DETERMINACIÓN DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS:

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1 DETERMINACIÓN DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS: Elaborado por Eduardo Klein INTRODUCCIÓN Las investigaciones ecológicas de campo usualmente requieren posicionar geográficamente el área donde se está trabajando. Esta ubicación, a parte de proporcionar las referencias geográficas adecuadas para la descripción del sitio (coordenadas en latitud y longitud o en cualquier otro sistema), permite establecer el entorno geográfico del área de estudio. La ubicación de un punto del terreno sobre un sistema de coordenadas es una de las actividades rutinarias en la identificación de zonas de estudio o estaciones de muestreo. Hace pocos años, se requería de procedimiento sofisticados a fin de obtener las coordenadas geográficas de un punto específico. Básicamente se utilizaba la triangulación con puntos de referencia de la red geodésica nacional. Estos puntos, con coordenadas astronómicas conocidas, servían de base para obtener las coordenadas del punto de interés. Hoy en día, este procedimiento ha sido sustituido, mas no descartado para estudios de precisión, por el uso de un posicionador satelital (GPS, Global Positioning System). Este pequeño aparato provee al usuario de las coordenadas geográficas, con opción a diferentes sistemas de proyección, del punto donde se encuentra, con opciones adicionales como el trazado de ruta, indicadores de velocidad de navegación, almacenaje de puntos, etc. Estos sistemas son utilizados actualmente por 1

2 cientos de miles de usuarios alrededor del mundo en actividades de navegación aérea, marítima, terrestre, usos militares y muchos otros usos. El sistema de posicionamiento satelital consiste en una red de 28 satélites que orbitan la tierra cada medio día, a aproximadamente km de altura. El equipo receptor (que puede llegar a ser tan pequeño como un reloj de pulsera) detecta la señal que emiten estos satélites y por triangulación determina la posición donde se encuentra. Esta posición no es ni precisa ni exacta y el error (llamado DOP, dilución de la precisión por sus silgas en inglés) depende de factores atmosféricos, interferencias (montañas, árboles, edificaciones), el datum geodésico seleccionado, las interferencias que los dueños del sistema (Departamento de Defensa de los EU) introducen a la señal (SA disponibilidad selectiva, de sus siglas en inglés), entre otras. En general, con los equipos manuales más sencillos se pueden obtener errores entre 15 y 150 m, mientras que los equipos mas sofisticados (GPS diferencial) pueden logran precisiones mayores a 5 cm. El sistema GPS funciona en cinco pasos lógicos: Triangulación, Medición de distancia, Tiempo, Posición y Corrección. Nuestra posición se calcula en base a la medición de las distancias a los satélites. Matemáticamente se necesitan cuatro mediciones de distancia a los satélites para determinar la posición exacta. La distancia al satélite se determina midiendo el tiempo que tarda una señal de radio, emitida por el mismo, en alcanzar nuestro receptor de GPS. Para efectuar dicha medición asumimos que ambos, nuestro receptor GPS y el satélite, están generando el mismo código en exactamente el mismo momento. Comparando cuanto retardo existe entre la llegada del Código proveniente del satélite y la generación del código de nuestro receptor de GPS, podemos determinar cuanto tiempo le llevó a dicha señal llegar hasta nosotros. Multiplicamos dicho tiempo de viaje por la velocidad de la luz y obtenemos la distancia al satélite. Un timing muy preciso es clave para medir la distancia a los satélites. Los satélites son exactos y muy precisos porque llevan un reloj atómico a GPS GPS: Como Funciona 2

3 bordo. Los relojes de los receptores GPS no necesitan ser tan exactos porque utilizan otro satélite como corrección. Los satélites transmiten su posición actualizada conjuntamente con la señal, por lo que la unidad receptora sabe la ubicación de estos en todo momento. El sistema está sujeto a errores inducidos por la ionosfera y la troposfera. El sistema posee otra banda de transmisión que permite corregirlos. Sin embargo, esta banda está disponible solamente para usos militares. OBJETIVOS GENERALES Entrenar al estudiante en el uso de un equipo de GPS, para la determinación de coordenadas y ubicación de puntos sobre el terreno OBJETIVOS ESPECÍFICOS Establecer las coordenadas geográficas de un punto utilizando un GPS Demarcar una ruta de navegación Encontrar un punto sobre el terreno. conociendo sus coordenadas MATERIALES Los estudiantes deberán traer el día de la práctica el siguiente material Cuaderno de Laboratorio Calculadora Cinta métrica de costurero 3

4 Actividad 1 Determinación de las coordenadas de un punto: Uso del GPS - Organizados en grupos pequeños, los estudiantes se desplazarán en los alrededores del laboratorio, familiarizándose con el uso del GPS. Identifique en el equipo suministrado, las coordenadas geográficas y la proyección en la que se están expresando las mismas. Tome nota de la DOP (error) ( A qué se debe ese error?, Es variable?) - Anote las coordenadas registradas por el equipo, en UTM (incluyendo el datum utilizado) y en grados, minutos y segundos (GMS). Actividad 2 Establecimiento de una ruta y estimación del error de localización - En los alrededores del laboratorio estarán marcados puntos de una trayectoria de los estudiantes deberán seguir. - En cada punto marcado, debe registrar sus coordenadas con el GPS, tomando nota del error presente en el momento del registro. Las coordenadas pueden ser registradas en el equipo mediante la función Save. Cada coordenada ingresada deberá ser parte de una ruta. El instructor le mostrará los pasos necesarios para el almacenaje de los puntos durante el uso del equipo, ya que estos son dependientes del modelo de GPS que se esté utilizando. - Una vez completada la ruta, vuelva al punto de partida y recórrala de nuevo, esta vez utilizando las coordenadas almacenadas en el equipo. En cada punto registre el DOP y mida, con la cinta métrica, la distancia a la marca 4

5 Preguntas: Pudo realizar la ruta completamente? Cuál fue el error promedio medido en toda la ruta? Cuál fue el DOP promedio registrado en la ruta? Son todos los errores iguales? Por qué? Cuáles son las posibles fuentes de los errores registrados? Actividad 3 Localización de un punto en base a coordenadas conocidas En esta actividad, el instructor proporcionará las coordenadas geográficas de un punto en donde se encuentra oculto un objeto Utilizando un GPS, ubique el punto identificado por las coordenadas y encuentre el objeto. Puede registrar las coordenadas en el GPS y utilizar la función Go To. El instructor le explicará la manera de hacerlo ya que esta depende del modelo de GPS que se esté utilizando. Encontró el punto? Encontró el objeto? Cuál fue el error entre el punto señalado por el GPS y la ubicación del objeto? Cuáles son las causas de ese error? REFERENCIAS DE LECTURA RECOMENDADA Página WEB de Garmin, uno de los principales fabricantes de equipos receptores GPS. Garmin. GPS user Guide for Beginners. Puede ser obtenido en la página web Nota: La información general que contiene es válida para cualquier marca de equipo receptor GPS. Sin embargo esta guía contiene algún material específico a los modelos Garmin 5

6 I- TÉCNICAS DE MUESTREO I OBSERVACIONES DE LA PRACTICA 6

7 I- TÉCNICAS DE MUESTREO I Lineamientos para el Reporte de Uso del GPS Para la realización del primer reporte LEA las instrucciones que se especifican a continuación. Introducción: - Mencione la importancia o justificación de realizar este trabajo práctico - Plantee claramente el objetivo general y los objetivos específicos de su trabajo - Describa el equipo utilizado Debe entregar en este reporte: Metodología: Resultados: - Una tabla con las coordenadas de la ruta determinadas con el GPS, incluyendo los registros de error - Las coordenadas del punto localizado y el error entre la ubicación real y la dada por el GPS Discusión Responda brevemente a las preguntas formuladas en la guía práctica Bibliografía: Cite según los lineamientos usuales mostrados en el anexo IX-B de la guía, las referencias citadas en el texto. Formato de presentación: Este reporte debe ser entregado en hojas blancas limpias, preferiblemente transcrito en computadora, debidamente identificado. Considere que reportes en hojas sueltas o con una presentación que dificulte su corrección no podrán ser aceptados. 7