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NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia de Costa Rica

10 de octubre de 2016

Instituto Geográfico Nacional

NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia de Costa Rica

Definiciones

• Sistema de referencia: es el conjunto de convenciones,

valores, fórmulas y conceptos que definen el marco a partir del

cual se pueden determinar valores de posición.

Ejemplo de Sistema y Marco

Sistema Marco

Sistema y Marco

Sistema

Elipsoide de Clark1866 (vinculado al Datum de Ocotepeque)

Marco

Red Geodésica Clásica

OCEANO PACIFICO

MAR CARIBE

PANAMA

NICARAGUA

N

Sistema y Marco

Sistema

Decreto 33797 MJ-MOPT que establece el CR05

Marco

Red Geodésica Nacional

Sistema y Marco

Sistema

Decreto 33797 MJ-MOPT que establece el CR05

y su actualización al CR-SIRGAS.

Marco

Red Geodésica Nacional

Red de estaciones GNSS

Marco Local vs Marco Global

Elipsoide de Clark1866 (vinculado al Datum de Ocotepeque)

CR05 materializa el WGS84 y está vinculado al ITRF.

Parámetros para la transformación de

Molodensky

Parámetro Valor

X 213.11

Y 9.37

Z -74.95

a -69.4 m

f -3.72646393410371-5

Estos valores se deben utilizar para transformar coordenadas del elipsoide Clark 1866 al elipsoide WGS-84, las traslaciones y sus desviaciones estándar están en metros. En caso de que se desee hacer la transformación inversa, se debe cambiar el signo a los parámetros citados en el cuadro anterior.

Parámetros transformación Helmert (Badekas-Molodensky)

Parámetro Nomenclatura X sx

Traslación en X X -213.116 ±0.428

Traslación en Y Y -9.358 ±0.428

Traslación en Z Z 74.946 ±0.428

Factor de Escala s 5.22E-06 ±3.4E-06

Rotación en el eje X Rx -1.14E-05 ±7.8E-06

Rotación en el eje Y Ry 2.98E-07 ±3.4E-06

Rotación en el eje Z Rz -3.10E-05 ±5.4E-06

Los parámetros están con los signos para pasar del sistema WGS84 al Clark1866-Ocotepeque, las traslaciones y sus desviaciones estándar están en metros, el factor de escala y su desviación estándar esta en partes por millón y las rotaciones sus desviaciones estándar en radianes.

Además de lo anterior esta transformación requiere las coordenadas del baricentro por ende algunas publicaciones se refieren a ella como “Transformación de 10 Parámetros”

Parámetros transformación Helmert (Badekas-Molodensky)

X0 = 617749.7118 m

Y0 = -6250547.733 m

Z0 = 1102063.609 m

0 0

0

00

0

1

(1 ) 1

1

B Z Y A

B Z X A

B Y X A

X X X R R X X

Y Y Y s R R Y Y

Z Z R R Z ZZ

Parámetros transformación Helmert

(Bursa-Wolf)

Parámetro Nomenclatura X

Traslación en X X 6.597

Traslación en Y Y -29.972

Traslación en Z Z 12.739

Factor de Escala s 5.021E-06

Rotación en el eje X Rx -1.14E-05

Rotación en el eje Y Ry 2.98E-07

Rotación en el eje Z Rz -3.10E-05

Los parámetros están con los signos para pasar del sistema WGS84 al Clark1866-Ocotepeque, las traslaciones y sus desviaciones estándar están en metros, el factor de escala y su desviación estándar esta en partes por millón y las rotaciones sus desviaciones estándar en radianes.

1

(1 ) 1

1

B Z Y A

B Z X A

B Y X A

X X R R X

Y Y s R R Y

Z Z R R Z

WGS84

Clark1866

Ocotepeque

NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia de

Costa Rica

Código: Es el nombre del Código EPSG de la proyección de referencia según European Petroleum Survey Group (EPSG). Para el caso de nuestro país, se utilizará la siguiente numeración, según la proyección empleada:

Lambert Norte, EPSG: 5456

Lambert Sur, EPSG: 5457

CRTM05, EPSG: 5367

WGS84, EPSG: 4326

Figura: Dörries, Roldan 2004


Costa Rica

• Datum: Se refiere a la materialización del elipsoide de referencia en un territorio para tener acceso a coordenadas, latitud (Φ), longitud (λ) y altura (h). En el caso de Costa Rica el CR05 derivado de la red medida en el 2005 que materializa el elipsoide WGS84 respecto al ITRF2000 en la época 2005,83.

• Elipsoide de referencia: Es un elipsoide que se utiliza como superficie matemática de referencia posicional en cálculos geodésicos, por ejemplo WGS84.

• ITRF: Es un conjunto de puntos con sus coordenadas cartesianas en 3 dimensiones distribuidos en todo el mundo y que sirven como un sistema de referencia ideal, según lo definido por la Resolución N º 2 UIGG adoptada en Viena, 1991.

4.4 Metadatos sistema de referencia

Marco Internacional de Referencia Terrestre


Costa Rica

• Época: Se refiere a la época en la cual se realiza una medición que tiene vínculo directo con la realización más actual del ITRF y que es necesario incorporar a efectos de considerar la variación de su posición en el tiempo por variaciones presentadas en la tectónica de placas. Por ejemplo la época para el dato CR05 equivale a 2005,83, que corresponde al 29 de octubre del año 2005, ésta se calcula de la siguiente manera:

• Se suma la cantidad de días acumulados de cada mes del año 2005 hasta setiembre, más los 29 días del mes de octubre, esto corresponde a 302 días, los cuales se dividen por el total de días del año, o sea 365 y el resultado redondeado es 0,83.


http://www.sonel.org/-Horizontal-land-movements-.html











Costa Rica Orden de exactitud

Error Tolerable

Aplicaciones

*S/C << 1 cm. Estudios de deformación local, geodinámicos, tectónicos, vulcanológicos, estaciones de medición continua, etc.

1 < 2 cm. < 3 cm. Red Geodésica de Primer Orden

2 < 5 cm. Red Geodésica de Segundo Orden, apoyo para sensores de teledetección aerotransportados según requerimiento.

3 < 10 cm.

Densificación nacional vértices para apoyo topográfico, trabajos de ingeniería de alta precisión, puntos de control fotogramétrico para vuelos cuya escala sea de hasta 1:5 000. Amojonamiento de fronteras internacionales, fronteras nacionales en zonas de alta plusvalía. Apoyo para sensores de teledetección aerotransportados según requerimiento. Determinación de posiciones derivadas de mapas de escala 1:500 en el 90% de los casos.

4 < 20 cm.

Densificación para proyectos catastrales, carreteras, puntos de control fotogramétrico para vuelos de escala 1:5 000 a 1:15 000. Trabajos de Zona Marítimo Terrestre. Puntos de control en aeropuertos y aeródromos. Apoyo para sensores de teledetección aerotransportados según requerimiento. Levantamientos topográficos en zonas boscosas y de alta plusvalía. Determinación de posiciones derivadas de mapas de escala 1:1 000 en el 90% de los casos.

S/C < 50 cm. Apoyo fotogramétrico para vuelos de escala 1:15 000 a 1:20 000. Apoyo para rectificación de imágenes satelitales que requieran esta exactitud. Determinación de posiciones derivadas de mapas de escala 1:2 500 en el 90% de los casos.

S/C < 1 m. Apoyo fotogramétrico para vuelos de escala 1:20 000 a 1:50 000. Apoyo para rectificación de imágenes satelitales que requieran esta exactitud. Linderos de Parques Nacionales, Reservas, etc. Determinación de posiciones derivadas de mapas de escala 1:5 000 en el 90% de los casos.

S/C < 2 m. Apoyo fotogramétrico para vuelos de escala 1:50 000 a 1:75 000. Apoyo para rectificación de imágenes satelitales que requieran esta exactitud. Determinación de posiciones derivadas de mapas de escala 1:10 000 en el 90% de los casos.

S/C < 5 m. Levantamientos topográficos en zonas boscosas, cañones de ríos y zonas de baja plusvalía. Apoyo para rectificación de imágenes satelitales que requieran esta exactitud. Determinación de posiciones derivadas de mapas de escala 1:25 000 en el 90% de los casos.

5.2.1 Exactitud planimetría


Costa Rica

• Fecha: Se refiere a la época en que se genera el elemento. Esta aplica para datos con escalas mayores a 1:1000, por ejemplo escalas utilizadas en levantamientos topográficos y procesos que resultan de observaciones de los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS).

• Tipo de fecha: Para el caso específico de Costa Rica es la fecha de creación o levantamiento en sitio del elemento, por lo se debe de seleccionar ésta opción de la lista controlada presente en la plantilla de metadatos geográficos.

7 Componentes del Catálogo de Objetos Geográficos para Datos Fundamentales de Costa Rica (NTIG_CR02_01.2016) referidos al Marco de Referencia Geodésico


Validación de vértices geodésicos

En el caso de vértices geodésicos de referencia horizontal y altura elipsoidal se establece un orden respectivo a su jerarquía.

Los vértices de primer orden corresponden con la red CR05 donde la exactitud en las coordenadas obtenida está entre 3 mm y 19 mm y los semiejes de las elipses absolutas de confianza al 95% de probabilidad no superan los 3 cm. Conforme lo anterior se estableció una densificación al segundo orden con una distribución homogénea y con exactitudes en las coordenadas al 95% de probabilidad entre 3 mm y 39 mm.

Un requerimiento de la red es precisamente su cálculo y ajuste como red, es decir, donde se incorporan todas las observaciones. No obstante la densificación puede establecerse en un sector particular donde el requisito indispensable es enlazarse a tres vértices de la red geodésica nacional.


Anexo NTIG_CR01_01.2016

Anexo NTIG_CR01_01.2016

Muchas Gracias

Presentó: Lic. Álvaro Álvarez Calderón

Ingeniero Topógrafo y Geodesta

Jefe Dpto. Geodinámica

[email protected]

mailto:[email protected]

Referencias

• Dörries Brune, E. Roldán Rodríguez J. (2004) El datum de Ocotepeque y el Datum Satelitario WGS84, Revista Uniciencia N°21, Universidad Nacional. Heredia, Costa Rica.

• IGN-RN (2016) NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia de Costa Rica. IGN-RN, San José, Costa Rica.

• Seeber Günter (2003) Satellite Geodesy, 2nd Edition, Walter de Gruyter GmbH & Co. Hanover, Alemania.

• Sonel (2016) http://www.sonel.org/-Horizontal-land-movements-.html consultada en 20 de julio de 2016.










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