Geodesia

1. 4. NIVEL MEDIO DEL MAR
4.1 INTRODUCCION
Según la organización internacional Permanent Service for Mean Sea Level el nivel medio del
mar (ll,feanSeaLevel,MSL) se define comoel nivel de lasaguastranquilasdel marpromediado
durante un periodo detenninado de tiempo (meses, años) de tal forma que los efectos
provocados periódicamente por mareas y por otras causas frecuentes como las olas queden
compensados.Esta definicióneslautilizadapor losusuariosde mareógrafos.Debidoa que no
todos los mareógrafos están relacionados entre si, se obtendrán valores diferentes de MSL
segúnla zona de estudio.Paralosusuariosde altimetríapor satélite,el nivel mediodel marva
siempre referidoaun instante y es un únicovalor para todo el mundo.Éste se obtiene apartir
del promedio de los valores de altura de la superficie del mar sobre el elipsoide corregidos
(Corrected Sea Surface Height, corSSH) de efectos físicos (mareas, efecto barométrico inverso,
etc.) e instrumentales (retardos de la señal del satélite debidos a la atmósfera, error orbital
radial, etc.). La superficie del mar se divide en áreas de igual tamaño, cada una de las cuales
tiene un valor de corSSH medido.
La relación entre el nivel medio del mar obtenido cdn mareógrafos y el nivel medio del mar
obtenido por altimetría por satélite, es hoy en día, tema de investigación.
4.2 TIPOS DE ALTURASY SUPERFICIES DE REFERENCIA.
Para la determinación del nivel medio del mar, tenemos que decidir previamente que tipo de
altura queremosobtener:Alturaortométrica(H).Es la altura de un punto medidaa lolargo de
la vertical astronómica ya partir de la superficie equipotencial de referencia o geoide. Altura
elipsoidal (h).Esla altura de un puntomedidaa lolargo de la vertical elipsoidal ya partir de la
superficie de referencia llamada elipsoide. Las alturas ortométricas son las que se utilizan
habitualmente, ya que están basadas en el campo gravífico de la tierra. Son las usadas
generalmente en las redes de nivelación nacionaL Por otro lado, las alturas elipsoidales se
utilizan generalmente cuando trabajamos con geodesia espacial y tienenuna base puramente
geométrica.Ladiferenciaentreestasdosalturasenunmismopuntoesloque conocemoscomo
ondulacióndel geoide (N).Éstava variando para cada punto de la superficie terrestre.De esta
fonnanecesitamosconocerunmodelode geoide que nosindique laondulaciónencadapunto
para poder convertir de un tipo de altura al otro.
4.3 METODOS DE MEDICION
4.3.1 MAREOGRAFOS
Los mareógrafoshansidohistóricamente el aparatomáscomúnpara medir el nivel del mar.La
forma de medición difiere dependiendo del tipode mareógrafo utiliza90' Todos ellos miden el
nivel del mar instantáneo en un lugar concreto de la línea de costa, de forma continua.
4.3.2 APLICACIONES
 Ayuda a la navegación en puertos
 Realizacion de dragados
 Diseño de obras portuarios y costeras

2.  Calculo de constantes armónicas de un puerto
 Definición de ceros o niveles de referencia
 Sistema de alerta
 Estudio de tendencias del nivel medio del mar a largo plazo
4.3.3 TIPOS DE MAREOGRAFOS
Todos los mareógrafos miden la distancia vertical entre un punto de referencia y la superficie
instantáneadel mar.Laprecisiónenlamedidade todosestostiposde mareógrafosesalrededor
de 1 cm. Los principals sistemas son:
A) MAREOGRAFO DE FLOTADOR
Constan de un flotador que va montado dentro de un cilindro con la base agujereada.
La entradade agua por laparte inferiorhace que se llene el cilindrohastael nivel actual
del mar. Mediante el flotador se detecta este nivel el cual es transmitidoa un tambor
que recoge la informaciónde formacontinua.A la vezse utílizaun reloj para teneruna
referenciatemporal de todasycada una de las medicionesefectuadas.El tuboexterior
evita las distorsiones que provocaría el efecto directo de las olas sobre el flotador.

7. Satélites Altimétricos.

8. SISTEMAS DE REFERENCIA
ANALISIS DE DATOS

9. CENTRO DE DATOS

11. 6. ALTIMETRIA SATELITAL
6.1 SATELITES ALTIMETRICOS
Los satelitales altimétricos midenel nivel del mar( altura de la superficie oceánicarespectode
un puntode referencia,el nivel mediodel mar,que se denomina“Geoide terrestre”.Desde sus
órbitas los altímetros miden la topografía de la superficie del océano con gran exactitud para
derivarlavelocidadydirecciónde lascorrientes,losremolinosoceánicosy observarlasmareas
como otros fenómenos.

12. Para determinarladistanciaa la superficie terrestre,lossatélitesaltimétricosmidenel tiempo
que tarda un pulso de radar en viajar desde el satélite hasta la superficie y regresar. Toman
medicionesmuyprecisasde latopografíade lasuperficie delocéanoparaderivarlavelocidady
direcciónde lascorrientesoceánicasylosremolinos,asícomopara observarlasmareas y otras
estructuras.
6.2 COMPONENTES PRINCIPALES
Altímetro de radar y antena:
Mide el nivel de la superficie del mar.
Radiómetro:
Mide las perturbaciones atmosféricas.
Sistemas para determinar la posición exacta del satélite en su órbita:
Estos últimosconstituyenunelementocríticopara obtener medicionesprecisasdel nivel de la
superficie del mar y han sido un punto focal de mejora en las misiones de altimetría
6.3 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA ALTIMETRÍA SATELITAL
1969: se considera el comienzo de la era de la altimetría.
1985 a 1989: la exactitud de las observaciones altimétricas permitió obtener las primeras
observaciones detalladas de la variabilidad de mesoescala del océano, etc.
1991 a 1996: la exactitud de las observaciones altimétricas alcanzó la escala centimétrica.
1996 a 2006: hubounaverdaderaexplosiónenlosestudiosclimáticosyoceánicos,graciasauna
serie temporal máslargade medicionesde lasuperficiedel marmásexactasproducidasporlos
satélites altimétricos. La presencia de varios satélites altimétricos en órbita simultáneamente
produjo una cobertura y resolución espacial y temporal mucho mejor.
6.4 DESCUBRIMIENTOS REALIZADOS GRACIAS A LA ALTIMETRÍA SATELITAL
OCEANOGRAFÍA
Aumentónuestracomprensiónde lascausasylosmecanismosde lasvariacionesestacionalese
interanualesenlaenergíacinéticade losremolinosylostransportesenremolinos;del impacto
de los remolinos de mesoescala en la circulación atmosférica y los fenómenosmeteorológicos
tales como los ciclones tropicales; de la presencia de frentes oceánicos zonales y chorros que
atraviesan los océanos; y de las interacciones entre las mareas y los litorales, de las ondas
internas generadas por las mareas y de la disipación de la energía mareal.
La mejora de los modelos de predicción de las mareas y de los mapas de mareas aumentará
nuestra comprensión de la mezcla de las aguas oceánicas y de la circulación, así como de la
variabilidad climática.
METEOROLOGÍA MARINA

13. Ha mejorado los modelos de olas de modo que ahora producen análisis y pronósticos de olas
más exactos, especialmente en las regiones tropicales.
Ha permitido recopilar climatologías mundiales de las olas, que son importantes para el
transporte y otras industrias marinas y contribuye a extender el registro climático.
Ayudaaobservarloseventos meteorológicosextremos,comolascondicionesde ciclóntropical.
GLACIOLOGÍA
Ayuda a medir y observar el comportamiento de la criosfera, es decir, las capas de hielo y el
hielo marino.
Permitiódescubrirlasredeshidrológicasque enlazanloslagossubglacialesylasestructurasen
la superficie.
Permitió producir mapas de espesor y cobertura del hielo marino y observar los cambios en el
volumen del hielo.
Ayudóadeterminarel ciclode congelamientoyfusiónenloslagosgrandes,que esunindicador
climático importante.
HIDROLOGÍA
Brinda un registro de datos de observación a largo plazo de los cuerpos de agua internos.
Ha producido la mayoría de las mediciones y los estudios que examinan los cambios en los
niveles de los lagos y caracterizan las cuencas fluviales.
GEOCIENCIAS MARINAS
Permitió someter a prueba y confirmar nuestra comprensión de la tectónica de placas a nivel
regional yplanetarioyarepresentarconmásdetalle laestructuradel suelomarinodelplaneta.
Ayudaa perfeccionarlosmodelos tectónicos,adelinearlasmicroplacas,adetectarmontañasy
volcanes submarinos desconocidos y a mejorar nuestros mapas batimétricos digitales.
Ha permitidogenerarrepresentacionescartográficasde lamayorparte del océanomundialcon
una resolución de 12 a 20 km.
Aplicaciones prácticas de la altimetría satelital
OCEANOGRAFÍA
La asimilación de las mediciones de altimetría en los modelosde pronóstico meteorológicosy
oceánicos mejora los pronósticos del tiempo y de las olas, lo cual ayuda a la navegación
marítima, aumentala seguridadenalta mar (incluidaslasoperacionesde búsquedayrescate),
y mejora el trabajo de planificaciónen regiones costeras y los estudios climatológicos, nuestra

14. capacidadde observarla condicionesdelmara nivel planetarioyel diseñoylaoperaciónde las
estructuras en alta mar.
Ayudaa determinarlacantidad,el tipoy la distribucióndel fitoplancton(unimportante agente
de producciónde oxígenoyde reciclaje de carbonoparael planeta),observarel movimientode
losmamíferosmarinosyapoyar losestudiosde los ecosistemas marinos y la pesca comercial.
METEOROLOGÍA MARINA
Ayuda a medir las olas altas, los vientos intensos y la marejada que caracterizan los ciclones
tropicales.
Ayudaacuantificarel caloralmacenadoenlascapassuperioresdel océano,quepuedealimentar
e intensificar los ciclones tropicales.
Estamos comenzando a utilizar los datos de altimetría para pronosticar y predecir la
intensificación de los huracanes.
ESTUDIOS CLIMÁTICOS
Está mejorando nuestra comprensión de la influencia del océano en la atmósfera.
Es esencial para producir pronósticos estacionales confiables y detectar, analizar y observar
anomalías climáticas tropicales de gran escala.
HIDROLOGÍA
Permite observarelnivel de loslagosylosríosentodoel mundoconel finde administrarmejor
los recursos hídricos regionales.
GEOCIENCIAS MARINAS
Se utiliza en el estudio del tamaño y la forma de la Tierra, las variaciones en la gravedad, la
topografía del suelo marino y el movimiento de las placas tectónicas.
LA GEODESIA SATELITAL (SISTEMA GPS)
permite, midiendo en modo diferencial estático, obtener alturas elipsoidales muy precisas y
mediante técnicasde interpolaciónsuperficial,puedeestimarse lasondulacionesdel geoide.Se
logra así convertir alturas elipsoidales en alturas sobre el nivel medio del mar.
Si sobre un área determinada se cuenta con una red de puntos de control bien distribuidos y
que tengan coordenadas geodésicas latitud, longitud y altura elipsoidal referidas al sistema
global WGS’84 como así también cotas ortométricas, es posible entonces determinar en cada
uno de ellos la ondulación del geoide y asignarles un par de coordenadas planas en una

15. determinadaproyeccióncartográfica.Esposible ahoragenerarunmodelomatemáticolocal de
ondulacionesdel geoide parael área encuestióne interpolarel valorde la ondulaciónentodo
punto si se conocen las coordenadas planas del punto en cuestión.
Se proponen tres caminos para generar modelos matemáticos locales de ondulaciones del
geoide, el método de los promedios ponderados, el método multicuádrico y el método de
regresión.
Se presentatambiénunmétodoalternativoparaconvertiralturaselipsoidalesenalturassobre
el nivel mediodel mar,prescindiendode losmodeloslocalesdel geoide.Este métodoutilizala
expresiónde lanivelacióntrigonométricaclásicadebidamente modificada,donde el ángulode
altura y la distancia reducida al plano del horizonte se obtienen directamente del vector GPS
observado y procesado.
6.5 DETERMINACIÓN DEL GEOIDE.
La relaciónexistente entrelaalturaelipsoidalh,lacotaortométricaHylaondulacióndel geoide
N, puede expresarse por:
h = H + N (1.1)
Según muestra la figura (1.1):
Figura (1.1). Relación entre h, H y N
6.6 CALCULO DE COTAS CON SATÉLITES
Altimetríapor satélite nose refiere generalmente al usode GNSS,con el que se tratan las tres
coordenadas en bloque, se puede hablar de altimetría por satélite, si bien no es el GNSS el
principal sistema utilizado.
Se han colocadoaltímetrosa bordo de numerosossatélitesque permitenobtenerdatosacerca
del nivel del mar. Como consecuencia se puede comprender mejor el océano mundial.
Los datos altimétricos se utilizan sobre todo para estudios de Oceanografía, Meteorología
marina, geociencias marinas, Hidrología, estudios climáticos…
6.7 SATÉLITES Y MISIONES.
Una de las misiones dignas de reseñar es la Topex / Poseidon con la que se trata de medir el
nivel del mar con precisión superior a 5 cm. Esto permite:
La observación continua de la topografía oceánica global.
Monitorización de las corrientes.

16. Cambios estacionales de las corrientes.
Cambio climático global.
Monitorización de fenómenos a gran escala:
Ondas de Rossby y Kelvin.
El Niño, La Niña, la Oscilación Decadal del Pacífico.
SatélitesenOrbitade tiemporealencargadosdemedirelniveldel
mar con precisión, cambios climáticos, cambios en corrientes,
topografía oceánica en general.
BIBLIOGRAFIA PARA ALTIMETRIA SATELITAL
EuropeanOrganizationforMeteorological Satellites
https://www.eumetsat.int/jason_es/navmenu.php_tab_1_page_6.0.0.htm
ALTIMETRIA SATELITALMODELOS LOCALESDE GEOIDE
ftp://ftp.unsj.edu.ar/agrimensura/Redes/Altimetria%20satelital.pdf
BIBLIOGRAFIA PARA NIVEL MEDIO DEL MAR
LA MEDICiÓN DEL NIVELMEDIO DEL MAR: PRINCIPIOSYMÉTODOS
https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/6519/Medicion+nivel+medio.pdf;jsessio
nid=96A356472E56B62C38ED4302502AB320?sequence=1
ALTURAS DE ESCALASHIDROMÉTRICAS Y MAREÓGRAFOS
http://www.ign.gob.ar/NuestrasActividades/Geodesia/Nivelacion/Escalas

17. The National OceanographyCentre,Liverpool
http://www.pol.ac.uk/
https://www.ign.gob.pe/wp-content/uploads/2017/04/ESPECIFICACIONES-TECNICAS-PARA-
LEVANTAMIENTOS-VERTICALES.pdf
http://www.sirgas.org/fileadmin/docs/Boletines/Bol17/Huarajo_Red_vertical_peru.pdf
TESIS : “MODELO GEOIDAL CON RECEPTORES GNSSEN MÉTODO CINEMÁTICOY NIVELACIÓN
GEOMÉTRICA PARA LA ESTIMACIÓN DE ALTURAS ORTOMÉTRICAS EN LA CIUDAD
UNIVERSITARIA UNA – PUNO
http://repositorio.unap.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/7690/Acero_Velo_Luis_Serruto_Flore
s_Juan_Carlos.pdf?sequence=1&isAllowed=y
PRESENTADA POR:LUIS ACERO VELO JUAN CARLOSSERRUTO FLORESPARA OPTAR EL TÍTULO
PROFESIONALDE:INGENIEROTOPÓGRAFOY AGRIMENSOR PROMOCION:2010-II, 2011-II
PUNO – PERÚ 2018 UNIVERSIDADNACIONALDELALTIPLANO“