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Los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) proveen a sus usuarios de series de tiempo de coordenadas de alta precisión y permiten fácilmente vincular mediciones al Marco de Referencia Terrestre (ITRF). Asimismo dan una herramienta significativa a la comunidad científica para observar y modelar la dinámica del planeta Tierra. Para comprender mejor los fenómenos geodésicos a escala regional, existe una creciente demanda en la detección de desplazamientos milimétricos a sub-milimétricos, lo que requiere mejoras en la sensibilidad de las soluciones GNSS, y enfatizan la importancia de mantener la consistencia de los soluciones en el tiempo. Se decidió hacer uso de métodos no paramétricos para contribuir a la localización de discontinuidades abruptas de manera automática. Estos tienen la ventaja frente a las aproximaciones funcionales, de no exigir conocer a priori el comportamiento de la señal. Se implementaron distintos algoritmos matemáticos de Cambio de Régimen (Regime Shift) y Análisis de Cambio Puntual (Change-point Analysis) para detectar offsets en las series de tiempo, llamados Promedio en Bloque, Promedio Secuencial y Suma Acumulativa. Posteriormente se hizo un análisis y comparación de los resultados obtenidos entre sí, y con un método clásico de maximización, denominado aquí estimador F, propuesto por Basseville y Nikiforov (1993).Los distintos algoritmos fueron aplicados a series de tiempo de 21 estaciones pertenecientes a la red SIRGAS-CON, que presentaban discontinuidades conocidas de distintas magnitudes. Luego de aplicados los algoritmos se les impusieron condiciones adicionales a los resultados de manera de minimizar la cantidad de falsos positivos detectados, sin sacrificar la sensibilidad de la detección. Todos los algoritmos propuestos fueron capaces de detectar los saltos en la gran mayoría de las estaciones analizadas. Su aplicación se vuelve más robusta al combinar las técnicas, y al cotejar para cada estación las ubicaciones de los offsets en las tres componentes. El método de Promedio Secuencial fue eficaz en un 87% de los casos analizados, mientras que el Promedio en Bloque fue exitoso en el 95% de ellos. El algoritmo de Promedio en Bloque fue el método más eficaz de los analizados para encontrar saltos en series de tiempo de coordenadas GNSS y cuantificarlos., Global Navigation Satellite Systems (GNSS) provide users with high precision coordinate time series and enable measurements to be easily link to the International Terrestrial Reference Frame (ITRF). They also give a significant tool to the scientific community to observe and model the dynamics of planet Earth. To better understand geodetic phenomena at the regional level, there is an increasing demand on detecting milimetric to sub-milimetric displacements. This situation requires improvements in the sensitivity of GNSS time series and emphasizes the importance of maintaining the solutions consistency over time. In order to contribute to the localization of abrupt discontinuities automatically, it was decided to use non-parametric methods instead of functional approximations, since they do not require knowing the behaviour of the signal beforehand. Different mathematical algorithms of regime shift and changepoint analysis were implemented to detect offset changes in the time series, called Block Average, Sequential Average and Cumulative Sum. Subsequently, an analysis of the obtained results was made, as well as a comparison with a classical method of maximization, referred here as estimator F, proposed by Basseville and Nikiforov.The algorithms were applied to time series of 21 stations belonging to the SIRGAS-CON network. Each one of them presented known discontinuities of different magnitudes. After applying the algorithms, additional conditions were imposed on the results in order to minimize the amount of false positives detected, without sacrificing the detection sensitivity. All the proposed algorithms were able to detect the jumps in the great majority of the analyzed stations. Its application becomes more robust when combining the techniques, and when comparing, for each station the locations of the offsets in the three components. The Sequential Average method was effective in 87% of the cases analyzed, while the Block Average was successful in 95% of them. The Average Block algorithm was the most efficient method for finding and quantifying jumps in GNSS coordinate time series., Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas

El fenómeno del Niño-Oscilación del Sur (ENOS) es un fenómeno oceánico-atmosférico que se origina en las aguas ecuatoriales del Océano Pacífico. Existen dos fases, la fase cálida o El Niño y la fase fría o La Niña, y se refieren respectivamente a un aumento o disminución considerable de la temperatura superficial del océano respecto de los valores normales. Una de las consecuencias de esta alteración es un impacto en el ciclo hidrológico de la región de Sudamérica y el Caribe. Dicho fenómeno provoca variaciones no periódicas tanto en los patrones de precipitaciones como en el almacenamiento de las masas hídricas, que se sitúan sobre la superficie o en regiones cercanas a ella. La consecuencia inmediata son cambios en la presión que dichas masas ejercen sobre la corteza terrestre, los que provocan movimientos geométricos de la corteza y cambios en las medidas de gravedad. El objetivo del presente trabajo es analizar el efecto geométrico que dicho fenómeno tiene sobre la posición de las estaciones GNSS que integran la red SIRGAS-CON. En este estudio se reconocen los períodos temporales en donde se produjeron fenómenos de El Niño o La Niña por medio del Índice Oceánico El Niño (ONI), y se analiza el impacto de los eventos más significativos, ocurridos en 2008-2012 y 2015-2016, sobre los patrones de precipitación y sobre el almacenamiento de agua total. Para el análisis de las precipitaciones se utilizaron grillas globales CMAP, encontrando que las mayores diferencias respecto a valores medios se producen entre los meses de diciembre de 2015 y marzo de 2016, en donde se observa una caída de hasta un 60% de las precipitaciones respecto a los valores esperados en la región norte del continente Sudamericano. A partir de la información provista por la misión satelital GRACE, se evaluaron anomalías del almacenamiento hídrico, obteniéndose disminuciones de hasta 60 cm en el norte y aumentos de 40 cm en el sur de Brasil respectivamente durante el evento El Niño 2015-2016. Finalmente, se investigó el efecto sobre la componente vertical de las coordenadas distinguiendo incrementos de la misma durante el evento 2015-2016 en la región norte de Sudamérica mientras, que en la región ecuatorial sur, se detectó un marcado efecto opuesto., El Niño-Southern Oscillation (ENSO) is an atmospheric-oceanic phenomenon that originates in the equatorial Pacific Ocean. It is characterized by two phases: the warm or “El Niño” phase, and the cold or “La Niña” phase. They respectively refer to a significant increase or decrease of the surface temperature of the Pacific Ocean with respect to normal values.One of the main consequences of this abnormality is an alteration of the hydrological cycle in the rainfall patterns in South American and Caribbean region. Such disturbance can cause non-periodic variations in both the rainfall patterns and water body storages located on the surface or near it. The immediate consequence is the pressure that such bodies exert on the earth's crust change. They can cause geometric movements of the earth's crust and gravity measurement changes.This paper is focused on the geometric effects of this phenomenon on the GNSS station positions of SIRGAS-CON network. Time periods for whichEl Niño or La Niña occurred are recognized using the Oceanic Niño Index (ONI). The impact of the most significant events, occurred between 2008-2012 and 2015-2016, over rainfall patterns and on total water storage is analyzed. Regions of characteristic behaviour of each phase are recognized using global precipitation model CMAP. The greatest differences with respect to average values occur between December 2015 and March 2016. A decrease up to 60% in rainfall is observed in the northern region of the South American continent. In order to evaluate water storage anomalies GRACE satellite mission data is assessed. A decrease up to 60 cm in Brazil northern region and an increase up to 40 cm in the southern region is observed during 2015-2016 El Niño event. Furthermore, the effect on the vertical component of the coordinates is investigated. Positive anomalies are found in the northern region of South America during the 2015-2016 event, while a significant opposite effect is detected in the southern equatorial region., Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas

Surface mass transfer produces changes in the terrestrial geometric reference frame that are clearly detectable by GNSS techniques. These deformations are mainly observed in the vertical coordinate component and show periodic behavior with seasonal cycles. Therefore, the assumption that the kinematics of the reference frame has a linear behavior is no longer sufficient.This study focuses on a model of crustal vertical deformations caused by surface loading variations in the South American region. Thirty-four locations were analyzed in order to adjust a parametric exponential function that relates height changes with mass pressure variations.This parametric function depends on regional rheological properties. Crustal deformations were characterized using multi-annual GPS time series provided by SIRGAS and the surface loading information was derived from GRACE spherical harmonic coefficients provided by GRGS (Release 2). The proposed parametric model was able to properly reproduce inter-annual variations observed in vertical displacement in a 9-year time-span (2003–2012). This study will contribute to a better understanding the kinematics of the reference frame and the elastic parameters on a regional scale. Fil: Galván, Romina de Los Angeles. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Grupo de Geodesia Espacial y Aeronomia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Gende, Mauricio Alfredo. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Grupo de Geodesia Espacial y Aeronomia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Brunini, Claudio Antonio. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Grupo de Geodesia Espacial y Aeronomia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

The equatorial electrojet (EEJ) is a narrow band of current flowing eastward at the ionospheric E region altitudes along the dayside dip equator. Mutually perpendicular electric and magnetic fields over the equator results in the formation of equatorial ionization anomaly (EIA), which in turn generates large electron density variabilities. Simultaneous study on the characteristics of EEJ and EIA is necessary to understand the role of EEJ on the EIA variabilities. This is helpful for the improved estimation of total electron content (TEC) and range delays required for satellite-based communication and navigation applications. Present study reports simultaneous variations of EEJ and GPS-TEC over Indian and Brazilian sectors to understand the role of EEJ on the day-to-day characteristics of the EIA. Magnetometer measurements during the low solar activity year 2004 are used to derive the EEJ values over the two different sectors. The characteristics of EIA are studied using two different chains of GPS receivers along the common meridian of 77E (India) and 45W (Brazil). The diurnal, seasonal, and day-to-day variations of EEJ and TEC are described simultaneously. Variations of EIA during different seasons are presented along with the variations of the EEJ in the two hemispheres. The role of EEJ variations on the characteristic features of the EIA such as the strength and temporal extent of the EIA crest has also been reported. Further, the time delay between the occurrences of the day maximum EEJ and the well-developed EIA is studied and corresponding results are presented in this paper., Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas

Retrieving atmospheric water vapor content using GNSS claimed the attention of the geodetic community ever since the beginning of the GPS deployment. The main purpose of the present work is to propose a comparison of the Zenith Wet Delay (ZWD) retrieved by GPS with the direct measurements provided by the water vapor radiometer loaded on-board the Jason-1 altimetry satellite and those obtained from SIRGAS (Geocentric Reference System for the Americas) GNSS reference stations. In this respect, the work proposes a methodology for the comparison and contributes to assess the capabilities of SIRGAS permanent network to provide water vapor informations that can be useful both for short-term weather forecasting and for long-term climate studies. For the period from June 2008 to June 2010 the tropospheric parameters of more than 100 SIRGAS stations were estimated using Bernese 5.0 software with a time interval of 15 min. Since Jason-1 returns reliable measurements only over open ocean areas, a subset of 14 stations located along the coastline was selected for the comparison. A dedicated software was developed in order to effectively manage the huge amount of Jason-1 data, mainly devoted to data selection according to site position, time interval and data filtering using quality flag indicators. The Zenith Hydrostatic Delay (ZHD) provided by the European Center for Medium Weather Forecasting (ECMWF) were first corrected up to the GPS station height and then used to derive the ZWD from the GPS estimated Zenith Total Delay (ZTD). The agreement between the techniques was evaluated in terms of bias and standard deviation of the differences (i.e. GPS ZWD − Jason-1 ZWD ) resulting in 7.4 mm and 15.4 mm, respectively. The average correlation coefficient is 0.93. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas

El trabajo presenta una aplicación específica desarrollada a partir la integración de dos herramientas informáticas: Google Maps y un lenguaje de programación de alto nivel, en nuestro caso Octave. La API de Google Maps en Javascript permite la construcción de objetos espaciales. Integrando el mismo con algoritmos originales que resuelvan la geocodificación de las calles de La Plata y el manejo de una base de datos es posible brindar un servicio de localización. El ejemplo que se presenta es el de la localización de las farmacias más cercanas a un cierto domicilio. Se le pide a los usuarios que ingresen su dirección; con estos datos le son devueltas las tres farmacias de tumo más cercanas. El código resulta fácilmente adaptable a otro tipo de requerimientos: estaciones de servicio, restaurantes, etcétera siendo su única limitación que la geocodificación está desarrollada para la ciudad de La Plata., This paper presents a specific application developed by the integration of two tools: Google Maps and a high level programming language: Octave. The Google Maps API in Javascript allows the construction of space objects. This language integrated with algorithms that solve the original geocoding of the streets of La Plata and management of a database can provide a service location. The example presented is the location of the nearest pharmacies to a certain address. Users are prompted to enter their address and the system returns the three closest pharmacies. The code is easily adaptable to other types of requirements: gas stations, restaurants, etc.; its only limitation is that the geocoding is developed for the city of La Plata., Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas

El Sistema de Posicionamiento Global posee una gran variedad de usos, que van desde la determinación de movimientos tectónicos, que requiere exactitudes milimétricas, hasta la navegación recreativa, caso en que algunos metros de error en la posición resulta aceptable. Los costos del equipamiento están relacionados en forma directa con la exactitud requerida; como consecuencia de esto los trabajos geodésicos requieren receptores aproximadamente cien veces más caros que un navegador. Presentaremos aquí un trabajo que muestra como es posible mejorar en al menos un orden de magnitud las exactitudes de las coordenadas que usualmente provee un navegador, utilizando técnicas clásicas de posicionamiento diferencial. Se examinan diferentes casos donde se muestra como es posible obtener exactitudes entre pocos decímetros y el metro. Los casos analizados involucran distintas longitudes de base y distintos lapsos de tiempo de observación. De esta manera se estima el valor óptimo de tiempo de observación en función de la distancia, así como el límite de la exactitud que se puede alcanzar en cada caso. Finalmente se muestra que, si bien la alternativa que se presenta no puede reemplazar a los receptores geodésicos para trabajos de alta precisión, puede sin embargo ser muy útil cuando se requieran exactitudes decimétricas; siendo su atractivo principal el bajo costo del instrumental requerido., The Global Positioning System is used for a great variety of applications, from crustal movement estimation where sub-centimeter accuracy is required, to recreational navigation where errors of several meters are acceptable. The equipment cost is directly related to the required accuracy; hence receivers for geodetic applications are approximately one hundred times more expensive than those for navigation purposes. In this paper we show the possibility to improve the accuracy provided by a hand-held GPS receiver by using the well-known differential positioning technique. We analyze the results of a series of experiments involving different baseline lengths as well as several measurement intervals. This allows for the estimation of an optimum relationship between measurement interval and baseline length. The obtained accuracies range from few decimeters to one meter. We finally show that, though the presented alternative cannot replace the geodetic receivers for high precision requirements, it can nonetheless be quite useful when decimeter-level accuracies are required. Its main attraction is the low cost of the equipment needed., Material digitalizado en SEDICI gracias a la colaboración de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP)., Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas

En el presente trabajo se apuntó al desarrollo de capacidades y comprensión de la técnica de interferometría diferencial SAR por medio de una aplicación. Esta aplicación consiste en el mapeo y caracterización de la deformación superficial que tuvo lugar en la región cercana al epicentro del terremoto de Illapel del 16 de septiembre 2015. Para cumplir estos objetivos se escogió un par de imágenes SAR adecuadas, las cuales se procesaron utilizando el software GMTSAR de acceso libre y gratuito. Sobre el mismo se realizó un análisis y descripción de la cadena de procesos que lo componen, como así también de las consideraciones a tener en cuenta para que los resultados obtenidos sean óptimos. Se analizaron los productos intermedios y finales del procesamiento. La caracterización del resultado obtenido mediante el procesamiento de imágenes SAR tuvo en cuenta la tectónica de la región y del mecanismo focal que dio origen al terremoto. Además se añadió una validación de los resultados obtenidos a partir de series temporales de coordenadas derivadas de observaciones GNSS. Este tipo de aplicación nos permite demostrar la potencialidad de la técnica de interferometría diferencial SAR para el monitoreo de deformaciones corticales a gran escala producto de eventos sísmicos, incluso en las regiones más cercanas al epicentro, donde por lo general, instrumentos in situ se ven saturados. Sumado a esto, la amplia disponibilidad de imágenes SAR gratuitas y de calidad, con cobertura global y corto período de revisita transforman a la técnica DInSAR en una herramienta accesible y poderosa, de utilidad por sí misma y que también funciona como complemento de otras técnicas de monitoreo de deformaciones de la superficie terrestre., Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas

El retardo troposférico cenital (ZTD, por sus siglas en inglés -Zenith Tropospheric Delay-) es una de las variables que puede estimarse con GPS de mayor importancia a escala global por su estrecha relación con los parámetros atmosféricos que se involucran en el desarrollo del clima y del tiempo. Su correcta estimación depende de muchos factores tales como, la metodología utilizada y el modelo aplicado a las observaciones. En esta tesis abordamos la determinación de los parámetros de segundo orden dentro del término que modela al ZTD y su implementación en el programa TOMION v2. Las actualizaciones hechas con éxito comprenden desde la inclusión de nuevas incógnitas, la calibración de procesos estocásticos hasta el modelado del reloj del receptor GPS. El procesado de datos fue posible gracias a redes de estaciones de operación continua, lo cual ha mejorado drásticamente la habilidad de sensar la atmósfera de manera remota, sobre todo bajo el efecto de sistemas sinópticos, como por ejemplo un huracán. En este caso, hemos estudiado el huracán Harvey, que causó destrozos en Texas, EEUU, durante agosto de 2017. La aplicación sobre esta tormenta da resultados novedosos en relación a la orientación y la distribución de gradientes troposféricos de gran intensidad durante la evolución y desvanecimiento. También analizamos en detalle hasta donde los gradientes troposféricos estimados representan variables atmosféricas, haciendo una extensiva com- parativa con datos recolectados de ERA5, un repositorio de los más usados en el ámbito atmosférico. Finalmente, utilizamos la actualización al programa para estudiar la evolución de una Sudestada en el Río de La Plata en febrero de 2017 y su impacto sobre la coordenada vertical, el error del reloj del receptor y el ZTD. Concluimos que cuando queremos estimar cambios de corto período, es necesario que la estación cuente con un reloj atómico ligado al receptor GPS. En general, podemos decir que las actualizaciones en el marco de esta tesis al programa TOMION v2, fueron fructíferas para el estudio de eventos climáticos extremos, donde la determinación de los parámetros es aún más sensible al modelado. TOMION v2 puede ser utilizado para el modelado troposférico de alta precisión y bajo situaciones climáticas extremas., Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas