Ploteo de Velocidades a Partir de Datos GPS Con ArcGIS
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7/23/2019 Ploteo de Velocidades a Partir de Datos GPS Con ArcGIS
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EN GEOLOGÍA MINAS PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
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Ploteo de velocidades a partir de datos GPS con ArcGIS
Ploteo develocidades a
partir de datos
GPS con ArcGIS
Estaciones GPS en Ecuador
Resumen
El gran avance tecnológico que han
experimentado los sistemas GPS, ha dado
lugar a la creación de técnicas cada vez más
precisas aplicadas a la geodesia, permitiendo
as el desarrollo de minuciosos estudios demovimientos de placas litos!éricas" En
Ecuador estos tra#a$os han de$ado como
resultado la visualización de las velocidades
de los #loques continentales a partir de datos
GPS o#tenidos por estaciones u#icadas en
sitios estratégicos a lo largo del pas" Estos
datos, luego de una veri%cación &
procesamiento, revelan la di!erencia de
velocidades que existen a lo largo del 'loque
(orandino, siendo las zonas más cercanas a
la !osa de su#ducción aquellas que poseenma&or velocidad alcanzando
aproximadamente )*mm+ao en la zona de
Esmeraldas hasta *mm+ao en -io#am#a" El
uso de programas especializados como ArcGis
permite que los datos o#tenidos puedan ser
ploteados en un mapa como resultado de
todo el estudio"
INTRODUCCIÓN
El Ecuador se encuentra localizado al
noroeste del continente sudamericano
(fg.1), en !rente de la zona de su#ducción de
las Placas de (azca de#a$o de la Placa
Sudamericana" .a velocidad de convergencia
entre las placas (azca & Sudamericana, ha
sido estimada en #ase a modelos glo#ales de
placas & geodesia en */mm+a01*mm+a & la
dirección de convergencia entre (23oE &
(3)/oE 4Pardo05asas 6 7olnar, 382*9 :e
7ets et al, 388/9 ;ellogg 6 <ega, 38819
(ora#uena et al, 3888=" Esta comple$a
interacción entre las mencionadas placas
produce una gran acumulación de es!uerzos &
por lo tanto de!ormación dentro del 'loque
(orandino 4'(A=, as como tam#ién la
migración del mismo hacia el norteste con
una velocidad promedio de 3cm+ao a lo largo
de la mega !alla Pallatanga05hingual0la 'onita
4Gutscher et al", 3888= (Fig. 2)"
Página )
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Ploteo de velocidades a partir de datos GPS con ArcGIS
Figura 1 Ubicaciòn del Ecuador
.a distri#ución de redes GPS a lo largo del
Ecuador ha permitido o#tener datos del
movimiento del '(A en di!erentes sitios
dentro del mismo" Estos datos luego de ser o#tenidos & procesados adecuadamente dan
como resultado los vectores del movimiento
producido 4para el presente tra#a$o serán
datos de un ao correspondientes al )/3>=,
tanto para la componente (orte como para la
componente Este, estos dados a su vez &a
pueden ser procesados mediante paquetes
como Excel para calcular la velocidad de
desplazamiento mediante una regresión lineal
& su posterior ploteo con el programa
especializado ArcGis 8"?"
FIGURA 2 Dinámica BA ( Fuen!e" Bourgoi#2$1%)
El o#$etivo del presente tra#a$o es o#tener las
velocidades a partir de datos GPS o#tenidas
por las estaciones ecuatorianas & plasmarlas
en un mapa que muestre la magnitud de las
di!erentes velocidades dentro del '(A"
METODOLOGÍA
Para realizar el siguiente tra#a$o, primero se
o#tuvo los datos GPS tomados durante un ao
de 3) estaciones u#icadas en di!erentes
puntos del Ecuador (&AB'A 1)" Estos
archivos, los cuales se encontra#an en un
!ormato ":A@, !ueron posteriormente
cam#iados en archivos de texto "txt"
ESTACI
ON
LATITUD LONGIT
UDBAHI -0,65478 -
80,40034
COEC 0,71606 -
77,78698
ECEC -0,27143 -
79,56219
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ESMR 0,93807 -79,722
GYEC -2,21836 -
79,90138 JAM1 -0,20135 -
80,26299
PJEC -1,5524 -
80,42519
PLHA 0,02179 -78,5023
PSTO -0,69425 -
78,64182
QVEC -1,04495 -
79,47549
RIOP -1,65059 -
78,65107
SAL -2,18633 -80,99&AB'A 1 oordenada# de la# e#!acione# G*
na vez o#tenidos los archivos de texto, !ueron
cargados al EB5E. (Fig. %) para realizar di!erentes
operaciones que me permitan o#tener la velocidad
tanto de la componente (orte como de la
componente Sur" Para ello previo se convirtió los
datos de distancia a milmetros 4columna ) en
EB5E.= multiplicándolos por 3/// (Fig. +)
FIGURA % arga de da!o# de !e,!o aE-E'
FIGURA + Da!o# cargado# a E-E' di#!ancia# !ran#/ormada#
a mil0me!ro#.
5uando los datos estuvieron preparados, se
procedió a realizar un gra%co de dispersión
con la columna A & : en el cual se inclu&o la
!ormula de la recta resultante & el !actor -)
(Fig. )" Ca& que tener en cuenta el que el
valor de -) sea igual o ma&or a /,2 para que
se tenga una #uena calidad de datos" En el
caso que !uera menor, se #orran los datos que
más ale$ados estén de la recta para su#ir
dicho valor
Página >
<E.D5I:A
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2012!5 2013 2013!5 2014 2014!5
0
10
20
3040
50
60
"#$% & 19!19$ - 38594!43R' & 0!96 L()*+ #%
FIGURA REGRE*I 'IEA' 3 4E56RA4IE&6 R2
5uando se o#tuvo todos los datos de
velocidades de cada una de las estaciones se
las ta#uló & calculó el vector velocidad
resultante para cada estación con las
componentes (orte & Este aplicando el
teorema de Pitágoras F-AI4:)H)E)H)= &
la dirección para o#tener la magnitud & la
!ormula FA@A(4:)+E)=J32/+PI4= para o#tener
la dirección, en este paso hu#o que
trans!ormar el ángulo a grados sexagesimales
porque EB5E. da el valor en radianes" .os
datos o#tenidos se muestran en la &AB'A 2.
VN(m
m/a)
VE(m
m/a)
VT(m
m/a)
Dir
(º)12,93
9
5,21 13,95 68,0
812,82
3
4,82 13,70 69,4
114,02
1
10,98 17,81 51,9
520,34
6
19,19 27,97 46,6
815,21
9
2,48 15,42 80,7
5
14,931
16,40 22,18 42,31
6,881
5
19,70 20,87 19,2
515,18 9,18 17,74 58,8
3
12,67
9
9,20 15,66 54,0
415,86
1
8,69 18,09 61,2
77,438
9
2,43 7,83 71,9
214,56
1
9,31 17,28 57,4
2 &AB'A 2 7elocidade#
6b!enida#
5uando se o#tuvieron todos los datos, el el
programa ArcGis 8"? se su#ió los datos de
.atitud & .ongitud desde la ta#la de EB5E. &
a continuación los datos !ueron exportados a
un shape de puntos & pro&ectados en el
sistema de coordenadas Geográ%cas South
América PSA: 1K (Fig. 8)"
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FIGURA 8 *9: roecci;n geográfca
.uego de creado el marco de tra#a$o en
ArcGis se cargo imágenes satelitales con el
relieve del Ecuador en com#inación con
imágenes del Google Earth para la parte
oceánica, se las !usionó en una sola imagen
en el programa LD-: & se la exporto al
programa PAI(@ para guardarla en un !ormato
de imagen sin ma&or pérdida de resolución &
%nalmente se o#tuvo el mapa #ase" .a
geore!erenciación !ue realizada con #ase en
los datos de las estaciones & el shp de las
provincias del Ecuador previamente adaptado
al sistema de coordenadas al del pro&ecto
(Fig. <).
FIGURA < 4AA BA*E
:espués se ad$unto a la ta#la de atri#ulas del
shp de estaciones la in!ormación de los
vectores resultantes & se creó una imagen
-aster para poder representar los valores de
los ángulos de la velocidad resultante se
ploteo dichos datos & luego se cam#ió el
sm#olo para cada velocidad 4Mig" 2="
Minalmente se escaló el mapa la grilla !ue
colocada & se terminaron aspectos varios
para tener lista la imagen para su impresión
en A? (Ane,o 1).
INTERPRETACIÓN
5omo se puede o#servar en el Anexo 3, las
velocidades o#tenidas tienen una marcada
tendencia (E con ángulos que varan
dependiendo de la estación" 5omparando
entre la dirección de la su#ducción 4(23oE &
(3)/oE Pardo05asas 6 7olnar, 382*9 :e 7etset al, 388/9 ;ellogg 6 <ega, 38819 (ora#uena
et al, 3888= & las dirección de velocidad
o#tenidas se puede decir que estas están
inNuenciadas por la convergencia de la
convergencia entre la Placa de (azca & la
Placa Sudamericana" Esta convergencia
produce movimientos no solo el #orde de la
placa sino tam#ién en los di!erentes #loques
que componen la corteza continental siendo
las zonas donde ma&or acumulación de
es!uerzo existe las de ma&or velocidad" Además las zonas de ma&or velocidad se
encuentran cercanas a la zona de su#ducción
mientras que las zonas más ale$adas de la
zona de su#ducción presentan velocidades
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Ploteo de velocidades a partir de datos GPS con ArcGIS
menores si se las compara en !unción de la
distancia de la !osa" .a in!ormación o#tenida
con%rma el escape del '(A hacia el (E &a
esta#lecida por anteriores autores"
CONCLUSIONES
El gran avance en los estudios de GPS
aplicados a la Geodesia con impresione
precisión de milmetros ha resultado de
mucha utilidad ho& en da para conocer el
dinamismo de la @ierra & sus componentes
para comprender de me$or manera los
!enómenos naturales & tratar de predecirlos
más aun cuando el Ecuador se encuentra en
una zona critica donde los es!uerzos de una
comple$a su#ducción tarde o temprano
podran causar que grandes cantidades de
energa sean li#eradas" Es importante
tam#ién conocer de geodesia & sus técnicas
para estar capacitado en todas las áreas del
conocimiento geológico"
REFERENCIAS
(ocquet ngeo et al" 7otion o! continental
slivers and creeping su#duction in thenorthern Andes 4)/3>="
Gutscher et al" @ectonic segmentation o! the
(orth Andean margin impact o! the5arnegie
-idge collision 43888="
Pardo05asas 6 7olnar, -elative motion o! the
(azca 4Marallon= and south American plates
since late cretaceous time4382*=
<illagómez :iego" Evolución Geológica Plio0
5uaternaria :el <alle Interandino 5entral En
Ecuador 4ona :e Ouitogua&lla#am#a0San
Antonio= 4)//?="
SOFTWARE UTILIZADO
7icroso!t Dce Excel )//*
7icroso!t Dce Paint )//*
ArcGis 8"? #& ES-I
Página *