Estudio comparativo de las exactitudes logradas en coordenadas ajustadas, aplicando la metodología de medición GPS cinemática y convencional, para efectos de georreferenciación

Abstract

Este trabajo final de graduación tuvo como fin determinar una red GPS en la ciudad de Heredia en donde se encuentran materializados los puntos de la red del proyecto geoide. Se vincula a dos puntos del sistema nacional de coordenadas CRTM05 para posteriormente comparar las desviaciones estándar de las coordenadas ajustadas obtenidas a partir del método GPS cinemático con las desviaciones estándar de las coordenadas ajustadas de las mediciones convencionales. El empotramiento de los puntos y la utilización de otros ya establecidos se realizaron en la ciudad de Heredia, lo que permitió la aplicación de todas las variantes de medición que se pueden realizar con un equipo al que la mayoría de los profesionales puedan tener acceso. Para la recolección de los datos de la parte convencional se utilizó la metodología de poligonación aplicando el método de centrado forzoso midiendo cuatro series completas, el trabajo se hizo con una estación total Sokkia SCT6 con la que se midieron distancias inclinadas, direcciones y diferencias de nivel. Con respecto a la metodología GPS se utilizaron instrumentos de una frecuencia propiedad de la Escuela de Topografía, Catastro y Geodesia de la Universidad Nacional, con los que se midió inicialmente la red base con la metodología GPS estático, midiendo sesiones de una hora de ocupación en cada uno de los puntos. Para los puntos empotrados producto de la poligonación se aplicaron tres metodologías de medición de GPS cinemático, las cuales consistieron en: • El primer método consistía en estacionar una de los receptores de medición GPS sobre cada uno de los puntos fijos de la red (receptor base), y el otro receptor de medición (rover) sobre cada uno de los puntos nuevos de las diferentes líneas de las poligonales. • Para la segunda variante metodológica se utilizó la estación fija de medición continua de la Escuela de Topografía Catastro y Geodesia (ETCG) con un receptor rover en cada uno de los puntos nuevos de las diferentes líneas de las poligonales. • La última metodología empleada de GPS cinemático fue, utilizar la estación fija de medición continua de la ETCG con un receptor estacionado en cada uno de los puntos fijos de la red y el segundo receptor rover en cada uno de los puntos nuevos de las diferentes poligonales. Los receptores utilizados son de una frecuencia marca Trimble@R3 con sesiones de medición de 2 minutos con doble ocupación sobre cada uno de los puntos para los tres métodos empleados de GPS cinemático. Una vez procesada la información recopilada en el campo tanto de ta parte convencional como de la parte GPS, se obtuvieron las coordenadas ajustadas cuyas desviaciones estándar están entre los ±1,3 mm a ±17,7 mm para el método convencional y para las tres metodologías de GPS cinemáticas aplicadas al proyecto se obtuvieron los resultados que están entre los rangos de ±lmm a ±15 mm para el método uno, ±1 mm a ±19 mm para el método dos y ±1 mm a ±23 mm para el método tres de las metodologías de GPS cinemático. Ya con toda la información procesada se aplicaron los test estadísticos, para determinar en primer instancia si las diferencias en las desviaciones estándar de las coordenada ajustadas entre el método convencional y método GPS eran significativas, el test que se aplicó es (Test de significancia para variancia, comparación de dos variancias empíricas), dando como resultado que un porcentaje considerable de las diferencias en desviaciones estándar de las coordenadas de un mismo punto si lo son- El otro test estadístico que se aplicó fue (test de significancia para la diferencia de dos promedios, casos con mediciones de diferente varianza), para determinar si la diferencia entre las coordenadas ajustadas de un mismo punto sean estadísticamente hablando significativas. Ya con la aplicación de los dos tipos de test y según los resultados obtenidos de cada punto para la comparación de los dos métodos propuestos, el convencional contra GPS cinemático se llegó a la conclusión que los datos son estadísticamente significativos, pero que para la zona de estudio ambos métodos son aceptables para la georreferenciación según lo estipulado por el catastro nacional en el artículo 26 "Métodos de agrimensura utilizados para levantamiento".

The purpose of this final graduation work was to determine a GPS network in the city of Heredia where the points of the geoid project network are materialized. It is linked to two points of the national coordinate system CRTM05 to later compare the standard deviations of the adjusted coordinates obtained from the kinematic GPS method with the standard deviations of the adjusted coordinates from conventional measurements. The embedment of the points and the use of others already established were carried out in the city of Heredia, which allowed the application of all the measurement variants that can be carried out with equipment that most professionals can have access to. For the collection of the data of the conventional part, the polygonalization methodology was used, applying the forced centering method measuring four complete series, the work was done with a Sokkia SCT6 total station with which inclined distances, directions and level differences were measured. . Regarding the GPS methodology, instruments of a frequency owned by the School of Topography, Cadastre and Geodesy of the National University were used, with which the base network was initially measured with the static GPS methodology, measuring sessions of one hour of occupation in each of the points. For the embedded points resulting from the polygonation, three kinematic GPS measurement methodologies were applied, which consisted of: • The first method consisted of stationing one of the GPS measurement receivers on each of the fixed points of the network (base receiver ), and the other measurement receiver (rover) on each of the new points of the different polygonal lines. • For the second methodological variant, the fixed continuous measurement station of the School of Cadastre and Geodesy Topography (ETCG) was used with a rover receiver at each of the new points of the different polygonal lines. • The last kinematic GPS methodology used was to use the fixed station for continuous measurement of the ETCG with a receiver stationed at each of the fixed points of the network and the second rover receiver at each of the new points of the different traverses. . The receivers used are of a Trimble@R3 brand frequency with 2-minute measurement sessions with double occupation on each of the points for the three kinematic GPS methods used. Once the information collected in the field of both the conventional part and the GPS part was processed, the adjusted coordinates were obtained whose standard deviations are between ±1.3 mm to ±17.7 mm for the conventional method and for the three kinematic GPS methodologies applied to the project, the results were obtained that are between the ranges of ±lmm to ±15 mm for method one, ±1 mm to ±19 mm for method two and ±1 mm to ±23 mm for method three of the kinematic GPS methodologies. With all the information processed, the statistical tests were applied, to determine in the first instance if the differences in the standard deviations of the adjusted coordinates between the conventional method and the GPS method were significant, the test that was applied is (Significance test for variance , comparison of two empirical variances), giving as a result that a considerable percentage of the differences in standard deviations of the coordinates of the same point are - The other statistical test that was applied was (significance test for the difference of two means , cases with measurements of different variance), to determine if the difference between the adjusted coordinates of the same point are statistically significant. Already with the application of the two types of test and according to the results obtained from each point for the comparison of the two proposed methods, the conventional one against kinematic GPS, it was concluded that the data are statistically significant, but that for the area of study both methods are acceptable for georeferencing as stipulated by the national cadastre in article 26 "Surveying methods used for surveying".