La Ciencia de la Topografía.

Rigoberto A. Moreno Vázquez

En muchas de las ocasiones nos llega la interrogante o simplemente nos hacen la pregunta, ¿La Topografía es una ciencia?, algo que posiblemente nos pueda parecer extraño, ya que de manera coloquial vemos a las y los compañeras(os) que ejecutan acciones topográficas y que en los proyectos de construcción u obra civil, la mayoría de las veces el profesional encargado de realizar las actividades topográficas lo llaman: «El Topo» o «El Topógrafo», incluso en algunas ocasiones nombrado con un pequeño menosprecio, sin darse cuenta o por poco conocimiento de la gran importancia que tiene la topografía no solo en las obras civiles, si no en el desarrollo de la sociedad, pueda que las personas esten acostumbrada a ver a una persona que hace ciencia con una bata de laboratorio y no con un equipo topográfico por las calles.

En mi labor como catedrático, trato siempre de compartir con los futuros colegas, la importancia de nuestra profesión, el que porten con gran orgullo la topografía, por lo cual me di a la tarea de realizar este pequeño escrito donde comento un poco de como la topografía es una ciencia.

La Filosofía que reflexiona sobre la esencia, las propiedades, las causas y los efectos de las cosas naturales, especialmente sobre el hombre y el universo, formula un sistema filosófico como un conjunto sistemático de los razonamientos expuestos por un pensador o un grupo de personas que el objeto es buscar o establecer de manera racional los principios más generales que organizan y orientan el conocimiento de la realidad.

La filosofía se establece en tres aéreas más representativas como lo son:

*Filosofía Analítica

Corriente filosófica, de tradición anglosajona, que destaca la importancia del lenguaje, de su verificabilidad y precisión en el análisis de las proposiciones filosóficas.

*Filosofía Moral

Trata de la bondad o malicia de las acciones humanas.

*Filosofía Natural

Investiga las leyes de la naturaleza.

Desde hace mucho tiempo la filosofía se ha encargado del cuestionamiento de lo que es o no es ciencia. Principalmente en la teoría de la ciencia, en la cual se abordan los siguientes cuestionamientos: ¿Qué tareas tiene la ciencia?, ¿Cuáles métodos puede utilizar y cuáles no?, ¿Qué es lo que está permitido en la ciencia? ¿Cómo se define la ciencia?, etc.

Es la filosofía la que nos ayuda a definir lo que es ciencia, misma que según la RAE nos dice, se entiende como “Ciencia”, al Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales con capacidad predictiva y comprobables experimentalmente.

De la gran cantidad de actividades que desarrollamos en la topografía, el enfoque principal se halla en la actividad científica y la presentación de los resultados. La división teóricamente muy simple, de afirmación científica y no científica, en la práctica a menudo es difícil de realizar.

KORNMEIER 2007, distingue tres significados de ciencia, los cuales son:

Figura 1: Significado de ciencia según KORNMEIER, 2007

Diferentes Objetivos en la Ciencia

Según ABLER et al. En 1972, formula la ciencia en cuatro partes como pirámide jerárquica:

1.- La mayor parte de los científicos a sí mismo se denominan prácticos. Ya durante su carrera han conocido un gran espectro de métodos con cuya ayuda solucionan problemas. El médico, por ejemplo, luego de su carrera universitaria sabe cómo extirpar un apéndice, el geógrafo es capaz de comprobar el impacto ambiental de medidas modificables del espacio. En general, ambos no se ocupan de desarrollar nuevos método para la operación o para el examen de impacto ambiental.

2.- Son los llamados Metodólogos que debaten sobre nuevos métodos científicos. El personal académico a menudo cuenta bajo este grupo. Están liberados de la presión de solucionar problemas actuales urgentes y pueden utilizar una gran parte de su tiempo para desarrollar o experimentar nuevas técnicas. También pensar proposiciones de mejora para las prácticas cuenta entre sus tareas. Para emplear un ejemplo de la geografía: Los cartógrafos producen mapas, que sirven para el almacenamiento de informaciones espaciales. En cambio, los metodólogos cartográficos se ocupan con métodos nuevos, más racionales o mejores para el almacenamiento de la información espacial. Con la introducción de la cartografía digital y los sistemas de información geográfica, estamos viviendo de muy cerca, desde hace un tiempo tal avance metodológico y los dolores de parto que lo acompañan. Hasta la integración de los nuevos métodos en la práctica, naturalmente tiene que pasar un tiempo. A través de ellos, no obstante los metodólogos no se vuelven prácticos, sino parten hacia nuevos horizontes.

3.- Aquellos científicos que todavía no se complacen con novedades metodológicas, avanzan un paso más – el pensar sobre la estructura de los sistemas lógicos, en los cuales se mueven sus colegas, se halla aún más alejado de los problemas actuales. De este tipo, por disciplina no existen muchos. Estos llamados metateóricos piensan de modo muy teórico y abstracto. Otra vez, nombrando un ejemplo: Este tipo de científico, por ejemplo, constata que los conocimientos marxistas se basan en otro tipo de comprensión de sociedad que los conocimientos de la ciencia burguesa, u observan que la interpretación de poemas incluye la personalidad del científico de otra manera que la investigación experimental de la ciencia natural.

4.- En el último nivel se encuentran los filósofos. Ocupan su tiempo para pensar en problemas abstractos de naturaleza universal para todas las ciencias – finalmente, tal vez hasta sobre la significatividad de la actividad científica.

En todos los niveles de la pirámide científica se crean soluciones para problemas – soluciones para problemas prácticos, metódicos y teóricos en el nivel de la metateoría o problemas generales para la ciencia entera.

Figura 2: Pirámide de la ciencia según ABLER et al., 1972

La Topografía: separada de las cuestiones técnicas de recolección y localización física de datos, bancos de datos y formatos de intercambio, absolutamente puede ser denominada una ciencia teórica,  que describe y delinea detalladamente la superficie de una fracción de la superficie de la tierra, así como estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie terrestre, con sus formas y detalles; tanto naturales como artificiales. Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de la ciencia de la Geodesia para áreas mayores.

Para eso se utiliza un sistema de coordenadas tridimensional, siendo la X y la Y competencia de la planimetría, y la Z de la altimetría.

Los mapas topográficos representados como un grafico, no es más que una modelación matemática donde se aplica el método científico  para representar el terreno utilizan el sistema de representación de planos acotados, mostrando la elevación del terreno utilizando líneas que conectan los puntos con la misma cota respecto de un plano de referencia, denominadas curvas de nivel, en cuyo caso se dice que el mapa es hipsográfico. Dicho plano de referencia puede ser tanto elipsoidal como gravimétrico.

Su definición etimológica es Del griego antiguo τοπογραφία (topographia), compuesto de τόπος (topos, «lugar«) y γράφω (graphō, «describir«).

A su vez identificada como el arte y ciencia de la observación, descripción precisa y representación gráfica de la superficie de los territorios o terrenos, esta ciencia de manera coloquial se le relaciona con profesiones homologas y hermanas como los son: Agrimensura, Cartografía, Geografía, Geodesia y actualmente al termino Geomática, todas ellas relacionadas como aporte, desarrollo y aplicación de la información geoespacial.

La topografía es una ciencia geométrica aplicada a la descripción de la realidad física inmóvil circundante. Es plasmar en un plano topográfico la realidad vista en campo, en el ámbito rural o natural, de la superficie terrestre; en el ámbito urbano, es la descripción de los hechos existentes en un lugar determinado: muros, edificios, calles, entre otros.

Se puede dividir el trabajo topográfico como dos actividades congruentes: llevar «el terreno al gabinete» (mediante la medición de puntos o revelamiento, su archivo en el instrumental electrónico y luego su edición en la computadora) y llevar «el gabinete al terreno» (mediante el replanteo por el camino inverso, desde un proyecto en la computadora a la ubicación del mismo mediante puntos sobre el terreno). Los puntos relevados o replanteados tienen un valor tridimensional; es decir, se determina la ubicación de cada punto en el plano horizontal (de dos dimensiones, norte y este) y en altura (tercera dimensión).

Considerando que para referirnos a un sistema de alturas, solo se pueden emplear de dos maneras. Altura geodésica o también conocida como altura elipsoidal, altura geoidal, también conocida como altura gravimétrica, la primera altura tiene su origen al modelo matemático del elipsoide en revolución y la segunda altura depende de un modelo basado en mediciones de gravedad con aparatos de alta precisión, que también existen modelos de gravedad basados en los niveles del mar físicos, conocidos como «modelos híbridos».

La topografía no solo se limita a realizar los levantamientos de campo en terreno sino que posee componentes de edición y redacción cartográfica, para que al confeccionar un plano o mapa se pueda entender el fonema representado a través del empleo de símbolos convencionales y estándares, previamente normados para la representación de los objetos naturales y antrópicos en los mapas o cartas topográficas. Así como aporta a la geomática e información geoespacial, por lo cual se puede determinar que la ciencia de la topografía es elemental para la aplicación geoespacial.

En la aplicación y desarrollo de la Topografía aplicamos el método científico, donde los términos centrales son:

  • Definición
  • Tesis
  • Hipótesis
  • Teoría
  • Modelo
  • Empirismo

Una palabra se vuelve término cuando se relaciona con contenidos de imaginación más o menos universalmente aceptados. La aclaración del contenido y la delimitación de los términos se efectúa a través de definiciones.

Comencemos por lo tanto con la definición de “definición”: En una definición se fijan exactamente los significados y los modos de uso de una expresión lingüística. Al tomar definiciones de otros, es indispensable citar el autor de la definición correspondiente. Mediante una definición se posibilita una afirmación exacta, por lo tanto se contrarresta a los malentendidos. A menudo, en las definiciones se trata de acuerdos que se hacen entre y se formulan por expertos de la disciplina. En las obras estándar de consulta (universales, por ejemplo o específicamente disciplinarios) es posible encontrar definiciones acerca de una multitud de términos. Correspondiente al objetivo habrá que entrar en detalle con literatura avanzada acerca del tema. Las definiciones siempre están formuladas por humanos, es decir que – dependiendo del autor – saldrán a la luz diferentes perspectivas. Las definiciones por lo tanto no pueden ser verdaderas o falsas, sino solamente útiles o inútiles para un cierto objetivo.

Una Tesis puede ser comprendida como una especulación que no tiene que corresponder a criterios exactos, como afirmación, cuya justificación está en cuestión. Una tesis tiene que:

  • Ser comprobada respecto a su «verdad“, o mediante el estado del conocimiento (literatura) o mediante trabajo empírico
  • Ofrecer hechos comprobables (no: “Existe la vida en el nirvana”)
  • Ser desmentible en su principio

Las tesis no deben contener errores lógicos (contradicciones o tautologías; no: «El cambio climático se debe al cambio del clima.”).

Las hipótesis comparativamente a las tesis generales están sujetas a exigencias más estrictas, más que todo están ligadas más estrechamente con un proceso de investigación empírica. En la formulación de una hipótesis hay que tener en cuenta los siguientes criterios, según ATTESLANDER, 2000:

  • Una hipótesis es una afirmación, ninguna pregunta, ninguna orden.
    • La afirmación es libre de contradicción.
    • Las hipótesis tienen que ser comprobables, la afirmación es refutable.
    • No se debe tratar de casos singulares posibles de generalizar.

Como hipótesis de trabajo, las hipótesis dirigen el procedimiento en proyectos de investigación y por lo tanto la obtención de conocimientos científicos. A menudo, las hipótesis son formuladas en forma de:

  • Relaciones condicionales (si – entonces) o
  • Relaciones proporcionales (tanto – cuanto)

(por ejemplo, si los precios del transporte público suben, entonces menos estudiantes utilizarán los transportes urbanos.)

Las hipótesis son la base para las teorías científicas, las teorías se ordenan por encima de las hipótesis. En las ciencias naturales, las teorías abarcan “descripciones exactas, empíricamente comprobables de los estados del mundo físico” (WERLEN, 2000). En cambio, en las ciencias sociales se debe proporcionar una perspectiva de observación para el mundo social, similar a unos lentes, a través de los cuales se mira al mundo.

Básicamente, las teorías jamás pueden ser definitivamente verificadas, pero en todos casos siempre pueden ser refutadas. Las hipótesis sirven para el resumen, la descripción, la coordinación, la explicación, y el pronóstico de fenómenos.

Los modelos sirven para la representación simplificada de hechos, relaciones e interacciones. Dependiendo del objetivo, los pensamientos teóricos se copian de manera en lo posible parecida a la realidad (pero no necesariamente naturalista). Los modelos proporcionan informaciones sobre cómo se comporta algo bajo ciertas condiciones, los procesos del pasado de este modo también pueden ser llevados al futuro. Correspondiente a la problemática a resolver hay que considerar parámetros (condiciones) que cambian.

En general, un modelo es un arreglo entre:

  • simplicidad
  • claridad
  • utilidad

Cuando los conocimientos se pueden obtener por observación, experiencia o experimentos, se habla de empirismo. La investigación empírica hace el intento de comprobar y ampliar el cúmulo de conocimientos en base de observaciones científicas (mire WERLEN, 2000). Existen diferentes enfoques metateóricos en los que se puede sostener la investigación empírica.

En el nivel metateórico son desarrollados las soluciones de problemas y los métodos para las diferentes disciplinas. En esto, se emplean las siguientes teorías:

  • Inducción
  • Deducción
  • Círculo hermenéutico

Todos estos tres enfoques, según contenido de la investigación tienen su justificación de existir. Por dentro de un proceso de investigación pueden completarse o también reemplazarse mutuamente.

La obtención de conocimientos inductiva se puede comparar con un mosaico. Piedra por piedra, desde las observaciones singulares se desarrolla una imagen total (una teoría). El principio lógico de la inducción puede ser ilustrado con el siguiente ejemplo: Todos los cisnes observados hasta ahora tienen los cuellos blancos, por lo tanto todos  los cisnes son de cuello blanco. Al final de la serie de observaciones se halla una conclusión de las observaciones singulares a la población, se encuentra el resultado total de la investigación en forma de una síntesis.

La investigación deductiva pone un problema (una teoría, una pregunta o una tarea a realizar) en el principio del proceso de investigación. En continuación se desarrollan respuestas provisorias para la pregunta, cuya validez se comprueba en el transcurso de la investigación. El intento de respuesta por lo tanto se examina tanto tiempo hasta que ya no se logre una refutación. Recién cuando este es el caso, una hipótesis puede valer como teoría actualmente válida (hasta que alguien logre una refutación). Al contrario de la investigación inductiva, aquí se concluye del caso universal al caso individual.

Hermenéutica.

Figura 3: Esquema del círculo hermenéutico según BORSDORF, 2007.

El círculo hermenéutico (de griego ἑρμηνεύω [hermēneúō]: «comentar, explicar, traducir») describe la comprensión de hechos que lleva, partiendo de ciertas precondiciones (conocimientos previos y presuposiciones, opiniones de valores, esquemas de términos, etc.) del investigador, sobre diferentes nuevas preguntas, fuentes y conocimientos hasta la comprensión más profunda. En el caso ideal, el conocimiento en que se basa permanece igual, pero éste absolutamente puede cambiar en el transcurso del proceso. Tal enfoque es muy común en las Letras, donde se procede de este modo en investigaciones históricas o en forma de interpretación de textos.

Conclusión:

Los objetos de la Topografía como ciencia, se definen en lo comentado anteriormente, ya que se formula un método científico para las actividades desarrolladas y aplicadas a la topografía, la ciencia no crea hechos definitivos, con base a las metodologías científicas, la evolución es constante, claro se ve en el desarrollo de equipos topográficos, métodos de recolección, así como plataformas de análisis, edición y administración de información geográfica. Para todo trabajo científico la base principal es el debate científico.

La ciencia de la topografía, se establece y se justifica por la aplicación del método científico, la formulación de una hipótesis, el desarrollo y comprobación de los resultados.

Literatura empleada.

ABLER R. et al. (1972): Spatial Organisation. Englewood Cliffs: International ed. Prentice-Hall.

BAADE, J. et al. (2005): Wissenschaftlich arbeiten. Ein Leitfaden für Studierende der Geographie. Bern: Haupt UTB.

BARTELME, N., (2005): Geoinformatik. Modelle – Strukturen – Funktionen. Heidelberg: Springer.

BORSDORF, A. (2007): Geographisch denken und wissenschaftlich arbeiten. Heidelberg: Spektrum.

KORNMAIER, M. (2007): Wissenschaftstheorie und wissenschaftliches Arbeiten. Eine Einführung für Wirtschaftswissenschafter. Heidelberg: Physica-Verlag.

MAIER, G. y PALME, H. (o.J.): Einführung in das Wissenschaftliche Arbeiten. 3h3T             ttp://www.wu.ac.at/inst/iir/wissenschaftliches_arbeiten/ueberblick.html33T         [4.12.2009] PLANK, U. y ZICHE, J. (1979): Land- und Agrarsoziologie. Eine Einf. in die Soziologie des ländl. Siedlungsraumes und des Agrarbereichs. Stuttgart: Ulmer.

WERLEN, B. (2002): Handlungsorientierte Sozialgeographie. Eine neue geographische Ordnung der Dinge. En: Geographie heute 23. S. 12-15.

WYTRZENS, H.K. et al. (2009): Wissenschaftliches Arbeiten. Eine Einführung. Wien: facultas.

https://es.wiktionary.org/wiki/topograf%C3%ADa

https://www.rae.es/

COMPORTAMIENTO DEL NIVEL DEL MAR EN LA COMUNIDAD “EL FARO” EN EL MUNICIPIO DE GUAYANILLA, PUERTO RICO, DESPUES DEL SISMO DE 6.4 MW OCURRIDO EL 7 DE ENERO DE 2020

Autor: Agrimensor Héctor M. Sanabria Valentín (PR)

hsanabria@hlcmgroup.com

Co Autor: C PhD. Rigoberto A. Moreno Vázquez (MX)

rigobertoamv@gmail.com

La comunidad “El Faro” se encuentra ubicada en la latitud N17° 49ʹ 47”, longitud W66° 47ʹ 06″ en el municipio de Guayanilla, P.R., es una comunidad costera. La costa de Guayanilla tiene una longitud de 29.224km lineales equivalentes a 18.159 millas y la componen cuatro barrios costeros a saber: Boca, Indios, Rufina y Playa.

Actualmente la población del municipio de Guayanilla y de acuerdo con el censo del 2010 es de 21,581 habitantes. Tiene un área total de 64.2 millas cuadradas de esas 21.9 millas cuadradas son cuerpos de agua, dejando 42.3millas cuadradas en área de terreno. Guayanilla su nombre para el tiempo de los Tainos era “Guaynia”, también es la cuna del cacique “Agüeybaná” cuyo nombre significa “El Gran Sol”.


Figura 1 Localización de la comunidad “El Faro”

En el área que comprende los municipios de Ponce, Peñuelas, Guayanilla, Yauco, Guánica, Sabana Grande y Lajas sufrieron percance y destrucción de estructuras por los sismos (terremotos) ocurridos en esa área desde el 28 de diciembre de 2019 hasta el 7 de enero de 2020 en donde ocurrió el mayor de ellos de una magnitud 6.4Mw. En esta región o área a un siguen ocurriendo sismos hoy en día.

De acuerdo con el mapa o panel (72000 C1985J) National Flood Hazard Layer FIRMette, (Figura 2) y el Advisory Map, (Figura 3) la comunidad “El Faro” se encuentra en una zona de inundable” A” que indica que los terrenos son costeros propensos a inundación por el alza de las aguas marina.


Figura 2 National Flood Hazard Layer FIRMette

Figura 3 Advisory Map

Para determinar lo que pasó en la comunidad El Faro, en la cual las aguas marinas penetraron tierra adentro después del sismo del día 7 de enero 2020 se decidió hacer un estudio utilizando la tecnología de Percepción Remota o también conocida como Teledetección (Remote Sensing) en inglés del programa Copérnico, Sentinel-2, se utilizaron también imágenes de la Plataforma Google Earth, la imagen de desplazamientos verticales de la (publicación número 3) y la tendencia del alza de  las aguas marinas de mar Caribe (sea level trend) en el mareógrafo de La Parguera, Lajas, P.R., y por último la información obtenida en el campo utilizando GNSS en tiempo real mediante la red de base virtuales de la compañía VRS, PR, INC.

La Percepción Remota (Remote Sensing) o Teledetección puede definirse como la ciencia y arte de obtener información de un objeto analizando los datos adquiridos mediante algún dispositivo que no está en contacto físico con dicho objeto.

Copérnico es el programa de observación de la Tierra más ambicioso de la historia, diseñado para proporcionar información precisa, actualizada y de fácil acceso para mejorar la gestión del medio ambiente, comprender y mitigar los efectos del cambio climático y garantizar la seguridad a la ciudadanía.

Copérnico es el nuevo nombre para el programa de Vigilancia Mundial del Medio ambiente y la Seguridad, antes conocido como “Global Monitoring For Enviroment Security” (GMES) por sus siglas en inglés.

El Programa Copérnico en un futuro cercano (2021) espera tener 6 misiones bajo el programa Sentinel, cada misión consta de al menos dos (2) satélites por misión para asegurar el cubrimiento establecido para cada misión, generando una robusta base de datos para los servicios Copérnico. Actualmente el programa Copérnico consta de las misiones Sentinel (1,2, y 3).

La teledetección es la técnica de la observación remota esta engloba dos procesos. Por un lado, la adquisición de información de la superficie terrestre o de la atmósfera captándola radiación electromagnética emitida o reflejada por éstas. Para ello utiliza normalmente sensores montados sobre satélites que obtienen imágenes en varias zonas del espectro electromagnético, que son visible, el ultravioleta, el infrarrojo o las microondas.

En segundo lugar, la información obtenida es trasmitida a centros terrestres, donde se almacena para posteriormente interpretarla y usarla. En función de la manera en la que cada cubierta terrestre (vegetación, agua, suelo urbano, suelo desnudo, etc.) refleje la luz solar en cada canal del espectro electromagnético, podremos, por ejemplo, clasificar los usos de suelos, o saber qué tipo de vegetación predomina en una zona determinada.

En este análisis se va a usar el Sentinel 2 este provee imágenes ópticas de resolución espacial a 10 m para servicios terrestres (por ejemplo, monitorización de la vegetación, suelo, zonas acuáticas interiores, ríos, lagos y regiones costeras).

Metodología Empleada En El Primer Análisis

El satélite Sentinel 2 del programa Copernico, las imágenes son proporcionadas por los “gemelos” Sentinel 2A y 2B, con una resolución de 10 metros en el visible y disponible para descarga gratuita. Con sus 13 bandas de trabajo se puede realizar filtros a color natural y falso color o componer índices espectrales a máxima resolución. La plataforma “Copernicus Open Access Hub” es el lugar para descargar las imágenes y herramientas gratuitas como el programa SNAP el cual permite procesar las bandas. Cada una de las imágenes tomadas muestra un barrido de hasta 290 kilómetros de anchura.

Cada satélite Sentinel 2 lleva un sensor “Multi-espectral Image” (MSI) por sus siglas en ingles con 13 bandas espectrales situadas entre la región espectral de visible hasta el infrarrojo de onda corta: con cuatro bandas de 10m de resolución espacial, seis bandas de 20m y tres bandas de 60m y una anchura de barrido de 290 km como indicáramos en el párrafo anterior. El S2 incorpora tres nuevas bandas en la región del red-edge que mejora la configuración del sensor para estudio de aguas y vegetación (Delegido et al;2011). Aunque está previsto que S2 proporcione productos de alto nivel (Nivel 2b/3), actualmente los datos S2 disponibles son un producto de radiancia en el techo de la atmósfera, formado por un conjunto de grillas (granules) contiguas de 100 km2,  correspondientes al nivel 1c. Para el procesado de los datos 1c se utiliza el software Sen2Cor (Sentinel 2 Corrections), basado en un conjunto de técnicas para la corrección atmosférica y un módulo de clasificación de escena (ESA,2016b). El resultado es un producto de reflectividades en superficie correspondientes al nivel 2a.

Para hacer el análisis espectral del satélite Sentinel 2 se seleccionaron el día 11 de diciembre de 2019 en donde no había ocurrido el sismo (terremoto) y el día 20 de enero de 2020 que es después del terremoto. Ver imágenes 4 y 5).


 Imagen 4 Zona de estudio Composición Infrarrojo

El análisis espectral para este estudio está basado en el infrarrojo, la cual se necesita en combinaciones RGB.

Rojo = Banda 8 Near infrared

Verde= Banda 4 Red

Azul= Banda 3 Green

Infrarrojo

Esta combinación de bandas tiene buena sensibilidad a la vegetación verde (la cual aparecerá representada en una tonalidad roja) debido a la alta reflectividad en el infrarrojo y la baja en el visible, representa de forma clara caminos y masas de agua. Además, muestra bosques coníferos con un rojo más oscuro mientras que los bosques caducifolios lo hacen con un rojo más claro.

Las tonalidades más habituales en una composición en falso color son:

  1. Rojo, indica una vegetación sana y bien desarrollada.
  2. Rosa, áreas vegetales menos densa o con vegetación menos desarrollada.
  3. Blanco, áreas con escasa o nula vegetación.
  4. Azul oscuro o negro indica la presencia de agua.
  5. Marrón, vegetación arbustiva muy variable.
  6. Beig-dorado, zonas de transición, prados secos asociados a matorral ralo.

Imagen 5 Zona de estudio Composición Infrarrojo

En esta imagen en el recuadro inferior derecho podemos contar tres (3) pixeles de 10 m cada uno lo que indica que son treinta (30) metros de penetración de las aguas marinas tierra adentro en La comunidad El Faro.

Metodología Empleada En El Segundo Análisis

En este análisis se utilizaron dos (6, 7) imágenes de Google Earth Pro la primera de ellas de fechada 10 de octubre de 2019 antes del sismo y la segunda de fecha agosto de 2020, la latitud y longitud de la orilla en la primera fecha son las siguientes:17°59’43.16000” N, 66°47’07.0000” W.

La segunda imagen con fecha agosto 2020 la latitud y longitud de la orilla después del terremoto son las siguientes: 17°59’42.44000”N, 66°47’.06.99000” W.


Imagen 6 Zona de estudio

Imagen 7 Zona de estudio

Imagen 7-A Identificación de las diferentes ubicaciones del nivel del mar

La distancia entre las dos imágenes identificadas con un PIN en amarillo y cuyas latitudes y longitudes se indicaron el párrafo anterior es de 30.4m. para calcular la misma se utilizó la herramienta geodésica “inverse” del NGS que se encuentra en la siguiente dirección: https://www.ngs.noaa.gov/cgi-bin/Inv_Fwd/inverse3.prl.

Metodología Empleada en El Tercer Análisis

En este vamos a utilizar la imagen (10) de mi publicación anterior de título: LOS EFECTOS DEL SISMO EN LA INFRAESTRUCTURA GEODESICA DE PUERTO RICO, OCURRIDOS EN LA ZONA SUROESTE DE LA ISLA.

Esta imagen nos indica los desplazamientos verticales en el área de estudio para la publicación mencionada, el punto de interés es el “Tidal” BM 975 8053 D, PID DO1339 este por motivos del sismo tuvo una Subducción de 0.261m, ver imagen 8.


Imagen 8 Identificación de desplazamientos

A este desplazamiento vertical hay que hacerle dos correcciones una de ellas es por el alza de las aguas marinas por motivos del cambio climático, el deshiele de los casquetes polares conocido en inglés como “Sea Level Trend”, esta tendencia en el mareógrafo de Isla Magüeyes es de 1.89mm/y. Los mareógrafos existentes en Puerto Rico se ilustran en la imagen número 9 y la tendencia del alza en las aguas marinas en la imagen número 10.


Imagen 9

Imagen 10

El mareógrafo de la Isla Magüeyes es el de más antigüedad en Puerto Rico, este data de los años 1955, del último ciclo metonico o ciclo cronal lunar enero 1983 a diciembre de 2001, lo que indica que son diecinueve (19) años. De esa fecha hasta el mes de junio de 2020 han transcurrido 19.5 años, si multiplicamos la tendencia en el alza de las aguas marinas que es 1.89mm/y por los 19.5 años nos da 0.0370m. El (NMML) “Nivel Medio del Mar Local”, en este mareógrafo es de 0.101m, pero el PRVD02 en dicho mareógrafo es 0.085m. Ver imagen 11


Imagen 11

El BM mareal 975 8053D, PID DO1339 tiene un desplazamiento vertical de 0.261m, que sumados a la tendencia del alza del agua marina (0.037) más la corrección de la diferencia entre el NMML y el PRVD02 que es de 0.016m, está la sumo a la tendencia del alza de las aguas marinas y es de 0.053m., aplicando las correcciones al desplazamiento vertical nos da 0.314m, asumiendo un metro (1m) de penetración tierra adentro por cada cm. De alza de aguas marinas, nos daría una penetración de 31.4m.

Metodología Empleada en cuarto (4) y Ultimo Análisis

La manera más exacta es la medida física o sea la muestra de campo. El día 4 y 7 de septiembre del 2020, el Sr. Juan Pablo Galarza Flores natural de Guayanilla, P.R., quien tiene un bachillerato en agrimensura de la UPPR., fue a la comunidad el Faro a medir físicamente en donde estaba la orilla antes del sismo y en donde se encuentra esta después del evento sísmico del 7 de enero de 2020.

El Sr. Juan Pablo Galarza Flores tiene un amigo que ha vivido toda su vida en dicha comunidad el Sr. Anthony Espada Figueroa quien sabe en donde estaba la orilla ya que en ella había un tubo en PVC. Se consiguieron fotos que muestran en donde estaba la orilla antes del suceso. Ver imagen número 12.


Imagen 12 Identificación física de la zona de estudio

Para localizar la orilla antes del sismo y después del sismo se utilizó una unidad receptora de GNSS marca Trimble Modelo R8S y la Red de Bases Virtuales de la compañía VRS System P.R., Inc., en la orilla antes del sismo se tomaron dos (2) archivos de cinco (5) segundo ya que el lugar no era propio para observar por más tiempo. Ver imagen número 13.


Imagen 13 Identificación física de la zona de estudio

En la próxima imagen es como está la orilla de la costa actualmente, ver imagen número 14


Imagen 14 Identificación física de la zona de estudio

En la costa actual se localizó un archivo de tres (3) minutos o 180 épocas. Ver imagen número 15.


Imagen 15 Identificación física de la zona de estudio

Las coordenadas para ambos puntos están en la tabla de la página siguiente.

COORDENADAS DE LA ORILLA ANTES Y DESPUES DEL SISMO

PuntoNorteEsteDistancia m.Descripción
1217964.184162754.388 Orilla Antes
2217992.712162737.82432.99Orilla Actual

Análisis de las tres primeras metodologías utilizadas para determinar cuánto penetraron las aguas marinas en la comunidad El Faro Guayanilla, P.R., después del sismo del 7 de enero del corriente año.
METODODISTANCIA mCOMENTARIO
Imagen espectral30.0Sentinel 2, 3pixeles de 10m
Google Earth Pro30.4Posiciones Estimadas
Desplazamiento vertical31.4BM., PID DO1339

El promedio de los tres métodos es 30.6m mientras que el método directo medido en el campo y de acuerdo con lo indicado por el Sr. Anthony Espada Figueroa en donde era la orilla antes del sismo por los escombros (debris) localizada físicamente y la orilla actual la distancia es 32.99m.

Conclusión:

Los tres métodos primeros utilizados son excelentes para tener una idea de cuanto penetraron las aguas marinas en la comunidad El Faro y en cualquier otro lugar que necesitemos hacer un estudio preliminar, definitivamente la medida física es el método para utilizarse y tener una medida más exacta.

Bibliografía:

  1. Gis & Beers  www.gisandbeers.com/lo-deberias-saber-imagenes-sentinel-2/
  2. Herramientas geodésicas del NGS. https://www.ngs.noaa.gov/cgi-bin/Inv_Fwd/inverse3.prl.
  3. Center for Operational Oceanographic Products and Services. https://www.tidesandcurrents.noaa.gov/
  4. Junta de Planificación de P.R., http://jp.pr.gov/

Contribución y Agradecimientos los colegas y otras personas que me ayudaron y contribuyeron para que este estudio de cuanto fue la penetración de las aguas marinas en la comunidad El Faro, Guayanilla, P.R., fuera posible.

  1. Luis A. Maldonado Pérez, PS, MGST
  2. Juan Pablo Galarza Flores, BSA.
  3. Anthony Espada Figueroa
  4. Michael P. Michalski, Oceanography, Center for Operational Oceanographic Products and Services, Silver Spring, Maryland.

LOS EFECTOS DEL SISMO EN LA INFRAESTRUCTURA GEODESICA DE PUERTO RICO, OCURRIDOS EN LA ZONA SUROESTE DE LA ISLA.

Autor:  Héctor M. Sanabria Valentín

hsanabria@hlcmgroup.com

Co Autor: Rigoberto Alejandro Moreno Vázquez

rigobertoamv@gmail.com

En Puerto Rico, la infraestructura geodésica ésta compuesta por una Red activa de bases GNSS que operan 24/7, estas se les conoce como CORS por sus siglas en inglés, Continuously Operating Reference Station. Los CORS con los que cuenta dicha infraestructura son los siguientes: PRHL, PRAR, PRJC, MAYZ, PRLT, PRMI, PRGY, P780, MIPR, PRN4, PRLP, PRFJ y CUPR, mismos que se encuentran expuestos en la siguiente imagen 01.


Imagen 01
Ubicación de los CORS en Puerto Rico.
Fuente: https://www.ngs.noaa.gov/CORS_Map/

Los otros dos componentes, son los controles pasivos o sea las marcas que están localizadas sobre la superficie terrestre, estas pueden tener posición horizontal solamente o pueden ser referencias de Nivel (RN) o BMS por sus siglas en inglés imagen 02.

La red de controles verticales en Puerto Rico está compuesta por un total de 678 RN distribuidas de la siguiente forma 618 en la isla grande, 34 en la isla municipio de Vieques, 17 en la Isla municipio de Culebra y 9 en la Isla protegida de Mona ver la imagen 03.


Imagen 02
Red de controle Verticales PRVD02

De la totalidad de la red de controles verticales (678BMS) del datum PRVD02, se observaron para el desarrollo del modelo geoidal hibrido un total de 121 BMS de estos se rechazaron 14 utilizándose para el desarrollo del modelo geoidal hibrido 2018 (107).


Imagen 03
Red de controles verticales en Puerto Rico observados por GNSS utilizados en el nuevo modelo geoidal 2018
Fuente: https://www.ngs.noaa.gov/opusmap/

QUE SON LOS TERREMOTOS O SISMOS

Son movimientos bruscos de la corteza terrestre. Los sismos o terremotos se producen por liberación de energía, idealmente en un punto. El desplazamiento relativo de dos bloques se da en un plano de falla. El punto, hipocentro (3D) o epicentro (2D en superficie) representa la posición central de ese plano de falla. Esta energía se transmite por el interior de la tierra de forma ondulatoria ondas P o primaria y ondas S o secundaria y también las ondas de cuerpo o superficie como las ondas Love y Rayleigh.  La interacción de estas ondas con la superficie terrestre produce las ondas L, causante de los daños sísmicos. El registro gráfico de los terremotos se realiza mediante aparatos o instrumentos llamados sismógrafos. La intensidad de los terremotos se mide de acuerdo con la escala de Mercalli Modificada (MM) en el Caribe. La antigua escala de magnitud conocida como Richter, mide el terremoto por su tamaño, basado en la energía liberada. Esta escala fue ideada por el japonés Wadati en 1931; pero la escala mantiene su nombre en honor al norteamericano Charles F. Richter, quien desarrolló el concepto en 1935 en el Estado de California. Se diferencia de la escala Mercalli Modificada, en que ésta interpreta la intensidad basada en las instalaciones humanas dañadas por el terremoto mientras que la Richter mide la energía liberada por el movimiento telúrico.


Imagen 04
Mostrando la Falla el Hipocentro, Epicentro y las ondas Sísmicas

Los terremotos son causados directa o indirectamente por movimientos de las placas tectónicas o por fallamientos tectónicos. Las placas tectónicas se mueven por corrientes de convección que son generadas en el manto de la Tierra. El magma contenido en el manto está en estado fundido o semifundido y se le considera líquido. En superficie su enfriamiento forma las placas tectónicas que si tienen estado sólido.  De una manera similar al famoso experimento de la “Gota de Brea” que se ha estado llevando a cabo en la Universidad de Queensland desde 1972. En el manto de la Tierra, las corrientes de convección son generadas por cambios en la temperatura y densidad. El material más caliente en la parte inferior del manto asciende y el más frio desciende generando cambios constantes por la circulación del material.

QUÉ SON LAS PLACAS TECTONICAS

Las placas tectónicas son enormes pedazos de corteza en la parte superior rígida del manto, que encajan en sus bordes y cubren la superficie de la Tierra. “Ver imagen 05”, existen sobre 12 placas grandes y varias pequeñas. Estas placas se mueven muy lentamente solo varios centímetros al año similar a la velocidad con la que crecen las uñas. Las placas tectónicas se mueven y le dan forma a la superficie de la Tierra. Las placas tectónicas se mueven en diferentes direcciones y a diferentes velocidades, una relativa a la otra en interacción entre sus bordes. Ese movimiento de las placas es una de las causas que hacen que cambien los valores de coordenadas en los marcos de referencia geodésicos.


Imagen 05
Placas Tectónicas

La Isla de Puerto Rico está localizada entre las placas de Norte América y la del Caribe. Hay evidencia de subducción oblicua y desplazamiento lateral entre las dos placas. La actividad sísmica se concentra en ocho (8) zonas ver imagen 06.

  1. La trinchera de Puerto Rico
  2. Las fallas de pendiente Norte y Sur de Puerto Rico
  3. Al noreste en la Zona del Sombrero
  4. Al oeste en el Cañón de la Mona
  5. Pasaje de Mona
  6. Al este, en las depresiones de Islas Vírgenes y Anegada
  7. Depresión de muertos al sur
  8. En el suroeste de Puerto Rico

Imagen 06
Actividad Sísmica

El área sur y suroeste de la Isla fue afectada el día 7 de enero del corriente año, por un terremoto de magnitud 6.4 Mw, que trajo como consecuencia el desplazamiento de las siguientes estaciones de monitoreo continuo de GNSS (CORS) por sus siglas en inglés: PRGY, PRMI, P780 y PRJC, las cuales ya la agencia federal “National Geodetic Survey”  (NGS) por sus siglas en inglés determinó sus nuevas posiciones y las mismas están publicadas en el página web de dicha agencia.

No solamente las estaciones de monitoreo continuo se afectaron, sino también los controles horizontales de ORDEN “B” que se establecieron en 1995 para el proyecto del Centro de Recaudaciones de Ingresos Municipales (CRIM), que están en el área impactada por el movimiento telúrico estas son (AB9841 Lajas2 y AB9842 Magas).  Las referencias de nivel de primer orden segunda clase (BMS) por sus siglas en inglés, que se establecieron entre los años de 2007 al 2011 para el proyecto del Datum vertical PRVD02 y que se encuentran en el área donde el sismo ocasiono daños a las obras civiles como a los CORS en el área de estudio. El estudio realizado comprende los municipios de Ponce, Peñuelas, Guayanilla, Yauco, Sabana Grande y La Parguera, Lajas, P.R., ver imagen 07.


Imagen 07
Municipios de la zona de estudio

Del área de estudio se seleccionaron once (11) referencias de control las cuales se ilustran en la imagen 07 con sus nombres. La zona de amortiguamiento en amarillo (Buffer Zone) contiene 95 BMS de los cuales dos son controles horizontales del proyecto del CRIM que se nivelaron en proyecto del PRVD02 mencionados en el párrafo anterior. De las once (11) referencia excluyendo las del orden B hay 7 que tenían posición horizontal publicada en https://www.ngs.noaa.gov/opusmap/. Como se ilustra en la imagen 03.

El método de observación fue el estático, las sesiones de observación tienen más de cuatro (4) horas estas se efectuaron con receptores de doble frecuencia  marca Trimble Modelos R6, R10, R4-3 y  exceptoR10-2 todos con trípode fijo con alturas variadas entre ( 1.80m, 2.000m y 2.050m ) exceptuando la observación de la RN DO1339 (975 8053D) que hubo que añadirle una extensión para evitar la posible multi trayectoria por una verja de alambre eslabonado y con una serpentina arriba, la altura de la antena en esta fue de 2.67m . La RN DO1332 (B1014) fue observada con una unidad Trimble modelo R10-2, la altura de la antena (HI) fue de 2.05m. Las imágenes que siguen a continuación (08 y 09) son con el propósito de ilustrar los equipos en las RN.      PID DO 1335 (975- 8053A) observada por el agrimensor Ángel Noel Colón Guzmán, la próxima imagen es en la RN., PID DO1273 (D1011) observada por el agrimensor Javier Osvaldo Escobales Medina.

Imagen 08
DO1335 (975-8053A)
Agrimensor Ángel Noel Colón Guzmán

Imagen 09
DO1275 (D1011)
Agrimensor Osvaldo Javier Escobales Medina, PS.
R. López De Azua & Asociados., PSC.

Todos los datos obtenidos en el campo se procesaron con el programa en línea OPUS versión   https://www.ngs.noaa.gov/OPUS/ , excepto los datos de la estación  Lajas2 (AB9841) el cual se procesó con el programa en línea Trimble RTX-PPP, de los resultados obtenidos, se cotejaron los indicadores estadísticos de la calidad de las observaciones en cuanto a: OBS. usada, ambigüedades resueltas, RMS y los Pick to Pick, encontrando que todas cumplían con estos criterios.

Se compararon las alturas ortométricas determinadas por nivelación geométrica diferencial del Datum vertical de Puerto Rico, (PRVD02) con las alturas ortométricas derivadas por GNSS utilizando el modelo geoidal 2018, para determinar los desplazamientos verticales (subsidencia, alzamiento y licuefacción) producidos por el terremoto ver mapa en la imagen 10.


Imagen 10
Mapa de representación de desplazamiento verticales (subsidencia).

Del control de Orden “B” AB9842 (Magas) se identificó subsidencia (Subsidence) de 0.148 cm y del control de orden “B” AB9841 (Lajas 2) se elevó (Uplift) 0.057cm y el DO1298 (C1012) que tuvo un (Uplift) de 0.032cm, los demás controles verticales demostraron subsidencia (Subsidence) entre 0.002 cm DO 1275 (D1011) hasta 26.3 cm DO1335 (975-8053A).

De los resultados obtenidos también se analizaron los desplazamientos horizontales y verticales observados, se analizaron aquellos que tenían posición horizontal previamente determinados y cuyos valores están publicados en la siguiente dirección https://www.ngs.noaa.gov/opusmap/ . Ver imagen 11


Imagen 11
Desplazamientos Horizontales

Los desplazamientos horizontales de los siguientes controles de ORDEN, B “Magas” se desplazó su posición original en un Azimuth de 231° 50ʹ 34″ y una distancia de 12.5 cm, “Lajas 2” se desplazó en un Azimuth de 346° 22ʹ 23″ y una distancia de 10.2 cm. En la imagen número 11 se ilustra el componente de la dirección y la magnitud (distancia) de todos los controles observados.

La placa del Caribe se mueve de manera natural sin actividad sísmica en dirección noreste, los efectos del sismo indican que los controles observados se desplazaron en sentido suroeste debido a que el terremoto ocurrido fue en la microplaca que va desde el oeste de la Isla de Puerto Rico en dirección sureste como ilustra la imagen 04, excepto D1011, C1013, M1913, R1013 y Lajas2 que se desplazaron en dirección noroeste.

Para validar el trabajo realizado en campo y entregarle al lector un dato adicional de la tecnología con que se cuenta hoy día se realizó un mapa de interferometría utilizando la información del satélite Sentinel-1 de la European Space Administration (ESA) dentro del programa Copérnico destinado a la monitorización terrestre, atmosfera y los océanos.

Su instrumento principal es un radar de apertura sintética (SAR) en la banda C, el cual es utilizado con frecuencia para la vigilancia del tráfico marítimo, el hielo marino, los derrames de petróleo, los terremotos, los desplazamientos de tierra y para la generación de cartografía.

El gran atractivo de esta tecnología de satélites SAR es que puede proveer imágenes durante el día y la noche y en cualquier condición meteorológica ya que es un sensor activo. Aunque se puede extraer información de las imágenes de SAR capturadas, por lo general estas imágenes se procesan posteriormente para su análisis. Para este estudio de interferometría se obtuvieron imagenes de la zona afectada del 2 de enero “antes del sismo” y del 26 de enero del presente año “después del sismo”.

Metodología Empleada:

Se busca corroborar la información obtenida en el campo mediante el uso de GPS/GNSS sobre referencias de nivel y que a su vez tuviesen posición horizontal para poder determinar desplazamientos horizontales y verticales, para esto se utilizó la técnica de interferometría diferencial (DinSar) para mapear la deformación sufrida en el área de estudio.

Se obtuvieron dos imágenes la primera (1) denominada (Master) del 2 de enero de 2020 antes del sismo y la segunda (2) denominada (Slave) del 26 de enero de 2020.

Se utilizó el programa SNAP proviene del acrónimo (Sentinel Application Platform) y responde a un programa gratuito ofrecido por la Agencia Espacial Europea para procesar y analizar las imágenes satelitales provenientes del satélite Sentinel-1, también se utilizó el programa QGIS versión 3.2. para la representación de los resultados Ver imagen 12.


Imagen 12
Resultado grafico de interferometría

El post proceso de las dos imágenes nos muestran unos contornos de la banda C utilizada para este estudio, que para el caso de Sentinel-1 trabaja en un rango de longitud de onda (λ) de 5.6cm, cada ciclo de fase equivale a 2.8cm de deformación.

En la imagen se aprecian ocho (8) simetrías del mismo color desde el punto más alto con dirección a la costa hasta el punto más bajo, si multiplicamos 2.8cm x 8 = 22.44 cm que es el desplazamiento en la línea de visión del satélite (line-of-sight), oblicuo.

Esto compara con el estudio efectuado por GPS/GNSS en el área de mayor impacto.

Conclusión:

Los profesionales de la agrimensura (topografía) deben tener mucho cuidado en la zona afectada por el terremoto ya que estos controles perdieron su posición vertical en su mayoría y aquellos que tenían posición horizontal también y no es aconsejable el utilizar los mismo para cualquier tipo de estudio sean estos:

Topografía, nivelación como tampoco aquellos que tenían posición horizontal por ajuste de redes (Magas y Lajas 2) y tampoco los que tenían posición publicada por OPUS SHARE.

Bibliografía:

  1. Red Sísmica de Puerto Rico
  2. Real Academia de Ciencia Exactas, Física y Naturales (RACEFM) España.
  3. Tesis de Maestría Sr. Gilberto Hermosillo Camacho (Universidad de Salamanca España)                               septiembre 2018
  4. Wikipedia.org
  5. http://www.gissandbeers.com

Contribución y agradecimientos: A los colegas agrimensores que al yo llamarlos y explicarles el propósito de mi intención de analizar los efectos en los controles horizontales y verticales en el área más afectada por el terremoto del día 7 de enero del corriente año, dijeron cuente con nosotros.

  1. Javier Osvaldo Escobales Medina, PS, (R. López de Azua & Asociados, PSC)
  2. Angel Noel Colón Guzmán, PS  (Global Survey, PSC)
  3. Luis S. Berrios Montes, PS  (Luis Berrios & Asociados)
  4. Carlos Lebron Cabrera, PS (JEB & Asociados)
  5. Victor M. Seda Figueroa  (V. Seda & Associates, PSC)
  6.  Luis E. Torres Román, PS
  7. Alex Hornedo Robles, PS, PE  (A Hornedo Robles & Asociados, PSC)
  8. Sr. Daniel Diaz Torres, MSPH
  9. Luis A. Maldonado Perez, PS, MGST.

ANÁLISIS DE DESPLAZAMIENTO DE ESTACIONES CORS, A RAÍZ DE LOS SISMOS OCURRIDOS EN PUERTO RICO ENTRE LAS FECHAS DEL 28 DE DICIEMBRE DEL 2019 AL 7 DE ENERO DE 2020.

Autor:

Héctor M. Sanabria Valentín

Correo Electrónico: hsanabria@hlcmgroup.com

Colaboradores:

Alexander Holsteinson (Republica Dominicana)

Rigoberto A. Moreno Vázquez (México)

De acuerdo con la Red Sísmica de Puerto Rico (RSPR), en Puerto Rico, desde el 28 de diciembre del 2019 hasta el 7 de enero de 2020 hasta las 8:00am, han ocurrido un total de 1,120 sismos o movimientos telúricos, de los cuales 960 se han localizado en el Sur de Puerto Rico, del total de esos, 72 han sido reportados como sentidos mientras que 46 fueron de magnitud de 3.5 grados o mayor.

El martes 7 de enero de 2020, ocurrió a las 4:24 am, el sismo de mayor magnitud relacionado a esa secuencia sísmica. Fue el de 6.4 grados, con una intensidad máxima de 9 el cual se reportó en el Municipio de Guánica. Figura No. 1





Figura Número 1
Epicentro del Sismo en Guánica.

Este terremoto desgraciadamente causó una muerte, cientos de estructuras colapsaran y miles se quedaron sin el servicio de agua potable y energía eléctrica.

Se puede expresar la magnitud del evento en las siguientes fotografías.

Figura Número 2
Escuela en Guánica.

Figura Número 3
Escuela en Guánica.

Figura Número 4
Deslave sobre la carretera 116 de Guánica.

Desde el pasado 28 de diciembre de 2019 hasta las 12:00 am del miércoles 8 de enero de 2020, la Red Sísmica de Puerto Rico ha localizado 960 sismos en la zona al sur de la Isla que está activa sísmicamente, según informó en su reporte más reciente.


Figura Número 5
Mapa de los sismos localizados por red sísmica de Puerto Rico

Ante esa situación, colegas agrimensores de la parte norte y este de la Isla, se ha preguntado si han existido desplazamientos en las posiciones de los CORS. Para contestar esa pregunta me di a la tarea y procese el CORS PRFJ, PID (DO2636), localizado en Fajardo P.R., estos datos los procese con dos programas en línea uno de ellos es OPUS del National Geodetic Survey (NGS) por sus siglas en inglés, https://www.ngs.noaa.gov/OPUS/, el otro programa en línea utilizado es TRIMBLE RTX-PP que es autoría de la compañía TRIMBLE NAVIAGATION, LTD.  https://www.trimblertx.com/


Figura Número 6
Ubicación de las estaciones CORS en Puerto Rico

El programa en línea OPUS entrega las soluciones relativas a los CORS, las posiciones de los CORS están en el marco ITRF2014 fijas a la época 2010.0. Estás son transformadas utilizando el programa desarrollado por el NGS conocido como Horizontal Time-Dependent Positioning (HTDP) por sus siglas en inglés.

Este programa permite a los usuarios predecir los desplazamientos y las velocidades en Estados Unidos y sus territorios, también permite el hacer transformaciones de un datum en una época determinada a otro datum en otra época, por ejemplo, ITRF2014 ÉPOCA 2020 al NAD83 (NA2011) época 2010.0

El programa TRIMBLE RTX-PPP no utiliza los CORS del NGS, el método de procesamiento es puntual preciso. Sus resultados dependiendo de la configuración que haga el usuario son en el ITRF 2014 época del del día de las observaciones y las transforma al ITRF2014 época 2010.0 pero también las transforma al NAD83 (NA2011) época 2010.0 que es el datum utilizado en Puerto Rico. Las posiciones son absolutas y no relativas a los CORS como son los programas en línea OPUS y AUSPOS este último es del gobierno de Australia geociencia, https://www.ga.gov.au/

Para el análisis se escogió un archivo de 6 horas del CORS mencionado del área este de Puerto Rico, del día 8 de enero del corriente año este se procesó con ambos programas en línea.

Los resultados obtenidos tanto por OPUS como por TRIMBLE RTX-PPP se muestra más adelante.

RESULTADO OPUS ITRF2014 ÉPOCA 2020.0195 EN ECEF PARA EL CORS PRFJ, PID (DO2636)

Las coordenadas geocéntricas y geográficas para el CORS PRFJ según el NGS son las siguientes.

POSICIÓN PUBLICADA PARA EL CORS PRFJ, PID (DO2636) EN EL DATUM ITRF 2014  

ÉPOCA 2010.

Del procesamiento con el programa en línea TRIMBLE RTX-PPP del mismo archivo o sea de la estación CORS PRFJ PID (DO2636), se muestran en las siguientes tablas.

RESULTADOS TRIMBLE RTX-PPP ITRF 2014 ÉPOCA 2020.02 PARA EL CORS PRFJ, PID (DO2636)

El programa TRIMBLE RTX-PPP hace una transformación de 7 parámetros (Helmert) para transformar la posición del ITRF 2014 época del día de las observaciones en este caso del ITRF 2014 época 2020.02 al ITRF 2014 época 2010.0 para compararlo con la posición publicada del NGS. TRANSFORMACIÓN DEL ITRF2014 ÉPOCA 2020.02 AL ITRF2014 ÉPOCA 2010.0 POR LA TRANSFORMACIÓN DE 7 PARAMETROS (HELMERT).

De los resultados obtenidos se analizarán las diferencias tanto en el ITRF 2014 época del día de la observación entre TRIMBLE RTX-PPP y OPUS, luego la transformación de 7 parámetros (Helmert) de TRIMBLE RTX-PPP al ITRF 2014 época 2010.0 con el valor publicado para el CORS PRFJ, PID (DO2636), en el mismo marco de referencia y época.

RESULTADOS TRIMBLE RTX-PPP DATUM ITRF2014 ÉPOCA 2020.02, RESULTADOS OPUS DATUM ITRF 2014 ÉPOCA 2020.0195 Y DIFERENCIAS ENTRE ELLOS.

DIFERENCIAS ENTRE LA TRANSFORMACIÓN DE 7 PARÁMETRO (Helmert) EN EL DATUM ITRF2014 ÉPOCA 2010.0 DEL PROGRAMA TRIMBLE RTX-PPP CON LOS VALORES OFICIALES PUBLICADOS POR EL NGS PARA EL CORS PRFJ EN EL DATUM ITRF 2014 ÉPOCA 2010.0

Las diferencias en los valores de coordenadas obtenidas del post proceso de TRIMBLE RTX -PPP en comparación con las obtenida del post proceso de OPUS después del sismo del día 7 de enero del corriente año indican que el CORS PRFJ, PID (DO2636) no está desplazada por el sismo. Las diferencias son mínimas que puede ser ruido en la señal.

Como se indicará el post proceso del programa en línea de TRIMBLE RTX-PPP su posición es absoluta contraria a la posición determinada por OPUS que es relativa los CORS.

Las diferencias en el datum ITRF2014 época 2010.0 de la estación CORS PRFJ, PID (DO2636) publicadas en comparación con la transformación de 7 parámetros (Helmert) siguen siendo mínimas.

Falta comparar las coordenadas obtenidas del post proceso del programa en línea TRIBLE RTX-PPP en el datum ITRF2014 época 2020.02 y transformar estas al NAD83 (NA2011) época 2010.0 utilizando la herramienta geodésica HTDP VER.3.2.7, desarrollada por los PhD., Tomas Soler y Richard Snay, retirados del NGS, con las publicadas por el NGS para la estación CORS de referencia.

COORDENADAS EN EL ITRF 2014 ÉPOCA 2020.02 TRANSFORMADAS AL NAD83(NA2011) ÉPOCA 2010.0 UTILIZANDO HTDP VER 3.2.1

Las diferencias en latitud, longitud y HAE son insignificantes. Las diferencias son mínimas que puede ser ruido en la señal.

En vista de que el CORS PRFJ no tenía desplazamientos en su posición fijada en el datum ITRF2014 época 2010.0, se procedió a calcular si los siguientes CORS pudieran tener desplazamientos por los efectos del Sismo ocurrido el día 7 de enero de 2020; PRAR, PID (DL6655), PRLP, PID (DL9008),  PRLT, PID (DL9082), PRHL, PID (DL7810), PRFJ, PID (DO2636), PRGY, PID (DL7618), PRN4, PID (DL6657) Y PRJC, PID (DL7620). Estas ocho (8) estaciones de referencia-continua no tenían desplazamientos de acuerdo con la magnitud del sismo, las diferencias son mínimas y pueden ser debido a ruido en la señal. El CORS PRJC, PID (DL7618) notaba unos pequeños desplazamientos que hay que monitorearlo para determinar si ha sido afectado por el sismo.

El sismo como se había indicado al principio de este escrito fue en el municipio de Guánica, la estación CORS más cercana es PRGY, PID (DL7618). Dicha estación se encuentra a una distancia aproximada del epicentro del sismo de 15 km y una dirección de N 00° 33ʹ 38″ W basada en las coordenadas determinadas por la Red Sísmica y las coordenadas del CORS PRGY publicadas por el NGS. El día de los sucesos la información del CORS en cuestión en el web del NGS tenía disponible 8 horas de información UTC lo que indica que solamente tenía 4 horas de nuestro tiempo o sea 4:00 am que es antes del sismo que ocurrió a las 4:24 am hora local.

Esa información se procesó con ambos programas OPUS y Trimble RTX-PPP y el resultado de ambos posts proceso determino que los valores de coordenadas en el datum ITRF 2014 época 2010.0, como sus valores en el datum NAD 83 (NA2011) época 2010.0 coincidían con los valores publicados para esa estación PRGY y que las diferencias eran insignificantes o despreciables.

Debido al sismo se interrumpió la energía eléctrica, el agua potable y también la comunicación de internet, esta no regreso hasta el día 13 del mes en curso y colectó para ese día solamente un archivo de tres horas el cual no tiene la información necesaria para este estudio pues se requieren observaciones de 24 horas.

El día 14 de enero del 2020 el archivo disponible tenía solamente 15 horas por lo tanto tampoco tiene el tiempo requerido para el estudio.

Se tomó la decisión de monitorear el CORS PRGY por un término de una semana o sea desde el 15 de enero de 2020 hasta el 21 del mimo mes y año con archivos de 24 horas de datos y procesar los mismos con ambos programas, para luego graficar una serie de tiempo de desplazamiento con respecto a su posición en sus ejes X, Y, y Z en el datum ITRF2014 época 2010.0 que es el datum y época en que se fijaron todos los valores de los CORS que componen la red  del NGS.  https://www.ngs.noaa.gov/CORS/

http://www.trimblertx.com.

De los valores de coordenadas obtenidos por los programas en línea OPUS y TRIMBLE RTX-PPP se nota que la posición para el día 21 de enero del corriente mes se está acercando a su posición definida en el ITRF2014 época 2010.0 y sus diferencias son las siguientes: X=-0.039 m. Y=0.003 m y Z= 0.026m., en la solución de OPUS.  Las diferencias del post proceso del programa en línea TRIMBLE RTX-PPP para el mismo día son las siguientes: X=-0.046m, Y=0.009m y Z=0.053m.

ANALISIS DE POSIBLE DESPLAZAMIENTO EN EL CORS PRGY PID (DL7618) DEBIDO AL SISMO OCURRIDO EL 7 DE ENERO DE 2020 EN LOS EJES X, Y Z DATUM ITRF 2014 ÉPOCA 2010 DURANTE EL MES DE ENERO EMPEZANDO DEL 15 AL 21 DE DICHO MES RESULTADOS CON EL PROGRAMA OPUS

TABLA SERIE DE CAMBIOS EN POSICIÓN DEL CORS PRGY PID (DL7618) DESPUES DEL SISIMO DEL 7 DE ENERO 2020 EN LOS EJES (X,Y,Z) DATUM ITRF 2014 ÉPOCA 2010 DURANTE EL MES DE ENERO DE 2020 EMPEZANDO EL DÍA 13 AL 21 DE DICHO MES (TRIMBLE RTX-PPP)

Los valores comparativos de los resultados, tanto de OPUS, como de Trimble RTX, no son los oficiales para la utilización y aplicación de los CORS., Los valores oficiales, serán publicados por el NGS en su sitio oficial.

Conclusión: Hay que procesar los archivos diarios de 24 horas a 15 s de las CORS PRGY, PRN4, P780, PRMI desde el 20 de diciembre diariamente para ver la serie posicional de cada CORS y si hay algún desplazamiento en el área, así como su recuperación posterior.

 Los desplazamientos episódicos por lo general se deben a eventos sísmicos que afectan regiones específicas. En el caso de las estaciones de rastreo GNSS continuo ubicadas en la zona afectada por uno de estos eventos, los desplazamientos ocurridos pueden ser identificados y cuantificados mediante las series de tiempo de la estación afectada. Una vez cuantificados pueden utilizarse para llevar con mejor precisión las coordenadas de la estación a diferentes épocas dentro del marco, discriminando en el cálculo de las velocidades el desplazamiento episódico detectado. El modelado de estos desplazamientos en toda la región afectada se puede realizar con datos geofísicos, o bien con una cantidad suficiente de observaciones geodésicas antes y después del episodio que permitan, además de estimar los desplazamientos, delimitar la región afectada.   

https://www.inegi.org.mx/temas/gnss/default.html#Publicaciones

Datos sobre el autor

Nota biográfica

Héctor M. Sanabria Valentín. 

Se gradúa en el año de 1969 del Colegio de Agricultura y Artes Mecánicas, hoy Recinto Universitario de Mayagüez. Trabajo en la Autoridad de Carreteras desde el 1968 hasta el 1970 en los proyectos de construcción expreso Luis Muñoz Rivera y el expreso de Diego las Américas como auxiliar 3 de ingeniería, luego paso a la División de Estudio de Puentes 1970. Trabajo en la Autoridad de Tierras desde 1970 hasta 1984 ocupando la posición de agrimensor IV, efectuando, mensuras, deslindes, topografías y desarrollos (subdivisiones de terrenos o parcelas).

Fungió como Presidente de la Firma Marel Bayamón, Inc. Desde el 1984 hasta el 2006 en la venta de equipos de topografía, programación, reproducción de planos y efectos de arte. Actualmente Preside las compañías HLCM GROUP, INC, y VRS SYSTEM, P.R., INC., en la venta de equipos topográficos, programación, seminarios de capacitación y venta de correctores para los receptores de GNSS.

Es miembro del Colegio de Ingenieros y Agrimensores de P.R. desde el año 1970 hasta el presente.  Durante este tiempo ha tenido el privilegio de pertenecer a distintas comisiones, entre ellas, la comisión de becas (permanente), el Tribunal Disciplinario y de Ética (permanente) y miembro fundador de la Cooperativa de ahorro y Crédito del CIAPR.  En esta ocupo el cargo de  Sub-Secretario (1997 @ 2003) y Vice-Presidente (2003 @ 2005).

Termina su bachillerato en Ciencias Aplicadas en el año 1979 Magna Cum Laude de la Universidad Mundial.  Es miembro de la “National Society of Professional Surveyors” (NSPS) desde el 1985. Ocupo el puesto de Gobernador ante ese organismo representando al CIAPR desde 1995 al 1998. Actualmente miembro Honorario (NSPS).

Impartió clases en la Universidad Politécnica desde 1979 @ 1986 en el Departamento de Ingeniería Civil y Agrimensura.

Fue Agrimensor Distinguido en el año de 1995 por el Instituto de Agrimensores de P.R (CIAPR)  Obra Distinguida  por el Instituto de Agrimensores en el año de 1996 (Red de Controles Horizontales mediante la tecnología de Posicionamiento Global para el proyecto del  Tren Urbano).  Una  de las compañías que preside (VRS System, P.R.) obtuvo  el reconocimiento de obra distinguida en la categoría de agrimensura en el año 2010 (Sistema  de Referencia de Bases Virtuales), VRS.

Ha sido conferenciante en innumerables ocasiones en distintos foros locales e internacionales. En Costa Rica Año 2006 en el Colegio Federado de Ingenieros, Arquitectos e Ingenieros Topógrafos (CFIA) de ese país y en el año 2009 en la Universidad  Nacional de Costa Rica (UNA), Para la conmemoración de los 35 años de fundada.

En  el Colegio Dominicano de Ingenieros Arquitectos y Agrimensores (CODIA) en el año 1987, En la Universidad Pontificia Madre y Maestra de Santo Domingo (PUCMM) localizada en la Provincia de Santiago de Los Caballeros y  en  la reunión del aniversario número 20 de  la organización conocida como Sistema de Referencia Geocéntrico Para Las Américas (SIRGAS) que se efectuó en Panamá en octubre 2013.

En la Habana Cuba en la VII Convención de Agrimensura efectuada los días 23 al 26 de septiembre de 2015.

Ha trabajado con el NGS en carácter de voluntario desde el año 1993 para establecer los primeros controles de orden  “A y B”, también el proyecto de nivelación de primer  orden el cual se terminó en el 2011 el trabajo de campo y se publico  finalmente en agosto del 2013 este se conoce como el PRVD 02 época (1983-2001). Participo en la validación del geoide hibrido 2012 A y esto dio origen al geoide 2012 B.

Coordino la campaña de observación de GPS en las Referencias de Nivel (RN) mejor conocidos como BM por sus siglas en ingles a través de toda la isla incluyendo Vieques y Culebra para el desarrollo del nuevo geoide hibrido 2018. Esta campaña se llevó a cabo desde el mes de marzo del corriente año y termino en agosto 2018 un total de 72 BMS., se observaron.

Es miembro de la Junta Examinadora de Ingenieros y Agrimensores de Puerto Rico desde septiembre del 2019 hasta el 2023.

BREVE HISTORIA DE LOS DATUM HORIZONTALES Y VERTICALES DE PUERTO RICO

El sistema oficial de coordenadas de Puerto Rico se conoce como el “Puerto Rico DATUM”  y fue publicado oficialmente en los años 40´s.  En 1965 se hizo una revisión que consistió en adicionar nuevas estaciones o vértices de triangulación con instrumentos electrónicos y con cintas “invar”, además se remidieron algunas de las líneas base existentes y se hicieron observaciones astronómicas. Finalmente, la red geodésica se computó nuevamente, esta vez utilizando computadoras eliminando los errores de cómputo manual.  Esta red se conoce como el “Puerto Rico DATUM realización de 1966”, clasificada como una red de segundo orden, segunda clase.

El primer origen del Sistema de Triangulación de Puerto Rico lo fue el Faro del Castillo de San Felipe del Morro.  La posición fue determinada por el Lt. Com. Francis M. Green de la Marina de guerra de los EE. UU., con un permiso de la Corona Española. La latitud calculada fue de 18º 28’ 55.56” N y la longitud fue de 66º 07’ 25.06” W-G.  Esta determinación se hizo entre los años 1875 a 1876.

El segundo origen del Sistema de Triangulación lo fue el Faro del Islote Cayo Cardona en 1901.  Las coordenadas determinadas fueron, latitud 17º 57’ 31.400 N y la longitud 66º 38’ 07.530” W-G, localizada al sur de la Playa de Ponce, conocida como Isla Cardona (TV0377).

El tercer y final, origen de la triangulación de Puerto Rico lo fue la Estación Damián en 1965, cuyas coordenadas son, latitud 18º 13´43.344” N y longitud 66º 25’ 30.107” W-G, en el llamado PR Datum realización 1966.  Los valores de la Estación Damián en el NAD 83 (86) son latitud 18º 13’ 36.18484” N y longitud 66º 25’ 28.72185” W-G, localizada en el pueblo de Orocovis, Centro Geográfico de Puerto Rico. Como dato histórico, Puerto Rico estuvo atado al North American Datum de 1927 (NAD 27) con una red conocida como SHORAN por sus siglas en ingles (SHORT RANGE NAVIGATION).  Esta red que incluía las Islas del Caribe utilizaba el elipsoide de Clark 1866.  Este no era el elipsoide más adecuado debido a la gran cobertura territorial que se pretendía cubrir y cuyo origen es en Meades Ranch en Kansas orientado a la estación WALDO.  Luego se verificó que el centroide de ese elipsoide con relación al centroide del elipsoide GRS80 que fue el que se adoptó al cambiar del datum NAD27 al NAD83 realización de 1986 tenía un desplazamiento de aproximadamente doscientos cuarenta metros (240 m) con respecto al que se acepta hoy día.

A finales de los años setenta se crea una comisión internacional para determinar un Datum con aplicación a Norte América.  Este Datum se conoce como el North American Datum del 1983 (NAD 83).  Es en este nuevo Datum que por primera vez en  Puerto Rico se hace un amarre más preciso con la red de Norte América y se conoce como NAD 83 realización 1986.  Un total de once (11) estaciones de controles horizontales observadas por Doppler, fueron observadas en PR e Islas Vírgenes (7 en Puerto Rico y 4 en Islas Vírgenes), además de los que se observaron en EE. UU., en los Estados Unidos para poder determinar los desplazamientos en latitud y longitud (“SHIFT”) entre el nuevo Datum y el Datum existente. La tecnología de observación por Doppler tiene una exactitud de aprox. ± 1 m.  El cambio de Datum trae un desplazamiento en las latitudes y longitudes de aproximadamente 7 segundos y 1 segundo respectivamente.  Esto representa ± 240 m de desplazamiento.

El nuevo Datum de 83 se hace una nueva realización en el año de 1993.  Esta consistió en la reobservación de varios controles horizontales mediante el uso del Sistema de Posicionamiento Global (GPS por sus siglas en inglés).  El propósito de estas observaciones fue de establecer controles para la navegación aérea, ya que las mismas se encuentran en los aeropuertos, excepto la estación NOVA 2 de orden A y Santa Inés 2 la primera se encuentra en el Municipio de Hatillo y la segunda en el municipio de Loiza.  Debido a esta revisión existe otro desplazamiento en las latitudes y en las longitudes entre el NAD del 83 realización del 86 y el NAD 83 realización del 93.  Este es de ± 0.0334 segundos que equivalen en distancia a ± 1.00 m.

Para el año de 1997 el NAD 83 realización del 93 se revisa nuevamente debido a unos errores en cómputos en vectores largos, procesados con el programa OMNI del National Geodetic Survey (NGS).  El desplazamiento total en latitudes y longitudes es de ± 0.0103 segundos que equivalen en distancia a ± 0.31 m, esta realización se le conoce como NAD83 realización de 97.

En el año 2002 se efectuó en Puerto Rico la tercera corrida de nivelación de primer orden.  La misma fue efectuada por el National Geodetic Survey (NGS), partiendo desde el Tidal BM, (97553710 localizado en la Puntilla, San Juan, P.R. hasta Crash Boat, Aguadilla, P.R. A lo largo de esta ruta se observaron con GPS diescinueve (19) estaciones, entre ellas se encontraban NOVA 2, TUNA, MANATI 2, QUEBRAS 2, etc.    Esto trajo un nuevo ajuste a la red de controles geodéticos horizontales que se conoce como NAD 83, CORS 96 realización del 2002.  El desplazamiento total en latitudes y longitudes es de ± 0.00282 segundos, que equivalen en distancia ± 0.085 m.

El 18 de febrero de 1997 el (NGS) por sus siglas en inglés decide hacer un ajuste a la red de control horizontal y crea un comité de estudio para ese propósito.  No es hasta principios del 2005 que el (NGS) comienza a depurar todos los récords que tienen de los controles horizontales que están en la base de datos del NGS por sus siglas en inglés.

En este nuevo ajuste se seleccionaron aquellas estaciones que se habían observado con GPS anteriormente y que reunían los criterios para un orden “A” y orden “B” y dejaron fijas  685 CORS en la época de 2002

El orden del ajuste es como sigue: de los CORS y la tecnología de “Very Long Base Interferometer” (VLBI) por sus siglas en inglés se ajustaron los de orden “A”, de los controles de orden “A” se ajustaron los controles de orden “B”.

 En el ajuste del NAD 83 (NSRS 2007) EPOCA 2002 el desplazamiento total en latitudes y longitudes es de 0.00021 segundos, que equivalen en distancia ± 0.0063m., ésto es analizando la estación Nova 2 (TV1290) con relación al ajuste del NAD 83 realización. 1997.

Las estaciones que se observaron por métodos tradicionales, me refiero, a aquellas que no fueron observadas por GPS por sus siglas en inglés, no se incluyeron en el nuevo ajuste y se quedaron en el ajuste anterior (NAD 83 realización 97).

Para el ajuste del NAD 83(NA2011) EPOCA 2010 se efectuó primero lo que se conoce en inglés como el MULTI- YEAR SOLUTION (MYSC1) por sus siglas en inglés, en el cual se dejaron fijas 1195 CORS. También se tomó en consideración la diferencia de años entre el ajuste NAD 83 (NSRS) 2007 EPOCA 2002 y el nuevo ajuste NAD 83 (NA2011) EPOCA 2010. Si restamos las EPOCAS veremos que son ocho (8) años.

Otro cambio significativo fue que las observaciones de GPS por sus siglas en inglés cuando se procesaban los vectores en las versiones anteriores se usaban lo que en ingles se conoce como “relative antenna calibration” y en el nuevo ajuste se procesaron con lo que se conoce en inglés como “absolute antenna calibration. Por último, los CORS y los controles pasivos para P.R. /VI se relacionaron a la placa tectónica de Norte América en vez de la placa tectónica del Caribe.

En el ajuste del NAD 83 (NA 2011) EPOCA 2010 el desplazamiento total en latitudes y longitudes es de 0.00514” segundos, que equivalen en distancia ± 0.154m., esto es analizando la estación Nova 2 (TV1290) contra el valor del NAD 83 (NSRS 2007) EPOCA 2002. Ver la tabla en la cual se pueden ver cómo ha ido cambiando los valores de coordenadas para la estación NOVA 2 según los distintos ajustes partiendo desde el Puerto Rico Datum realización 1966 hasta el presente.

En la solución conocida como multi-year CORS Solution (MYCS1) por sus siglas en inglés las coordenadas de los CORS están el IGS08 en la época 2005. En el nuevo ajuste de los CORS que se conoce como (MYCS2) las coordenadas de estos están en el ITRF2014 época 2010, pero el datum sigue siendo NAD83 (NA2011) época 2010.0

Por lo expuesto anteriormente es menester que todo plano y documento incluya lo que se conoce como METADATA (datos sobre la data), o sea que se indiquen los controles de partida, sus coordenadas y a qué Datum con su revisión están referidos y cualquier otra información pertinente.  Esto es de mucha ayuda para todos los profesionales autorizados en ley a ejercer la profesión de agrimensura en el Estado Libre Asociado de Puerto Rico y a aquellos otros profesionales que utilizan este tipo de información.

Queremos indicarle a los profesionales de P.R. que ejercen la profesión de agrimensura, que hacer transformaciones de Datum NAD 83 (NSRS 2007) EPOCH 2002 a el NAD 83 (NA2011) EPOCA 2010  al Puerto Rico Datum Revisión del 66 o viceversa utilizando los programas NADCON, CORPSCPON y  BLUE MARBLE no es aconsejable ya que no se han calculado los “shift” en (latitud y longitud) para hacer dichas transformaciones.

Para hacer transformaciones del P.R. Datum revisión del 1966 al NAD 83 revisiones 86, 97 se debe usar NADCON que se consigue en  la página web del NGS www.ngs.noaa.gov, (Geodetic Tools), también se puede usar CORPSCON que se consigue en la siguiente dirección http://www.tec.army.mil/.

Para ir del NAD 83 (NSRS 2007) EPOCA 2002 al NAD 83 (NA2011) EPOCA 2010 o viceversa se debe utilizar el programa “Horizontal Time-Dependen Positioning” (HTDP) que se consigue en la página web del NGS  www.ngs.noaa.gov, (Geodetic Tools). Hay unas fórmulas  desarrolladas por el que suscribe que utilizan la velocidades publicadas de los CORS  y la  distancia  o longitud de  lo que equivale un arco de segundo en la latitud y longitud  (Coordenadas geográficas)  de  la posición a transformar del NAD  83 Rev. 2007  época 2002 al NAD83 (NA2011) época 2010 los resultados obtenidos para ser una transformación son aceptables para P.R. y EUA., siempre y cuando no se acerque al oeste  de la nación en donde inciden tres placas tectónicas conocidas como: La placa del Pacifico, La Juan de Fuca y la Placa de Norteamérica en esta área las formulas o programa a utilizarse es HTDP ya que este considera los cambios en las velocidades de los CORS según estas van cambiando periódicamente y a su vez utilizan la dirección hacia donde se desplazan las placas, en estas zona los desplazamientos son de aprox. 6cm. Anualmente. Ver ejemplo que se acompaña con este escrito sobre las formulas mencionadas anteriormente.

En abril 21 de 2017 se publica la nueva herramienta de transformación de coordenadas conocida cono North American Datum Coordinate CONversion program (NCAT V5.0) por sus siglas en inglés. Este programa permite al usuario el hacer transformaciones de datums horizontales como también hacer transformaciones dentro de un mismo datum distintas realizaciones.

Esta herramienta geodética le permite al usuario el transformar del datum de PR de 1940 realización de 1966 al NAD83 realización del 1986 hasta la realización actual que es el NAD83 (NA2011) época 2010.0

HISTORIA DE LOS CONTROLES VERTICALES

 Antes de empezar con la historia vamos a definir el término de lo que es un Datum Vertical según lo define el NGS por sus siglas en inglés.  Datum Vertical es la superficie cuya elevación es cero y es desde ahí donde se refieren las demás elevaciones de la red geodésica a lo largo de la corrida, para que estas sean consistentes. A través de los años se han reconocido diferentes tipos de datum verticales, pero los más que predominan son dos (2).

Éstos son: datums mareales o tidal datums en inglés y datum geodésico o en inglés geodetic datums.

Tidal datums o datums mareales se determinan mediante el promedio del nivel de las aguas marinas en un mareógrafo por un tiempo determinado.

Datum Geodésico (Geodectic Datum) en inglés es determinado mediante el proceso de nivelación diferencial. Estas diferencias de alturas solo se pueden obtener de una referencia de nivel (RN) o BM por sus siglas en inglés, en el caso de P.R. el origen es la estación (975 5371 A) La Puntilla época 1983-2001.

La marea es un movimiento vertical, cíclico y alternativo de la superficie del mar, producido por las fuerzas de la gravedad de la luna y el sol.

En Puerto Rico existen dos tipos de marea diurnas y semidiurnas, las mareas diurnas son las que contienen solamente un ciclo de marea en un día lunar, esto ocurre en la costa sur de Puerto Rico. Las mareas semidiurnas son las que contienen dos ciclos de marea en un día lunar.

Los datums verticales son superficie de referencia de nivel, se conocen seis (6), estos son:

Mean Lower Low Water (MLLW), Mean Low Water (MLW) Mean Sea Level (MSL),

Mean Tide Level (MTL), Mean High Water (MHW), Mean Higher High Water (MHHW); todas por sus siglas en ingles.

Para establecer el control principal o punto de partida con precisión se requiere de un estudio de observación de la fluctuación de la marea por un periodo de 19 años continuos en una estación mareo gráfica en P.R., está localizada en La Puntilla San Juan, (9755371) (TV 1513, ver foto) y cuyo BM o referencia de nivel principal (RN) es el 9755371 A, la elevación al nivel medio del mar es de 1.334m. Este estudio de 19 años se conoce como un ciclo metónico.  La época que define este ciclo metónico es (1983-2001).  En Puerto Rico el datum oficial de acuerdo con la publicación del NGS en el Federal Register Notice / Vol. 77, No.141 del lunes 23 de julio del 2012 es el PRVD 2002.

Para la isla de Vieques en La Esperanza es el 9752695 A (PID DN8535) con una elevación de 1.962m., la isla de Culebra 9752235 D (PID8624) con una elevación de 0.973m. y en la isla de Mona es el 9759938 A (PID DN8596) con una elevación de 1.158m. (Ver fotos a continuación respectivamente).

Luego de esta introducción en donde explicamos brevemente lo que es un datum vertical y las superficies de referencia de nivel y también lo que es ciclo metónico pasemos ahora a la historia de los datums verticales de Puerto Rico.

Por lo menos en Puerto Rico han existido cuatro (4) distintos datum verticales definidos como Nivel Medio del mar Local (MSL) por su sigla en inglés el primero fue establecidos por el U.S. Geological Survey (USGS) entre los años de 1928 y 1941. Se hizo con el propósito de darle control vertical para el programa de los mapas topográficos comúnmente conocido como “7.5 minute «topo quads».

Este trabajo se realizó con una exactitud de tercer orden que es la exactitud más baja en trabajos geodésicos.  De acuerdo con los récords oficiales, un total de 709 BMS se establecieron en la Isla de Puerto Rico y 21 en la Isla de Vieques.  No hay record de que se haya efectuado ningún tipo de trabajo de controles verticales en la Isla de Culebra ni en la Isla de Mona.

  La fuerza de la naturaleza tales como tormentas, erosión, actividades humanas, como la construcción y ensanches de carreteras, el desarrollo de la agricultura y el vandalismo, han destruído la mayoría de los BMs.  Debido a que nunca ha habido un esfuerzo de parte del Gobierno Federal ni del Estado Libre Asociado de Puerto Rico (ELA), para darle mantenimiento a éstos, el estado de la red de Controles Verticales es uno que se desconoce con exactitud.

Los records del U.S.G.S al l975 indican que doscientos doce (212), 30%, fueron reportados destruidos o no recobrados.  Del año 1975 al presente, la construcción de autopistas, el desarrollo de urbanizaciones, además de los actos de la naturaleza, han mermado más aún la red de controles verticales, dejando la misma posiblemente en un 10% ó 15% del total original.

First-Order Class I – 0.5 mm x Ök

First-Order Class II – 0.7 mm x Ök

Second –Order Class I – 1.0 mm x Ök

Second – Order Class II – 1.3 mm x Ök

Third-Order – 2.0 mm x Ök

Where k is the length of the line in kilometers

                              Table 1

National Accuracy Standards for Geodetic Leveling

En el 1982 el National Geodetic Survey (NGS) hizo una corrida de nivelación de Primer Orden, Segunda Clase, para el Proyecto de la Represa de Cerrillos, partiendo desde el Tidal Gauge en Ponce (# 9757487) hasta el área de la Represa y en el 1995 partiendo desde el Tidal de la Puntilla, San Juan, Puerto Rico TV1513 (#9755371) hasta el Aeropuerto Internacional Luis Muñoz Marín.

Ambas corridas de nivelación son menores de 20 kms y muy pocos BMs fueron establecidos.  Solamente 1 USGS BM en el área de Ponce fue recobrado y amarrado a la línea efectuada para el Proyecto de la Represa de Cerrillos.  Se encontró una diferencia de 0.05 metros entre el valor USGS y en el Datum de la corrida efectuado por el NGS de 1995.

Los BMs. de ambas corridas se pueden conseguir en la base de datos del NGS, no así los BMs. establecidos por las dos agencias mencionadas anteriormente.

A principios del año 2002, el National Geodetic Survey (NGS) hizo una corrida de Primer Orden, 2nda. Clase, partiendo desde La Puntilla (PID TV1513) y llegando hasta Crash Boat, Aguadilla (PID DE5553), dejando ciento sesenta y tres (163) nuevos BMs.  De éstos ciento sesenta y tres (163) BMs, diescinueve (19) fueron observados por GPS, añadiéndole a la Red de Control Horizontal quince (15) nuevos Controles Horizontales, ya que de los diescinueve (19) observados, cuatro (4) eran existentes.

A lo largo del itinerario de Nivelación, desde La Puntilla hasta» Crash Boat» se encontraron 3 BMs de la corrida original efectuada por el USGS.  Estos fueron los siguientes: 31R1939, 13Y1934 y 11R1940.  Se encontraron unas diferencias de 0.19m a 0.31m. el largo aproximado de esta corrida es de 150 kms. Dejando aproximadamente 163 BMs.

En Puerto Rico para el año 2002 solo existen dos (2) estaciones de monitoreo de marea, una está en La Puntilla (9755371) y la otra está en la Isla Maguelles (9759110), ambas están operando consecutivamente por más de cincuenta (50) años.

Un acuerdo entre El Centro De Operaciones Oceanográficas de la NOAA, FEMA y La Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagüez con el propósito de detectar los Tsunamis y poder protegernos de los mismos. Se establecieron un total de 10 mareógrafos alrededor de Isla de P.R., Vieques, Culebra y Mona, éstos son los siguientes: Arecibo, Fajardo, Guayanilla, Yabucoa y la parte Norte de Vieques, éstos establecidos en colaboración con la agencia mencionada anteriormente y la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Mayagüez, por parte de NOAA se establecieron los siguientes: Mona, Aguadilla, el sur de Vieques y Culebra. También se modificaron los mareógrafos de San Juan y la Parguera, para incluirlos en el programa “Tsunami Ready”. Toda la información recopilada por dichos mareógrafos se envirá a la Red Sísmica de P.R. para su análisis y evaluación.

Traigo esta información a colación ya que los BMs. establecidos alrededor de estos mareógrafos serán parte de la red de nivelación.

PROYECTO DE NIVALACIÓN DE P.R. PRVD2002

En un esfuerzo para restablecer una red de controles verticales en el archipiélago de        Puerto Rico y resolver el problema de cuatro distintos datums verticales en el Estado Libre Asociado de P.R. el NGS, en colaboración con el CIAPR la Universidad de P.R. Recinto de Mayagüez empezaron a desarrollar un plan para establecer la red de nivelación en el 1993, pero la falta de fondos no permitió que se pudiese efectuar.

No fue hasta el 2004 que se empezó a hacer un acuerdo entre el gobierno de P.R. con la colaboración de las siguientes agencias: Oficina de Gerencia y Presupuesto (OGP), el Departamento de Obras Publicas (DTOP) y La Autoridad de Energía Eléctrica (AEE) y en conjunto con el gobierno federal y sus agencias Natioal Oceanic Administration (NOAA) por sus siglas en inglés y el National Geodetic Survey (NGS) por sus siglas en inglés.

Este acuerdo entre las agencias mencionadas anteriormente se formaliza con el memorando de entendimiento (MOA-2002-171), el cual se firmó en abril del 2004.

Como parte de los acuerdos las agencias del Estado Libre Asociado mencionadas en el párrafo anterior aportarían un millón de dólares cada una. Estos fondos se pasarían al gobierno federal para su administración.

El gobierno federal a través del NGS por sus siglas en inglés diseñaría la red de controles, contrataría a los consultores locales, daría entrenamiento, supervisaría los procedimientos, analizaría la data de campo para su ajuste final y publicación.

En marzo 9 del 2007 se estipula una enmienda al memorando de entendimiento solicitando tiempo adicional al contrato original extendiendo este hasta el 30 de octubre del 2011.

En octubre del 2007 el NGS ofrece el seminario de capacitación a los contratistas escogidos para hacer el proyecto, como también a un grupo de agrimensores en la sede del CIAPR.

Los contratistas para realizar la monumentación, descripción y observaciones de campo de acuerdo con las especificaciones técnicas para una nivelación de primer orden, segunda clase fueron los agrimensores Javier E. Bidot (JEB) y Renán López de Azúa (RLDA).

La nivelación consistió en aproximadamente 1403 kms. de nivelación doble, se establecieron alrededor de 678 BMS.  El 16 de julio de 2013 se publicó todos los BMS que componen la red de la Isla grande (504 BMS), no han sido publicados los de la Isla de Vieques, la Isla de Culebras y la Isla de Mona.

La distribución de la red de controles verticales del PRVD02 es como sigue:

La isla de Puerto Rico 618

La isla de Vieques         34

La isla de Culebra         17

La Isla de Mona              9

La distribución por agencias, el Orden y Clase de la nivelación es como sigue:

CO-OPS    31 2do Orden  1 Clase

NGS        195 1er  Orden  2 Clase

RLDA     274 1er  Orden  2 Clase

JEB         178  1er  Orden 2 Clase

Reconocimientos

Los trabajos de controles horizontales y verticales en Puerto Rico se realizaron por la perseverancia de un distinguido geodesta de los Estados unidos de Norte América me refiero al Sr. David R. Doyle quien ocupaba el cargo de Chief Geodetic Surveyor. También quiero hacer mención de las siguientes personas que laboraron para poder lograr el trabajo realizado estas son: Ed. Allen, Timothy Hanson, Ronnie Taylor y Sherri Watkins.

No puedo terminar en las menciones de reconocimiento sin dejar de mencionar a tres distinguidos profesionales  de la  agrimensura e ingeniería de Puerto Rico quienes laboraron para conseguir que ésto fuese posible, me refiero a  los agrimensores Luis S. Berrios Montes, la profesora Linda L. Vélez Rodríguez y  el Ing. José  M. Izquierdo Encarnación quien fue el que coordino con las siguientes agencias: AEE,DTOP y OGP para la obtención de los fondos necesarios para llevar a cabo esta etapa del proyecto de nivelación y determinación del geoide para P.R. Por último, mi agradecimiento al distinguido profesor Agrim. Julio C. Ríos Morales Q.E.P.D., quien me ayudó a documentar la historia de los controles horizontales.

 Referencias

Geodetic Survey In Puerto Rico. Joseph F. Dracup. July 1967.

David R. Doyle and Dru A. Smith NOAA, National Geodetic Survey 2012.Definition and Densification of the Puerto Rico Vertical Datum 2002. By David R. Doyle

National Geodetic Survey. 1998. National height Modernization Study: Report to   Congress.

[http;//www.ngs.noaa.gov/PUBS_LIB/1998heightmodstudy.pdf

Autor:

Héctor M. Sanabria Valentín, PLS.

Bayamón PR

hsanabria@hlcmgroup.com

Imaginar, medir y ordenar. Mapas, planos y agrimensores en Uruguay.

Con este lema, nuestras y nuestros colegas en la República del Uruguay, crearon una exposición magistral, la cual propone un recorrido por los saberes y prácticas de la Agrimensura y las respuestas a diversas demandas políticas y sociales que permitieron la elaboración de los mapas y planos expuestos. La muestra es el resultado de ocho meses de trabajo de un equipo integrado por varios historiadores en diversos niveles de formación, agrimensores que ejercen la docencia en la Universidad de la República y el trabajo profesional, y personal técnico del Museo Histórico Nacional.

El recorrido de la exposición se organiza en torno a tres ejes: por un lado, “Mapas para un país”, donde se exponen las primeras representaciones gráficas del territorio del Estado y se reflexiona sobre los efectos que tuvo a lo largo del tiempo la simplificación y popularización de los mapas del Uruguay. Por otro “Las prácticas de mensurar terrenos”, repasa cómo fue cambiando a lo largo del tiempo la manera de realizar las mensuras, y, mediante el uso de nuevas tecnologías, se invita a los visitantes a establecer un diálogo entre esas representaciones realizadas en el siglo XIX y XX y el presente.  En el eje “Usos sociales de la agrimensura”, se pone atención en cómo las diversas formas de apropiación del espacio han exigido la participación de los agrimensores para dirimir conflictos entre los diversos grupos que integran la sociedad. 

Podrán verse materiales que se conservan en diversos repositorios, tales como el Archivo Gráfico de la Dirección de Topografía del Ministerio de Transportes y Obras Públicas, la Facultad de Ingeniería, la Biblioteca Nacional, el Archivo General de la Nación y el Museo Histórico Nacional. La exposición incluye también, materiales pertenecientes a algunas colecciones particulares que han sido generosamente cedidos en préstamo. 


De este modo, esta instancia será una oportunidad novedosa de apreciar materiales inéditos reunidos en una misma exposición, conociendo sobre importancia de lo visual en las formas que nos relacionamos con el espacio. 


Se inauguraá el próximo viernes 13 de diciembre, en el marco de la 15ª edición de Museos en la Noche y podrá visitarse en Casa Rivera, de miércoles a domingo de 12:00 a 18:00 hs, hasta el 31 de mayo de 2020.


Quedan todos invitados. 

Nuestro amigo y colega Ernesto Silveira, siempre amable y gran fotógrafo, nos comparte algunas de las excelentes capturas de esta gran exposición.

Fotografía: Ernesto Silveira
Fotografía: Ernesto Silveira
Fotografía: Ernesto Silveira
Fotografía: Ernesto Silveira

Información extraída de: https://www.mec.gub.uy/innovaportal/v/106653/33/mecweb/exposicion-imaginar-medir-y-ordenar

Próximos Eventos.

El aprender y compartir el conocimiento es una tarea de todo profesional, así como la actualización constante en nuestras áreas de dominio y aplicación.

Llego a nuestro escritorio, una agenda de eventos próximos a realizar, la cual compartimos con mucho gusto, misma que estaremos actualizando.

Ingeniería Topográfica, Geográfica, Agrimensura, Catastro, Geodesia, Geomática, Geomensura, Ordenamiento Territorial, Infraestructura de Datos Espaciales, Inteligencia Artificial, TIC´s, TIG, son solo algunos de muchos temas que se trabajaran en estos eventos.

Eventos en diferentes latitudes nos esperan.

Procesamiento de imágenes a partir de vehículos aéreos no tripulados utilizando software libre.

Las tendencias de los software libre, como componentes para el desarrollo y aplicación de la Geomática.

Existe gran cantidad de información en internet referente a vehículos aéreos no tripulados (VANT’s) o drones, como se les conoce popularmente, desde planificación de vuelos hasta crear un modelo de elevación digital. Sin embargo, esta información suele presentarse de manera fragmentada y dispersa. Por tanto, este documento pretende resumir los aspectos que se consideran más importantes sobre los vuelos planificados y no planificados de VANT’s, los programas disponibles y cómo se procesa la información de los vuelos planificados para obtener productos orientados al manejo de los recursos naturales.

Llega a nuestro escritorio el presente documento, el cual compartimos.

4° Aniversario de la Creación del Colegio de Ingenieros Topógrafos Geodestas del Estado de Jalisco A.C., (CITGEJ AC).

El 04 de Diciembre del 2015, en la notaría número 49 de la ciudad de Guadalajara Jalisco, después de grandes esfuerzos y trabajo para dignificar el gremio de la topografía en el estado, se firma el acta constitutiva donde se crea la asociación civil denominada  Colegio de Ingenieros Topógrafos Geodestas del Estado de Jalisco A.C., (CITGEJ AC)., con este acto, queda legalmente constituido el «primer» colegio en Jalisco de esta noble profesión.

La primer mesa directiva fue conformada por Ingenieros Topógrafos, egresados de la Universidad de Guadalajara, Institución Benemérita de Jalisco, el periodo en el cual estuvieron al frente, fue de dos años.

Reconocido por el Gobierno de Jalisco, en su RESOLUCIÓN del Director de Profesiones del Estado, publicado en periódico oficial del Estado de Jalisco, el sábado 6 de febrero del 2016, en su numeral 32 Sección III.

(Colegio de Ingenieros Topógrafos Geodestas del Estado de Jalisco). Pág. 10,

 

Muy grata fue su creación ante la comunidad profesional, que la revista electrónica «Egresados en Contacto» de la Universidad de Guadalajara, en su volumen 27, publica de manera especial la creación del CITGEJ AC, donde en el siguiente enlace podemos disfrutar la entrevista.

Logo

Los colores de su logotipo, emblemáticos de la bandera del estado libre y soberano de Jalisco, así como el de su ciudad capital que es Guadalajara, colores que tiene su origen en el periodo del Reino de Nueva Galicia.

En cuanto al significado de los colores, el oro representa la voluntad de hacer el bien a los más desfavorecidos. El azul, por su parte, simboliza el servir a sus gobernantes con lealtad.

Este color también indica el deseo de fomentar la agricultura como bien común de todo el Estado.

 

Este 4 de diciembre celebramos un gran esfuerzo, el cual marca la transición de la Topografía, Geodesia, Geomática y áreas afines en el Estado de Jalisco.

Muchas Felicidades CITGEJ AC, en este 4° aniversario.
Contacta al CITGEJ AC y se parte de este gran colegio.
Calle Reforma No. 877, Col. Centro Guadalajara, Jalisco, México.
Tel. (01 33) 30700265 ext. 104
Búscalos en Facebook como: Colegio de Ingenieros Topografos Geodestas del Estado de Jalisco A.C. / Citgej Difusion

¡Semana de Trabajo FIG 2020 y la 5ta Conferencia de Jóvenes Agrimensores de FIG!

Si estás interesad@ en participar en la próxima semana de trabajo de la FIG y en el 5º YSC, y si crees que tienes lo necesario, ¡consulta este enlace y completa el formulario!
Todos los solicitantes también deben proporcionar los siguientes documentos de respaldo a este correo electrónico: fig.ysn.funds@gmail.com:
– una copia clara de su pasaporte válido para viajar;
– su curriculum vitae actualizado;
– dos (2) cartas de recomendación o cartas de referencia escritas y firmadas (detalles en el formulario);
– una foto, un video o un enlace que destaca su trabajo o estudio en el campo de la topografía.
¡La solicitud finalizará el 26 de enero de 2020!
Para obtener más información, póngase en contacto con la red FIG Young Surveyors Network en fig.youngsurveyors@gmail.com o fig.ysn.funds@gmail.com
Julia Herrera
Costa Rica
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