Por: Agrimensor Héctor M. Sanabria Valentín (Puerto Rico)
Una forma completamente independiente de determinar las pendientes geoidales es medir la desviación local de la plomada de lo que se esperaría si toda la masa de la Tierra se distribuyera uniformemente dentro del Elipsoide Terrestre. Esta desviación se conoce como la desviación de la vertical y se presenta típicamente en los componentes Norte (ξ) letra griega chi y Este (η) letra griega Eta.
Figura 01. Deflexión de la Vertical.
Como el geoide es la superficie con igual potencial de gravedad en cualquiera de sus puntos, la dirección de la gravedad es siempre perpendicular a la superficie del geoide. Para hacer levantamientos geodésicos se cuenta con instrumentos ópticos (niveles de alta precisión).
Cuando un instrumento (nivel) está bien ajustado, su eje vertical coincide con la dirección de la gravedad y, por lo tanto, es perpendicular al Geoide. El ángulo entre la perpendicular al Geoide (línea de plomada) y la perpendicular al elipsoide se define como la desviación o deflexión de la vertical.
La deflexión de la vertical en la década de los 40 del siglo pasado y hasta los años setenta (70) se determinaba con instrumentos de alta precisión (wild T4) para determinar la Latitud y Longitud astronómica, de ambas era necesario conocer el tiempo del lugar la utilización de (un cronometro), la corrección del tiempo y las efemérides astronómicas (estrellas).
Figura 02. Instrumento astronómica óptico Wild T4 (1941-1981).
El Azimuto astronómico se determinaba con un Wild T 3 cuya exactitud angular es de 0.2 segundos.
Figura 03. Teodolito óptico Wild T3.
Hace 30 años que la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) por sus siglas en inglés su laboratorio de geodesia y geodinamica esta desarollando instrumentos astrogeodésicos para determinar las desviaciones astronómicas de la vertical (DoV).
Gracias a esta larga y continua experiencia acumulada y a las fructiferas coloboraciones, ahora están disponibles dos nuevos sistemas operativos diseñados para operadores sin experiencia. La primera es la CODIAC (Cámara astrométrica digital compacta), es una nueva camara digital muy portatil que se puede utilizar para una determinación altamente precisa (< 0.1 segundos de arco) en 20 minutos de observación por ocupación.
Figura 04. Foto cortesía del NGS de la CODIAC Astrometric Camera.
El segundo equipo desarollado por esta reconocida universida es QDaedlus, es un sistema de un costo menor que la CODIAC Cámara que puedeacoplarse a las estaciones totales , lo que permite determinar la DoV y/ los acimutes astronómicos. Con una precisión de (0.3-0.4 segundos de arco) en 20 minutos de observación por ocupación. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00396265.2016.1171960
Figura 05. Este Taquímetro es el Leica TD5005 con los equipos adaptados al taquímetro que forman el sistema QDaedalus.
Figura 06. TCA 2003.
El National Geodetic Survey desarrollo un Sistema utilizando una unida Robótica Leica TS60 la cual tiene una precisión angular de 0.5 segundos de arco, con unos adaptadores para formar el Total Station Astrogeodetic Control System (TSACS), por sus siglas en inglés.
Figura 07. Leica TS60.
Figura 08. Adaptadores que conforman el sistema cuyo nombre en inglés es “Total Station Astrogeodetic Control System” (TSACS), por sus siglas en inglés.
Figura 09. Adaptadores que conforman el sistema cuyo nombre en inglés es “Total Station Astrogeodetic Control System” (TSACS), por sus siglas en inglés.
Las deflexiones reflejan la ondulación del geoide y las anomalías gravitatorias, ya que dependen del campo gravitatorio y sus inhomogeneidades.
Los VD generalmente se determina astronómicamente. El verdadero cenit se observa astronómicamente con respecto a las estrellas, y el cenit elipsoidal (vertical teórico) mediante el cálculo de la red geodésica, que siempre tiene lugar en un elipsoide de referencia. Además, las variaciones muy locales del VD se pueden calcular a partir de datos de levantamiento gravimétricos y mediante modelos digitales del terreno ( DTM ) por sus siglas inglés, utilizando una teoría desarrollada originalmente por Felix Andries Vening-Meinesz (1887-1966).
La ecuación de Laplace: es Eta*tan de la latitud donde Eta (η) el componente de deflexión este-oeste. Si Eta es 0, la corrección de Laplace es cero (0). Esto significa que la pendiente del geoide en comparación con el elipsoide de este a oste en ese punto es paralelo.
Un componente meridiano positivo de deflexión de la vertical (Xi) indica que la latitud astronómica caerá al norte de la latitud geodésica correspondiente del punto.
Una componente primo-vertical positiva de la deflexión de la vertical Eta indica que la longitud astronómica caerá al este de la longitud geodésica del punto.
La corrección Laplace calculada (Hor. Laplace) debe añadirse a un acimut astronómico en el sentido de las agujas del reloj, para obtener un acimut de Laplace “casi geodésico”’.
La corrección Laplace se aplica para ir del acimut astronómico al acimut geodésico o viceversa.
La fórmula es la siguiente: α= Λ- (η*tanφ).
A astronómico = A geodésico –la corrección La Place.
Debido al desarrollo de la geodesia en el mundo a través de las distinta organizaciones existente tales como: La Asociación Internacional de Geodesia y Geofísica (IUGG), National Geodetic Survey (NGS) y el Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS). Se han desarrollado programas (Software) que permiten el computo de la DoV sin hacer las observaciones astronómicas para determinar la latitud y longitud astronómica como también el acimut astronómico. El NGS tiene un programa que la calcula la DoV y se llama Deflec 18 este se consigue en la siguiente dirección electrónica: https://geodesy.noaa.gov/GEOID/DEFLEC18/
La corrección Laplace es en función de la pendiente del geoide (Geoid Slope) y para calcularla ir al programa deflec18 que se conoce en español como la deflexión de la vertical (DoV) por sus siglas en inglés (Xi y Eta) y la corrección horizontal La Place.
Todo lo que necesitas es acezar el programa mencionado en el párrafo anterior y entrar la latitud y longitud del sitio.
Figura 10. El resultado que da el programa.
Output from DEFLEC18
Xi= 5.76, Eta= 0.47 y Hor-Laplace =-0.34 todos los resultados en segundo de arco (Arc second).
La deflexión vertical (VD) o deflexión de la vertical ( DoV ), también conocida como deflexión de la plomada y deflexión astro geodésica , es una medida de hasta qué punto la dirección de la gravedad en un punto de interés dado, gira debido a anomalías de masa locales. como montañas cercanas. Se utilizan ampliamente en geodesia para redes topográficas y con fines geofísicos.
El Azimut verdadero se puede determinar mediante observación de GNSS estableciendo una línea base de no menos de 250m y haciendo en ella por lo menos dos observaciones de 2.5 horas.
Una vez determinada las posiciones de las observaciones de GNSS con las latitudes y longitudes de las dos estaciones (A y B) se computa el Azimut geodésico utilizando la herramienta geodésica Inverse 3D esta está en la página web del NGS. https://geodesy.noaa.gov/cgi-bin/Inv_Fwd/invers3d.prl
Segundo paso con la latitud y longitud de A y el programa “Deflec”18 que está en la página del NGS se calcula la deflexión de la Vertical (Xi , Eta y Horizontal-Laplace).
El componente norte-sur y este-oeste de la deflexión de la vertical vine dado por la siguiente formula: ξ=Φ-φ, y el componente este-oeste es por la siguiente formula: η= (Λ-λ) cosφ.
Φ= latitud astronómica
φ= Latitud geodésica
Λ= Longitud astronómica
λ= Longitud geodésica
ξ= Xi
η= Eta
A astronómico = A geodésico – (la corrección Laplace).
NOTA: Tener cuidado con los signos.
Ejemplo.
En el mes de julio del 25 al 30 de 1967 se efectuó en el CIAPR un seminario titulado “ Geodetic Survey in Puerto Rico por el geodesta Joseph F. Dracup en este seminario se hace un breve recuente de la geodesia en P.R. a partir de la primera observación astronómica efectuada por los Americanos en el archipiélago de P.R., esta se llevó a cabo en el año de 1875-76 en el Castillo San Felipe del Morro. La información se encuentra en la publicación número 65 “US Navy “Hydrographic Telegraphic Longitud in West Indies”.
En la página 29 de dicho informe se encuentran las observaciones astronómicas efectuadas en el año de 1955 en particular la dirección astronómica para la estación RAYNES a la estación Damián el azimut astronómico es 293°09ʹ03″.24 ±0.»13, medidos desde el sur que era la manera de medir los azimut astronómicos en aquella época mayormente por los astrónomos.
De las coordenadas publicadas por el NGS para la estación Raynes TV1180 y para la estación Damián TV1117 las latitudes y longitudes en el Datum NAD 83 HARN realización 97 son las siguientes:
Figura 11. Valores
El Azimuto geodésico calculado usando la utilidad geodésica Inverse 3D del NGS es de 113°09ʹ03″.8734, la corrección Laplace de acuerdo con el “DataSheet” para la estación Raynes es 0″.70.
Aplicando la fórmula que está en la página 4 de este escrito el Azimuto astronómico calculado desde la estación Raynes a la Estación Damián es de 113°09ʹ03″.17 lo que da una diferencia de 0″.07.
En Puerto Rico la máxima corrección Laplace es, en la estación Panda (TV0879) y es de -6″.02 y la menor es en la estación tanque (Tank) ubicado en el Centro Médico de Rio Piedras (TV096) que es de 0″.0.
Con los valores de la deflexión de la vertical xi (ξ) , Eta (η) se pueden determinar la latitud y la longitud astronómicas mediante las siguientes formulas:
Λ= η/cosφ +λ
Φ= ξ+φ.
Basado en este análisis se puede determinar o calcular el azimut astronómico a partir de observaciones de GNSS que cumplan con los criterios estadísticos de una buena observación.
Bibliografía:
National Geodetic Survey (NGS)
Wikipedia
Geodetic Survey in Puerto Rico Por Joseph F. Dracup C&GS hoy NGS
Ryan Hardy, Ph. D., NGS Geodesta.
Markus Hauk et al.
The Use and Abuse of Vertical deflection By W. E. Featherstone
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:
Rojo, indica una vegetación sana y bien desarrollada.
Rosa, áreas vegetales menos densa o con vegetación menos desarrollada.
Blanco, áreas con escasa o nula vegetación.
Azul oscuro o negro indica la presencia de agua.
Marrón, vegetación arbustiva muy variable.
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
Punto
Norte
Este
Distancia m.
Descripción
1
217964.184
162754.388
Orilla Antes
2
217992.712
162737.824
32.99
Orilla 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.
METODO
DISTANCIA m
COMENTARIO
Imagen espectral
30.0
Sentinel 2, 3pixeles de 10m
Google Earth Pro
30.4
Posiciones Estimadas
Desplazamiento vertical
31.4
BM., 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.
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.
Luis A. Maldonado Pérez, PS, MGST
Juan Pablo Galarza Flores, BSA.
Anthony Espada Figueroa
Michael P. Michalski, Oceanography, Center for Operational Oceanographic Products and Services, Silver Spring, Maryland.
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.
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.
La trinchera de Puerto Rico
Las fallas de pendiente Norte y Sur de Puerto Rico
Al noreste en la Zona del Sombrero
Al oeste en el Cañón de la Mona
Pasaje de Mona
Al este, en las depresiones de Islas Vírgenes y Anegada
Depresión de muertos al sur
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:
Red Sísmica de Puerto Rico
Real Academia de Ciencia Exactas, Física y Naturales (RACEFM) España.
Tesis de Maestría Sr. Gilberto Hermosillo Camacho (Universidad de Salamanca España) septiembre 2018
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.
Javier Osvaldo Escobales Medina, PS, (R. López de Azua & Asociados, PSC)
Angel Noel Colón Guzmán, PS (Global Survey, PSC)
Luis S. Berrios Montes, PS (Luis Berrios & Asociados)
Carlos Lebron Cabrera, PS (JEB & Asociados)
Victor M. Seda Figueroa (V. Seda & Associates, PSC)
Luis E. Torres Román, PS
Alex Hornedo Robles, PS, PE (A Hornedo Robles & Asociados, PSC)
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/
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.
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.
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.
Geocomunidad Latina 