Red Geodésica Nacional Activa

El artículo 10 de la norma técnica del Sistema Geodésico Nacional establece que toda estación geodésica de un levantamiento horizontal deberá estar referida al Marco de Referencia Terrestre Internacional definido por el Servicio Internacional de Rotación Terrestre y de Sistemas de Referencia para el año 2008, con datos de la época 2010.0, denominado ITRF08 época 2010.0, asociado al elipsoide de referencia definido en el GRS80.

La materialización del ITRF08, época 2010.0 se da a partir del establecimiento de las estaciones de la Red Geodésica Nacional Activa (RGNA), y la propagación del marco se logra por medio de levantamientos GNSS sobre marcas o monumentos en toda la República, marcas que conforman la red geodésica pasiva.

La Red Geodésica Nacional Activa (RGNA) es el conjunto de estaciones de monitoreo continuo de datos del Sistema Global de Navegación Satelital (GNSS) con cobertura nacional, las cuales cuentan con coordenadas de la mayor exactitud posicional disponible en el marco geodésico oficial.

Cada estación de la RGNA a que se liga un levantamiento geodésico, registra continuamente los datos del GNSS y desempeña un papel activo al funcionar como puntos de referencia, permitiendo determinar las diferencias entre sus posiciones altamente precisas y las posiciones de nuevos puntos derivadas directamente de los datos transmitidos por el GNSS (técnica de posicionamiento diferencial).

Los datos están disponibles generalmente sin demora al público usuario que planifica y ejecuta un levantamiento con equipo geodésico del GNSS, contando con la cobertura de un mínimo de dos estaciones de la RGNA.

Por lo anterior, la RGNA se presenta como una alternativa que permite a los usuarios ligar sus proyectos al Sistema Geodésico Nacional, al disponer gratuitamente de la información y exactitud posicional de las estaciones durante sus levantamientos geodésicos o topográficos con tecnología GNSS, con el consecuente ahorro en tiempo y costo.

En la norma técnica del Sistema Geodésico Nacional publicada el 23 de diciembre del 2010 se especifica:

Artículo 11.- La RGNA deberá estar integrada por un conjunto de Estaciones Geodésicas que permitan propagar el Marco de Referencia Geodésico Horizontal, apoyando a los usuarios en sus levantamientos geodésicos, y constituyendo la base para el desarrollo de la RGNP.

Las Estaciones Geodésicas de la RGNA deberán encontrarse dentro del estándar de exactitud posicional de 5 centímetros, y registrar a intervalos de 15 segundos, durante las 24 horas del día, los datos de las frecuencias transmitidas por satélites del GNSS.

La denominación, datos y posición geodésica de cada una de las Estaciones Geodésicas de la RGNA estarán disponibles en el sitio del Instituto en Internet.

Conjuntamente con la norma técnica sobre estándares de exactitud posicional, el marco normativo también tiene el propósito general de apoyar la evaluación de trabajos y levantamientos geodésicos, así como para regular aquéllos que se efectúen dentro del territorio nacional y, particularmente, se liguen a la Red Geodésica Nacional Activa.

Las normas técnicas mencionadas están disponibles para su consulta en:

http://www.snieg.mx/scn-v2/

En términos generales, la RGNA brinda el marco geodésico de referencia oficial del país en apoyo a los siguientes trabajos:

• Levantamientos geodésicos efectuados por las diferentes dependencias de la administración pública en sus ámbitos federal, estatal y municipal.
• Definición de límites político-administrativos.
• Establecimiento y densificación de la Red Geodésica Horizontal para el control de obras de ingeniería e infraestructura.
• Apoyo terrestre necesario para trabajos fotogramétricos.
• Actualización de cartografía urbana y catastral mediante métodos de levantamiento directos, tanto tradicionales como del GNSS.
• Determinación de la posición geodésica de monumentos internacionales que definen las fronteras de México con los países vecinos.
• Delimitación de la zona económica exclusiva, mar patrimonial y espacios marítimos del país de conformidad con la convención de las Naciones Unidas y el Derecho Internacional.
• Control y ubicación del territorio insular mexicano.
• Estudios de tectónica y riesgos para el reordenamiento territorial y protección civil.
• Investigación y monitoreo de fenómenos geodinámicos y geofísicos (subsidencia, fallas, etc.).
• En general, proyectos que requieran determinar posiciones de alta exactitud.

Los datos geodésicos de las estaciones de la RGNA se encuentran disponibles gratuitamente en el servidor FTP de la RGNA, durante un periodo de 9 meses, y en el caso de archivos RINEX 2.11 empacados en gz están disponibles a partir de diciembre de 2020.

El formato RINEX (formato independiente del receptor) es un estándar internacional en el cual se almacenan las observaciones satelitales proporcionadas por los receptores del Sistema Global de Navegación por Satélite, como GPS, GLONASS, Galileo y Beidou.

Conforme a la política de datos abiertos y de calidad del Instituto tendiente a lograr la satisfacción de los usuarios mediante la incorporación de metodologías y tecnologías de información en sus procesos y proyectos, desde el 23 de junio del 2004 los datos de la RGNA se encuentran disponibles en forma gratuita.

Para descargarlos, el usuario cuenta con la herramienta de descarga de los archivos Rinex disponible en: Marco geodésico - RGNA - Descarga (inegi.org.mx) o bien, puede realizarlo directamente vía FTP, mediante:

Host o URL: ftp://geodesia.inegi.org.mx
Usuario: rgnaftp
Contraseña: rgnaftp

Con ello, la RGNA se mantiene vigente respecto al servicio público de información de datos GPS atendiendo las siguientes áreas de oportunidad:

• Ofertar sus productos y servicios a los diferentes sectores de la Sociedad y en el ámbito internacional a través del Sitio Institucional en Internet.
• Mejorar la satisfacción del usuario mediante la disponibilidad gratuita, oportuna y en línea de los productos y servicios de la RGNA.

Con lo anterior INEGI pone a disposición del usuario los nuevos datos que producen los actuales sistemas satelitales de navegación global (GNSS), conforme al avance tecnológico en la materia, y a la función de mantener vigente el marco de referencia geodésico oficial del país.

En febrero de 1993, el INEGI puso en marcha el proyecto de la Red Geodésica Nacional Activa (RGNA). Para ello, en enero de ese año se llevó a cabo el posicionamiento de 65 estaciones GPS distribuidas en todo el territorio nacional, en el que se incluyeron las estaciones iniciales de la RGNA y 7 puntos de coordenadas ya conocidas en el ITRF92 (primer marco geodésico de referencia tridimensional adoptado en el país), ubicados en lugares cercanos a las siguientes localidades: Aguascalientes, Ags., Cadereyta, N.L., Jiménez, Chih., Jocotitlán, Edo de Mex., Mérida, Yuc., Río Verde, S.L.P., y San Miguel Xico, D.F.

Estos puntos de coordenadas conocidas fueron determinados con anterioridad en el curso de 1992 dentro del proyecto cooperativo de observación con el National Geodetic Survey de los E.U.A., para efectuar ligas muy precisas entre ambos países.

En consecuencia, se estableció la Red Geodésica Nacional Activa con estaciones de operación continua en el Sistema de Posicionamiento Global (GPS).

El criterio seguido para el establecimiento de las 14 estaciones iniciales fue una distribución geométrica apropiada para asegurar el cubrimiento nacional y establecer ligas a las estaciones con equipo geodésico GPS de dos bandas.



La RGNA fue concebida e implementada por las siguientes razones:

• Necesidad de establecer un marco de referencia compatible en precisión con las modernas tecnologías de posicionamiento, particularmente el GPS.
• Adoptar un marco de mayor exactitud posicional y consistencia que el ofrecido por el NAD27.
• Responder a los requerimientos de referenciación geográfica que demandaron programas de relevancia nacional tales como el Programa de Certificación de Derechos Ejidales y Titulación de Solares Urbanos (PROCEDE).
• Apoyar el Programa de Modernización de la Actividad Geográfica del INEGI, con tecnología digital, con el empleo intensivo del GPS para los trabajos de campo en diferentes proyectos específicos y de apoyo a otras instituciones.
• La demanda creciente de cartografía de mayor precisión; el auge de los sistemas de información geográfica en México; las necesidades de apoyo a la investigación de orden geográfico; la georreferenciación con GPS aerotransportado de las fotografías aéreas, etc.; en un sistema de referencia geodésico preciso y consistente.

Crecimiento
Desde su origen, la RGNA se ha densificado con el propósito de ampliar la cobertura a usuarios que cuenten con equipos geodésicos de una banda, cuyo alcance en distancia es menor.

En ese sentido, el establecimiento de nuevas estaciones considera ubicarlas preferentemente en ciudades medias y/o capitales de entidades federativas, preferentemente en sitios estables y permanentes, como en Universidades Públicas (ciencias de la Tierra) e Instituciones gubernamentales de los ámbitos geográfico, geodésico-topográfico y/o cartográfico, como el INEGI.

Si se desea mayor información de las estaciones actuales de la RGNA tales como fecha de instalación, histórico de equipamiento, etcétera, consúltese el archivo LOG de la estación de interés, el cual se encuentra disponible en el servidor FTP de la RGNA, en la carpeta LOG. Asimismo existe una liga al archivo LOG en la tabla de coordenadas geodésicas de la RGNA, ITRF2008, época 2010.0, de este sitio WEB.

Cambios de ubicación en el tiempo
Por cuestiones logísticas, algunas estaciones han tenido que ser cambiadas de sitio en la misma ciudad.
Cuando esto ocurre la nueva estación de operación continua cambia su nomenclatura para distinguirla de la anterior, ya que la ubicación es otra a partir de una determinada fecha y por consecuencia, sus coordenadas también son distintas. Ejemplo:



Es importante mencionar que aquellas Unidades de Estado de los diferentes niveles de gobierno, así como Universidades e Instituciones académicas del país que cuenten con equipo geodésico para operar como estación de operación continua, que estén interesados en cumplir requisitos e incorporar su estación como estación cooperativa en la RGNA (con los consecuentes beneficios en sus levantamientos ligados al marco geodésico de referencia oficial, en sus proyectos geográficos y/o actividades académicas) podrán externar su solicitud al INEGI a través de los medios de atención a usuarios que se encuentran disponibles en el portal institucional.

A partir del mes de mayo de 2016 se sustituyó el equipo GPS de las 23 estaciones que registraban solo las señales L1 y L2 de la constelación del Sistema de posicionamiento Global (GPS), por receptores y antenas capaces de registrar las señales L1, L2, L2c y L5 del GPS, así como las señales L1 y L2 de la constelación rusa Glonass y las señales E1 y E5 de los satélites Galileo.

En el año 2021 se renueva el equipamiento en la RGNA, el cual adicional a las tres constelaciones ya mencionadas, se registra una cuarta constelación: Beidou (China).

A continuación, las características más relevantes de dicho cambio:

1. Los datos RINEX de la versión 2.11 contienen las observaciones y las efemérides de las tres constelaciones mencionadas. En el caso de la versión 3.04 se agregan las correspondientes a la constelación Beidou.
2. Los archivos seguirán generándose por hora, con la nomenclatura ya conocida, empacados en zip.
3. La descarga de los archivos se realiza del mismo modo que en la actualidad, por la vía de la herramienta de descargas disponible en el portal institucional y vía ftp, conservando la misma estructura de carpetas.
4. Para la unión de archivos versión 2.11 se dispone de la herramienta UNERINEX versión 5.1 multiplataforma, actualizada.
5. En la tabla de coordenadas de la RGNA se encuentran los nuevos modelos y altura a la base de la antena, modelo de receptor, archivos LOG y fotos de cada estación.
6. Las coordenadas publicadas en el marco oficial ITRF08, época 2010.0 de las estaciones de la RGNA que ya existían antes de la renovación del equipamiento no cambiaron, ya que el vértice es el mismo.

Cada marca y modelo de receptor GPS tiene su propio formato de datos y las observaciones satelitales provenientes de equipos de diferentes fabricantes no pueden procesarse simultáneamente con un solo programa de procesamiento geodésico.

Para resolver este problema, se creó un formato independiente de intercambio de datos entre receptores conocido como RINEX (Receiver Independent Exchange Format, por sus siglas en inglés), basado en la propuesta del Instituto Astronómico de la Universidad de Berna, Suiza.

El formato RINEX ha sido aceptado por toda la comunidad internacional de usuarios y fabricantes. Todos los receptores geodésicos del Sistema Global de Navegación Satelital (GNSS) normalmente cuentan con un programa de traducción del formato nativo a RINEX, para el libre intercambio y uso de los datos de los GNSS.

Convertidos al formato Rinex, los archivos de las estaciones de la RGNA tienen las siguientes características:

• Formatos RINEX versión 2.11 empacados en zip y en GZ; y versión 3.04 en zip.
• Cada archivo versión 2.11 contiene: un archivo de observaciones de los GNSS (constelaciones GPS, GLONASS, Galileo) y uno de efemérides o navegación para cada constelación satelital.
• Cada archivo versión 3.04 contiene: un archivo de observaciones de los GNSS (constelaciones GPS, GLONASS, Galileo y Beidou) y uno de efemérides o navegación.
• Archivos horarios en zip para ambas versiones.
• Archivos diarios empacados en GZ para la versión 2.11
• Intervalo de registro de 15 segundos; 30 segundos para GZ
• Depositados en forma automatizada en el servidor ftp

Entre los datos más importantes que se registran en el archivo RINEX de observaciones se puede mencionar:

• Tipo de archivo (observaciones o de navegación)
• Versión del archivo Rinex
• Identificador M (MIXED) en el encabezado que indica que contiene al menos observaciones del GPS y Glonass
• Nombre de la estación
• Tipo de receptor y antena
• Altura a la base de la antena desde la marca que identifica al punto
• Cantidad y tipo de observables
• Tiempo de inicio y término de las observaciones que contiene el archivo

Ver gráfico Rinex

En el caso de las estaciones de la RGNA, en general las observables que se registran en los archivos Rinex, a raíz del tipo de receptores geodésicos de que se dispone (GNSS) son las siguientes:

• Medición de fase portadora y pseudorangos de la señal GPS en L1, L2 y L5.
• Medición de fase portadora y pseudorangos de la señal en L1 y L2 del sistema Glonass.
• Medición de fase portadora y pseudorangos de la señal en E1 y E5 del sistema Galileo.
• Medición de fase portadora y pseudorangos de la señal en B1, B2 y B3 del sistema Beidou.