1. INTRODUCCIÓN

2. DATOS DE PARTIDA

2.1. DETERMINACIÓN DEL DATUM A UTILIZAR

2.2. FICHERO DE COORDENADAS

2.2.1. FICHERO DE COORDENADAS XYZ

2.2.2. FICHERO DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS

3. REALIZACIÓN DE SCL

3.1. PUNTOS PARA SCL

3.2. SISTEMA DE COORDENADAS LOCALES

3.3. ESQUEMA DE CÁLCULO DE SCL

4. CONTROL PREVIO Y RESIDUOS

4.1. DIFERENCIA DE DISTANCIA IMPORTANTE EN CONTROL PREVIO: ERROR EN COORDENADA

4.2. DIFERENCIA DE DISTANCIA IMPORTANTE EN CONTROL PREVIO: ESTA DIFERENCIA DETERMINA SI SON COORDENADAS UTM O PLANAS.

4.3. DIFERENCIA DE DISTANCIA DE VARIOS METROS

1. Introducción

Uno de los principales pasos para empezar a trabajar con GPS es indicarle a este con que coordenadas queremos trabajar. Del buen conocimiento de este paso dependerá nuestra capacidad de detectar errores y de trabajar con confianza y seguridad. En este campo existen dos conceptos bien diferenciados que trabajan conjuntamente: SCL y DATUM.

SCL es el cálculo (Helmert), que nos permite transformar las XYZ UTM del Datum con anamorfosis a unas XYZ locales Planas o con Anamorfosis.

El Datum define el conjunto de parámetros que se emplean para cálculo de la transformación de Coordenadas Geográficas a unas Coordenadas XYZ UTM, teniendo en cuenta la anamorfosis además del Huso, que en nuestro ejemplo será el Huso 30, en el que está situada la zona de trabajo. Dependiendo del Datum que tengamos establecido obtendremos unas XYZ UTM con Anamorfosis distintas.

2. DATOS DE PARTIDA

2.1 DETERMINACIÓN DEL DATUM A UTILIZAR

Es muy importante tener claro cual es el Datum que nos hace falta para el tipo de trabajo que vamos a realizar.

• SCL con un solo punto: se aconseja utilizar el Datum del Instituto Geográfico Nacional, por que este elipsoide se adapta mucho mejor al estar calculado expresamente para todo el Territorio Español, de esta forma, al alejarnos la deformación que vamos a encontrar será mucho menor con lo cual los errores serán menores. Al utilizar un solo punto para calcular el SLC solamente estamos realizando una traslación, con lo que el giro y factor de escala no se ajustan, pudiendo producir deformaciones según nos alejamos utilizando otro Datum, mientras que utilizando el Datum del Instituto Geográfico Nacional estos errores serán mucho menores. Por otro lado al usar un solo punto se puede calcular el ajuste en PLANAS ó UTM.
• SCL con dos puntos: en este caso no es significativo la elección de un Datum u otro. Esto es debido a que al tomar dos puntos el ajuste se está realizando en todos sus parámetros, con lo cual no nos afectará en la deformación planimétrica el utilizar un Datum u otro, sin embargo con este sistema no se puede definir la inclinación del plano y por consiguiente la deformación de la altimétría puede variar bastante si el trabajo se aleja de la Normal a la Base Línea ó se sale de los extremos de la misma.
• SCL con tres puntos ó más: en este caso tampoco afecta el Datum utilizado, pero el ajuste será mucho mejor por el hecho que a partir se tres puntos se define un plano, quedando perfectamente definido el plano en el que vamos a trabajar a partir de estas tres bases. Luego los errores que se pueden obtener serán mucho menores cuanto mejor esté definido el plano para el que estamos calculando el SCL de la zona en la que estamos trabajando.

Es básico no cambiar de Datum a lo largo de la realización de los trabajos, ya que al cambiar por ejemplo del Datum del Instituto Geográfico Nacional al Datum WGS84 vamos a encontrarnos unas diferencias de aproximadamente 200m con lo cual estamos desplazando nuestro trabajo. Por este motivo si detectamos esta diferencia directamente se trata de un error en la elección del Datum utilizado en la obra.

En nuestro caso vamos a utilizar seis bases distintas, con lo cual el SLC que obtendremos se aproximará mucho a la superficie en la que vamos a trabajar y los errores serán muy bajos.

2.2 FICHERO DE COORDENADAS

Otros datos de partida serán los ficheros de bases, uno con las coordenadas XYZ locales de la obra y un fichero con las mismas bases pero en este caso con las coordenadas geográficas en WGS84,  esto es debido a que todos los GPS internamente trabajan con WGS84. El fichero de bases XYZ tendrá la siguiente extensión: fichero_bases.bax mientras que el fichero de bases geográficas tendrá la siguiente extensión: fichero_bases.lla. Las bases que vayan a ser utilizadas para realizar el SCL han de tener el mismo nombre para que el programa identifique que se trata de la misma base y la utilice para el cálculo.

Los ficheros de bases se pueden importar con distintos formatos o directamente crearlos, introduciendo los valores de las bases al empezar el proceso con la opción Puntos para SCL o bien en la opción Ficheros/Bases/Crear Fichero de Bases.

2.2.1. Fichero de Coordenadas XYZ

En nuestro caso partimos de las siguientes bases medidas desde una base de referencia en el sistema de coordenadas particular adoptado para la obra:

Estas bases las guardaremos en un fichero ASCII, que en nuestro ejemplo llamaremos BasesXYZ.txt, separadas por tabulador, espacio o coma, en nuestro caso será separado por tabuladores de la siguiente forma:

5001               515288.92                4255684.28                     843.6      la marañosa

5002               521188.2                  4262205.8                       801.3      fuente del campo

6001               526832.51                4254692.06                     1295.1    picazo

6002               514312.02                4263189.51                     832.7      bote

Estas bases las importamos con TopView  Importar/BasesCoordenadas/Bases/XYZ y seleccionamos el formato de datos que tengamos, que en este caso es Nombre,X,Y,Z.txt y le damos el nombre de Bases_XYZ.bax. Los pasos a seguir se corresponden con las siguientes pantallas:

2.2.2. Fichero de Coordenadas Geográficas

En nuestro caso partimos de las siguientes bases, que podemos obtener del proyecto o bien directamente medirlas en campo con GPS:

Estas bases las guardaremos en un fichero ASCII, que en nuestro ejemplo llamaremos BasesGeograficas.txt, separadas por tabulador, espacio o coma, en nuestro caso será separado por tabuladores de la siguiente forma:

5001 , 38º 26′ 50.98162» N , 2º 49′ 33.95114» W , 900.969 , la marañosa

5002 , 38º 30′ 22.12440» N , 2º 45′ 29.85541» W , 858.965 , fuente_del_campo

6001 , 38º 26′ 17.81161» N , 2º 41′ 37.84342» W , 1352.636 , picazo

6002 , 38º 30′ 54.53120» N , 2º 50′ 13.70568» W , 890.575 , bote

Estas bases las importamos con TopView  Importar/BasesCoordenadas/Bases/Lat.Lon.Alt y seleccionamos el formato de datos del fichero a importar, que en este caso es Nombre,Lat,Lon,Alt,Codigo.txt y le damos el nombre de Bases_Geográficas.lla. Los pasos a seguir se corresponden con las siguientes pantallas:

3. REALIZACIÓN DE SCL

3.1 PUNTOS PARA SCL

Una vez preparados los ficheros de bases pasamos a crear el fichero que contendrá todos los puntos que van ha ser utilizados para la realización del SCL. Este fichero puntos_scl.dtm va ha contener las coordenadas XYZ de la obra y las coordenadas UTM del Datum que calcula automáticamente a partir de las bases geográficas que tenemos en el fichero de bases geográficas. En nuestro caso el fichero se llama Ejemplo.dtm. Para ello utilizaremos la opción Calculo/Puntos para SCL.

Una vez creado el fichero, nos ofrece opciones para visualizar los datos, insertarlos, modificarlos, etc. utilizaremos la opción Calculo/Puntos para SCL/Extraer de Fichero con lo que nos pedirá que seleccionemos los ficheros de bases en XYZ y Geográficas que vamos a utilizar, éstos son los que ya tenemos exportados, que en nuestro caso son Bases_XYZ.bax y Bases_Geograficas.lla

A continuación nos muestra cada una de las bases con el mismo nombre que ha encontrado en los dos ficheros, con lo cual las bases han de tener exactamente el mismo nombre, en caso contrario no las tomará. Durante este proceso nos pregunta qué bases quieres utilizar para el cálculo del SCL y para que tipo de control quieres utilizarla. Esto es debido a que cada base puede tener distintas precisiones en planimetría y en altimetría, con lo cual te ofrece la opción de coger el tipo de control más apropiado para el que vas a utilizar la base. Con esto podemos hacer por ejemplo que bases con error en cota solamente se incluyan en el cálculo para el ajuste en planimetría, mientras que otras bases por ejemplo procedentes de nivelación geométrica se incluyan solamente en altimetría. En nuestro caso seleccionaremos todas las bases en 3D, por el hecho que están tomadas con idéntica precisión tanto en planimetría como en altimetría.

3.2 SISTEMA DE COORDENADAS LOCALES

A continuación pasamos a realizar el cálculo del SCL con el fichero de puntos para SCL que hemos creado. Cogeremos la opción de Cálculo/Sistema de Coordenadas Locales SCL.

Nos ofrece distintas opciones de visualización, modificar, etc. cogeremos la opción de Calculo/Sistema de Coordenadas Locales SCL/Calcular SCL, a continuación nos pedirá el fichero de puntos para SCL que va a utilizar, seleccionamos el fichero Ejemplo.dtm

A continuación nos pregunta si queremos ver el control previo. Con esta opción podemos detectar errores al seleccionar las bases, por ejemplo bases con los nombres cambiados, ya que nos muestra la diferencia de distancia entre todas combinaciones de bases posibles que encuentra en el fichero de puntos para SCL entre las coordenadas XYZ locales y las UTM del Datum.

Después del control previo nos muestra para cada una de las bases el tipo de control para el que ha sido utilizada y los residuos obtenidos del cálculo para X, Y y Z.

Por último nos pide el nombre que vamos a dar al SCL, que en este caso es Ejemplo, y nos indica los parámetros que definen dicho SCL, quedando de esta forma calculado el SCL.

3.3 ESQUEMA DE CÁLCULO DE SCL

Calculo/Puntos para SCL/Extraer de Fichero

• Seleccionar Tipo de Control para el que se va a utilizar cada una de las bases

Calculo/Sistema de Coordenadas Locales SCL/Calcular SCL

• Analizar el control previo para detectar posibles errores
• Analizar los residuos obtenidos y determinar si son aceptables.

Asignarle nombre al SCL calculado y directamente lo selecciona como SCL-actual

4. CONTROL PREVIO Y RESIDUOS

4.1 DIFERENCIA DE DISTANCIA IMPORTANTE EN CONTROL PREVIO: ERROR EN COORDENADA

Puede producirse un error al introducir una base en alguno de los ficheros de bases, esto se puede detectar observando el control previo, por que en cada una de las distancia que calcula entre la base errónea y el resto de bases vamos a observar una diferencia de distancia importante, mientras que en los residuos no se va a notar por que el ajuste hace que los residuos tienda a cero, con lo cual se ha de determinar cual es la base común en la diferencia de distancia para corregirla.

Por ejemplo al definir un plano con tres puntos y uno de ellos tiene un error en cota producido al introducir un valor incorrecto, esto va ha generar una inclinación del plano definido, que podemos detectar analizando la diferencia en cota que muestra en el control previo.

4.2 DIFERENCIA DE DISTANCIA IMPORTANTE EN CONTROL PREVIO: ESTA DIFERENCIA DETERMINA SI SON COORDENADAS UTM O PLANAS.

Puede aparecer una diferencia de distancia en cada uno de los puntos, que va aumentando según se alejan las bases, esto es debido a que las bases no tienen coordenadas planas, sino que tienen coordenadas UTM, con lo cual el coeficiente de anamorfosis aplicado en el calculo de cada una de ellas será mayor según se alejen, lo que producirá estas diferencias en distancia.

Luego es muy importante saber si estas utilizando coordenadas con el coeficiente de anamorfosis aplicado, ya que es este caso sí son UTM, pero si no lo tienen aplicado no son UTM y son planas, independientemente de que puedan parecer UTM. Luego de esta forma podremos establecer con que tipo de coordenadas estamos trabajando.

4.3 DIFERENCIA DE DISTANCIA DE VARIOS METROS

Esta diferencia se produce al tener coordenadas en husos distintos y se ha establecido la determinación de huso automático puede suceder que en las zonas de cambio de huso, donde parte de la obra queda en un huso y otra parte en otro y aparezcan diferencia de distancia y cota de varios metros quedando incluso reflejado en los residuos posteriores.

Para evitarlo se ha de determinar el huso en el que se va a trabajar e imponerlo directamente, por ejemplo H 30.