Por Ramón Oniel Jiménez Rodríguez (Agrimensor)
La palabra expiración nos lleva a pensar en los alimentos y su fecha de caducidad, la fecha de caducidad o expiración de un producto se empezó a utilizar en 1972 en los envases de alimentos perecederos.
La empresa británica Marks & Spencer fue la primera en utilizar esta fecha para indicar la frescura de sus productos. Las fechas estaban destinadas a impulsar las ventas con una prueba de mentalidad de calidad más que cualquier otra cosa.
Las coordenadas GNSS no caducan, pero la precisión de las mediciones GNSS pueden disminuir con el tiempo. Esto se debe a que la corteza terrestre cambia constantemente, o sea que su precisión puede verse afectada por diversos factores.
Esos factores podemos dividirlos en dos etapas:
- Actualidad.
Los GNSS (sistemas globales de navegación por satélite) utilizan señales satelitales para determinar las coordenadas. Las coordenadas GNSS se utilizan en topografía y cartografía.
Las coordenadas GNSS pueden verse afectadas por la calidad del receptor, la vista del cielo y la precisión de los relojes satelitales. Las señales GNSS pueden ser débiles y pueden resultar difíciles de recibir en interiores, bajo cubiertas densas o en áreas con mucho ruido electrónico.
Los GNSS pueden estar sujetos a ataques como interferencias y suplantación de identidad, que pueden provocar fallas en el sistema de navegación.
- Marcos de Referencia.
Aquí es donde entra la confusión, el desconcierto, el aturdimiento, como decimos en buen dominicano “el lío “y pensamos a grosso modo que las coordenadas caducan y es que están sujeta a un Marco de Referencia, que se crea por condiciones de rotación de la Tierra, sus velocidades y las estimaciones del geocentro, en tal sentido los Marcos de Referencia son hasta un tiempo determinado.
Es fundamental comprender cómo administrar las coordenadas en el espacio y el tiempo es crucial para las soluciones GNSS en tiempo real (RTK) de alta precisión. Los conceptos básicos de los marcos de referencia, las épocas y las transformaciones de coordenadas que son esenciales para lograr un posicionamiento preciso en las aplicaciones GNSS.
Considero que el colectivo de la agrimensura en RD, está familiarizado con los conceptos de Marcos de Referencias (ITRF2020 y WGS84 ) y las épocas ( 2016.434 y 2013.482), que el gran desafío son las Transformaciones de coordenadas ( Tiempo), como comprender las coordenadas del Marco de Referencia ITRF08 a la actualidad ITRF2020, o de un ITRF a un WGS o NAD, este lenguaje técnico es para tener en cuenta el movimiento de las placas tectónicas. Estas transformaciones garantizan la coherencia y precisión de los datos en todas las áreas geográficas.
Los datos globales y locales (coordenadas), se asocian a menudo con una época (un momento específico) porque la superficie de la Tierra está en constante movimiento. Los ajustes entre épocas ayudan a mantener la precisión a medida que las coordenadas cambian con el tiempo.
Los sistemas GNSS en RTK calculan posiciones basándose en señales satelitales que utilizan marcos de referencia globales como el ITRF (Marco de Referencia Terrestre Internacional). Estos marcos de referencia tienen en cuenta la forma y la dinámica de la Tierra.
Sin embargo, los marcos de referencia locales, como el NAD83 en América del Norte, se utilizan a menudo para tener en cuenta los movimientos regionales de las placas tectónicas. Sin la alineación de estos marcos de referencia, el posicionamiento RTK produciría errores al convertir los datos satelitales en coordenadas terrestres útiles.
La transformación de un marco ECEF a un marco geodésico local garantiza que las coordenadas derivadas de RTK coincidan con la realidad del terreno local, teniendo en cuenta la tectónica de placas o los cambios de referencia.
Los sistemas de referencia como ITRF dependen del tiempo debido al movimiento tectónico, lo que significa que las coordenadas de puntos fijos cambian con el tiempo. Los sistemas RTK deben transformar las coordenadas con respecto a los cambios espaciales y temporales, lo que garantiza una precisión a largo plazo, especialmente en áreas que experimentan una alta actividad tectónica, he aquí donde pensamos que las coordenadas caducan por los cambios de soluciones GNSS y esto tiene su propio tratamiento.
El uso de la transformación de coordenadas y el marco de referencia correctos garantiza que los levantamientos en RTK proporcione datos de ubicación altamente precisos y relevantes, evitando discrepancias posicionales causadas por cambios tectónicos o sistemas de referencia no coincidentes.
Vistos estos términos a consideración debemos entender cómo funcionan los sistemas de coordenadas terrestres. Existen tres formas principales de expresar la ubicación de una persona en nuestro planeta: los sistemas de coordenadas cartesianos, geodésicos y de cuadrícula de mapas.
Coordenadas cartesianas
La forma más sencilla de expresar la ubicación de un objeto en la Tierra es mediante los ejes cartesianos 3D (x, y, z). La ventaja del sistema cartesiano es que los tres componentes del vector de posición se expresan en unidades lineales (metros), lo que permite realizar todos los cálculos relacionados con la posición mediante geometría vectorial.
Sin embargo, su desventaja radica en la naturaleza no intuitiva de las coordenadas cartesianas, ya que es difícil conceptualizar la ubicación en esta forma debido a la falta de componentes «horizontales» y «verticales» claros.
Coordenadas geodésicas
Un sistema de coordenadas geodésicas (o geográficas) representa posiciones utilizando latitud, longitud y altura (altitud), denotadas como (, , ℎ). Estas coordenadas están definidas por la línea normal al elipsoide en cualquier punto dado. La latitud es el ángulo entre esta normal y el plano ecuatorial, mientras que la longitud es el ángulo entre el meridiano principal (Greenwich) y el meridiano que contiene la normal.
La altura del elipsoide mide la distancia a lo largo de la normal desde la superficie del elipsoide hasta el punto en cuestión.
La ventaja del sistema geodésico reside en su visualización intuitiva de las ubicaciones en la Tierra. Sin embargo, sus desventajas incluyen el uso de coordenadas curvilíneas (grados) y la complejidad de realizar cálculos espaciales en la superficie del elipsoide.
Por ejemplo, determinar la distancia entre dos puntos en función de la latitud y la longitud es menos sencillo que calcular distancias vectoriales en coordenadas cartesianas, a pesar de que a menudo tiene más sentido en la práctica.
Coordenadas de la cuadrícula del mapa
Para evitar la complejidad de trabajar en la superficie curva del elipsoide y la naturaleza no intuitiva de las coordenadas cartesianas, a menudo se utilizan coordenadas planas o de cuadrícula de mapa. Estas coordenadas se obtienen aplicando las fórmulas de proyección de mapa adecuadas a las coordenadas geodésicas correspondientes.
Si bien existen varias proyecciones de mapa, las proyecciones Transverse Mercator (TM) y Universal Transverse Mercator (UTM) son las más utilizadas. Las coordenadas de cuadrícula de mapa se representan típicamente como (, , ℎ).
La ventaja del sistema de cuadrícula de mapas reside en su naturaleza plana, que simplifica los cálculos. Sin embargo, cada proyección de mapas introduce algún tipo de distorsión (por ejemplo, en la escala, el área o la orientación), que debe tenerse en cuenta en los cálculos espaciales, lo que añade complejidad y posibilidad de error.
¿Qué es un sistema de referencia?
Un sistema de referencia es un marco que se utiliza para definir la posición de los objetos en el espacio. Proporciona un conjunto coherente de coordenadas y medidas, lo que permite una representación y comparación precisas de posiciones y movimientos. Cuando se trata de sistemas de alta precisión, debemos decir en qué marco de referencia se describen estas coordenadas y también en qué época (a qué hora) se expresan.
¿Por qué existen diferentes marcos de referencia?
Si bien un sistema de referencia geodésico se puede definir una vez y sigue siendo válido a partir de entonces, no es el caso de un marco de referencia geodésico. La naturaleza dinámica de la corteza terrestre implica que los puntos de su superficie cambian constantemente debido al movimiento de las placas tectónicas y otras fuentes de deformación de la corteza, como los terremotos.
En términos prácticos, dentro de un marco de referencia centrado y fijo en la Tierra (ECEF, por sus siglas en inglés) como ITRF2020, las coordenadas de los puntos de la superficie cambian continuamente.
Para aplatanar un poco todas estas informaciones valiosas y que debemos profundizar para su mayor comprensión, cuando se habla de desplazamiento o superposición, en términos profesionales, se refiere a lo siguiente, Por ejemplo, un punto físico fijo, como un poste de electricidad, tendrá coordenadas x, y, z cambiantes en el marco de referencia ITRF con el tiempo. En consecuencia, se debe realizar una transformación de coordenadas.
Las transformaciones espaciales implican la conversión de coordenadas de un marco de referencia a otro en una época común. Las transformaciones conformes espaciales preservan la forma y la geometría relativas de un objeto mediante la aplicación de una transformación estándar de 7 parámetros (también conocida como de similitud, conforme o de Helmert), normalmente sin tener en cuenta las variaciones temporales.
Por ejemplo, la conversión de coordenadas de ITRF2020 a ITRF2014 en una época común (p. ej., 2010.0) requiere únicamente este método conforme para mantener la coherencia geométrica en todos los marcos.
Sin embargo, los marcos de referencia heredados a menudo presentan discordancia espacial debido a limitaciones históricas en la precisión de las mediciones y los métodos computacionales.
El aspecto más importante en lo que respecta a la geodesia es que el resultado de la corrección diferencial depende directamente de la posición y el marco de referencia de la estación base utilizada.
Es decir, si la estación base utilizada para la corrección diferencial está definida con precisión con referencia a, por ejemplo, ETRS89, entonces las mediciones GNSS corregidas también se referenciarán a ETRS89. Este aspecto se aplica a todas las formas de corrección GNSS, incluido el posprocesamiento, RTK, VRS, etc.
Una propuesta que surge para el sistema de administración de coordenadas en RD, para las Mensuras Catastrales, es que a partir de la última solución o época de referencia, donde fue incluida en cada plano resultante la estación fija de enlace y el método RTK o combinado con Estación Total, un protocolo de abordaje para comparación y transformación de coordenadas, esto es a partir de la implementación de una nueva solución diferente a la 2016.434 y todo el inventario de procesos catastrales con anterioridad, puede ser validado con la vinculación de laterales y vértices de inmuebles georreferenciados comprendidos entre los años ( 2008 hasta 2016 ).
Tarde o temprano deberá ser actualizado el marco de referencia actual, su época, por lo que considero que la clase profesional tiene un concepto más acabado sobre el porqué las coordenadas cambian y que es el momento de ir a la mesa de planteamientos y soluciones para aportar protocolos de administración de coordenadas y tener soluciones técnicas a partir del 2016 hacia delante y cambiar el modelo actual que es incorrecto sus planteamientos sobre soluciones técnicas llevadas a soluciones jurídicas innecesarias en un alto porcentaje, ya que una mentira se pretende convertir en verdad, todo esto por el desconocimiento de las administración de coordenadas.
Las realizaciones del ITRF desarrolladas a partir del ITRS desde 1991 incluyen las siguientes versiones, soluciones; ITRF94, ITRF96, ITRF97, ITRF2000, ITRF2005, ITRF2008, ITRF2014, ITRF2020 e ITRF2020-2023.
Desde el lanzamiento de ITRF94, se han lanzado siete nuevas versiones, cada una mejorando la anterior.
ITRF2020 es la última versión de ITRF y se dice que mejora la ITRF2014. Además de utilizar cuatro técnicas de geodesia para lograr precisión, ITRF2020 incluyó enlaces locales, velocidades de estaciones equivalentes y señales estacionales.
En conclusión, cada vez que se aborda este tema que es amplio y pareciera complejo, se va descifrando su esquema integral, quedando para un próximo análisis por qué un marco de referencia no es estático algo similar a las coordenadas sobre su caducidad.
¡¡¡Feliz y bendecido inicio de semana, éxitos!!!
“Entre poder y hacer hay un océano de diferencia y, muchas veces, en el fondo yacen los restos del naufragio con la falta de voluntad”. Marie von Ebner Eschenbach, escritora austríaca.