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ACTIVIDADES GEODÉSICAS

ESTACIONES PERMANENTES GNSS

El Área de Geodesia del Instituto Geográfico Nacional viene desarrollando desde 1998 una red de estaciones permanentes GNSS (Global Navigation Satellite System) que cubre todo el territorio nacional. La red de estaciones permanentes del IGN, denominada ERGNSS, se encuadra dentro de la jerarquía de Redes Geodésicas del grupo de trabajo VIII CERCO, actualmente EUREOGEOGRAPHICS como Clase A, lo que implica un conjunto de puntos integrados en el ITRF con coordenadas y campos de velocidades con sigma <1 cm independientes de la época de observación.

Los objetivos de dicha red se pueden resumir en:

  • Obtención de coordenadas muy precisas y campo de velocidades en todos los puntos de la red.
  • Contribución a la definición de los nuevos Sistemas de Referencia Globales (ITRF) en el territorio nacional.
  • Ser puntos fundamentales de la Red Europea EUREF de estaciones permanentes (EPN) para la densificación de los marcos globales y definición del sistema ETRS89.
  • Utilización de los registros de datos continuos para estudios de Geodinámica, troposfera, ionosfera, meteorología, etc.
  • Definir una red fundamental como apoyo para aplicaciones en tiempo real de correcciones diferenciales (DGNSS) y RTK.
  • Proporcionar a los usuarios de GNSS, públicamente, los datos para trabajos geodésicos, cartográficos, topográficos y de posicionamiento en general.


La Red ERGNSS

Actualmente 33 estaciones conforman la red, de las cuales 20 están integradas en la red europea de EUREF y 2 (YEBE y LPAL) en la red mundial del IGS (International GNSS Service).

Las ERGNSS hasta ahora instaladas se encuentran en:

  • Mareógrafo de La Coruña (ACOR).
  • Mareógrafo de Alicante (ALAC).
  • Universidad de Castilla-La Mancha, Campus de Albacete (ALBA).
  • Observatorio Geofísico de Almería (ALME).
  • Ayuntamiento de Aranda de Duero (ARDU).
  • Universidad de Extremadura, Cáceres (CACE).
  • Escuela de Ing. Caminos, Canales y Puertos de Santander, Univ. Cantabria (CANT).
  • Helipuerto de Ceuta (CEU1).
  • Universidad de Córdoba (COBA).
  • Universidad de Huelva (HUEL).
  • Instituto Geográfico Nacional en Madrid (IGNE).
  • Observatorio Meteorológico de Izaña (IZAN).
  • Aeródromo de Santa Cilia - Los Pirineos, Huesca (JACA)
  • Aeropuerto de León, Agencia Estatal de Meteorología (LEON).
  • Observatorio Astronómico Roque de los Muchachos, Instituto de Astrofísica de Canarias (LPAL).
  • Escuela Politécnica de Lugo, Universidad de Santiago de Compostela (LUGO).
  • Observatorio Geofísico de Málaga (MALA).
  • Instituto Español de Oceanografía de Mallorca (MALL).
  • Observatorio Geofísico de Logroño (RIOJ).
  • Aeropuerto de Matacán, Salamanca (SALA).
  • Observatorio Sismológico de Sonseca (SONS).
  • Mareógrafo de Tarifa, Puertos del Estado (TARI), instalada para la Sociedad Española de Estudios para la Comunicación fija a través del Estrecho de Gibraltar (SECEG).
  • Agencia Estatal de Meteorología en Teruel (TERU).
  • Isla de Tenerife, varias ubicaciones ( TN01, TN02, TN03, TN04, TN05 , TN06 y TN07).
  • Universidad de Valencia (VALE).
  • Instituto Español de Oceanografía de Vigo (VIGO).
  • Observatorio Astronómico de Yebes, Guadalajara (YEBE y YEB1).
  • Ayuntamiento de Zafra (ZFRA).
  • Agencia Estatal de Meteorología de Zaragoza (ZARA).
  • Centro de Conservación de Carreteras de Fraga, Huesca (FRAG).
  • Centro de Conservación de Carreteras de Sant Vicenç dels Horts, Barcelona (BCLN).
  • Centro de Conservación de Carreteras de Sant Juliá de Ramis, Girona (GIRO).
  • Escuela Infantil Infanta Leonor, Melilla (MELI).
  • Universidad de Logroño (RIO1).



Red de estaciones permanentes GNSS del IGN





EL SERVIDOR FTP DE DATOS GNSS

Enmarcado dentro del objetivo de proporcionar datos públicamente de todas las estaciones, el Area de Geodesia ha dispuesto un servidor FTP para el acceso público a los mismos, de tal manera que es posible descargar de la red ERGNSS datos a 1 segundo, sin duda un intervalo que satisface todas las necesidades de los usuarios de topografía y cartografía de GNSS para aplicaciones de post-proceso en relativo. Por supuesto, también se encuentran disponibles datos a otros intervalos, como 5, 15 y 30 segundos (estos últimos en ficheros horarios o diarios).

La dirección del servidor es ftp://ftp.geodesia.ign.es. Los datos tienen la doble compresión que se utiliza con datos GNSS: una normal y otra denominada Hatanaka. En la carpeta “utilidades” se encuentran los diferentes compresores y descompresores que se utilizan para los datos (en Linux y Windows).

Así por ejemplo, para descomprimir a RINEX el archivo ALAC0590.05d.Z, después de hacer la primera descompresión normal, el archivo quedaría con el nombre ALAC0590.05d, y con la utilidad CRX2RNX habría que ejecutar en una ventana de DOS: “CRX2RNX ALAC0590.05d”, con lo que se descomprimiría y el archivo RINEX finalmente sería ALAC0590.05O.

En la carpeta “ERGNSS” se encuentran los archivos de datos y de navegación en diferentes intervalos de grabación:

  • Diarios a 30 segundos.
  • Horarios a 30 segundos.
  • Horarios a 15 segundos.
  • Horarios a 5 segundos.
  • Horarios a 1 segundo.



Fig. 2. Estructura del servidor FTP.



Dentro de “ERGNSS”, la ejecución de las utilidades “CHECK_daily” y "CHECK_hourly" permiten comprobar en tiempo real la existencia o no de ficheros diarios y horarios respectivamente de todas las estaciones.


Fig. 3. Utilidad CHECK_hourly.



También en ERGNSS el fichero “Coordenadas ERGNSS.pdf” muestra las coordenadas de todas las estaciones en ETRS89 (geocéntricas, geográficas y UTM). El cálculo de coordenadas se ha realizado mediante la obtención de una solución anual combinada de soluciones semanales de datos de todo el año 2007 y constriñendo a estaciones europeas cercanas calificadas como "core IGS". De esta combinación se han obtenido repetibilidades medias de soluciones semanales en coordenadas de 1 mm en planimetría y de 2,5 mm en altimetría.

El acceso a los datos tambien puede realizarse a través de la utilidad "Datos GNSS" del Programa de Aplicaciones Geodésicas (PAG). Esta utilidad permite descargar datos GNSS de la red de estaciones permanentes del Instituto Geográfico Nacional. Para ello es necesario estar conectado a internet y seleccionar en un calendario el día requerido, el tipo de datos (horarios a 1, 5, 15 o 30 segundos de intervalo de toma de datos o diarios a 30 segundos) y las estaciones de las que se desean los datos en un mapa. Se puede hacer un chequeo previo de los datos para comprobar su disponibilidad.

La utilidad se puede descargar del servidor FTP, carpeta "utilidades/PAG":


"Datos GNSS" del Programa de Aplicaciones Geodésicas (PAG)



EL IGN, CENTRO LOCAL DE ANÁLISIS DE EUREF

Asimismo el IGN es Centro de Análisis Local de EUREF (acrónimo IGE) desde septiembre de 2001, de tal forma que procesa una red continental formada por unas 50 estaciones en España, Portugal, Marruecos, Francia, Italia y Gran Bretaña, proporcionando semanalmente una solución que se integra en la solución global combinada de EUREF para definición y mantenimiento del sistema ETRS89.

El procesamiento continuo de la red se hace con BERNESE 5.0, obteniendo una solución constreñida a la estación YEBE en ITRF00 (época de observación). También se obtienen varios tipos de series temporales (ITRF00, ETRS89, Helmert, mejoradas) para la monitorización de los emplazamientos y la obtención de vectores de velocidad y aplicaciones geodinámicas. También se obtiene una estimación en todas las estaciones de los ZPD`s (zenith path delays) para un proyecto especial de EUREF.

El proceso de cálculo está automatizado a través de la herramienta BPE (Bernese Processing Engine) y scripts en entorno LINUX SuSe.



EL PROYECTO EUREF-IP EN LA RED ERGNSS

Con el incremento de capacidad de transmisión de internet se han desarrollado aplicaciones para la transmisión continua de datos sobre IP. Las aplicaciones DGPS sobre internet aunque requieren un flujo continuo de datos no necesitan un ancho de banda exageradamente grande. La subcomisión EUREF de la Asociación Internacional de Geodesia ha puesto en marcha un proyecto denominado EUREF-IP que contempla la transmisión de datos brutos GPS así como correcciones diferenciales de código y fase en formato RTCM.

La recepción de correcciones diferenciales se realiza a través de cualquier equipo que disponga de acceso a internet: ordenador, PDA con GPRS, UMTS, etc. y el ancho de banda requerido para aplicaciones de código se cifra en unos 50 bytes/s mientras que en fase (RTK) unos 500 bytes/s. Si tenemos en cuenta que las aplicaciones usuales de teleconferencia o Internet-Radio necesitan unos 5- 20Kbit/s estamos hablando de un ancho de banda para aplicaciones GPS relativamente pequeño.

El esquema de transmisión es el siguiente: Un PC servidor conectado a un GPS, o directamente el receptor si dispone de tarjeta Ethernet, envía los mensajes RTCM en formato nativo, sin compresión alguna, hacia un "caster" situado en la sede central del Instituto Geográfico Nacional en Madrid. Un usuario, con una aplicación cliente y con conexión a internet se conecta a este servidor y escoge la estación de la que desea recibir las correcciones diferenciales. Las correcciones las proporciona al GPS por medio de un puerto serie estándar o bluetooth si dispone de él y de esta manera se obtienen las posiciones corregidas.

Actualmente se puede acceder a las correcciones diferenciales DGPS+RTK de todas las estaciones del Instituto Geográfico Nacional a través del caster de correcciones diferenciales http://ergnss-ip.ign.es y con los clientes del protocolo NTRIP a través de la dirección “193.144.251.13” por los puertos 80 y 2101.

Para tener acceso a los datos como cliente, hay que rellenar el formulario de registro que aparece en el servidor FTP, carpeta "documentos" y enviarlo a buzon-geodesia@fomento.es. Una vez recibida la petición y en un breve espacio de tiempo se recibe via e-mail el usuario y clave personal para acceso a las correcciones diferenciales.

También se puede participar como suministrador de correcciones diferenciales de una estacion permanente, rellenando el formulario de registro que aparece en el FTP, carpeta "documentos" y enviarlo a buzon-geodesia@fomento.es. Una vez recibida la petición se recibe vía e-mail las instrucciones para enviar los datos al servidor de correcciones diferenciales.




AGRADECIMIENTOS

Agradecemos su colaboración a todas aquellas instituciones públicas y personas de contacto externas al IGN que desinteresadamente colaboran en la instalación y mantenimiento de la red de Estaciones Permanentes: Universidad de Valencia, Instituto Espa&ntile;ol de Oceanografía de Mallorca y Vigo, Escuela de Ing. Caminos, Canales y Puertos de Santander (Univ. Cantabria), Universidad de Extremadura en Cáceres, Observatorio Astronómico Roque de los Muchachos, Autoridad Portuaria de Ceuta, Universidad de Huelva, Universidad de Córdoba, Universidad de Castilla-La Mancha en Albacete, Agencia Estatal de Meteorología, Ayuntamientos de Aranda de Duero y Zafra, Puertos del Estado, Aeródromo de Santa Cilia-Los Pirineos, Escuela Politécnica de Lugo y Sociedad Española de Estudios para la Comunicación fija a través del Estrecho de Gibraltar (SECEG), Centros de Conservación de Carreteras del Ministerio de Fomento en Fraga, Sant Vicenç dels Horts y Sant Juliá de Ramis, Universidad de Logroño y Gobierno de la Ciudad Autónoma de Melilla.

Para cualquier consulta sobre los servicios de geodesia que presta el Instituto Geográfico Nacional y la Red de Estaciones Permanentes GNSS, el contacto es buzon-geodesia@fomento.es.



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