝑑𝑡,𝑑𝑌
𝑑𝑡,𝑑𝑍
𝑑𝑡
Datum geodésico es el conjunto de
parámetros que definen la situación y
orientación de un sistema de coordenadas
geodésicas.
Se asocia a la posición, orientación,
tamaño y forma de una figura geométrica
(elipsoide) lo más coincidente con la figura
física de la Tierra (geoide).
Generalmente el datum se define a nivel
local o regional, y el sistema de referencia
a nivel global.
Erróneamente se asocia el datum al punto
astronómico fundamental, que es aquel
punto que coincide elipsoide y geoide,
donde la desviación de la vertical es nula
Z
Y
X
𝑃(𝑋𝑖, 𝑌𝑖 , 𝑍𝑖 )
𝑃(𝑋0, 𝑌0, 𝑍0 )Z
Y
X
𝑃(𝑋
𝑖,𝑌 𝑖,𝑍
𝑖)
𝑃(𝑋
0,𝑌
0,𝑍
0)
Conceptos geodésicosDefinición Geodesia
• Origen: Geocentro considerando
masa océanos y atmósfera.
• Orientación: dada por el
Conventional Terrestrial
Pole(Z), luego X(Greenwich) y
por último Y.
• Escala: Velocidad de la luz y
Constante GM.
A los SGR se le asocia un elipsoide,
con sus parámetros geométricos y
físicos como forma, tamaño,
constante gravitacional y velocidad
de rotación.
4
Jerarquía Geodésica Mundial
Fuente: Fundamentos de Geodesia GNSS:
Criterios de uso y aplicación de SIRGAS en Chile
5
Conceptos GNSS: Antecedentes
Fuente: https://celebrating200years.noaa.gov/theodolites/wild.html
Fuente: https://photolib.noaa.gov/Collections/Geodesy/emodule/519/eitem/5835
Paralaje
Puntos de Control: Estrellas
Fuente iconos: https://www.flaticon.com/
6
Conceptos GNSS: observación
Fuente: www.igs.org
Pseudodistancia
Puntos de Control: > 4 Satélites GNSS
Fuente iconos: https://www.flaticon.com/
7
Conceptos GNSS: observación
Fuente iconos: https://www.flaticon.com/
Absoluto Relativo
No se genera líneabase Se genera líneabase
8
Conceptos GNSS: Efemérides
Long Línea Base
Efe. NavegaciónEfe. Ultra y
RápidasEfe. Precisas Software
0-70 km √ √ √ Comercial70-200 km X √ √ TRM 4.0 y >
>200 km X X √ Científico
Fuente: Manual Bernese AUIB.
http://www.igs.org/products
https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/GNSS_data_and_product_archive.html
Fuente: Fundamentos de Geodesia GNSS:
Criterios de uso y aplicación de SIRGAS en Chile
Fuente: Fundamentos de Geodesia GNSS:
Criterios de uso y aplicación de SIRGAS en Chile
9
Conceptos GNSS: El Tiempo GNSS
https://www.ngs.noaa.gov/CORS/Gpscal.shtmlhttp://www.gnsscalendar.com/
1. Comienza a las 0h UTC (medianoche) del 5 al 6 de enero de 1980 (6.d0)
2. Se mide en Semanas GPS, y la semana empieza en domingo:
• 0domingo, 1lunes, 2martes, 3miércoles, 4jueves, 5viernes, 6sábado
• Para lo anterior de define época (el momento o fecha de un evento):
• E. Observación: momento en el que se realiza la observación.
• E. Referencia: es la época media de una serie de épocas de observación
consecutivas
• E. Ajuste: es la época a la que se refieren la época de observación,
pero una vez se procesa y ajuste el posicionamiento
Fuente: Fundamentos de Geodesia GNSS:
Criterios de uso y aplicación de SIRGAS en Chile
10
Conceptos GNSS: procesamiento
Fuente iconos: https://www.flaticon.com/
Premisas iniciales
1-GNSS Tiene como marco y sistema WGS84=ITRF14
2- Las observaciones y posicionamiento deben
necesariamente tener uno o mas puntos Fiduciales
3- Siempre se necesitan efemérides transmitidas o precisas, si son
precisas (sp3) IGS 14 desde el 29 de enero de 2017
4- Sin alturas de antenas claras y correcta NO HAY SOLUCION.
Navegación
Marco Geodesico oficial
Al menos un archivo por dia
Antenas CORS tienen archivo log file .(no necesitan corrección de antena.
Se necesitan tres datos fundamentalmente:
1. Punto fiducial (Coordenadas de control)
2. Observaciones (Archivos del receptor GNSS)
3. Metadatos
https://www.ngs.noaa.gov/ANTCAL/ftp://ftp.igs.org/pub/station/general/
11
Singularidades geodésicas de Chile
12
Singularidades geodésicas de Chile
13
Singularidades geodésicas de Chile
14
Gridded Geodetic eXchange Format (GGXF)
Fuente: Kevin Kelly. Esri.
1. http://www.epsg-registry.org/2. http://www.ide.cl/index.php/s-e-snit/area-de-
informacion-y-normas/grupos-de-trabajo/geodesia3. https://drive.google.com/file/d/1fyrh6AI3-
Zg6JINsp03sNnfPMdtriQAf/view
NGL Nevada UNAVCOCSN
RAMSAC
MBN
IGS
USACH
IGS: 12 ESTACIONESCSN ≈ 93 ESTACIONESMBN: 15 ESTACIONES
¿SE PUEDE EMPLEAR TODA LA INFORMACIÓN PARA NUESTROS PROPÓSITOS? NO
15
Servidores de datos con acceso libre
16
Puntos fiduciales: IGS, p. ej. 2018.00( GPS Week 1982)
1. http://www.sirgas.org/es/sirgas-con-network/coordinates/weekly-positions/
2. ftp://ftp.sirgas.org/pub/gps/SIRGAS/1982/3. ftp://ftp.sirgas.org/pub/gps/SIRGAS/1982/si
r18P1982.crd
1. https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/station_position_products.html2. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/products/1982/3. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/products/1982/igs18P1982.ssc.Z
Puntos fiduciales: SIRGAS, p. ej. 2018.00( GPS Week 1982)
Puntos fiduciales: MBN, su empleo actual está desaconsejado, época 2013.00
Servidores de datos con acceso libre.
PUNTOS FIDUCIALES
17
Archivo Observación RINEX: CSN, p. ej. 2018.00( GPS Week 1982): no se necesita registro previo
1. http://gps.csn.uchile.cl/2. http://gps.csn.uchile.cl/data/2018/001/3. http://gps.csn.uchile.cl/data/2018/001/aeda0010.18d.Z
1. http://www.catastro.cl/2. http://163.247.41.9/files/
Archivo Observación RINEX: MBN, repositorio on line solo con datos 2020 y 2019:
Archivo Observación RINEX: USCL: p. ej. 2018.00( GPS Week 1982): no se necesita registro previo
1. ftp://usclgps.usach.cl/2. ftp://usclgps.usach.cl/2018/001/3. ftp://usclgps.usach.cl/2018/001/
1. https://www.unavco.org/data/gps-gnss/data-access-methods/dai2/app/dai2.html#
Archivo Repositorio UNAVCO
RAMSAC: Red Argentina de Monitoreo Satelital Continuo1. https://www.ign.gob.ar/NuestrasActividades/Geodesia/Ramsac
Servidores de datos con acceso libre.
OBSERVABLES
Archivo Observación RINEX: IGS, p. ej. 2018.00( GPS Week 1982): no se necesita registro previo
1. https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/daily_30second_data.html2. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/data/daily/2018/001/3. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/data/daily/2018/001/18o/sant0010.18o.Z
18
Servidores de datos con acceso libre.
EFEMÉRIDES
Efemérides precisas IGS: GPS. 2018.00( GPS Week 1982): no se necesita registro previo, una por día
1. https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/orbit_products.html
2. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/products/3. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/products/1982/igs19820.sp3.Z
Efemérides precisas IGL: GLONASS. 2018.00(GPS Week 1982): no se necesita registroprevio, una por día
1. https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/orbit_products.html
2. ftp://cddis.nasa.gov/glonass/products/3. ftp://cddis.nasa.gov/glonass/products/1982/igl19820.sp3.Z
Efemérides Transmitidas :varios formatos.2018.00( GPS Week 1982): no se necesita registroprevio, una por día, están distribuidas por año, nopor GNSS Week:
1. https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/broadcast_ephemeris_data.html
2. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/data/daily/2018/001/3. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/data/daily/2018/001/18n/sant00
10.18n.Z
19
Servidores de datos con acceso libre
https://gage.upc.edu/glab-download/https://gage.upc.edu/tutorials/
20
Servidores de datos con acceso libre
http://icgem.gfz-potsdam.de/homehttps://www.youtube.com/watch?v=w29ZjlWdNSk
Fuente: Sánchez, Laura, and Michael G. Sideris. 2017. “Vertical Datum Unification for the International Height
Reference System (IHRS).” Geophysical Journal International, ggx025. https://doi.org/10.1093/gji/ggx025
Muchas gracias
Dr. José Antonio Tarrío MosqueraIng. Bernardo Barraza López
Tec. Fernando [email protected]
Webinar: Datos y Herramientas GNSS de acceso libre
Webinar: Datos y Herramientas GNSS de acceso libre
Dr. José Antonio Tarrío MosqueraIng. Bernardo Barraza López
Tec. Fernando [email protected]
Contenidos
Día I:
Conceptos de Geodesia y GNSS
Singularidades geodésicas de Chile
Servidores de datos con acceso libre
Día II:
Herramientas de procesamiento GNSS libres y/o liberadas
BNC
RTKlib
gLAB
2
Dr. José Antonio TarríoDirector Centro procesamiento USC
Ing. Bernardo Barraza LópezEncargado Área Marcos de Referencia
Centro USC
Herramientas de procesamiento GNSS libres y/o liberadas
Datos iniciales
Descarga de datos Libres
Procesados en software libre
• BNC
• Edición
• gLAB
• PPP
• RTKLIB
• PPP• Relativo
• Fuentes para Verificación
• Resultados
3
Día II
Herramientas de procesamiento GNSS libres y/o liberadas
1. Archivo RINEX de Observación, proporcionado por el
usuario, con su altura al ARP indicada claramente.
2. Archivo ANTEX, proporcionado por el IGS.
3. Archivos de efemérides y correcciones de reloj, siendo el
archivo de efemérides la fuente de datos de marco de
referencia, generalmente IGS14 o IGb08. Estos datos son
proporcionados por el IGS
4. Archivo IONEX, proporcionado por el IGS, o por grupos de
investigación en ionosfera como puede ser gAGE o IONSAT,
ambos de la UPC
4
Datos iniciales
1. RINEX
I. https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/daily_3
0second_data.html
2. ANTEXI. ftp://www.igs.org/pub/station/general/
3. Efemérides, clk, erp
I. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/data/daily/2018/brdc/II. ftp://cddis.nasa.gov/gnss/products/1982/
4. Archivo IONEXI. ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/pub/gps/products/ionex/
5. Mareas oceánicasI. http://holt.oso.chalmers.se/loading/
5
Descarga de datos Libres
1. BKG NTRIP CLIENTE(BNC)
6
Procesados en software libre
https://igs.bkg.bund.de/ntrip/downloadhttp://gps.csn.uchile.cl/data/2018/003/
1. GNSS-Lab Tool, gLAB
7
Procesados en software libre
https://gage.upc.edu/gLAB/
1. RTKLIB
8
Procesados en software libre
PPP-AR(solo GNSS):https://www.ion.org/publications/abstract.cfm?articleID=11187
1. RTKLIB PPP; SANT y USCL
9
Procesados en software libre
http://www.rtklib.com/
PPP-AR(solo GNSS):https://www.ion.org/publications/abstract.cfm?articleID=11187
1. Coordenadas
I. http://www.sirgas.org/es/
II. ftp://ftp.sirgas.org/pub/gps/SIRGAS/
2. Resultados
I. http://www.ide.cl/descargas/Geodesia-en-Chile.pdf
11
Fuentes para Verificación y resultados
Muchas gracias
Dr. José Antonio Tarrío MosqueraIng. Bernardo Barraza López
Tec. Fernando [email protected]
Webinar: Datos y Herramientas GNSS de acceso libre
