Construyendo un gráfico de las obstrucciones en el planeamiento de las de las observaciones

Las características del lugar dónde se instalará un receptor GPS geodésico son muy importantes para el éxito del posicionamiento. Efectos como el multicamino, o sea, la multirreflexión de las señales en varias superficies que puedan existir en el entorno hasta ser percibido por la antena, pueden ser intensificados según el lugar dónde se encuentre el receptor.

La disponibilidad efectiva de los satélites también está en función de los objetos que estén en torno a la antena, y, lo mismo se puede decir con respecto a las pérdidas de ciclo, o sea, la interrupción momentánea en la captura de las señales y que conduce a la redeterminación de ambigüedades durante el cálculo de una solución, o inclusive, hasta la inviabiliza, de acuerdo con la intensidad de las pérdidas.

La elección de los lugares más adecua- dos para la recepción influencia no sólo la precisión de los resultados, sino también la eficiencia de los trabajos de campo y gabinete. Los puntos con mayor restricción requieren mayor tiempo de observación, limitan el posicionamiento en términos de método y requieren mayor tiempo de planeación de las misiones y procesamiento de datos.

Sin embargo, existen situaciones en las cuales es necesario insistir y, para éstas, es conveniente evaluar si existen posibilidades de éxito.

Una de las herramientas para hacerlo es el mapa del cielo con obstrucciones. En ese mapa se disponen las obstrucciones a las señales de los satélites, representadas por áreas poligonales y arcos que representan las proyecciones de las órbitas de los vehículos espaciales en un período de tiempo dado.

El primer paso es siempre una evaluación in loco. Constatadas las obstrucciones y la necesidad de echar mano de esta herramienta para evaluar las posibilidades de éxito, se debe providenciar un levantamiento de campo de las interferencias.

El levantamiento se puede realizar de forma expedita, con una brújula y un clinómetro o se puede realizar con un teodolito, orientado por una brújula. En ambos casos es necesario considerar la declinación magnética, pues los datos deben inserirse en el programa dirigidos al norte verdadero.

La declinación puede obtenerse en el mapa magnético publicado por el IBGE y el Observatorio Nacional, por programas provistos por este último o también por un receptor GPS de navegación con brújula.

Para mayor comodidad, en el caso del teodolito (o estación total) con registro electrónico, es conveniente añadir a la declinación magnética la orientación del aparato. Registrándose en una planilla, esta operación puede quedar a posteriori, pero antes de dar la entrada de los datos en el programa.

A continuación sigue un modelo de planilla, a modo de ejemplo, que representa una obstrucción (obstrucción 1) en un determinado lugar dónde se instalará un receptor GPS. Existen programas que proveen un modelo propio de planilla para el llenado en campo. También se puede imprimir un mapa y diseñar las obstrucciones en campo.

Hechas las observaciones, es necesario dar la entrada de los datos en el programa de planeamiento de misiones. En general esos datos se insertan directamente en el mapa de obstrucciones de forma gráfica, haciendo clic y arrastrando con el Mouse en las coordenadas de acimut y elevación y generando líneas, cuyo encadenamiento formará los polígonos; cada programa tiene sus particularidades en cuanto a ese procedimiento. Inseridas todas las obstrucciones se tendrá un mapa como el de la figura2.

En este mapa, cuyo centro es la posición del observador, las líneas radiales son acimutes y los círculos concéntricos son las elevaciones. Se pueden ver en el ejemplo tres áreas poligonales: una corona circular en líneas inclinadas, que representa el ángulo de enmascaramiento de quince grados y dos áreas de forma irregular y colores sólidas que representan las proyecciones de las obstrucciones.

La proyección a la derecha es la misma contenida en la tabla 1 y representaría la edificación de la figura 1. Con el estudio pronto, se procede a la producción de otros similares, que permiten evaluar cual es el mejor momento para realizar las observaciones según el método escogido de posicionamiento relativo GPS.

Antes de generar otros mapas y gráficos es preciso conocer las características necesarias de cada método y ajustar estos parámetros en el programa de planeamiento de misiones.

Para la simulación presentada en este artículo se adoptaron como parámetros el GDOP máximo de cuatro, ángulo de enmascaramiento de 15° y disponibilidad mínima de seis satélites. Para el período de observación se escogió el horario entre las seis y las 18 horas. Tomadas estas condiciones, se produjo el gráfico de la figura 3, a través de un comando específico del programa; éste es el gráfico de disponibilidad de satélites y factor DOP.

Se habilitaron las obstrucciones mostradas en la figura 2. La línea verde obscura significa la cantidad de satélites disponibles, la cual puede leerse en el eje de las ordenadas; éste también representa el factor DOP, definido en el gráfico por la línea de color celeste. El área poligonal en verde claro representa el período de tiempo (eje de las abcisas) en que ocurre la disponibilidad de seis satélites con GDOP debajo de cuatro.

Se verifica que en seis intervalos de período de tiempo escogido ocurren condiciones desfavorables a la realización de la observación debido a las obstrucciones. Con el gráfico de la figura 4 se puede evaluar como sería la situación sin las obstrucciones.

Las herramientas descritas para el planeamiento están disponibles en los programas de cálculo de los receptores GPS geodésicos; proporcionan un mayor desempeño a las actividades de colecta de datos, permitiendo la evaluación de las condiciones hasta en locales restrictos. El buen sentido en el empleo de esas herramientas trae beneficios en términos de calidad y economía.

Régis Bueno, Ingeniero Agrimensor, Msc Director de Geovector Engenharia Geomática regisbueno@uol.com.br