Desarrollo de una propuesta metodológica para la estimación de la componente vertical derivada de la combinación de observaciones GNSS en tiempo real y convencionales en los proyectos de mejoramiento ambiental de AyA: Sardinal-El Coco, Jacó, Cañas y Palmares

Abstract

Resumen. Este Trabajo Final de Graduación tuvo como objetivo desarrollar una propuesta metodológica para la estimación de la componente vertical a través de la combinación de observaciones GNSS en tiempo real vía radio y nivelaciones de precisión. Este proyecto tomó como insumos cuatro redes altimétricas amojonadas y medidas entre el año 2018 y 2023 en el poblado de Sardinal-El Coco, en las ciudades de Palmares, Jacó y Cañas, las cuales representan la base para el desarrollo de trabajos topográficos que ejecuta el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA) en todo el país. A partir de los datos de campo recopilados por la Direccion de Topografia y Avalúos del AyA de las nivelaciones de precisión, así como también los levantamientos bajo la modalidad de cinemático en tiempo real llevadas a cabo sobre los bancos de nivel, se procedió con los ajustes de las redes de nivelación mediante el uso del programa ARGE, obteniéndose valores entre los 0,3 mm y 4,5 mm en la exactitud de los puntos, garantizando una determinación de alta exactitud en cada una de las zonas. Esta exactitud es un requerimiento técnico debido a que los proyectos de alcantarillado sanitario necesitan de alturas relativas con alta exactitud. El objetivo fue la determinación de las diferencias entre las metodologías, así como evaluar si los resultados son adecuados para interpolar valores de altura para trabajos preliminares. Usando el programa AutoCAD Civil 3D se generaron distintas superficies tomando diferentes conjuntos de puntos de manera aleatoria con el fin de cuantificar las diferencias de la altura obtenida de la interpolación del AutoCAD Civil 3D y la altura nivelada y ajustada al datum altimétrico oficial del IGN, obteniéndose valores entre los 1613,4 cm y los -1710,6 cm de diferencia, lo cual no es recomendable su uso como insumo para estimar la componente vertical en proyectos del AyA. A la vez se utilizó el algoritmo para el ajuste de observaciones condicionadas con el fin de cuantificar los resultados de las alturas con este método y las alturas ajustadas al IGN a partir de la generación de diez casos por proyecto, considerando cinco puntos fijos y uno nuevo, obteniendo diferencias con un promedio general de 290,6 mm, lo cual nos permite una buena estimación de la componente vertical a través de mediciones con tecnología GNSS para referir la parte altimétrica de los proyectos preliminares en los cuales se requiera de alturas aproximadas.Abstract. The objective of this final graduation project was to develop a methodological proposal for estimating the vertical component through a combination of real-time GNSS observations via radio and precision levelling. This project used four benchmarked altimetric networks measured between 2018 and 2023 in the town of Sardinal-El Coco, in the cities of Palmares, Jacó, and Cañas, which represent the basis for the development of topographic work carried out by the Costa Rican Institute of Aqueducts and Sewers (AyA) throughout the country. Based on the field data collected by the AyA's Topography and Surveys Department from the precision levelling, as well as the real-time kinematic surveys carried out on the level banks, the leveling networks were adjusted using the ARGE program, obtaining values between 0.3 mm and 4.5 mm in point accuracy, ensuring high accuracy in each of the areas. This accuracy is a technical requirement because sanitary sewer projects require relative heights with high accuracy. The objective was to determine the differences between the methodologies and to evaluate whether the results are suitable for interpolating elevation values for preliminary work. Using AutoCAD Civil 3D software, different surfaces were generated by randomly selecting different sets of points in order to quantify the differences between the height obtained from AutoCAD Civil 3D interpolation and the height leveled and adjusted to the official IGN altimetric datum, values between 1613.4 cm and -1710.6 cm of difference were obtained, which is not recommended for use as input to estimate the vertical component in AyA projects. At the same time, the algorithm for adjusting conditional observations was used to quantify the results of the heights using this method and the heights adjusted to the IGN based on the generation of ten cases per project, considering five fixed points and one new point, obtaining differences with a general average of 290.6 mm, which allows us to make a good estimate of the vertical component through measurements with GNSS technology to refer to the altimetric part of preliminary projects in which approximate heights are required.