CURSO DE GEODESIA SATELITAL Y SIG
Lección 1.
Introducción a la Geodesia
¿Qué es la Geodesia?
La Geodesia es la ciencia que estudia la forma y dimensiones de la Tierra. Esto incluye la determinación del campo gravitatorio externo de la tierra y la superficie del fondo oceánico. Dentro de esta definición, se incluye también la orientación y posición de la tierra en el espacio.
Según los métodos aplicados podemos dividir la Geodesia en distintas ramas:
1.Astronomía Geodésica
2.Geodesia clásica o geométrica 3.Geodesia física o dinámica
4.Geodesia espacial o tridimensional
GEOIDE Y ELIPSOIDE
La figura "natural" de la Tierra, excluyendo la topografía o forma externa, se asemeja a la definición de geoide, definida como una superficie de nivel equipotencial del campo gravitatorio terrestre.
Un elipsoide queda definido por sus semiejes a y b. Para su empleo como superficie de referencia es preciso, además de sus dimensiones, especificar su posición con relación al geoide.
Elementos del elipsoide; sistemas de coordenadas
Coordenadas Geográficas
Las coordenadas geográficas son los valores de Latitud y de Longitud que indican la posición horizontal de un punto sobre la superficie de la Tierra en un mapa.
Latitud: Su línea de base es el Ecuador
Longitud: Su línea de base es el Meridiano de Greenwich
Las intersecciones del eje menor del elipsoide, o eje polar, con la superficie de éste se denominan polos. La sección producida en el elipsoide por un plano que contenga al eje menor del mismo se llama meridiano. La sección producida en el elipsoide por un plano perpendicular a su eje menor se denomina paralelo. El paralelo mayor, correspondiente al plano que pasa por el centro del elipsoide, se denomina Ecuador.
Sistemas de referencia y marcos de referencia geodésicos
Un sistema de referencia geodésico, o Datum, es la definición completa de los parámetros empleados para establecer las coordenadas de cualquier punto de la Tierra de forma inequívoca.
El Marco Geodésico nacional lo constituye la Red Geodésica Nacional elaborada por los Instituto geográficos Nacionales de la mayoría de países. En el caso del Perú esta a cargo del Instituto Geográfico Nacional (IGN).
Existe una Red Geodésica Clásica que se usó en el pasado referida al Datum Local PSAD56 y una Red Geodésica Moderna referida al Datum Geocéntrico Mundial WGS84.
Geodesia clásica
Establecimiento de Superficies de Representación Terrestre (Forma y dimensiones de la Tierra)
Geodesia satelital
•Estudio del campo de gravedad externo y de sus variaciones temporales .
•Establecimiento de sistemas y marcos de referencia terrestres globales .
•Estudio de fenómenos geodinámicos (movimiento del polo, mareas terrestres, movimientos de la corteza, etc.)
DATUM
Cantidad geométrica o numérica ó un conjunto de dichas cantidades que se utilizan como referencia o base para otras cantidades.
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Por ejemplo, la medición de coordenadas geodésicas y el posterior cálculo de redes de triangulación se SUSTENTAN en la definición previa del datum horizontal que considera la curvatura de la Tierra y del datum vertical. El primero sirve como un referente horizontal y el segundo como un referente vertical
DATUM DE GEODESIA SATELITAL
Esta nueva rama de la Geodesia está relacionada principalmente con los satélites artificiales cuya observación resulta más cómoda y precisa que la tradicional. Aplica técnicas tridimensionales y resuelve los problemas de la Geodesia tanto geométricos como dinámicos.
Un Sistema Global es un sistema de referencia universal, válido para cualquier punto del planeta.
WGS84 Sistema de Referencia usado por GPS.
SISTEMAS GNSS (Global Navigation Satellite System)
Se entiende por Sistemas Globales de Posicionamiento (GNSS) a sistemas pasivos de navegación basado en satélites emisores de radio frecuencias, que proporcionan un marco de referencia espacio-temporal con cobertura global, independiente de las condiciones atmosféricas, de forma continua en cualquier lugar de la Tierra, y disponible para cualquier número de usuarios.
El Sistema GPS: EEUU, 24 satélites, 20.000Km, órbitas cuasicirculares. Plena operatividad desde 1995. El uso no militar esta tolerado.
El Sistema GLONASS: Rusia, 24 satélites, 25.500Km, órbitas elípticas muy excéntricas. Nunca ha llegado a estar plenamente operativo debido a problemas económicos y políticos.
El Sistema GALILEO:ESA(UE), 30 satélites, 23.600Km. De origen y control civil, con garantías de servicio, precisión e integridad. Está sólo en fase inicial de implementación.
Características fundamentales
El GNSS lo componen:
Sector espacial.‐ Es el sistema de satélites. Para el GPS está formado por 6 planos orbitales de 4 satélites cada uno, mientras que el GLONASS posee 3 planos orbitales y 8 satélites por plano. El futuro GALILEO tendrá 3 orbitas y 10 satélites por cada una.
Sector control.‐ Es el conjunto de estaciones terrestres que se encarga de controlar las órbitas y realizar el mantenimiento de toda la constelación. Están distribuidas a lo largo de todo el planeta.
Sistema Global de Posicionamiento por Satelite - GPS
El funcionamiento del GPS se basa en una señal codificada que es enviada por un conjunto de satélites. Dicha señal es captada y procesada por un receptor terrestre indicándonos nuestra posición (latitud, longitud y altitud) y la hora.
Para poder procesar la señal, es enviada simultáneamente al menos por 4satélites.
El GPS no depende de la gravedad terrestre por lo que está resultando de gran utilidad para definir único Datums global (WGS84) y de esa forma, evitar el uso de múltiples datums locales.