RED GNSS DE MONITOREO CONTINUO DEL ECUADOR (REGME)
Red Activa.-
Leer el Artículo completo: Análisis de la Red Nacional GPS
RESUMEN:
Las técnicas, procedimientos de observación y adquisición de información geoespacial evolucionan con el tiempo, por tal razón necesitan contar con una definición del Marco de Referencia acorde a su realidad. Los procedimientos convencionales de medición (geodesia convencional, medidas astronómicas, etc.) fueron totalmente compatibles en el pasado a través del uso de Sistemas de Referencia Locales; sin embargo, la presente época está marcada por un incesable cambio tecnológico y científico, lo cual obliga a montar una infraestructura física y técnica que permita una nueva definición del Marco Geodésico de Referencia Nacional compatible con las técnicas de posicionamiento satelital (GNSS) vigentes en la actualidad.
El éxito de esta gran infraestructura técnica, depende principalmente de la dotación de equipos geodésicos de última generación (como son las estaciones GNSS permanentes), canales de comunicación / transmisión de datos, políticas de seguridad e integridad; a demás de los protocolos de entrega y difusión de la información para el uso, provecho y desarrollo del país, en temas inherentes a las ciencias de la tierra y sus diferentes aplicaciones prácticas.
La suma de todos estos componentes, sin duda constituyen una gran infraestructura geoespacial denominada RED GNSS DE MONITOREO CONTINUO DEL ECUADOR - REGME, instalada y administrada por el IGM a nivel nacional, en cooperación con varias instituciones del estado.
REGME.-
La REGME, ha sido establecida a partir del año 2008, con el apoyo de instituciones públicas y privadas (Nacionales e Internacionales). La materialización (obra civil), instalación y configuración, ha sido desarrollada bajo estándares internacionales y nacionales definidos por el IGM.
Las estaciones permanentes, se encuentran distribuidas a lo largo y ancho del territorio nacional. Estas captan (tracking) datos GNSS (GPS+GLONASS) las 24 horas del día, los 7 días a la semana y los 365 días del año, proporcionando información necesaria para realizar el procesamiento diferencial de información GNSS, sin necesidad de salir al campo para la colocación de bases GPS, que muchas veces generan problemas de logística y accesibilidad a los puntos; así como aumento del presupuesto.
En la siguiente figura, se presenta el esquema de funcionamiento de la REGME, el cual permite evidenciar toda la infraestructura física, técnica y lógica que posee la red, para su normal funcionamiento.
Las precisiones alcanzadas en el posicionamiento diferencial, a través del uso de los datos de la REGME (enlazada a SIRGAS ECUADOR, ITRF 2008, Época 2016.4), están al nivel centimétrico (1 - 2 cm) en la componente horizontal, dependiendo de las condiciones topográficas del levantamiento, el nivel de obstrucciones físicas y la cantidad de información rastreada en la campaña de posicionamiento.
La Red GNSS de Monitoreo Continuo del Ecuador, actualmente está conformada por estaciones cuya distribución y densidad está en proceso de brindar una cobertura nacional, por tal razón la REGME a futuro permitirá definir un marco de referencia dinámico y compatible con las técnicas de navegación global vigentes en la actualidad. La actual distribución de las estaciones se presenta a continuación:
Los productos que genera actualmente la REGME, son archivos diarios de 24 horas en formato original (Raw Data), con interval de 1 segundo y formato RINEX 2.11 (O y N), con un intervalo de grabación de 30 segundos de cada estación y sus correspondientes coordenadas (SIRGAS ECUADOR, ITRF 2008, Época 2016.4) contenidas en las fichas técnicas, información que el IGM pone a disposición de todas las empresas e instituciones Públicas y Privadas del país.
La instalación de las estaciones que conforman la REGME, en un principio fue definida a un rango de cobertura de 100 Km., sin embargo, los requerimientos de los usuarios y las aplicaciones que se derivan del uso de la información generada por las estaciones, han obligado a tomar la decisión de redefinir el radio de cobertura a 50 Km.; a fin de satisfacer las necesidades geodésicas a nivel nacional. Esta restructuración de las estaciones evidentemente requieren de un mayor número de equipos GNSS, razón por la cual se estima que la red será constituida por un total de 50 estaciones permanentes aproximadamente.
PROCEDIMIENTO PARA INSTALACIÓN DE UNA ESTACIÓN GNSS REGME.-
Previo a la instalación de una estación permanente, el equipo técnico de la REGME, realiza una visita al sitio en el cual se pretende instalar los equipos. Se ejecuta un análisis de factibilidad técnica, el mismo que permite evaluar la posibilidad de instalar una estación; este análisis toma en cuenta varios criterios físicos y técnicos, siendo de mayor importancia los siguientes:
• Garantizar un sitio Libre de Interferencias Físicas (árboles, vegetación frondosa,
grandes edificaciones cercanas, estructuras metálicas, etc.)..
• Garantizar un sitio Libre de Interferencias Electromagnéticas (transformadores,
generadores de energía, tendido eléctrico, etc.).
• Garantizar la debida seguridad tanto a los equipos como al área de instalación la
estación, por lo menos los próximos 15 años..
• Acceso a un canal de comunicación y transmisión de información, mediante una IP
Pública de Internet banda ancha. Esta sirve también para la administración y control remoto de los equipos.
• Proveer una toma de energía estabilizada
La materialización de la estación permanente, se la realiza por medio de una columna de concreto de 2,00 m.
de alto por 0,40 m. de ancho (en ciertos casos la altura de la columna puede variar, dependiendo del lugar).
Esta lleva empotrada en la parte superior un dispositivo de centrado forzoso,
el mismo que garantiza un correcto centrado y nivelación de la antena GNSS.
Los equipos GNSS (antenas, receptores y accesorios) que conforman la REGME, son equipos de última generación, los mismos que rastrean (tracking) los principales Sistemas Satelitales de Navegación Global existentes en la actualidad como son: GPS + GLONASS. Esta característica técnica, permite obtener una mayor redundancia de información y rastreo de todos los observables contenidos en las frecuencias de banda L (GPS L1/L2, GLONASS L1/L2 y en un futuro cercano GALILEO) provenientes de los satélites que conforman cada constelación. De esta manera, se garantiza al usuario la disponibilidad de un servicio de posicionamiento permanente (24/7/365), ágil, preciso, exacto y oportuno a nivel nacional, satisfaciendo de esta manera todos los requerimientos de los usuarios de la comunidad GNSS nacional e internacional.
Finalmente, es importante mencionar que las estaciones de la REGME, forman parte también de la Red SIRGAS Continental.
La red SIRGAS de funcionamiento continuo (SIRGAS-CON) está compuesta en la actualidad por más de 400 estaciones, de las cuales 64 pertenecen a la red global del IGS. La operatividad de SIRGAS-CON se fundamenta en la contribución voluntaria de más de 50 entidades, que han instalado las estaciones y se ocupan de su operación adecuada para, posteriormente, poner a disposición de los centros de análisis la información observada. Dado que los países latinoamericanos están mejorando sus marcos geodésicos de referencia mediante la instalación de un número mayor de estaciones GNSS de operación continua y, teniendo presente que dichas estaciones deben ser integradas consistentemente en el marco de referencia continental, la red SIRGAS-CON se mantiene en una constante evolución.
CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS GNSS DEL ECUADOR – CEPGE.-
La información generada por las estaciones que conforman la REGME, debe ser recopilada, analizada (control de calidad), respaldada de manera ordenada y segura; y publicada para la disponibilidad de los usuarios a través de políticas y protocolos establecidos por el IGM, conforme a los lineamientos gubernamentales.
Para este efecto, el IGM creó el CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS GNSS DEL ECUADOR, el mismo que inicia actividades a partir del año 2008. El objetivo principal del CEPGE, es mantener actualizado el Marco de Referencia Geocéntrico Nacional, mediante el procesamiento científico de los datos GNSS generados por las estaciones que conforman la REGME.
Adicionalmente, el CEPGE, cumple con la responsabilidad de mantener, coordinar y monitorear las estaciones que conforman la REGME. El control de calidad aplicado a las observaciones GNSS se lo realiza por medio de la herramienta TEQC (Translation, Editing, and Quality Check). El resultado de este control son los archivos RINEX 2.11, los mismos que son almacenados en el servidor FTP institucional para el uso y aplicación de los usuarios. El formato de los archivos RINEX necesario para el postproceso GNSS es el siguiente:
Por ejemplo para la estación permanente ubicada en la isla San Cristóbal, provincia insular de Galápagos
ICEC0910.13O ICEC0910.13N ICEC: San Cristóbal ECuador (identificativo y nombre de la estación) 0910: Día del calendario GPS (juliano) correspondiente al 19 de abril .13O: Año 2013, archivo que contiene los Observables GNSS .13N: Año 2013, archivo que contiene el registro de Navegación de los satélites GNSSLa información de cada estación se encuentra contenida de manera ordenada y coherente a través de directorios que inician a partir del identificativo de la estación, por ejemplo:
De esta manera se encuentra estructurado el servidor FTP REGME, que actualiza los datos GNSS de las estaciones cada cinco días dependiendo la procedencia de la información. En el caso de las estaciones de propiedad del IGM, la información está disponible al siguiente día de la observación satelital.
Dada la excelente labor desarrollada por el CEPGE, se consideró la posibilidad de incluirlo dentro de los Centros de Procesamiento Oficiales del proyecto SIRGAS. Para este efecto se realizaron las coordinaciones necesarias con el comité ejecutivo de esta organización científica.
El CEPGE inició actividades como Centro de Procesamiento Experimental del Proyecto SIRGAS, a partir del 1 de enero del año 2009. Durante el periodo de un año, el comité científico de SIRGAS, evaluó el desempeño del equipo técnico así como los resultados alcanzados en las soluciones remitidas del procesamiento semanal. El software de procesamiento científico utilizado inicialmente fue el BERNESE versión 5.0.
Luego de un año de rigurosa evaluación y la consecución efectiva de resultados positivos el Centro de Procesamiento de Datos GNSS del Instituto Geográfico Militar de Ecuador (IGM-Ec, CEPGE), fue declarado y reconocido por parte del Consejo Directivo del Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS), como Centro de Procesamiento Oficial en Latinoamérica, a partir del 1 de enero de 2010, formando parte de los cuatro centros oficiales existentes en aquel tiempo.
Las soluciones individuales generadas por el CEPGE, son combinadas a partir del 1 de enero de 2010 con las soluciones provenientes de los demás centros existentes, para la obtención de las soluciones finales de la red SIRGAS-CON. La participación de este Centro en el análisis de la red permite que cada estación regional (incluidas las estaciones REGME) se incluya en tres soluciones individuales, lo que proporciona mayor control en la calidad de productos SIRGAS.
Actualmente, el CEPGE utiliza el software de procesamiento científico BERNESE versión 5.2, y procesa una red compuesta de 140 estaciones permanentes (incluidas las estaciones REGME), ubicadas a lo largo del continente americano. En la siguiente figura se presenta la red SIRGAS_CON asignada para el procesamiento del CEPGE:
En el transcurso del tiempo, el CEPGE ha demostrado su calidad técnica y compromiso profesional, manteniendo en funcionamiento permanente la REGME, remitiendo a tiempo las soluciones de procesamiento científico semanal, participando en el desarrollo de proyectos de investigación y aportando con diferentes ponencias científicas presentadas en la Reunión SIRGAS anual.
Este gran paso, ha permitido abandonar el papel de espectadores, convirtiéndonos en actores principales del avance y desarrollo de las geociencias a nivel nacional e internacional; evidenciando la contribución del IGM, con el adelanto y progreso del Ecuador.
Referencias:
- Cisneros, D. A., (2013). Análisis de la Red Nacional GPS pasiva enlazada al sistema de referencia SIRGAS95 y su evolución hacia la nueva infraestructura soportada por la Red GNSS de Monitoreo Continuo del Ecuador. Revista Técnica IGM, (4ta Edición), 17-35. Recuperado a partir de: Análisis de la Red Nacional GPS.
- Cisneros, D. A., (2014). Procesamiento científico ecuatoriano de datos GPS generados por estaciones permanentes, ubicadas en paises de la región SIRGAS. Revista Técnica IGM, (5ta Edición), 16-25. Recuperado a partir de: Procesamiento científico ecuatoriano de datos GPS.
- Nocquet, J-M., (2011). Géodésie Spatiale et Géodynamique. CNRS - UMR Géosciences Azur, Sophia Antipolis – France.
- Blewitt, G. (2007), GPS and Space Based Geodetic Methods, chapter in ... GPS Data Processing Methodology: From Theory to Applications. 231-270, Eds. P.J.G. Teunissen and A. Kleusberg, Springer-Verlag, Berlin, of Geodesy Symposia, Volume 133, 463-471, Springer Verlag, Berlin, ISBN 213-240.
- Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas. http://www.sirgas.org/es/sirgas-con-network/
- IGN/LAREG, 2016. International Terrestrial Reference Frame. http://itrf.ign.fr/
- International GNSS Service. http://www.igs.org/
- International Earth Rotation and Reference System Service. https://www.iers.org/IERS/EN/Organization/TechniqueCentres/IGS/igs.html
- Nocquet et al., 2014. Motion of continental slivers and creeping subduction in the northern Andes. Nature Geoscience.