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SISTEMAS DE REFERENCIAEl Problema del Posicionamiento GeodésicoSISTEMAS DE REFERENCIA

El Problema del Posicionamiento Geodésico

Astronomía, Geodesia y Cartografía

Manuel Berrocoso Domínguez Departamento de Matemáticas

Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz

Matemáticas

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

… pero

¿CON RESPECTO A

QUÉ? Y si me muevo,

entonces ¿CÓMO LO

EXPLICO?

¿Cuál será la

precisión

de mi p

osición?

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Necesidad de sistemas de referencia

espaciales y temporales

SISTEMAS INERCIALES

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

MatemáticasAstronomía y Geodesia

Posición y Movimiento de los AstrosForma y Dimensiones de la Tierra

Sistemas de Referencia Espaciales y Temporales

Sistemas Celestes y Sistemas Terrestres

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas de Referencia Sistemas de Referencia AstronómicosAstronómicos

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Fundamentales Sistemas Fundamentales y Catálogos de Estrellasy Catálogos de Estrellas

Sistema Fundamental (ICRS)

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

El posicionamiento sobre la superficie terrestreEl posicionamiento sobre la superficie terrestre

Sistemas Fundamentales y Sistemas Fundamentales y Posicionamiento TerrestrePosicionamiento Terrestre

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

S N

E

W

Polo Norte celeste

Cenit

Φ90-Φ

Φ

Observador en Hemisferio Norte

El Posicionamiento Astronómico El Posicionamiento Astronómico sobre la Superficie Terrestresobre la Superficie Terrestre

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

La Geodesia y el contexto La Geodesia y el contexto científico y tecnológicocientífico y tecnológico

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Superficies de Superficies de Representación TerrestreRepresentación Terrestre

Modelo Esférico

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Superficies de Superficies de Representación TerrestreRepresentación Terrestre

Geoide

Gauss

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Superficies de Superficies de Representación TerrestreRepresentación Terrestre

Elipsoide de Referencia

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Relaciones entre el geoide y el Relaciones entre el geoide y el elipsoide de referenciaelipsoide de referencia

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos ClásicosSistemas Geodésicos Clásicos

Sistema Geodésico Clásico o DATUM

DATUM HORIZONTAL (Medidas angulares)

Punto Fundamental (Φ, Λ)

Elipsoide tangente al Geoide

DATUM VERTICAL (Medidas verticales)

Cota cero

Sistema Fundamental

Sistema Inercial

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos ClásicosSistemas Geodésicos Clásicos

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos ClásicosSistemas Geodésicos Clásicos

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Superficie de referencia: Elipsoide de Hayford

Origen del datum: Potsdam (Alemania)

Cota ortométrica: Nivel medio del mar (MSL) en Alicante

Origen de longitudes: Meridiano de Greenwich

Datum de la Península Ibérica

European Datum 1950, E. D. 50

Latitud y longitud geodésica

Altura ortométrica

Sistemas Geodésicos ClásicosSistemas Geodésicos Clásicos

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos ClásicosSistemas Geodésicos Clásicos

North American DatumClarke 1866

South American DatumInternational Arc Datum

Clarke 1880

European Datum International

Tokyo DatumBessel

Problemática

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos EspacialesSistemas Geodésicos Espaciales

1957-Sputnik

Satélites Balísticos Satélites TRANSIT

Satélites SLR

Sistema VLBI

Sistemas GNSS

Satélites Balísticos Satélites TRANSIT

Satélites SLR

Sistema VLBI

Sistemas GNSS

Satélites y Técnicas Geodésicas EspacialesSatélites y Técnicas

Geodésicas Espaciales

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos EspacialesSistemas Geodésicos Espaciales

Geodesia Clásica

Establecimiento de un Sistema Geodésico Global

Revolución Conceptual y Metodológica

Geodesia Clásica

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos EspacialesSistemas Geodésicos Espaciales

Acceso directo al Elipsoide de Referencia

Revolución Conceptual y Metodológica

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Conjunto de estaciones con coordenadas absolutas y sus velocidades

Elipsoide de Referencia

Modelo geopotencial

Constantes Físicas (Masa de la Tierra, velocidad de la luz, etc.)

DATUM ESPACIAL

Coordenadas elipsódicas

Sistemas Geodésicos EspacialesSistemas Geodésicos Espaciales Revolución Conceptual y Metodológica

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos EspacialesSistemas Geodésicos Espaciales Revolución Conceptual y Metodológica

ITRF2005

1 técnica 2 técnicas 3 técnicas 4 técnicas

GPS, VLBI, SLR-LLR y DORIS

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos EspacialesSistemas Geodésicos Espaciales Revolución Conceptual y Metodológica

Enlace entre los sistemas celestes y los sistemas

terrestres

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos EspacialesSistemas Geodésicos Espaciales Revolución Conceptual y Metodológica

Concepto de Red Geodésica vinculado a Placa Tectónica

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Red IGS (International GNSS Service)

Marco de Referencia IGS05

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistema de Referencia Terrestre Europeo (ETRS89)

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Geodésicos EspacialesSistemas Geodésicos Espaciales Revolución Conceptual y Metodológica

Popularización Tecnológica de la Geodesia EspacialSistemas GNSS (Global Navigation Satellite System)

SV GPSSV GLONASS

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

A

B

Sistemas Espaciales GNSSSistemas Espaciales GNSS

Técnicas de Posicionamiento GNSS

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Espaciales GNSSSistemas Espaciales GNSS

Solución de Navegación

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Sistemas Espaciales GNSSSistemas Espaciales GNSS

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Sistemas Espaciales GNSSSistemas Espaciales GNSS

PRECISIONES: del orden de metros

Posición de navegación en la estación UCAD

Posicionamiento Relativo

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Solución a posteriori de Precisión Subcentimétrica

(∆X, ∆Y, ∆Z)

Sistemas Espaciales GNSSSistemas Espaciales GNSS

Posicionamiento Relativo

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

ITRF2005Red IGS

Red EUREF

Red RAP

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Aplicaciones Científicas y Tecnológicas de los Sistemas GNSSS

Sistemas Espaciales GNSSSistemas Espaciales GNSS

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Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Relación entre sistemas de referencia globales Estudios sobre la Rotación Terrestre

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Estudios sobre la Geodinámica Global Terrestre

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Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Estudios sobre la Geodinámica Global Terrestre

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Estudios en bordes de placa y en zonas anómalas intraplacas (fallas activas, volcanes,...)

ERT’A ALE (ETIOPIA)

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Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

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Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Nuevos sistemas de coordenadas consecuencia del concepto de red geodésica vinculada a placa tectónicaDensificación de redes para aplicaciones científicas y tecnológicas

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Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Influencia del campo gravitatorio en las órbitas de los satélites artificiales Establecimiento de anomalías gravimétricas en función de las perturbaciones orbitales

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Obtención de modelos atmosféricos globales, regionales y locales y sus aplicaciones: refracción atmosférica, modelos ionosféricos y troposféricos

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Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

EGM96 (NASA)

Calibraciones de modelos globales y regionales de Geoide

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Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Obtención de modelos de geoide de precisión subdecimétrica

Aplicaciones oceanográficas para el estudio de la variabilidad del nivel del mar

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Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

VNIR

InfrarrojoTérmica

Distribución de calor

QUICKBIRD

Georreferenciación de Productos de Sensores Remotos y Satélites Altimétricos

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Aplicaciones de los Sistemas Aplicaciones de los Sistemas Espaciales GNSSEspaciales GNSS

Actualizaciones Cartográficas, Modelos Digitales y sistemas SIG

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Las Proyecciones CartográficasLas Proyecciones Cartográficas

Elipsoide de Referencia

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

SISTEMAS GEODÉSICOS

CLÁSICOS

SISTEMAS GEODÉSICOS

CLÁSICOS

SISTEMAS GEODÉSICOSESPACIALES

SISTEMAS GEODÉSICOSESPACIALES

COORDENADAS ELIPSÓDICAS

GLOBALES

PRODUCTOS CARTOGRÁFICOS

COORDENADAS PLANAS Y “ALTURA”

Las Proyecciones CartográficasLas Proyecciones Cartográficas

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Las Proyecciones CartográficasLas Proyecciones Cartográficas

SISTEMA DE PROYECCION CARTOGRAFICO

Método Matemático que establece una

correspondencia entre la superficie terrestre y el

plano

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Las Proyecciones CartográficasLas Proyecciones Cartográficas

Clasificación según las distorsiones producidas

Conformes, equivalentes, equidistantes y de direcciones

verdaderas

Superficies no Desarrollables (Geometría Diferencial)

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Las Proyecciones CartográficasLas Proyecciones Cartográficas

Clasificación según la superficie de proyección

Cilíndricas, Cónicas, Poliédricas

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

DEL DEL UNIVERSO UNIVERSO AL MAPAAL MAPA

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía

Matemáticas Astronomía, Geodesia y Cartografía