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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Posicionamiento de alta precisión. Hablamos con José Antonio Sánchez Sobrino.

Posicionamiento de alta precisión GNSS - Hablando con Científicos podcast - Cienciaes.com

La elaboración de los podcasts de CienciaEs exigen mucho tiempo de dedicación, generalmente sentado frente al ordenador, y yo, para estirar las piernas, al menos una vez al día salgo a correr por los alrededores del estudio. Como el deporte no está reñido con la afición, siempre llevo un reloj que, además de permitirme escuchar otros podcasts mientras hago ejercicio, monitoriza el recorrido en todo momento gracias a la conexión GPS que lleva incorporada. Así, al volver, conozco con notable exactitud el camino seguido y el tiempo empleado en recorrerlo. Ese empeño por conocer mi posición en cada momento me ayuda también cuando me desplazo con mi vehículo por la ciudad para ir a grabar alguna entrevista. Nunca me pierdo porque en el teléfono móvil tengo información del lugar en el que me encuentro y el camino a seguir gracias a una aplicación que utiliza los sistemas de posicionamiento global. Y, por las noches, cuando el tiempo lo permite, acostumbro a observar el firmamento con mi telescopio, un telescopio que gracias al GPS incorporado, conoce con notable exactitud su posición y, a partir de ella, me permite localizar los objetos astronómicos con comodidad. Estos pocos ejemplos son suficientes para ilustrar hasta qué punto ha cambiado mi vida y imagino que también la vuestra, gracias los modernos sistemas de posicionamiento.

Hoy dedicamos el programa a los sistemas de posicionamiento de alta precisión, es decir aquellos que van más allá de las aplicaciones cotidianas y son fundamentales en ámbitos como la agricultura, la ingeniería civil, la topografía, vulcanología y otras muchas actividades científicas y comerciales. Si los sistemas de uso general proporcionan información sobre la posición con una precisión de unos pocos metros, los que hoy nos explica nuestro invitado en Hablando con Científicos, José Antonio Sánchez Sobrino, ingeniero en Geodesia y Cartografía del Instituto Geográfico Nacional
, permiten conocer la posición con una precisión de unos pocos milímetros. Esto se consigue con el GNSS, siglas que derivan de su nominación inglesa “Global Navigation Satellite System”.

La revolución moderna del posicionamiento comenzó con el GPS, un conjunto de 24 satélites que orbitan a más de 20.000 km de altitud, cuyas órbitas están diseñadas de tal manera que cualquier persona sobre la superficie terrestre pueda tener siempre varios de ellos transitando por encima. Cada satélite lleva un reloj atómico muy preciso y emite una señal que un receptor en tierra puede percibir y utilizar para calcular su posición con una exactitud de unos pocos metros. Al GPS, concebido inicialmente con fines militares, se han ido uniendo otras constelaciones, como la europea GALILEO, la rusa GLONASS o la china BeiDou. No obstante, a pesar del enorme logro que suponen, la precisión que proporcionan las redes de satélites puede ser insuficiente para ciertas aplicaciones. José Antonio Sánchez Sobrino explica que las señales electromagnéticas enviadas por las redes de satélites tienen que atravesar la atmósfera terrestre para llegar al receptor y sufren variaciones debidas a cambios de densidad y composición de la ionosfera y la troposfera. Esos cambios se traducen en imprecisiones en la posición que pueden ser mejoradas si se emplean sistemas adicionales que permitan corregir los errores. Para lograr precisiones más elevadas, del orden de centímetros o milímetros, se utilizan, además de las constelaciones de satélites, un conjunto de estaciones geodésicas permanentes distribuidas por todo el territorio, cuya posición es conocida con enorme precisión.

Actualmente el IGN cuenta con unas 120 estaciones permanentes distribuidas uniformemente por todo el territorio nacional. Por supuesto, este conjunto participa de redes más amplias que cubren los territorios de ámbito europeo y mundial. Así, el sistema GNSS permite calcular en cada momento el error de la señal transmitida por los satélites y facilita a los usuarios que cuenten con equipos adecuados de las correcciones que deben aplicar para obtener un posicionamiento mucho más preciso.

Las aplicaciones del GNSS abarcan muchos campos del conocimiento. Uno de esos campos es la geodinámica, es decir, la rama del conocimiento que estudia los movimientos de internos y externos de la Tierra. Gracias al GNSS se pueden monitorizar los movimientos de las placas tectónicas, las variaciones del terreno debidas a movimientos sísmicos, los procesos que modifican la elevación o subsidencia del suelo, etc. Otro campo de aplicación es la meteorología. Dado que las señales de los satélites de posicionamiento deben atravesar la atmósfera y sufren los efectos de sus variaciones, la señal recibida permite obtener información útil sobre el contenido de vapor de agua y otros datos útiles para los servicios de predicción del tiempo atmosférico. El estudio de los cambios provocados por el Cambio Climático como, por ejemplo, la variación del nivel medio del mar, se benefician también de los datos aportados por el GNSS. A estas aplicaciones se suman aquellas cuyo campo de actuación son las actividades humanas que requieren conocer la posición con un alto grado de precisión como la agricultura, la ingeniería civil y el desarrollo de vehículos autónomos.

De todo esto habla hoy José Antonio Sánchez Sobrino, ingeniero en Geodesia y Cartografía, jefe del Servicio de Programas Geodésicos del Instituto Geográfico Nacional (IGN). Os invito a escucharlo.

Referencias:
Instituto Geográfico Nacional


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