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Actualización y mejoras en el modelo
Geoidal de Santa Fe |
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UBICACION GEOGRAFICA Y CARACTERISTICAS
GENERALES DE LA PROVINCIA DE SANTA FE
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La provincia de Santa Fe
se ubica en el llamado "litoral fluvial", al Oeste del
Río Paraná, entre los paralelos 28° y 34°
de latitud Sur y entre los meridianos 59° y 63° de longitud
Oeste.
Ocupa una superficie de unos 133.000 Km2 lo que la coloca, por su
extensión, en el décimo lugar entre las provincias
del país.
Por su relieve, con altitudes que no superan los 125 metros, se
la incluye dentro de dos grandes regines geográficas: la
Llanura Chaqueña al Norte y la Llanura Pampeana al Sur.
La Llanura Chaqueña presenta dos franjas elevadas, una al
Este y otra al Oeste, que delimitan una zona central inundable.
La Llanura Pampeana ocupa el centro y Sur de la provincia presentando
en el centro un relieve chato y de escasa pendiente y más
al Sur algunas ondulaciones formadas por la erosión de ríos
y lluvias.
En ella, la superficie geoidal refleja las características
topográficas, con un comportamiento suave y amplias longitudes
de onda.
Estas circunstancias, si bien simplifican algunas tareas inherentes
al cálculo de un modelo geoidal regional para la provincia,
demandan un exhaustivo análisis de detalles para lograr precisiones
compatibles con la demanda actual.
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LA RED GEODESICA DE LA PROVINCIA DE SANTA FE
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Ubicación geográfica de los puntos
que componen la red |
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Medición de un punto de la red geodésica
en un edificio de la localidad de Malabrigo
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Red de Nivelación y Gravimetría |
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En toda la provincia se
cuenta con "alturas niveladas", obtenidas a partir
de nivelación geométrica sin ningún
tipo de corrección geopotencial, y sólo en
el sector Sur puede disponerse además de "alturas
normales".
La comparación de ambos valores en esta región
indica que las diferencias son mínimas, del orden
de unos pocos centímetros, y la aplicación
de una u otra no variaría sustancialmente los resultados.
En la zona Norte, las altitudes cercanas a los 100 metros
y las anomalías de gravedad prácticamente
nulas sugieren un comportamiento análogo.
Además, no existe aún decisión oficial
respecto al sistema altimétrico que adoptará
nuestro país. La opción por la aplicación
de altitudes normales u ortométricas y, consecuentemente
la elección del geoide o del cuasigeoide como superficie
de referencia y mayores refinamientos de cálculo
deberán esperar hasta la adopción de esta
decisión.
Al hablar aquí de geoide se hará entonces
de un modo genérico, sin hacer distinciones entre
las posibles superficies de referencia involucradas.
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| Los modelos de
geoide
Hasta el momento, los valores más precisos
de ondulación geóidica N pueden obtenerse
con el procedimiento geométrico mediante el cálculo
de la diferencia entre las alturas elipsoidal y ortométrica
de un mismo punto a través de la sencilla ecuación:
N = h - H
Por supuesto esta afirmación sólo es válida
si las dos magnitudes que intervienen en el cálculo
(h y H) fueron determinadas con suficiente precisión.
Además es necesario tener presente que si los datos
que intervienen en los cálculos son alturas normales
en lugar de alturas ortométricas, se obtendrán
valores de ondulaciones cuasigeóidicas o anomalías
de altura.
En la provincia de Santa Fe un total de 93 puntos de los
120 que integran la red geodésica cuentan con doble
información altimétrica (altura elipsoidal
h y altura nivelada H). En estos puntos pudieron calcularse
valores de N en los marcos de referencia POSGAR 94 y POSGAR
98 y a partir de su interpolación se obtuvo la carta
geoidal que se muestra a la derecha.
Dado que la distribución geográfica de los
93 puntos de la red no es uniforme, los distintos métodos
de interpolación arrojan resultados sensiblemente
diferentes.
Otra posibilidad de obtención de modelos de geoide
se basa en el cálculo de N a partir del desarrollo
en serie de funciones armónicas esféricas
del potencial gravitacional. En el cómputo de los
coeficientes de dicho desarrollo, que constituyen los llamados
modelos de geopotencial, interviene muy variada información
integrada de un modo coherente en un único marco
de referencia. El marco de referencia para los valores de
N que se obtengan de la aplicación de algoritmos
de cálculo sobre un modelo de geopotencial quedará
en consecuencia establecido por el marco de referencia del
modelo adoptado.
En el EGM96, considerado como el modelo más apropiado
para cálculos geoidales en Sudamérica, el
marco de referencia global es prácticamente coincidente
con ITRF94. De aquí se concluye que en la Argentina,
el marco de referencia para los valores de N que se calculen
a partir de la solución EGM96, como el de la figura
de la izquierda, será POSGAR98, ya que éste
se basa en ITRF94.
Otra observación importante a tener en cuenta es
que a partir del uso de modelos de modelos de geopotencial
en realidad se obtiene como resultado directo el valor correspondiente
a la anomalía de altura + el llamado "término
de orden 0" (estimado en forma global en -53cm) y cuyo
uso es necesario para referir el valor de ondulación
al elipsoide WGS84 utilizado en mediciones con instrumental
GPS.
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CARTA
GEOIDAL OBTENIDA A PARTIR DE LA SOLUCION EGM96
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CARTA
GEOIDAL OBTENIDA A PARTIR DEL PROCEDIMIENTO GEOMÉTRICO
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El modelo final
El máximo grado y orden para la extensión
del desarrollo en serie previsto por el EGM96 es 360, lo
que implica una resolución máxima en el terreno
de 30'x30', que es la resolución de la carta correspondiente
(en verde).
La distribución geográfica de los puntos que
componen la red geodésica de la provincia permite,
mediante la aplicación del procedimiento geométrico,
mejorar esta resolución sólo en el sector
Sur. En la región Norte, por el contrario, la densidad
de puntos sólo permite, con la aplicación
del mismo procedimiento, calcular valores confiables por
interpolación en una grilla de 1°x1°.
La combinación de ambos métodos puede mejorar
la resolución global del modelo.
Para combinar los valores de N obtenidos a partir de un
modelo de geopotencial con los calculados a partir del procedimiento
geométrico se obtienen las diferencias puntuales
entre ambos valores de ondulación.
La media aritmética de estas diferencias (POSGAR98)
es -0,03m y el desvío estándar es 0,25m.
Con esta información se construye una "matriz
de diferencias", del mismo tamaño y con la misma
separación que la grilla de valores calculados para
N a partir del EGM96. Sumando ambas grillas se obtendrán
los valores de "N ajustados", cuya interpolación
provee el modelo final que se muestra en la figura de la
izquierda.
Se encuentra además en ejecución el cálculo
de otro modelo geoidal que combina información gravimétrica
medida o reducida a la superficie con un modelo de geopotencial
y valores de ondulación obtenidos a partir del procedimiento
geométrico, que arrojaría aún mejores
resultados.
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