PROYECTO DE INVERSIÓN ADOPCIÓN DEL NUEVO MARCO GEODÉSICO DE REFERENCIA PARA EL ECUADOR (SIRGAS-ECUADOR).

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1 PROYECTO DE INVERSIÓN ADOPCIÓN DEL NUEVO MARCO GEODÉSICO DE REFERENCIA PARA EL ECUADOR (SIRGAS-ECUADOR). AGOSTO

2 RESUMEN EJECUTIVO Para validación por parte del Ministerio Coordinador de Seguridad Interna y Externa La concordancia con la política sectorial y la oportunidad para su ejecución El presente proyecto se encuentra enmarcado en las siguientes políticas del Plan Nacional del Buen Vivir, : Promover el desarrollo estadístico y cartográfico, para la generación de información de calidad. 5.2 Defender la integridad territorial y los derechos soberanos del Estado. Es oportuno la ejecución del presente proyecto por las siguientes razones: La disposición transitoria decimoséptima, indica: El Estado central, dentro del plazo de dos años desde la entrada en vigencia de esta Constitución (21 de octubre del 2008), financiará y, en coordinación con los gobiernos autónomos descentralizados, elaborará la cartografía geodésica del territorio nacional para el diseño de los catastros urbanos y rurales de la propiedad inmueble y de los procesos de planificación territorial, en todos los niveles establecidos en esta Constitución. La Subsecretaría de Información e Investigación de la SENPLADES, creo el Sistema Nacional de Información (SNI), el cual tiene como primer componente al Sistema nacional de información territorial (SNIT) que genera y difunde datos e información espacial para apoyar los procesos de toma de decisiones, planificación y ordenamiento territorial del país, el mismo que se encuentra en desarrollo e implementación. El sistema de referencia geodésico es la capa fundamental del SNI; sin contar con esto, es imposible georeferenciar cualquier objeto existente en la geografía del país. 2

3 Nivel de desarrollo que garantice una ágil ejecución En el año 2002, el IGM adoptó de "hecho" el Sistema de Referencia SIRGAS (ITRF 94, Época ) y hasta la presente fecha ha venido trabajando con sus propios recursos. En la actualidad la institución se encuentra lista para adoptar de manera oficial su aplicación como único Sistema de Referencia a nivel nacional, asumiendo y resolviendo todos los posibles inconvenientes que esto conlleve. Modelo de gestión para la administración del proyecto El IGM es una institución técnica de producción bajo el enfoque de proyectos; por lo tanto, se utilizará la infraestructura ya instalada para la generación del presente proyecto, de acuerdo al siguiente modelo de gestión. 3

4 1. DATOS GENERALES DEL PROYECTO 1.1 Tipo de solicitud de dictamen: No aplica por ser un proyecto de arrastre 1.2 Nombre del Proyecto Adopción del nuevo Marco Geodésico de Referencia para el Ecuador (SIRGAS- ECUADOR). 1.3 Entidad Ejecutora Nombre de la Institución: Instituto Geográfico Militar IGM (RUC: ). La unidad responsable del presente proyecto es la Gestión Cartográfica del IGM. 1.4 Entidad operativa desconcentrada: No aplica 1.5 Ministerio Coordinador: Ministerio Coordinador de Seguridad 1.6 Sector, subsector y tipo de inversión: Sector: Defensa (F1402) Tipología de intervención definidas: Servicio y Equipamiento 1.7 Plazo de Ejecución 16 trimestres (4 años). 1.8 Monto Recursos fiscales: 2' USD (dos millones trescientos treinta y seis mil cuatrocientos noventa y dos dólares americanos). 2. DIAGNÓSTICO Y PROBLEMA 2.1 Descripción de la situación actual del área de intervención del proyecto AMBITO CONCEPTUAL Sistema global de navegación por satélite (GNSS) Un Sistema Global de Navegación por Satélite (Global Navigation Satellite System - GNSS) es una constelación de satélites artificiales de la Tierra que transmiten rangos de señales que permiten el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire; estos permiten determinar las coordenadas geográficas y la altitud de un punto dado y son útiles en la navegación, transporte, geodesia, hidrografía, agricultura y otras actividades afines. Un sistema de navegación basado en satélites artificiales puede proporcionar a los 4

5 usuarios información sobre la posición y la hora con una gran exactitud, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día y en todas las condiciones climatológicas. Las posibles aplicaciones son: Uso militar: la navegación por satélite permite alcanzar una alta precisión en los objetivos de las armas, aumentando su efectividad, y reduciendo daños no deseados, también permite que las tropas sean dirigidas y se localicen fácilmente; por esta razón, es un factor esencial para cualquier potencia militar. Navegación aérea: La navegación aérea utiliza, dentro del concepto de GNSS implementado por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), los sistemas de posicionamiento como un elemento clave en los sistemas de comunicación, navegación y vigilancia que apoyan el control del tráfico aéreo (CNS/ATM). Se está implantando el GNSS de una manera evolutiva a medida que esté preparado para acoger el gran volumen del tráfico aéreo civil existente en la actualidad, y pueda responder a las necesidades de seguridad que requiere el sector, uno de los más exigentes del mundo. Cuando el sistema GNSS esté completamente desarrollado, se prevé que pueda ser utilizado sin requerir ayuda de cualquier otro sistema de navegación convencional, desde el despegue hasta completar un aterrizaje de precisión. Otros usos civiles: Ayudas a la navegación y orientación en dispositivos de mano para senderismo, dispositivos integrados en los automóviles, camiones, barcos, etc. Sincronización. Sistemas de localización para emergencias. Geomática. Seguimiento de los dispositivos usados en la fauna. En el presente proyecto nos interesa la Geomática, que la Universidad de Cape Town de Sudáfrica, la define como: el término científico adoptado por la profesión agrimensora mundialmente. Se refiere a la integración de mediciones, análisis, manejo y desplegado de datos espaciales. La geomática es un campo de la ciencia aplicada que se interlaza con la geografía, el comercio, la computación, el desarrollo y 5

6 planeación de suelos, y la legislación. La tecnología computacional es usada extensivamente en el proceso de medición así como en el análisis y representación. Los únicos sistemas de Posicionamiento por Satélites actuales que forman parte del concepto GNSS son: el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de los Estados Unidos de América y el Sistema Orbital Mundial de Navegación por Satélite (GLONASS) de la Federación Rusa. NAVSTAR-GPS El NAVSTAR-GPS (NAVigation System and Ranging - Global Position System), conocido simplemente como GPS, es un sistema de radionavegación basado en satélites que utiliza mediciones de distancia precisas de satélites GPS para determinar la posición y la hora en cualquier parte del mundo. El sistema es operado por el Departamento de Defensa de los EEUU y es el único sistema de navegación por satélite completamente operativo a la fecha. Está formado por una constelación de 24 a 27 satélites que se mueven en órbita a km aproximadamente, alrededor de seis planos con una inclinación de 55 grados. El número exacto de satélites varía en función de los satélites que se retiran cuando ha transcurrido su vida útil. GLONASS El Sistema Mundial de Navegación por Satélites (GLONASS) proporciona determinaciones tridimensionales de posición y velocidad basadas en las mediciones del tiempo de tránsito y de desviación Doppler de las señales de radio frecuencia (RF) transmitidas por los satélites GLONASS. El sistema es operado por el Ministerio de Defensa de la Federación Rusa y ha sido utilizado como reserva por algunos receptores comerciales de GPS. Tras la desmembración de la Unión Soviética y debido a la falta de recursos, el sistema perdió operatividad al no reemplazar los satélites. En la actualidad el gobierno ruso espera que la constelación GLONASS vuelva a estar operativo por completo el presente año. ÁMBITO INTERNACIONAL Y REGIONAL En las Asambleas Generales de la International Association of Geodesy (IAG) (Viena 1991) y de la International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) (Boulder 1995) fue adoptado el Marco Internacional de Referencia Terrestre (International Terrestrial 6

7 Reference Frame ITRF). El mes de octubre de 1993 en Asunción, Paraguay se crea el Proyecto SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas) como densificación del ITRF, con la participación de los Institutos Geográficos de los países de América del Sur y auspiciado por: AIG (Asociación Internacional de Geodesia), IPGH (Instituto Panamericano de Geografía e Historia) y NIMA (National Imagery and Mapping Agency), actualmente NGA (National Geospatial-Intelligence Agency). La adopción de SIRGAS fue recomendada en la Séptima Conferencia Cartográfica para Las Américas de la Organización de las Naciones Unidas (ONU, Nueva York, 2001) y promovida como sistema de referencia oficial por los Directores de los Institutos Geográficos de América del Sur, España y Portugal (DIGSA, Brasilia, 1998), cuyo objetivo principal es definir, materializar y mantener el sistema de referencia geocéntrico tridimensional de las Américas: a) Definición de un sistema de referencia geocéntrico tridimensional. b) Establecimiento y mantenimiento de un marco de referencia geocéntrico (conjunto de estaciones con coordenadas geocéntricas [X, Y, Z] de alta precisión y su variación con el tiempo [Vx, Vy, Vz]). c) Definición y establecimiento de un datum geocéntrico. d) Definición y materialización de un sistema de referencia vertical único con alturas físicas y geométricas consistentes y la determinación de los cambios del marco de referencia con respecto al tiempo. 1 Las principales actividades de SIRGAS son: a) Planificación, promoción y coordinación de las actividades técnicas requeridas para el alcance del objetivo principal. b) Promoción y difusión de los avances, resultados y alcances del Proyecto, para lograr un aprovechamiento máximo en los países de la región. c) Participación permanente en la Asociación Internacional de Geodesia (AIG) y en el Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH), a fin de intercambiar información y conocimientos actualizados en las materias técnicas y científicas relacionadas con el Proyecto. 1 Estatuto proyecto SIRGAS,

8 d) Fomento, entre los estados miembros, de homogeneidad de los conocimientos técnicos involucrados en el ámbito del Proyecto, incluyendo la difusión de los avances científicos y tecnológicos que contribuyan a su mejoramiento. e) Promoción y coordinación de toda actividad que contribuya a la concreción de los objetivos propuestos, incluyendo entre ellos la conexión con SIRGAS de los sistemas geodésicos preexistentes. 2 El Instituto Geográfico Militar del Ecuador (IGM) es un centro de procesamiento GPS avalado por SIRGAS, como se observa en la figura 2. Figura 2: Estructura SIRGAS ÁMBITO NACIONAL 2 Estatuto proyecto SIRGAS,

9 Tener un sistema de referencia moderno que permita geoposicionar los elementos que se encuentran en la superficie terrestre, es utilizada en varios ámbitos, en especial para actividades que permiten el desarrollo de la nación, tales como: Población: INEC Ministerio de desarrollo Urbano y Vivienda MIDUVI Educación: Ministerio de educación Salud: Ministerio de Salud Pública Servicios básicos: Agua potable y alcantarillado Luz Telefonía fija y móvil Vialidad: Ministerio de Transporte y Obras Públicas Comisión Nacional de transporte terrestre, tránsito y seguridad vial Otros: Ministerio de agricultura, ganadería, acuacultura y pesca Municipios y gobiernos provinciales Fuerzas Armadas Policía La Constitución de la República hace énfasis en que todos los niveles de gobierno formulen su respectiva planificación del desarrollo y ordenamiento territorial y el artículo 293 señala que los presupuestos de los gobiernos autónomos descentralizados se ajustarán a la planificación local en el marco del Plan Nacional de Desarrollo. Ello requiere de una armonización que permita la efectiva interrelación y complementariedad en las intervenciones públicas. La planificación territorial requiere avanzar en la generación de capacidades de análisis territorial, en el mejoramiento de 9

10 información estadística y cartográfica oportuna, así como también en mecanismos de apropiación, exigibilidad y control ciudadanos. De esta manera, la alineación de este proyecto se da al: Objetivo 10: Garantizar el acceso a la participación pública y política. Política 10.5: Promover el desarrollo estadístico y cartográfico, para la generación de información de calidad. 3 Con estos antecedentes, la Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo (SENPLADES), mediante la Subsecretaría de Información e Investigación, ha creado un portal en Internet denominado Sistema Nacional de Información (figura 3) que busca satisfacer las necesidades de información de los distintos niveles de Gobierno y transparentar la gestión pública y los avances en la construcción de la Sociedad del Buen Vivir y consta de los siguientes componentes: a) Sistema nacional de información territorial (SNIT): genera y difunde datos e información espacial para apoyar los procesos de toma de decisiones, planificación y ordenamiento territorial del país. b) Sistema nacional de información estadística (SNIE): entrega información sociodemográfica, económica y financiera recopilada a través de los censos de población, vivienda y encuestas continuas. c) Sistema nacional de información sectorial (SNIS): integra los registros y la información de carácter sectorial generada en las distintas entidades públicas. Figura 3: Sistema Nacional de Información SNI 3 Plan Nacional para el Buen Vivir Versión Resumida. SENPLADES,

11 ÁMBITO INSTITUCIONAL (IGM) El IGM, como organismo rector de la cartografía en el Ecuador, se ha propuesto establecer y mantener un Marco Geodésico de Referencia moderno y compatible con las técnicas de medición con los sistemas satelitales de navegación global (GPS y GLONASS), es así que, desde hace 8 años (aproximadamente en el año 2002), el IGM adoptó de hecho el Sistema Geodésico de Referencia SIRGAS-ECUADOR, cuya realización (versión) es la siguiente: Datum: SIRGAS95 Época de Referencia: ITRF: 94 Elipsoide de Referencia: GRS80 SIRGAS-ECUADOR, época de referencia 1995,4 actualmente está en uso y se encuentra materializado por: REGME (Red GNSS de Monitoreo Continuo del Ecuador): actualmente está conformada por 10 estaciones (ver tabla 1). RENAGE (Red Nacional GPS del Ecuador): 135 puntos de primer orden y más de 2500 puntos de segundo y tercer orden densificados alrededor del país, que sirven de referencia para los trabajos y aplicaciones en el ámbito cartográfico, geográfico, geodésico, entre otros. CEPGE (Centro de Procesamiento de Datos GNSS del Ecuador): el 1 de enero de 2010, es declarado Centro Oficial por parte del Comité Ejecutivo de SIRGAS, constituyéndose en el Cuarto Centro de Procesamiento Oficial de SIRGAS en América. Este centro realiza el procesamiento con software científico BERNESE versión 5.0. El mantenimiento del marco de referencia, incluye el procesamiento permanente de la red SIRGAS de Operación Continua (SIRGAS-CON), la cual está compuesta por más de 200 estaciones distribuidas en América Latina y El Caribe. 11

12 El estado actual de las estaciones que conforman la red GNSS de monitoreo continuo del Ecuador (REGME), son las siguientes: GPS/ RINEX 1 RINEX 30 No. LOCALIZACIÓN ESTACIÓN PROPIETARIO CONVENIO FUNCIONA NOVEDADES GLONASS SEGUNDO SEGUNDOS IGM - ETAPA - 1 CUENCA CUEC IGM MUNICIPALIDAD SI SI X X S/N CUENCA 2 ESMERALDAS ESMR IGEPN IGM - IGEPN SI X S/N 3 GALAPAGOS GLPS JPL - UNAVCO - SI X S/N 4 GUAYAQUIL GYEC IGM IGM - CLIRSEN SI SI X X S/N 5 LOJA LJEC IGM IGM - UTPL SI SI X X S/N IGM - GOBIERNO 6 MACAS MAEC IGM PROVINCIAL MORONA SANTIAGO - SI SI X X S/N MUNICIPIO MACAS IGM - COMIL 7 7 PORTOVIEJO PTEC IGM (Disposición Autoridad SI SI X X S/N Militar) IGM - UNIVERSIDAD 8 QUEVEDO QVEC IGM TECNICA ESTATAL SI SI X X S/N QUEVEDO Fuera de Funcionamiento 9 QUITO QUI1 NGA IGM - NGA NO X Renovación y calibración equipos NGA 10 RIOBAMBA RIOP IGEPN IGM - IGEPN SI X X S/N Tabla 1: Red GNSS de Monitoreo Continuo del Ecuador REGME Figura 4: Distribución de la REGME 12

13 2.2 Identificación, descripción y diagnóstico del problema ÁMBITO INTERNACIONAL Y REGIONAL Los países de América, antes de la creación del proyecto SIRGAS (año 1993), adoptaron distintos sistemas de referencia para dar soluciones en cada una de las naciones con respecto a la definición de límites, cartografía, geografía, etcétera, entre los cuales se tienen: PSAD56 SAD69 Bogotá Yacaré Campo Inchauspe En el Ecuador, antes de la creación de SIRGAS (año 1993), se adoptó el sistema de referencia PSAD56 como se indica: Bases para la elaboración de Mapas Geográficos y Cartas Topográficas: a) El elipsoide de referencia para el país es el internacional de Hayford de 1924, con sus parámetros: A = F = 1/297 Punto Origen: El Datum para América del Sur, La Canoa, o el que el Ecuador lo adopte; b) El paralelo cero grados o línea ecuatorial será considerado como origen de las latitudes geográficas; c) El meridiano cero grados de Greenwich será considerado como origen de las longitudes geográficas; d) El plano de referencia de las alturas será considerado el nivel medio de los mares con su origen ubicado en la Provincia del Guayas (La Libertad); e) Proyección Universal Transversa de Marcador en zonas de seis grados de longitud comprendiendo las que abarca el territorio nacional (18, 17, 16, 15 y 14); y, f) Para elaborar las cartas especiales o temáticas se podrá utilizar otro tipo de proyecciones. 4 4 Reglamento a la Ley de Cartografía Nacional,

14 La consecuencia a nivel internacional y nacional de usar sistemas de referencia que no son consistentes, se observa en la figura 5. Figura 5: Sistemas de referencia no consistentes Lo que persigue el Proyecto SIRGAS es lo que se indica en la figura 6. Figura 6: Sistemas de referencia consistentes 14

15 Los países de la región que han adoptado SIRGAS son los siguientes: Argentina Bolivia País Uruguay Venezuela Densificación ITRF/SIRGAS Tabla 2: Países que han adoptado SIRGAS Estaciones pasivas/ continuas Nombre POSGAR07: Posiciones Geodésicas Argentinas 2007 CON*:RAMSAC: Red Argentina de Monitoreo Satelital Contínuo 178 / 32 MARGEN: Marco Geodésico Nacional CON*: Red de estaciones GPS continuas (2 incluídas en SIRGAS-CON) 125 / 8 Brasil SIRGAS2000 CON*: RBMC (Red Brasileira de Monitoramento Contínuo) 1903 / 71 SIRGAS-CHILE CON*: Red de estaciones activas fijas(9 incluídas en Chile SIRGAS-CON) MAGNA-SIRGAS: Marco Geocéntrico Nacional de Referencia CON*: 269 / 13 Colombia MAGNA-ECO (MAGNA Estaciones Continuas) 70 / 35 Costa Rica CR05: Sistema de Referencia Costa Rica / 1 Red Nacional GPS del Ecuador Red CON*: REGME (Red GNSS de Ecuador Monitoreo Continuo de Ecuador) SIRGAS_ES2007: Red Geodésica Básica Nacional de El Salvador, 135 / 8 El Salvador IGS05, época / 1 French Guyana RGFG: Réseau Géodésique Français de Guyane 7 / 1 México RGNA: Red Geodésica Nacional Activa (CON*) 0 / 20 Panamá Sistema Geodésico Nacional MACARIO SOLIS 20 / 3 Perú PERU96: Sistema Geodésico Nacional 47 / 3 SIRGAS-ROU98 CON*: Red de estaciones permanentes de referencia 17 / 3 SIRGAS-REGVEN: Red Geocéntrica Venezolana CON*: REMOS (Red de estaciones de monitoreo satelital GPS) 156 / 5 Marco Nacional de Referencia ITRF2005, época SIRGAS95, época SIRGAS2000, época SIRGAS2000, época SIRGAS95, época ITRF2000, época SIRGAS95, época Dátum Norteamericano, 1997 ITRF93, época ITRF92, época ITRF2000, época SIRGAS95, época SIRGAS95, época SIRGAS95, época ÁMBITO NACIONAL La primera capa fundamental de la Infraestructura de Datos Geoespaciales de un país son los puntos de control geodésicos; sin un marco geodésico de referencia adecuado, no sería posible la generación de geoinformación confiable. 5 El IGM busca la adopción del sistema de referencia geocéntrico SIRGAS ECUADOR, asociado con el Marco de Referencia Terrestre Internacional (International Terrestrial Reference Frame-ITRF) como sistema geodésico único del Ecuador. En el año 2002, el IGM adoptó de "hecho" el Sistema de Referencia SIRGAS (ITRF 94, Época ) y hasta la presente fecha ha venido trabajando con sus propios recursos. En la actualidad la institución se encuentra lista para adoptar de manera oficial su aplicación como único Sistema de Referencia a nivel nacional, asumiendo y 5 IGM Por qué es necesario establecer estaciones GNSS de monitoreo continuo en el Ecuador? Leiva César. 15

16 resolviendo todos los posibles inconvenientes que esto conlleve. Sin duda, en la actualidad, la única manera de mantener actualizado un marco geodésico nacional de referencia es a través de estaciones GNSS (Global Navegation System Satellite) de monitoreo continuo, para considerar en los cálculos la cuarta coordenada geodésica, el tiempo; sin considerar esta coordenada, el marco de referencia va perdiendo consistencia en el transcurso del tiempo. Para ilustrar esta afirmación, se puede tomar las coordenadas de la estación GPS Baltra, ubicada en la provincia de Galápagos, en la época (Realización SIRGAS 95) y (Realización SIRGAS 2000): UTM (Norte) UTM (Este) Baltra Época m m. Baltra Época m m. Diferencias 5.8 cm cm. Tabla 3: Diferencias entre épocas Realización SIRGAS 95 Realización SIRGAS 2000 Como se puede apreciar en el transcurso de cinco años las coordenadas de la estación variaron aproximadamente 26 cm. Para monitorear este cambio de las coordenadas en el transcurso del tiempo existen dos posibilidades: Reocupación periódica de las redes pasivas que materializan el marco geodésico de referencia, lo cual resulta en campañas de campo sumamente costosas; o, La instalación de estaciones GNSS de monitoreo continuo. Esta última opción es la recomendación del proyecto SIRGAS. Se tiene previsto que con la instalación de 34 estaciones de monitoreo continuo se podría cubrir los requerimientos geodésicos en el país. El radio de acción de cada estación sería de aproximadamente 50 Km. Adicionalmente, con el establecimiento de estaciones permanentes se reducen los costos de las campañas de campo, ya que disminuiría la colocación de puntos bases, es decir, el ahorro se verá reflejado en menor número de personas y logística en levantamientos GPS. 16

17 Las aplicaciones en otros campos de los datos de las estaciones permanentes son muchas, entre las cuales podemos citar: En Telecomunicaciones y Geodesia, modelamiento de la ionósfera y tropósfera. En Geofísica y Geología, monitoreo de la tectónica de placas, volcanes, fallas, entre otros procesos dinámicos de la Tierra. En aplicaciones de localización como LBS (Servicios sensitivos en localización de usuarios) En navegación aérea, marítima y terrestre, a través de sistemas de aumentación. En la parte económica, las asignaciones por parte del Estado han sido exclusivos para el pago de una parte de las remuneraciones del IGM, tal como se aprecia en la siguiente tabla: Año Total remuneraciones (USD) Asignación fiscal (USD) % Recursos generados por el IGM (USD) (septiembre) Tabla 4: Asignación fiscal al IGM % De lo asignado al IGM, le corresponde a la Gestión Cartográfica, lo siguiente: Año Total remuneraciones (USD) Asignación fiscal (USD) % Recursos generados por el IGM (USD) (septiembre) Tabla 5: Asignación fiscal a la Gestión Cartográfica del IGM % Adicionalmente, el IGM ha generado los siguientes recursos propios (autogestión) para cumplir con la misión de establecer un sistema de referencia geodésico moderno. Remuneraciones Adquisiciones Capacitación Comisiones Total (USD) Tabla 6: Recursos de autogestión para cumplir con SIRGAS 17

18 En resumen, la adopción de un sistema de referencia geocéntrico para el Ecuador se constituye en una necesidad científica y práctica, pues es importante determinar una compatibilidad, en actividades cartográficas, con instituciones nacionales públicas y privadas y con los demás países sudamericanos, lo que permite unificar y estandarizar la información atendiendo compromisos nacionales e internacionales. Adicionalmente, posibilita el posicionamiento con la utilización del sistema GPS, en la actualidad, es el más popular de todos, debido a su fácil acceso y calidad obtenida, el mismo que es aplicado en: Mapeamiento de referencia temático. Transporte y comunicaciones. Gestión y monitoreo ambiental. Generación y mantenimiento de sistemas de información geográfica. Navegación terrestre, marítima y aérea. Actividades de ocio, deportes entre otros. Las instituciones públicas y privadas generan información cartográfica referida a varios sistemas de referencia por lo la falta de compatiblidad dificulta la optimización en el uso de dicha información No se encuentra materializado y densificado la Red Geodésica Nacional en su totalidad A nivel internacional, la información geográfica generada por nuestro país, no es compatible con la de los países vecinos, por el uso de diferentes sistemas geodésicos de referencia Falta de un único Sistema Geodésico de Referencia SIRGAS-ECUADOR a nivel nacional, compatible con el resto de países de América, que satisfaga todos los requerimientos técnicos prácticos, científicos y legales. Falta de asistencia técnica para solucionar el aspecto legal, teórico, técnico y práctico relativo a la adopción de un nuevo sistema de referencia. Falta de difusión, socialización y capacitación a nivel nacional para el uso de un nuevo sistema de referencia. Falta de infraestructura que sustente el nuevo Marco Geodésico de referencia 18

19 2.3 Línea Base del Proyecto Los principales indicadores son los siguientes: Un 30% de usuarios conoce y utiliza el sistema de referencia geodésico SIRGAS a nivel nacional. Actualmente, el país cuenta con 43 estaciones de monitoreo continuo (30 estaciones son propiedad del IGM), lo que corresponde al 86% de cobertura nacional (continental e insular) con estaciones de monitoreo continuo. 2.4 Análisis de oferta y demanda OFERTA El Instituto Geográfico Militar (IGM), entidad de derecho público y personería jurídica, autonomía administrativa y patrimonio propio, orgánica y disciplinariamente subordinado a la Comandancia General del Ejército con sede en la ciudad de Quito, tendrá a su cargo y responsabilidad la planificación, organización, dirección, coordinación, ejecución, aprobación y control de las actividades encaminadas a la elaboración de la Cartografía Nacional y del Archivo de Datos Geográficos y Cartográficos del País. 6 Para el cumplimiento de su misión, el Instituto Geográfico Militar deberá planificar y ejecutar las siguientes actividades: a) Determinar y mantener los puntos de control de campo que sirvan de apoyo para la realización de la cartografía oficial; b) Tomar fotografía aérea del país para la ejecución de la cartografía oficial y de proyectos especiales; c) Utilizar las imágenes y registros de los sensores remotos para complementar las actividades cartográficas del territorio nacional; d) Elaborar la cartografía oficial, catastros y los levantamientos especiales y planos de ciudades que fueren contratados; e) Organizar, mantener, actualizar y divulgar la información del archivo de datos y documentos geográficos y cartográficos del país. La información de carácter reservada se sujetará a las disposiciones específicas emanadas por el Comando General del Ejército; y, 6 Ley de la Cartografía Nacional,

20 f) Prestar los servicios de consultoría en las áreas encomendadas en su Ley constitutiva. 7 El Instituto Geográfico Militar (IGM) es representante del Ecuador, y forma parte del grupo de países sudamericanos como Centro de Procesamiento para establecer el Proyecto SIRGAS, como se observa en la figura 7. Figura 7: Centros de análisis de SIRGAS DEMANDA El demandante de la información es la sociedad ecuatoriana que a través del Sistema Nacional de Información Territorial SNIT ( cumpliendo con lo establecido en el Plan Nacional para el Buen Vivir, en especial las instituciones que requieran georeferenciar su información. 2.5 Identificación y Caracterización de la población objetivo (Beneficiarios) Los beneficiarios directos son: El Sistema Nacional de Información ( a través del portal web. La Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo, SENPLADES, en su calidad de ente coordinador. El Instituto Nacional de Estadística y Censos, INEC, en calidad de ente técnico proveedor y validador de Estadísticas Básicas. 7 Reglamento a la Ley de la Cartografía Nacional,

21 El CLIRSEN, para la ejecución del proyecto de Generación de Geoinformación temática de todo el país. El Programa de Regularización y Administración de Tierras Rurales (PRAT) y el Programa del Sistema Nacional de Información y Gestión de Tierras Rurales (SIGTIERRAS). Gobiernos autónomos descentralizados, para la elaboración de los planes de desarrollo y ordenamiento territorial. Adicionalmente, también son beneficiarios las instituciones públicas, entre la cuales están los Municipios, Ministerios, entre otras, según lo detallado en el Registro Oficial edición especial No. 19 del 10 de noviembre del 2009: Catastro de instituciones, entidades, empresas y organismos del Estado ; así como a la empresa privada, tales como: institutos de investigación, empresas dedicadas a la explotación petrolera, minería, construcción de vías y demás usuarios que utilicen información geodésica y cartográfica. 2.6 Ubicación geográfica e impacto territorial Cobertura geográfica del proyecto: El proyecto tiene una cobertura del 100% del territorio continental e insular del Ecuador. 3. ARTICULACIÓN CON LA PLANIFICACIÓN 3.1 Alineación objetivo estratégico institucional Incrementar la generación, investigación, desarrollo, transferencia de conocimiento y tecnología de la geoinformación a nivel regional. 3.2 Alineación objetivo estratégico institucional No se considera por ser un proyecto de arrastre 4. OBJETIVOS DEL PROYECTO 4.1 Objetivo General y Objetivos Específicos Objetivo General o Propósito: Establecer como único Sistema Geodésico de Referencia SIRGAS-ECUADOR a nivel nacional, el cual es compatible con el resto de países de América, dentro del Proyecto SIRGAS, adoptando la realización (versión) que se ajuste y satisfaga todos los 21

22 requerimientos técnicos prácticos, científicos y legales. Objetivos Específicos o Componentes: Brindar el apoyo técnico necesario para dar solución en el aspecto legal, teórico, técnico y práctico que conlleve el nuevo sistema de referencia. Realizar la respectiva difusión, socialización y capacitación a nivel nacional para el uso del nuevo sistema de referencia. Adquirir e instalar 22 (veinte y dos) estaciones GNSS de monitoreo continuo. 4.2 Indicadores de resultado Con el presente proyecto se pretende llegar a: 100% de la información cartográfica geográfica transformada al nuevo sistema de referencia. 100% de capacitación para la utilización del nuevo sistema de referencia en todas las sedes de la SENPLADES (7 regiones) Un 100% de cobertura del territorio nacional (continental e insular) con estaciones GNSS de monitoreo continuo 4.3 Matriz de Marco Lógico Resumen Narrativo de Objetivos FIN: Obtener información geodésica exacta, completa, oportuna, relevante y consistente que sea compatible con el resto de países de América (SIRGAS) y el mundo (ITRF) con técnicas de vanguardia en geoposicionamiento satelital PROPÓSITO: Establecer un único Sistema Geodésico de Referencia a nivel nacional y compatibilizarlo con el resto de países de América, dentro del Proyecto SIRGAS, adoptando la realización que se ajuste y satisfaga todos los requerimientos técnicos prácticos, científicos y legales COMPONENTES: Analizar y dar solución en el aspecto legal, teórico, técnico y práctico sobre el nuevo sistema de referencia Realizar la respectiva difusión, socialización y capacitación a nivel nacional. Adquirir estaciones de monitoreo continuo ACTIVIDADES: Brindar el apoyo técnico en el aspecto legal, teórico, técnico y práctico: Indicadores Verificables Objetivamente Sistema moderno de referencia geodésica implementada al 100% en un plazo de 4 años Realización (versión) de SIRGAS acorde a la realidad nacional y requerimientos internacionales adoptado y operable al 100% a fines del 2014 Transformación de toda la información cartográfica geográfica Capacitación en todas las sedes de la Senplades (7 regiones) 22 estaciones de monitoreo continuo instaladas y operables al 100% Medios de Verificación Inspección visual y técnica de equipos, software y métodos de procesamiento de la información geodésica del país Inspección visual y técnica en campo (geodésica) Documentos precontractuales Contrato Acta Entrega- Recepción Facturas Registro contable localizado en la Supuestos Realización (versión) de SIRGAS se pueda implementar Empresas disponibles para atender requerimiento Tecnología compatible con la infraestructura del IGM Inclusión del proyecto en el 22

23 Análisis legal vigente respecto a SIRGAS Análisis de repercución técnico social Definición de políticas institucionales sobre actividades involucradas en la adopción de SIRGAS Ejecución y procesamiento de datos (REGME, nivelación geométrica y Densificación gravimétrica) Determinación de parámetros de los sistemas PSAD56 a SIRGAS Cálculo del Modelo Geoidal del Ecuador, Cálculo de Velocidades de las placas tectónicas Capacitación Informática (Java - GIS open source) Generar programas para realizar realizar transformaciones GEOCAL Adaptar programs CAD - SIG para transformación de información Definir y redactar metodologías, Especificaciones Técnicas, manuales de procedimientos y cálculos para transformar la información disponible en el IGM Transformación de Información cartográfica existente Realizar la difusión, socialización y capacitación a nivel nacional: Elaboración y promoción de documentos técnicos del tema Publicación del material generado USD USD USD. 400 USD USD USD USD USD USD USD USD USD USD Gestión Financiera PAI 2011 por parte de SENPLADES Disponibilidad de recursos fiscales Adquirir estaciones de monitoreo continuo: Adquisición de 22 estaciones de monitoreo continuo GNSS Instalación de estaciones Pruebas de estaciones USD USD USD TOTAL: USD. 2' Tabla 7: Marco lógico del proyecto Anualización de las metas de los indicadores del propósito. Transformació n de toda la información cartográfica geográfica Capacitación en todas las sedes de la SENPLADES (7 regiones) Estaciones de monitoreo continuo instaladas y operables al 100% Unidad Meta propósito Ponderación (%) Total Km % Sedes 7 10% Unidad 22 15% ANÁLISIS INTEGRAL 23

24 5.1 Viabilidad técnica La comisión creada en el 2010 en el IGM, para iniciar con la implementación del Sistema de Referencia Geodésico SIRGAS-ECUADOR a nivel nacional, está conformada por personal de las áreas: Asesoría Jurídica, Investigación y Desarrollo, Normativa, Geodesia, Cartográfico, Producción, Geográfico, Tecnología, Planificación y Mercadotecnia y Comunicación Social. Se ha enviado a la Subsecretaría de Información e Investigación de la SENPLADES los siguientes estudios: Informe técnico para la adopción de SIRGAS (febrero 2010). Informe para la adopción del sistema de referencia horizontal del Ecuador en el aspecto técnico, jurídico, capacitación y sociabilización (mayo 2010) Descripción de la ingeniería del proyecto La ingeniería del proyecto se muestra en la figura 8. Análisis de la situación actual y de impacto Solución del aspecto legal de adopción de SIRGAS en el Ecuador Determinar políticas institucionales y cronograma de actividades Adquisición de las estaciones de monitoreo continuo GNSS Determinar los parámetros de transformación para escala pequeña Redactar el método de transformación para escala grande Análisis, diseño y desarrollo de aplicaciones informáticas para CAD y WEB Transformar la información cartográfica Y geográfica del IGM Difusión, socialización y capacitación a nivel nacional Figura 8: Ingeniería del proyecto SIRGAS-ECUADOR 24

25 De acuerdo a los pasos para la implementación de SIRGAS-ECUADOR, se informa los avances realizados en el IGM: Análisis de la situación actual y de impacto: bajo la responsabilidad de la unidad de mercadotecnia y comunicación social. Solución del aspecto legal de adopción de SIRGAS en el Ecuador: bajo la responsabilidad de la unidad de normativa y jurídica del IGM. Pendiente la firma del Decreto Ejecutivo por parte del Presidente de la República, economista Rafael Correa Delgado, en coordinación con la SENPLADES y CONAGE (Consejo Nacional de Geoinformática). Determinar políticas institucionales y cronograma de actividades: bajo la responsabilidad de la comisión creada en el IGM para la implementación del sistema de referencia SIRGAS-ECUADOR. Documento enviado a la Subsecretaría de Información e Investigación de la SENPLADES. Adquisición de las estaciones de monitoreo continuo GNSS: de las 6 estaciones GNSS que posee el IGM, está previsto la adquisición de 4 estaciones adicionales para el presente año. Determinar los parámetros de transformación para escala pequeña: se encuentran definidos los 7 parámetros de transformación de PSAD56 a SIRGAS. Redactar el método de transformación para escala grande: en elaboración. Análisis, diseño y desarrollo de aplicaciones informáticas para CAD y WEB: bajo responsabilidad de la unidad de desarrollo e investigación y tecnología del IGM. Transformar la información cartográfica y geográfica del IGM: bajo la responsabilidad de la unidad cartográfica y geográfica. Difusión, socialización y capacitación a nivel nacional: bajo la responsabilidad de la unidad cartográfica con apoyo de mercadotecnia y comunicación social Especificaciones técnicas Especificaciones técnicas de las estaciones GNSS de monitoreo continuo 25

26 Una estación GNSS de monitoreo continuo se observa en la figura 9. Figura 9: Estación GNSS de monitoreo continuo Características técnicas de Receptor GNSS: Los Observables GPS requeridos son: 1. Fase Portadora de ciclo completo de L1/ L2 2. Fase Portadora de ciclo completo de L5 3. Código C/A de L1 ó Código P de L1 4. Código P de L2 5. Señal L2C Rastrear el código y la fase en L1 y L2 de GPS, bajo condiciones Anti-Spoofing (AS), así como también en condiciones libres de Anti-Spoofing (AS). El receptor debe ser capaz de rastrear y grabar datos de por lo menos 8 satélites en vista simultáneamente. El receptor debe rastrear y registrar datos de todos los satélites GNSS visibles con un ángulo de elevación de cero grados o mayor. Buen desempeño de técnicas de rastreo L2 (L2-Tracking) bajo alta actividad ionosférica (por ejemplo: semi-codeless o equivalentes). Poseer técnicas de rechazo de señal multitrayecto (multipath). Bajo nivel de ruido de la fase portadora y código (máximo 5 db). Los Observables GLONASS requeridos son: 6. Fase Portadora de ciclo completo de L1 / L2 7. Código C/A de L1 8. Código P1 (opcional) 26

27 9. Código P2 El receptor permitirá incorporar los observables de la constelación GALILEO (cuando esté totalmente completa y disponible para el uso), mediante una actualización del firmware. El receptor debe poseer por lo menos 200 canales para permitir el rastreo simultáneo de los observables GNSS: GPS, GLONASS. Intervalos de grabación (posicionamiento, registro y salida de flujo de datos): en el rango 0.05 a 30 segundos (debe incluir 0.1 seg., 0.5 seg., 1 seg., 5 seg., 10 seg. y 15 seg.). El receptor debe permitir la compatibilidad con varios tipos de antenas GNSS. Memoria (interna / externa) de mínimo 64 GB. Alimentación de energía externa para el funcionamiento del equipo con protección contra sobre tensión. Sistema de baterías internas recargable que garantice el funcionamiento autónomo del equipo como mínimo 12 horas. El sistema de baterías internas funcionará como fuente alterna de energía y conmutará en forma automática, en caso de interrupción de la alimentación externa similar al funcionamiento de UPS. El receptor debe poseer un sistema de carga automática de batería interna. Almacenar en la memoria del receptor observaciones y simultáneamente transferir, en tiempo real, los datos a través de Internet (LAN) / TCP-IP / FTP / enlace de radio / teléfono móvil / MODEM / ppp al centro de control. El receptor debe ser controlable remotamente a través de Internet / enlace de radio / TCP-IP / teléfono móvil / MODEM / ppp. Acceso a la memoria del receptor a través de FTP con autenticación de cliente para flujo de datos. Sistema automático para cargar datos desde el receptor a un servidor FTP remoto, tecnología FTP Push. Interfaz web que acepte HTTP y/o HTTPS para controlar y monitorear de modo seguro el receptor, protegidas por contraseña con configuraciones de seguridad variables. Tener Puerto de red IP con conector RJ45 para conexión del receptor a LAN / Internet sin necesidad de computador local (monitor, cpu, mouse, laptop, etc), 27

28 compatible con enlaces a redes 10 BaseT 100 BaseT. Poseer tecnología y compatibilidad con aplicaciones NTRIP. Enviar alertas de funcionamiento vía , tecnología Push. El receptor debe tener por lo menos 2 puertos seriales con conector DB9 estándar, o los respectivos adaptadores. Soportar conexión a sensor meteorológico. Poseer Display o Pantalla Gráfica que permita comprobar el estado y funcionamiento del equipo, sin necesidad de computador local (monitor, cpu, mouse, laptop, etc). Impermeabilidad según estándar IP67 para inmersiones temporales en agua (profundidad máxima de 1m) y norma MIL: STD 810F. Completamente sellado contra arena, polvo y humedad. Resistencia a choques / golpes / caídas: mínimo 1m sobre superficies duras. Temperatura de operación del receptor entre 40 C a + 65 C. Temperatura de almacenamiento del receptor entre 40 C a + 80 C. El receptor debe estar catalogado para un tiempo medio antes de falla (MTBF: Mean Time Before Failure) mayor o igual a 6 años. El firmware del receptor debe ser la última versión existente en el mercado y deberá garantizarse actualizaciones dentro de los 2 años siguientes a la fecha de entrega del receptor, sin costo alguno. El receptor debe implementar una conexión segura, uso de cifrado, restricciones de acceso configurables a nivel de usuarios y administradores. Capacidad de transmisión simultánea de RTK (Real Time Kinematic) y DGPS vía Internet, teléfono GSM / GPRS, radio. Salidas y formatos RTCM 2.x (2.1, 2.2, 2.3), 3.x y los formatos originales del fabricante. Precisión del Receptor 10. Estático GNSS: 11. Horizontal: 3 mm ppm (Línea Base <30 km) 12. Vertical: 4 mm ppm (Línea Base <30 km) 13. Cinemático: 14. Horizontal: 8 mm + 1ppm (Línea Base <30 km) 15. Vertical: 15mm + 1 ppm (Línea Base <30 km) 28

29 Características técnicas de antena GNSS: Antena Choke Ring con elemento Dorne-Margolin, conforme a los estándares de diseño JPL. La antena debe estar separada del receptor. La antena debe tener conocidas las correcciones absolutas, a las variaciones del centro de fase, es decir, que la antena ofrecida debe estar incluida en ftp://igscb.jpl.nasa.gov/pub/station/general/igs05.atx. La estabilidad absoluta del centro de fase (absolute phase center stability), debe ser de ± 2 mm en la horizontal y ± 4 mm en la vertical. La repetibilidad del centro de fase de la antena (mínimo 3 mediciones, 1 sigma) debe ser de mm en la horizontal y + 1mm en la vertical. Poseer dispositivo de nivelación y orientación al Norte Verdadero. Poseer dispositivo de centrado forzoso con su propio sistema de nivelación, de tal manera que no exista movimiento mayor al de 0.1mm con respecto al punto referencia de montaje de la antena. La antena debe tener un pre-amplificador que suministre suficiente ganancia para operar la antena a 30 metros del receptor sin emplear amplificador en línea, usando LMR-400 o cable equivalente. Debe satisfacer las siguientes especificaciones ambientales: 16. Temperatura de operación entre - 40 C a + 60 C 17. Completamente sellado contra arena, polvo, humedad y lluvia intensa. 18. Resistencia a choques / golpes / caídas: 1m sobre superficies duras. Rastreo de señales GNSS: GPS y GLONASS. La antena debe rastrear todos los satélites GNSS visibles con un ángulo de elevación de cero grados o mayor. Cable de conexión de antena a receptor: Cable de conexión antena - receptor de 30 metros de longitud, baja pérdida (LMR-400 o equivalente), altamente resistente, bien protegido contra humedad, condiciones climáticas variables y con conector robusto e impermeable. Protección de sobre tensión antena - receptor: 29

30 Suministrar equipo de protección contra descargas eléctricas para la antena receptor. El equipo de protección contra descargas eléctricas debe funcionar dentro de las radiofrecuencias en las que trabajan los receptores y antenas GNSS, es decir, dentro de radiofrecuencias de banda L, desde 1 Ghz hasta 2 Ghz. El equipo de protección debe permitir una correcta conexión y descarga a tierra y deberá incluir todos los accesorios necesarios. Fuente de energía externa adicional: Alimentación de energía externa (autónoma), a través de un sistema de paneles solares fotovoltaicos que permitan suministrar suficiente energía para el óptimo funcionamiento del receptor, antena y equipo de comunicación (router, etc). El sistema de energía externa (autónoma), permitirá la total independencia del uso de energía proveniente del tendido eléctrico nacional. El sistema de paneles debe ser independiente para el equipo de comunicación y para la antena receptor conforme el siguiente detalle: 19. Un panel y batería sellada para antena y receptor 20. Un panel y batería sellada para equipo de comunicación (router, etc). Las características mínimas de los Paneles Solares fotovoltaicos son: Características eléctricas requeridas: 21. Voltaje nominal: 12V. 22. Potencia 85W. 23. Corriente de máxima potencia menor a 5A. 24. Máximo voltaje menor a 19V. Características físicas: 25. Peso menor a 10 kg. 26. Tamaño menor a 1,5m x 1,5m. Regulador de voltaje para panel solar de 12V, 10 A (un regulador por cada panel) Las baterías selladas deben cumplir con mínimo las especificaciones técnicas siguientes: 27. Baterías Selladas 28. Acid Battery 29. (12v, 75 A/h) 30

31 Deben incluirse todos los accesorios necesarios como cableado, conectores, reductores de energía, etc, para la correcta conexión y funcionamiento de los equipos. Accesorios y documentación requerida: Todas las partes y accesorios de los equipos GNSS deberán ser originales del fabricante, no se aceptarán adaptaciones. Anexar especificaciones requeridas para instalación y conexión a tierra del equipo propuesto, conexión y montaje del sistema de paneles solares, instrucciones de instalación de los equipos GNSS e información adicional del fabricante. Características técnicas del software de control de las estaciones: Capacidad para administrar, controlar, configurar receptores GNSS y distribuir los datos de todas las estaciones de referencia que forman parte del contrato de adquisición. No se aceptarán licencias de software por separado para la administración de cada estación. Una licencia debe controlar todas las estaciones de referencia que forman parte del contrato de adquisición. Capacidad para convertir las observaciones de formato original a formato RINEX, versión 2.00 o mayor. Recomendable versión 2.10 de RINEX. Envío automático de archivos en formato RINEX, versión 2.00 o mayor a un servidor FTP. Capacidad de automatizar todo el tratamiento de datos, incluyendo la comunicación del receptor, el cambio de formato, el chequeo de la calidad de las observaciones y la transmisión de datos al centro de control. Salidas de datos para correcciones diferenciales para DGPS. El software debe soportar todas las conexiones que permita el receptor (Internet (LAN) / TCP-IP / enlace de radio / teléfono móvil / MODEM / ppp). El software deberá contar con la última versión existente (versión actual) y deberá garantizarse actualizaciones dentro de los 2 años siguientes a la fecha de entrega del software, sin costo alguno. El software debe permitir la configuración de NTRIP, para el envío de 31

32 correcciones diferenciales por Internet. Nota 1: Si los equipos GNSS son compatibles con el software de administración SPIDER GNSS versión 3.1.2, no es necesario ofertar el software de control, únicamente se debe proveer la licencia (nodos) para administrar las estaciones de referencia adicionales que forman parte del contrato de adquisición y garantizar las actualizaciones del software dentro de dos años siguientes a la fecha de entrega de la licencia, sin costo adicional. Nota 2: Si los equipos GNSS son compatibles con el software de administración GPS NET versión y NTRIP CASTER (TNC) versión 1.1, no es necesario ofertar el software de control, únicamente se debe proveer la licencia (nodos) para administrar las estaciones de referencia adicionales que forman parte del contrato de adquisición y garantizar las actualizaciones del software dentro de dos años siguientes a la fecha de entrega de la licencia, sin costo adicional. Garantía Técnica: Mínimo dos años en: 30. Garantía técnica de los equipos y sus accesorios. 31. Soporte técnico especializado. 32. Mantenimiento de equipos, software de control y Firmware. Capacitación: La capacitación deberá cubrir los siguientes requerimientos: 33. Instalación y configuración de los equipos (bajo diferentes modalidades como por ejemplo: Internet / LAN / enlace de radio / teléfono móvil / MODEM / ppp ). 34. Pruebas de funcionamiento de los equipos. 35. Instalación, configuración, pruebas de funcionamiento y manejo del software de control y software NTRIP. El tiempo mínimo de capacitación será de 40 horas (en días laborables), en el lugar que indique el IGM dentro del Distrito Metropolitano de Quito y para mínimo 5 personas. La capacitación será aceptada una vez que se compruebe el óptimo funcionamiento de los equipos y del software de control, en tiempo real y con 32