MODELOS DE VELOCIDAD

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MODELOS DE VELOCIDAD 
1. INTRODUCCION 
Las técnicas de posicionamiento GNSS (Global Navegation Satellite System) han revolucionado dentro de la historia de metodologías de mediciones y obtención de datos espaciales. Durante los últimos años se han desarrollado estas técnicas con el avance de la tecnología satelital y de las comunicaciones, que ahora no solamente se utilizan para obtener posicionamiento, sino también para diferentes aplicaciones antes no imaginadas. Una de las aplicaciones posibles para estos datos GNSS es la geodinámica de las placas tectónicas del planeta
2. IMPORTANCIA
· Reducir errores y mejorar las precisiones en los trabajos de tanto de Topografía como de Geodesia. 
· GNSS: permite obtener coordenadas con precisiones milimétricas.
· Estas coordenadas se expresan en un marco de referencia de alta estabilidad.
· El marco global es sensible a las velocidades e interacciones entre las placas tectónicas por lo tanto ayudan a su mejor información. 
· La tecnología GPS permite dar un salto enorme en lo que concierne a redes geodésicas nacionales y regionales, obteniendo gran cantidad de información, la que de no ser manejada eficientemente sería únicamente eso, información. 
3. MARCO TEORICO 
3.1. GEODINAMICA DE LAS PLACAS TECTONICAS DEL PLANETA
Hace 225 millones de años, aún existía un único continente denominado Pangea. Hoy en día, Pangea se ha fragmentado, el agua ha invadido las zonas bajas y la apariencia de la Tierra ha variado sustancialmente. Por supuesto, seguirá cambiando con el paso del tiempo.
3.2. MODELOS GEOLÓGICOS Y GEODÉSICOS PARA TECTÓNICA DE PLACAS
Existen dos tipos de modelos para Tectónica de Placas: geológicos y geodésicos. Cada uno nos proporciona estimaciones de la velocidad angular de cada placa y la ubicación de sus Polos de rotación. Muchos investigadores han realizado estudios con el fin de conseguir la mejor estimación de los vectores de velocidad, esto con diferente cantidad de información observada en cada placa, técnicas utilizadas, metodología del procesamiento, período de observación, etc.
3.2.1. MODELO GEOLOGICOS 
Los modelos geológicos utilizan datos como:
· Las tasas de separación de las dorsales oceánicas, las cuales son calculadas a partir de la distancia entre los bloques de corteza con diferente polaridad magnética.
· El azimut de las fallas transformes, cuya ortogonal permite la determinación del Polo de Euler
· La dirección de los vectores de deslizamiento sísmico, tangenciales a los semicírculos menores. 
Estos modelos brindan una estimación de la velocidad angular de las placas en el pasado geológico. 
3.2.2. MODELO GEOFISICO
Los modelos geodésicos utilizan los vectores de deslizamiento de sitios cuya medición es actual, sin tomar en cuenta parámetros del comportamiento pasado de la corteza. 
Los modelos geofísicos se basan en tres tipos de observación:
· velocidades de la extensión del fondo del mar (promedio de 3 millones de años)
· azimutes de las fallas transformantes en el fondo de los océanos.
· azimutes de los planos de fallas sísmicas en los límites de las placas.
Con estas técnicas se realizan investigaciones sobre la física de la Tierra sólida, estudios oceanográficos, atmosféricos, medio ambiente y su impacto en el clima global. Las mediciones geodésicas realizadas en muchas regiones del mundo han revelado la acumulación de deformaciones producidas por los procesos tectónicos. Dado que la acumulación de la deformación es un proceso que transcurre lentamente en el tiempo, es necesario el uso de técnicas y métodos de alta precisión que puedan captar estas variaciones. De las múltiples técnicas y métodos geodésicos que van desde los más típicos y antiguos hasta los más sofisticados y modernos, se ha podido establecer que el GNSS es el que mejor se ajusta a los requerimientos para obtener mediciones sismo tectónicas confiables.
Estos modelos se elaboran utilizando información proveniente de las técnicas de la geodesia espacial (VLBI, SLR, DORIS y GPS) eran usados ya solo sea una de ellas o en combinación. Con ello, se pueden determinar los vectores de velocidad de sitios localizados en la superficie de la Tierra con muy buena precisión. Esto es, con observación constante y confiable durante el transcurso de varios años.
Ambos modelos representan el movimiento del promedio de 3 millones de años.
3.2.3. MODELO GEODÉSICOS 
Modelos geodésicos (basados en las mediciones geodésicas y su interpolación): 
· Interpolación polinomial (bi o tridimensional) o “splines”. 
· Interpolación Gauss o “kriging”.
· Filtro Kalman (distribución normal bi o tridimensional).
· Interpolación por mínimos cuadrados o “colocación”.
3.3. GEODESIA ESPACIAL 
Para las aplicaciones en los modelos de velocidad los datos GNSS es la geodinámica de las placas tectónicas del planeta, El posicionamiento, la determinación del campo gravitacional, el monitoreo de la rotación terrestre y la teledetección pueden modelarse de manera precisa y eficiente a través de la Geodesia espacial. Su desarrollo ha dado lugar a un gran aumento en la precisión con la que se obtiene la localización de sitios sobre la superficie terrestre, de modo que no es difícil determinar la velocidad de un punto con respecto a un sistema de coordenadas apropiado, por lo que es necesario contar con un marco de referencia bien determinado.
Los Dos sistemas de referencia son necesarios para la Geodesia: 
· El Sistema de Referencia Celeste Internacional (ICRS, por sus siglas en inglés) 
· El Sistema de Referencia Terrestre Internacional (ITRS, por sus siglas en inglés).
El marco de referencia correspondiente al ITRS es el Marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRF, por sus siglas en inglés), el cual se realiza con las posiciones y velocidades de un conjunto de sitios distribuidos globalmente en la superficie sólida de la Tierra. El ITRF es el marco de referencia de los vectores de velocidad obtenidos con GPS.
3.4. CONSIDERACIONES PARA LOS MODELOS DE TECTÓNICA DE PLACAS
La litósfera de la Tierra está formada por bloques de corteza considerados rígidos denominados placas tectónicas y zonas de deformación en el contacto entre estas. La dimensión de las placas puede ser continental y subcontinental. Los límites entre ellas pueden ser de tres tipos y se determinan por la actividad tectónica presente hoy en día: 
· Dorsal, donde dos placas se separan una respecto a la otra permitiendo el ascenso de magma generando nueva corteza oceánica,
· Zona de Subducción, donde dos placas convergen entre sí, provocando que la más densa descienda bajo la otra hacia el manto
· Falla Transforme, donde el movimiento relativo de las placas es de cizalla, por lo que no se genera ni se destruye corteza y es el elemento geométrico que une a los segmentos de una dorsal oceánica.
Investigadores y diferentes agencias internacionales han desarrollado modelos globales de desplazamientos de las placas tectónicas, con los que se pueden inferir los desplazamientos horizontales por movimiento de las placas en puntos sobre la superficie de la corteza terrestre.
3.5. MODELOS DE VELOCIDAD GLOBALES
· MORVEL (2010) DeMets, Gordon, y Arugs [2010] 
· APKIM2005 Drewes [2009]: soluciones ITRF2005 sitio DGFI o IGN 
· GSRM v1.2 (2004) Kreemer, Holt, y Haines [2003] + actualizaciones 
· CGPS (2004) Prawirodirdjo y Bock [2004] + actualizaciones mensuales 
· REVEL 2000 Sella, Dixon, y Mao [2002] 
· ITRF2000 (AS&B [2002]) Altamimi, Sillard, y Boucher [2002] 
· HS3-NUVEL 1ª Gripp y Gordon [2002] 
· APKIM2000 Drewes [1998], Drewes y Angermann [2001] 
· ITRF2000 (D&A [2001]) Drewes y Angermann [2001] 
· HS2-NUVEL 1ª Gripp y Gordon [1990], DeMets, Gordon, Argus, y Stein [1994] NUVEL 1ª DeMets, Gordon, Argus, y Stein [1994] NUVEL 1 Argus y Gordon [1991] VEMOS 2009 Drewes and Heidbach 2009
· Modelos de velocidad constante (VEMOS 2009)
· Modelo extendido de trayectorias (MET)
· Modelo actual de la cinemática de placas (APKIM2014) basado en el ITRF2014
· Modelo geofísico NNR NUVEL-1ª
· MORVEL2010 (NNR)
· Los modelos de la UNAVCO
3.6. 	PRINCIPIOS BÁSICOS:VELOCIDADES Y MODELOS CINEMÁTICOS 
• La razón básica para introducir velocidades constantes fue la suposición, que la superficie terrestre se mueve, principalmente, por las placas tectónicas, y que estas placas son rígidas con velocidad uniforme. 
• A comienzos de la serie ITRF (ITRF89) se adoptó el modelo geofísico de placas AM0-2 para todas las velocidades del marco de referencia. 
• En ITRF91 y ITRF92 las velocidades se transformaron al modelo NUVEL-1 NNR (Argus & Gordon 1991) y desde el ITRF94 al NUVEL-1A NNR. Estos modelos incluyen solamente 12 placas rígidas, no consideran deformaciones.