Gps Y Sus Aplicaciones En La Ing.ppt

G.P.S. Y SUS APLICACIONES EN LA INGENIERÍA Curso : TOPOGRAFIA I 3er. Semestre 2015-II CAP - CIVIL Ing. Leoncio Richard Arapa Huanca

¿QUÉ ES EL G.P.S.? POR SUS SIGLA EN INGLES G.P.S. "GLOBAL POSITIONING SYSTEM " QUE SIGNIFICA SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL

PODEMOS DEFINIR EL GPS COMO UN SISTEMA GLOBAL DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE (GNSS) QUE NOS PERMITE FIJAR A ESCALA MUNDIAL LA POSICIÓN DE UN OBJETO, UNA PERSONA, UN VEHÍCULO O UNA NAVE.

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¿COMPONENTES?

SEGMENTO DE CONTROL

SEGMENTO DE USUARIO SEGMENTO ESPACIAL

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CONSTELACIÓN GPS  24 SATÉLITES  6 Planos orbitales inclinados 55º respect al Ecuador y separados 60º  Altura: 20200 km.

 Periodo: 12 horas.  Entre 4 y 11 satélites disponibles en todo momento y en todo lugar. 4

CLASIFICACION DE LOS RECEPTORES POR SU PRECISIÓN: 

GPS NAVEGADORES



GPS DIFERENCIAL TOPOGRÁFICOS & GEODÉSICOS

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COMO FUNCIONA UN GPS Aunque pueda parecer improbable, la idea general detrás del GPS es utilizar los satélites en el espacio como puntos de referencia para ubicaciones aquí en la tierra.

El sistema mide la distancia hacia tres satélites, lo que nos permite "triangular" nuestra posición en cualquier parte de la tierra. El sistema mide la distancia desde cada satélite a la antena del receptor.

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Con un satélite obtengo una distancia, esto quiere decir que la posición a determinar puede estar en cualquier punto de una esfera a una distancia x desde el satélite.

Con dos satélites el punto puede estar en algún lugar del circulo de intersección de las dos distancias de los satélites.

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Midiendo la distancia desde tres satélites podemos reducir a dos puntos en el espacio el lugar en que podemos encontrarnos. Esto quiere decir que una posición es verdadera y la otra es falsa.

Finalmente midiendo la distancia a cuatro satélites puedo determinar la posición de un punto.

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ERRORES EN LOS GPS

15 mts ERROR

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APLICACIONES DEL GPS •

Para levantamientos topográficos, con los equipos GPS DIFERENCIAL (Sistema de Posicionamiento Global).

•

Para levantamientos en áreas cubiertas con bosques.

•

Para levantamientos de predios agrícolas se justifica su uso en extensiones grandes, es por eso que a continuación se mencionan las ventajas más importantes.

•

En topografía ordinaria, el uso del GPS es de gran importancia en trabajos de exploración, delimitación de subcuentas, reconocimiento en: caminos, líneas de energía, líneas de abastecimiento de agua y orillas de cuerpos de agua, cartografía de zonas pantanosas, de terrenos abruptos con dificultad de acceso.

•

Los geólogos, geógrafos e ingenieros forestales utilizan los GPS, en combinación con los sistemas de información geográfica (SIG) para la elaboración de mapas temáticos.

•

En el mantenimiento vial, (drenajes, pavimentos, puentes, etc.), se pueden ubicar los puntos o sectores de la vía que necesitan mantenimiento, asociándole como atributo el tipo de estructura y mantenimiento a realizar.

•

En la planificación del transporte urbano, constituye un método rápido de levantamiento de la red de transporte, ya que recorriendo las calles y avenidas del sistema con un receptor GPS se puede elaborar automáticamente el plano de la red. 10

VENTAJAS DEL GPS  Facilidad en la determinación coordenadas y distancias.

de

 Rapidez en los levantamientos obteniendo altas precisiones en un mínimo de tiempo en relación a los sistemas tradicionales.  Se minimizan los errores humanos.  Reducción de costos, ya que se requiere menos tiempo y menos personal.  Versatilidad en su uso, desde proyectos sencillos hasta los más complejos. 11

SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL DIFERENCIAL

ANTENA BASE

RECEPTOR MOVIL 12

Técnica Diferencial (DGPS)

Base Rover 8.00

Sat 2

9.00

10.00

Sat 3

Sat 1

Sat 4

Línea Base

Receptor GPS- rover

Estación de Referencia

Punto de posición desconocida, la cual se hallará y corregirá diferencialmente con la estación de referencia

Punto con coordenadas conocidas de alta precisión (Punto de referencia) Enlace a la Red GPS del IGN 13

ELIPSOIDE LOCAL Y GEOIDE N

N

Topografía

N. América

Europa

¿Cuál elipsoide escoger ?

O1 O2 S. América

O1

Africa

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ELEVACIÓN Para el cálculo de elevaciónes en el Sistema GPS la elevación esta relacionada al Elipsoide de Referencia y se asocia al modelo geoidal EGM96 h = Altura Elipsoidal Topografía

P H = Altura sobre el Geoide (~ Altura Ortometrica ) N = Separación Geoidal

h=H+N

h

H N

Geoide

Elipsoide

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Proyección Universal Transversa de Mercator - UT M Zonas del Mundo

Proyección cilíndrica conforme es la que el cilindro secante al globo, es tangente al elipsoide (en el centro del huso) a lo largo de un meridiano tomado como origen, y el eje del cilindro está sobre el Ecuador. Divide a la tierra en 60 husos de 6° sex. de longitud. Cada uno.

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APLICACIONES DE SISTEMAS GLOBALES DE POSICIONAMIENTO SATELITAL GNSS GPS GLONASS

Sistema de Posicionamiento Global (1984) Sistema Global de Navegación SPUTNIK (1986)

SBAS -SISTEMA DE AUMENTACION BASADO EN SATELITES EGNOS Servicio de Navegación Geoestacionario Europeo (2008) WAAS Sistema de Argumentación de Ancho de Área (2003) MSAS Sistema de Argumentación Satelital Multifuncional (2006)-JAP 17

LÍNEAS DE BASE MULTIPLE ER GPS 2

LÍNEA BASE 2

ER GPS 3

POSICION PROMEDIO < 1 m.

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Red Geodésica GPS del IGNREGGEN ESTACIONES ESTACIONES ESTACIONES ESTACIONES

ORDEN 0 O. PRIMARIO A O. PRIMARIO B O.- SECUNDARIA C1

Fuente : IGN

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ESTACIONES DE REFERENCIA GPS (L1) - COFOPRI Nº

OF. ZONAL

DENOMINACIÓN

1

PIURA

ER COFOPRI-PIURA

2

LA LIBERTAD

ER COFOPRI-LA LIBERTAD

3

LIMA

ER COFOPRI-LIMA

4

SAN MARTIN

ER COFOPRI-SAN MARTIN

5

LORETO

ER COFOPRI-LORETO

6

JUNIN

ER COFOPRI-JUNIN

7

AYACUCHO

ER COFOPRI-AYACUCHO

8

AREQUIPA

ER COFOPRI-AREQUIPA

9

CUZCO

ER COFOPRI-CUZCO

10

PUNO

ER COFOPRI-PUNO

11

MADRE DE DIOS

ER COFOPRI-MDIOS

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UCAYALI

ER COFOPRI-UCAYALI

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ESTACIONES DE RASTREO PERMANENTE IGN

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Es utilizar un Sistema de Referencia (terrestre) con respecto a la tierra. Un Sistema de Referencia Geodésico está dado por: Elipsoide de Referencia Sistema de Proyección

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PUNTOS DE CONTROL:

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Plano perimétrico sin coordenadas UTM Polígono con Datos técnicos

Polígon o no Cierra

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GEOREFERENCIACIÓN DE PLANOS

Para efectos de determinar la posición de los predios, que están graficados en los planos que han sido elaborados en Base a Coordenadas UTM, a escalas 1/25,000, 1/10,000 y 1/5000 del Ministerio de Agricultura (Reforma Agraria) se puede optar por georeferenciar dichos planos en función a un mínimo 04 valores de coordenadas planas conocidas y que se encuentran gratificadas en dichos planos (PUNTOS DE CONTROL). La precisión que se desea obtener va estar directamente relacionada a la escala del Plano, si consideramos que el OJO HUMANO tiene la posibilidad de visión de 0.2 mm o 200 micrones* (condiciones normales) esta será la precisión mínima, vale decir en un plano a escala 1/5,000, la lectura de los elementos seria de 0.2 mm (línea) x 5000 (escala) el error que se acumula será de 1000 mm o 100 cm o 1 mts, en forma lineal. Solo en lo que corresponde a la delimitación de los elementos debiéndole agregar otros factores o variables a fin de determinar el error técnico. 25

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LEVANTAMIENTO CON GPS DIFERENCIAL EN MODO RTK

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GPS DIFERENCIAL EN TRABAJOS DE CATASTRO

URBANO RURAL MINERO

FORESTAL VIAL 28

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GPS DIFERENCIAL EN PROYECTOS DE CARRETERAS

MONTOS DE PLANIFICACIÓN

MONTOS DE EJECUCIÓN

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METODOLOGÍA PARA LEVANTAMIENTOS con GPS

Base Cartográfica Digital Planeamiento

Cartografía exiistente o Carta Nacional Esc. 1/100,000

Esnlace a las ER GPS

Levantamiento Topográfico

GPS, topografía,Fotografías aéreas

Mediciones con brújula y wincha Sectorización, Asignación de Zonas

Transferencia Libreta de Campo Información levantada

C A D Postproceso Difer. Procesamiento de Información de campo

Diseño , Edición , Vinculación

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PROGRAMAS PARA GPS NAVEGADOR

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PLANO GEOREFENCIADO

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PLANO GEOREFENCIADO

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Muy agradecidos por su atención …

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