La altura medida por GPS de un punto sobre el terreno se obtiene a partir de la posición del receptor GPS (1), la altura del poste de medición (3), y la ubicación de la antena en el receptor GPS (2).
Cuando PointMan mide un punto de tierra (G) la elevación vertical medida es el valor indicado como (2) en la imagen inferior. Tenemos que ajustar que hasta el suelo para que estemos midiendo el punto físico real en el suelo (G).
En la mayoría de los casos, utilizamos un valor denominado altura de la antena en PointMan para lograrlo. La altura estándar de un poste topográfico es 2,0 m, o 6,561 pies long - esta es la altura referenciada como (3) en la figura 1. El problema es que esa no es la ubicación correcta de la altura de la antena dentro del receptor GPS. En cualquier receptor GPS, la ubicación real de la altura medida se encuentra en el punto en el que se enfocan eléctricamente las señales GPS. Este punto es diferente del lugar donde el poste topográfico está fijado a la antena. En la Figura 1 mostramos ese punto eléctricamente enfocado en la parte superior del receptor, esto es sólo a efectos ilustrativos, por lo general se encuentra en algún lugar dentro de la carcasa física del receptor GPS, pero no necesariamente en la parte superior, de hecho, en algunas antenas de alta precisión, puede ser un punto virtual situado fuera de la carcasa física.
La diferencia de altura entre el punto en el que el poste topográfico está fijado al receptor GPS y la ubicación del punto de enfoque eléctrico de la señal de la antena (comúnmente conocido como centro de fase) se denomina desplazamiento del centro de fase. Este valor es específico del modelo de antena y será suministrado por el fabricante del GPS. Para PointMan, tendríamos que añadirlo al valor de entrada de la altura de la antena para indicar correctamente la altura real de la antena sobre el suelo.
Un ejemplo ayudará a ilustrarlo.
En este ejemplo, utilizaremos la antena Trimble SPS986. Trimble Access conoce este modelo de antena e integrará correctamente el desfase del centro de fase en sus cálculos de altura. Así, la elevación del punto sobre el terreno que miden es:
709.887 pies – Este número es de Trimble Access.
Desde PointMan, podemos obtener nuestros números de ejemplo (los de interés en rojo - mi énfasis)
Antena: 6,562 pies
Nombre del emplazamiento: Prueba
Longitud del emplazamiento: 711427.870840464
Easting del sitio: 1823937.51877073
Latitud: 39.9521359828457
Longitud: -83.0156455460161
Altitud: 716,9685 pies
Elps Altitud: 605.965 ft
Elevación: 710.4065 ft
Altitud (716.9685) es la altura a la que el poste de medición se une a la antena, Antena (6.562) es la longitud del poste topográfico (distancia 3 en la figura 1). Por lo tanto, para obtener la altura sobre el suelo, restaría la altura del poste topográfico de la altura recogida de la antena para obtener la altura del punto sobre el suelo.
716.9685 - 6.562 = 710.4065
Y 710.4065 es el valor indicado como Elevación del punto en el suelo en PointMan - de acuerdo todo bien hasta ahora.
Problema: El lugar en el que el poste topográfico se conecta al receptor GPS no es el lugar en el que se enfocan las señales GPS ni el lugar en el que se encuentra físicamente la antena GPS, por lo que debemos añadir la altura indicada como (4 - desplazamiento del centro de fase) para obtener la altura real de la antena sobre el suelo.
Esta información puede obtenerse de Trimble (véase la captura de pantalla siguiente).
El sitio de Trimble donde se puede seleccionar el tipo de antena y obtener el desfase adecuado es:
https://trimbletools.com/cgi-bin/Antenna.ini/Antenna.ini
Estos valores son de Trimble para su antena SPS986, que muestra los números de desplazamiento vertical que necesita para calcular correctamente la altura de la antena - que se utiliza depende de cómo se adjunta el polo de la encuesta al receptor GPS. Los dos que me interesan son los siguientes parte inferior del soporte de la antena y el parte inferior del cierre rápido normalmente, utilizaríamos el valor de la parte inferior del soporte de la antena de 0.14440 m (este sería el valor de 4 en la Figura 1) En este caso, la configuración también se utiliza lo que se llama un montaje rápido, se trata de un adaptador adicional en la parte superior del polo de la encuesta y es el mismo que el método #2 Parte inferior del cierre rápido método. Esto da un valor de 0.18440 m- este es el valor que buscamos como altura adicional sobre el suelo (4) donde se sitúa la antena.
El cálculo correcto de la altura de la antena es: (utilizando el desplazamiento del centro de fase de 0.18440 metros (0,6050 pies)
716.9685 – (6.562 + 0.6050) = 709.8015 pies
Compárelo con el valor de altura de Trimble Access de: 709.887 pies da una diferencia de 0,086 pies - está dentro de los límites de error esperados.
En PointMan, en lugar de 2,0 m o 6,562 pies en este caso, también habría que añadir el desplazamiento del centro de fase, 6,562 pies + 0,6050 pies = 7,167 pies sería la altura correcta de la antena.
Si tiene alguna pregunta, corrección o comentario, hágamelo saber.
Peter Srajer; Ingeniero, Máster en Ingeniería, CLS, PMP
Científico Jefe de SIG
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