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REDES DE ESTACIONES PERMANENTES GNSS APLICACIONES DEL GPS (GNSS) A LA TOPOGRAFÍA Y LA GEOMÁTICA

Redes estaciones permanentes GNSS albireo

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REDES DE ESTACIONES PERMANENTES GNSS

APLICACIONES DEL GPS (GNSS) A LA TOPOGRAFÍA Y LA GEOMÁTICA

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• Tres componentes fundamentales: – Las estaciones permanentes.

• Recolectan las observaciones GNSS.

– Centro de coordinación y almacenamiento de datos. • Coordina el funcionamiento de la red.

• Concentra las mediciones realizadas en un servidor.

– Centro de cálculo. • Procesar las observaciones de la red para obtener:

– Coordenadas de las estaciones.

– Correcciones ionosféricas.

– Otros productos útiles.

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• Beneficios:

– RTK.

• La georreferenciación se realiza con un receptor GNSS.

• Aumenta el área de cobertura frente a RTK convencional.

• Las correcciones ionosféricas generadas por la red hacen posible que muchas aplicaciones prácticas puedan ejecutarse con un solo receptor GNSS de simple frecuencia.

– Estático.

• Se puede densificar considerablemente la red a compensar.

• Las coordenadas finales se obtienen en el marco de referencia de la red.

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• Tareas de una estación permanente:

– Recolecta observaciones de forma continua.

– Verifica la calidad de los datos.

– Transforma las observaciones a un formato convencional (RINEX).

– Comprime los archivos de datos.

– Almacena la información en un servidor.

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• Objetivos de una estación permanente: – Objetivos de carácter práctico.

• Reducir la inversión en equipamiento de los profesionales. • Mejorar el rendimiento de los trabajos de campo.

– Objetivos de carácter geodésico. • Mejorar la georreferenciación cartográfica. • Perfeccionar los marcos de referencia nacionales o regionales. • Contribuir con el marco de referencia mundial (ITRF, Internacional

Terrestrial Reference Frame).

– Objetivos de carácter geofísico, geodinámico… • Determinar los movimientos de la corteza terrestre. • Realizar estudios climatológicos. • Investigar la variabilidad ionosférica, etc.

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• Elementos de una estación permanente: – Elementos básicos:

• Un receptor y una antena GNSS geodésicos.

• Un PC para almacenar y administrar la información.

• Programas de automatización.

• Conexión a Internet.

• Fuente continua de alimentación.

– La estación realiza sus operaciones mecánicamente mediante un programa de control.

– Nunca es posible prescindir totalmente de personal técnico.

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• Ubicación (Requisitos):

– Horizonte despejado.

– Terreno geológicamente estable.

– Zona libre de interferencias electromagnéticas.

– Antena montada sobre estructura rígida y perdurable.

– Infraestructura indispensable:

• Energía eléctrica.

• Conexión a Internet.

• Seguridad.

• Accesibilidad fácil...

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• Gestión:

– Por cualquier organismo público o privado.

– Interesante integración en red nacional o regional.

– Una red nacional de estaciones GNSS:

• Evita conflictos de coordenadas entre provincias o municipios.

• El procesamiento conjunto de los datos de toda la red garantiza la homogeneidad de las coordenadas de todas sus estaciones.

• Proporciona un marco de referencia uniforme.

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• Gestión: – Si las estaciones permanentes están integradas en la red:

• Sus coordenadas se calculan periódicamente. – Se garantiza calidad y fiabilidad.

• El centro de coordinación y los centros de cálculo dan soporte técnico: – A los profesionales a cargo de la estación.

– A los profesionales usuarios de la estación.

• Los datos de todas las estaciones están disponibles en un servidor.

• Los datos se almacenan de acuerdo con estándares.

• Las coordenadas de las estaciones permanentes tienen valor legal porque se hallan referidas al marco de referencia nacional promulgado oficialmente por la autoridad competente.

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• Algunas Redes de estaciones permanentes disponibles: – Mundial

• IGS

• CORS

– Continental • EUREF

– Nacional • IGN

– Autonómico • Prácticamente todas las Comunidades Autónomas españolas.

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• Servicio Internacional de GNSS (IGS). – Anteriormente Servicio Internacional de GPS.

• Federación voluntaria de más de 200 agencias en todo el mundo. – Ceden sus recursos y datos de estaciones permanentes GPS y

GLONASS – Para generar productos precisos GPS y GLONASS

• Se compromete a proporcionar: – Datos de alta calidad – Productos estándar para sistemas mundiales de navegación por

satélite (GNSS) • Incluye dos GNSS:

– GPS estadounidense – GLONASS ruso

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• Estaciones mundiales del IGS.

– http://igs.org/network

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• Ejemplo datos estación IGS.

– http://igs.org/igsnetwork/network_by_site.php?site=ebre

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• Red de Estaciones permanentes de EUREF. – Marco de referencia EUREF principalmente mediante GNSS.

– ETRS89 se mantiene gracias a la red de estaciones permanentes. • Red permanente EUREF (EPN).

– En 1989 primera campaña de medidas en Europa Occidental.

– Otras campañas posteriores mejoran resultados.

– El número de estaciones permanentes GNSS de Europa crece.

– La subcomisión EUREF decidió aprovechar esta situación para el mantenimiento del Marco de Referencia Europeo (Resolución N º 2 del Simposio EUREF en Helsinki).

– Las estaciones de seguimiento permanentes forman la columna vertebral de la red EUREF que se densifica mediante campañas locales de duración finita.

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• Red de Estaciones permanentes de EUREF. – Componentes (1):

• Estaciones de Seguimiento (TS) – Operan los receptores y las antenas con los marcadores

geodésicos adecuados

• Centros de Operaciones (OC) – Se llevan a cabo:

» Validación de datos

» Conversión de datos en bruto a formato RINEX

» Compresión de datos

» Carga de datos a un centro de datos a través de Internet

» Para algunas estaciones la OC es idéntica a la TS

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• Red de Estaciones permanentes de EUREF.

– Componentes (2):

• Centros de datos locales (LDC). – Se reciben los datos de todas las estaciones de una red local y

los distribuyen a los usuarios.

• Centros de Análisis Local (LAC). – Procesan una subred de estaciones de EPN.

– Entregan soluciones de red semanales gratuitas para el Centro de combinación.

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• Red de Estaciones permanentes de EUREF.

– Componentes (3):

• Centro de combinación (CC). – Combina soluciones individuales de subred en solución oficial EPN.

– Incluye todas las estaciones de seguimiento.

– Esta solución se envía a la IGS.

• Oficina Central. – Coordina las actividades.

– Distribuye las normas y directrices.

– Mantiene la información del historial.

– Notifica cuando una estación no cumple con los estándares.

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• Red de Estaciones permanentes de EUREF.

– Estructura:

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• Red de Estaciones permanentes de EUREF.

– Lista de estaciones

• http://www.epncb.oma.be/_networkdata/stationlist.php

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• Red de Estaciones permanentes de EUREF.

– Ejemplo de estación: VALE

• http://www.epncb.oma.be/_networkdata/siteinfo4onestation.php?station=VALE_13439M001

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• Red de Estaciones permanentes de EUREF.

– Datos RINEX.

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• Red Nacional de Estaciones de Referencia (ERGNSS). – Instituto Geográfico Nacional

– En 1988 se instalaron las dos primeras estaciones: • Alicante.

– En el Mareógrafo del Puerto de Alicante (ALAC).

– Dispone de registros continuos desde abril de 1998.

– Integrada en la red EUREF en 1999.

• La Coruña. – En el Mareógrafo del Puerto de La Coruña (ACOR).

– Dispone de datos continuos desde enero de 1999.

– Integrada en EUREF en 1999.

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• Red Nacional de Estaciones de Referencia (ERGNSS). – Más estaciones (1):

• 1999 – Observatorio Astronómico de Yebes (YEBE) en Guadalajara – Observatorio Geofísico de Almería (ALME). – Escuela Técnica Superior de Ingeniería Geodésica, Cartográfica y

Topográfica de la Universidad Politécnica de Valencia (VALE).

• 2000 – Escuela Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de

Santander (CANT). – Observatorio Geofísico de Málaga (MALA). – Instituto Español de Oceanografía de Palma de Mallorca (MALL).

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• Red Nacional de Estaciones de Referencia (ERGNSS). – Más estaciones (2):

• 2002 – Universidad de Extremadura en Cáceres (CACE). – Observatorio Sismológico de Sonseca en Toledo (SONS). – Observatorio Geofísico de Logroño de La Rioja (RIOJ). – Observatorio Astronómico Roque de los Muchachos en la isla

canaria de La Palma (LPAL). – Autoridad Portuaria de Ceuta (CEUT). – Instituto Español de Oceanografía de Vigo en Pontevedra (VIGO). – Universidad de Huelva (HUEL). – Observatorio Geofísico de Canarias de Tenerife (TENE). – Universidad de Albacete (ALBA).

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• Red Nacional de Estaciones de Referencia (ERGNSS).

https://www.ign.es/ign/layoutIn/actividadesGeodesiaGnss.do

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• Red Nacional de Estaciones de Referencia (ERGNSS).

https://www.ign.es/ign/layoutIn/actividadesGeodesiaGnss.do

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• Red de Estaciones de Referencia de Valencia (ERVA) – Surge con el propósito de convertir a la Generalitat

Valenciana en Proveedor de Datos GNSS mediante una Red Multi-propósito de medición continua y posicionamiento por satélite.

– Es una herramienta imprescindible para: • Vuelos fotogramétricos • Cartografía y SIG • Geodesia • Geofísica • Navegación • Localización de puntos de interés • Delimitación de zonas • Ingeniería

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• Red de Estaciones de Referencia de Valencia (ERVA) – El usuario dispone de un sistema de georeferenciación

preciso y continuo materializado en el territorio en el Sistema de Referencia Geodésico ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989)

– Desde 2005 está operativo: • Servicio para post-proceso

• Emisión de correcciones para tiempo real

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• Estaciones integradas en Agencias Espaciales – En España tres estaciones Tierra para seguimiento de satélites con

propósitos científicos: • Robledo de Chavela (Madrid). • Villafranca del Castillo (Madrid). • Maspalomas (Gran Canaria).

– Pertenecen a (respectivamente): • NASA (National Aeronautics and Space Administration). • ESA (European Space Agency). • INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial).

– En cada uno de estos tres centros: • Un receptor GNSS.

– Forman parte de la red del IGS (Servicio Internacional GNSS) • Robledo de Chavela (MADR) y (MAD2). • Villafranca del Castillo (VILL). • Gran Canaria (MAS1).

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• Estaciones integradas en Agencias Espaciales – Robledo de Chavela.

• Red de Espacio Profundo (Deep Space Network) de la NASA – Perteneciente al JPL (Jet Propulsión Laboratory) de EEUU. – Las otras dos:

» Goldstone (EEUU). » Camberra (Australia). » En distintos continentes para conseguir un contacto permanente con

los vehículos fuera de la órbita terrestre (misiones espaciales). – En 1964, se instalo la primera antena paraboloidal, de 26 metros de

diámetro, y que se estreno en la misión “Mariner 4” (1965). – Desde entonces son siete las antenas operativas, siendo una de ellas la

más grande de España, con 70 metros de diámetro. – Cuenta con radiotelescopios para las observaciones de interferometría de

muy larga base (VLBI), tanto de interés astronómico como de interés geodésico.

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• Estaciones integradas en Agencias Espaciales – Villafranca del Castillo

• Servicios de Telemetría, Seguimiento y Comando (TT&C) para satélites de órbita baja de la Agencia Espacial Europea (ESA).

• El equivalente del centro de Robledo (NASA) pero de la ESA. • Empezó a funcionar en 1975. • Ha participado en multitud de misiones, siendo el centro

encargado del seguimiento y control de la fase de lanzamiento de la nave o satélite hasta que llega a su órbita.

• Proporciona servicios de telecomunicaciones a satélites comerciales de órbita geoestacionaria para el mantenimiento de los mismos y como reserva para otros satélites si fuese necesario.

• Actúa como centro de control en algunas misiones (ISO, IUE), y como estación de reserva (SOC) y referencia (LEOP) en otras misiones de la ESA.

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• Estaciones integradas en Agencias Espaciales. – Maspalomas en San Bartolomé de Tirajana (isla de Gran Canaria) .

• INTA • Apoyo en gran número de misiones espaciales internacionales:

– Operaciones de seguimiento. – Telemetría. – Telecomando (TT&C).

• Responsable de las operaciones de recepción y retransmisión de mensajes de alerta procedentes de balizas de emergencia, dentro de la Misión COSPAS-SARSAT, cubriendo la zona geográfica asignada.

• Se encarga de la recepción, archivo y transmisión de imágenes de satélites de observación de la Tierra (CREPAD) de la ESA, NOAA (EEUU) y NASDA (Japón).

• Estación de control para la segunda generación de satélites Meteosat (MSG).

• Realiza operaciones de teledetección, adquisición, grabación, proceso y distribución de datos de observación de la Tierra de otras misiones (SEASTAR, LANDSAT, ERS, SPOT e IRS-P3).

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GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN

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