IECA / Junta de Andalucía

En el contexto de la revolución tecnológica que, desde la última década, la sociedad viene experimentando, uno de los avances de mayor impacto, hoy día visto como algo cotidiano, son los  servicios basados en la localización espacial. En la base de este fenómeno se encuentra el hecho de que los dispositivos que portamos una mayoría de ciudadanos están dotados de instrumentos y tecnologías que permiten conocer en todo momento nuestra ubicación en forma de coordenadas geográficas, y éstas, una vez transmitidas a un servidor, vía internet, o al propio procesador del dispositivo, nos devuelven la respuesta a una consulta del tipo ¿qué hay a mi alrededor?, ¿dónde está el elemento que buscamos más próximo (restaurante, farmacia,  cine,…) ? o ¿cómo llegar hasta una determinada dirección o ubicación?.

De entre las posibilidades de localizarnos que poseen estos dispositivos, la más universal y extendida es a través de sistemas globales de navegación por satélite (Global Navigation Satellite Systems), y entre éstos destaca el sistema americano GPS (Global Positioning System), que, por ser el pionero y, con diferencia, más usado, se ha consolidado como nombre genérico para el público en general.

Hasta la generalización y apertura del Sistema GPS en los años finales de la década de los noventa cualquier posicionamiento de precisión requería un laborioso trabajo de campo para arrastrar las coordenadas desde un vértice de la red geodésica desplegada por todo el país hasta el punto de interés. Las redes GNSS han simplificado enormemente este proceso, han aumentado exponencialmente su precisión, y lo han hecho viable en tiempo real.

Los GNSS, además de esta capacidad de hacer llegar los servicios basados en la localización al bolsillo de todos los ciudadanos, constituyen el soporte básico de todas las tecnologías de la información geográfica. Igualmente juegan un papel fundamental para el desarrollo técnico y científico de una multiplicidad de disciplinas que requieren posicionamientos de precisiones centimétricas, e incluso milimétricas, muy alejadas de las precisiones métricas con las que funcionan las aplicaciones del usuario de a pie. Actividades tan dispares como las extracciones de múltiples recursos minerales, y de los hidrocarburos en particular, la aeronáutica, las redes de telecomunicaciones, la cartografía y el catastro, la industria militar, la geodinámica, y el estudio y explotación de los océanos, entre otras muchas, son altamente dependientes de los servicios que prestan los sistemas GNSS, y son la principal razón por la que todas las grandes potencias (Rusia, China, Japón, Unión Europea) hayan desarrollado o estén desarrollando sus propios sistemas de geoposicionamiento.

Las tres constelaciones de satélites de posicionamiento más usadas en Europa son la americana GPS, la más consolidada después de décadas de funcionamiento, la rusa GLONASS, plenamente operativa desde hace unos años, y la europea Galileo, cuyo estado de despliegue es a día de hoy incipiente.

Un elemento clave para la explotación de cualquier sistema GNSS es resolver los errores de la señal recibida por cualquier receptor, y que son inducidos por las condiciones meteorológicas, las interferencias electromagnéticas y otros tipos de incidencias que alteran las mediciones en rangos superiores a los 10 metros. El único procedimiento existente para alcanzar precisiones de orden superior al metro se basa en realizar procesos de ajustes de cada una de las mediciones realizadas sobre el terreno, sea en tiempo real o a posteriori,  con respecto a los datos adquiridos sincrónicamente por una segunda estación de coordenadas conocidas y fijadas con exactitud. Esta estación de referencia posibilita  los parámetros necesarios para resolver las incertidumbres que los fenómenos antes mencionados ocasionan en la señal, procediéndose a su corrección. Este ajuste, según la calidad de los equipos y las necesidades del trabajo a realizar, puede hacerse en postproceso (se hacen las mediciones sobre el terreno, y, una vez en gabinete, se aplican las correcciones necesarias para calcular las coordenadas con alta precisión), o en tiempo real (se reciben las correcciones diferenciales emitidas por la estación de referencia que corrigen de forma  instantánea las mediciones del receptor).

Disponer de una red de estaciones GNSS permanentes que cumpla este cometido se ha convertido en una condición indispensable para el aprovechamiento y explotación extensiva del potencial que ofrece el geoposicionamiento de precisión, y éste es precisamente el papel que, desde su entrada en funcionamiento en el año 2006, cumple la Red Andaluza de Posicionamiento. Esta red, desarrollada y gestionada por el IECA, está compuesta por un conjunto de 22 estaciones repartidas homogéneamente por la Comunidad Autónoma (ver imagen 3), todas ellas dotadas de antenas de precisión, de sistemas de almacenamiento continuo de datos, y de tecnologías para la conexión remota, las cuales permiten, que cualquier usuario dotado de equipo profesional GNSS, pueda acceder a los datos necesarios para obtener precisiones centimétricas e incluso milimétricas en sus posicionamientos. La RAP se ha diseñado para  suministrar estas correcciones tanto en tiempo real (Real Time Kinematic), como en diferido (RINEX), mediante servicios que se prestan de forma gratuita, y a través de Internet:

www.ideandalucia.es/portal/web/portal-posicionamiento

               Despliegue territorial de las 22 antenas de la Red  Andaluza de Posicionamiento

La RAP está considerada como una infraestructura básica del Sistema Estadístico y Cartográfico de Andalucía pues proporciona el marco geodésico de referencia único, estable y coherente con el marco nacional e internacional, para toda actividad cartográfica y topográfica, constituyéndose así en la garantía de la comparabilidad y coherencia de cualquier proceso de levantamiento de información georreferenciada sobre el territorio andaluz.

Desde sus inicios el número de usuarios ha ido creciendo, alcanzando en 2.014 la cifra de 4.515 usuarios de ficheros RINEX para correcciones postproceso, que realizaron 6.050 conexiones, y se bajaron en torno a 200.000 ficheros. Por lo que respecta a usuarios en tiempo real, el número total a finales de ese año ascendió a 1.191, que realizaron un total de 57.046 conexiones.

El análisis de las estadísticas de uso de conexiones en tiempo real muestra que son los usuarios del sector privado, que totalizan el 80,3 % de estas conexiones, quienes hacen un uso más intensivo de los servicios de la RAP, frente al 12,3% del sector público, y el 7,5 % de particulares. La caracterización temática de estas conexiones muestra que las aplicaciones principales son para trabajos topográficos y cartográficos, (46%), seguida de    redes de apoyo a obra civil e infraestructuras (29%). Aunque con una participación menor (8,7%), es de destacar el elevado número de conexiones para proyectos de Investigación en muchas temáticas, reflejando la importancia de esta infraestructura en el desarrollo de una parcela de creciente interés en el escenario del I+D+i de la Comunidad Autónoma, al que habría que unir su soporte a actividades docentes en disciplinas universitarias relacionadas con la agronomía, ciencias forestales y ambientales. Una visión más detallada de ejemplos concretos de aplicaciones profesionales, empresariales y de investigación de los servicios de la RAP puede consultarse  en  www.ideandalucia.es/portal/web/portal-posicionamiento/i-d-y-apliaciones-gnss/aplicaciones-gnss .

Algunos ejemplos de grandes proyectos en los que se está haciendo uso de los servicios de La Red  Andaluza de Posicionamiento: pruebas de trayectoria del Airbus 380, en obras civiles como el segundo puente sobre la Bahía de Cádiz o el Ave Sevilla-Cádiz. En los últimos años están creciendo las explotaciones de servicios de correcciones diferenciales en tiempo real de la RAP para la  robotización de maquinaria agrícola en tareas de agricultura de precisión.

Entre las diferentes disciplinas en las que tienen aplicación las redes GNSS destaca la geodinámica, concretamente en el estudio de los movimientos de las diferentes placas que conforman la corteza terrestre. Como consecuencia de ello se pueden establecer modelos locales de deformación horizontal que indican el movimiento de las placas tectónicas:

     Direcciones de desplazamiento y modelo de velocidad relativa de las placas tectónicas en el Sur de la Península a partir de las  mediciones de las estaciones de la RAP.

Para el correcto funcionamiento de la Red Andaluza de Posicionamiento se requiere llevar a cabo un exhaustivo Control Geodésico de la red de estaciones, es decir, el ajuste periódico de las coordenadas de las estaciones GNSS con respecto al marco de referencia oficial, el cual va sufriendo paulatinas modificaciones y ajustes.

El control geodésico, así como el procesado de datos, se realizan en el Centro de Control situado en el Laboratorio de Astronomía, Geodesia y Cartografía de la Universidad de Cádiz.