Tienes probablemente un proyecto que te hace soñar.
Un proyecto que quieres desarrollar a la par de tu trabajo, a la par de tus estudios.
Puede ser que sea montar tu propio negocio, estudiar una nueva carrera, hacer un trabajo extra para ahorrar plata, aprender el inglés, ganar dinero para viajar.
El problema es el tiempo.
Tus días son cortos, muy cortos.
Entre el trabajo, la familia y tu vida social, es difícil encontrar tiempo para desarrollar este proyecto.
Te dice:
Lo empezaré el próximo mes.
El próximo año tendré más tiempo.
Luego, empezaré pero ahora es imposible.
Pero para ser honesto nunca es un buen momento para empezar.
En el peor de los casos, este proyecto que te hace soñar, ya lo abandonaste…
Hace un par de años, estaba en la misma situación que tú, pero descubrí un libro que cambió mi vida.
Deep Work (trabajo profundo)
Deep Work de Cal Newport o en español “Trabajo profundo, las reglas para un éxito enfocado en un mundo distraído.
Este libro cambió mi manera de trabajar.
Cal Newport describe el concepto de Deep Work o trabajo profundo en español y como llegar a este estado…
El trabajo profundo es un estado donde eres muy muy productivo.
Un estado en el cual es capaz de realizar tareas muy muy difíciles.
Un estado donde tu mente es sumamente creativa, tu mente genera nuevas conexiones en tu cerebro.
Tu mente encuentra soluciones innovadoras a tus problemas.
El trabajo profundo es este estado donde estás en tu máximo genio.
Aprende rápido, eres capaz de realizar cálculos complicados, diseñar un red, encontrar el error que hace fallar todo tu cálculo.
Es durante este periodo que puedes : desarrollar el proyecto de tus sueños avanzar 5 veces más rápido en tu trabajo terminar más rápidamente una tarea y liberar tiempo para ti.
Antes de decirte como lograr a hacer trabajo profundo, te voy a explicar cual es el enemigo del Deep Work.
Multi-tareas
El contrario del Deep Work es el multi-tarea.
El multi-tarea es cuando tiene 10 página web abiertas, está escribiendo un informe, al mismo tiempo que calculo una poligonal, además miras las noticias del partido de ayer y responde a tus mensaje Whatasapp.
¿Te recuerda algo?
A mi si.😅
Muchos estudios muestran que el multi tarea es la peor forma de trabajar.👹
Como tu, yo pensaba que erramos capaz de hacer varias cosas al mismo tiempo pero, lamentablemente nuestro cerebro no fue diseñado así.
Los estudios científicos muestran que haciendo varias cosas a la vez: no avanzas en tus tareas, al final del día tienes la impresión de no haber adelantado, estás estresado y cansado.
Una cosa que me sorprendió es lo que dijo el estudio:
Las personas que piensa ser muy buenas haciendo varias cosas a la vez, son las personas que tienen la peor productividad.
Oups, justamente pensaba que yo era capaz de hacer varias cosas a la vez siendo muy productivo.
Luego aprendí que el deep work es todo lo contrario.
Cuando haces trabajo profundo, haces una sola cosa a la vez.
Desconectas todas las distracciones (FB, whatsapp, el teléfono,…)
Pones música motivante pero suave en tu audífonos (personalmente escucho esta o esta)
Haces la tarea más difícil y más importante del día. Como ajustar una poligonal, transformar coordenadas de un proyecto, escribir un informe, escribir un correo a su comunidad.
Desde que empecé voluntariamente hacer sesión de trabajo profundo, he visto: mi productividad aumentar menos estrés mis objetivos acercarse que soy mas feliz.
¿Cómo lograr una sesión de Deep Work?
Yo intento tener un periodo de deep work cada día en la mañana.
Me siento en mi escritorio.
Me autorizo 20 minutos de calentamiento de neuronas con pequeñas tareas.
Y bam.
Me pongo a hacer esta tarea difícil que me va a hacer avanzar en mi vida.
Hago 2-3 sesiones de 40 minutos con 5 minutos de pausa.
A otros miles de otras personas de lograr sus metas.
Ahora para mí, una semana sin Deep Work y no me siento bien.
Un poco como si no hiciera deporte durante una semana o que no saliera en el campo durante un mes..
Probablemente, ya estás haciendo deep work sin saberlo.
Estos próximos días, si recibo mas de 20 respuestas, voy a publicar un video para ti. Un vidéo muy diferente.
Un video de 1.5 hora de deep work con una pequeña pausa de 5 minutos al medio.
Para que puedas motivarse a hacer deep work conmigo.
Estaré virtualmente a tu lado para tu sesión de deep work cuando lo necesites.
Para que puedes ser más productivo Para terminar tu trabajo más rápidamente Para realizar el proyecto de tus sueños O simplemente para estar más tiempo con tu familia.
Hoy quiero compartir con usted una herramienta con un potencial realmente grande:
Google Earth Engine.
Una aplicación GIS (Sistema de Información Geográfico por su siglas en inglés) como QGIS, pero con todos los datos satelitales ya incluidos.
¡Es algo con lo que podría convertir a usted en LA persona de referencia GIS en su comunidad, su región o incluso en su país!
Imagina tener (casi) todas los datos satelitales de la NASA de los últimos 40 años de manera gratuita y en un click.
Años de datos precisos de su región. Miles de capas…
Desde información sobre el cambio de cobertura vegetal (deforestación, incendio), superficie de las inundaciones que sufrió su país la semana pasada, el crecimiento de su ciudad en los 40 últimos años, el desarrollo minero de su provincia….
Google Earth EngineoGEE, por los amigos, le ofrece la oportunidad de tener datos cifrados de los que ocurrió en su región los 40 últimos años para hacer previsiones futuras y así ayudar a los gobiernos locales a tomar acciones para el futuro.
Para usted, esta montaña de datos satelitales le ofrece decenas de nuevos productos para vender a sus clientes estatales.
Mmmm, lo veo pensar…..
Usted no está convencido….todavía
Por esto le preparamos dos ejemplos de aplicación, así podrá comprobar por sí mismo el poder de esta herramienta.
Y luego le enseñaré las base para usar esta herramienta
¿Estás preparado?……. ¡VAMOS!
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Ejemplo 1: Daño causado por incendios al oeste de los EEUU.
El estudio utiliza imágenes Landsat para el control y monitoreo de diferentes zonas que han sufrido un incendio. El conjunto de datos se basa en estudiar las imágenes previas y posteriores a los incendios clasificando los datos por cuadrículas.
En la investigación se presentan 3 índices de severidad:
1 – La tasa de combustión normalizada delta (dNBR) 2 – La tasa de combustión relativizada delta (RdNBR) 3 – La tasa de combustión relativizada (RBR)
A través de ellos podemos evaluar y cartografiar la severidad del fuego después de los incendios forestales. Esta tarea se ha convertido en esencial para abordar la rehabilitación urgente de áreas quemadas y mejorar la planificación de la gestión post-incendio
Para el análisis se realiza un filtro de las imágenes sin nubes dentro de un rango establecido (antes y después del incendio) y se estudia el valor medio de cada píxel. Se realiza automáticamente una clasificación de 18 capas, una por cada incendio, para asignarle un índice diferente a cada uno de ellos. Estos datos se pueden producir de una manera más fácil y rápida que con estudios tomados sobre el terreno.
pero….¿es fiable?
Para poder comparar la calidad de los índice obtenidos con Google Earth Engine se han confrontado con los datos obtenidos por el programa de los Estados Unidos denominado MTBS (Monitoring Trends in Burn Severity), el cual ha realizado en los últimos años estudios exhaustivos sobre las zonas quemadas y su severidad por diferentes metodologías.
Los resultados son muy interesantes ya que existe una correspondencia muy alta entre ambas fuentes de datos.
Métodos y materiales:
Para este estudio se han definido las formula para el cálculo de los diferentes índices
NBR – Tasa de combustión normalizada NIR – Banda infrarroja SWIR – Banda infrarroja de onda corta
Los rangos de fechas para la selección de imágenes se basan en varios factores, incluida la temporada de incendios, la capa de nieve y nubes esperada y la latitud. Los píxeles identificados como nube, sombra, agua y nieve se excluyeron al producir el NBR compuesto medio antes y después del incendio.
Para cada incendio se ha determinado un offset de 180 m fuera del perímetro del incendio, ya que esta distancia cuantifica las diferencias de dNBR entre píxeles no quemados.
Localización de los 18 incendios incluidos en el estudio. En color gris, se muestran las zonas forestales al oeste de los EEUU
Validación
El objetivo es determinar si la metodología con GEE ha producido conjuntos de datos fiables al compararlos con los índices medidos sobre el terreno de estos incendios que ocurrieron entre 2001 y 2011.
La clasificación de CBI (Índice de quemado compuesto) o variable independiente se divide en un rango que va de 0 – 3, donde CBI = 0, no refleja ningún cambio debido al fuego y CBI = 1, refleja el mayor cambio ecológico producido por los incendios.
¿Qué código se ha utilizado en Google Earth Engine?
Se ha implementado un código para producir un total de seis imágenes ráster del conjunto de datos (dNBR, RdNBR y RBR) para cada uno de los 18 incendios descritos. Este código produce los 3 índices de severidad que se recortan en un cuadro delimitador que representa la extensión exterior de cada incendio.
Resultados.
En aproximadamente 1 hora se puede completar el proceso para obtener el conjunto de datos de los 18 incendios. Los incendios ocupan una extensión aproximada de 15,000 hectáreas
Tabla de correspondencia CBI entre los valores medios obtenidos por el MTBS y por Google Earth Engine teniendo en cuenta las 1681 parcelas que forman los 18 incendios forestales y su desviación estándar (en paréntesis). En general, se aprecia una mejora si se tiene en cuenta el offset en el cálculo.
El gráfico muestra las mediciones de las 1861 parcelas en cada uno de los índices tanto para los valores obtenidos mediante MTBS como por Google Earth Engine. Las líneas rojas muestran el ajuste de las regresion lineal de todas las parcelas analizadas
La Tabla muestra el porcentaje clasificado correctamente y el intervalo de confianza para cada índice analizado.
Valores de clasificación obtenidos para cada índice.
Conclusión:
Esta metodología desarrollada con Google Earth Engine mediante imágenes Landsat sobre la gravedad de los incendios es una importante contribución para la investigación y el seguimiento de los incendios forestales. Ya no hace falta ser experto en teledetección para generar conjuntos de datos fiables y poder estudiar la gravedad de los incendios. Con los filtros de imágenes existentes ya no es necesaria una selección manual de las imágenes a priori La Cartografía resultante muestra la distribución de los RBR de dos de los dieciocho incendios que se han estudiado.
Ejemplo 2:Estimación de la sequía utilizando datos globales de la humedad del suelo.
La humedad del suelo es una variable clave para estudiar las condiciones de sequía y el aprovechamiento para el cultivo. Mediante el estudio de dos diferentes conjuntos de datos de la humedad del suelo podemos llevar a cabo este propósito:
Datos de partida:
– Datos SMOS (satélite de humedad terrestre y salinidad en los océanos) – Datos SMAP (satélite de monitoreo ambiental de la NASA)
El ejemplo se ha llevado a cabo en dos zonas propensas a sufrir sequías (Sudáfrica y Etiopía)
Para procesar el algoritmo en Google Earth Engine se introducen dos serie de datos de entrada, (RZSM y la Cobertura del suelo) y la rutina de exploración de la humedad del suelo nos arroja unos resultados
RZSM – Índice de la humedad del suelo de la zona, que se estima de modelos relacionados con observaciones ligadas con el clima, como la precipitación, temperatura… Land Cover – Cobertura del suelo obtenida de imágenes satelitales del ESA a partir de observaciones del espectro medio de las ondas infrarrojas.
Editor de Google Earth donde se corre el script y se muestra automáticamente los resultados gráficos en la pestaña de la consola junto a los análisis, estadísticas y gráficas obtenidas en la pestaña “Task manager”
Resultados y aplicaciones
Con estas herramientas se pueden evaluar diferentes dinámicas temporales de la humedad y la precipitación de la zona de estudio pudiendo así determinar los índices de sequía descritos para Sudáfrica y Etiopía durante los años 2010 – 2017.
Como producto final es posible cuantificar resultados mediante el coeficiente de Variación de Pearson (medida estadística que nos informa sobre la dispersión de un conjunto de datos), y los diferentes indicadores meteorológicos de sequía SP13, SP16 y SP19
1- Variabilidad espacial y temporal de la precipitación y la humedad del suelo
Distribución espacial de la precipitación – derivada de datos de precipitación CHIRPS) Distribución del índice de humedad del suelo (RZSM) – derivado del Departamento de Agricultura de los EEUU (Servicios Agrícolas Extranjeros)
Mapa generado con la Cobertura del suelo en Variación mensual de la humedad del suelo en Sudáfrica y Etiopía
Variación mensual de la humedad del suelo y la lluvia para diferentes tipos de cobertura terrestre
2 – Comparación de las características de la sequía
Porcentaje de meses con condiciones de sequía, duración máxima e intensidad
3 – Correlación entre la humedad del suelo y los índice meteorológicos.
Variación espacial de los coeficientes de correlación de Pearson.de anomalías RZSM con índices de sequía basadas en la meteorología.
Conclusiones
Los datos de humedad del suelo se reconocen como una variable física fundamental que se puede utilizar para abordar cuestiones científicas y de gestión de recursos que requieren un seguimiento casi en tiempo real de la Tierra
Este ejemplo de estudio ha introducido nuevos conjuntos de datos de humedad del suelo global casi en tiempo real y demuestra el potencial de las herramientas basadas en la web de GEE y los datos de humedad del suelo para evaluar las condiciones de sequía.
Los metodología mostrada demuestra que se puede aplicar a otras áreas que requieren una alerta temprana de escasez de alimentos o mejoras agrícolas, así como el monitoreo para ayudar a proporcionar una mayor seguridad económica dentro del sector agrícola
Sé que estarás pensando…. – Vale, parece que se pueden hacer análisis diferentes y cruzar datos pero…¿por dónde empiezo? – ¿cómo recopilo los datos? ¿es gratis?
Para poder contestar a estas preguntas primero deberías encontrar qué tipo de análisis podría ser de utilidad en el territorio donde te encuentras.
Para ayudarte en esta tarea expongo algunos ejemplos:
– Estudio de rendimiento y productividad de cultivos regionales. – Mapeo de áreas mineras. – Estimación global de variables biofísicas de una región – Mapeo de tipos de vegetación y uso de la tierra en Reservas Naturales. – Cálculo de índices de Vegetación para estimar la salud de los cultivos. – Mapeo y el monitoreo de pastos marinos. – Crecimientos urbanos y áreas de influencia. – Inventariados de humedales. – Sistemade respuesta ante emergencias y prevención de inundaciones. – Monitoreo histórico y operativo de sedimentos superficiales. – etcétera, etcétera, etcétera…
Ok, creo que algo te has podido imaginar. Ahora profundicemos un poco en Google Earth Engine:
¿Qué es exactamente?
Esta plataforma nació en 2010 y su funcionalidad es la de proveer de recursos a los analistas de la comunidad científica para realizar análisis basados en bases de datos geoespaciales descentralizados.
¿Descentralizados? Si, actualmente los datos están compartidos en la nube y se puede tener acceso sin necesidad de un ordenador de alta gama, únicamente se necesita una conexión a Internet ya que todo se procesa en la nube (Google Cloud).
Las fuentes fundamentales son imágenes satelitales que se han ido registrando en los últimos 40 años a nivel planetario y que son accesibles a golpe de click (o script) para entrar de lleno en el análisis del “Big Data”.
¿Qué puedo hacer?
No hay límites. Me atrevería a decir que con tal cantidad de información a disposición puedes realizar cualquier tipo de análisis basado en tus propios criterios y en la ubicación geográfica donde quieras realizarlos.
Actualmente existen: 40 años de datos satelitales. 3 cuatrillones de pixeles. 5 millones de escenas Landsat y Sentinel analizadas y completadas. > de 6000 nuevas imágenes cada día. > 200 set de datos públicos. > 11 millones de imágenes. > 8 petabytes de datos ( 8 millones de Gigabytes).
Además, estos datos están continuamente actualizándose ya que la toma de imágenes es continua y accesible en la nube.
Google está escribiendo la historia de los GIS y su explotación a nivel mundial..
Cuando hablamos de los Sistemas de Información Geográfica nos referimos a los sistemas que nos facilitan la disposición de diferente información con una componente geográfica (datos vectoriales y/o ráster) y bases de datos asociados a estos elementos (información alfanumérica) donde podemos realizar multitud de análisis cruzando datos de diferentes ámbitos para estudiar un evento en concreto.
Ok ok….sé que las definición de un GIS ya te las sabes y que no te estoy contando nada nuevo, pero quiero que compares lo que se podía hacer hasta ahora con google maps y con google Earth.
Google Maps
1 – Personalizar tu mapa 2 – Compartir una localización 3 – Crear tus listas de sitios preferidos 4 – Encontrar sitios de interés cercanos 5 – Recibir alertas de tráfico 6 – Recordar dónde he aparcado el coche. 7- Visualizar la velocidad de conducción. 8 – Medir distancias 9 – Ver las calles con Street View 10 – Ver edificios en 3D. y mucho más….
Google Earth pro
1 – Crear presentaciones de nuevos proyectos con Movie Maker. 2 – Importar datos SIG y crear mapas personalizados. 3 – Análisis de suelo con herramientas que miden longitudes, áreas, radios o perfiles. 4 – Realizar simulaciones de vuelo. 5 -Visualizar imágenes históricas (Timelapse). 6 – Realizar recorridos virtuales sobre sitios del Patrimonio de la Unesco. 7 – Mediciones extra en rutas y polígonos en 3D. 8 – mirar al cielo, a la luna y hasta a Marte
La gran comunidad de usuarios a nivel mundial que interactúa con google en cada momento y en cada rincón del planeta retroalimenta las bases de datos que utilizamos.
Por ejemplo, si navego con el GPS encendido en el coche estoy generando información sobre mi ubicación y el tráfico de la zona o si voy a un restaurante, a un hotel o a un negocio puedo dejar una reseña para valorar el servicio que me han ofrecido y aportar valor a los usuarios.
Pero ahora, con Google Earth Engine tenemos acceso a datos satelitales que miden constantemente diferentes fuentes de información esperando a ser analizadas.
¿ Cuáles son sus utilidades principales?
TimeLapse
Exploración de cambios de la superficie terrestre a partir de la combinación de imágenes satelitales de los últimos años y billones de píxeles.
pinchaSan Francisco y la Bahía de Oakland entre 1984 y 2016 | Fuente Google pinchaDeforestación del Amazonas brasileño. entre 1984 y 2012 | Fuente Google+ pinchaCrecimiento del núcleo urbano de Las Vegas entre 1986 y 2012 | Fuente Google+ pinchaRetroceso del Glaciar Columbia, Alaska entre 1986 y 2011 | Fuente Google+
Proyectos de Clima y Tiempo
Modelos climáticos …….para generar predicciones a largo plazo e interpolaciones históricas.
pincha Earth Engine incluye datos históricos , conjunto de datos meteorológicos (NLDAS-2 y GridMet y salidas de modelos climáticos.
Temperatura de la Superficie …….Mediante los sensores térmicos de los satélites se transmite información sobre la temperatura de la tierra y la emisividad. pincha video Es posible analizar y obtener gráficos de superficies terrestres y del mar a partir de sensores multiespectrales MODIS, ASTER y AVHRR de toda la tierra y en diferentes períodos.
Datos atmosféricos …….Gracias a los diferentes conjuntos de datos es posible examinar la composición de la atmósfera terrestre a escala mundial y regional como aerosoles, productos químicos, carga de ozono, vapor de agua o propiedades ópticas y físicas de las nubes entre otros.
articuloEste articulo habla de cómo, a través del análisis de niveles de dióxido de nitrógeno (unión de óxido de nitrógeno y oxígeno en la atmósfera), se puede observar el impacto del coronavirus en la ciudad de Madrid (España) durante el confinamiento. Los datos se obtuvieron del satélite Sentinel – 5P y fueron procesados en Google Earth Engine.
Datos meteorológicos …….Encontraremos conjuntos de datos de periodos cortos con precipitaciones, temperatura, humedad y viento entre otros.
Aplicaciones: tasas de lluvia por hora, estimaciones de precipitaciones, colores oceánicos para estudios de biodiversidad marina, interacciones entre la atmósfera y el hielo terrestre, estudios de reflectancia causadas por las nubes y la humedad, catálogos de huracanes, estudio de precipitaciones tropicales…
Imágenes
Landsat …….…….Programa promovido por la NASA (National Aeronautics and Space Administration) y la USGS (United States Geological Survey) donde captan imágenes de la Tierra a una resolución de unos 30 metros cada dos semanas desde 1972.
Los datos derivados de estos conjuntos de datos son impresionantes…
BAI – Burn Area Index. Su finalidad es observar las señales de carbón después de un incendio. EVI – Enhanced Vegetation Index. Utilizado para el monitoreo del crecimiento de la vegetación y cuestiones relacionadas con gases de efecto invernadero. NDVI – Normalized Difference Vegetation Index. Indicador de la salud de la vegetación. NBRT – Normalized Burn Ratio Thermal. Indicador del contenido de humedad y vigorosidad del terreno. NDSI – Normalized Difference Snow Index. Destinado a detectar la nieve por su propiedad reflectante. NDWI – Normalized Difference Water Index. Nos informa de la presencia de humedad en la cobertura vegetal y se aplica en la evaluación de riesgo de incendios. pincha vídeo Análisis de una zona incendiada mediante imágenes BRT.
Sentinela …….…….Imágenes de radar denominadas Sentinel del Programa Copernicus de la Comisión Europea y la ESA (Agencia Espacial Europea) destinados para el monitoreo ambiental y climático. Las colecciones Sentinel permiten:
Sentinel-1: Adquieren datos en todas las condiciones climáticas y su uso se relaciona con la actividad marina, la cartografía del hielo marino, la ayuda humanitaria y la gestión forestal.
Sentinel -2: Sus imágenes multiespectrales de alta resolución se utilizan para vigilar el cambio de la cobertura terrestre, los posibles riesgos a nivel humanitario y la gestión de desastres naturales.
Sentinel -3: Realiza mediciones sistemáticas de océanos, la Tierra, el hielo, la atmósfera, la altura de la superficie del mar así como el espesor del hielo marino.
Sentinel -5: Su objetivo es el de monitorear la troposfera, midiendo la calidad del aire, ozono, metano, aerosoles, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno y dióxido de azufre.
MODIS …….…….Satélites de la NASA que trabajan con elespectro radiométrico de imágenes de resolución moderada.. Toman imágenes diarias desde 1999 utilizadas para analizar la reflectancia superficial y productos derivados como índices de vegetación y cobertura de nieve.
IMÁGENES DE ALTA RESOLUCIÓN …….…….Aunque limitado a EEUU, estas imágenes capturan detalles más amplios de paisajes y entornos urbanos.
Geofísico
Modelos digitales del Terreno …….El Catálogo de Google Earth Engine proporciona DEM globales, SRTM (Misión Topográfica de Radar del Transbordador) y DEM regionales a diferentes resoluciones.
Cobertura del suelo …….La división de la superficie física en bosques, pastizales, agua….es un producto a disposición que permite confrontar, cada año, las variaciones de la cobertura del suelo.
Cultivos …….La producción agrícola y el consumo de sus recursos pueden analizarse con la serie de datos incluidas en este conjunto de datos.
Otros datos …….Aquí, nos podemos encontrar infinidad de conjuntos de datos con múltiples utilidades abiertas a la imaginación. Por enumerar algunos:
– Imágenes nocturnas. – Índices de carga continua de insolación. – Formas globales del terreno. – Formas de las crestas y de valles. – Diversidad topográfica para analizar hábitats de especies locales de fauna y flora. – Clases litológicas de los suelos en EEUU. – Detección de incendios en forma rasterizada. – Índices de sequía. – Modelos del relieve que integra la topografía terrestre y la batimetría oceánica. – DataSets de límites de cuencas hidrográficas y direcciones fluviales.
¿Cómo puedo realizar estos análisis?
Google Earth Engine ofrece una API (Application Programming Interface) y otras herramientas para explotar todo el potencial que el análisis de datos nos puede ofrecer.
Es una plataforma muy intuitiva y con muchos ejemplos de uso y código para que reutilices lo que otros ya han configurado.
La plataforma nos permite subir y almacenar nuestros propios datos ráster y vectoriales hasta unos 250 GB para realizar nuestros propios análisis
¿Necesito saber programación?
No es necesario en un principio porque existen multitud de ejemplos y análisis de datos establecidos por otros usuarios que puedes utilizar para tus propios análisis…pero ojo, antes o después y sin darte cuenta vas a acabar programando tus propios procesos automáticos….¿no es genial?
La programación se basa en Javascript (documentación aquí) o Python (para utilizar todas las funciones desde QGIS)
En este ejemplo te muestro cómo, a partir de 5 líneas de código, podemos visualizar una colección de datos de elevaciones donde se muestran las pendientes entre 0% y 60% en los alrededores del lago Titicaca (frontera entre Bolivia y Perú)
Código:
var dataset = ee.Image('CGIAR/SRTM90_V4'); var elevation = dataset.select('elevation'); var slope = ee.Terrain.slope(elevation); Map.setCenter(-69.05, -16.1541, 10); Map.addLayer(slope, {min: 0, max: 60}, 'slope');
Resultado:
¿Es gratuito?
Si. Su objetivo declarado es el destinado para labores de investigación y educación sin ánimo de lucro. Eso sí, el equipo de Google te permite hacer uso comercial bajo sus condiciones. El objetivo es desarrollar algoritmos altamente interactivos a escala global.
Las imágenes y los datos de terceros pueden importarse a Earth Engine para su análisis. Por el contrario, cualquier análisis realizado en Earth Engine se puede descargar para su uso por herramientas de terceros.
¿Cómo puedo compartir/publicar los resultados de mis análisis?
Los resultados y scripts de análisis se pueden compartir directamente con otros usuarios de Earth Engine, o simplemente se pueden descargar y compartirlos como se haría con cualquier otro dato.
Después de ver que se puede hacer con Google Earth Engine, ¿no creéis que realmente es una revolución en el análisis de la geoinformación?
Especializarse en este nicho de mercado puede proporcionarte grandes posibilidades para colaborar con entidades locales y estatales en la protección, desarrollo, monitoreo y planificación del territorio.
Si te resultan de interés este tipo de artículos de contenido didáctico y noticias relacionadas con la geomática y la topografía compártelo con tus contactos.
Puedes seguirme por el canal deYoutube y suscribirte a mi canal.
¿Como topógrafo e ingeniero ya ha sentido que nuestro trabajo viene siempre de último?
Que nuestro trabajo esté siempre minimizado.
Nos dicen que nuestras prestaciones son demasiadas caras aunque los proyectos son de millones de dólares.
Si es su caso, este video es para usted.
Hoy vamos a ver la solución para que nunca más su trabajo sea minimizado o mal pagado.
Por esto vamos a encontrar dos topógrafos que encontraron un nicho de la geodesia y ahora están protegiendo miles de Chilenos cada día.
Un topogado
Me reporto un compañero que en Bolivia para no pagar el topógrafo pide a un abogado que haga no solo los trámites oficiales pero también realiza el levantamiento de la propiedad.
Un topogado.
Recuerdo en construcción, me llamaba en el último minuto para realizar el trabajo mientras que los otros tienen semanas para hacer el trabajo?
Esta situación la vive miles de ingenieros topógrafos y geodestas cada dia,
Lo más frustrante es que eso empeora cada año.
La competencia aumenta, los precios bajan, y las ganancias también!
Claro, es duro.
Es duro porque uno está luchando para llegar a mantener el negocio.
Es todavía más duro cuando una pandemia mundial pasa por aquí!
Para entender cómo salirse de esto.
Primero hay que entender
¿Cómo llegamos a esta situación?
La historia
Antes, para medir con equipos en el campo y calcular sus mediciones se necesita años de práctica y no estaba al alcance de muchos.
No se dejaba a un joven de menos de 30 años tocar un teodolito.
Era todo una expedición de ir a medir una poligonal de una decena de kilómetros. Llevaba varios días para medirla (surveying1950.jpg). Había que notar todas las mediciones en un en un formulario (field_book). La más mínima imprecisión resultaba un precisión de de 50 cm a 10 km.
Había que ser muy concentrado y tener mucha experiencias
Luego el cálculo, era todo una ciencia (polygonal.png)
Había que usar calculadoras mecánicas,
Para tener la tangente de un ángulo se refería a tablas.
Calcular una poligonal o la red principal de una obra podía llevar semanas de trabajo.
El riesgo de error era enorme, todo los cálculos estaban controlados.
(por esto que en la profesión se desarrolló una cultura del control casi obsesiva)
Pero poco a poco la tecnología llego y simplifico todo.
Pronto era posible: determinar las coordenadas 3D de puntos a decenas de kilómetros del punto de referencias en algunos minutos de mediciones.
Calcular la red principal de una obra en algunas horas.
Claro, todavía se necesita tener los conocimientos detrás de los cálculos y de las mediciones.
Pero la tecnología ha acelerado mucho el proceso de aprendizaje y ha simplificado mucho el trabajo.
En 12 meses de cursos de ajuste, había ajustado más redes topográficas que un topógrafo en los años 1950 había ajustado en todo su vida profesional.
¡No exagera!
Bueno y ahora qué?
No se trata de rechazar la tecnología, al contrario.
La meta es usar lo que hay de mejor en la tecnología
Y ademas
Usar la tecnología y subir y especializarse
Aprovechar del tiempo que nos hace ganar esta misma tecnología para subir su nivel de competencia.
Ahora, no es suficiente hacer lo que hacían los topógrafos de hace 20 años. Porque está al alcance de muchos.
Piensalo, cuál sería la situación ideal?
Que tal estar solo en su mercado, sin tener competencia y que los clientes le suplica poder trabajar con usted.
Que bueno seria!
Pero cómo lograrlos?
Para lograrlo, usted tiene que encontrar su nicho y por esto se trata de especializarse.
Profundizar sus conocimientos.
Tener conocimientos y práctica en temas que pocas personas tienen.
Así usted se posiciona como experto en su área y no tiene competidor.
Hay muchas áreas de la geodesia que necesitan especialistas.
Muchas áreas que antes era inalcanzables para el topógrafo. que ahora si lo es.
Por ejemplo:
Si antes, el ajuste de mediciones de estación total y GNSS era reservado a 2 geodestas del país ahora está a su alcance.
Si antes, transformar coordenadas de un marco de referencia mundial al plan de proyección nacional era una tareas de profesor universitario, ahora usted tiene las herramientas GIS para hacerlo.
Si antes, programar scripts de reducción de distancia al nivel del mar y en el plan de proyección era reservado a unos ingenieros en programación contratados por el instituto geográfico, ahora usted puede hacerlo.
Aprende el lenguaje de programación Python y vamos.
Se trata de tener competencia que otros no tienen.
y una competencia muy valorada para el cliente.
Pero mi cliente no es lo que quiere.
Claro porque seguramente el cliente que tiene ahora no es el cliente que va a valorar su trabajo.
Hay que buscar el cliente que necesita sus competencias profundas.
Claro que no es fácil.
No hay receta. Es un camino individual.
¿Cómo convertirse en un experto?
Este camino empieza por buscar donde usted tiene facilidad. Donde uno es bueno! Cosa que ha otros profesionales les cuesta y que ha usted es facile.
Buscar su talento.
Puede ser habilidad técnica: facilidad de entender la estadística, de programar
Pero también habilidad humana, capacidad de tener empatía con los clientes y entender exactamente lo que necesitan, habilidad para inspirar un equipo.
La meta es encontrar donde usted puede hacer la diferencia. Sin desgastarse, en una guerra comercial sin fin.
Se lo digo de entrada: esta búsqueda puede durar su tiempo.
Luego va a buscar el mercado o el nicho donde su talento puede traer mucho valor a un tipo de cliente en particular.
Por ejemplo, tengo facilidad con las estadísticas y el ajuste de mediciones, me gusta programar pero estoy en el promedio nada más, me defiendo en las mediciones en el terreno pero no me gustaría estar siempre en el campo. Me parece increíble poder detectar movimientos de las cortezas.
Con varias iteración, encontré que el monitoreo geodésico es el área que reúne mis talentos, que me apasiona y que puede traer mucho valor a un cliente.
En este caso, asegurar la integridad de una estructura como un puente, una represa. Poder avisar a una población en caso de un deslizamiento.
Lograr encontrar clientes en el área o en mi caso encontrar un trabajo en esto duró algunos años antes de poder vivir de esto.
Toma mucha paciencia para formarse, adquirir práctica y encontrar su mercado.
Pero usted puede lograrlo!
Te le voy mostrar
Hoy vamos a encontrar a 2 geodestas que usaron sus talentos de geodesia para dar un aporte considerable a toda una población.
Estas 2 geodestas protegen a miles de personas cada día gracias a la geodesia.
No te cuento mas
y vamos a encontrarlos…
¡Yeh, no te quedes atrás! Pone un pulgar arriba y suscribanse eso te ayuda a ver más contenido de geodesia y ami a seguir haciendo contenido de geodesia
Ya listo?
no pero tenemos que ir! los vamos a encontrar de verdad no virtualmente
vamos
El viaje…
Estamos por un viaje en Chile, más específicamente en el sur de Chile en Temuco. Para ir a encontrarnos con estos dos geodestas.
Estos 2 geodestas tienen un trabajo un poquito particular, ellos trabajan en Observatorio de vulcanología.
Que hace dos topógrafos en un observatorio de vulcanología?
Simple, hace los que los topógrafos hacen en su trabajo diario, es decir medir la corteza terrestre.
En este caso ellos miden cómo se mueve la corteza terrestre
Pero no me adelanto más y dejo a estos dos geodestas explicar lo.
El principio de la oligoside volcánica
Se supone que cuando el magma está subiendo hacia la superficie la corteza se deforma. Estas deformaciones se observan no solo en el volcán Villarica pero también en muchos otros volcanes. Por ej aqui ve como el volcán Etna en Italia se deforma continuamente. Para ver mejor los movimientos son exagerados y el tiempo es acelerado.
Esta animación muestra el período 1992 y 2001. Lo que puede ver es que antes de una erupción.
Se infle aquí en color rojo y luego cuando ha expulsado el magma se desinfla, lo que se ve en color azul.
Las deformaciones son en general pequeñas, de algunos centímetros pero en el volcán Etna puede alcanzar hasta 15 cm….
Aún más grande en el volcán Mount St Helens se deformaba de varios metros por días antes de entrar en erupción en 1981.
Pero aun cuando estas deformación son pequeñas imagina la fuerza colosal que se necesita para levantar todo el volcán tan grande de unos centímetros.
¿Qué hacen los geodestas con las mediciones de deformación?
El objetivo es saber lo que pasa por debajo de la corteza. Intentar inferir si hay magma o gas que se está acumulando debajo del volcán?
La principal pregunta es saber cual es el volumen del magma que se está acumulando?
Porque más volumen de magma se acumula más grande podría ser la erupción.
Como no se puede ir tranquilamente por dentro de un volcán, se usa la mediciones geodésicas para detectar si hay o no magma, donde se encuentra y estimar este volumen.
Para esto se usan modelos físicos simples. Por ejemplo, se considera que el magma se acumula dentro de una esfera. Con ecuaciones simples se calcula cua tiene que sera la sobre presión abajo para que la corteza se deformación de unos centimetros.
Más grande esta deformación en la superficie más grande es el volumen
Pero cuanto más profundo está el reservorio menos deformación se detecta en la superficie, Sin embargo más ancha está la deformación. Los modelos toman en cuenta esto y haciendo una inversión de los desplazamientos en superficie por los mínimos cuadrados se logra obtener los parámetros de profundidad y volumen.
Si quiere entender como funciona los mínimos cuadrados aquí he hecho un video la puede ver haciendo click arriba.
A vece tomar un reservorio en forma de esfera no es el modelo que corresponde mejor a la deformación observada. Por esto el vulcanólogo tiene otra forma para intentar ajustar lo mejor posible los desplazamientos observados. Se usa por ejemplo un modelo de tipo dislocación vertical por cuando el magma ascienda a través de fracturas alargadas o en forma de ellipsoid.
Obviamente, el magma se está acumulando en grietas, conductos en zona fracturadas mucho más complicados que estos modelos. Sin embargo la gran ventaja de estas formas simplificadas es que s se puede determinar la profundidad y el volumen con pocas mediciones y relativamente rápidamente, lo que es crucial en tiempo de crisis
¿Dónde se encuentra la cámara magmática en el volcán Villarrica?
En un momento, Loreto no lo va enseñar pero antes Cristian nos va a explicar cómo mide las deformaciones del volcán.
¿Donde se encuentra el magma?
Miramos en detalle los que está explicando Maria Loreto.
El volcán Villarrica antes de la erupción de 2015 se estaba deformando. Las 4 estaciones mostraban una extensión de 10 a 20 milímetros. Se ve en el mapa que los vectores están dirigiéndose hacia afuera del volcán, es un patrón de extensión radial. Es el patrón de deformación típico de un volcán. Esta extensión horizontal está acompañada de un levantamiento de 5 y 10 mm. La mejor inversión de estos vectores da una fuente entre 4.5 y 5,1 km por debajo de la superficie, es decir entre 1 y 2 km por debajo del nivel del mar.
Para generar una deformación de 10 a 20 mm en la corteza este reservorio tiene que inflarse de unos 6 millones de metros cúbicos.
6 millones de metros cúbicos corresponde a 3 veces el estadio Maracaná en Brasil o 2 veces el Camp Nou en Barcelona. o 90 000 contener (HMSTOCKHOLM.jpg)
Gracias a esta estimaciones se puede estimar la magnitud de la erupción. Asi que tomar la medidas para la población
Si es pequeña se cierra solo el parque nacional, pero si es mas grande se evacua los pueblos vecinos.
Y así los geodestas contribuyen a proteger a miles de vecinos del volcán.
La geodesia no es la única técnica para proteger a los vecinos del volcán. Una herramienta bastante poderosa es la sismología. Los sismómetros registran los pequeños terremotos generados por el magma que se inyecta en la corteza. Registran las vibraciones que crea el movimiento del magma. Igual se usa la petrología y la geochimica.
Gracias a estos especialistas el volcán está bajo control.
E lmensaje de Loreto y Cristian a los topógrafos y topógrafas
Nos devolvemos en Temuco con Cristian y Maria Loreto. Ellos nos van a contar las dificultades de los topógrafos y cómo enfrentarse a estas dificultades. Además, María Loreto tiene un mensaje especial para las ingenieras y las topógrafas, .. vamos escuchandolos.
Quedase hasta al final, en el truco de este video le enseñare como controlar la cualidad de sus datos GNSS
Topograf@s levantase!
La geodesia es indispensable en la construcción de carretera, de puentes de edificio en las minas. Sin la geodesia no existiera mapas que permitan a la gente ubicarse, los planos que garantizan la propiedad privada.
La geodesia es la única ciencia que permite que los túneles alcanze a encontrar por debajo de las montañas. Gracias a la geodesia los aviones pueden cruzar océanos y alcanzar la otra costa con una precisión de algunos metros.
Sin embargo, los equipos se manejan cada vez más simplemente y una multitud de otros profesionales entra en el mercado de la topografía. La fuerte afluencia en el mercado ha disminuido los precios y al mismo tiempo las ganancias.
Claro, por un mismo resultado, un cliente va siempre elegir el precio más bajo.
En consecuencia de los precios bajos, se ha desvalorizado la profesión, aún peor el cliente piensa que el topógrafos es como un parásito que hay además que pagar.
Hay un dicho popular en mi país que dice: este año tuvimos sequía en verano, inundaciones en invierno, solo falta que pase el topógrafo.
Claro, nuestro trabajo al contrario del trabajo de un ingeniero civil que construye un puente una represa, un arquitecto que diseña los contornos de un edificio, deja pocas huellas en el paisaje, a lo mucho un pilar de concreto y un par de estaca, el corazón de nuestra profesión es de medir para entregar coordenadas, superficie, desplazamientos, valor de gravedad.
Pero el boom en el sector del posicionamiento demuestra que la información geográfica ha tomado una importancia significativa en muchas profesión estos últimos años. Vemos agricultores hacer fotogrametría para detectar que parte de su cultivo necesita un tratamiento fitosanitario. Vemos a la policía usar LIDAR para mapear una escena de accidente.
Y eso, es todo a nuestra ventaja, porque la información geográfica no solo la producimos desde siglos pero además manejamos conceptos más abstractos para otros como su incertidumbre y su fiabilidad, sabemos ajustarla y transformarla entre diferente sistema de coordenadas..
Loreto y Cristian encontraron que en la volcanología, ellos podían dar un gran aporte a la comunidad con sus mediciones geodésicas.
Usted también busca su nicho. Desarrolla sus capacidades, aprende, practica hasta que usted sea el mejor en su area
Hasta que tiene demasiados clientes que quieren trabajar con usted.
No espera simplemente que las marcas inventen nuevos equipos para ustedes pero crea usted su herramientas de mañana. Interese, formarse para pasarla topografía próximo nivel.
Seamos estas personas discretas pero seguras de nosotros mismo que da una información siempre confiable,
que conoce los detalles de los cambios de sistema de proyección,
de los sistema de alturas.
Seamos esas personas que produje un trabajo preciso pero que sabe la incertidumbre que lleva nuestras mediciones.
Seamos esos profesional metódicos que organiza datos georeferenciadas en mapa o un sistema de información geográfico (SIG)
Geodestas no hay 40 caminos para lograrlo, si quiere lograrlo hay que trabajar duro pero no es suficiente. Se necesita tener esta sede de aprender, estas sed de innovar y así lograr a inventar nuevos métodos, a detectar estos nichos donde hay una necesidad que no cubre ningún servicio.
Tal Eratosthène, Newton, Gauss y Helmert, reinventamos nuestra profesión y posicionamos la geodesia en el centro de cualquier datos geográficas y como ciencias
Usted seguramente se ha preguntado cómo protegerse de los errores en las mediciones. Ya le ha pasado que al regresar a la oficina se da cuenta que la altura de la estación sobre el mojón era falsa o que simplemente olvidó anotarla…
Video completa de este artículo
A mi si, y muchas veces….
Constar un error de calculo
Que horror cuando pasa!
Que frustración!
Cuando es solo un pequeño levantamiento en la esquina de su calle, no es tan grave.
Pero cuando pasa en la medición de una red principal para una nueva carretera o de monitoreo geodésico
Es fatal!
Se tiene que regresar, rehacer parte de las mediciones!
Perder horas de trabajo, de combustible…
Adiós, la rentabilidad del proyecto y adiós la entrega en el tiempo.
En este episodio le voy explicar cómo evitarlo?
Cómo evitar este desastre?
Cómo protegerse contra este tipo de error?
Voy a compartir con usted un método que lo va a proteger contra los errores
Este método es como un sistema de defensa personal pero a nivel de las mediciones topográficas, es un método que usa la estadística para protegerlo contra este tipo de errores.
Un tipo de Jiu-jitsu geodésico.
Método de los mínimos cuadrados como un jujitsu estadístico
Confianza y paz interior
Como el jujitsu o todo arte marcial, éste método es un sistema que le va dar una gran paz interior, una confianza en sí mismo importante a la hora de abordar una red geodésica.
Sin embargo, cómo estar seguro que un error en las mediciones no le va a arruinar todas sus mediciones?
Cómo sentirse tranquilo a la hora de movilizar recurso humano y logístico para ir a medir la red de precisión?
Para esto, usted necesita un método que le permita:
1. Calcular de la forma más exacta posible las coordenadas de los puntos
2. Que las coordenadas viene con una información de precisión, es decir de las desviaciones estándares de las coordenadas. Muy importante para el próximo paso…
3. Identificar y corregir fácilmente las errores de mediciones.
Un método que le da confianza en su trabajo y que le va permitir enfrentarse a redes geodésicas mucho más grandes ycomplejas de lo que está acostumbrado ahora.
Este método es el método de los mínimos cuadrados
Los mínimos cuadrados
Aquí no le voy a hacer una demostración matemática con todas las ecuaciones…
GRACIAS!
Además, hay miles de videos sobre el tema en YT.
Lo que va a interesarle es el entender cómo funciona este método que se encuentra en su estación total, sus GNSS, en Autocad, hasta en Excel.
Tomemos un ejemplo para entenderlo bien.
La mejor oferta!
Imaginemos que usted quiere comprar un carro.
Usted tiene un presupuesto máximo de 15 000 dólares.
Va a Internet y ve que hay varias ofertas para el modelo y la marca que quiere comprar.
Obviamente, usted quiere comprar la mejor oferta
Pero el asunto es que los carros son de diferentes años, kilometrajes y precios.
Dejamos de lado el kilometraje y digamos que lo que le interesa es el año del caro y por supuesto su precio.
Imagina que en Internet, usted vio 8 caros que le interesa.
Aqui la tabla de los carros con el precio:
Por ejemplo: el caro A es de 2004 y vale 3500 dolares
Caros
Año
Precio del mercado [usd]
A
2004
3500
C
2010
12000
E
2007
8000
F
2003
3300
G
2005
4000
H
2008
9000
Si graficamos los caros en función del año y del precio nos da este gráfico::
Precio al respecto al año
Sin sorpresa, se observa que los vehículos más reciente son más caro.
Pero cómo saber cuál de estos carros es la mejor oferta?
Viendo este gráfico uno podría decir que si había un carro de 2010 a que vale 5000 dólares sería una buena oferta?
Si verdad.
Por qué?
Podríamos decirlo?
Porque se ve que el precio es mucho más bajo del que uno podría esperar de un carro de este año.
Felicidades!
Usted acabo de hacer, sin saberlo, una regresión lineal por los mínimos cuadrado!
Que bueno!
Una manera de estimar si una de estas oferta es más bajo que el precio del mercado es dibujar una línea que pasa en el medio de estos puntos.
Hablamos de una regresión lineal de estos puntos.
Para computar esta línea se necesita estimar la pendiente y el offset..
Precio es igual a la pendiente de la línea porque multiplica el año más un offset., es decir el precio aumenta en función del año del carro.
La estadística nos dice que la mejor estimación de esta línea es:
La línea que minimiza la suma de los residuos cuadrados.
En otras palabras, es la línea que pasa más cerca de todo los puntos.
Eso es la mejor estimación posible a partir de estas observaciones
En el caso de los carros ésta línea representa la mejor estimación del precio de un carro en función de su año.
Es así como un carro de 2006 debería tener un valor de alrededor de 6500 USD.
Ahora lo que nos interesa en nuestro ejemplo es de saber cuáles carros son una buena oferta
Aquí vemos que los carros de 2005 y de 2008 2009 y 2010 están por debajo de la línea, es decir que están por debajo del precio del mercado.
Ya sabemos cuál de estos carros vale la pena ir a ver!
Hasta que podamos identificar cuál de estos es el mejor precio respecto a su año.
En la tabla calculé la diferencia de precio entre la línea (el precio estimado del mercado) y cada carro.
Vemos que el carro de 2009 a 9500 dolares es la mejor oferta con 1594 dólares por debajo del precio del mercado.
Gracias a este cálculo podemos saber más todavía!
Identificando el error
Podemos saber la desviación estándar de los precios. Aquí sería más o menos 1400 dólares.
Cada precio tiene un error de +/- 1400 dólares al respeto al precio del mercado.
Qué nos dice esto?
Nos dice que si la diferencia es de más o menos 1400 con el precio del mercado esa diferencia no es tan significativa. Es decir que está dentro el error.
Si ponemos color a la tabla en función de esta desviación estandard.
El rojo: significativamente más caro
El azul:dentro de la desviación estándar
El verde: significativamente más carro
Vemos que al final todos los carros menos 2 están dentro el error…. lo que significa la mayoridad de los carros no son significativamente más caro o más baratos que el precio del mercado.
Buena información,
pero sobre todo que hay dos 2 carros que sí son significativamente diferentes. Estos son el carro de 2009, una super oferta y el carro de 2011 demasiado caro!
Sin saberlo, acabamos de descubrir 2 errores en los precios del mercado. Un error que nos conviene: el carro de 2009…. probablemente vamos a comprarlo.
y el carro de 2011 demasiado caro
Está soñando este vendedor!
Como compradores tenemos suficiente información y podríamos ir a ver el carro de 2009 y tal vez comprarlo.
Pero como geodesta, siempre en la búsqueda de la mejor precisión.
Podríamos quitar estas dos errores del cálculo para :
descubrir el precio verdadero del mercado
bajar significativamente la desviación estándar de nuestra estimación del precio del mercado.
Vemos que quitando estos dos carros la desviación estándar bajó a +/-598 dólares, recordemos que antes estaba de +/- 1400 dólares.
Mucho mejor, no?
Como efecto colateral, vemos que ahora también el carro de 2005 es una oferta bastante buen! con más de mil dólares por debajo del precio del mercado.
En la geodesia?
Este concepto que acabamos aplicar a los carros es lo que se aplica en geodesia!
Los mínimos cuadrados son muy útiles para calcular:
la mejor estimación, que en el ejemplo del carro era el precio y en geodesia sería la estimación de una coordenada
para calcular los valores de la precisión
luego los valores de desviación estándar, permite de detectar las observaciones que son significativamente diferente.
En el caso de nuestro ejemplo, los carros que son significativamente más baratos o más caros que el precio del mercado representan la desviación estándar.
En el caso de las mediciones topográficas, esto se ve reflejado al de detectar mediciones que son significativamente diferente de lo que se espera osea las errores de mediciones.
Este sistema es sumamente poderoso pues permite que a partir del momento que hay más observaciones de parámetros que pueden asegurar nuestros resultados y protegernos contra los errores de mediciones.
El jiu jitsu estadístico!
HAY!
Truco: simulación de red
Ya lo sabe al final de cada episodio le comparto un truco, un astucia que puede hacerle ahorrar dinero en sus proyectos y ganar nuevos mercados.
Como ingenieros queremos tenerlo todo bien controlado.
Pero cómo estar seguro que la red que vamos a medir va a alcanzar la precisión que el cliente nos solicita?
Puede usar su propia experiencia.
Si es cierto.
Pero cómo convencer al encargado del proyecto que usted tiene la capacidad de medir una red con precisión?
Cómo convencerlo de tenerle confianza?
Nuevamente, el método de los mínimos cuadrados le va a ayudar en esto.
Lo que se hace es usar los mínimos cuadrados para hacer una simulación de la red a medir.
Estacion total mediciones de un puente
De hecho, gracias a algunos ajuste de matrices (AtPA)-1 , se puede calcular la precisión de las coordenadas finales sin hacer ninguna medición
Sin entrar en los detalles, lo que se necesita es la posición aproximada de los sitios que se va a medir, las mediciones que se proyecta realizar entre los puntos (mediciones de ángulo vertical, horizontal y de distancia, mediciones de GNSS)
Así que las desviaciones estándar a priori de las observaciones y de centraje (GNSS: +/- 4 mm en este norte, +/-6mm, Distancia 1mm+1ppm, ángulo vertical y horizontal 1’’).
Gracias a la estadística se puede determinar la desviación estándar a priori de las coordenadas sin meter ni un pata de trípode afuera!
Genial no!
Personalmente uso un software que se llama TRINET+ y que ajusta todo en 3D para hacerlo, pero existen varios otros que hace el mismo trabajo.
Gracias a este simulación, este ajuste a priori, sí se puede convencer a encargado que usted tiene la capacidad de alcanzar la precisión solicitada.
Bonus
Muchas gracias por haber escuchado este episodio hasta al final.
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Usted puede recibir la tabla con todo los cálculos de este episodio enviándome un correo a dirección que está en la descripción!
Si quiere que tu empresa sobrevive… mejor la conoce! Cuál de las mediciones GNSS, de la taquimetría o de la nivelación geométrica de precisión alcanza a detectar los movimientos de una represa
Imagínese a usted en este maravillo lugar en los alpes Suiza.
Imagine poder hacer su trabajo en este lugar increíble.
Realizar mediciones para detectar los movimientos milimétricos de esta impresionante obra….
Después del trabajo, le quedan todavía varias horas de luz para poder tirarse con una bicicleta en las pendientes o disfrutar el atardecer en una terraza con amigos de todos los pases del mundo.
Si, en verano hay luz hasta las 9pm…. parece que el sol no quiere acostarse….
El atardecer dura casi 2 horas…….
Los episodios precedentes vimos cómo aumentar la precisión de las técnicas de topografía standard y porque los errores de centraje son la pesadilla del geodesta.
Cuál de las mediciones GNSS, de la taquimetría o de la nivelación geométrica de precisión alcanza a detectar los movimientos de una represa
o simplemente alcanza una precisión milimétrica en sus redes principales
Siempre asegurando la rentabilidad del proyecto.
Tiene un idea?
Monitoreo de infraestructura
Vamos
Hay dos tipos de movimientos que se intentan detectar en una represa o en cualquier infraestructura:
Los movimientos internos de la obra. Es decir la detección de las deformaciones de la obra en sí misma.
Los movimientos globales y de su zona de influencia. Es decir detectar si la base de la represa o los flancos del valle se mueven por la acción del agua sobre la represa.
Como topógrafos, medir movimientos osea calcular la diferencia de coordenadas de un punto entre dos periodos de tiempo, es parte de nuestro trabajo.
Así que este tipo de trabajo debería estar a nuestro alcance.
Para detectar los movimientos internos de la represa se necesita una red de puntos densa sobre la corona y las paredes,
mientras que para detectar los movimientos globales se necesitan vincular los puntos alrededor de la represa con sitios fuera a unos kilómetros de la misma.
Para detectar movimientos inferiores a 1 cm de manera confiable se necesita por lo menos tener una precisión 2 a 4 veces más pequeña.
Es decir que se necesita una precisión de algunos milímetros.
Cuál es La técnica a utilizar?
Recordemos que se trata de detectar tanto lo movimientos entre los puntos de referencia a fuera de la zona de influencia de la represa como los movimientos de la represa a todos los niveles de la pared.
La técnica más precisa es sin duda la nivelación geométrica de precisión. Alcanza a mantener una precisión inferior a 1 mm sobre kilómetros.
Sin embargo:
1° solo vamos a tener los movimientos en la componente vertical,
2° vamos a necesitar días y días para hacer el vínculo entre los sitios de referenciar y la represa. Osea no va a aumentar considerablemente el precio de la cotización. Finalmente, solo se puede medir puntos en la base de la represa y en su corona, no se puede medir puntos en la pared….
Si usamos la estación total, se puede medir puntos sobre la pared con reflectores instalados de forma permanente, además se puede detectar movimientos en 3D.
Sin embargo a la hora de hacer el vínculo entre la represa y los puntos de referencia, va a tener que hacer una poligonal larguísima…
se va a perder mucha precisión.
Por ejemplo, si los sitios de referencia están a 5 km de la represa la precisión haciendo mediciones de series va a subir 3-4 cm,
sin contar con que hacer una poligonal de varios kilómetros en las montañas no es la manera más rápida…..
Ok, nos queda el GPS entonces!
Si se mide una noche o un día la precisión entre los sitios de referencia y la represa será de algunos milímetros y esta va a ser la misma precisión sobre los puntos de la represa.
Las mediciones son 3D así que se puede detectar movimiento en el plan como en la vertical.
Pero no se puede medir puntos sobre la pared y si se quiere una red densa en la represa se necesita o muchos receptores o tener muchas paciencia para medir un día cada punto de monitoreo….
Cómo lograrlo entonces?
Usted se lo imaginó, los dueños de represa no esperaron que nosotros los topógrafos llegaramos para decir si hay o no movimientos en las ellas….
Ellos usan un sistema con una precisión de algunas décimas de milímetros y que necesita no más de 5 minutos para hacer la mediciones.
Si me entendió bien, una precisión de décimas de milímetros
Péndulo directo e inverso
Los dueños de represas inventaron, un sistema ultra preciso para medir los movimientos de las represas.
Este sistema es el péndulo directo o inverso.
El principio de esta técnica es tener un cable vertical dentro de la represa.
En el caso de un péndulo directo, el cable está anclado arriba de la represa y va hasta el pie de la obra, donde cuelga un peso dentro un estanque de aceite.
El peso podría estar suspendido en el aire libre, pero el hecho de estar sumergido permite amortiguar las vibraciones en el cable.
Péndulo directo o inverso para monitorear una represa
En el caso de un péndulo inverso el anclaje está en el pie.
Arriba el cable está montado sobre un flotador.
El flotador se sumerge dentro un recipiente lleno de aceite.
En este caso, es la fuerza de arquímedes sobre el flotador la que asegura la tensión del cable.
Tanto en el primer caso como en el segundo, el cable pasa a través de toda la represa.
En las galerías que cruzan la represa, está instalado un coordinómetro, una tabla de mediciones donde se puede observar los movimientos del cables y por lo tanto los movimientos de la represa.
Este sistema tiene una precisión de algunas décimas de milímetros.
Grafico de las mediciones de un péndulo en una represa
Varios de estos péndulos se instalan a lo largo de la represa para tener un control de toda la obra.
La medición es bastante rápida y se puede obtener desplazamientos todo los días.
Varias decimas de milimetros!!!
Ya los escucho preguntarme: pero, es mucho mejor que las mediciones topográficas?. Más rápido y más preciso…?
No se puede competir!
Mejor abandonar!
Si es cierto que los péndulos son sumamente precisos!
Sin embargo, tienen varios desventajas, primero son sistemas muy frágiles y según varios estudios, a menudo que se dañan.
Además, son tan precisos que el hecho de que varíe el nivel de aceite en los recipientes, o que el cable se estira va influenciar las mediciones,….
Pero sobre todo este sistema da informaciones relativas dentro de la represa y
da poca información sobre los movimientos absolutos de la represa y de su alrededores.
Es aquí que nosotros con mediciones geodésicas podríamos jugar un papel importante.
Solo en el caso de que tenemos un diseño de red inteligente…
LA RED PERFECTA
El método milagro para medir los movimientos relativos y globales con precisión y eficiencia, usted ya lo ha entendido: es el de usar varias técnicas de mediciones.
El plan es combinar inteligentemente las técnicas de mediciones que usamos diariamente para crear una red que detecta movimientos globales y
relativos inferiores a un centímetro y a la vez que permita mantener los costos bajos.
Como lo vimos el GNSS permite una precisión de algunos milímetros sobre decenas de kilómetros cuando se mide una noche o varios días,
mientras que una poligonal de taquimetría pierde rápidamente ésta precisión y requiere mucho recurso humano.
Además, el GNSS no debe tener visual entre los sitios de medición, lo que es una gran ventaja en los sectores montañosos en los cuales se encuentran generalmente las represas.
De su lado las mediciones taquimétricas con estación total permiten la adquisición de decenas de puntos en pocas horas.
Lo que no es posible con GNSS.
La taquimetría tiene una precisión relativa a corta distancia mucho mejor que el GNSS y puede medir puntos inaccesibles.
La nivelación de su lado es mucho más precisa que las dos primeras técnicas.
Mencionando las diferentes ventajas de estas técnicas, ya puede imaginar el diseño de la red.
Diseno de la red de la represa de Cleuson
Es exacto lo que se usa en la represa de Cleuson:
las mediciones GNSS va a ser el vínculo entre los sitios de referencia a fuera de la zona de influencia de la represa y 2 a 3 sitios cerca de la represa para asegurar la detección de los movimientos globales.
Diseño de la red de mediciones GNSS o GPS de la represa
Luego, la taquimetría va a densificar la red alrededor de la represa a partir de los sitios medidos con GNSS.
Mediciones tacheometricas (angulo cenital, direcciones y distancia con EDM)
Lo que va a permitir observar los movimientos relativos de todos los elementos de la obra hidroeléctrica.
Todas estas mediciones dan como resultado una red densa con mediciones recíprocas y observaciones superabundantes.
Finalmente, se va usar la nivelación de precisión y su gran ventaja en precisión, sobre la corona de la represa entre los sitios de mediciones GNSS y de taquimetría.
Voilà!
Ahora tenemos un diseño de red que usa las ventajas de cada técnica para reducir el costo de la mediciones y asegurar la precisión de los resultados….
Este es el diseño que se usa en Cleuson pero también en muchas otras represas en el mundo.
En Turqua, en Italia
El truco: La pieza mágica
Ya lo sabe, como en cada episodio comparto con usted un truco una astucia que le puede hacer ganar dinero, tiempo, algo que le va a permitir superar a sus competidores y ganar la licitación.
La pieza que le enseñé al inicio me ha hecho ganar más de 50% de tiempo en el campo.
50% de ahorro de tiempo representa una buena disminución de sus gastos y una mejor rentabilidad del proyecto…
Como lo puede ver, es un dispositivo sumamente simple.
Que cualquier mecanico de precision puede construir.
Es un dispositivo que permite medir con GNSS al mismo tiempo que se realiza las mediciones taquimétricas.
Déjame explicar porque ésta pieza me ha hecho ganar tiempo considerable en el campo.
Como lo vimos, para alcanzar una precisión de algunos milimétricos en el monitoreo de una represa o para tener una red de precision para una obra vial, se necesita medir varias horas con los receptores GNSS.
Monitoreo de una represa con un marco antena GPS-reflector
Pero para densificar la red se usa mediciones taquimétrica.
Al nivel logístico significa que se tiene que medir sitios tanto con GNSS como con taquimetría. Pero qué pérdida de tiempo esperar que se terminen las mediciones GNSS sobre los sitios antes de poder medirlos con taquimetría.
Claro, se puede hacer las mediciones taquimétrica sobre los otros sitios o ir a beber un café mientras se terminan las mediciones GNSS pero siempre llega un momento o se necesita poner un reflectores sobre el sitio donde se mide por GNSS.
Qué hacer?
Desconectar el GNSS para instalar el reflector? Esperar que se termine las mediciones GNSS?
La ventaja de este dispositivo que se coloca sobre un soporte de reflector, es que permite colocar la antena GNSS exactamente en la vertical del reflector y del sitio así como medir con GNSS y con el reflector
Es importante tener presente que con este dispositivo, se debe tener en cuenta una constante en la altura de la antena GNSS.
Permite no solo poder hacer las mediciones taquimetricas durante las mediciones GNSS si no que tambien permite medir más tiempo con el GNSS, aumentado así la precisión de las coordenadas GNSS.
Y esto por unos 100 dólares…
Genial no?
Si quieres saber más sobre éste dispositivo escribame un correo y le podría enviar más detalles sobre éste dispositivo para que usted también puede fabricarlo en su país.
¿Y si hay una error en la red?
En este episodio y en los anteriores vimos métodos para alcanzar una precisión de algunos milímetros y asegurar la rentabilidad de un proyecto de red de alta precisión.
Pero qué tal si hay un error en una de las mediciones?
Por ejemplo en la altura de un instrumentos?
Eso según mi experiencia siempre pasa….
La configuración de la red nos permitiría detectar el error sin comprometer todas las mediciones?
Imagine, planificar la campaña de mediciones, va al campo, sus quadrillas construyen los mojones, instala los GPS por la noche se queda en un hospedaje, mide durante el dia.
Imagine toda la logística que involucran estas mediciones.
Naturalmente, queremos estar seguro de que la red que se va a medir va a alcanzar la precisión que se necesita y que con ésta metodología se puede detectar un error en la mediciones.
Existe un método bastante eficiente para poder asegurar que el diseño de la red permita esto sin meter ni la pata de un trípode a fuera…
Eso es lo que vamos a ver en el próximo episodio de Geodesta!
Mientras no olvide enviarme un correo para recibir el PDF y conocer las ventajas y las precisiones de cada técnica geodésica desde las tradicionales como la nivelación y la estación totales o las más recientes como la interferometría Radar así que como la fotogrametría basada en drone.
Y de suscribirse para no perder ningún video del canal de los geodestas!
Tal un dark vador, un voldemort, un magneto o un sauron, ésta ley está aquí escondida, saboteando su trabajo…..
Añadiendo una pequeña imprecisión aquí, y otra allá. Siempre sumiendo a los errores…. nunca más los va a poder disminuir.
Puede intentar hacer más mediciones, usar ajuste con lo mínimos cuadrados pero nada va a cambiar….una vez que su trabajo es saboteado…. nadie puede hacer nada….
Ésta ley estadística, porque es una ley estadística que está saboteando su trabajo o por lo menos las consecuencias de esta ley,
es implacable, siempre presente…..
No puede ganar contra ella, es como luchar en la oscuridad pie y brazos atados, sin su sable láser contra dark vador …
Lo único que puede hacer es disminuir su poder. Cómo acercar un pedazo de kriptonite a superman.
SU nombre:
“la ley de propagación de los errores”
Una red de gran imprecisión
Para alcanzar una precisión de algunos milímetros, en sus proyecto de obras vial, de monitoreo geodésico o para la implantación de una estructura metálica,
se requiere instrumentos de mediciones como unos receptores GNSS doble frecuencia, una estación total,
Pero sobre todo usar un procedimiento de mediciones que permite bajar las desviaciones estándar como la mediciones de varias horas con los equipos GNSS o la medición de series en posición I y II de la estación total.
Aparte saber usar su equipos, y de tener un método para aumentar la precisión, hay una cosa que todavía tiene que saber, es cómo funciona la ley de la propagación de los errores.
Y en particular como esta ley se esconde, sobre todo en los errores de centraje.
Sabe cuando usted hace el centrado de sus equipos sobre el mojón, o la marca en suelo….
Cuando va a medir las coordenadas de un punto, usted hace un centrado de la estación total o de la antena GNSS sobre este punto.
Puede ser un mojón, un simple clavo, o un otro tipo de materialización.
Este centraje o más bien la precisión en la cual va a colocar el equipo exactamente a la vertical del punto en el suelo es sumamente importante….
y muchas veces a la hora de estimar las desviaciones estándar de nuestra mediciones lo olvidamos…..
Veamos un ejemplo…..
Para hacerlo simple, imagine que tanto las mediciones GNSS como las de de taquimetría tiene una precisión de 1mm.
Significa que el vector 3D entre las antenas GNSS tiene un precisión de 1 mm.
De igual manera, el vectores 3D medido con distancia y ángulos entre el reflector y estación totales tiene también una precisión de 1mm.
Sin embargo, las coordenadas que vamos a determinar, son las del mojón o sea de lo que materializa en el suelo.
Hay que tomar en cuenta la precisión de la verticalidad entre el equipo que mide y el mojón. osea el error de centrado del equipos sobre el mojón.
La ley
Si calculamos la desviación estándar para el sitio B medido a partir de A.
Error de centraje sobre un punto en el suelo por mediciones topográficas
Para tener la precisión de las coordenadas de B desde A, se usa la ley de propagación de los errores.
Como lo dijimos las mediciones tienen una precisión de +/-1mm. Tomamos en un primer ejemplo que el centrado en el punto A y en el punto B es de +/-10mm.
La Ley de propagación de los errores dice que la desviación estándar total es la suma de la derivada parcial multiplicado por las desviaciones estándares al cuadrado…..
WHAT the F!
No se preocupa eso él la teoría bien tediosa pero le voy a simplificar el trabajo….
por esto está viendo este video, no?
Para que les comparta de manera simple cosas que a veces parece bien complicadas.
En este caso, el de los errores de centrado, ésta ecuación es solo para hacer la suma de los cuadrados de las desviaciones estándares.
Así…
S02=102+12+102=(201 mm)2 => 14 mm
El error cuadrado es 201 mm,
y por lo tanto, la desviación estándar es de +/-14 mm.
Desviación estándar de coordenadas de B desde A
14 mm!!!
O sea usted hizo todo lo posible para tener mediciones a UN milímetro pero resulta que la precisión es de 14 mm….. eso solo por culpa de un centrado mediocre….
Ves porque en la introducción le hable de un dark vador escondiéndose, saboteando su trabajo…
Que lástima perder todo la precisión de la mediciones en el centrado, no?!
Bueno acaba de encontrarse con la Ley de propagación de los errores.
Aumentar la précision
Ve como no sirve de nada medir con una super precisión si usted no tiene también un centrado de calidad.
En el ejemplo precedente, el centraje es de 10 mm pero hay varias medidas para disminuir este error.
Usando una plomada bien calibrada el error se reduce a algunos milímetros,
Retomamos el cálculo de la precisión final.
Por ejemplo, si mide una poligonal de 4 sitios (A,B, C, D) siempre con una precisión de mediciones de 1 mm.
Cálculo de desviación estándar en una poligonal topográfica.
En el caso de un centraje con una plomada sobre un trípode el error es de 2mm en cada sitio, después 4 puntos
22+(12+22)+(12+22)+(12+22)=242=> 5 mm
Nuevamente aunque la precisión de mediciones es de 1 mm la desviación estándar de la coordenada del último punto D es de 5 mm.
Ve que la precisión de centraje juega un rol fundamental a la hora de hacer mediciones de precisión.
Ahora en esta misma poligonal en lugar de centrar los equipos sobre un mojón, usted tiene un pilar.
se puede también usar una lente zenit-nadir que se usa para determinar vertical aquí el error es de 0.5 mm pero el mejor medio es construir un pilar donde la base viene directamente atornillarse.
La desviación estándar de centraje sobre un pilar es solo la imprecisión mecánica cuando se atornilla la base sobre el tornillo ⅝, es decir 0.1mm
Usando nuevamente la ley de propagación de los errores la precisión final de punto D es:
0.12+(12+0.12)+(12+0.12)+(12+0.12)=32=> 1.7 mm
+/-1.7 mm..
Pasamos de una precisión de 14 mm a una precisión de 1.7 milimetros, o sea casi 10 veces más preciso aunque no se cambió de equipo de mediciones, solo cambiando el tipo de materialización de los puntos.
Fuerte, no?
Una precisión hasta 10 veces mejor usando un pilar que si se usara otro método para verticalizar la estación total sobre el mojón.
Ahora, entiende porque es importantísimo 1) tomar en cuenta las desviaciones estándar del centraje a la hora de realizar mediciones de precisión
y 2) tener una materialización de los puntos en adecuación con la precisión que está buscando.
Si está haciendo catastro un plomo óptico calibrado sobre un clavo puede ser suficiente pero si hace mediciones de precisión para el monitoreo geodésico y para determinar las coordenadas de la red principal de una futura obra un pilar puede ser más adaptado.
La represa de Cleuson en Suiza
Cómo hicieron los ingenieros en la represa de Cleuson?
Sabe la represa que le presente en el episodio anterior.
Bueno sin sorpresa todo los sitios de monitoreo son materializado con un pillar.
Hay uno aquí, el otro aqui, aqui aqui
Gracias a estos pilares, los geodesta no solo se aseguran que el punto no se va a mover porque alguien tiró una patada en el mojón
pero también logran reducir considerablemente las desviaciones estándar de centraje y por consecuencia lograr una mejor detección de los movimientos de la represa.
El truco
Ya lo sabe a cada fin de episodio, le comparto una astucia un truco que le permitirá de reducir sus gastos, o ser más eficiente en el campo.
La astucia de hoy le va a permitir reducir sus gasto de adquisición. Tal vez algunos de ustedes ya la usan.
Cuando tiene un red a medir, se necesita sitios de referencias, en el caso del monitoreo de una represa o de la red de una obra vial se va a tener que ir a medir sitios a un par de kilómetros afuera de la zona de trabajo.
¿Como ahorrar tiempo de mediciones?
Eso significa que va a tener que hacer mediciones inmovilizando un equipo y su tiempo.
En lugar de esto, que tal usar como sitios de referencias las estaciones GNSS permanentes de su país.
Mientras no estén a decenas de km, estos sitios son excelentes pues son de construcción fuerte y son además controlados por las instituciones gubernamentales, ellos hacen el trabajo por usted.
Que bien verdad?
En Costa Rica es el Instituto Geográfico Nacional tiene un red de receptores GNSS permanente. Aquí otro ejemplo en Colombia
Claro, todavía estas redes no son muy densas y hay que topar con suerte para estar cerca de unas de estas pero en los próximos años las redes van a crecer.
Además, los institutos geográficos no son los únicos que tienen redes de GNSS permanente, a usted le toca preguntar a las otras instituciones 😉
Solo necesita usar los archivos RINEX en su cálculo y se ahorra equipos de mediciones y tiempo de sus cuadrillas.
Menos trabajo parar usted y sus cuadrillas, una garantía de tener puntos bien controlados, menos equipos necesarios para hacer las mediciones, el monto de su licitación más bajo y por lo tanto más competitivo….
Bueno no?
Cuál es la técnica que nos va a servir más?
Ok, vimos en el episodio anterior que se necesita usar mediciones de series con la estación total o aumentar el tiempo de mediciones GNSS para aumentar la precisión de sus equipo, en este episodio vimo que hay que ser sumamente cuidadoso con los errores centraje de sus equipos sobre los puntos.
Ahora la pregunta de los 10’000 dólares es: Cuál técnicas de mediciones se debe usar para detectar los movimientos de una represa o alcanzar una precisión milimétricas en las coordenadas de su red?
Cual de éstas técnicas permite asegurar una precisión milimétrica pero también garantizar la rentabilidad del proyecto?
Tiene una idea?
Le voy a darle una pista con esta foto.
Ya tiene idea?
Entonces, nos vemos en el próximo episodio.
Mientras, no olvide de enviarme un correo para recibir el PDF que te explica más sobre las Ley de propagación de los errores!
Y de suscribirte para no perder ningún video del canal de los geodesta!
El monitoreo geodésico de una represa o la medición de un red principal para una obra vial son proyectos que necesitan precisión milimétrica, pero cómo alcanzar esta gran precisión sin que tener que invertir miles de dólares en equipos de precisos?
Eso es lo que vamos a ver en este video…
Y qué tal si por este episodio nos vamos al país de la precisión…. Suiza!.
Sistema hidroeléctrico de Cleuson-Dixence
Cruzamos el océano Atlántico para ir en las montañas Suizas.
En particular, all sistema de la represa de Cleuson-dixence, un sistema hidroeléctrico único en el mundo.
El sistema capta el agua de 11 glaciares en 4 valles diferentes.
Hay más de 100 km de túnel a través de las montañas para canalizar esta agua.
Todo este líquido termina en turbinas, 2000 metros más abajo en el valle.
Por lo tanto, es la caída de agua más grande del mundo.
Esta agua genera más de 2 giga watt hora. Lo que da electricidad para 1 millón de personas a lo largo del año.
Es equivalente a una central nuclear pero con energía totalmente renovable.
La represa de Cleuson es parte de este sistema.
Fue construida entre 1947 y 1950. Su altura es de 87 m, es una represa peso.
Arriba tiene un espesor de 5 m y su base tiene 80 m.
Tiene un capacidad 20 millones de metros cúbicos. Por los minerales que se encuentre en el agua su lago es color celeste.
La presión que ejerce el agua sobre esta infraestructura es gigante.
Entre el momento cuando la laguna está llena y el momento en el que está vacía, la represa se mueve algunos centímetros.
Monitorear los movimientos de la represa
Si, estos gigantes se mueven!
Cuando el lago está lleno, la presión empuja la represa y sus fundaciones río abajo, cuando está vacía la represa retoma su posición original.
La represa actúa como un elástico.
Bueno eso es lo ideal.
Lo que le interesa a los dueños de la represa es saber si la obra regresa exactamente a la misma posición por un mismo nivel de agua.
O al contrario, si hay una deriva en el movimiento.
Lo que significa que el movimiento que la obra podría sufrir de un defecto estructural.
Como geodesta, medir movimientos o sea calcular la diferencia de coordenadas de un punto entre dos periodos de tiempo, es parte de nuestro trabajo. Así que este tipo de trabajo debería estar en nuestro alcance.
Para detectar movimientos inferior a 1 cm de manera confiable se necesita por lo menos tener una precisión 2 a 4 veces más pequeña. Es decir que se necesita una precisión de algunos milímetros.
Podriamos alcanzar este precision?
Cuáles técnicas alcanzan una precisión milimétricas?
Con qué tipo de medición se puede obtener una precisión de algunos milímetros?
Usando un drone de fotogrametría?
No, en el mejor de los casos se podría obtener una precisión de 5 cm.
Usando GPS con RTK, sabe, cuando tenemos una estación de base que envía los datos por radio o internet a una estación rover que mide los puntos?
No, tampoco, con este tipo de mediciones se podría alcanzar una precisión de 2-3 centímetros a lo máximo, entonces no es suficiente.
Qué tipo de mediciones podríamos usar entonces?
La mediciones con una Estación Total o sea las mediciones taquimétricas.
Con estas mediciones se podría obtener una precisión sobre las distancias de 2 mm +2ppm (partes por millon).
Es decir teniendo una precisión de 4 mm sobre un kilómetro, quedamos justo justo para detectar con confianza movimientos por debajo del centímetro…..
Sin embargo, con los ángulos la precisión estándar es de 3 segundos de arco, lo que corresponde a 15 milímetros en 1 km… así que no va ser suficiente….
Nos queda la nivelación geométrica ноде?
Bueno, número 1 las mediciones de nivelación sólo podría detectar movimientos verticales y además es una técnica que requiere mucho tiempo para distancias de varios kilómetros.
Al nivel de precisión se podría alcanzar unos milímetros sobre cortas distancias pero si se trata de algunos kilómetros, la precisión aumentaría bastante…
Bueno lo ha entendido no es fácil alcanzar una precisión de algunos milímetros. Y eso con equipos perfectamente calibrados.
Además esto no toma en cuenta los errores de centrado de algunos milímetros sobre el mojón, los problemas de refracción en el aire y de las diferencias de temperaturas…
¿Entonces qué? ¿Hay que invertir en los equipos más costoso del mercado para alcanzar este precisión?
Equipos de precisión?
Claro, se puede invertir decenas de miles de dólares en equipos!
Aunque, para la nivelación geométricas es preferible tener un equipo de precisión, nivel de precisión con mira invar.
Por los otros equipos no es la única opción….
Mientras tiene al menos unos receptores GNSS de doble frecuencia y una estación total que alcanza menos que 7 second de arco con un distanciómetro de 2mm +2ppm.
Hay métodos que permiten aumentar la precisión de sus equipos.
Es como encontrar el boton deporte o turbo boost sobre su estación total o su receptor GNSS.
Precisión aumentada:GNSS
Como lo vimos, con equipos GNSS y un método de tipo RTK o estático rápido no alcanza precisión superior a un centímetro.
De hecho, el método que va a aumentar la precisión de sus equipos GNSS es de aumentar el tiempo de mediciones…..
Mire este gráfico que diseñe a partir de varios estudios científicos.
Como lo muestra este gráfico, usted puede ver que la precisión mejora con el tiempo de medición.
Cuando se mide algunos segundos la precisión es de 3 cm.
Mientras que después de algunas horas, la precisión baja a algunos milímetros.
Luego se necesita medir mucho más tiempo para disminuir todavía más la precisión, pero entre más tiempo se mide mejor precisión.
Para el geodesta, el plan es tener el compromiso entre tiempo de medición y precisión.
Suficiente tiempo para alcanzar la precisión sin perder tiempo y dinero en el proyecto.
En general, para el monitoreo geodésico de una represa, mediciones de unas 10 horas, ofrece un excelente resultado.
Es decir una precisión inferior a 5 mm en la horizontal y inferior a 1 centímetro en la vertical. Además, si mide durante la noche, la precisión va ser todavía mejor.
Porque?
Porque la actividad atmosférica que es la principal fuente de imprecisión en las mediciones. es en general mucho menor durante la noche.
Precisión aumentada:Taquimetría
Vimos como aumentar la precisión de sus equipos GNSS
ahora vemos cual es el botón turbo boost sobre su estacion total.
Con la taquimetría, el método que va a aumentar la precisión de sus equipos es las mediciones de series. Las mediciones de series consiste a repetir de 2 a 4 veces la mediciones de cada reflector en posición I y II de la estación total.
Por ejemplo: se mide los puntos A, B, C, D ,E … en posición I. Luego se mide E, D, C, B, A en posición II.
Medir en las dos posiciones de la estación total permite suprimir tanto los errores del instrumento como las errores de colimación vertical o la no perpendicularidad de los eje de la estación total (https://www.youtube.com/watch?v=Wuaa1ZtqOco).
Así que de multiplica las mediciones sobre los puntos.
Se calcula el valor de dirección, ángulo cenital y distancia para cada punto haciendo el promedio de todo las mediciones.
La desviación estándar de una medición está en función de los residuos entre las mediciones y el promedio.
La fórmula exacta es la raíz de la suma de los residuos al cuadrado dividido por el número de mediciones menos uno.
sm = r2n-1
Eso es la precisión de una medición.
Sin embargo, la estadística nos dice que el hecho de medir varias veces todo los puntos va a bajar todavía más la desviación estándar del promedio.
La desviación estándar del promedio es la desviación estándar de una medición sobre la raíz del número de mediciones.
sp=smn
Con esta ecuación se ve que entre más mediciones tiene, es decir N más grande, más pequeña es la desviación estándar que va a tener como resultado. .
Haciendo 3 o más series, le permite tener una desviación estándar angular inferior a 1 segundo de arco osea una precisión de inferior a 5 mm sobre un 1 km y eventualmente bajar a una precisión sobre la distancia de 1mm +1ppm
Con este método de mediciones de serie, pude medir una red de deformación de un volcán con una TC307 de marca Leica.
Según el fabricante este equipo da una precisión de 7’’ sobre los ángulos o sea 3.4 cm a 1 km y de 2mm+2ppm sobre su EDM.
Un equipo más para trabajo de construcción que una estación total de precision.
Gracias a las mediciones de series, logré tener una precisión sobre los ángulos de 1-2’’ segundo de arco, sobre las distancia de 1mm+1ppm.
Estas precisiones me permitieron detectar movimientos milimétricos sobre reflectores hasta 2 km de distancia.
Estos métodos son los que también se están usando en el monitoreo de la represa de Cleuson en Suiza. Lo que permite de detectar los movimientos milimétricos de estas obras gigantescas!
Haga sus propias pruebas con sus equipos y compártamelo en un correo
Vez no es siempre necesario invertir miles de dólares en equipos para lograr una alta precisión!
Lo importante más que todo es tener un conocimiento profundo de la mediciones geodésica, de la física y de la estadística.
Eso es lo que quiero compartir con usted en este canal.
Mi plan no es enseñarle técnicas que dentro de un año ya no sirven porque los equipos y los softwares cambiaron.
No lo importante es tener los conocimientos que nunca van a cambiar y de hecho la estadística y las bases de la geodesia no van a cambiar.
Esto es una inversión que de verdad vale la pena!
Gracias a los conocimientos que comparto en este canal, usted va a poder alcanzar nuevos mercados, ahorrar tiempo y dinero en sus proyectos y aumentar sus ganancias.
Alcanzar la precisión óptima para asegurar sus ganancias!
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El truco: cuidado las distancias!
Al final como siempre le comparto un truco, una astucia que le puede hacer ganar dinero y tiempo, algo que le va a permitir de superar a su competidores y ganar la licitación.
Hoy la información que voy compartir con usted es fundamental… algo que si no lo aplica puede arruinar todas las mediciones…
Que dicha que se quedó viendo este video!
Ok, para las distancias, además de la repetición de la mediciones, el punto que le va a permitir alcanzar una precisión, es el de corregir las distancias por la presión, temperatura y humedad.
De hecho, la diferencia de temperatura, la presión y humedad alarga o acorta la distancia, la corrección de estos parámetros atmosféricos se hace a través de un factor de escala en las distancias.
De memoria, puedo decir que, una diferencia de 1 °C le va a generar un factor de escala que le va dar un error de 1 mm sobre un 1 km. Imagínese si hay 10°C de diferencia entre su primera medición en verano y la segunda en invierno, se va generar un factor de escala de 10 ppm osea una diferencia de 1 cm sobre 1 km….
Bye bye, a la precisión de algunos milímetros.
Aún peor, en el caso del monitoreo de una represa, usted podría decir que la represa se mueve de manera catastrófica y que no es el caso….
Hasta aquí llego su carrera de topógrafo.
Tomar en cuenta temperatura, presión y humedad es sumamente importante.
Algunos me va a decir: obvio!
Pero no es tan obvio, sigo viendo redes de deformación que muestran desplazamientos que son claramente un problema de escala del distanciómetro.
Aquí por ejemplo, los vectores de una red de un túnel de un metro. Usted ve los vectores?
Parece que todo el túnel se mueve.
Pero si observa de una manera más atenta puede ver que los vectores están sistemáticamente en la prolongación de las distancias….
Eso es claramente un problema de factor de escala sobre la distancia y en este caso fue que el operador quien no tomó en cuenta la temperatura, presión y humedad a la hora de medir su red.
Imagine el pánico que el topógrafo generó cuando presento estos movimientos a los ingenieros civiles de la empresa de construcción y la vergüenza que tuvo cuando fue a confesar una semana después que finalmente se había confundido en la mediciones…. sin hablar de lo miles de dólares perdidos al medir nuevamente la red….
Un momento duro en la vida de un topógrafo… puede decir que esta persona no pondrá más un pie en la obra de un tunel ni de cualquier proyecto de precisión…
Para que no le pase a usted, no olvide medir la temperatura, la presión y la humedad pero sobre todo la temperatura a la hora de hacer mediciones de precisión.
Se pueden incluir estas mediciones es su estación total para que se tome en cuenta directamente el factor de escala.
Si le gustaría que hable más de este tema mandame un mensaje e intentare hacer un episodio sobre este tema y de los efectos catastrófica de la refracción.
La ley
Vimos que las mediciones GNSS con tiempo de ocupación de una noche o más, con estación total haciendo mediciones de serie y nivelación de precisión todo en una misma red que explota las ventajas de cada una de las 3 técnicas se debería obtener la precisión requerida…
Pero hay una ley que puede cambiar todo….
Una Ley?
Una Ley que tiene que conocer si quiere empezar a tener proyectos de geodesia más grande.
Contra esta Ley, un abogado no le va ayudar a defenderse….
Esta ley es una ley estadística.
Es la ley de propagación de los errores…. la pesadilla del Geodesta……
Mientras, usted puede descargar el PDF que contiene no solo las ventajas de cada técnica de medición, si no que también la parte de las precisiones de cada técnica. Si está interesado con este PDF, envieme “PDF” a mi correo inscrito aquí abajo cgeodesta@gmail.com
El mercado de la topografía es muy competitivo. Cada dia hay nuevos consultorios de topografía en su región. Claro, con unos miles de dólares uno se compra una estación total y puede empezar a laborar en proyecto catastral. Eso hace que los precios disminuyan y que en consecuencia su ganancia baja. Pero hay un tipo de trabajo que no está al alcance de todos y que genera miles de dólares, meses trás meses. Definitivamente ¡El sueño de todo emprendedor! Este tipo de proyecto es el monitoreo geodésico.
En este video, le voy a explicar:
¿Qué es el monitoreo geodésico?
y ¿Por qué este tipo de proyecto va a aumentar su ganancia?
Al final, le contaré la historia de una empresa que llegó años después de sus competidores sin experiencias pero que invierte en el monitoreo geodésico y ahora es una de las empresas más solicitada de su región.
¿Qué es el monitoreo geodésico?
Primero, ¿Qué entendemos por monitoreo geodésico?
Se habla de monitoreo geodésico cuando se vigilan los movimientos de una infraestructura como un puente, una represa o un túnel con mediciones topográficas.
También hablamos de monitoreo geodésico cuando se monitorea un proceso natural como un deslizamiento de terreno, el movimiento de un glaciar, o de un volcán.
Este tipo de proyecto consiste a medir con precisión, la posición de varios puntos localizados en la infraestructura o en el elemento natural. Las mediciones se repite cada cierto tiempo. Puede ser cada semana, cada mes o cada año, dependiendo del riesgo que represente el objeto de la vigilancia.
Luego, se compara las posiciones de los puntos entre las épocas sucesivas y se determina el movimientos de cada sitio. Al final, se produce un mapa de desplazamientos o de velocidades.
¡Grandes implicaciones!
Una vez que el geodesta entrega los resultados, el cliente va analizar los movimientos y determinar si están dentro lo aceptable o al contrario si hay que tomar medidas. En el caso de una infraestructura, estas medidas puede ser curar la estructura, en un deslizamiento drenar el agua del terreno. Pero a veces, es necesario evacuar la zona porque es peligroso.
Sí, sí usted me escucho bien en ciertos casos se proceda a la evacuación de la población o se prohíbe el acceso a la zona.
Eso es lo que pasó en el puente de Tacoma en 1940 antes de que colapsara.
Aunque al final, como lo vez, no se necesitaba geodesta para detectar los movimientos del puente.
Pasó también en el volcán Mount St Helens en los Estados Unidos en 1980, los geodestas encontraron que el volcán se estaba moviendo varios metros por dias.
Al inicio creyeron que estaban cometiendo un error de medición pero después de una revisión, tuvieron que admitir que los flancos del volcán se estaban moviendo muy rápidamente y el 18 de mayo 1980.
ocurrió un colapso del flanco norte seguido por una erupción volcánica que alcanzó rápidamente 19 km de altura. [algunas imágenes de la erupción de la video mtsthelens_smith]
Con estos ejemplos, entiende que el monitoreo geodésicos tiene importante implicaciones social y económica. Mucho más que un trabajo catastral.
Más vale que los resultados sean correctos…
Competencias escasas
Con este nivel de implicaciones, el reto para las personas encargadas de la infraestructura o de la seguridad de una población es la contratar a LA empresa que tiene el conocimiento y la experiencia para generar resultados confiables.
En estos proyectos, hay que cuidar muchos detalles durante las mediciones, hay que saber computar y ajustar las observaciones, calcular las incertidumbres de las mediciones. Esto para dar un resultados impecable…
Son escasas las empresas que tienen conocimiento y experiencia para realizar este tipo de proyecto.
Tanto por la escasez de empresas capacitadas que por el nivel de conocimiento que se requiere, cabe recalcar que este tipo de proyecto es muy bien remunerado.
Supe recientemente que ciertas empresas en Costa Rica cobran hasta 25 mil dólares por mes para monitorear un deslizamiento de 1 km2.
25 mil dólares por mes…
¡Imaginen cuánto dinero representa!
Esta suma puede parecer alta pero para una persona responsable de la seguridad de una población, la inversión vale la pena.
En término de detalles y la calidad de la información generada, el monitoreo geodésico es simplemente insuperable.
Ofrece todos los datos que se necesitan para la toma de decisiones:
provee movimientos en 3D en varios puntos de la obra o del elemento natural,
tiene la capacidad de detectar aceleraciones, lo cual es muy importante en término de peligro ya que se espera una aceleración antes de un colapso.
ofrece una precisión que puede alcanzar el milímetro sobre distancias de varios kilómetros.
O sea, el monitoreo geodésico es LA solución para quien quiere conocer el estado de su obra o el peligro que constituye una inestabilidad del terreno.
Gracias a las observaciones geodésicas, la persona responsable de la seguridad de una población tiene un visión clara e increíblemente detallada de lo que está ocurriendo. Como contraparte, el geodesta realiza un trabajo desafiante con tecnología de punta mientras logra a el crecimiento de su empresa.
Es decir, es un ganar- ganar tanto el cliente como el geodesta se benefician!
El monitoreo geodésico requiere grandes competencias y requiere altas responsabilidades para el geodesta.
Entonces,
¿Por qué usted debería entrar en este mercado?
Como lo dijimos es un trabajo desafiante porque se trata de determinar movimientos pequeno de un puente, de una represa, que al parecer son estructuras que no se mueven.
A mí ¡esto me fascina!
Además, son los proyectos son muy bien remunerados.
Pero, hay tres otras razones para entrar en este tipo de mercado.
Número uno, el monitoreo geodésico es un sector en plena expansión contrario a otros sectores de la topografía.
Los países siguen invirtiendo masivamente en infraestructura ya sea para el transporte de personas o de mercancías o la generación eléctrica. Con la finalidad de garantizar la durabilidad de las nuevas inversiones y aumentar la vida útil de la infraestructura con el paso del tiempo, es necesario vigilar estas obras. Vimos que el monitoreo geodésico es la mejor manera para hacerlo.
Eso hace que las entidades estatales y privadas solicitan más servicios de monitoreo geodésico. es decir, éste mercado va tomar más importancia para las consultorias en topografia y geodesia.
Número dos, es que usted como topógrafo ya tiene muchas competencias en geodesia, ya que todos estos años, usted se ha capacitado sobre nuevas técnicas de mediciones, nuevas formas de computar los resultados. Tiene años de experiencia en este área, tal vez ya tiene experiencia en monitoreo geodésico. Asi que realizar un monitoreo geodésico impeccable es a su alcance!
La tercera razón para entrar en este mercado es que el monitoreo geodésico le abre las puertas de otros mercados.
¿Por qué?
Déjeme contarle la historia de una empresa.
Historia de 2 jóvenes que invierten en el monitoreo geodésico
En 1995, cuando empecé en la profesión, trabajé en una empresa que tenía solo 2 años de fundada por dos ingenieros jóvenes y emprendedores.
Para no cansarlos con el cuento, esta empresa tenía una inmensa desventaja competitiva con relación a las otras empresas. Tenía menos años de experiencia y no era reconocida en la profesión. Para estos dos jóvenes la pregunta puntera de su negocio fue:
¿Cómo diferenciarse de la competencia, conscientes de su punto de partida?
Estos dos jóvenes hicieron una apuesta muy interesante…
Mientras los otros consultores en topografía trabajaban principalmente en catastro usando equipos tradicionales como las estaciones totales; ellos invirtieron en equipos GPS y se especializaron en hacer monitoreo geodésico.
Les recuerdo que al inicio de los años 90, el posicionamiento diferencial de precisión con GPS estaba en sus primeros pasos. Los equipos eran muy costosos y los profesionales en topografía tenían dudas sobre la precisión y la fiabilidad del sistema GPS. Muchas empresas juzgaron como arriesgado invertir en este nueva tecnología.
Sin embargo, los dos jóvenes convencidos de su estrategia invirtieron en equipos GPS y se perfeccionaron en el ajuste tridimensional y combinando técnicas de mediciones, así como en la calibración de los equipo. Con estas competencias y equipo eran extremadamente competentes en todas la fase del monitoreo geodésico.
Duro!
Hay que decir la verdad, los tres primeros años fueron bastante duros y la empresa apenas lograba obtener algunos proyecto en topografía.
Sin embargo, poco a poco, a tener un conocimiento puntero en geodesia, así como tener equipos que pocos tenían en estos años, les creo la leyenda de la empresa. Uno de los primeros trabajos que hicieron, fue de monitorear una represa hidroeléctrica en los Alpes. El gestionario de la represa tenía la duda que la represa estaba arrastrando la montaña y que los alrededor del represa se movia tambien. No hacía confianza en la mediciones tradicionales. Se necesitaba mediciones GPS para poder alcanzar sitios suficientemente lejos de la zona en movimiento.
Como los dos jóvenes tenían tanto el conocimiento para ajustar datos con diferentes técnicas de medición y los equipos GPS, la empresa fue seleccionada para realizar el control anual de la represa. Y eso durante varios años.
Usted lo sabe, el mundo de la geodesia es pequeño y la noticia que esta empresa estaba capaz de realizar proyecto de vigilancia geodésica, se propagó muy rápidamente. Poco a poco, la empresa fue contratada para más proyectos de monitoreo geodésico y esto logró a levantar exitosamente la empresa. Hubo un segundo efecto que no fue esperado… este efecto fue que no solo fluyeron los contratos de monitoreo geodésico sino a su vez proyectos de todas las áreas de la topografía.
Me va a pregunta por que?
Di sí, cuando una empresa es capaz de realizar un trabajo impecable en un proyecto puntero como el monitoreo geodésico. Esta empresa es capaz de realizar cualquier trabajo de topografia.
Eso los clientes lo saben y lo comparten.
Después de mi salida, esta empresa siguió creciendo y de los 2 empleados que tenía durante sus primeros años, ahora son 32 y se convirtió en la empresa topográfica más importante de su región. Y todo esto gracias a su posicionamiento específico en el monitoreo geodésico.
Así vemos que con las competencias en monitoreo geodésico y equipos punteros, la empresa logró compensar en algunos años el importante retraso que tenía con relación a sus competidores.
Usted y su empresa
Ahora, usted, que sea bien conocidos en el área de la topografía en su región o no, puede, cómo estos jóvenes, ofrecerle un importante crecimiento en su empresa.
Posicionándose en el monitoreo geodésico en su región le va habrir no solo el mercado de este tipo de proyecto pero también le va a dar nuevas oportunidades en todas las areas de la topografia.
Ahora imagine…
Imagine la satisfacción de poder detectar con sus mediciones los movimientos milimétricos de un impresionante puente.
Imagina poder avisar a la población antes del colapso de un deslizamiento de terreno.
Qué alivio saber que su empresa está en el buen camino, que los proyectos son rentables, y que usted tiene, por fin, el tiempo para otras cosas más que trabajar 14 horas al dia.
Y, ¡Qué orgullo de ver su empresa prosperar y desarrollarse!
Le suena?
Quiere adquirir competencias en el monitoreo geodésico o perfeccionar las que tiene?
Descarga ahora mi guia completa sobre las técnicas de mediciones.
En este documento PDF, le explicare todo sobre las ventajas y las precisiones de cada técnica geodésica desde las tradicionales como la nivelación y la estación totales o las más recientes como la interferometría Radar así que la fotogrametría basada en drone.
El link se encuentra en la descripción de este episodio.
En esta guía le comparto el fruto de mis 24 años de experiencia y de las investigaciones que realicé durante mi doctorado en monitoreo geodésico.