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martes, 20 de octubre de 2009

TIPOS DE COORDENADAS MANEJADOS EN COLOMBIA 5

Marco Geocéntrico Nacional de Referencia (MAGNA)

SIRGAS es la extensión del ITRF en América; no obstante, dadas las características técnicas de los sistemas GNSS, debe ser densificado para satisfacer los requerimientos en precisión de los usuarios de información georreferenciada en los diferentes países. En Colombia, el IGAC, organismo nacional encargado de determinar, establecer, mantener y proporcionar los sistemas oficiales de referencia geodésico, gravimétrico y magnético (Decretos No. 2113/1992 y 208/2004) inició a partir de las estaciones SIRGAS la determinación de la Red Básica GPS, denominada MAGNA (Marco Geocéntrico Nacional de Referencia) que, por estar referida a SIRGAS se denomina convencionalmente MAGNA-SIRGAS. El datum geodésico asociado corresponde con el elipsoide GRS80 (Geodetic Reference System, 1980). MAGNA está conformada por cerca de 70 estaciones GPS de cubrimiento nacional de las cuales 6 son de funcionamiento continuo, 8 son vértices SIRGAS y 16 corresponden con la red geodinámica CASA (Central and South American geodynamics network) (Figura 4). Las coordenadas de las estaciones MAGNA-SIRGAS están definidas sobre el ITRF94, época 1995.4. Su precisión interna está en el orden de (±2 mm ... ±7 mm), su exactitud horizontal en ±2 cm y la vertical en ±6 cm.


Dado que Colombia se haya ubicada sobre la zona de convergencia de tres placas, la dinámica tectónica (placas rígidas + zonas de deformación) genera variaciones anuales entre 1 y 2 cm en las coordenadas geodésicas. Con el propósito de determinar precisamente dichas variaciones el IGAC adelanta la instalación de una red de estaciones GPS de funcionamiento continuo, administradas desde su Sede Central y procesadas en conjunto con el Centro de Análisis Regional del IGS en el DGFI, de modo que sus posiciones también sean orientadas permanentemente con el ITRF vigente (figura 4).

Antiguo datum geodésico horizontal en Colombia: DATUM BOGOTÁ

Antes de la definición del Sistema MAGNA-SIRGAS la plataforma de referencia nacional estaba constituida por un datum geodésico horizontal, adoptado en 1941, cuyo elipsoide asociado corresponde con el Internacional de 1924 y cuyo punto datum se localizó en el Observatorio Astronómico de Bogotá, de aquí su nombre. A partir de este marco, el IGAC inició hace 60 años el establecimiento de la red geodésica de control horizontal (ARENA: Antigua Red Nacional), la cual está conformada por cerca de once mil puntos, que constituyen los vértices geodésicos de primer, segundo y tercer orden. La red de primer orden fue determinada mediante arcos de triangulación distribuidos sobre las cumbres más prominentes del territorio nacional y fueron ajustados a partir de 33 estaciones astronómicas. Esta red dio apoyo a los vértices de segundo orden y éstos a su vez a los de tercer orden, para lo cual se emplearon métodos topográficos de precisión (triangulación, bisección, trilateriación y poligonación) en su determinación. La precisión de las coordenadas horizontales (ϕ, λ) así obtenidas depende directamente de la certidumbre de las mediciones angulares ópticas, la cual varía entre 0,01” y 0,1”. Asimismo, la altura de los vértices geodésicos se determinó a partir del Datum Buenaventura a través de nivelación trigonométrica, cuya precisión no es mejor que 0,80 m.


El Datum BOGOTÁ materializa al ITRS con un error sistemático de aproximadamente 250 m ya que, su origen se encuentra desplazado del geocentro 530 m. Esto significa que las posiciones definidas sobre el Datum BOGOTÁ aparecen desplazadas en una cantidad similar con respecto a las posiciones definidas sobre MAGNA-SIRGAS. El error relativo de la red ARENA varía de acuerdo con la región del país, lo que no permite un control apropiado para levantamientos GPS precisos y, a diferencia de MAGNA-SIRGAS, que es un sistema de referencia tridimensional, el Datum BOGOTÁ es un marco bidimensional en el que se dispone de coordenadas curvilíneas (ϕ, λ) y altura sobre el nivel medio del mar (H), sin conocerse la altura elipsoidal (h).

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