RED NACIONAL GNSS DEL ECUADOR (RENAGE)
Red Pasiva.-
La prioridad de establecer y adoptar un Dátum Horizontal permanente para una nación y un continente, siempre ha sido un objetivo principal desarrollado en el transcurso del tiempo por parte de las Agencias Cartográficas Nacionales.
Hasta mediados del año 1920, nuestro país no contaba con un organismo que supliera la necesidad de mapas o planos nacionales, regionales o locales. Las autoridades de gobierno tomaron conciencia de aquello, es así que el 11 de abril de 1928, el Presidente Dr. Isidro Ayora crea el SERVICIO GEOGRÁFICO MILITAR.
El SGM inicia los trabajos cartográficos a nivel nacional, tomando como base de partida el vértice de Riobamba, el cual formaba parte de la Red triangular medida por la Misión Francesa en 1906. Esta se componía de 15 vértices materializados por pilares de concreto de 1m. de alto x 0.60 m. de ancho, ubicados a lo largo de la cordillera de la sierra central. Dada la gran labor del SGM, el 15 de agosto de 1947, el Presidente Dr. Velazco Ibarra, eleva al SGM a la categoría de INSTITUTO GEOGRÁFICO MILITAR, convirtiéndose en una de las instituciones técnicas de mayor prestigio a lo largo del tiempo. En aquel tiempo, los trabajos geodésicos se desarrollaban a través de técnicas convencionales, que implicaban la medición de ángulos horizontales y verticales obtenidos por observaciones intervisibles, para lo cual en ciertos casos era necesario levantar grandes torres mayores a 50 m. de altura.
A finales de la década de 1960, la consecución de las campañas de campo dan paso a la Red Geodésica de Primer Orden, cuya Referencia Geodésica Nacional era el Datum Provisional de 1956 para América del Sur. De esta manera se adopta el PSAD56, como Datum oficial del Ecuador, a partir del 6 de agosto de 1960.
Estos procedimientos convencionales de medición (geodesia convencional, medidas astronómicas, etc.) fueron totalmente compatibles en el pasado a través del uso de Sistemas de Referencia Locales; sin embargo, el incesable cambio tecnológico y científico, experimentó una verdadera evolución con la llegada del Sistema de Posicionamiento Global (GPS, a partir de 1980) y sus técnicas de medición, incluyendo la definición de un Sistema de Referencia homogéneo y compatible con este tipo de tecnología espacial.
La Conferencia Internacional para la Definición de un Sistema de Referencia Geocéntrico para América del Sur celebrada en el año 1993 en Asunción, Paraguay; da inicio al Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas SIRGAS, cuyo objetivo principal es homogeneizar el sistema de referencia oficial en todos los países de América.
El Ecuador, en común acuerdo con los demás países del continente americano, forma parte del proyecto SIRGAS a partir del año 1993, con el firme objetivo de determinar la Red Nacional GPS, enlazada al Sistema de Referencia Terrestre Internacional ITRS, sustentado técnicamente por el Sistema de Rotación Terrestre Internacional IERS, lo cual garantiza una permanente actualización del Marco de Referencia Geodésico Nacional.
Las actividades del proyecto SIRGAS a nivel nacional, inician a partir del año 1994, con la materialización y medición de tres puntos principales (Galápagos, Latacunga y Zamora); y paralelamente se desarrolla la materialización de la Red Nacional GPS del Ecuador – RENAGE. La RENAGE es una red pasiva compuesta por 135 mojones de concreto (vértices) distribuidos a nivel nacional, cuyas campañas de observación GPS se desarrollaron entre los años 1994, 1996 y 1998.
El ajuste de la RENAGE concuerda con el ITRF94, época 1995.4; es decir SIRGAS95 y sus coordenadas geocéntricas cartesianas se encuentran descritas en el Report 73, Processing of the Ecuadorian National GPS Network within the SIRGAS Reference Frame (Tremel H., Urbina R., 2000).
A nivel regional, la primera campaña GPS de SIRGAS fue llevada a cabo entre el 26 de mayo y el 4 de junio de 1995. Ésta incluyó 58 estaciones distribuidas en América del Sur y su medición fue posible gracias al esfuerzo combinado de entidades suramericanas, europeas y norteamericanas que pusieron a disposición los equipos GPS y operadores necesarios para toda la red.
Las mediciones fueron procesadas independientemente por el DGFI (Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut) y NIMA (US National Imagery and Mapping Agency, actualmente NGA: National Geospatial-Intelligence Agency). DGFI utilizó el software Bernese, v. 3.4 con algunas modificaciones implementadas por ese Instituto, mientras que NIMA trabajó con el software GIPSY/OASIS II.
La comparación de las soluciones a través de una transformación de similitud de siete parámetros (transformación de Helmert) arrojó como máxima diferencia 3,5 cm con RMS de ±1,0 cm en X, ±1,4 cm en Y y ±0,7 cm en Z. Las principales causas de estas discrepancias se basan en que se utilizaron diferentes efemérides satélitales en los procesamientos individuales y en que la dependencia de las variaciones de los centros de fase con respecto al ángulo de elevación no fueron tenidos en cuenta en la solución de NIMA. La solución final combinada de SIRGAS95 está referida al ITRF94, época 1995.4. Adaptado de: Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas
La RENAGE, es el Marco Geocéntrico de Referencia Nacional, materializado a través de estaciones Pasivas y el sustento técnico por el cual el Ecuador atravesó el umbral de la Geodesia Convencional, a la era de los Sistemas Satelitales de Navegación Global (Cisneros, 2013)
En aproximadamente 25 años, transcurridos desde su establecimiento, esta red geodésica ha experimentado el efecto de varios agentes antrópicos y de origen natural (principalmente fenómenos geofísicos), los cuales han afectado significativamente su consistencia. Es así que en el mencionado periodo, la regeneración y expansión de la red vial ha ocasionado la destrucción de varios vértices de la red, generando así la necesidad de emprender campañas para su recuperación. Adicionalmente, y como factor principal en el proceso de deterioro de la RENAGE se encuentra el evento sísmico suscitado el 16 abril de 2016, en el cual ésta junto con la REGME (Red GNSS de Monitoreo Continuo de Ecuador – red activa), perdieron su consistencia.
El establecimiento de estas redes geodésicas fundamentales (pasivas y activas), posibilita la ejecución de trabajos de distinta índole, los cuales son espacializados considerando un Marco Geodésico de Referencia Nacional oficial. Las redes GNSS pasivas (como es el caso de la RENAGE), posibilitan además la generación de modelos de velocidades consistentes, que se ajusten de forma óptima a la geodinámica local y regional. Este hecho debe ser tomado en cuenta, ya que el modelamiento de la dinámica asociada al Marco Geodésico de Referencia representa uno de los elementos fundamentales en la realización del mismo. El desarrollo de actividades relacionadas a la generación de cartografía y aplicaciones derivadas, requiere la disponibilidad de un Marco Geodésico de Referencia consistente.
Por los motivos expuestos anteriormente, se evidencia la necesidad de restablecer los 140 vértices que constituyen la RENAGE. Esta actividad deberá ser desarrollada como parte de la ejecución del Proyecto para la Adopción de Nuevo Marco Geodésico de Referencia para Ecuador (Proyecto SIRGAS- Ecuador).
Referencias:
- Cisneros, D. A., (2013). Análisis de la Red Nacional GPS pasiva enlazada al sistema de referencia SIRGAS95 y su evolución hacia la nueva infraestructura soportada por la Red GNSS de Monitoreo Continuo del Ecuador. Revista Técnica IGM, (4ta Edición), 17-35. Recuperado a partir de: https://www.geoportaligm.gob.ec/geodesia/index.php/download/analisis-de-la-red-nacional-gps
- Cisneros, D. A., (2014). Procesamiento científico ecuatoriano de datos GPS generados por estaciones permanentes, ubicadas en paises de la región SIRGAS. Revista Técnica IGM, (5ta Edición), 16-25. Recuperado a partir de: https://www.geoportaligm.gob.ec/geodesia/index.php/download/procesamiento-cientifico-ecuatoriano/
- Tremel H., Urbina R.(2000). Processing of the Ecuadorian National GPS Network within theSIRGAS Reference Frame. Report 73, DGFI.
- Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas. http://www.sirgas.org/es/sirgas-con-network/
- Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas – Realización SIRGAS 95 http://www.sirgas.org/es/sirgas-realizations/sirgas95/
- SIRGAS 95 Relatorio Final, Grupos de Trabajo I – II. (1997). IBGE http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/SIRGAS95RepEsp.pdf
- IGN/LAREG, 2020. International Terrestrial Reference Frame http://itrf.ign.fr
- International GNSS Service. http://www.igs.org/
- International Earth Rotation and Reference System Service https://www.iers.org/IERS/EN/Organization/TechniqueCentres/IGS/igs.html