1Laboratorio de HidrogeomLaboratorio de Hidrogeomááticatica

Sistemas de Información Geográfica

Maestría en Estudios Urbanos y regionalesFacultad de planeación

Sesión 1. Manejo de GPS

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Objetivo

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Superficies

SuperficieSuperficiede la Tierrade la Tierra

Elipsoide

SuperficieSuperficiedel mardel mar

GeoideGeoideGeoide : nivel medio de los océanos, superficie equipotencial de gravedad que define todos los puntos en que la fuerza de la gravedad es equivalente a la existente a nivel del mar

Elipsoide o esferoide : superficie de referencia perfectamente lisa

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f = (a-b) / a(coeficiente deachatamiento)

Elipsoide o esferoide

OX

Z

Ya ab

Ellipsoide = rotación de una elipse

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Longitud y latitud

Líneas de longitud (Meridiano)

Intervalo : 180ºO - 0º - 180ºE

Líneas de latitud (Paralelo)

Intervalo : 90ºS - 0º - 90ºN

N

S

O E

N

S

O E

Ecuador y Meridiano de origen (0ºN, 0ºE)

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Coordenadas

• cartesianas geocéntricas : X, Y, Z (para formulas de cambio de proyección)

• geográficas (geodésicas, no proyectadas,) : longitud, latitud, altura elipsoidal

• proyectadas (cartesianas)

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Altura y altitud

• Altura elipsoidal (GPS) : sobre el elipsoide

• Altitud : sobre el geoide (m.s.n.m.)

• Diferencia de algunos metros

Altitud ZP z=zp

z=0

Nivel mediodel mar

(Géoïde)

SuperficieSuperficie del suelodel suelo

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Conversión de grados

• Grados decimales : ggg.ddddd• .ddddd x 60 = mm.dddd, .dddd x 60 = ss.ddd

• Grados Minutos Segundos : ggg mm ss.ddddd

• ggg.ddddd = ggg + (mm / 60) + (ss / 3600)

• Ejemplos sencillos : • -99.5 ° (.5 x 60 = 30’)• 19 °15 ’(15 / 60 = .25)

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Dominio de valores

• Sistema angular• -180° (Oeste) < grado de longitud (X) < +180°

(Este)• -90° (Polo Sur) < grado de latitud (Y) < +90°

(Polo Norte)

• Sistema sexagesimal (base 60)• 0’ < minuto < 59’• 0" < segundo < 59"

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Calculadora científica

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Definición

• GPS = acrónimo de Global Positioning System, sistema de localización global

• sistema mediante el cual es posible estimar las coordenadas actuales (X,Y,Z) de una estación en tierra mediante la recepción simultánea de señales emitidas por varios satélites (llamados en conjunto constelación GPS)

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Constelación GPS

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Red NAVSTAR• GPS o también Sistema de Navegación por satélite lo

compone la red NAVSTAR que conforman 24 satélites, a una altura de 11.000 millas náuticas, que están distribuidos en 6 órbitas distintas.

• GPS fue fundado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DOD) para uso militar. En 1980 fue autorizado para uso civil (con algunas restricciones en la exactitud).

• Estas restricciones fueron levantadas en mayo del 2000.

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Geometría

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Visibilidad, obstáculos

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Método de cálculo

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GPS del CIRA

• Garmin eTrexVista– 12 canales paralelos de recepción– 2D necesita 3 satélites con buena geometría– 3D necesita 4 satélites con buena geometría– Exactitud y precisión  :

• X, Y : ± 15 metros• Z : ± 100 metros

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Funcionamiento

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Características

– Capacidades maximales  :• 12 horas con 4 pilas AA• Waypoints : 500 puntos específicos• 20 caminos (Route) de 30 puntos (Waypoints)• Track log (camino seguido) : 1024 puntos

• Instrumentos con más capacidades : precisión, almacenamiento

• Otras marcas : Magellan, Trimble

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Recomendaciones de uso

• Datos que apuntar  :• Grados decimales con 5 cifras después del

símbolo decimal : hddd.ddddd ° (System Setup Page)

• Altitud (Position page)• Horizontal accuracy (Satellite Page)• Figure Of Merit, (FOM, funcción Average, Mark

Position Page) = estimated accuracy of the average position

• Fecha (hora para corrección diferencial ?)

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Consideraciones de precisión

Longitud sobre los paralelos

Latitud 1 grado en km 1 min. en km 1 s en m

20 104.649 1.744 29.069

Fracción de un grado decimal en metros

0.1 0.01 0.001 0.0001 0.00001 0.000001 0.0000001 0.00000001

10,464.900 1,046.490 104.649 10.465 1.046 0.105 0.010 0.001