El uso emergente del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) hace posible medir continuamente cambios superficiales en la elevación de la superficie de la Tierra. Un estudio de la Universidad de Bonn ahora muestra que la calidad de estas mediciones puede haber mejorado significativamente durante la pandemia. al menos en algunas estaciones. Los resultados muestran qué factores deben tenerse en cuenta en el futuro a la hora de instalar antenas GPS. Los datos geodésicos más precisos son importantes para evaluar los riesgos de inundaciones y para mejorar los sistemas de alerta temprana de terremotos. El periódico Cartas de investigación geofísica ahora informa sobre esto.

Varios países entraron en hibernación tardía decretada políticamente al inicio de la pandemia de Covid-19. Muchos de los afectados por el encierro sufrieron consecuencias económicas y sociales negativas. Geodesia, una rama de las ciencias de la Tierra para estudiar el campo de gravedad de la Tierra y su forma, por otra parte, se ha beneficiado de la drástica reducción de la actividad humana. Al menos eso es lo que ahora publica el estudio en Cartas de investigación geofísica muestra. El estudio, que fue realizada por geodesistas de la Universidad de Bonn, investigó la ubicación de una antena GNSS precisa en Boston (Massachusetts) como ejemplo.

Los receptores GNSS pueden determinar sus posiciones con una precisión de unos pocos mm. Lo hacen utilizando los satélites GPS de EE. UU. Y sus homólogos rusos, GLONASS. Desde hace algunos años También ha sido posible medir la distancia entre la antena y la superficie del suelo utilizando un nuevo método. "Esto ha permitido recientemente a nuestro grupo de investigación medir los cambios de elevación en las capas superiores del suelo, sin instalar equipo adicional, "explica el Dr. Makan Karegar del Instituto de Geodesia y Geoinformación de la Universidad de Bonn. Investigadores, por ejemplo, Puede medir la propagación ondulatoria de un terremoto y el ascenso o descenso de una zona costera.

El método de medición se basa en el hecho de que la antena no solo capta la señal directa del satélite. Parte de la señal es reflejada por el entorno y los objetos cercanos y llega a la antena GNSS con algunos retrasos. Por tanto, esta parte reflejada recorre un camino más largo hasta la antena. Cuando se superpone a la señal recibida directamente, forma ciertos patrones llamados interferencia. Se puede utilizar para calcular la distancia entre la antena y la superficie del suelo, que puede cambiar con el tiempo. Para calcular el riesgo de inundaciones en áreas costeras de baja elevación, es importante conocer este cambio, y por lo tanto el hundimiento de la superficie de la Tierra, con precisión.

Este método funciona bien si el terreno circundante es plano, como la superficie de un espejo. "Pero muchos receptores GNSS están montados en edificios en ciudades o en zonas industriales, ", explica el profesor Dr. Jürgen Kusche." Y a menudo están rodeados de grandes estacionamientos, como es el caso de la antena que investigamos en Boston ".

Los coches causan molestias

En su análisis, Los investigadores pudieron demostrar que los automóviles estacionados reducen significativamente la calidad de los datos de elevación:los vehículos estacionados dispersan la señal del satélite y hacen que se refleje varias veces antes de que llegue a la antena. como un espejo roto. Esto no solo reduce la intensidad de la señal, pero también la información que se puede extraer de él:es "ruidoso". Además, porque el "patrón" de los automóviles estacionados cambia de un día para otro, estos datos no se pueden corregir fácilmente.

"Antes de la pandemia, las mediciones de la altura de la antena tenían una precisión media de unos cuatro centímetros debido al mayor nivel de ruido, "dice Karegar." Durante el encierro, sin embargo, casi no había vehículos estacionados cerca de la antena; esto mejoró la precisión a unos dos centímetros ". Un salto decisivo:cuanto más fiables son los valores, cuanto menores son las fluctuaciones de elevación que se pueden detectar en las capas superiores del suelo.

En el pasado, Las estaciones GNSS se instalaron preferiblemente en regiones escasamente pobladas, pero esto ha cambiado en los últimos años. "Los sensores GNSS precisos a menudo se instalan en áreas urbanas para respaldar los servicios de posicionamiento para aplicaciones de ingeniería y topografía, y eventualmente para aplicaciones científicas como estudios de deformación y evaluación de peligros naturales, ", dice Karegar." Nuestro estudio recomienda que deberíamos tratar de evitar la instalación de sensores GNNS junto a los estacionamientos ".