Precisiones y Errores

Las principales fuentes de error en los GPS son:

Los satélites: este error se debe a que los relojes atómicos no son perfectos y generan pequeños errores en la medición del tiempo. Un error en el reloj atómico del satélite de una billonésima de segundo (un nanosegundo) equivale a un error de 30cm en la medición de la distancia al satélite.

La atmosfera: Los satélites del sistema NAVSTAR-GPS (Navegación Satellite Timing and Ranging Global Positioning System) transmiten su código a los receptores utilizando señales de radio que deben viajar a través de la ionosfera (50Km) y de la troposfera (200Km) de la Tierra. A su paso por la atmósfera la velocidad de la señal cambia y por lo tanto se genera un error en la estimación de la distancia al satélite.

Rutas múltiples: La señal que llega al receptor puede estar afectada por rutas múltiples. Normalmente, la señal directa llega primero al receptor (requiere de menos tiempo) y luego las que proceden de rutas múltiples. Esto puede ocasionar 'ruido' en la lectura que realiza el receptor y por lo tanto un error en el cálculo de su ubicación. El efecto de rutas múltiples es típico de ambientes forestales o de áreas urbanas.

Receptor: Los receptores están equipados con relojes de cuarzo para medir el tiempo. Debido a su precio y tamaño, estos relojes no son atómicos y por lo tanto no tienen la exactitud de los relojes que se encuentran en los satélites.

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Fuente histórica en la degradación de la señal: Por razones de seguridad nacional el Departamento de Defensa de los Estados Unidos implementó lo que se conoce como disponibilidad selectiva (en inglés SA) entre marzo de 1990 y 1 de mayo del 2000. La disponibilidad selectiva era una fuente de error intencional causada por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos para asegurarse que 'fuerzas hostiles' no utilicen la exactitud del GPS contra los Estados Unidos o sus aliados (Bennett, 1990). El DoD tiene la capacidad de hacer que los satélites radien lecturas de tiempo erróneas y/o posiciones inexactas de sus órbitas. Esta es la fuente de error más importante para los usuarios de los receptores del GPS en el sector civil. La magnitud del error era de aproximadamente 100 metros (2drms-95%) (Bennett, 1990). Para eliminar el efecto adverso se debe utilizar un receptor fijo o una estación base ubicada en una posición conocida y operarla en forma simultánea con el receptor móvil. Posteriormente, utilizando los datos del receptor fijo y su posición conocida se estima un factor de corrección, el cual es aplicado a los datos generados por el receptor móvil. Utilizando esta técnica, conocida como corrección diferencial, es posible lograr precisiones de 5 m y en algunos casos de hasta decímetros.

3.5.4.1Precisiones

En la precisión interviene diferentes factores como el tipo de receptor utilizado y el tipo de levantamiento, en la siguiente tabla se muestran las precisiones según el tipo de receptor GPS

Tabla 1 Precisión Según El Tipo De Receptor.

Fuente (Farjas M. , 2012)

Según el tipo de señal

Cada señal consiste en dos ondas electromagnéticas portadoras de código:

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 La L2, a 1.227,60 Mhz (longitud de onda = 24 cm).

Ambas portadoras están codificadas mediante dos códigos: el de precisión código P (Precise) y el código C/A (course adquisition o estándar). El código P en un futuro sólo estará disponible para usos militares, pero por ahora está libre. El código C/A es generalmente accesible, aunque existe la posibilidad de que venga deteriorado, para reducir la precisión en casos específicos, según la señal GPS la precisión de la distancia calculada se muestra a continuación:

Tabla 2 Precisión Según La Señal.

Fuente: (Centro de Geociencias Aplicadas Universidad Nacional Del Nordeste, 2011)

3.6 FOTOGRAMETRÍA

Las nuevas técnicas para levantamientos topográficos y generación de los modelos digitales de terreno se basan en los principios fundamentales de la fotogrametría análoga y digital es por esto que en el presente apartado se trataran dichos fundamentos.

La fotogrametría se define como el conjunto de técnicas, instrumentales y matemáticas que permiten obtener coordenadas tridimensionales de un objeto a partir de la información bidimensional extraída de una o varias fotografías, mediante el uso de transformaciones derivadas de la geometría en la cual interviene parámetros como: ángulos de giro, factores de escala, vectores de translación, alturas entre otro. (Pozuelo, Nuñez, & Rodriguez, 2003)

La fotogrametría es un método de medición indirecta ya que la medición no se realiza sobre el objeto directamente sino sobre imágenes apoyadas en relaciones matemáticas y la visión estereoscópica que posee el ser humano por naturaleza.

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La sociedad americana de fotogrametría define a la fotogrametría como la ciencia, el arte y la tecnología cuyo fin es el de obtener información relativa a objetos y su entorno mediante el registro, medida e interpretación de imagines fotográficas.

Como lo demuestran las definiciones anteriores la fotogrametría tiene un carácter científico y cuantitativo y se ha constituido en la base de la cartografía existente en el mundo, desde la fotogrametría análoga hasta la fotogrametría digital.

La fotogrametría se puede clasificar según el tipo de fotografía o según el tipo de tratamiento de la fotografía, según el tipo de fotogrametría se clasifica en fotogrametría aérea o terrestre.

Fotogrametría terrestre: tiene su principal aplicación en la arquitectura y la arqueología y se basa en el principio de la toma de fotografías desde la tierra, como la hacemos habitualmente; donde la posición de la cámara y el objeto es perfectamente conocida.

Fotogrametría Aérea: es la que utiliza fotografías aéreas tomadas desde una cámara, ubicada en una plataforma especial (avión).

Según el tratamiento de la imagen la fotogrametría se clasifica en análoga, analítica y digital.

Fotogrametría analógica: se basa en la utilización de aparatos de restitución ópticos o mecánicos, donde el operador realizaba la alineación de las imágenes para crear un modelo estereoscópico debidamente nivelado y escalado. Por otro lado la confección de mapas, con información planimétrica y altimétrica, se realiza con el principio de la marca flotante.

Fotogrametría analítica: con la utilización de los restituidores analógicos y la incorporación de las computadoras se da inicio a la fotogrametría analítica. Se crea al restituidor analítico agilizando los tiempos y logrando niveles de detalle a diferentes escalas. Se posibilita el vuelco de la información a programas de tipo CAD.

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Fotogrametría digital: finalmente el avance tecnológico hizo posible llegar a la fotogrametría digital. El uso de las computadoras y los programas o software aplicados dan origen a los modelos digitales del terreno 3D, etc.