Artículos científicos

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Estudio del movimiento del punto ETCG con base en mediciones GPS y dentro del sistema mundial ITRF
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2002) Moya Zamora, Jorge
Con el fin de estudiar la variación en la posición elipsoídica del punto ETCG, se hicieron mediciones GPS en dos épocas diferentes, después de que dicho punto se vinculó por primera vez al sistema mundial, Sistema de Referencia Terrestre Internacional (ITRF), en el año 1998. Como producto del primer amarre, se obtuvo la posición de ETCG con una gran exactitud, al tener errores en las coordenadas ajustadas del orden centimétrico, lo cual dejó abierta la posibilidad de realizar nuevas mediciones y estudiar el movimiento que sufre el punto, con un alto grado de exactitud. En la investigación realizada se hicieron dos nuevos amarres al sistema mundial mediante mediciones GPS en la modalidad diferencial, uno a mediados del año 1999 y otro a finales del año 2000. Los resultados demuestran que en el período considerado existió un movimiento tridimensional significativo del punto ETCG, sin embargo, considerando solo las coordenadas de latitud y longitud, el desplazamiento resultante no es estadísticamente significativo.
El problema de la identidad de puntos en el control industrial
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Roldán Rodríguez, Julio Roberto
En la aplicación de la topografía de precisión para el control de maquinaria industrial, se establecen redes o estructuras topográficas de apoyo conformadas por un conjunto de estaciones, cuyas coordenadas son determinadas en un sistema local por medio de un ajuste geodésico de observaciones. Las observaciones, angulares y lineales, se realizan entre la estación del instrumento y el punto observado, ambos materializados en el piso de apoyo de la maquinaria. Por las condiciones desfavorables de la visibilidad entre puntos, a veces se hace necesario señalizar los puntos mediante plomadas y miretas de puntería colocadas sobre un trípode y centradas sobre los puntos con la ayuda de una plomada óptica. Se realiza un estudio sobre la coincidencia del punto de la mireta con el punto materializado en el suelo mediante un experimento para probar la identidad de ambos puntos.
De GPS al mapa
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Dörries, Esteban
Las coordenadas Lambert obtenidas a partir de mediciones con equipos GPS de mano, llamados a veces navegadores, en ciertos casos confunden al usuario, por diferir claramente de su posición real al ser graficadas en un mapa del Instituto Geográfico Nacional (IGN): Esto puede resolverse con suficiente exactitud mediante una transformación de Molodensky, seguida de la correspondiente proyección cartográfica. Sin embargo, los tres parámetros necesarios para la transformación, supuestamente válidos para Costa Rica, se encuentran en muchas variantes y producen obviamente resultados diferentes. En este trabajo se analizan los fundamentos del problema y sus posibles soluciones, culminando con un estudio comparativo de ocho casos, que permite seleccionar los valores más adecuados para los parámetros.
Estudio de la ondulación del geoide
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Moya Zamora, Jorge; Dörries, Esteban
Se describe una metodología alternativa para determinar la ondulación del geoide en un área de 4x4 minutos de arco en los alrededores de la Escuela de Topografía, Catastro y Geodesia de la Universidad Nacional en Costa Rica. La propuesta implica la realización de mediciones GPS y convencionales altimétricas sobre una red tridimensional de puntos establecida para dicho propósito. Las mediciones elaboradas permiten determinar tanto la ondulación del geoide como la diferencia de la altura elipsoídica y la altura ortométrica o cota. Los resultados servirán para conocer el comportamiento del geoide para el área de trabajo, el cual se comparará con los valores de la ondulación obtenidos a través del modelo Carib97, que cubre específicamente el Mar Caribe. Actualmente se tiene un 80% de la red medida y elaborada, y se están realizando las primeras pruebas para la determinación de la ondulación del geoide en la zona.
GPS, su datum vertical
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Dörries, Esteban; Roldán, Julio
La introducción de la metodología GPS en aplicaciones topográficas y geodésicas pone en notoria evidencia la clásica separación de sistemas de referencia en horizontal y vertical. Con GPS el posicionamiento es tridimensional, pero el concepto de altura difiere del clásico. Si se desea utilizar la información altimétrica debe contemplarse la ondulación del geoide.
The downward continuation of the disturbing potential based on poisson's integral
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Serpas, Juan G.
En este artículo se prueban y valoran dos métodos diferentes para la realización de la continuación descendente de potencial perturbante. La importancia del potencial perturbante en geodesia reside en que éste es fundamental en la determinación del geoide. En la actualidad, cada vez más, datos provenientes de vuelos gravimétricos son usados para la determinación del potencial perturbante. Debido a que el potencial perturbador resultante está dado a la altura de vuelo, es necesario aplicar la continuación descendente al terreno. En este estudio, la continuación descendente del potencial perturbante es realizada usando la integral de Poisson mediante la aplicación de dos métodos deferentes: el método de gradiente y la solución iterativa. Los aspectos teóricos de los métodos son discutidos y desarrollados. Se tratarán también los aspectos numéricos a considerar en los cálculos. A partir del experimento y con los datos usados, concluimos que la solución iterativa produce mejores resultados, en términos de exactitud, que el método de gradiente. La prueba es realizada a partir de datos continuados ascendentemente en una zona montañosa.
Control de maquinaria industrial por métodos topográficos
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Roldán Rodríguez, Julio Roberto
La industria requiere en sus programas de mantenimiento industrial del control del funcionamiento de su maquinaria, especialmente aquella que está en operación las 24 horas del día, para poder determinar a tiempo posibles desplazamientos, torsiones, inclinaciones, hundimientos, desalineaciones y desajustes. Para cuantificar estos elementos, los métodos topográficos aplicados de una manera muy especial han demostrado ser muy eficientes. Esto se pudo experimentar en el control que se describe en este artículo, aplicado al sistema de transporte de piezas de cerámica para su cocimiento dentro de un horno de Incesa Standard S.A. El control se realizó con teodolito y cinta métrica de acero para mediciones horizontales y un nivel para las mediciones verticales. Los resultados permitieron a los ingenieros de mantenimiento industrial tomar las medidas correctivas de los defectos detectados en el sistema de transporte.
The direct effect on geoid computations
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Serpas, Juan G.
La técnica más popular para la reducción de observaciones gravimétricas al geoide es el método de condensación de Helmert. Dos maneras deferentes de aplicar dicha reducción son estudiadas: el enfoque clásico (Wang y Rapp, 1990, Heiskanen y Morits, 1967) y el enfoque por Vanicek and Kleusberg (1987), extendido por Martinec et al. (1993). El enfoque clásico (Wang y Rapp, 1990, Heiskanen y Moritz, 1967) argumenta que el efecto de la capa condensada tiene que ser evaluado en el geoide y no en el terreno como ha sido expuesto por Vanicek y Kleusberg, 1987. Jekeli y Serpas (2003) concluyen que ambos métodos son correctos desde el punto de vista teórico, siendo la diferencia el orden en la aplicación a la hora de remover y restaurar, y de la continuación descendente al geoide. El cálculo del geoide es analizado con los dos métodos mencionados y los resultados son comparados con ondulaciones del geoide obtenidas por la diferencia de alturas elipsoidales por GPS y alturas ortométricas en tres regiones diferentes de los Estados Unidos. Pruebas numéricas muestran que ambos enfoques producen resultados similares en áreas relativamente planas, y que el enfoque clásico provee mejores resultados en áreas montañosas con topografía variada.
Transformaciones de Datum
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Ramírez, Manuel; Serpas, Juan G.
Con el uso generalizado de las técnicas satelitales aplicadas en topografía y geodesia, se ha generado la necesidad de transformar entre marcos coordenados de referencia globales y locales. En este artículo se describen y comparan los métodos más aplicados para la transformación de coordenadas entre datums geodésicos, tales como: la transformación de siete parámetros, la regresión múltiple y la transformación de Molodensky. Se proveen las ecuaciones fundamentales de transformación y su implementación en lenguaje MatLab.
GPS Cinemático de precisión para la determinación de puntos en los aeropuertos
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Moya Zamora, Jorge; Roldán Rodríguez, Julio
El establecimiento del apoyo terrestre para la navegación aérea es de vital importancia. De esa manera, el empleo del Sistema de Posicionamiento Global(GPS) es el medio más utilizado actualmente, tanto para la navegación de las aeronaves como en la determinación de los puntos de ayuda para dicha navegación, en lo que se refiere a las aproximaciones de las aeronaves, sus aterrizajes y ubicación en los puentes de las terminales aéreas. Estas redes de puntos se deben definir con base en normas ya establecidas y reguladas por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI). Entre las características más sobresalientes para la determinación de los puntos están el vínculo al Sistema Geodésico Mundial WGS84 y, evidentemente, la exactitud en las coordenadas de los puntos, la cual es fundamental para garantizar las actividades propias de la navegación aérea. Se expondrán a continuación los resultados obtenidos al aplicar la metodología GPS cinemática en la determinación de estos puntos.
Recuperación y edición de archivos DGN
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Ramírez, Manuel; Serpas, Juan G.
MicroStation®1 es uno de los programas para el dibujo asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés)más utilizadas en el ámbito de la geomática, mucha de la información espacial digital generada partir de sistemas catastrales digitales y fotogrametría digital está basada en dicho software. Debido ya sea fallas físicas de los computadores o fallas lógicas de los programas utilizados, es común que los archivos que contienen valiosa información digital se dañen, creando la necesidad de generar dicha información nuevamente, lo que conlleva onerosos gastos económicos para las organizaciones que generan dichos tipos de datos. Los autores basados en su experiencia personal brindan una serie de comandos de gran utilidad que permiten reparar y manipular archivos creados con MicroStation®, de forma que la información contenida en dichos archivos pueda ser rescatada, evitando la pérdida de tiempo y recursos económicos en la generación nuevamente de la información digital.
Gravimetría aérea para la determinación del geoide local
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Serpas, Juan Gilberto
En el presente artículo se describe la estimación del geoide local usando la componente vertical del vector de perturbación de gravedad obtenida a partir de un vuelo gravimétrico. Aun cuando las componentes horizontales pueden ser usadas, en este artículo solamente se discuten resultados usando la componente vertical. Para la valoración de la calidad del geoide, se proveen resultados de un vuelo gravimétrico en un área de prueba en las Montañas Rocosas Canadienses. Estimaciones del geoide a partir de la componente vertical, usando la integral de Hotine, muestran precisiones en el orden de 3 a 7 cm comparadas con el geoide Canadiense 2000(CGG2000).
Poligonación Vertical
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Dörries, Esteban; Ovares Sánchez, Erick
La poligonación vertical es un método de medición de diferencias de altura que aprovecha las posibilidades de las estaciones totales. Se presta fundamentalmente para líneas de nivelación entre nodos formando red. El nombre se debe a que las visuales sucesivas se proyectan sobre aristas verticales en lugar de un plano horizontal, como ocurre en la poligonación convencional.
Estudio del movimiento de estructuras dinámicas mediante el uso de GPS
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Serpas, Juan G.; Ramírez, Manuel; Colomer, Ricardo
En la escuela de Topografía, Catastro y Geodesia de la Universidad Nacional, se realizó una investigación sobre el uso del sistema de posicionamiento global por satélite (GPS) para la determinación del movimiento dinámico sobre estructuras civiles. Estas estructuras son diseñadas de forma que tengan un cierto grado de elasticidad, lo que permite un permanente movimiento, evitando así la fractura de la estructura misma. La actividad de investigación tuvo como fin el desarrollo y análisis de procedimientos y metodologías para determinar es una forma eficiente, económica y sencilla el movimiento de las estructuras, tanto en períodos cortos como largos. En el estudio se aplicaron técnicas espectrales para el análisis de los datos brindados por receptores GPS colocados sobre el puente del río Tempisque, Costa Rica. El objetivo de dicho análisis es la determinación de la magnitud del movimiento sufrido por ese puente en periodos cortos y largos.
Determinación de la posición de puntos elevados en la ciudad de Heredia
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Moya Zamora, Jorge
Se exponen la metodología utilizada y los resultados obtenidos al determinar la posición de una serie de puntos inaccesibles mediante la combinación de levantamientos convencionales y GPS. Se consideraron cinco puntos, que corresponden con las torres de las principales iglesias de la ciudad de Heredia, Costa Rica, Las coordenadas obtenidas inicialmente se calcularon sobre el plano cartográfico CRTM elipsoide WGS84. Sin embargo, el sistema cartográfico oficial está basado en una proyección cónica conforme de Lambert, elipsoide de Clarke 1866. Se realizaron dos variantes de transformación de coordenadas: una polinómica de 4° y otra de 7 parámetros, para llevar las coordenadas originales en CRTM, al sistema oficial en la zona conocida Costa Rica Norte LCRN. Las diferencias obtenidas en la aplicación de las dos transformaciones implicaron la realización de pruebas y análisis adicionales, mediante los cuales se pueda llegar a recomendar un conjunto de coordenadas confiables en el sistema oficial.
Una propuesta metodológica para valoración de bienes inmuebles en aplicaciones catastrales
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Castro Fernández, Jorge; de Obaldía Valdés, Franklin
Se muestran un análisis y una propuesta de la aplicación correcta de las normas técnicas para la valoración de bienes inmuebles de aplicación municipal, para cumplir con lo estipulado en la Ley de Impuesto sobre Bienes Inmuebles N°7509 y sus reformas; para ello se definen las normas técnicas, sus principales aciertos e inconvenientes, así como sugerencias de cómo mejorarlas. Además se indica lo concerniente a la confección de los mapas de valores por metro cuadrado de terreno, su aplicación y una metodología propuesta para mejorar dichos mapas. Se estiman los tiempos de trabajo actual, valorando bienes inmuebles, y los tiempos de trabajo con una metodología propuesta, con el afán de reducir costos, elevar rendimientos y aplicar en forma correcta y efectiva una valoración masiva de bienes inmuebles, que se traduzca luego en incrementos a las bases imponibles municipales. Con la metodología propuesta se pretende que el Municipio sea un eficaz en incrementar el valor imponible de los bienes inmuebles, que con una debida acción del cobro de impuestos, la institución tendría más recursos económicos. Dicha metodología propuesta tiene las siguientes ventajas: permite al Municipio ser un fiscalizador en el establecimiento de las zonas de valor por metro cuadrado de terreno, llevar un control interno de los permisos de construcción y de los proyectos urbanísticos, o bien, segregaciones, permite además tener indicadores de rendimientos mínimos por persona para las actividades en un proceso de valoración.
GPS de precisión por el método estático relativo para puntos en aeropuertos
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Roldán Rodríguez, Julio; Moya Zamora, Jorge
Todo país o región tiene su marco de referencia geodésico definido por un conjunto de parámetros específicos de referencia establecido por mediciones convencionales. Las discrepancias en orientación, traslación y escala respecto a un sistema único mundial, actualmente el Marco Internacional de Referencia Terrestre 2000, abreviado con las siglas en ingles ITRF00, traen consecuencias en la navegación aérea cuando se utiliza el GPS, debido a que las discrepancias citadas generan errores planimétricos desde decenas de metros hasta centenas de metros. Ante esta situación se da la necesidad de establecer en el ámbito mundial criterios de estandarización en la georreferenciación, adoptándose como sistema común de referencia geodésica en la Aviación Civil Internacional, el WGS84 con el ITRF00. En la actualidad, la estandarización en la georreferenciación se da no sólo en la aviación civil sino también en todos los campos de la geodesia, cartografía y catastro.
GPS: El sistema de posicionamiento global
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Serpas, Juan Gilberto; Ramírez N., Manuel; de Obaldía, Franklin
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS, por sus siglas en inglés) se ha convertido, en la actualidad, en una herramienta invaluable para el posicionamiento de puntos sobre la superficie terrestre. Este artículo pretende dar al lector una descripción del GPS, así como la introducción al cálculo de coordenadas para ser usadas tanto en navegación como en labores de topografía y geodesia. Las características principales del sistema son descritas y se introducen los principios básicos para la determinación de coordenadas tanto en modo absoluto como en modo relativo.
El datum geodesic de Ocotepeque y el datum satelitario del sistema WGS84
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Dörries, Esteban; Roldán Rodríguez, Julio Roberto
En Costa Rica están en uso actualmente dos sistemas de coordenadas. El sistema de coordenadas Lambert del Instituto Geográfico Nacional (IGN), definido a partir del datum de Ocotepeque y el sistema CRTM del Catastro Nacional, definido a partir del datum del sistema satelitario GPS. Para establecer las bases científicas y técnicas adecuadas para realizar recomendaciones que permitan fijar normas conducentes a la unificación de los sistemas de referencia y a la eliminación de las ambigüedades, se ejecutó un proyecto de investigación en la Escuela de Topografía, Catastro y Geodesia (ETCG), de la Universidad Nacional, titulado “Estudio comparativo del datum Geodésico de Ocotepeque y el datum satelitario del sistema WGS84”. Este proyecto tuvo como objetivo general efectuar un estudio comparativo de la Red Geodésica Nacional utilizada por el IGN, formada por cadenas de triangulación, es base de la cartografía oficial y está orientada en relación con el datum geodésico de Ocotepeque, y una red obtenida por mediciones GPS constituida por las del Catastro Nacional y de la Universidad Nacional como redes parciales, formada por figuras y orientada en el datum satelitario WGS84.
Actas Alexander: la extracción de la información
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2004) Dörries, Esteban
Después de una descripción del proceso histórico de demarcación de la frontera norte de Costa Rica, se detallan los datos contenidos en las llamadas “Actas Alexander” y se explican posibles criterios de comparación con la realidad física fronteriza. Se exponen los problemas que se presentaron en la extracción de datos y su tipificación. Las diversas herramientas matemáticas y cartográficas permitieron obtener, cotejar y definir la validez de la información.

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