CAMBIO EN EL ECUADOR DEL SISTEMA REFERENCIAL GEODÉSICO PSAD-56 AL WGS-84 Miguel Ruano N. Ingeniero Geógrafo PRÓLOGO Nuestro objetivo, al explicar el cambio del sistema de referencia geodésico en el Ecuador, no es especializar al lector como un geodesta., sino mas bien darle algunos conceptos que le facilitarán entender los procesos a los que estamos sometiendo nuestra cartografía para lograr este fin, o mejor aún, esperamos crear en ud. el deseo de comprender temas relacionados con la Geodesia, que no tiene nada de nuevo, sino mas bien a entender que es una aplicación especializada y de mucha investigación aplicativa de las matemáticas y de la física. RESUMEN Los principios básicos de la geodesia se presentan aquí en forma elemental; además se tratará algo sobre la formación o creación de los Datums geodésicos y la necesidad de utilizar un sistema de referencia mundial. UNIFICANDO CRITERIOS Para entendernos mejor a lo largo de esta explicación es conveniente entendernos mejor teniendo igualdad de criterios en lo siguiente: Elipsoide Superficie generada por la rotación de una elipse alrededor de su semieje menor. Es deseable que esta se aproxime lo más posible a la forma de la tierra, en ella se hacen los cálculos geodésicos. Geoide Superficie equipotencial del campo gravitatorio terrestre, definido por el nivel medio del mar, la vertical de esta superficie coincide en todos los casos con la dirección de la plomada. Proyección Cartográfica Es la correspondencia matemática biunívoca entre los puntos de un elipsoide y sus transformados en el plano. PSAD-56 Provisional South American Datum 1956 WGS-84 World Geodetic System 1984 DIGEST Digital Geographic Information Exchange Standard IGM Instituto Geográfico Militar del Ecuador LA FIGURA DE LA TIERRA La expresión "figura" de la tierra puede tener varias interpretaciones, de acuerdo al sentido en el que se use. La superficie que apreciamos nosotros es la superficie topográfica real de la tierra, con sus montañas, valles y otras formas terrestres continentales y marítimas, superficie sobre la cual se hacen las mediciones. Con el objeto de simplificar el cálculo de las posiciones sobre la superficie de la tierra se han adoptado superficies matemáticas simples que se parecen a la real (coincidencia en su forma), así para efectos de poca precisión se ha considerado una esfera, y para mayor, se representa matemáticamente por un elipsoide de revolución, cuyo tamaño se lo define por el radio del ecuador, llamado semieje mayor, y su forma está definida por el achatamiento (medida en que el elipsoide se acerca a la esfera), de lo que podemos fáilmente deducir que se pueden escoger elipsoides de referencia diferentes, según se acerque a la forma real de la tierra. SISTEMAS GEODÉSICOS DATUMS La tangencia del geoide y del elipsoide que ha sido definido con orientación y posición así como en tamaño y forma, es el punto llamado Datum geodésico, que frecuentemente se lo designa como punto de partida. En geodesia hay que considerar dos tipos de datums: Locales (horizontal y vertical) y de satélite. El Datum local Horizontal consta de un punto de partida en donde la desviación de la vertical tiende a cero (para el caso del Ecuador es la Canoa ( Venezuela), un elipsoide donde se realizan los cáculos (para nuestro país es el de Hayford), sistemas de coordenadas (geográficas y UTM), el azimut de una línea, que nos da la dirección con la cual se realiza el cálculo, mas el radio ecuatorial (semieje mayor) y el achatamiento, necesarios para definir el elipsoide de referencia. Un cambio de valor en cualquiera de los parámetros definidos, hará cambiar el Datum y consecuentemente cambiará también las coordenadas de todos los puntos basados en el datum. El Datum local vertical, al que se refieren las elevaciones de los puntos, es generalmente la superficie del nivel medio del mar (Estación mareográfica de La Libertad - Provincia del Guayas, - Ecuador 1959. Los datums de satélite se definen de una manera totalmente diferente a los datums locales, pues éstos se refieren solamente a una parte muy pequeña de la superficie terrestre y no tienen relación, o, en el mejor de los casos, sólo están levemente relacionados con el centro de la masa terrestre, el geocentro. El sistema de referencia para el satélite se define por el sistema en el cual están dadas las efemérides del satélite o datos orbitales. Estos parámetros orbitales se basan en las coordenadas adoptadas por un número de estaciones de rastreo, un modelo geopotencial adoptado para el campo gravitacional terrestre y constantes previamente definidas. Un elipsoide está normalmente asociado con un datum satelitario, de tal forma que las posiciones pueden ser mostradas tanto en coordenadas geográficas como en cartesianas. Este elipsoide es derivado mediante un ajuste de mínimos cuadrados. LO QUE ESTAMOS HACIENDO El IGM con el objetivo de cumplir su misión definido en la ley, ha estado elaborando cartografía con los parámetros definidos anteriormente en el datum local horizontal y vertical, y es en el año 1994 cuando fue requerido por el NIMA para que le sea entregada la cartografía a escala 1:50 000 tomando como sistemas de referencia el WGS-84 (base para el intercambio de información cartográfica y geográfica en el ámbito internacional tal como lo establece las normas DIGEST), a más del PSAD-56, cuando inicia la respectiva investigación para lograrlo, considerando siempre la disponibilidad de información geodésica, que para la fecha era escasa, llegando a concluir que por la escala era suficiente simplemente "mover" la informacin cartográfica del PSAD-56 al WGS-84, teniendo como parámetros de traslación los calculados para el centro de cada hoja topográfica. Actualmente ya se dispone de la suficiente información geodésica (101 puntos de control terrestre obtenidos por GPS en el sistema WGS-84), con los cuales se obtuvo una red ajustada la que nos ha permitido desde entonces elaborar cartografía referida al sistema WGS-84. VENTAJAS OBTENIDAS • • • • Cumplir con los requisitos para el intercambio de la información cartográfica en el ámbito internacional. Empalmar cartografía con los países vecinos. Unificar información con los usuarios de receptores GPS tales como: empresas petroleras, mineras, constructoras, catastrales, forestales, ecológicas, ambientales, etc. Posibilidad de realizar replanteos de campo sin necesidad de efectuar conversiones de un sistema a otro. BIBLIOGRAFÍA • • • • • • • Topografía por satélite La Geodesia al alcance de todos Cómputos Geodésicos de oficina Sirgas Relatrio Final Geodesia Geométrica Cartografía y Fotografía Aérea Notas Personales Gregory J. Hoar I.P.G.H DMA-IAGS CT-G Grupos de trabajo I y II Manuel Medina Peralta Manual de contratación Ing. Katty Moyano Ing. Miguel E. Ruano N.