Publication: Geoid undulation models for Madrid topographic network through geostatistical techniques designed from free and commercial software.
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2020-10
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For Geodesy, the geoid undulation is defined as the difference between the Geoid and a reference ellipsoid. This variable allows correcting a geometry height to a physical or real height. This correction is important for the design and execution of different engineering projects worldwide, which needs georeferenced points that considers the real shape of the earth (referred to the geoid) and the influence of its gravitational fields. Under this criterion, the municipality of Madrid is a community that is constantly growing and changing due to its great economic, social and tourist dynamics, among other aspects. So, it is a city that requires infrastructure that allows it to satisfy these needs.
Therefore, the objective of this final Master's work was to generate, through geostatistical techniques, two models of the geoidal undulation variable -in free and commercial software- for the municipality of Madrid, using its topographic network as base. These models were designed from an exploratory data analysis, structural analysis of an experimental variogram, and the use of kriging as an interpolation method. Subsequently, the resulting models were compared with each other and with the Spanish EGM08-REDNAP model, in order to determine their quality.
Para la Geodesia, la ondulación geoidal se define como la diferencia entre el Geoide y un elipsoide de referencia. Esta variable permite corregir una altura geometría a una altura física o real. Dicha corrección es de importancia para el diseño y ejecución de diversos proyectos de ingeniería a nivel mundial, los cuales necesitan puntos georreferenciados que consideren la forma real de la tierra (referidos al geoide) y la influencia de sus campos gravitatorios. Bajo este criterio, el municipio de Madrid es una comunidad que constantemente está creciendo y cambiando por su gran dinámica económica, social, turística, entre otros aspectos. Por lo que es una ciudad que requiere de infraestructura que le permita satisfacer dichas necesidades. De modo que, el presente trabajo de fin de Master, tuvo como objetivo generar a través de técnicas geoestadísticas dos modelos de la variable ondulación geoidal -en software libre y comercial- para el municipio de Madrid, utilizando como base su red topográfica. Estos modelos fueron diseñados a partir de un análisis exploratorio de datos, análisis estructural de un variograma experimental y el uso de kriging como método de interpolación. Posteriormente los modelos resultantes fueron cotejados entre sí y con el modelo español EGM08-REDNAP, con el fin de determinar la calidad de los mismos.
Para la Geodesia, la ondulación geoidal se define como la diferencia entre el Geoide y un elipsoide de referencia. Esta variable permite corregir una altura geometría a una altura física o real. Dicha corrección es de importancia para el diseño y ejecución de diversos proyectos de ingeniería a nivel mundial, los cuales necesitan puntos georreferenciados que consideren la forma real de la tierra (referidos al geoide) y la influencia de sus campos gravitatorios. Bajo este criterio, el municipio de Madrid es una comunidad que constantemente está creciendo y cambiando por su gran dinámica económica, social, turística, entre otros aspectos. Por lo que es una ciudad que requiere de infraestructura que le permita satisfacer dichas necesidades. De modo que, el presente trabajo de fin de Master, tuvo como objetivo generar a través de técnicas geoestadísticas dos modelos de la variable ondulación geoidal -en software libre y comercial- para el municipio de Madrid, utilizando como base su red topográfica. Estos modelos fueron diseñados a partir de un análisis exploratorio de datos, análisis estructural de un variograma experimental y el uso de kriging como método de interpolación. Posteriormente los modelos resultantes fueron cotejados entre sí y con el modelo español EGM08-REDNAP, con el fin de determinar la calidad de los mismos.
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Alfaro Sironvalle, M. (2007). Estimación de recursos mineros. Obtenido de Universidad de Católica de Valparaíso: http://cg.ensmp.fr/bibliotheque/cgi-bin/public/bibli_index.cgi
Arce, R. (2001). Conceptos básicos sobre la heterocedasticidad en el modelo básico de regresión lineal tratamiento con E-VIEWS. Dpto. de Economía Aplicada, Universidad Autónoma de Madrid. Madrid, España.
Ayuntamiento de Madrid. (2019). Ayuntamiento de Madrid. Obtenido de datos abiertos: https://datos.madrid.es/portal/site/egob/menuitem.c05c1f754a33a9fbe4b2e4b284f1a5a0/?vgnextoid=49713c7cfc981610VgnVCM1000001d4a900aRCRDyvgnextchannel=374512b9ace9f310VgnVCM100000171f5a0aRCRDyvgnextfmt=default
Barahona, C. (2016). Metodología para la determinación del cuasigeoide para el Ecuador continental aplicando la teoría de Molodensky. Quito, Ecuador: Facultad de Ciencias de la Tierra y Construcción - ESPE. Obtenido de Monografias e informes: https://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/12115/1/T-ESPE-053424.pdf
Blitzkow, D., Drewes, H., Sánchez, L., y Freiras, S. (S/F). Sistema vertical de referencia para América del Sur. Obtenido de http://azimuth.univalle.edu.co/docsdownload/archivo3.doc
Bosque Sendra, J. (2000). Sistemas de Información Geográfica. Madrid, España: Ediciones Rialp.
Buill Pozuelo , A. F., y Núñez, M. A. (2005). Necesidad del geoide en el posicionamiento con GPS. Departamento de Ingeniería del Terreno, Cartográfica y Geofísica. Universidad Politécnica de Cataluña. Barcelona, España.
Cañadas, J. (2013). Regresión logística y tratamiento computacional con R. Facultad de Ciencias. Universidad de Granada. Granada, España. Obtenido de https://masteres.ugr.es/moea/pages/tfm-1213/tfm_caaadasreche_jluis/!
Chica Olmo, M., y Luque Espinar, J. A. (2002). Interpolación espacial en la creación de cubiertas temáticas en S.I.G. En: L. Lain Huerta (Eds). Los Sistemas de Información Geográfica en la Gestión de los Riesgos Geológicos y el Medio Ambiente. Publicaciones del Instituto Geológico y Minero de España. Serie Medio Ambiente. Riesgos Geológicos, nº 3: 181-198.
Clark, I. (1979). Practical Geostatistics. Elsevier Publishing, New York, USA.
Desassis, N., y Renard, D. (2013). Automatic variogram modeling by iterative least squares: Univariate and multivariate cases. Math Geosci, 2013 (45), 453- 470. doi: 10.1007/s11004-012-9434-1.
Drewes, H. (2014). Sistemas de Referencia. Instituto Geográfico Militar. Quito, Ecuador.
Emery, X. (2013). Geoestadística. Facultad de ciencias Físicas y Matemáticas. Universidad de Chile. Santiago de Chile, Chile.
ESRI. (2019). Esri for Desktop. Obtenido de Tools: http://desktop.ArcGIS.com/en/arcmap/10.3/main/tools/a-quick-tour-of-geoprocessing-tool-references.htm
Fernández, I. (2012). Localizaciones Geográficas. El Datum. Area de Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría. Universidad de Valladolid. Valladolid, España.
Freitas, S., y Blitzkow, D. (1999). Altitudes y geopotencial. International Geoid Service Bulletin No. 9: p. 47-62. Milan, Italia.
Furones, A. (2011). Sistema y marco de referencia terrestre. Universidad Politécnica de Valencia. Valencia, España
Furones, A., Padin , J., y Garcia, F. (2000). Apuntes de Geodesia Física. Servicio de publicaciones UPV. spupv-2000.869. Valencia, España. Obtenido de http://personales.upv.es/jpadin/TEMA%206.pdf
Giraldo, R. (2007). Introducción a la Geoestadística. Teoría y Aplicación. Departamento de Estadística, Universidad Nacional de Colombia. Bogota, Colombia.
Goovaerts, P. (1997). Geostatistics for natural resources valuation evaluation. Oxford University Press. New York, USA.
Heiskanen, W., y Moritz, H. (1985). Geodesia Física (Primera ed). Instituto Geográfico Nacional de España. Madrid, España.
Hernández, D. (S/F). Geodesia y Cartografía Matemática. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Geodésica, Cartográfica y Topográfica. Universidad Politécnica de Valencia. Valencia, España
Instituto Geográfico Nacional. (2009). Nuevo modelo de Geoide para España EGM08-REDNAP. Centro de Observaciones Geodésicas, Subdirección General de Astronomía, Geodesia y Geofísica. Madrid, España.
Isaaks, E., y Srivastava, R. M. (1989). Applied Geostatistics. Oxford University. Oxfordshire, England
Leick, A. (2004). GPS Satellite Surveying. Jonh Wiley y Sons, Inc. New jersey, USA.
Leiva, C. (2014). Determinación de modelos de predicción espacial de la variable ondulación geoidal, para la zona urbana del Cantón Quito y la zona rural del Cantón Guayaquil, utilizando técnicas geoestadísticas. Facultad de Ciencias - Escuela Politecnica Nacional. Quito, Ecuador.
Maune, D. F., Kopp, S. M., Crawford, C. A., y Zervas, C. E. (2001). Introduction digital elevation model technologies and applications: the DEM users manual. The American Society for Photogrammetry and Remote Sensing. Maryland, USA.
Moirano, J. (2000). Materialización del sistema de referencia terrestre Internacional en Argentina mediante observaciones GPS. Universidad Nacional de La Plata. La Plata, Argentina.
Moritz, H. (1984). Sistemas de referencia en geodesia. Instituto de Astronomía y Geodesia. Madrid, España
Oliver, M., y Webster, R. (2010). Basic steps in geostatistics: The Variogram and Kriging. Springer Science+Business Media BV. SpringerBriefs in Agriculture. New York.
Paredes, C., Salinas, W., Martinez, X., y Jimenez, S. (2012). Evaluación y comparación de métodos de interpolación determinísticos y probabilísticos para la generación de modelos digitales de elevación, 3 y 4. Num 82: Investigaciones Geográficas, Boletín del Instituto de Geografía, UNAM.
Sánchez, L. (2005). Definition and realisation of the SIRGAS vertical Reference System within a Global Unified Height System. De P. Tregoning, y C. Rizos, Dynamic Planet. Monitoring and understanding a dynamic planet with Geodetic and Oceanographic tools. International Association of Geodesy Symposia.
Seeber, G. (2003). Satellite Geodesy. Walter de Gruyter. New York, USA.
Torge, W. (2001). Geodesy. Walter de Gruyter. New York, USA.
Zakatov, P. S. (1997). Curso de Geodesia Superior. Rubiños-1860. Madrid, España.
Zhang, S. (2000). Interpolation of Geoidal/Quasigeoidal surfaces for height determination with GPS. Wiss. Arb. Univ. Hannover, Nr. 236.