Información Geodésica

En Colombia, el sistema de referencia geocéntrico adoptado desde el año 2004 se denomina MAGNA-SIRGAS - Marco Geocéntrico Nacional de Referencia, como densificación nacional del Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas, el cual a su vez es la densificación continental del marco de referencia global (ITRF- International Terrestrial Reference Frame). El Datum MAGNA-SIRGAS, está asociado al elipsoide GRS80 (Global Reference System 1980), equivalente al WGS84 (World Geodetic System 1984). La principal ventaja es que las coordenadas están en el mismo sistema de referencia que los satélites GNSS, lo cual garantiza alta precisión de las posiciones que se determinen en campo.


El Datum vertical de referencia para ajustar las alturas sobre el nivel medio del mar, se denomina Datum BUENAVENTURA; el cual se basa de los ajustes del año 1960 a partir  de mediciones desde los mareógrafos de Buenaventura, Tumaco, Cartagena y Riohacha.


El Sistema Gravimétrico Nacional de Referencia, está referido al sistema IGSN71 (International Gravity Standardization Net-1971) y ligada al sistema RELANG (Red Latinoamericana de Normalización de la Gravedad); las anomalías gravimétricas están referidas al elipsoide GRS80, cuyas características geométricas son las que mejor se ajustan a América de Sur.


¿Qué es un sistema de referencia?


Un sistema de referencia se define como el conjunto de convenciones y conceptos teóricos adecuadamente modelados que permiten definir, en cualquier momento, la orientación, ubicación y escala de tres coordenadas [X, Y, Z]. Si el origen de coordenadas [X=0, Y=0, Z=0] coincide con el centro de la tierra se denomina sistema de referencia geocéntrico global, en caso contrario se habla de sistema de referencia local. El sistema de referencia global utilizado en Geodesia es el definido por el Servicio Internacional de Rotación Terrestre y sistemas de Referencia (IERS:

International Earth Rotation and Reference Systems Service) de la Asociación Internacional de Geodesia (IAG) y la Unión Internacional de Astronomía (IAU). Su acrónimo ITRS (International Terrestrial Reference System). Este es un sistema geocéntrico (su origen de coordenadas [X, Y, Z] coincide con el centro de masas terrestre, incluyendo atmosfera y océanos), su tiempo corresponde con el tiempo geocéntrico coordinado (TCG: Geocentric Coordinate Time) y no presenta residuales en la rotación con respecto a los movimientos horizontales de la corteza terrestre. Su eje Z coincide con el eje medio de rotación terrestre, el eje X esta sobre el plano medio ecuatorial y su dirección apunta al meridiano de Greenwich, el eje Y también está sobre el plano ecuatorial y forma un sistema de mano derecha. En Colombia, el sistema global ITRS es materializado por MAGNA-SIRGAS, mientras que el sistema local de referencia está dado por el Datum Bogotá, cuyo desplazamiento con respecto al geocentro alcanza, aproximadamente, 500 m.


¿Qué es un marco de referencia?


Un marco de referencia es la red de precisión máxima que materializa un sistema de referencia. Está conformado por un conjunto de puntos, cuyas coordenadas han sido definidas sobre el sistema de referencia que materializa. En este sentido, red y marco de referencia son sinónimos. La realización del ITRS (International Terrestrial Reference System) es el Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF: International Terrestrial Reference Frame), el cual está conformado por las coordenadas cartesianas geocéntricas [X, Y, Z] y las velocidades [VX, VY, VZ] de un conjunto de estaciones observadas con técnicas geodésicas espaciales. Sus unidades están expresadas EN EL Sistema Internacional – SI-. Los últimos dígitos indican la época de referencia para la cual son válidas sus coordenadas. En la actualidad existen: ITRF88, ITRF89, ITRF90, ITRF91, ITRF92, ITRF93, ITRF94, ITRF96, ITRF97, ITRF2000, ITRF2005, ITRF2008.


SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas) es la densificación del ITRF en América y MAGNA (Marco Geocéntrico Nacional de Referencia) es la densificación de SIRGAS y por tanto del ITRF, en Colombia.


En el caso de la Antigua Red Nacional (ARENA), ésta es la materialización del sistema geodésico local colombiano: el Datum Bogotá.

¿Qué se conoce como GNSS: Global Navigation Satellite Systems?


GNSS es un término genérico para los sistemas de posicionamietno y navegacion apoyados en técnicas satelitales. GNSS no hace referencia solo a GPS (Global Positioning System), también incluye GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System), el planeado Galileo y los sistemas locales de aumentación (p. ej. EGNOS, WAAS, etc.).


¿Qué es datum geodésico?


Un datum geodésico define al orientación y ubicación del elipsoide asociado a un sistema coordenado [X, Y, Z]; SI ESTE ES GEOCENTRICO SE TENDRA UN Datum Geodésico Geocéntrico o Global; si es local se tendrá un Datum Geodésico Local. Estos últimos también se conocen como Datum Horizontales, dado que la determinación de la altura (H) de los puntos es independiente de sus coordenadas horizontales (ϕ, λ). Un datum geodésico geocéntrico permite establecer las coordenadas para u n punto con respeto a la misma superficie de referencia: el elipsoide. En estos, la tercera coordenada se conoce como altura geodésica o elipsoide (h). En Colombia, el datum geodésico geocéntrico o global está dado por Elipsoide GRS80 (Geodetic Reference System 1980) definido y adoptado por la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica (IUGG) en 1980 (a=6 378 137 m, f= 1/298,257 222 101). Este es el elipsoide asociado al ITRS y por tanto, a SIRGAS y a MAGNA-SIRGAS. En el caso del datum local, corresponde con el Datum BOGOTÁ, cuyo el elipsoide asociado es el Internacional o de Hayford (a=6 378 388m, f= 1 /297).

MAGNA-SIRGAS


(Marco Geocéntrico Nacional de Referencia, densificación del Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas)

El Instituto Geográfico Agustín Codazzi -IGAC-, entidad gubernamental encargada de los sistemas geodésicos nacionales de referencia, desea que sus usuarios sean partícipes del proceso de apropiación, modernización y aprovechamiento de los avances científicos y técnicos relacionados con la generación de datos espaciales de alta calidad. En consecuencia, el IGAC promueve la adopción de MAGNA-SIRGAS como sistema de referencia oficial del país, en reemplazo del Datum BOGOTÁ, definido en 1941. MAGNA-SIRGAS garantiza la compatibilidad de las coordenadas colombianas con las técnicas espaciales de posicionamiento, por ejemplo los sistemas GNSS (Global Navigation Satellite Systems), y con conjuntos internacionales de datos georreferenciados.


En la práctica, la consecuencia más relevante de la introducción de MAGNA-SIRGAS consiste en el cambio de las coordenadas geográficas de un mismo punto en aproximadamente 500 m en dirección suroeste, lo cual concierne a todos los productores y usuarios de la información geográfica en el país. Así, teniendo presente la extensa gama de individuos y organizaciones que están relacionados con la adopción del nuevo sistema de referencia, el IGAC, a través de este portal, describe los aspectos técnicos necesarios para la utilización práctica de MAGNA-SIRGAS y proporciona las herramientas básicas para que la información que aún se encuentra definida sobre el Datum BOGOTÁ se actualice mediante su vinculación al nuevo sistema.


¿Cuáles son los sistemas de proyección cartográfica utilizados en Colombia?


Para escalas pequeñas (1:10 000… 1:3 000 000) se utiliza el sistema de proyección Gauss-Krüger, también conocido como Proyección Transversa de Mercator. Esta es una proyección conforme del elipsoide sobre un plano. La esfera terrestre es proyectada sobre un cilindro transverso tangente a un meridiano de proyección (o de tangencia), sobre el cual la deformación es nula. Las zonas de proyección se definen cada 3° de longitud. En Colombia, el meridiano principal de proyección es el Observatorio Astronómico de Bogotá, donde se definió el origen N=1 000 000m y E= 1 000 000m. Sus coordenadas geodésicas en Datum BOGOTÁ son: Latitud: 4° 35’ 46,3215’’ N, Longitud: 74° 04’ 39,0285’’ W. Para las escalas grandes (1:500… 1:2 000) se utiliza es sistema de proyección cartesiana, la cual también corresponde con una proyección conforme del elipsoide sobre un plano paralelo al plano tangente al elipsoide en el punto origen. La separación entre estos dos plano (el de proyección y el tangente) equivale a la altura media de la región a representar. La principal diferencia entre las proyecciones Gauss-Krüger y la Cartesiana es que el plano de proyección en el sistema Gauss-Krüger es tangente al elipsoide y por tanto, la distancia entre dos puntos calculada con las coordenadas de proyección es menor que la medida en terreno, mientras que con las coordenadas cartesianas esta es muy similar.



Marco Geocéntrico Nacional de Referencia Magna-Sirgas (Documentación)


Documentos MAGNA-SIRGAS

 

Adopcióndel Marco Geocéntrico Nacional de Referencia MAGNA-SIRGAS como datumoficial de Colombia

Describe laconcepción científica de MAGNA-SIRGAS y proporciona la justificacióntécnica de su adopción oficial.


Aspectosprácticos de la adopción del Marco Geocéntrico Nacional de ReferenciaMAGNA-SIRGAS como datum oficial de Colombia

Proporciona lasherramientas técnicas para la migración práctica a MAGNA-SIRGAS de lainformación georreferenciada en Datum BOGOTÁ.


MAGNA-SIRGAS en su entidad

Contiene elprocedimiento esquemático de la adopción de MAGNA-SIRGAS desde el punto devista empresarial.


Modelo geoidal GEOCOL2004

Presenta la metodología y resultados del último modelo geoidalgravimétrico calculado por el IGAC.


Obtención de alturas sobre el nivel medio del mar apartir de información GPS

Indica la metodologíaIGAC para la obtención de alturas sobre el nivel medio del mar a partir delevantamientos GPS y el modelo GEOCOL2004.


Parámetros oficiales de transformación entre el DatumBOGOTÁ y MAGNA-SIRGAS

Describe lametodología y los parámetros de transformación determinados por el IGACpara migrar a MAGNA-SIRGAS la información espacial referida al DatumBOGOTÁ.


Procesamientode información GPS considerando la variación de las coordenadas en eltiempo (velocidades) por efectos geodinámicos

Muestra la utilización de las velocidades de las estacionesde referencia en el procesamiento de levantamientos GPS diferenciales.


Procedimiento migración enARGIS

Indicala secuencia de pasos a seguir para realizar la transformación de datumpara datos manejados mediante losmotores incluidos por ESRI en ArcGIS©

 

Productos IGAC asociados a MAGNA-SIRGAS

Señala los productos y servicios ofrecidos por la Divisiónde Geodesia del IGAC.


Resolución MAGNA-SIRGAS

Presenta el soporteoficial de la adopción de MAGNA-SIRGAS en reemplazo del Datum BOGOTÁ.


Tipos de coordenadas manejados en Colombia

Enumera los diferentes tipos de coordenadas utilizados en elpaís y sus relaciones matemáticas.


Variacionesdel centro de fase para las antenas de las estaciones de funcionamientocontinuo MAGNA-ECO del IGAC

Contiene las constantesde las antenas GPS utilizadas por el IGAC en su red MAGNA-ECO.

 



Sofware


 

Beta Magna Pro3


Cualquier información adicional puede ser consultada via email a geodesia@igac.gov.co - magnaeco@igac.gov.co

INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI - IGAC

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