INSTRUCTIVO DEL PROGRAMA PARA LA TRANSFORMACIÓN RECÍPROCA ENTRE ITRF92, ÉPOCA E ITRF2008, ÉPOCA (versión 1.0)

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1 INSTRUCTIVO DEL PROGRAMA PARA LA TRANSFORMACIÓN RECÍPROCA ENTRE ITRF92, ÉPOCA E ITRF2008, ÉPOCA (versión 1.0) JUNIO DE 2011

2 INDICE Presentación 3 1. Interface Procedimiento de transformación Sentido de la transformación Examinar archivo Procesar archivo Revisión de resultados Formatos de entrada Recomendaciones para la preparación de los formatos. 9 Consideraciones. 10 2

3 Presentación La Norma Técnica Geográfica del Sistema Geodésico Nacional señala que la transformación de coordenadas geodésicas ITRF92 época al nuevo marco ITRF2008 época y viceversa, deberá realizarse a través del uso de un programa de cómputo desarrollado por el INEGI, el cual puede ser consultado en el portal institucional En este instructivo se describe la herramienta y los pasos para realizar la transformación recíproca entre ITRF92, época e ITRF2008, época Para un mayor conocimiento del fundamento matemático para la transformación y consideraciones para su aplicación en el territorio nacional, se recomienda enfáticamente consultar el documento El cambio de marco de referencia terrestre internacional (ITRF) en México, disponible en: Adicionalmente, en el apartado Consideraciones del presente instructivo, se incluyen algunas notas técnicas a observar antes de aplicar la transformación mediante el programa aquí presentado. Es necesario consultarlas. El programa utiliza formatos de entrada y salida de datos, los cuales son formatos estándar de coordenadas obtenidas de algunos de los programas de procesamiento geodésico más comunes. A continuación se explica paso a paso su funcionamiento. 3

4 1. Interface En el siguiente gráfico se describen los componentes de la pantalla principal del programa de transformación recíproca versión 1.0: 2. Procedimiento de transformación La descripción de cada componente del programa es la siguiente: 2.1. Sentido de la transformación En su parte superior, mediante la flecha se define el sentido o dirección de la transformación. Cuando se abre la herramienta, el sentido por default será de ITRF92, época a ITRF2008, época Si se desea realizar la transformación inversa, es decir de ITRF2008, época a ITRF92, época , dar un click en la flecha y automáticamente cambiará su sentido, como se observa: 2.2. Examinar Archivo El usuario deberá tener preparado en su PC el archivo de coordenadas a transformar. Mediante un click en el botón de búsqueda Examinar... se busca dicho archivo en la ruta correspondiente; por ejemplo: 4

5 El archivo coma.txt es el archivo a transformar, dar click en Abrir y se visualiza la ruta donde se encuentra: 2.3. Procesar archivo Mediante el botón Procesar archivo se realiza la transformación en el sentido previamente elegido; en este caso de ITRF92, época a ITRF2008, época Aparece lo siguiente: 5

6 La herramienta pregunta si desea Abrir o Guardar el archivo con los resultados de la transformación (coordenadas y diferencias). El archivo de resultados se identifica con el nombre default.zip Revisión de resultados Al desempacar default.zip se obtienen dos archivos: CALCULOS.txt y VARIACIÓN.txt El primero muestra las coordenadas obtenidas en ITRF2008, época con sus respectivas claves de identificación: Por ejemplo, para el punto 6036 la Latitud Norte (N) obtenida es 18º ; la Longitud Oeste (W) es 102º Ambas coordenadas en ITRF2008, época La altura geodésica del punto 6036 es m. En el caso de las alturas resultantes de la transformación, consulte las notas del apartado Consideraciones del presente instructivo. 6

7 Por otra parte, en el archivo VARIACIÓN.txt se presentan las diferencias en metros entre las coordenadas de entrada y las coordenadas producto de la transformación para cada uno de los vértices: La diferencia máxima será de de 0.3 m, de acuerdo a la formulación del algoritmo de transformación. De ser mayor a la diferencia máxima esperada, se recomienda revisar las coordenadas del formato de entrada, ya que puede tratarse de un error de captura, de algún caracter, espacios en blanco, etc Formatos de entrada La herramienta de transformación acepta tres formatos de entrada, los cuales se denominan: coma delimitados, registros PLH y extensión CSV. A continuación se describe cada uno de ellos. - Formato coma delimitados Si el usuario elige este formato debe separar las claves de los vértices y los valores de las coordenadas geodésicas (grados, minutos y segundos) con comas, diferenciándolas con N para latitud y O para longitud. La altura en metros se captura después de la letra O, enseguida de la coma, como se observa en el ejemplo: 7

8 Formato coma delimitados - Formato registros PLH En este formato las claves que identifican a los vértices; las letras N y W que preceden a los valores de latitud y longitud geodésicas; las coordenadas geodésicas en grados, minutos, segundos; y los valores de altura en metros, se separan únicamente con espacios -ver ejemplo-. Formato registros PLH 8

9 - Formato extensión CSV En este formato se emplean comas y espacios en blanco para separar la clave de cada vértice, con respecto a los valores de latitud, longitud y altura geodésica que les corresponde. Los símbolos ø, y identifican los valores para diferenciar grados, minutos y segundos. Las letras N y O se emplean al final de los valores para identificar la latitud y la longitud, respectivamente. Ejemplo: Formato extensión CSV 3. Recomendaciones para la preparación de los formatos: Las claves de los puntos podrán ser de 1 o más dígitos Se considera que 5 cifras significativas después del punto para los segundos de latitud y longitud, y 3 cifras para altura geodésica son suficientes. En la introducción de espacios en blanco utilizar solo barra espaciadora, nunca el tabulador. Se facilita el cumplimiento de las recomendaciones anteriores si se descarga el formato seleccionado, y posteriormente solo se procede a sustituir claves de vértices y valores de coordenadas, sin modificar espacios, comas u otros caracteres predeterminados. 9

10 Consideraciones A continuación se resume información importante respecto al alcance de la herramienta y recomendaciones de uso a tomar en cuenta por el usuario: a) El algoritmo emplea parámetros para realizar la transformación exclusivamente en puntos situados en la placa norteamericana. La diferencia máxima estimada entre coordenadas en la transformación en general será de 0.3 m. Es conveniente reiterar que este valor representa el desplazamiento teórico de los puntos en la placa norteamericana entre los marcos y épocas involucrados (ITRF92, época e ITRF2008, época ). Figura 1. Delimitación de Placas en México, sentido y magnitud general del desplazamiento (Fuente: PBO 2002). b) En general, el desplazamiento de la mayor parte del territorio nacional asentado en la placa norteamericana es uniforme, relativamente acorde al modelo de placas conocido como ITRF2005 (Altamimi, 2007) En el mapa de la figura 2 se representa para diferentes áreas de la placa norteamericana la distancia existente entre la posición ITRF 1992, época y la posición en ITRF 2008, época 2010, determinadas con el modelo de placas mencionado, bajo el supuesto de un comportamiento de la placa acorde con este modelo. 10

11 Figura 2. Diferencia teórica entre coordenadas obtenida con el modelo de placas de Altamimi (2007). c) El error teórico aproximado asociado a la transformación depende del comportamiento de la tectónica regional, así como el efecto de la precisión del algoritmo en la precisión del punto transformado. En el mapa de la figura 3 se observa el error teórico aproximado asociado a la transformación que puede ocurrir en diferentes áreas del país. Este error se determinó en base a comparar velocidades reales de estaciones de monitoreo continuo GPS y el desplazamiento calculado con el modelo de placas ITRF2005 (Altamimi, 2007), en los 22 años de diferencia entre las épocas destino y fuente. Figura 3. Error teórico asociado a la transformación entre ITRF92, época e ITRF2008, época

12 Respecto al mapa de la figura 3, es conveniente comentar que la transformación puede ofrecer menor precisión a la teórica: En áreas donde existan movimientos locales (sistemas de fallas, subsidencia, levantamiento de la corteza, volcanismo, etc.) En zonas sísmicas del país con movimientos corticales de variable magnitud, por ejemplo Sierra Madre del Sur, costas de Guerrero, Oaxaca y Chiapas, Sistema Volcánico Transversal. Considerando el posible error asociado al procesamiento para la determinación de coordenadas ITRF92, época d) La transformación es conveniente para levantamientos de alta precisión como son la red pasiva y subredes geodésicas. e) El modelo de desplazamiento de placas que forma parte del algoritmo matemático solo considera el movimiento horizontal. Es importante tener presente que en general la precisión de la altura geodésica puede verse afectada por efectos regionales o locales tales como subsidencia o levantamiento de la corteza terrestre. f) No se debe utilizar este algoritmo para transformar puntos situados en la placa del Pacífico. Para puntos en la placa del Pacífico se recomienda posicionamiento de vértices y procesamiento geodésico riguroso para minimizar distorsiones. Para aplicar este procedimiento en su caso solicitar asistencia técnica al INEGI. g) En las áreas circunvecinas a las fronteras entre placas (falla de San Andrés en Baja California; pequeña porción de Chiapas ver figura 4 - ) tampoco aplica el modelo general de transformación planteado. Figura 4. Frontera entre placas falla de San Andrés-. En estos casos se sugiere posicionamiento de vértices y procesamiento geodésico riguroso. h) Para puntos o vértices geodésicos de la placa Norteamericana en cuyo procesamiento se haya utilizado una estación RGNA de la placa del Pacifico (LPAZ y/o MEXI) no se recomienda aplicar el algoritmo, porque no sería viable mantener una precisión centimétrica en la transformación. 12

13 Esta situación se plantea en el mapa de la figura 5. Para estos puntos se recomienda: Figura 5. Cobertura aproximada de Mexicali y La Paz en la placa norteamericana Reprocesamiento y ajuste de vértices, ligando el punto únicamente a estaciones de la RGNA en la placa norteamericana con coordenadas ITRF2008, época y datos a la época del levantamiento; ó Procesamiento geodésico riguroso con estaciones de la RGNA de ambas placas. De no existir datos a la época del levantamiento: Posicionamiento de vértices, ligándolos únicamente a estaciones de la RGNA en la placa norteamericana en ITRF2008, época ; si se desea utilizar estaciones de ambas placas, podrá implementarse procesamiento geodésico riguroso. Para mayores detalles y recomendaciones consúltese el apartado Cambio de Marco de Referencia Terrestre Internacional, incluido en los temas de Geodesia, en Aspectos Teórico-Metodológicos: 13