Análisis del error del posicionamiento satelital GALILEO en redes geodésicas locales. Caso de estudio: Rumiñahui-Ecuador.
pp. 86 - 91 / Volumen 6, número 1 / DOI: https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.236
Fecha de recepción: 06 / 12 / 2024
Fecha de aceptación: 06 / 01 / 2025
Fecha de publicación: 23 / 01 / 202586Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Análisis del error del posicionamiento satelital GALILEO en redes geodésicas
locales. Caso de estudio: Rumiñahui-Ecuador
Analysis of GALILEO Satellite Positioning Error in Local Geodetic Networks: Case Study:
Rumiñahui, Ecuador
Dennys Enríquez Hidalgo1 , William Andrade2, Jorge Lala3
1 Instituto Superior Tecnológico Superarse, dennys.enriquez@superarse.edu.ec, Sangolquí, Ecuador
PLANIFICARTO Sociedad por Acciones Simplificadas con Beneficio e Interés Colectivo, planificar-
to@gmail.com, Quito, Ecuador
2 Instituto Superior Tecnológico Superarse, william.andrade@superarse.edu.ec, Sangolquí, Ecuador
3 Instituto Superior Tecnológico Superarse, jorge.lala@superarse.edu.ec, Sangolquí, Ecuador
Autor para correspondencia: jorge.lala@superarse.edu.ec
RESUMEN
El presente estudio se centró en el análisis del error del posicionamiento satelital GALILEO
en redes geodésicas locales, con un enfoque específico en el cantón Rumiñahui, Ecuador. El
objetivo principal fue comparar las coordenadas determinadas con el sistema satelital europeo
con las obtenidas por medio de una red geodésica GPS. Para llevar a cabo esta investigación,
se rastrearon cinco puntos de la red geodésica utilizando equipos GNSS multi-constelación y
multifrecuencia, realizando sesiones independientes de hasta 8 horas. Además, se enlazó a la
Red GNSS de Monitoreo Continuo del Ecuador – REGME por medio de 2 EMC. Los datos
recopilados se procesaron en un software comercial y posteriormente se calculó el error cuadrá-
tico medio entre coordenadas GPS y GALILEO. Los resultados indicaron que el RMSE entre
las dos redes fue de 4.3 centímetros, este valor sugiere que el sistema Galileo ofrece una preci-
sión adecuada para aplicaciones de ingeniería como el catastro, topografía o fotogrametría. Del
estudio se concluye que, la implementación de redes geodésicas utilizando el sistema Galileo
es viable para proyectos que posean los requisitos mencionados. Se recomienda replicar esta
metodología en diferentes ubicaciones a lo largo del país, con el objeto de validar la precisión
del sistema europeo en todas las regiones del Ecuador, y asegurar su aplicabilidad en diversos
contextos geográficos.
Palabras clave: GPS, Topografía, Fotogrametría, Ingeniería
ABSTRACT
The present study focused on the analysis of the error of GALILEO satellite positioning in
local geodetic networks, with a specific focus on the Rumiñahui canton, Ecuador. The main
objective was to compare the coordinates determined with the European satellite system with
those obtained through a GPS geodetic network. To carry out this research, five points of the
geodetic network were tracked using multi-constellation and multi-frequency GNSS equip-
ment, carrying out independent sessions of up to 8 hours. In addition, it was linked to the GNSS
Continuous Monitoring Network of Ecuador – REGME through 2 EMCs. The collected data
were processed in commercial software and the mean square error between GPS and GALIL-
EO coordinates was subsequently calculated. The results indicated that the RMSE between the
two networks was 4.3 centimeters, this value suggests that the Galileo system offers adequate
precision for engineering applications such as cadastre, topography or photogrammetry. From
the study it is concluded that the implementation of geodetic networks using the Galileo system
is viable for projects that have the aforementioned requirements. It is recommended to replicate
this methodology in different locations throughout the country, in order to validate the preci-
sion of the European system in all regions of Ecuador, and ensure its applicability in various
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geographic contexts.
Key words: GPS, Topography, Photogrammetry, Engineering
1. INTRODUCCIÓN
En todo proyecto relacionado con las ciencias de la Tierra es primordial la representación del
terreno (Kehm et al., 2022), esto se lo puede realizar de diferentes maneras, ya sea de manera
física empleando un plano, croquis o mapa, o más acorde a tiempos modernos de manera digital
con una apreciación en tercera dimensión, realidad aumentada o virtual (Del Cogliano, 2021).
Lo esencial en este tipo de representación es la georreferenciación espacial, para ello se em-
plean puntos con coordenadas conocidas, que dependiendo de la escala del proyecto variaría su
precisión (Guimaraes et al., 2022). En el caso de proyectos como; cartografía a escalas grandes,
obras civiles, catastro, oleoductos, construcciones, etc., demanda una alta precisión y para lo-
grarlo es necesario emplear redes geodésicas GNSS.
En el Ecuador se ha establecido un conjunto de estaciones GNSS de monitoreo continúo de-
nominada REGME (Red GNSS de Monitoreo Continuo del Ecuador) cuyas precisiones alcan-
zadas están a nivel centimétrico, lograr esta precisión únicamente es posible empleando un
método relativo, que toma como base estaciones excéntricas con coordenadas de alta precisión
que se encuentran enlazadas a redes continentales y globales como la del Servicio GNSS Inter-
nacional (IGS).
Para determinar puntos GNSS de alta precisión, la técnica que presenta mayor demanda es el
método relativo (Rojas, 2024). En ocasiones, y para proyectos de pequeña magnitud se incu-
rre en costos elevados que sobrepasan los presupuestos planificados, debido a que se deben
emplear transporte, logística general y réditos económicos para mínimo 2 equipos, además se
debe considerar que por definición es necesario que el rastreo sea simultáneo, por lo que la ex-
periencia del personal técnico debe ser alta para no experimentar errores en la obtención de la
información (Merizalde, 2020).
En la actualidad existen diferentes softwares que permiten procesar todos los observables que
registran los receptores geodésicos de alta precisión, lo que permiten realizar un procesamiento
de datos múltiples de alta precisión. Ante lo descrito y teniendo un enfoque netamente a un as-
pecto técnico, el presente estudio se propone la validación del error de la constelación Galileo
en el posicionamiento para determinar redes geodésicas locales, como caso de estudio el cantón
Rumiñahui.
Parte de la importancia de realizar el presente estudio, radica que en el año 2015 se realizó la
aprobación del marco de referencia geodésico por la “Asamblea General de las Naciones Uni-
das”, logrando contribuir a nivel mundial con el desarrollo sostenible. A partir de este suceso se
reconoció la importancia que tiene un marco de referencia que garantice exactitud y estabilidad,
logrando de esta manera la interoperabilidad de las mediciones realizadas en cualquier parte de
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la superficie de la tierra (Zamora et al., 2021). SIRGAS es la organización responsable del mar-
co de referencia de América Latina y del Caribe el mismo que ofrece un intercambio abierto de
datos geodésicos para emplearlo en una infinidad de aplicaciones como: transporte, agricultura,
minería, construcción, vigilancia del cambio climático, entre otras (Enríquez, 2019).
El entendimiento de la cartografía, parte de la correcta referenciación espacial de los elementos
que la componen. Es por esta razón que se requiere un adecuado trato a los datos de las coor-
denadas de partida. Esta información, por definición actual, es obtenida a partir de sistemas sa-
telitales como GPS, o incluyendo todas las constelaciones GNSS. Para la obtención de coorde-
nadas precisas en las redes geodésicas nacionales se requiere de un tratamiento riguroso con el
fin de lograr precisiones por sobre el centímetro, y a partir de estas, se derivan redes geodésicas
locales (Ramírez y Valverde, 2023). El método de procesamiento que es empleado por SIRGAS
para la obtención de coordenadas semanales se realiza en software científico comercial, y apli-
cando el método relativo, que involucra líneas base y vectores independientes que conecta cada
vértice geodésico.
En la actualidad, se persigue un fin en todo el mundo que es la optimización de recursos, me-
diante la innovación, es por ello que muchas de las profesiones como la ingeniería, buscan este
fin. La presente investigación se alinea a lo antes mencionado ya que la metodología planteada,
infiere en la optimización de recursos. Además, en cualquier investigación es imprescindible
cumplir con los Objetivos del Desarrollo Sostenible propuestos por la Organización de las
Naciones Unidas en el año 2015, en tal virtud la propuesta de investigación ha tomado como
referencia el ODS 9 que se relaciona con la Industria, innovación e infraestructura. Donde se
menciona que los gobiernos deben reconocer la importancia de los datos basados en tecnologías
geoespaciales, el monitoreo in situ y la información geoespacial precisa las misma que resultan
de gran relevancia para la formulación de políticas, la planificación y la operación de proyectos
de desarrollo sostenible.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
La metodología que se aplicó en el presente proyecto consideró tres fases: planificación, trabajo
de campo y trabajo de gabinete. En la etapa de planificación se realizó un plan de muestreo de
la red geodésica local, y una posterior planificación del posicionamiento satelital, derivando
en un cronograma del trabajo de campo. La segunda fase, trabajo de campo, inició con el po-
sicionamiento satelital GNSS, mediante la utilización de equipos de precisión. Los datos se
descargaron y se verificó su calidad: tiempos de rastreo, constelaciones satelitales, intervalo
de registro; de cumplir con los parámetros de calidad, se procederá a la siguiente fase. Como
penúltimo paso, la fase de trabajo de gabinete, cumplió con el procesamiento de la información,
y un posterior ajuste de la red, lo que conllevó a la generación de reportes, cumpliendo con las
precisiones y tolerancias culminando con la consolidación de la memoria técnica del proyecto.
Finalmente, se calcularon los errores entre coordenadas GPS y las determinadas mediante Ga-
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lileo, obteniendo un reporte estadístico de estas magnitudes. Esta descripción se puede apreciar
en la Figura 1.
Figura. 1. Diagrama de los datos
Fuente: Autores, 2024
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
De la metodología propuesta, y por medio de las fases indicadas para la realización del proyec-
to, como resultados se obtuvieron la comparación de las coordenadas determinadas en estudios
previos mediante la constelación GPS, misma que ha sido validada a lo largo del tiempo, con el
sistema Galileo. En la Tabla 1 se aprecian los errores determinados.
Tabla 1. Errores determinados
ID DIFERENCIAS RMSE
E N
1 0.0383 -0.0218 0.044
2 -0.0229 -0.0511 0.056
5 0.0152 0.0008 0.015
7 0.0159 -0.0433 0.046
9 0.0454 -0.0269 0.053
0.043
De esta tabla se puede apreciar que, de los 5 puntos, 3 presentan un error cuadrático medio in-
ferior a 5 centímetros. Y, en promedio, un total de 4.3 centímetros. Se debe considerar errores
inferiores a 5 centímetros según dicta el Instituto Geográfico Militar en su protocolo de fiscali-
zación, una red geodésica para ser aprobada el RMSE deberá ser menor que esta cantidad. Esto
se puede apreciar de mejor manera en la Figura 2.
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Figura 2. Errores red geodésica
Fuente: Autores, 2014
De la Figura 2, se puede rescatar que 2 puntos están fuera de la tolerancia de 5 centímetros, pero
es necesario considerar que para una validación en general de una red geodésica se considera la
totalidad de los puntos, con sus respectivos errores. Con esto, se tiene que el promedio de error
fue de 4.3 centímetros, considerando las directrices del Instituto Geográfico Militar, la red geo-
désica determinada con la constelación Galileo, podría ser aprobada en su exactitud posicional.
No obstante, esta validación deberá ser replicada a diversos sectores del país, aplicando la mis-
ma metodología. De este modo se podrán obtener datos más concretos para poder viabilizar la
utilización de esta constelación en el Ecuador.
4. CONCLUSIONES
Se ha logrado determinar que el promedio del error cuadrático medio de la red determinada con
la constelación Galileo fue de 4.3 centímetros, lo que indica una validación de la constelación
en comparación con la red determinada con GPS. Con un error inferior a 5 centímetros.
REFERENCIAS
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