Geodesia

Es la ciencia aplicada que se encarga de determinar la forma y dimensiones de la tierra, aplicando para ello mtodos de clculos matemticos y toma en cuenta la curvatura de la tierra, midiendo as grandes extensiones: poblaciones, estados, pases, continentes y hasta la tierra misma.

Objetivo de la geodesia

Tiene como objeto el estudio y determinacin de la forma y dimensiones de la Tierra, de su campo de gravedad, y sus variaciones temporales.

Importancia de la geodesia

Es importante para la fsica y en las matemticas, cuyos resultados constituyen la base geomtrica para otras ramas del conocimiento geogrfico, como son la topografa, la cartografa, la fotogrametra, la navegacin, as como ingenieras de todo tipo o para fines militares y programas espaciales. Tambin guarda relacin con la astronoma y la geofsica.

Clasificacin segn su alcance

Esta ciencia se divide fundamentalmente en dos partes:

La Geodesia superior o geodesia terica, dividida entre geodesia fsica y matemtica, trata de determinar y representar la figura de la Tierra en trminos globales.

La Geodesia Inferior o topografa, estudia y representa partes menores de la Tierra donde la superficie puede ser considerada plana.

La tierra como esferoides

Es importante recordar que las superficies de revolucin son aquellas que se generan haciendo girar una curva alrededor de un eje. Algunos geofsicos consideran al esferoide como modelo geomtrico de la tierra y no solo a este sino tambin a la esfera, por ello el esferoide tiene meridiana principal y ecuador.

La Tierra noes una esfera perfecta debido a la gravedad y las variaciones topogrficas de la superficie de la Tierra (montaas, simas marinas, entre otros). Esta es la causa de que sea necesario para facilitar los clculos, construir la esfera perfecta que mejor la represente.

Un esferoide queda definido por los semiejes mayor y menor, en ocasiones viene expresado matemticamente como coeficiente de achatamiento.

Elipsoide

Un elipsoide es una superficie curva cerrada cuyas tres secciones ortogonales principales son elpticas, es decir, son originadas por planos que contienen dos ejes cartesianos.

En la geodesia, un elipsoide es la superficie matemtica apta para realizar clculos geodsicos.

Parmetros aceptados internacionalmente

ETRS89 (European Terrestrial Referente System 1989) es el datum geodsico espacial para adquisicin, almacenamiento y anlisis de datos georeferenciados. Est basado en el elipsoide SGR80 y es la base para el Sistema de Referencia Coordenado utilizando coordenadas elipsoidales.

Desde 1988, el Servicio de Rotacin de la Tierra (IERS) ha sido establecido conjuntamente por la Unin Astronmica Internacional (IAU) y la Unin Internacional de Geodesia y Geofsica (IUGG). La misin del IERS es proporcionar a los cientficos mundiales y a la comunidad tcnica valores de referencia para los parmetros de orientacin de la Tierra y realizaciones de referencia de los internacionalmente aceptados sistemas de referencia terrestre y celeste.

El IERS est encargado de realizar, usar y promover el Sistema de Referencia Terrestre Internacional (ITRS) como definido por la resolucin n 2 de la IUGG adoptada en Viena en 1991. En terminologa geodsica, definido por la resolucin n 2 de la IUGG adoptada en Viena en 1991. En terminologa geodsica, un marco de referencia consiste en un conjunto de puntos con sus coordenadas (en amplio sentido) que materializa a un sistema de referencia ideal. Los marcos generados por el IERS como realizaciones de ITRS son denominados Marcos de Referencia Terrestre Internacional (ITRF). Tales marcos estn constituidos por todas las estaciones de seguimiento (o parte de ellas) y sus correspondientes monumentos, los cuales integran la Red IERS, junto con las coordenadas y sus variaciones en el tiempo.

Desde 1989, las coordenadas ETRS89 ajustadas con relacin a la Placa Europea, han modificado sus valores con respecto a los expresados en ITRS. Sin embargo, esta modificacin es bien conocida, controlada por IERS y EUREF, y son posibles las transformaciones entre unas y otras con exactitud de 1 cm para la mayor parte.

Semiejes y achatamiento

En geometra, el achatamiento (o elipticidad) es la medida de compresin de un crculo o una esfera a lo largo de su dimetro para formar una elipse o un elipsoide de revolucin (esferoide). La notacin usual para el achatamiento es f y su definicin en trminos de los semiejes de la elipse o elipsoide resultante es:

El factor de compresin es b/a en cada caso. Para la elipse, este factor es tambin su relacin de aspecto.

Semieje menor = Radio Polar = bSemieje mayor = Radio Ecuatorial = a

Existen diferentes modelos de elipsoides utilizados en geodesia, denominados elipsoides de referencia. Las diferencias entre stos vienen dadas por los valores asignados a sus parmetros ms importantes:

Semieje ecuatorial ( ) o Semieje mayor: Longitud del sus parmetros ms importantes:

Semieje ecuatorial ( ) o Semieje mayor: Longitud del semieje correspondiente al ecuador, desde el centro de masas de la Tierra hasta la superficie terrestre.

Semieje polar ( ) o Semieje menor: Longitud del semieje desde el centro de masas de la Tierra hasta uno de los polos. Alrededor de este eje se realiza la rotacin de la elipse base.

Semieje Mayor. La mitad del eje mayor de un elipsoide de referencia.Semieje Menor. La mitad del eje menor de un elipsoide de referencia.

Levantamientos geodsicos

Se entiende por levantamiento geodsico la toma de informacin de distancias y ngulos en el campo, y la aplicacin de los principios de la Geometra y la Trigonometra con el propsito de determinar la forma, dimensiones y posicin de grandes extensiones terrestres. En ese sentido, se deben clasificar los levantamientos geodsicos en dos grandes grupos: horizontal y vertical.

Levantamientos Geodsicos Horizontales

Son aquellos que comprenden una serie de medidas efectuadas en el campo, cuyo propsito final consiste en determinar las coordenadas geogrficas (geodsicas) horizontales de puntos situados sobre la superficie terrestre.

Triangulares: Es el tipo de levantamiento geodsico ms tradicional y conocido. Difiere de los levantamientos topogrficos en que usa instrumentos ms precisos. Los errores instrumentales son removidos o predeterminados de modo que puedan compensarse al momento de los clculos; los errores observacionales se reducen empleando procedimientos muy rigurosos. Otra diferencia muy importante es que todas las posiciones establecidas por triangulacin estn relacionadas entre s matemticamente.as posiciones establecidas por triangulacin estn relacionadas entre s matemticamente.

Trilateracin: El avance en precisin y alcance de los sistemas electrnicos de medicin de distancias IEMD - se ha aplicado para levantamientos geodsicos usando la tcnica de trilateracin. Los sistemas electrnicos permiten la medicin de distancias mayores a 5 y ms kilmetros, con lo que las redes de triangulacin geodsicas pueden extenderse rpidamente. Las tcnicas de trilateracin permiten la conexin de levantamientos en islas o en continentes separados por grandes ocanos.

Poligonacin: la poligonacin es el mtodo ms simple para extender control. El sistema es similar al de la navegacin, en el que se miden distancias y direcciones. En una poligonacin, se inicia el levantamiento en un punto con posicin y azimut con respecto a otro punto conocido, y se miden ngulos y distancias a travs de la serie de puntos intermedios del levantamiento. Las mediciones angulares sirven para calcular la direccin de cada lnea. Las mediciones de distancia completan la informacin para determinar la posicin de los puntos de la poligonal.

Levantamiento astronmico: La posicin de un punto puede obtenerse directamente observando las estrellas. El posicionamiento astronmico es el mtodo de posicionamiento ms antiguo. Ha sido usado por muchos aos por los marineros con propsitos de navegacin. Tambin los exploradores han usado frecuentemente este mtodo para orientarse en reas sin apoyo cartogrfico.

Levantamientos Geodsicos Verticales

El levantamiento vertical es el proceso para determinar alturas (elevaciones) sobre el nivel medio del mar. En posicionamiento terrestre con fines determinar alturas (elevaciones) sobre el nivel medio del mar. En posicionamiento terrestre con fines cartogrficos no hay problema en el hecho de que las posiciones horizontales estn referidas al elipsoide, y las elevaciones referidas al geoide. Sin embargo la informacin geodsica de precisin requiere un ajuste en la informacin vertical que compense por las ondulaciones del geoide, por encima o por debajo del elipsoide, la superficie matemtica regular. El ajuste usa tcnicas geodsicas avanzadas y complejas.

La red bsica de control vertical se establece usando nivelaciones geodsicas. La densificacin se realiza por mtodos suplementarios. El nivel medio del mar se usa como referencia (datum vertical) en todos los mtodos. Este nivel se determina obteniendo el promedio horario de las variaciones del agua durante un ao o ms en una estacin mareogrfica. Existen varias tcnicas de nivelacin: geomtrica o diferencial, trigonomtrica y baromtrica, y cada una genera precisiones diferentes, siendo la primera de las citadas, la ms precisa de las tres.

Levantamientos Gravimtricos

Aquellos que comprenden la medida de valores absolutos o relativos del valor de la gravedad sobre puntos situados en la superficie terrestre, cuyo propsito consiste fundamentalmente en determinar el campo gravimtrico existente y su relacin e influencia con los tipos de levantamiento geodsico horizontal y vertical.

Red geodesica

Una red geodsica es un conjunto de puntos ubicados en la superficie terrestre en los cuales se determinan su posicin geogrfica diferencial (latitud, longitud y elevacin) mediante el uso de receptores GPS. Al hablar de posicin diferencial geogrfica nos mediante el uso de receptores GPS. Al hablar de posicin diferencial geogrfica nos referimos a la determinacin de coordenadas a partir de puntos con coordenadas conocidas. La creacin de redes geodsicas es con la idea de regular que todos los proyectos topogrficos y cartogrficos que se realicen, tanto en dependencias estatales, municipales y empresas descentralizadas de servicios que utilicen el rea pblica municipal para la dotacin de dichos servicios, as como de particulares, queden ligados a un solo sistema de referencia geogrfica.

Red topogrfica

Primero se hace una red de tringulos no muy grandes donde tenemos una serie de vrtices (red de triangulacin o trigonomtrica), despus se hace una segunda red que marcara la poligonal (red topogrfica o de poligonacin) y finalizamos con una tercera red que sirve para tomar los datos (red de relleno). As se consiguen los errores mnimos y as se aproximan las coordenadas a la forma de trabajo haciendo una triangulacin con menor nmero de errores y con las menos estaciones posibles.Suponemos que queremos levantar un plano de una ampla zona con la red trigonomtrica, fijo unos puntos y calculo sus coordenadas en forma de tringulos.Medimos todos los ngulos de los tringulos y con un lado tendr todos los datos, es decir con mtodos angulares y una medida podr dar valores xy a todos los dems tringulos.

Los tringulos tienen lados grandes ya que sirven para cubrir la mayor parte del terreno. El problema es que habr mayor error cuanto mayor sea el nmero de tringulos.

La red topogrfica se observa con los mtodos de poligonal. Una vez que tengo las coordenadas de los vrtices de los tringulos formar polgonospoligonal. Una vez que tengo las coordenadas de los vrtices de los tringulos formar polgonos en la zona teniendo los puntos con sus coordenadas xy.Instituciones nacionales e internacionales que regulan la ejecucin de trabajos geodsicos

Instituciones nacionales

Instituto Geogrfico de Venezuela Simn Bolvar Servicio Autnomo de Geografa y Cartografa Nacional (SAGECAN) los municipios establecern oficinas de catastro encargadas de la formacin y conservacin del catastro en su mbito territorial.

Instituciones internacionales

AIG: Asociacin Internacional de Geodesia IERS: Servicio Internacional de Rotacin Terrestre y de Sistemas de Referencia (por sus siglas en Ingls) IRP: Polo de Referencia Internacional (por sus siglas en ingls) ITRF: Marco de Referencia Terrestre Internacional (por sus siglas en ingls) GRS80: Sistema Geodsico de Referencia de 1980 (por sus siglas en ingls) GPS: Sistema de Posicionamiento Global (por sus siglas en ingls) NAD27: Datum Norteamericano de 1927 (por sus siglas en ingls) NAVD88: Datum Vertical Norteamericano de 1988 (por sus siglas en ingls) NGIA: Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial de los Estados Unidos de Amrica (por sus siglas en ingls) NGS: Levantamiento Geodsico Nacional (NGS por sus siglas en ingls) RGNA: Red Geodsica Nacional Activa RGNP: Red Geodsica Nacional Pasiva SIRGAS: Sistema de Referencia Geocntrico para las Amricas VLBI: Interferometra de lnea base muy larga (por sus siglas en ingls) WGS84: Sistema Geodsico Mundial de 1984 (por sus siglas en ingls)