Aspectos Técnicos en la Transformación de Coordenadas a SIRGAS 2000

En Volumen 2, del Manual de Carreteras (MC) del Ministerio de Obras Públicas se introdujeron procedimientos geodésicos para referenciar los trabajos topográficos.

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Entrevista a:
René Zepeda
Ingeniero de Ejecución en Geomensura
Académico y Asesor de Empresas

Entre los conceptos y criterios esenciales adoptados se encuentran:

  • Incorporación como práctica habitual del trabajo del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), que opera referido a Sistemas Geodésicos, en particular el WGS84 (world Geodesia System de 1984), y previendo en la época de su publicación, el uso actual del sistema de referencia oficial SIRGAS.

  • Conceptos y definiciones de los principales Sistemas de Referencia Geodésicos y sus Ecuaciones de Transformación (Sección 2.302)
  • Sistemas de Proyección habitualmente empleados en Chile (UTM) y sus derivaciones para uso en proyectos Ingeniería Local Transversal de Mercator (LTM) aplicado a las Proyecciones Transversales Locales (PTL) (Sección 2.303),
  • Conceptos operativos del Sistema GPS (Sección 2.304), las características de los Instrumentos GPS disponibles en la actualidad (Tópico 2.305.3) y finalmente los
  • Métodos de Medición Mediante GPS (Secciones 2.312 y 2.313).

Adopción de Sistema Mundial WGS-84

Considerando que los sistemas de referencia clásicos usados en Chile de 1er orden geodésico. PSAD-56 y SAD-69, son materializados con precisión nominal de 1/100000 (10 partes por millón), toda georreferenciación materializada a partir de esas marcas geodésicas, estará sujeta, al menos, a ese orden de precisión, resultando en la práctica en STC del mismo orden de precisión.

A continuación se muestra un cuadro con las precisiones de los sistemas de referencia geodésicos, de acuerdo a su época tecnológica, claramente se nota un significativo aumento de la precisión alcanzada debido al advenimiento de la tecnología satelital en el posicionamiento, traduciéndose en mejoría de hasta 1000 veces en la materialización de SIRGAS

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El año 2003 el Instituto Geográfico Militar – IGM, anunció la materialización SIRGAS, como referencia geodésica en Chile, bajo la designación oficial SIRGAS2000. Anterior al 2003, diversos organismos ta habían adoptado ese sistema, o su equivalente, el MOP fue uno de ellos a través del MC. Cabe también destacar el proyecto de Catastro de las Rutas de Chile, de la Dirección de Vialidad, referido en la práctica a SIRGAS2000.

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Materialización de PSAD-56 y SAD-69
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Materialización de SIRGAS

Con lo anterior se asegura que las obras viales queden referidas a un sistema considerado de altisima “exactitud”, evitándose las incompatibilidades que anteriormente pudieron existir.

REFERENCIA DE PLANOS DE PLANTA

Históricamente se ha utilizado en diferentes escalas, la proyección Universal Transversal de Mercator – UTM, incluyendo planos de planta para obras viales.

En toda representación plana hay involucrados dos aspectos geométricos:

  • Geodésico: es tarea de la geodesia expresar magnitudes de la Tierra real, es decir de terreno, reducidas a la Tierra analítica, el elipsoide de referencia.
  • Cartográfico: cualquier proyección, por definición, considera la representación de un área elíptica, tratada geodésicamente, sobre el plano de proyección, existiendo principalmente deformaciones de escala entre elipsoide y plano de proyección.

Lo anterior indica que cualquier obra proyectada debe considerar la relación entre las magnitudes lineales de terreno (distancia horizontal) y su proyectada plana (distancia plana).

En Chile, por sus acentuados desniveles topográficos, ocurren diversas situaciones de deformaciones lineal, entre la superficie terrestre y el plano UTM.

Esto se grafica de la siguiente manera:

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El Capítulo 2.300 del Volumen 2 incorpora el concepto de Planos Topográficos Locales, bajo una proyección Transversal de Mercator ™ modificada (LTM), con objetivo de hacer que las distancias de terreno sean consideradas iguales a sus proyectadas. De esa forma el Sistema de Transporte de Coordenadas (STC) de un proyecto vial estará siempre métricamente compatible con su realidad, evitando diferencias de escala lineal en las fases de replanteo de la obra.

MATERIALIZACION DEL STC

El STC deber ser siempre ligado directamente a puntos referidos a WGS-84 (en la práctica SIRGAS2000).

A partir de ahora los Proyectos Viales emplearán una proyección Local Transversal de Mercator (LTM) modificada para representar los Planos. Lo anterior implica abandonar (de hecho nunca se uso cabalmente), la proyección UTM para los estudios de ingeniería; ello porque si bien para cartografía d eescala pequeña, por ejemplo 1:50.000, la proyección UTM es adecuada, para estudios en escala 1:5.000 (intermedia); 1:2.000, 1:1.000 ó 1:500 (grandes), las discrepancias de las distancias por el …

CASO DEL PROYECTO AMERICO VESPUCIO NORTE

Santiago está situado en altura, a 530 metros sobre el NMM y 550 metros sobre el elipsoide WGS-84, además se encuentra, respecto a la proyección UTM en la zona de reducción de distancias, lo que hace finalmente que las distancias se reduzcan al plano UTM, aproximadamente 20 centímetros por kilómetro.

Para el Proyecto Américo Vespucio Norte, el Sistema Geodésico de Transporte de Coordenadas, se escogió un plano coincidente en altura con el terreno de Santiago.

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Los Parámetros Geodésicos y Cartográficos empleados fueron:

DATUM: WGS-84 (compatible con el actual SIRGAS2000)

PROYECCIÓN: LTM (Local Transversal Mercator)

Ligazón: Puntos GPS Geodésico “SANT” (Peldehue), de la Red Mundial IGS (Internacional GPS Service)

Coordenadas: ø = -33°09’01.04321”;

? = -70°40’06.80136”;

h = 723,070

CONSIDERACIONES FINALES

Una de las principales ventajas para la adopción de las normas de Geodesia y Topografía, contenida en el Volumen 2 del MC, ha sido que el uso masivo de sistemas automatizados, como CAD y GPS, entre ellas se cuentan:

  • materialización, por parte del IGM y organismos estatales, de una estructura geodésica confiable y precisa, compuesta por un gran número de puntos y de fácil acceso.
  • La sbases conceptuales de generación de PTLs son las mismas de la proyección UTM, no siendo necesario siginificativo entrenamiento adicional, a los técnicos encargados de estas tareas.
  • Amplio uso de la tecnología GOS permiten realizar controles de calidad a las mallas geodésicas, alcanzado precisión de orden de 1 Parte por Millón (1 PPM).
  • Todos los programas, CAD y GPS, traen incorporado rutinas de conversión de coordenadas TM, bastando para ello imponer parámetros particulares en la definición de los PTLs.

La puesta en marcha de las normas de Geodesia y topografía, ha demostrado que la adopción de un sistema geodésico consistente (SIRGAS2000) en conjunto con planos locales (PTL) es una respuesta eficiente a los requerimientos modernos.

Fuente:

Revista SERNAGEOMIN

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