informe final de pasantÍa - francisco josé de caldas
TRANSCRIPT
INFORME FINAL DE PASANTÍA
“DISEÑO, MATERIALIZACIÓN, POSICIONAMIENTO Y AJUSTE DE UNA RED
GEODÉSICA ENFOCADA AL MONITOREO DEL FENÓMENO DE MOVIMIENTO
EN MASA EN EL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE CHOACHÍ”
ALCALDÍA DE CHOACHÍ - CUNDINAMARCA
YEISON SMITH AMÓRTEGUI PULIDO
VÍCTOR ANDRÉS MARTÍNEZ RUIZ
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
PROYECTO CURRICULAR INGENIERÍA TOPOGRÁFICA
PASANTÍAS PROFESIONALES
BOGOTÁ D.C
2016
DISEÑO, MATERIALIZACIÓN, POSICIONAMIENTO Y AJUSTE DE UNA RED
GEODÉSICA ENFOCADA AL MONITOREO DEL FENÓMENO DE MOVIMIENTO
EN MASA EN EL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE CHOACHÍ
Presentado por:
Yeison Smith Amórtegui Pulido
Víctor Andrés Martínez Ruiz
Director Interno
Raúl Orlando Patiño Pérez
Ingeniero Topográfico
Msc. en Educación
Director Externo
Dora Lucia Alayon
Ingeniera Industrial
Esp. En Medio Ambiente y Recursos Naturales
Planeación - Choachí
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
PROYECTO CURRICULAR INGENIERÍA TOPOGRÁFICA
PASANTÍAS PROFESIONALES
BOGOTÁ D.C
2016
3
“Este trabajo hace parte de las investigaciones realizadas por la Facultad de
Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José
de Caldas. Sin embargo, las ideas emitidas por los autores son de su exclusiva
responsabilidad y no expresan necesariamente opiniones de la Universidad”
(Artículo 117 del acuerdo 029 de 1998)”.
4
AGRADECIMIENTOS
Dedicamos este trabajo a Dios, dándole gracias por permitirnos culminar ésta
etapa en nuestra vida académica, llena de momentos difíciles, al igual que muchos
con grandes satisfacciones, pero todos siempre enfocados a cumplir con el
objetivo de ser ingenieros.
A nuestros padres, familiares y amigos, quienes fueron apoyo fundamental en el
desarrollo de nuestra vida universitaria, llenándonos de consejos y sabiduría que
nos hicieron crecer no solo intelectualmente si no como personas.
A la Universidad Distrital Francisco José De Caldas que nos acogió como
estudiantes, brindándonos el conocimiento y la formación para ser ingenieros
íntegros, ética y profesionalmente.
A nuestro Director el Ing. Raúl Orlando Patiño Pérez por guiarnos con sus
conocimientos, y brindarnos sus consejos y amistad.
5
NOTA DE ACEPTACIÓN
El comité de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas aprueba el
trabajo de grado titulado “DISEÑO,
MATERIALIZACIÓN, POSICIONAMIENTO
Y AJUSTE DE UNA RED GEODÉSICA
ENFOCADA AL MONITOREO DEL
FENÓMENO DE MOVIMIENTO EN MASA
EN EL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO
DE CHOACHÍ” En cumplimiento de los
requisitos para obtener el título de
Ingeniero Topográfico.
FIRMA DEL DIRECTOR DE
PROYECTO.
FIRMA DEL DIRECTOR EXTERNO
Bogotá D.C., Agosto 2016
Universidad Distrital Francisco
José de Caldas.
6
RESUMEN
Choachí es un municipio ubicado al oriente del departamento de Cundinamarca a
40 km de la ciudad de Bogotá. El área total del Municipio son 21.467 hectáreas de
las cuales 61corresponden al casco urbano teniendo éste una población de 4921
habitantes.
Históricamente el área donde se encuentra ubicado el casco urbano ha sido
identificada como de alto riesgo por movimientos en masa, sin que hasta el
momento se haya ideado un mecanismo para monitorear el comportamiento de
ésta zona. Por esta razón se diseñó, materializó, posicionó y ajustó una red
geodésica, determinando la información base para los controles periódicos que
permitirán identificar los posibles movimientos que se presenten.
Para ello fue necesario localizar una serie de puntos distribuidos estratégicamente
en el casco urbano, de los cuales dos fueron ubicados en zonas estables para ser
utilizados como puntos de referencia y los restantes como puntos de control. En
total se materializaron nueve puntos, de los cuales cinco fueron mojones fundidos
en campo y las cuatro restantes incrustaciones en zonas duras.
El posicionamiento GNSS1 se realizó utilizando una metodología que permitiera
cumplir con las recomendaciones técnicas del Instituto Geográfico Agustín
Codazzi en cuanto a los tiempos mínimos de rastreo y las especificaciones de los
equipos.
Finalmente se calculó y ajustó la red usando el software Topcon Tools que permite
definir una serie de parámetros que garantizan las precisiones mínimas requeridas
en las coordenadas obtenidas para cada punto.
1 . Sistemas Satelitales de Navegación Global
7
ABSTRACT
Choachí is a municipality located to the East of the Department of Cundinamarca,
40 km from the city of Bogota. The total area of the municipality is 21.467 hectares
of which 61 correspond to the urban area having a population of 4921 to this.
Historically the area where the town is located has been identified as at high risk by
mass movements, without that so far has devised a mechanism to monitor the
behavior of this area. For this reason we designed, materialized, positioned and
adjusted a geodetic network, determining the information base for periodic controls
that will enable to identify the possible movements that occur.
For this purpose it was necessary to locate a series of points distributed
strategically in the urban area, of which two were located in stable areas to be
used as reference points and the remaining as control points. In total nine points,
of which five were cast into field stones and the four remaining deposits in areas
hard to materialize.
GNSS positioning was carried out using a methodology that would comply with the
technical recommendations of the Agustin Codazzi geographical Institute in terms
of the minimum times of tracking and the specifications of the equipment.
It was finally calculated and adjusted the network using Topcon Tools software that
allows you to define a number of parameters which guarantee the minimum details
required in the obtained coordinates for each point.
8
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Sistema Magna Sirgas Red Básica GPS (2004). ................................... 17
Figura 2. Partes de un deslizamiento. ................................................................... 20
Figura 3. Distribución Inicial. ................................................................................. 24
Figura 4. Casas Averiadas Sector Plaza de Mercado. .......................................... 25
Figura 5. Zona Inestable Vía Choachí-Bogotá ...................................................... 26
Figura 6. Evidencia de Movimiento de Remoción en Diferentes Zonas del Casco
Urbano ................................................................................................................... 26
Figura 7. Imagen Panorámica desde la Ubicación de Choachí 01. ...................... 27
Figura 8. Imagen Panorámica desde la Ubicación de Choachí 02. ...................... 28
Figura 9. Excavación para Mojón. ......................................................................... 29
Figura 10. Excavación Final para Mojón. .............................................................. 30
Figura 11. Mezcla de Materiales para Concreto. .................................................. 30
Figura 12. Formaleta. ............................................................................................ 31
Figura 13. Impronta Placa de Aluminio “Choachí 02”. .......................................... 31
Figura 14. Mojón "Choachí 02" Materializado. ...................................................... 32
Figura 15. Mojón "Choachí 02" Materializado y Pintado. ..................................... 32
Figura 16. Perforación para Incrustación. ............................................................. 33
Figura 17. Incrustación Finalizada "PT-07" ........................................................... 34
Figura 18. Posicionamiento de Puntos Base. ....................................................... 35
Figura 19. Tiempo Mínimo de Rastreo .................................................................. 36
Figura 20. Vectores Base. .................................................................................... 37
Figura 21. Posicionamiento de Puntos Rover. ...................................................... 38
Figura 22. Fecha Calendario GPS ........................................................................ 38
Figura 23. ftp Para Descarga de Datos Rinex ...................................................... 39
Figura 24. Descarga de Efemérides Precisas ....................................................... 39
Figura 25. Coordenadas Geocéntricas Semanales SIRGAS ................................ 40
Figura 26. Magna Sirgas Pro 3.0 .......................................................................... 41
9
Figura 27. Transformación Coordenadas Geocéntricas a Elipsoidales en Magna
Sirgas Pro 3.0 ........................................................................................................ 41
Figura 28. Iniciación Software Topcon Tools ........................................................ 42
Figura 29. Creación Trabajo Topcon Tools ........................................................... 42
Figura 30. Configuración de Precisión, Proyección y Zona Horaria
Respectivamente ................................................................................................... 43
Figura 31. Datos Rinex Importados ...................................................................... 44
Figura 32. Configuración General a Bases de Rastreo ......................................... 44
Figura 33. Coordenadas Ingresadas a las Bases ................................................. 45
Figura 34. Consulta de Antena en Datos Crudos Rinex ....................................... 45
Figura 35. Configuración Datos de la Antena ....................................................... 46
Figura 36. Inhabilitación de Ruido en los Satélites ............................................... 46
Figura 37. Cálculo y Ajuste de Vectores ............................................................... 47
Figura 38. Precisiones del Ajuste de los Vectores ................................................ 48
Figura 39. Herramienta "Report Configuration" de Topcon Tools ......................... 48
Figura 40. Configuración del Reporte del Postproceso ......................................... 49
Figura 41. Reporte de Datos del Proyecto y Ajuste del Postproceso .................... 49
Figura 42. Reporte de Vista del Mapa de los Puntos y Vectores del Postproceso..
............................................................................................................................... 50
Figura 43. Reporte de Precisiones del Ajuste de los Vectores, Coordenadas de los
Puntos de Control y de los Puntos Ajustados ........................................................ 50
Figura 44. Importación de Rinex Para el Ajuste de los Vértices Rover ................. 51
Figura 45. Identificación de la Referencia del Equipo Leica Usado en los Vértices
Rover ..................................................................................................................... 52
Figura 46. Configuración de Antenas y Alturas ..................................................... 52
Figura 47. Ocupaciones del Posicionamiento de la Red ....................................... 53
Figura 48.Reporte de Datos Generales de la Red ................................................ 54
Figura 49. Reporte de las Precisiones del Ajuste de los Vectores de la Red ....... 54
Figura 50. Reporte de Coordenadas de los Puntos de Control y de los Puntos
Rover Ajustados ..................................................................................................... 55
10
Figura 51. Red Ajustada en Formato KMZ ........................................................... 55
Figura 52. Archivo txt Para Cálculo de Ondulaciones ........................................... 56
Figura 53. Cálculo de Ondulaciones por Archivo en Magna Sirgas Pro 3.0 ......... 56
Figura 54. Precisión Horizontal y Vertical Bases .................................................. 59
Figura 55. Precisión Horizontal y Vertical Puntos Rover ....................................... 59
Figura 56. Localización CHOACHI-01 .................................................................. 60
Figura 57. Localización CHOACHI-02 .................................................................. 61
Figura 58. Localización PT-01 .............................................................................. 62
Figura 59. Localización PT-02 .............................................................................. 63
Figura 60. Localización PT-03 .............................................................................. 64
Figura 61. Localización PT-04 .............................................................................. 65
Figura 62. Localización PT-05 .............................................................................. 66
Figura 63. Localización PT-06 .............................................................................. 67
Figura 64. Localización PT-07 .............................................................................. 68
11
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Determinación del tiempo de posicionamiento. ........................................ 18
Tabla 2. Tipos de Movimientos en Masa. .............................................................. 21
Tabla 3. Especificaciones Técnicas Trimble 5700 ................................................. 34
Tabla 4. Especificaciones Técnicas Leica GX1230 ............................................... 35
Tabla 5. Coordenadas Geocéntricas Transformadas a Elipsoidales ..................... 42
Tabla 6. Coordenadas Finales de la Red ............................................................... 57
Tabla 7. Coordenadas Finales CHOACHI-01 ........................................................ 60
Tabla 8. Coordenadas Finales CHOACHI-02 ........................................................ 61
Tabla 9. Coordenadas Finales PT-01 .................................................................... 62
Tabla 10.Coordenadas Finales PT-02 ................................................................... 63
Tabla 11. Coordenadas Finales PT-03 .................................................................. 64
Tabla 12. Coordenadas Finales PT-04 .................................................................. 65
Tabla 13. Coordenadas Finales PT-05 .................................................................. 66
Tabla 14. Coordenadas Finales PT-06 .................................................................. 67
Tabla 15. Coordenadas Finales PT-07 .................................................................. 68
12
1. INTRODUCCIÓN
Los movimientos en masa son procesos esencialmente gravitatorios, por los
cuales una parte de la masa del terreno se desplaza a una cota inferior de la
original. Estos movimientos toman nombres diversos (deslizamientos, derrumbes,
coladas de barro, solifluxión, hundimientos desprendimientos y desplomes) que
dependen del grado de saturación del terreno, velocidad del desplazamiento,
profundidad de la masa desplazada y grado y longitud de la pendiente del terreno.
El municipio de Choachí está catalogado según estudios realizados por el
Ingeomínas en una zona de alto riesgo por movimientos en masa, dentro del
proyecto “Inventario Regional de Amenazas geológicas del Departamento de
Cundinamarca” realizado por el Ingeomínas en el año 1992, se localizaron varias
zonas con este tipo de problemáticas entre ellas una ubicada en la parte alta del
casco urbano del municipio sobre él se ubican los tanques del acueducto, lo que
determina las consecuencias que podría tener la reptación en la zona.
Los estudios llevados a cabo delatan dos cuerpos en movimiento que afectan la
vía Bogotá - Choachí y producen los agrietamientos de la estructura de los
tanques de almacenamiento de agua. El lugar presenta un movimiento lento y
uniforme y de tipo reptación, el cuál en épocas de lluvias acelera su movimiento
produciendo escarpes escalonados, igualmente posee suelos extensivos que se
contraen o se expanden de acuerdo con la época de lluvia.
De ahí parte el interés de materializar una Red Geodésica que es un tipo de
mecanismo que sirve de información para monitorear estos movimientos. Una Red
Geodésica es conocida también como un Marco de Referencia materializado a
través de una red de puntos con coordenadas conocidas materializando vértices
de la red sobre el terreno en diferentes formas que pueden ser pilares de
13
hormigón (mojones), clavos (incrustaciones) u otros, dependiendo de la finalidad y
la precisión de la red.
Este documento muestra el paso a paso de todo el proceso para materializar una
red geodésica en el casco urbano del municipio de Choachí, iniciando por los
diferentes a análisis que se efectuaron para ubicar los vértices, la metodología
para conformar los puntos, el proceso en campo para el posicionamiento y
finalmente el proceso detallado para postprocesar la información de campo y
obtener la coordenadas iniciales de la red, que serán la base para las
comparaciones con los futuros controles que se hagan sobre ella.
14
2. OBJETIVOS
GENERAL
Diseño, materialización, posicionamiento y ajuste de una red geodésica
enfocada al monitoreo del fenómeno de movimiento en masa en el casco
urbano del municipio de Choachí Cundinamarca.
ESPECÍFICOS
Diseñar la red teniendo en cuenta la información existente y las visitas a
terreno para determinar zonas críticas.
Materializar los vértices que hacen parte de la red.
Posicionar y ajustar por métodos GNSS los vértices de la red.
15
3. MARCO CONCEPTUAL
1.1 EQUIPOS GNSS
Como indica Teresa Fernández2, los Sistemas Satelitales de Navegación Global
(GNSS), comprende todos los sistemas de navegación por satélite, tanto los que
ya han sido implementados, GPS (Global Positioning System) operado por el
ministerio de defensa de los Estados Unidos de América y GLONAS operado por
el ministerio de defensa de la federación Rusa como los que se encuentran en
adelantos.
Los equipos GNSS permiten determinar los parámetros de velocidad, dirección y
altura de cuerpos en movimiento, así como asignar a los puntos de interés
coordenadas cartesianos en un sistema de referencia global mediante la
observación y recepción de señales procedentes de satélites artificiales en
posición conocida.
Los GNSS están compuestos principalmente por el sector espacial, de control y
de usuario, incluyendo en éste último todos los equipos, cualquiera que sea la
solución que ofrezcan para la obtención de las coordenadas de un punto, lo que,
de manera general, es conocido como posicionar un punto.
1.2 RED GEODÉSICA
Según José Rastrero3, una Red Geodésica es conocida también como un Marco
de Referencia materializado a través de una red de puntos con coordenadas
conocidas en un Sistema de Referencia determinado. Los vértices de la red se
materializan sobre el terreno en diferentes formas que pueden ser pilares de
hormigón (mojones), clavos (incrustaciones) u otros, dependiendo de la finalidad y
2 FERNANDÉZ PAREJA, Teresa. Control metrológico de equipos GNSS. En: e-medida. Revista
Española de Metrología [online], Junio, 2014. p. 22. 3 RASTRERO, José. Trabajo Fin de Master. Metodología de Implantación y Mantenimiento de una
Red Geodésica Local. Oviedo, 2002. p. 11.
16
la precisión de la red. Dichas redes son el apoyo de diversas actividades en el
campo de la geomántica cartografía y topografía entre otras.
1.3 MAGNA SIRGAS
El sistema Magna-Sirgas4 es un marco geocéntrico de precisión cuyo desarrollo se
ha dado bajo los lineamientos de la geodesia internacional. Está determinado de
acuerdo a modelos físico-matemáticos y técnicas de medición avanzadas.
Constituye un marco nacional para la definición de coordenadas en Colombia y
sus precisiones son compatibles con las tecnologías modernas de
posicionamiento, facilitando el intercambio de información georreferenciada entre
los productores y usuarios en diversos sectores de la información espacial.
Compuesto por una distribución homogénea de estaciones en todo el país con
compromisos, a través del IGAC, para su mantenimiento y cualificación
permanente. Sus componentes garantizan consistencia y precisión de los
levantamientos geodésicos ligados a este marco y lo convierten en una plataforma
de referencia versátil, accesible y precisa ya que es apto para soportar, entre
otras, el intercambio de información georreferenciada a escala nacional y mundial.
4SÁNCHEZ RODRÍGUEZ, Laura. Adopción del Marco Geocéntrico Nacional de Referencia
MagnaSirgas como Datum oficial de Colombia. Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC). Bogotá, 2004. p. 16.
17
Figura 1. Sistema Magna Sirgas Red Básica GPS (2004). Fuente: Adopción del Marco Geocéntrico Nacional de Referencia Magna Sirgas como Datum oficial de
Colombia. Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC). Pág. 19
1.4 POSICIONAMIENTO GNSS POR MÉTODO ESTÁTICO
La técnica de medición, es la que dio a llamarse posicionamiento en relativo y
consiste en observar datos por medio de dos o más receptores simultáneamente,
para así luego combinar dichas observaciones generando vectores (bases) entre
sus respectivas antenas. Vale la pena aclarar que por lo menos uno de los dos
receptores que conforman la base debe estar ubicado en un punto de
coordenadas conocidas, para poder determinar así el vector que los une, con muy
18
buena precisión. Este es el más preciso de todos los métodos aunque posee la
desventaja de tener que ocuparse el punto durante mucho tiempo.5
1.4.1 CONDICIONES PARA EL USO DE EQUIPOS GNSS
Para la utilización de equipos GNSS se requiere de ciertas condiciones mínimas
para su eficiente desempeño que garantice buenos resultados.
Un horizonte del lugar despejado, libre de obstáculos retirado de
construcciones, arboles antenas receptores, cuerpos de agua, torres de alta
tensión, transformadores y demás elementos a criterio del funcionario.
Configurar en los equipos la máscara de elevación en 0° a fin de efectuar la
captura de señales de los satélites en la mayor parte de su trayectoria y
evitar el registro de señales afectadas por distorsiones generadas por la
proximidad a la superficie terrestre.
Tener en cuenta la disposición geométrica de los satélites (GDOP) durante
los periodos de observación.
Los tiempo de rastreo de acuerdo con el tipo de punto serán:
Tabla 1. Determinación del tiempo de posicionamiento.
Fuente: Metodología Para El Uso De Equipos GNSS En El Posicionamiento De Puntos De
Control Horizontal. Roncancio Sofía. 2015. Pág. 15.
5 [Citado el 2016-05-30] Disponible en < http://www.cdmagrimensura.com/img/servicios/adjunto-
1.pdf >
19
1.5 REMOCIÓN EN MASA
Los movimientos en masa se define como “Todo desplazamiento hacia abajo
(vertical o inclinado en dirección de pie de una ladera) de un volumen de material
litológico importante, en el cual el principal agente es la gravedad. (Vargas, Cuervo
German, 1999, pág. 55)
1.5.1 Geomorfología de un Movimiento en Masa
Un movimiento en masa o deslizamiento típico habitualmente está constituido por
las siguientes secciones, las cuales fueron descritas por (Suarez, 2009, págs. 5,
6):
Cabeza: Parte superior de la masa de material que se mueve. La cabeza del
deslizamiento no corresponde necesariamente a la cabeza del talud. Arriba de la
cabeza está la corona.
Cima: El punto más alto de la cabeza, en el contacto entre el material perturbado
el escarpe principal.
Corona: El material en el sitio (prácticamente inalterado), adyacente a la parte
más alta del escarpe principal, por encima de la cabeza.
Escarpe Principal: Superficie muy inclinada a lo largo de la periferia posterior del
área en movimiento, causado por el deslizamiento del material. La continuación de
la superficie del escarpe dentro del material conforma la superficie de la falla.
Escarpe Secundario: Superficie muy inclinada producida por el deslizamiento
diferencial dentro de la masa que se mueve. En un deslizamiento pueden formarse
varios escarpes secundarios.
Superficie de Falla: Área por debajo del movimiento y que delimita el volumen del
material desplazado. El suelo por debajo de la superficie de la falla no se mueve,
mientras que el que se encuentra por encima de esta, se desplaza. En algunos
movimientos no hay superficie de falla.
20
Pie de la superficie de falla: La línea de interceptación (alguna veces tapada)
entre la parte inferior de rotura y la superficie original del terreno.
Base: El área cubierta por el material perturbado abajo del pie de la superficie de
falla.
Punta o uña: El punto de la base que se encuentra a más distancia de la cima.
Cuerpo principal del deslizamiento: El material desplazado que se encuentra
por encima de la superficie de falla. Se puede presentar varios cuerpos en
movimiento.
Superficie original del terreno: La superficie que existía antes de que se
presentara el movimiento.
Costado o flanco: Un lado (perfil lateral) del movimiento. Se debe diferenciar del
flanco derecho y el izquierdo.
Figura 2. Partes de un deslizamiento. Fuente: Suarez, Jaime. Deslizamientos.
21
Derecha e izquierda: Para describir un deslizamiento se recomienda utilizar la
orientación geográfica (norte, sur, este u oeste), pero si se emplean las palabras
derecha e izquierda deben referirse al deslizamiento desde la corona hacia el pie.
Ancho de la masa desplazada: Ancho máximo de la masa desplazada,
perpendicular a la longitud.
Ancho de la superficie de falla: Ancho máximo entre los flancos del
deslizamiento perpendicular a la longitud.
Longitud de la masa deslizada: Distancia mínima entre la punta y la cabeza.
Longitud de la superficie de falla: Distancia mínima entre el pie de la superficie
de falla y la corona.
Longitud total: Distancia mínima desde la punta y la corona del deslizamiento.
1.5.2 Tipos de Movimientos en Masa
Según la clasificación descrita por (Vargas, Cuervo German, 1999), se definen
nueve grupos principales: caídas, flujos, deslizamientos, volcamientos,
propagación lateral, hundimientos, reptación, movimientos complejos y avalanchas
como se resumen en la siguiente tabla:
Tabla 2. Tipos de Movimientos en Masa. Fuente: Suarez, Jaime. Deslizamientos.
22
1.5.3 Principales Causas De Los Movimientos En Masa
Existen dos principales categorías que establecen la formación y detonación de
los movimientos en masa, estos son los factores externos y factores internos o
intrínsecos (Vargas, Cuervo German, 1999).
Factores externos:
Los agentes que pueden producir movimientos en masa son debidos a cambios
sobre la superficie del terreno:
a. Cortes del terreno: Modificaciones de la morfología del terreno por cortes no
tecnificados.
b. Efectos climáticos: Esto es debido a fuertes precipitaciones, cambios bruscos
de temperatura o vientos huracanados.
c. Choques y vibraciones: Explosiones a cielo abierto o subterráneo por
explosivos o impactos de meteoritos.
d. Sobrecarga: Obras civiles, tránsito vehicular, descarga de material. Entre otras.
e. Cambios en el régimen hidrológico: Desviación de cauces, construcción
inadecuada de canales de riego, presas o estanques.
Factores internos:
Concierne primordialmente a las condiciones intrínsecas de los materiales
litológicos y los procesos geodinámicas generados al interior de la superficie
terrestre. Los principales agentes son:
a. Características texturales y mineralógicas de los materiales: Las rocas o
suelos presentan diferentes grados de estabilidad debido a su composición,
favoreciendo o reduciendo la resistencia al corte.
23
b. Grado de alteración y meteorización: Entre más alterado o meteorizado se
presente un material litológico, es más susceptible a originar fenómenos de
remoción en masa
c. Grado de fracturamiento: Según el nivel de fracturamiento que se encuentre
un material litológico, es más susceptible a desarrollar movimientos en masa.
d. Cambios en el nivel freático: Estas variaciones causan cambios en las
propiedades físicas y químicas del material litológico, favoreciendo a la generación
de fenómenos de remoción en masa.
e. Aumento de la presión de poros: Esto puede generar la saturación del
material rocoso originando movimientos en masa. Este aumento de presión de
poros puede ser consecuencia de lluvias e incremento del nivel freático.
24
4. 2. METODOLOGÍA
2.1 DISEÑO DE LA RED
Teniendo en cuenta que del óptimo diseño dependía la calidad en los datos
iniciales obtenidos, y de igual forma los que se obtendrán en los monitoreos
posteriores, se tuvieron en cuenta en tres aspectos principales:
2.1.1 Distribución Espacial
Basados en la distribución espacial del casco urbano, se planteó una ubicación
tentativa de los puntos, procurando que la mayor parte de la zona de monitoreo
quedara cubierta por la red.
Figura 3. Distribución Inicial. Fuente: Google Earth
25
Igualmente se consideró como aspecto importante de ésta distribución el trazado
preliminar del proyecto vial “Perimetral de Oriente” teniendo en cuenta el posible
impacto a nivel estructural en el suelo de la zona.
2.1.2 Visitas de Campo
Una vez se efectuó el diseño teniendo en cuenta el componente de la distribución
espacial, se procedió a realizar las visitas de campo de los lugares donde se
planteó la ubicación de los puntos.
El principal objetivo de estas visitas fue determinar visualmente y por medio de
testimonios de habitantes del sector, los lugares que actualmente presentan los
movimientos en masa más evidentes y de esta forma lograr la cobertura adecuada
de la red.
Figura 4. Casas Averiadas Sector Plaza de Mercado.
Fuente: Propia
26
Figura 5. Zona Inestable Vía Choachí-Bogotá Fuente: Propia
Figura 6. Evidencia de Movimiento de Remoción en Diferentes Zonas del Casco Urbano
Fuente: Propia
27
Para efectuar la metodología del posicionamiento se requería de dos vértices que
estuvieran ubicados en zonas estables para ser utilizados como referencias fijas,
con visual entre ellos, y que al menos uno de éstos permitiera observar la mayoría
de los demás puntos para chequeos con equipos alternativos al GPS como la
estación total.
El criterio de la estabilidad se fundamentó en lo observado en la visita de campo,
al igual que en el testimonio de los residentes de los lugares dónde se
materializarían ésta pareja de puntos, obteniendo cómo resultado que el vértice de
referencia nombrado “Choachí-01” quedara localizado en el Km 3 de la vía que de
Choachí conduce al Bogotá, aprovechando además de la firmeza que muestra el
terreno y la amplitud para la recepción de datos GPS, la vista que existe de gran
parte del casco urbano debido a la altura del lugar.
Figura 7. Imagen Panorámica desde la Ubicación de Choachí 01. Fuente: Propia
Choachí 02
28
De igual forma para el vértice de referencia nombrado “Choachí-02” se tuvo en
cuenta los mismos aspectos que en “Choachí-01”, además que la visual entre
ambos era primordial. Por lo cual, el otro sector donde se determinó materializar el
punto fue en el estadio del pueblo, cumpliendo con las características de
estabilidad del terreno y la amplitud para la recepción de datos GPS.
Figura 8. Imagen Panorámica desde la Ubicación de Choachí 02. Fuente: Propia
Por otra parte, para determinar la ubicación en campo de los puntos de control,
que se nombraron como (PT), también se tuvo en cuenta la visibilidad de estos
con el punto fijo ubicado en la parte alta nombrado como “Choachí 01”, ya que por
la elevación de la zona de su ubicación, permitía una fácil referenciación desde los
demás vértices.
Choachí 01
29
2.1.3 Información Documentada
Finalmente también se tuvo en cuenta al diseñar la red, la caracterización descrita
en el EOT6 del municipio, donde se indica que en el casco urbano se muestra un
proceso geomorfológico de reptación en abanico aluvial con deslizamientos en
masa. Razón por la cual la distribución homogénea cubriendo la mayor parte de
esta zona urbana, era fundamental para que los monitoreos que se realizarán
periódicamente, detecten los posibles movimientos que sufre el terreno.
2.2 MATERIALIZACIÓN
Al definir la ubicación de todos los puntos que conformarían la red, se determinó
también la mejor opción para materializar cada uno de éstos, eligiendo entre
mojón o incrustación en zona dura.
2.2.1 Materialización de Mojón
Para realizar el mojón, se procede a realizar una excavación a unos 25 x 25
centímetros de área y con una profundidad de 80 cm, por medio de herramientas
de mano como pala tijera, azadón y barra. Además se tuvo en cuenta que la base
de dicha excavación fuera en forma de pata de elefante, siendo esté un método
para que el punto quedara firmemente anclado al terreno.
Figura 9. Excavación para Mojón. Fuente: Propia
6 Esquema de Ordenamiento Territorial
30
Figura 10. Excavación Final para Mojón. Fuente: Propia
El siguiente paso consistió en realizar la mezcla del concreto para conformar el
mojón, tomando la proporción de los materiales para el tipo de concreto 1:2:3 que
tiene una resistencia de 3000 psi, que consiste en adicionar por cada unidad de
cemento, dos de arena y tres de grava o triturado, añadiendo el agua necesaria
para combinar los materiales de forma que la mezcla quedara en el punto óptimo.
Figura 11. Mezcla de Materiales para Concreto. Fuente: Propia
31
Al tener la excavación y la mezcla de concreto listas, fue necesario ubicar una
formaleta de madera, previamente construida con las dimensiones establecidas
para que la parte superior del mojón quedara con una forma regular.
Figura 12. Formaleta. Fuente: Propia
Finalmente al verter la mezcla sobre el hoyo y la formaleta, se resanó el material
fresco en la parte superior, para ubicar sobre éste de forma centrada, una placa en
aluminio que fue marcada anticipadamente con las palabras que identifican cada
punto.
Figura 13. Impronta Placa de Aluminio “Choachí 02”. Fuente: Propia
32
Figura 14. Mojón "Choachí 02" Materializado. Fuente: Propia
Una vez fraguó la mezcla, se retiró la formaleta de éstos puntos y se aplicó una
capa de pintura de color rojo, ya que sirve para ubicarlos fácilmente al contrastar
con los tonos de los elementos del lugar, además de tener la utilidad de
comportarse como una capa protectora del concreto.
Figura 15. Mojón "Choachí 02" Materializado y Pintado. Fuente: Propia
33
Cabe resaltar que la metodología que se acaba de mencionar, fue la utilizada para
materializar los puntos de referencia de la red Choachí-01 y Choachí-02, además
de los puntos de control PT-01, PT-02 y PT-03.
2.2.2 Materialización de Incrustación
Este tipo de materialización se realizó en los lugares donde era imposible hacer
una excavación profunda o en los sitios que requerían una intervención mínima
por el alto flujo de peatones.
En primer lugar se identificaron zonas duras, principalmente en concreto que
permitieran realizar una pequeña perforación, dándole la forma de la placa con la
finalidad de que esta se ajustara de forma homogénea al suelo, utilizando
herramientas de mano como puntero y maceta.
Figura 16. Perforación para Incrustación. Fuente: Propia
Posteriormente se realizó una pequeña cantidad de mezcla de cemento y arena
fina para adherir la placa de aluminio a la zona dura en la perforación realizada.
34
Figura 17. Incrustación Finalizada "PT-07" Fuente: Propia
La metodología descrita anteriormente para materializar los vértices de la red con
incrustaciones en zonas duras, se aplicó para los puntos nombrados como PT-04,
PT-05, PT-06 y PT-07.
2.3 POSICIONAMIENTO
2.3.1 Equipos
Se utilizaron cuatro receptores GPS de doble frecuencia, dos de ellos Trimble
5700 y otra pareja marca LeicaGX1230. Cada equipo cuenta con las siguientes
especificaciones técnicas:
Tabla 3. Especificaciones Técnicas Trimble 5700
Fuente: Propia
LEVANTAMIENTO Estático
PRECISIÓN HORIZONTAL 5 mm + 0,5 ppm
PRECISIÓN VERTICAL 5 mm + 1 ppm
TRIMBLE 5700
EQUIPO GNSS UTILIZADO
35
Tabla 4. Especificaciones Técnicas Leica GX1230
Fuente: Propia
2.3.2 Método y Ejecución del Posicionamiento
El posicionamiento se realizó el día 30 de abril, por medio del método estático. Se
posicionaron dos puntos base con los equipos marca Trimble sobre las referencias
Choachí-01 y Choachí-02.
Figura 18. Posicionamiento de Puntos Base.
Fuente: Propia
LEVANTAMIENTO Estático
PRECISIÓN HORIZONTAL 5 mm + 0,5 ppm
PRECISIÓN VERTICAL 10 mm + 0.5 ppm
EQUIPO GNSS UTILIZADO
LEICA GX1230
36
De acuerdo al aplicativo del IGAC “Tiempo de Rastreo” con base en la distancia
de los puntos posicionados respecto a las bases activas de la red Magna Eco,
indica el tiempo mínimo recomendado para la captura de datos por el método
estático, para este caso, fue de aproximadamente 1 hora y 15minutos con las
bases con las cuales se procesó, sin embargo para que los puntos tuvieran una
precisión de primer orden y garantizar el traslape en la recepción de los datos con
los equipos que funcionaron como rover, se posicionó durante un tiempo mínimo
de 8 horas en las bases.
Figura 19. Tiempo Mínimo de Rastreo Fuente: Geoportal IGAC
Se determinó procesar con las estaciones de rastreo continuo ABPD y ABPW, ya
que por su ubicación geográfica, forma una figura triangular con ángulos agudos
superiores a 45°.
37
Figura 20. Vectores Base.
Fuente: Google Earth
Para el posicionamiento de los vértices de control, fueron usados los equipos
Leica, mientras las bases registraban continuamente, éstos funcionaban como
rover, teniendo en cuenta que al aplicar la regla 15 minutos más 5 por cada
kilómetro, el tiempo mínimo de rastreo para estos puntos era 20 minutos, ya que
ningún vértice se encuentra a más de 1 kilómetro de distancia de las bases, sin
embargo para obtener una precisión óptima se posicionó con un tiempo que osciló
entre 50 y 70 minutos.
38
Figura 21. Posicionamiento de Puntos Rover.
Fuente: Propia
2.4 CÁLCULOS Y AJUSTE DE LA RED
Para poder efectuar el post proceso fue necesario consultar y descargar una serie
de datos, inicialmente conocer el día y la semana del calendario GPS de la fecha
en que se efectúo el posicionamiento. Para el caso puntual al 30 de abril de 2016
le correspondió la semana 1894 y el día 121.
Figura 22. Fecha Calendario GPS
Fuente: Propia
Una vez se conocen la fecha del calendario, se procedió a descargar los datos
RINEX de las estaciones de rastreo continuo de la red Magna Eco, para esto se
39
accedió a laftp://132.255.20.140/, donde se puede acceder a ésta información por
día y por estación a consultar.
Figura 23. ftp Para Descarga de Datos Rinex
Fuente: Propia
De igual forma, fue necesario descargar la información de las efemérides precisas
por medio de la página web
http://www.asgeupos.pl/webpg/graph/dwnld/gpscalendar_EN.html, en este portal
se puede encontrar efemérides ultra rápidas publicadas a las 00, 06, 12 y 18 horas
de tiempo universal, efemérides rápidas publicadas al día siguiente del rastreo y
las efemérides finales entre 14 y 19 días con posterioridad a la fecha del rastreo,
para éste caso se implementaron las precisas, ya que ofrecen veracidad en la
información procesada y una mayor precisión en los datos capturados, ya que son
las correcciones de las orbitas de los satélites el día del posicionamiento.
Figura 24. Descarga de Efemérides Precisas
Fuente: Propia
40
Además fue necesario ingresar a la página web de SIRGAS (Sistema De
Referencia Geográfico De Las Américas), en este portal se encuentra un archivo
con extensión .CRD, el cual es publicado por semana GPS.
Figura 25. Coordenadas Geocéntricas Semanales SIRGAS
Fuente: Propia
Este archivo es publicado semanalmente ya que las coordenadas son procesadas
por el servicio internacional GNSS (IGS) del cual hace parte SIRGAS y diferentes
entidades nacionales e internacional que conforman los marcos de referencia
mundial. Este archivo posee las coordenadas Geocéntricas X – Y – Z que se
presentan en metros, hasta la décima de milímetro de las estaciones de rastreo
continuo activas a nivel mundial. En éste caso particular se consultaron las
estaciones ABPD y ABPW que se van a utilizar para procesar.
La conversión de coordenadas en Colombia se hace por medio del Software
MAGNA SIRGAS desarrollado por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi.
Las coordenadas Geocéntricas suministradas por SIRGAS, se deben transformar
en términos de coordenadas curvilíneas Latitud, Longitud y altura por medio de
este programa.
41
Figura 26. Magna Sirgas Pro 3.0
Fuente: Propia
En el módulo de conversión y transformación se ingresaron los datos solicitados
de las coordenadas geocéntricas como datos de entrada, y se elige como tipo
coordenada elipsoidal los datos de salida, para efectuar la respectiva
transformación con los datos de las dos estaciones consultadas en SIRGAS.
Figura 27. Transformación Coordenadas Geocéntricas a Elipsoidales en Magna Sirgas Pro 3.0
Fuente: Propia
42
Tabla 5. Coordenadas Geocéntricas Transformadas a Elipsoidales
Fuente: Propia
Con toda la información obtenida anteriormente, se procedió a realizar el
procesamiento de los datos obtenidos del posicionamiento GPS, utilizando el
Software “Topcon Tools” ya que proporciona una potente solución de post
proceso, análisis de red y ajustes con una interfaz fácil de aprender y manejar.
Figura 28. Iniciación Software Topcon Tools Fuente: Propia
En primer lugar se creó un nuevo trabajo indicando la ubicación del mismo, los
autores y la descripción del mismo.
Figura 29. Creación Trabajo Topcon Tools
Fuente: Propia
X Y Z ALTURA ELIPSOIDAL
ABPW 1753507.21236 -6113239.04752 518210.57172 4° 41'22.45201" N 73° 59'42.41264" W 2837.097
ABPD 1742983.24762 -6118331.50094 494730.70446 4° 28'35.64172" N 74° 5' 55.92534" W 2958.377
COORDENADAS GEOCÉNTRICASESTACIÓN
LONGITUD
COORDENADAS ELIPSOIDALES
LATITUD
43
Una vez creado el trabajo, se configuraron los parámetros de precisión, zona
horaria y demás, que garantizaron la buena calidad de los datos obtenidos.
Figura 30. Configuración de Precisión, Proyección y Zona Horaria Respectivamente
Fuente: Propia
Inicialmente se procesaron las estaciones de rastreo continuo, con las bases del
posicionamiento, es decir Choachí-01 y Choachí-02. Para ello se importaron los
datos rinex de las estaciones APBW, ABPD y los de los dos puntos que se
acaban de mencionar.
44
Figura 31. Datos Rinex Importados
Fuente: Propia
El siguiente paso consistió en ingresar y configurar una serie de datos a cada
punto de las estaciones de rastreo continuo, como la edición del nombre de ser
necesario, un comentario descriptivo, indicar que el punto tiene control Both
(Control vertical y horizontal), e ingresar las coordenadas elipsoidales
transformadas previamente (Tabla 5) ya que estos puntos son los fijos con los que
se calcularon y ajustaron los otros dos (Choachí-01 y Choachí-02).
Figura 32. Configuración General a Bases de Rastreo
Fuente: Propia
45
Figura 33. Coordenadas Ingresadas a las Bases
Fuente: Propia
Otro parámetro que se tuvo en cuenta, fue la configuración de la marca de las
antenas de cada punto subido, las alturas y el tipo de medida (Vertical o
Inclinada). Para las estaciones de rastreo continuo estos datos son reconocidos
automáticamente por el software, por lo que no hubo que modificarlos. Sin
embargo para los datos propios no siempre el software efectúa este proceso de
reconocimiento, por lo cual es posible saber qué tipo de antena corresponde al
dato rinex, abriendo el crudo con extensión “.o” en formato texto e identificando la
serie ubicada debajo de la referencia del equipo utilizado.
Figura 34. Consulta de Antena en Datos Crudos Rinex
Fuente: Propia
46
Una vez identificada la antena, se procedio a buscarla en las propiedades del
punto, se ingresó la altura del equipo consiganada en los formatos de campo al
igual que el tipo de medida de la altura, que para los puntos Choachí 01 y Choachí
02 correspondió inclinada o en el softwae “Slant”.
Figura 35. Configuración Datos de la Antena
Fuente: Propia
Con los puntos configurados, se procedió a eliminar el ruido en los satélites
capturados en cada punto, estos corresponden a interrupciones en la recepción de
datos, quedando pequeños intervalos que generan imprecisión en los resultados,
por lo cual deben inhabilitarse para que el software no los tenga en cuenta al
calcular y ajustar los puntos.
Figura 36. Inhabilitación de Ruido en los Satélites
Fuente: Propia
47
Posteriormente, ingresando por la ventana “Process” y dando clic en la opción
“GPS+PostProcessing” se dio inicio al cálculo de cada uno de los vectores, al
finalizar este proceso se visualizaron en color verde lo que indicó que el
procedimiento se realizó exitosamente.
Figura 37. Cálculo y Ajuste de Vectores
Fuente: Propia
En esta misma pestaña y luego del cálculo de los vectores se realizó el ajuste de
los mismos por medio de la herramienta “Adjustment”. De igual forma los vectores
de color verde indicaron que la precisión horizontal y vertical del ajuste se
encontró dentro de los parámetros configurados al inicio, mostrando el valor para
cada uno en la parte inferior como se muestra en la siguiente figura.
48
Figura 38. Precisiones del Ajuste de los Vectores
Fuente: Propia
Finalmente se configuró el reporte final para que se generara una salida con los
datos de interés y más relevantes del postproceso.
Figura 39. Herramienta "Report Configuration" de Topcon Tools
Fuente: Propia
49
Para el reporte se creó una nueva configuración llamada “RED CHOACHÍ” a la
cual se le asigno que se mostraran una serie de características de todo el
postropceso como resultado final, específicamente el logo del Software, los datos
del proyecto creado, datos del ajuste, vista del mapa, los residuales de los
vectores, las coordenadas de los puntos de control y de los puntos ajustados.
Figura 40. Configuración del Reporte del Postproceso
Fuente: Propia
Al generar el reporte se visualiza toda la información configurada previamente.
Figura 41. Reporte de Datos del Proyecto y Ajuste del Postproceso
Fuente: Propia
50
Figura 42. Reporte de Vista del Mapa de los Puntos y Vectores del Postproceso
Fuente: Propia
Figura 43. Reporte de Precisiones del Ajuste de los Vectores, Coordenadas de los Puntos de Control y
de los Puntos Ajustados Fuente: Propia
Los datos más relevantes de todo éste proceso, son las coordenadas ajustadas
finales de las bases Choachí-01 y Choachí-02, ya que para el postproceso de los
rover de la red, estos sirvieron como puntos de control.
51
El procedimiento del postproceso para los puntos restantes fue básicamente el
mismo que se acabó de describir, cambiando las estaciones de rastreo continuo
por las bases Choachí -01 y Choachí-02 para ajustar y calcular los puntos rover
denominados PT. Se inició importando todos los datos de los vértices involucrados
en el nuevo ajuste.
Figura 44. Importación de Rinex Para el Ajuste de los Vértices Rover
Fuente: Propia
Ya que los puntos denominados “PT” fueron posicionados con una marca y
referencia de equipo diferente a las bases, se abrió el rinex con extensión “.o” en
formato texto para identificar la referencia de la antena que se asignó en el
software para procesarlos.
52
Figura 45. Identificación de la Referencia del Equipo Leica Usado en los Vértices Rover
Fuente: Propia
Se configuró la referencia en cada punto junto con su altura instrumental y tipo de
medida. A los puntos bases Choachí-01 y Choachí-02 se les ingresó las
coordenadas obtenidas en el postproceso anterior y se fijaron como puntos de
control Both (Horizontal y Vertical).
Figura 46. Configuración de Antenas y Alturas
Fuente: Propia
53
Se verificaron las ocupaciones de todos los puntos, observando que todos los
vértices “PT” quedaron cubiertos por el rastreo de las bases. De igual forma, se
eliminó el ruido de los satélites en cada uno, como se efectuó en el postproceso
anterior.
Figura 47. Ocupaciones del Posicionamiento de la Red
Fuente: Propia
En último lugar se realizó el “GPS+PostProcessing” (PostProceso) y “Adjustment”
(Ajuste) de la red, donde todos los vectores en ambos pasos tuvieron el color
verde indicando que todo quedó calculado con éxito dentro de los parámetros de
precisión establecidos inicialmente. Como paso final se generó el reporte con la
misma configuración “RED CHOACHÍ” creada previamente, obteniendo como
resultado final las coordenadas ajustadas de cada punto.
54
Figura 48.Reporte de Datos Generales de la Red
Fuente: Propia
Figura 49. Reporte de las Precisiones del Ajuste de los Vectores de la Red
Fuente: Propia
55
Figura 50. Reporte de Coordenadas de los Puntos de Control y de los Puntos Rover Ajustados
Fuente: Propia
Se exportó también un archivo con formato Kmz del resultado final de los vértices
y vectores ajustados de la red.
Figura 51. Red Ajustada en Formato KMZ
Fuente: Propia
56
Ya que las elevaciones obtenidas del postproceso son elipsoidales referidas a la
figura geométrica, por medio del software Magna Sirgas Pro 3.0 es posible obtener
las ondulaciones geoidales para calcular las alturas ortométricas de los puntos, ya
que éstas son más cercanas a la realidad. Para ello fue necesario tomar las
coordenadas ajustadas de todos los puntos, organizarlos en un archivo de texto
separado por espacios.
. Figura 52. Archivo txt Para Cálculo de Ondulaciones
Fuente: Propia
Posteriormente este archivo se cargó desde el módulo de ondulación geoidal del
programa, se configuraron los campos requeridos tanto de entrada como de salida
y se dio clic en “calcular”, generando en un archivo aparte el listado de las
ondulaciones para cada uno.
Figura 53. Cálculo de Ondulaciones por Archivo en Magna Sirgas Pro 3.0
Fuente: Propia
57
Posteriormente se resumieron en un cuadro las coordenadas elipsoidales y planas
ajustadas por medio del postproceso, adicionando en un campo las ondulaciones
para calcular la altura ortométrica correspondiente, restando a la altura elipsoidal
que para las coordenadas planas y geográficas es igual, dichas ondulaciones.
Tabla 6. Coordenadas Finales de la Red
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
CHOACHI−01 4°31'54.38771"N 73°55'47.12992"W 2179.282 992877.353 1016396.351 2179.282 26.08 2153.202
CHOACHI−02 4°31'31.99714"N 73°55'15.97916"W 1937.207 992189.781 1017356.758 1937.207 25.88 1911.327
PT−01 4°31'51.04928"N 73°55'39.35931"W 2042.859 992774.855 1016635.911 2042.859 26.03 2016.829
PT−02 4°31'42.61663"N 73°55'45.26002"W 2099.830 992515.791 1016454.067 2099.830 26.04 2073.790
PT−03 4°31'28.12720"N 73°55'31.28978"W 1985.822 992070.807 1016884.811 1985.822 25.95 1959.872
PT−04 4°31'58.17797"N 73°55'22.00265"W 1947.640 992993.941 1017170.904 1947.640 25.97 1921.670
PT−05 4°31'43.22634"N 73°55'30.02763"W 1960.482 992534.618 1016923.622 1960.482 25.97 1934.512
PT−06 4°31'50.26143"N 73°55'17.16065"W 1926.120 992750.799 1017320.216 1926.120 25.93 1900.190
PT−07 4°31'44.00457"N 73°55'23.12930"W 1942.700 992558.567 1017136.266 1942.700 25.94 1916.760
COORDENADAS DEFINITIVAS DE LA RED DE MONITOREO DE MOVIMIENTO EN MASA CHOACHÍ - CUNDINAMARCA
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ONDULACIÓN
GEOCOL
ALTURA
ORTOMÉTRICA
58
3. RESULTADOS
3.1 GENERALIDAD
El análisis de los resultados se puede apreciar en su generalidad teniendo en
cuenta dos aspectos fundamentales. Inicialmente se debe tener claro que un
resultado de tipo físico, son los vértices de la red materializados, necesarios para
el seguimiento y monitoreo de los movimientos en masa del casco urbano;
mientras que el otro resultado, es intangible, referido a las coordenadas calculadas
y ajustadas de cada punto dentro de las precisiones establecidas, siendo ésta, la
información base para los seguimientos a la red.
3.2 PRECISIONES
Las precisiones como resultados, se deben analizar por separado, distinguiendo
las obtenidas en las bases de las que se obtuvieron en cada vértice de la red. La
coordenada final de cada punto depende de un algoritmo interno que efectúa el
software teniendo en cuenta cada vector entre los diferentes puntos con tiempos
de posicionamiento en común, donde se determina una precisión media cuadrática
horizontal y vertical en cada vector.
Los sistemas GNSS ofrecen excelentes resultados en posición horizontal al estar
relacionados a una figura geométrica como el elipsoide por su similitud a la forma
de la tierra, por ello se determinó que una precisión óptima estaría por debajo de 9
milímetros en este aspecto, mientras que en la parte vertical funciona un poco
diferente, con menos exactitud ya que las alturas presentan mayores
discrepancias y los errores son mayores, con lo cual se estableció que 2
centímetros era un valor máximo coherente para esta precisión.
59
Teniendo en cuenta lo anterior el resultado obtenido del postproceso mostró que
las precisiones quedaron en los rangos establecidos.
Figura 54. Precisión Horizontal y Vertical Bases
Fuente: Propia
Figura 55. Precisión Horizontal y Vertical Puntos Rover
Fuente: Propia
60
3.3 RESUMEN DE VÉRTICES
3.3.1 CHOACHI-01
Figura 56. Localización CHOACHI-01
Fuente: Propia
Tabla 7. Coordenadas Finales CHOACHI-01
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
CHOACHI−01 4°31'54.38771"N 73°55'47.12992"W 2179.282 26.08
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
CHOACHI−01 992877.353 1016396.351 2179.282 2153.202
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
61
3.3.2 CHOACHI-02
Figura 57. Localización CHOACHI-02
Fuente: Propia
Tabla 8. Coordenadas Finales CHOACHI-02
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
CHOACHI−02 4°31'31.99714"N 73°55'15.97916"W 1937.207 25.88
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
CHOACHI−02 992189.781 1017356.758 1937.207 1911.327
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
62
3.3.3 PT-01
Figura 58. Localización PT-01
Fuente: Propia
Tabla 9. Coordenadas Finales PT-01
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
PT−01 4°31'51.04928"N 73°55'39.35931"W 2042.859 26.03
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
PT−01 992774.855 1016635.911 2042.859 2016.829
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
63
3.3.4 PT-02
Figura 59. Localización PT-02
Fuente: Propia
Tabla 10.Coordenadas Finales PT-02
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
PT−02 4°31'42.61663"N 73°55'45.26002"W 2099.830 26.04
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
PT−02 992515.791 1016454.067 2099.830 2073.790
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
64
3.3.5 PT-03
Figura 60. Localización PT-03
Fuente: Propia
Tabla 11. Coordenadas Finales PT-03
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
PT−03 4°31'28.12720"N 73°55'31.28978"W 1985.822 25.95
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
PT−03 992070.807 1016884.811 1985.822 1959.872
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
65
3.3.6 PT-04
Figura 61. Localización PT-04
Fuente: Propia
Tabla 12. Coordenadas Finales PT-04
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
PT−04 4°31'58.17797"N 73°55'22.00265"W 1947.640 25.97
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
PT−04 992993.941 1017170.904 1947.640 1921.670
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
66
3.3.7 PT-05
Figura 62. Localización PT-05
Fuente: Propia
Tabla 13. Coordenadas Finales PT-05
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
PT−05 4°31'43.22634"N 73°55'30.02763"W 1960.482 25.97
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
PT−05 992534.618 1016923.622 1960.482 1934.512
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
67
3.3.8 PT-06
Figura 63. Localización PT-06 Fuente: Propia
Tabla 14. Coordenadas Finales PT-06 Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
PT−06 4°31'50.26143"N 73°55'17.16065"W 1926.120 25.93
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
PT−06 992750.799 1017320.216 1926.120 1900.190
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
68
3.3.9 PT-07
Figura 64. Localización PT-07
Fuente: Propia
Tabla 15. Coordenadas Finales PT-07
Fuente: Propia
LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL
PT−07 4°31'44.00457"N 73°55'23.12930"W 1942.700 25.94
PUNTOCOORDENADAS ELIPSOIDALES ONDULACIÓN
GEOCOL
NORTE ESTE ALTURA ELIPSOIDAL
PT−07 992558.567 1017136.266 1942.700 1916.760
COORDENADAS PLANAS GAUSS-KRÜGER-ORIGEN CENTRAL ALTURA
ORTOMÉTRICAPUNTO
69
4. CONCLUSIONES
Se diseñó la red teniendo en cuenta la información existente, las visitas a
campo y una distribución espacial homogénea que permitió una cobertura
amplia de la zona de estudio.
Se materializaron los vértices que conformaron la red para los monitoreos
periódicos de la zona de estudio.
Se posicionó y se ajustó por métodos GNSS los vértices de la red
materializada.
El tiempo de posicionamiento de los vértices es fundamental para que el
ajuste tenga la precisiones óptimas tanto vertical como horizontalmente.
El correcto manejo de los software de apoyo como MagnaSirgas Pro para
conversión de coordenadas y TopconTools para procesar y ajustar los
datos, es indispensable para que el resultado final de las coordenadas
obtenidas sea coherente y sirva de referencia para los monitoreos
periódicos que se hará a la red.
70
5. RECOMENDACIONES
Para obtener resultados más dicientes de los monitoreos, es necesario
densificar la red, materializando más vértices que generen zonas de estudio
más pequeñas, haciendo que los resultados sean mucho más puntuales.
Aunque el posicionamiento GPS ofrece buenas precisiones en las
elevaciones de los puntos, las especificaciones técnicas de los equipos
limitan los resultados obtenidos en éste componente, por ello se
recomienda realizar una nivelación geométrica a la red en cada monitoreo,
para obtener resultados más exactos en este aspecto e identificar las
diferencias que se pueden presentar entre cada control efectuado.
Al efectuar futuros posicionamientos de la red, es indispensable que se
tengan en cuenta y se manejen los mismos parámetros consignados en
este documento, tales como:
o En lo posible los equipos GNSS utilizados sean de las mismas
marcas y características que las manejadas aquí.
o Los tiempos de rastreo y configuraciones de los equipos sean las
mismas que las utilizadas en este posicionamiento.
o El software para el postproceso (TopconTools) sea el mismo,
tomando como referencia las configuraciones establecidas como
precisiones, zona horaria y demás
o Las estaciones de rastreo continuo utilizadas para procesar los datos
sean las mismas que las usadas para el ajuste de la red.
71
o La descarga de las coordenadas geocéntricas de las estaciones de
rastreo continuo sea la correspondiente a la semana en la que se
efectuó el posicionamiento para que al ajustar los datos de los
controles, se tenga la fiabilidad de que las diferencias encontradas
en los periodos de los controles, sean un indicador de los
movimientos que sufre la zona de estudio.
Se recomienda de igual forma, efectuar controles horizontales de la red,
con estación total, utilizando como puntos de amarre los vértices Choachi-
01 y Choachí-02.
72
6. BIBLIOGRAFÍA
Cartografía, I. G. (2004). Adopción del Marco Geocéntrico Nacional de
Referencia MAGNA-SIRGAS. Bogotá.
Pareja Fernández, T. (2014). Control metrológico de equipos GNSS. E-
medida, Pág 2.
Roncancio Blanco, S. (2015). Metodología para el uso de equipos GNSS
en el posicionamiento de puntos de control horizontal. Bogotá
Rastrero Seijas, J. (2014). Metodología de implantación y mantenimiento de
una red geodésica local. Oviedo.
Garzón Bonilla, S. (2015). Guía técnica para seguimiento y
acompañamiento de trabajos de georreferenciación en campo y oficina para
levantamientos topográficos. Bogotá.
73
7. ANEXOS
7.1. FORMATOS DE CAMPO
74
75
76
77
78
79
80
81