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Cambio climático y sus impactos en las infraestructuras geoespacial y estándares en la topografía

El pasado domingo 24 del mes de agosto, en varias comunidades en el distrito municipal El Rubio, ocurrió un fenómeno atmosférico no muy común en la zona. El resultado fue él descobijó de casas de zinc en orientación Sur-Norte. El fenómeno estuvo combinado por lluvias fuertes,ráfagas de vientos muy violentos y granizos. En el lenguaje común se dice de una tormenta eléctrica.

Una tormenta eléctrica es una perturbación meteorológica violenta y de corta duración, caracterizada por rayos, truenos, nubes densas, lluvia intensa o granizo y fuertes ráfagas de viento. Se forma cuando el aire cálido y húmedo asciende rápidamente hacia regiones más frías de la atmósfera, lo que provoca la condensación de la humedad y la formación de imponentes nubes cumulonimbus. Este proceso produce precipitaciones y la acumulación de cargas eléctricas en las partículas de las nubes, lo que puede provocar descargas eléctricas. El intenso calentamiento del aire por los rayos crea ondas de choque que se perciben como truenos. Las tormentas eléctricas son comunes en las regiones templadas y tropicales, pero raras en las zonas polares.

Luego de ver ese escenario atmosférico en El Rubio, San José de las Matas, Santiago. RD, nos preguntamos, ¿qué puede pasar con una brigada topográfica, que esté en las montañas y no se percate de que se avecina una tormenta eléctrica o que a varios kilómetros se encuentre la estación de referencia fija (Cors) y sobre ella esté pasando un fenómeno atmosférico de esta magnitud, puede distorsionarse las informaciones de conexión del levantamiento, que hacer el personal en campo con equipos GNSS, controladores electrónicos, router móviles, celulares y objetos como varillas, clavos de aceros y colines?

Ante una tormenta eléctrica durante un levantamiento GNSS, la brigada topográfica o geodésica debe suspender sus operaciones inmediatamente, refugiarse y apagar todos los equipos para evitar daños y garantizar la seguridad del personal. Deben esperar a que pase la tormenta antes de reanudar la actividad. Si se ha experimentado mal tiempo, es recomendable revisar el equipo en busca de daños y considerar la posibilidad de imprecisiones o errores en los datos recopilados debido a las condiciones meteorológicas.

Antes de la tormenta:

1. Monitorear los pronósticos meteorológicos:

Consulte continuamente el pronóstico meteorológico y esté atento a cualquier alerta de tormenta eléctrica inminente antes y durante las operaciones de campo.

2. Comprender los peligros:

Reconozca que una tormenta eléctrica genera rayos e interferencias atmosféricas, que pueden ser peligrosas para el personal y dañar el equipo.

Durante la tormenta:

3. Suspender las operaciones:

Detenga inmediatamente todas las actividades y operaciones topográficas.

4. Buscar refugio:

Aléjese de las zonas elevadas y expuestas, o de las cimas de las crestas.

Evite ser el objeto más alto de la zona.

No se refugie debajo ni cerca de árboles altos y aislados, estructuras metálicas o cables eléctricos.

Si es posible, busque refugio en un edificio resistente, moderno y no conductor.

5. Asegurar el equipo:

Almacene y asegure de forma segura todo el equipo GNSS, incluyendo el receptor, la estación base y cualquier antena asociada.

Asegúrese de que el equipo esté protegido de la lluvia y de posibles rayos.

6. Espere a que las condiciones mejoren:

No reanude las operaciones hasta que la tormenta haya pasado claramente y no haya amenaza inmediata de rayos.

Después de la tormenta:

7. Inspeccione el equipo:

Antes de continuar trabajando, inspeccione cuidadosamente todo el equipo para detectar cualquier signo de daño, especialmente daños eléctricos.

8. Pruebe el equipo:

Pruebe el funcionamiento del equipo GNSS para asegurarse de que funciona correctamente y de que los datos de posición son fiables.

9. Evalúe la calidad de la señal:

Compruebe si hay interferencias residuales que puedan afectar la recepción y la precisión de la señal.

¿Qué puede pasar en un levantamiento RTK, donde el receptor móvil está en un ambiente atmosférico estable y a unos 25 km aproximadamente se encuentra la estación permanente Cors, justamente pasando una tormenta eléctrica con condiciones sumamente extremas?

A una distancia de 25 km durante una tormenta eléctrica, un estudio RTK podría experimentar una degradación significativa de la precisión o incluso un fallo total debido al aumento de los retrasos atmosféricos, el aumento de los errores en las correcciones de la estación Cors y el posible bloqueo de la señal o los efectos multitrayectoria causados ​​por los efectos de la tormenta en el entorno. Las condiciones extremas pueden sobrecargar los modelos de corrección de errores, lo que conlleva una pérdida de precisión y fiabilidad en el posicionamiento.

Degradación y fallos de la precisión

Aumento de los retrasos atmosféricos:

Las tormentas eléctricas suelen provocar un aumento de la actividad ionosférica y troposférica, lo que retrasa las señales GNSS. Dado que el RTK depende de las correcciones a estos retrasos, la tormenta reduce la eficacia de estas correcciones, especialmente a una distancia de 25 km, lo que reduce la precisión.

Reducción de la eficacia de la corrección CORS:

Las correcciones proporcionadas por la CORS (Estación de Referencia de Operación Continua) se basan en su ubicación y se utilizan para modelar errores dependientes de la distancia. Con la tormenta en la ubicación de CORS, su capacidad para proporcionar correcciones precisas disminuye, y la distancia al rover reduce aún más la relevancia de las correcciones.

Bloqueo de la señal y trayectoria múltiple:

La propia tormenta y los efectos atmosféricos resultantes pueden debilitar las señales satelitales GNSS. Además, la actividad de la tormenta podría aumentar el número de superficies reflectantes, lo que genera más errores de trayectoria múltiple, donde las señales se reflejan en las superficies y llegan al receptor por una ruta indirecta. Implicaciones prácticas para la topografía

Pérdida de la posición:

El móvil podría no lograr una posición RTK fiable, esencial para una precisión centimétrica. En su lugar, podría pasar a un modo menos preciso, como el GPS estándar.

Datos no fiables:

Incluso si se mantiene la posición, la precisión de los datos de posición se verá comprometida, lo que los hace inadecuados para tareas topográficas de alta precisión.

Tiempo de convergencia prolongado:

Los receptores pueden tardar más en inicializarse y establecer una solución RTK estable debido a las malas condiciones de la señal.

¿Luego de esta introducción, el tema que realmente nos invita a ser analizado es el cambio climático desde la perspectiva de las infraestructuras geoespacial y los estándares topográficos?

El cambio climático, impulsado por el aumento de las temperaturas, las condiciones meteorológicas extremas y la subida del nivel del mar, degrada la infraestructura geoespacial, como carreteras y edificios, lo que exige estándares de topografía adaptativa que integren datos climáticos, mejoren la evaluación de riesgos y prioricen la resiliencia en la planificación. Las tecnologías geoespaciales son cruciales para esta adaptación, ya que los SIG y la teledetección ayudan a identificar vulnerabilidades, modelar impactos y desarrollar estrategias para construir infraestructura resiliente. Esto hace que los agrimensores, geomaticos y los expertos geoespaciales sean esenciales para los futuros esfuerzos de resiliencia climática.

Impactos en la infraestructura geoespacial

Mayor desgaste:

El aumento de las temperaturas acelera la degradación de carreteras y puentes, mientras que los fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor y los ciclos de congelación y descongelación, causan daños en el pavimento.

Interrupciones en la red de transporte:

Las inundaciones y otros fenómenos extremos pueden bloquear o dañar las rutas de transporte, lo que afecta las cadenas de suministro y la respuesta ante emergencias.

Presión en los servicios públicos:

El aumento de las temperaturas incrementa la demanda energética y los cambios en los patrones de precipitación afectan los sistemas de suministro de agua, lo que podría provocar sequías.

Desafíos para los Estándares Topográficos

Precisión e Integridad de los Datos:

El cambio climático introduce variabilidad y volatilidad, lo que exige mayor precisión y actualizaciones más frecuentes de los datos geoespaciales, especialmente para la planificación de infraestructuras críticas y la gestión de desastres.

Entornos Dinámicos:

La infraestructura existente puede no haber sido diseñada para las condiciones climáticas proyectadas, lo que requiere que los topógrafos proporcionen datos para la modernización y la construcción de nuevos diseños resilientes al clima.

Mayor Riesgo:

La topografía debe considerar el aumento de los riesgos derivados de fenómenos meteorológicos extremos, el aumento del nivel del mar y otros peligros inducidos por el clima para garantizar la seguridad y la longevidad de la infraestructura.

Cómo la tecnología geoespacial impulsa las soluciones

Planificación de infraestructura resiliente:

Las herramientas geoespaciales ayudan a identificar zonas vulnerables e informan sobre el diseño y la ubicación de nueva infraestructura para resistir los impactos climáticos.

Monitoreo y predicción:

Los SIG, las imágenes satelitales y la teledetección permiten el seguimiento del aumento del nivel del mar, los cambios de temperatura, la deforestación y otros indicadores climáticos cruciales.

Planificación urbana:

El análisis geoespacial ayuda a modelar las islas de calor urbanas, evaluar la eficacia de la infraestructura verde y gestionar las aguas pluviales, lo que conduce a ciudades más sostenibles.

Participación comunitaria:

La relación única de los topógrafos con las comunidades puede garantizar que los proyectos de adaptación climática se alineen con las necesidades locales y los objetivos de sostenibilidad a largo plazo.

Acción climática:

La gestión de datos geoespaciales es crucial para el seguimiento del progreso de la acción climática, la aplicación de políticas ambientales y el cumplimiento de la normativa climática.

Este tema debe estar presente en cada toma de decisiones, por ende las instituciones públicas deben integrar a los agrimensores y geomáticos a participar para crear políticas públicas resilientes.

Feliz y bendecido inicio de semana y mes, Dios le bendiga grandemente y los libre de todo mal.

Att: Ramón Oniel Jiménez Rodríguez

“Una actitud positiva no es algo que se adquiere, sino el proceso mental activo de alejar tus pensamientos de la desesperación y dirigirlos hacia el regocijo”. Byron R. Pulsife»