Muy buenos días

Los GNSS y el cambio climático, caliente o frió, dos extremos de grandes desafíos para la industria de la agrimensura.

Este año que casi culmina, se pudo contactar que se desprendieron lluvias torrenciales locales que inundaron sectores que nunca se habían inundado, esto es por diferentes factores, pero nos preguntamos cómo estos fenómenos afectan los levantamientos topográficos con GNSS, en tiempo real ( RTK ).

Se entiende que el otoño y el invierno son estaciones de temperatura agradables o frescas en estos países caribeños, esto es de este lado de la atmósfera, sin embargo en el espacio se desarrolla fenómenos que pueden alterar el funcionamiento de los equipos GNSS, por lo que es recomendable manejar este tipo de información, a los fines de hacer una planificación integral.

Hace menos de un mes, la Nasa advirtió sobre una tormenta solar que podría golpear la Tierra, este tipo de fenómenos afecta directamente el funcionamiento de los receptores GNSS, fruto de las auroras en el cielo que afectan las señales normales de radio y GPS, las cuales podrían sufrir interferencias menores durante este tipo de evento.

De igual manera, los expertos aseguran que será necesario supervisar los satélites en órbita terrestre baja. Principalmente porque podrían experimentar cambios leves en su movimiento, velocidad y trayectoria si es que ocurren ese tipo de fenómenos. Desde el 1859, se tiene un registro de las erupciones solares que afectaron el telégrafo en ese entonces ya que todo el sistema en las distintas capas sobre la atmósfera sufren alteraciones por las tormentas solares.

En 1989 y 2003, las corrientes telúricas provocaron un apagón local por el CME, Una eyección de masa coronal ( CME ) es una eyección significativa de campo magnético y masa de plasma que lo acompaña desde la corona del Sol hacia la heliosfera . Las CME a menudo se asocian con erupciones solares y otras formas de actividad solar , pero no se ha establecido una comprensión teórica ampliamente aceptada de estas relaciones.

En 2006, justamente para el mes de diciembre, los días 5,6,13 y 14, la señales de la red de satélites GPS,se vieron gravemente perturbadas durante varias horas por enormes eyecciones de masa coronal , la más intensa medida en x9. Asi se registraron eventos de estas categorías como fue en 2015 y 2022, con información catastróficas para el sistema espacial y de comunicaciones.

Aunque los equipos sigue avanzando en tecnología que administran mejor esos desafíos, cabe destacar que todo cambio luego de la frecuencia L2, desde el 2022 hasta el 2025, se proyectó un aumento en las tormentas solares, más activas.

Siempre nos preguntamos cuáles son las mejores horas para realizar levantamientos en RTK, también cuáles son las horas más crítica, al ojo no se puede precisar, existen herramientas de planificación GNSS, sin embargo una máxima indica que las mejores horas son las de las mañanas, lógico todo depende del clima y el equipo GNSS.

Es más tendencia el tema de las tormentas solares, que los levantamientos RTK en climas extremadamente fríos, como es el caso en la República Dominicana , que la parte más frias es menos medidas, por estar en área protegidas y no pobladas, a diferencia de zonas calientes como es el caso de las provincias de Montecristi y Pedernales,por la ubicación de la isla en el caribe, pero qué pasa con los GNSS en climas extremadamente fríos.

Los GNSS y los sensores de navegación inercial están enfrentando los desafíos de las condiciones extremas, frío y caliente, alto o bajo.

El sitio más frío del mundo se encuentra en la Antártida oriental,según la revista Geophysical Research Letters, en 2018, se trata de temperaturas por debajo del récord de Vostok. En esta estación rusa en Antártida se registró la temperatura del aire más baja del planeta en julio de 1983. Por entonces, el número fue de -89.2 °C.

A pesar del clima extremadamente frío. La Oficina de Investigación Naval de los Estados Unidos llevó a cabo un estudio de cinco años en la zona de hielo marginal estacional (MIZ) que incluyó un intenso trabajo de campo en el helado mar Ártico. Aquí, el hielo es vulnerable a las olas de la superficie del océano que se forman en aguas abiertas, como resultado de fuertes vientos y tormentas frecuentes. También se estudiaron las ondas dentro del hielo, donde chocan el hielo y el agua. El objetivo era comprender cómo ambos factores influyen en el derretimiento del témpano de hielo. Con unas boyas equipadas de tecnología incluyendo un receptor GPS y toda una estructura de monitoreos.

Al medir las olas y el hielo, las boyas ayudan a los científicos a comprender cómo las olas se acercan y rompen el hielo marino. Cuando se acerca el invierno y el hielo comienza a volverse a congelar, las boyas ayudan a mostrar cómo las olas interactúan con el hielo a medida que cambian las temperaturas.

Calibración. Se utilizaron sensores inerciales IG-500A para la altura y dirección de las olas. El IG-500A mide en tiempo real el balanceo, el cabeceo, el rumbo (con una precisión de 0,35°) y la elevación (con una precisión de 10 centímetros). Cada sensor está calibrado para polarización, linealidad, ganancia, desalineación, eje transversal y giroscopio de –40° a +85°C. La calibración es clave para permitir que los sensores proporcionen datos confiables en entornos hostiles.

Otros datos en la Antártida,es que los receptores GNSS se utilizan desde hace mucho tiempo para medir el movimiento de las placas tectónicas y esta tradición ha continuado en la Antártida. Las combinaciones actuales de receptores y técnicas de posprocesamiento pueden detectar movimientos del suelo de hasta un par de mm por año.

El desafío no es sólo producir datos de alta precisión.Trabajar a temperaturas de hasta -80 °C (-112 °F) con grandes distancias entre los sitios de medición significa que el equipo no se puede reparar fácilmente y, por lo tanto, debe funcionar de manera confiable e independiente durante períodos prolongados.

La transferencia de datos GNSS sobre la Antártida también es problemática. Sin una infraestructura de comunicaciones, los datos se transfieren por enlaces de radio o satélite. El ancho de banda limitado de estos sistemas de telemetría significa que el almacenamiento de datos en el propio receptor GNSS debe ser sólido y la transferencia de datos debe ser inteligente.

Un concepto a manejar es cuándo las tormentas en el espacio exterior ocurren cerca de la Tierra o en la atmósfera superior de la Tierra, lo llamamos clima espacial. En lugar del clima más comúnmente conocido dentro de nuestra atmósfera (lluvia, nieve, calor, viento, etc.), el clima espacial se origina en el Sol. Viene en forma de tormentas solares y tormentas geomagnéticas, que ocurren en la atmósfera superior de la Tierra, causadas por perturbaciones en el Sol.

El campo magnético de la Tierra ayuda a protegernos de los efectos de algunas tormentas solares, pero ¿cómo puede afectar el clima espacial a la Tierra? Las fuertes tormentas solares pueden causar fluctuaciones de las corrientes eléctricas en el espacio, impactando directamente la red eléctrica de la Tierra y energizando electrones y protones atrapados en el campo magnético variable de la Tierra.

El clima espacial afecta a las actividades en la Tierra, como las telecomunicaciones (satélites que controlan los teléfonos, el Internet y la televisión), la red eléctrica y las plantas petroquímicas, la navegación aérea y los sistemas de posicionamiento, el clima terrestre, e incluso la salud de los seres vivos.

Los sistemas de posicionamiento global o GPS), las redes eléctricas y los satélites. Imagine todas las formas en que dependemos de los satélites: teléfonos móviles, predicción del tiempo, televisión, búsqueda y rescate, navegación, viajes espaciales, vigilancia militar, transacciones con tarjetas de crédito y cajeros automáticos, y más. ¿Qué pasaría si esos satélites sufrieran daños? A medida que nos volvemos más dependientes de la tecnología, la necesidad de monitorear y predecir el clima espacial se vuelve más importante.

Según los expertos, el tiempo no influye visiblemente en los GNSS, esto es a groso modos.Después de todo, GNSS fue creado para servir como una herramienta de navegación 24 horas al día, 7 días a la semana, en cualquier condición climática.Además, la gran mayoría del hardware GNSS actualmente en el mercado está diseñado para funcionar en condiciones de hasta -40 grados Celsius; Además, el equipo se almacena dentro de estaciones terrestres (con solo una antena montada en el exterior), lo que significa que protegen contra los niveles más extremos de frío.

«Lo que esto significa es que un usuario del mercado masivo no experimentará ningún efecto durante el clima invernal», dice Lukasz Bonenberg, miembro de S2Ds Navigation y ciencia de datos GNSS de la Universidad de Nottingham. «Dicho esto, el trabajo en el sector de alta precisión, donde se requiere una precisión de centímetros, puede verse afectado por el clima espacial».

Aunque la Antártida es el referente por el extremos de las temperaturas bajas, en la República Dominicana, tenemos varios municipios que sus temperaturas bajan de manera significativamente y con actividades activas en el sistema catastral,como son Constanza y Rancho Arriba. En estos lugares, siempre se observan neblinas.

La niebla de radiación es un fenómeno de masa. El aire permanece estacionario o en movimiento lento, enfriándose por pérdida radiativa de calor sensible. El enfriamiento radiativo es, primordialmente, un fenómeno de tierra firme, aunque a veces desempeña un papel menor en la formación de nieblas marinas.

La niebla de advección se forma debido al movimiento (advección) del aire relativamente cálido y húmedo sobre una superficie a menor temperatura y al enfriamiento del aire por contacto con esa superficie fría hasta que alcanza la temperatura de saturación.

Aunque al parecer no existe un laboratorio o estadística que refleje en la zona alta el comportamiento de estos fenómenos atmosféricos y las estadísticas de incidencia, es una brecha grande a los fines de ver en el año las diferentes etapas sobre las neblinas y lloviznas en las zonas montañosas.

Sin lugar a dudas, estos temas referente al clima y los equipos GNSS, son objetos de análisis periódicos en cada nación, la nuestra no es la excepción, por lo que está pendiente un observatorio GNSS.

Feliz fin de semana

Att: Ramón Oniel Jimenez Rodríguez

“Que los logros de este año sean sólo las semillas para ser plantadas y que se cosechen con enorme éxito en los años venideros. ¡Feliz Navidad y felices fiestas!”.