INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI La Geografía Oficial de Colombia La Geografía Oficial de Colombia MAGNA-SIRGAS COMO DATUM OFICIAL DE COLOMBIA REPÚBLICA DE COLOMBIA DEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO NACIONAL DE ESTADÍSTICA -DANE- INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI SUBDIRECCIÓN DE GEOGRAFÍA Y CARTOGRAFÍA DIVISIÓN DE GEODESIA
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INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZIINSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZILa Geografía Oficial de ColombiaLa Geografía Oficial de Colombia
MAGNA-SIRGASCOMO DATUM OFICIAL DE COLOMBIA
REPÚBLICA DE COLOMBIADEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO NACIONAL DE ESTADÍSTICA -DANE-
INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZISUBDIRECCIÓN DE GEOGRAFÍA Y CARTOGRAFÍA
DIVISIÓN DE GEODESIA
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Adopción OficialResolución 068 de 2005, enero 28
• Artículo 1º. Adóptase como único datum oficial de Colombia el Marco Geocéntrico Nacional de Referencia, también denominado: MAGNA-SIRGAS.
• (…) Parágrafo 2º. El modelo de geoide asociado al datum MAGNA-SIRGAS será el producto denominado: GEOCOL 2004, que se adopta oficialmente por esta Resolución.
• Parágrafo 3º. Mientras no se disponga técnica y oficialmente la actualización del Sistema de Referencia Vertical para Colombia se seguirá empleando el que tiene origen en el mareógrafo de Buenaventura.
• Artículo 2º. Este Instituto mantendrá y actualizará MAGNA-SIRGAS, considerando las indicaciones sobre sistemas de referencia emanadas de las Asambleas del Proyecto SIRGAS, de la IAG, de la IUGG y del IPGH.
• Artículo 3º. La información producida por este Instituto será referenciada a MAGNA-SIRGAS y se certificarán únicamente coordenadas de puntos vinculados a este datum (…).
• Artículo 4º. La presente resolución rige a partir de la fecha de su publicación en el Diario Oficial y sustituye la adopción del Datum Bogotá (Elipsoide Internacional o de Hayford), realizada en la Primera Edición de la Publicación Especial Nº 1 "Resultados finales de las redes geodésicas establecidas entre Bogotá y Cartago, y entre Bogotá y Chiquinquirá" del Instituto Geográfico Militar y Catastral del año 1941.
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Contenido
• Sistemas de referencia
• Datum BOGOTÁ
• Datum MAGNA-SIRGAS-Sistema Internacional de Referencia Terrestre (ITRS)-Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF)-Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas(SIRGAS)-Marco Geocéntrico Nacional de Referencia (MAGNA-SIRGAS)
• Adopción oficial de MAGNA-SIRGAS
• MAGNA – SIRGAS en la práctica
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SISTEMAS DE REFERENCIA
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DATUMS GEODÉSICOS
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SISTEMAS DE COORDENADAS
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Método de definición: Las coordenadas astronómicas (Φ, Λ) de la pilastra sur del Observatorio Astronómico de Bogotá son idénticas a las geodésicas (ϕ, λ)
Datum BOGOTÁAño de definición: 1941
Desplazado del geocentro: 531 m
Horizontal: latitud y longitud se refieren al elipsoide, altura se refiere al nivel medio del mar
Elipsoide Internacional:a = 6 378 388 mf = 1/297Ventajas:- alta calidad en la época de su definición- base geodésica nacional desde 1941 (cartografía y agimensura) - uso generalizado (familiaridad, tradición)
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Datum BOGOTÁ
Método de definición: Las coordenadas astronómicas (Φ, Λ) de la pilastra sur del Observatorio Astronómico de Bogotá son idénticas a las geodésicas (ϕ, λ)
Para satisfacer la condición de igualdadentre las coordenadasastronómicas (Φ, Λ) y geodésicas (ϕ, λ), la orientación (ejemenor) y la posición(centro) del elipsoidecon respecto a la Tierra varían
Año de definición: 1941
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Sistema Internacional de Referencia Terrestre(ITRS: International Terrestrial Reference System)
Su eje Z coincide con el eje de rotación terrestre
Su eje X está oriéntadohacía el meridiano de Greenwich
Su eje Y forma unsistema de manoderecha
Su origen de coordenadascoincide con el centro de masas terrestre
Su elipsoide asociadotiene la misma masaterrestre y gira sobre sueje menor con la mismavelocidad angular de rotación que la Tierra
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MAGNA-SIRGASGNSS
Geocéntrico
Tridimensionallatitud, longitud y altura se refieren al elipsoide
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Marco Internacional de Referencia Terrestre(ITRF: International Terrestrial Reference Frame)
Materialización del ITRSConjunto de puntos (pilares o equipos de operación continua) cuyascoordenadas [X, Y, Z] han sido definidas precisamente (décima de
milímetro) sobre el ITRS
ITRF2000
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SIRGAS – SISTEMA DE REFERENCIA GEOCENTRICO PARA AMERICA DEL SUR
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Generación de coordenadas geodésicas [X, Y, Z] ó [ϕ, λ, h] referidas a MAGNA-SIRGAS
EstrategiaPosicionamiento diferencial GNSS utilizando como base una estaciónMAGNA-SIRGAS:
80° 78° 76° 74° 72° 70° 68° 66°
80° 78° 76° 74° 72° 70° 68° 66°
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81.41° 81.39° 81.37° 81.35° 13.32°
13.34°
13.36°
13.38°
13.40°
81.75° 81.73° 81.70° 81.69°12.48°
12.49°
12.51°
12.54°
12.56°
12.57°
12.59°
SANAN
PTBOL NAZAR
RIOHAMAICA
VALLED
BOSCO
SROQU
TIBU
CUCUTAGUAC
BUCARSARAV ARAUC
CRNOR PTCAR
PTINI
SFELI
MITU
PEDRE
LETIC
CHORR
ARARA
PTLEG
SJGUA
BACOM
VILLA
OROCUYOPAL
TUNJA
BOGOT
PTBER
FLORE
NEIVA
IBAGE
POPAY
CALIBTURA
GUAPI
TUMAC
IPIAL
PASTO MOCOA
TULUA
MANIZ
QUIBD GUARI
SOLAN RIONE
YARUM
TURBO CAUCA
MONTECOROZ MOMPO
PLATOCARTA
BQILLSMART
LETI
INIR
IPIL
PAST
BTUR
BOGA
CART
MAIC
CARTVALE
CUCU
PERA BOGABOGT
CALI
SANA
MONT
MEDE
BUCA
YOPA
JOSEPOPA
PASO
NEVA
TUMA
VILLA
FLOR
BTUR
QUIB
PBER
CAUC
RIOHSMAR
ARAC
TUJA
LETI
AGUC
MAGN
ESTACIÓN MAGNA PASIVAESTACIÓN SIRGAS PASIVAESTACIÓN MAGNA-ECO EN OPERACIÓNESTACIÓN MAGNA-ECO EN INSTALACIÓNESTACIÓN MAGNA-ECO PROGRAMADA
IBAG
Estación pasiva (monumento):60 de la red fundamental y más de 2500 de densificación, sus coordenadas estándisponibles en las certificaciones IGAC.
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EstrategiaPosicionamiento GNSS utilizandocomo base una estación MAGNA-SIRGAS:
80° 78° 76° 74° 72° 70° 68° 66°
80° 78° 76° 74° 72° 70° 68° 66°
4°
2°
0°
2°
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6°
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4°
2°
0°
2°
4°
6°
8°
10°
12°
81.41° 81.39° 81.37° 81.35° 13.32°
13.34°
13.36°
13.38°
13.40°
81.75° 81.73° 81.70° 81.69°12.48°
12.49°
12.51°
12.54°
12.56°
12.57°
12.59°
SANAN
PTBOL NAZAR
RIOHAMAICA
VALLED
BOSCO
SROQU
TIBU
CUCUTAGUAC
BUCARSARAV ARAUC
CRNOR PTCAR
PTINI
SFELI
MITU
PEDRE
LETIC
CHORR
ARARA
PTLEG
SJGUA
BACOM
VILLA
OROCUYOPAL
TUNJA
BOGOT
PTBER
FLORE
NEIVA
IBAGE
POPAY
CALIBTURA
GUAPI
TUMAC
IPIAL
PASTO MOCOA
TULUA
MANIZ
QUIBD GUARI
SOLAN RIONE
YARUM
TURBO CAUCA
MONTECOROZ MOMPO
PLATOCARTA
BQILLSMART
LETI
INIR
IPIL
PAST
BTUR
BOGA
CART
MAIC
CARTVALE
CUCU
PERA BOGABOGT
CALI
SANA
MONT
MEDE
BUCA
YOPA
JOSEPOPA
PASO
NEVA
TUMA
VILLA
FLOR
BTUR
QUIB
PBER
CAUC
RIOHSMAR
ARAC
TUJA
LETI
AGUC
MAGN
ESTACIÓN MAGNA PASIVAESTACIÓN SIRGAS PASIVAESTACIÓN MAGNA-ECO EN OPERACIÓNESTACIÓN MAGNA-ECO EN INSTALACIÓNESTACIÓN MAGNA-ECO PROGRAMADA
IBAG
Estación pasiva (monumento):60 de la red fundamental y más de 2500 de densificación, sus coordenadas estándisponibles en las certificaciones IGAC.
Estación de funcionamiento continuo (equipo):22 en operación, 10 en proceso de instalación, 4 en proceso de adquisición (Red MAGNA-ECO). Los archivos RINEX (incluyendocoordenadas) están diponibles en el IGAC.
Generación de coordenadas geodésicas [X, Y, Z] ó [ϕ, λ, h] referidas a MAGNA-SIRGAS
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Contenido
• Generación de información espacial sobreMAGNA-SIRGAS
- Coordenadas geodésicas [X,Y,Z] o [ϕ,λ,h]- Coordenadas planas Gauss-Krüger o Cartesianas [N,E]
• Migración a MAGNA-SIRGAS de la informaciónexistente en Datum BOGOTÁ
- En formato digital (coordenadas geodésicas [ϕ,λ],coordenadas planas [N,E])
- En copia dura o papel
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Generación de coordenadas geodésicas [X, Y, Z] ó [ϕ, λ, h] referidas a MAGNA-SIRGAS
Global Navigation SatelliteSystems (GNSS): GPS, GLONASS, GALILEO, sistemas de aumentación(WAAS, EGNOS, etc.)
Navegación GNSS
Posicionamiento absolutoGNSS (σ ≤ ± 0,5 m)
Posicionamiento relativoGNSS (cinemático, estático) (σ ≥ ± 0,5 m)
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Los puntos de partida paralos levantamientosrealizados con equipos(electro) ópticos debentener coordenadas planas(Gauss-Krüger ó Cartesianas) definidassobre MAGNA-SIRGAS, las cuales, estándisponibles en las certificaciones IGAC.
Generación de coordenadas planas [N,E]sobre MAGNA-SIRGAS
AgrimensuraEstrategia
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Generación de coordenadas planas [N,E]sobre MAGNA-SIRGAS
Cartografía MAGNA-SIRGAS
Proyección Gauss-Krüger
Proyección Cartesiana
(φ, λ)Datum BOGOTÁ
f [(φo, λo)BOG, (φ, λ)BOG, (a, f)Int]
(N, E)Datum BOGOTÁ
AgrimensuraDatum BOGOTÁ
MAGNA-SIRGAS
MAGNA-SIRGAS
MAGNA-SIRGAS
MAG MAG GRS80
Estrategia
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Migración a MAGNA-SIRGAS de la información espacial referida al Datum BOGOTÁ
• Identificación de las diferencias geométricasentre el Datum BOGOTÁ y MAGNA-SIRGAS
• Identificación de las diferencias aleatorias entre el Datum BOGOTÁ y MAGNA-SIRGAS
• Parámetros de transformación
• Estrategia de migración
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Coordenadas Geográficas:(punto datum)
Diferencias geométricas entre coordenadasDatum BOGOTÁ y MAGNA-SIRGAS
• Bogotá-MAGNA 4°35’46,3215”74°04’39,0285”1000000,01000000,0• Este Central – MAGNA 4°35’46,3215”71°04’39,0285”1000000,01000000,0• Este Este – MAGNA 4°35’46,3215”68°04’39,0285”1000000,01000000,0• Oeste – MAGNA 4°35’46,3215”77°04’39,0285”1000000,01000000,0• Oeste Oeste –MAGNA 4°35’46,3215”80°04’39,0285”1000000,01000000,0
Origen Coordenadas ElipsoidalesCoordenadas gauss-KrügerLatitud(N)Longitud (W)Norte [m]Este [m]
DesplazamientoEscala 1. La información espacial en formatodigital, cuya posición se define mediantecoordenadas geográficas [ϕ,λ], debe sermigrada a MAGNA-SIRGAS (transformación 3D o 2D)
2. Las coordeadas geográficas [ϕ,λ] leídas de cartografía referida al Dátum BOGOTÁ (escalas 1:25000 ... 1: 500 000) debenmigrarse a MAGNA-SIRGAS con los parámetros de transformación 2D.
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Qué información migrar a MAGNA-SIRGAS?
Criterio: Diferencias entre coordenadas Datum BOGOTÁ y MAGNA-SIRGAS
Gauss-Krüger Cartesianas0 m ... 12 m 0 m ... 1 m
Gauss-Krüger- - -1 : 1 500 000
Gauss-Krüger- - -1 : 500 000
Gauss-Krüger- - -1 : 250 000
Gauss-Krüger0,1 mm1 : 100 000
Gauss-Krüger0,3 mm1 : 50 000
Gauss-Krüger0,5 mm1 : 25 000
Cartesiana/Gauss-Krüger0,1 mm / 1,2 mm1 : 10 000
Cartesiana0,5 mm1 : 2 000
Cartesiana1,0 mm1 : 1 000
ProyecciónDesplazamientoEscala
1. La información espacial en formato digital, cuya posiciónse define mediantecoordenadas planas [N, E], debe ser migrada a MAGNA-SIRGAS (transformación 3D o 2D)
2. La cartografía (escalas 1:1000 ... 1:10000) existente en Datum BOGOTÁ debemanejarse atendiendo los desplazamientos indicados, hasta tanto ésta sea generadanuevamente en MAGNA-SIRGAS
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Conclusiones / Recomendaciones (I)
Generación de información espacial referida a MAGNA-SIRGAS
1. Los equipos GNSS de navegación y posicionamiento absoluto deben usarcomo sistema de referencia WGS84 = GRS80 = ITRF = SIRGAS = MAGNA-SIRGAS
2. Los levantamientos diferenciales GNSS deben usar como estación base unpunto de la red pasiva MAGNA-SIRGAS o de la red MAGNA-ECO
3. Las entidades (oficiales, privadas o académicas) con estaciones GNSS de funcionamiento continuo propias deben procurar su vinculación a MAGNA-SIRGAS
4. Los levantamientos con instrumentos (electro) ópticos deben partir de puntos con coordenadas planas [N, E] definidas sobre MAGNA-SIRGAS
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Conclusiones / Recomendaciones (II)
Generación de información espacial referida a MAGNA-SIRGAS
5. El fotocontrol para la generación de cartografía nueva (digital o en papel) debe referise a MAGNA-SIRGAS
6. La representación de levantamientos geodésicos o de agrimensura referidos a MAGNA-SIRGAS sobre cartografía antigua (referida al Datum BOGOTÁ) debe observar los desplazamientos indicados según la diferencia de coordenadas entre estos dos sistemas
7. La utilización de coordenadas geográficas [ϕ,λ] en las bases de datosdigitales se prefiere a la de las planas [N, E]
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Conclusiones / Recomendaciones (III)
Migración, a MAGNA-SIRGAS, de la información espacial existente en Datum BOGOTÁ
1. Los mapas en papel existentes pueden seguir utilizándose hasta que seanreemplazados con los correspondientes en MAGNA-SIRGAS. Debe tenerseespecial cuidado con aquellos que incluyen coordenadas geográficas [ϕ,λ], en este caso sería conveniente incluir un calco con estas coordenadasasociadas a MAGNA-SIRGAS
2. Debe hacerse un inventario de la información espacial digital existente y, de acuerdo con la precisión de sus coordenadas, decidir su migración a MAGNA-SIRGAS
3. La migración de la información en Datum BOGOTÁ a MAGNA-SIRGASdebe seguir el estrategia planteada por el IGAC, especialmente el uso de los parámetros de transformación calculados por esta entidad