NAVEGADORES GPS(SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL)Proporcionan nuestra posicin en el plano horizontal, adems pueden indicar la elevacin por medio de la misma seal de los satlites, algunos modelos tienen tambin barmetro para determinar la altura con la presin atmosfrica.Hay dos tipos:Estos son ms para fines recreativos y aplicaciones que no requieren gran precisin, consta de un dispositivo que cabe en la palma de la mano, tienen la antena integrada, su precisin puede ser de menor a 15 mts, pero si incorpora el sistema WAAS el error en posicionamiento puede ser menor a 3 mts.Los modelos que no poseen brjula electrnica, pueden determinar la direccin de movimiento (rumbo), es decir es necesario estar en movimiento para que indique correctamente para donde est el norte.La seal de los satlites GPS no requiere de ningn pago o renta.

Estos equipos tienen precisiones desde varios milmetros hasta menos de medio metro.Existen GPS de una banda (L1) y de dos bandas (L1, L2), la diferencia es que para los GPS de una banda se garantiza la precisin milimtrica para distancias menores a 40km entre antenas, en los GPS de dos bandas es de hasta 300km, si bien se pueden realizar mediciones a distancias mayores, ya no se garantiza la precisin de las lecturas.Los GPS topogrficos requieren dos antenas, ya sea que el usuario tenga las dos, o que solo tenga una y compre los datos a una institucin como elINEGIo Omnistar (DGPS). Se dice entonces que se est trabajando en modo diferencial.La diferencia en precio de un GPS de una banda contra uno de Dos bandas puede ser muy grande, y lo es mas cuando los GPS de dos bandas incorporan la funcin RTK (Real Time Kinematic). La forma de trabajar con equipos que no incorporan la funcin RTK es: trasladar los equipos a campo, se hacen las lecturas, pero es solo hasta que se regresa a gabinete que se obtienen las mediciones, con un sistema RTK, los datos se obtienen directamente en campo y el alto precio de estos equipos es por que incorporan una computadora, y un sistema de radio comunicacin entre las dos antenas.El GPS no reemplaza a la estacin total, en la mayora de los casos se complementan. Es en levantamientos de gran extensin donde el GPS resulta particularmente practico, ya que no requiere una lnea de vista entre una antena y otra, adems de tener el GPS la gran limitante de trabajar solo en espacios con vista al cielo, siendo un poco problemtico incluso cuando la vegetacin es alta y densa, pero por ejemplo una selva o bosque se abre un claro de unos 5 metros y se hace la medicin con la antena, en lugar de abrir una brecha para tener visual entre la estacin total y el prisma. As mismo es comn hacer el levantamiento de dos puntos con GPS (lnea de control) y posteriormente usar la estacin y en lugar de introducir coordenadas arbitrarias introducimos coordenadas geogrficas, y todo lo que se levante con la estacin estar georreferenciado.

Otro aspecto importante es hacer la diferenciacin de un sistema de navegacin y un sistema de localizacin o rastreo, el primero permite que la persona que tiene el dispositivo GPS sepa donde esta y para dnde ir, para que una tercera persona lo sepa es otra historia eso ya es un sistema de localizacin, estos sistemas si requieren una renta o cuota mensual, ya que aun cuando usan un GPS, este solo recibe la seal de los satlites, se necesita otro dispositivo tipo celular para transmitir la posicin a un sistema conectado a Internet para que alguien pueda acceder una pgina y saber dnde est el dispositivo.GPS(navstar).- desarrollado por la fuerza area norte americana con fines militares, pero liberada para uso publicoWAAS.- Wide Area Augmentation System.- sistema para mejorar la precisin del sistema GPS, funciona solo para Estados Unidos, Alaska, Canad y ahora tambin enMxico.GLONASS.- Sistema militar de satlites Ruso.GALILEO.- Sistema de satlites de la comunidad Europea para intereses no militares o de iniciativa privada.EGNOS.- El equivalente del sistema waas, pero solo paraEuropa.

EL LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO: USO DEL GPS

Levantamiento TopogrficoSe entiende por levantamiento Topogrfico al conjunto de actividades que se realizan en el campo con el objeto de capturar la informacin necesaria que permita determinar las coordenadas rectangulares de los puntos del terreno, ya sea directamente o mediante un proceso de clculo, con las cuales se obtiene la representacin grfica del terreno levantado, el rea y volmenes de tierra cuando as se requiera; (Torres y Villate, 2001,p.17) lo resumen como el proceso de medir, calcular y dibujar para determinar la posicin relativa de los puntos que conforman una extensin de tierra. En los ltimos aos, la aparicin de los levantamientos por satlite que pueden ser operados de da o de noche (Wolf y Brinker, 1997) incluso con lluvia y que no requiere de lneas de visual libres entre estaciones, ha representado un gran avance respecto a los procedimientos de levantamientos convencionales, que se basan en la medicin de ngulos y distancias para la determinacin de posiciones de puntos.La aparicin de nuevas tecnologas persigue prioritariamente (Swanston 2006) mejorar la captura y registro de datos como es el caso de las libretas electrnicas que permite transformar esos datos en informacin en formatos digitales y grficos. An cuando las nuevas tecnologas han impactado en el cmo se capturan y se procesan los datos, el conjunto de las actividades que contempla el levantamiento topogrfico puede discriminarse en las mismas etapas que la topografa clsica tradicionalmente ha considerado, entre las que se puede mencionar la seleccin de equipos, planificacin, sealizacin y captura de datos.

Sistema de Posicionamiento Global (GPS)Es un Sistema que hace uso de un conjunto de Satlites ubicados en el espacio agrupados en forma de constelaciones. Actualmente se conocen las siguientes constelaciones: NAVSTAR (Americano), GLONASS (Ruso) y GALILEO (Europeo) en proceso (2009) Torres y Villate (2001) lo define como un sistema de medicin tridimensional que utiliza seales de radio que proporciona el sistema NAVSTAR, esta constelacin est integrada por 24 satlites artificiales que orbitan la Tierra en 12 horas. Esto permite que durante las 24 horas estn visibles al menos 5 a 8 satlites desde cualquier punto del planeta. Los satlites NAVSTAR, Figura 1, orbitan la tierra en 6 planos orbitales, de 4 satlites cada uno, a una altura aproximada de20.200 Km. El NAVSTAR es utilizado por miles de usuarios civiles alrededor del mundo; el mismo fue diseado, financiado, controlado y operado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos. Como sistema est integrado por tres segmentos: espacial, de control y el de usuario.

Segmento EspacialEl segmento espacial est formado por los llamados vehculos espaciales o satlites que envan seales de radio desde el espacio.

Figura 1: Constelacin NAVSTAR

Fuente: Dana P.H (1995)La posicin exacta de los satlites es conocida durante las 24 horas del da y desde cualquier posicin del planeta. Esta informacin es emitida continuamente en la forma de seales de navegacin.

Segmento de ControlEst formado por una red (Figura 2), de estaciones de monitoreo, ubicadas alrededor del mundo: Colorado (estacin master), Hawai, Ascensin, Diego Garcia y Kwajalein. El propsito del segmento de control (Wells et al, 1986) es monitorear el funcionamiento de los satlites, determinar sus rbitas y el funcionamiento de los relojes atmicos as como enviar la informacin que ser transmitida en forma de mensaje desde los satlites.

VEGA MARA BELN SERRANO LUISNUNKUI ARAGON G.TOPOGRAFA GPSING. JUAN AVILESSegmento del usuarioEst integrado por los receptores que captan las seales emitidas por los satlites y empleados para el posicionamiento esttico o cinemtico. En general se conoce como receptor GPS (Casanova, 2002) al instrumento que recibe y decodifica la seal del satlite calculando las coordenadas del punto deseado; es un equipo constituido (Figura 3), por una antena con preamplificador para capturar las seales emitidas por los satlites, canal de radio frecuencia, microprocesador para la reduccin, almacenamiento y procesamiento de datos, oscilador de precisin para la generacin de cdigos pseudoaleatorios, fuente de energa elctrica, interfase del usuario constituida por la pantalla, teclado y por un dispositivo de almacenamiento de datos.Se dice tambin que el receptor GPS esta formado bsicamente por tres componentes: el hardware, el software y el componente tecnolgico que acompaa a cada uno de ellos. El receptor GPS (Wells et al, 1986) es la pieza del hardware utilizado para rastrear los satlites, es decir, para recibir las seales emitidas por los mismos.El sistema de posicionamiento global (Casanova, 2002) por satlite, GPS, se basa en la medicin de distancias a partir de seales de radio transmitidas desde los satlites cuyas rbitas son conocidas con precisin y los receptores que se encuentran ubicados en los puntos cuya posicin se desea determinar. La distancia de un satlite al receptor se calcula midiendo el tiempo de viaje de la seal de radio desde el satlite al receptor, conociendo la velocidad de la seal de radio, la distancia se calcula por medio de la ecuacin de movimiento uniforme (d = v x t) distancia igual a velocidad por tiempo.A la medicin de distancias (McCormac, 2008) de una posicin terrestre a satlites se le denomina medicin satelital de distancias; se mide el tiempo requerido para que la seal de radio viaje desde el satlite a un receptor, luego este tiempo se multiplica por la velocidad de la luz; al valor resultante se le conoce como pseudodistancia, el prefijo pseudo es equivalente a falso, ya que la distancia obtenida tiene error, este error se debe a que los relojes de los satlites son de muy alta precisin en comparacin con los relojes que poseen los receptores, lo que se traduce en un error en la medicin del tiempo de viaje de la seal. De hecho, si se pensase en que el receptor tuviese el reloj de igual precisin al del satlite, esta tecnologa slo estara al alcance de algunos gobiernos debido a los altos costos que alcanzaran los receptores.Cada satlite emite cada milisegundo una nica seal codificada, que consiste en una cadena de bits ( dgitos cero y uno) y recibe el nombre de cdigo PRN pseudorandom noise, ruido pseudoaleatorio, la cual es reconocida por el receptor; esto es posible porque cada receptor tiene grabado en su memoria una rplica de cada uno de estos cdigos, cuando el receptor sintoniza una seal de satlite detecta inmediatamente cul satlite esta generando la seal, el receptor compara la seal que est recibiendo con el mismo cdigo que ha generado en su interior; el patrn generado por el receptor no concuerda en posicin con el de la seal que se recibe, tal como se ve en la Figura 4.Figura 4 Tiempo requerido para que la

Fuente: McCormac, J. (2008)

Cuando un receptor registra la seal de un satlite, este calcula la pseudodistancia, es decir, la distancia entre (Reyes y Hernndez, 2003) la antena del satlite y la antena del receptor; puede entonces imaginarse que se genera una esfera de radio igual a la pseudodistancia y cuyo centro se encuentra en el satlite, indicando que la posicin del receptor se encuentra en un punto de la superficie de dicha esfera.Figura 5 Medicin de la distancia a un satlite

Fuente: McCormac, J. (2008)Actualmente se encuentra en el mercado una gran oferta de equipos GPS, que varan en el tipo de seal que reciben y procesan, las tcnicas de medicin y las modalidades de funcionamiento (esttico o cinemtico), diferencindose bsicamente en la precisin con la que registran los datos,existiendo equipos de una frecuencia o de doble frecuencia, para diferenciar en el tipo de onda que registran, otra diferencia importante es si son de post proceso o de tiempo real, para diferenciar aquellos cuyos datos deben bajarse a una computadora mediante el uso de un programa de aplicacin o software para obtener las coordenadas geodsicas de los puntos levantados y aquellos que suministran las coordenadas en tiempo real es decir sin que medie ningn tipo de proceso Una ventaja importante al realizar un levantamiento con GPS (Wellset al,1986) es que en este tipo de levantamiento no se requiere intervisibilidad entre los puntos, no se requiere de un azimut de referencia y como una de las ms importantes ventajas de esta tecnologa es que las coordenadas obtenidas estn referidas a un sistema nico de referencia como lo es el WGS84, esto ha simplificado de una manera impresionante el manejo de este tipo de informacin en bases de datos compresibles y utilizables por todos los usuarios, independientemente de su ubicacin geogrfica. Puede decirse entonces (Wells et al, 1986) que con la llegada del posicionamiento global, lleg la era del posicionamiento preciso ya que el mismo puede realizarse en el momento que se desee a lo largo de las 24 horas del da y en cualquier da del ao.Los levantamientos con GPS ofrecen (Wolf y Brinker, 1997) ventajas sobre los mtodos tradicionales entre las que se incluyen rapidez, precisin y capacidad operativa de da o de noche y en cualquier estado del tiempo. Por estas razones se conoce (McCormac, 2008) al Sistema de Posicionamiento Global GPS como la mejor herramienta para levantamientos topogrficos que se ha desarrollado en la historia, ya que con esta tecnologa se puede realizar cualquier tipo de levantamiento similar al que se haya ejecutado utilizando las tcnicas topogrficas convencionales, con la excepcin de aquello sitios donde sea difcil o imposible recibir seales de radio de los satlites; otra ventaja de este sistema es que las seales de radio las captan los usuarios de manera gratuita en cualquier parte del mundo.

BIBLIOGRAFA: http://www.saber.ula.ve/bitstream/123456789/30397/1/articulo3.pdf http://ocw.upm.es/ingenieria-cartografica-geodesica-y-fotogrametria/topografia-ii/Teoria_GPS_Tema_12.pdf