IV.-That in correspondence with the legal regulations cited in the preceding Considerations, it is the responsibility of the National Geographic Institute to define and make official Technical Standards for Geographic Information (NTIG) that guide officials and users of the National Geographic Institute, and in general, the public sector, private sector, individuals, and the general public, both producers, managers, and users of geographic information, to generate e intercambiar datos e información geográfica, que muestren consistencia, compatibilidad, interoperabilidad y comparación en sus procesos, como resultado de la estandarización en sus procesos de producción y publicación para la toma de decisiones.
V.-Que dentro de este marco de acción, destaca como piedra angular el SNIT, el cual tiene como objetivo general promover la generación de productos, servicios e información geográfica básica y temática de cubrimiento nacional, regional y local, y publicar en forma integrada y georreferenciada la información territorial producida por entes y órganos públicos, así como por personas privadas, físicas o jurídicas, y homologar la información geoespacial estandarizada en el marco de una infraestructura de datos común.
VI.-Que el Instituto Geográfico Nacional ha definido un grupo base de normas técnicas de información geográfica cuyo propósito es garantizar el uso y gestión de información geográfica básica y temática sobre el territorio, con estándares que aseguren la interoperabilidad de esta, así como su publicación integrada mediante el geoportal del Sistema Nacional de Información Territorial, estas normas se definen como documentos técnicos individuales de normatividad de información geográfica, denominadas Normas Técnicas de Información Geográfica de Costa Rica (NTIG_CR00_00.0000), donde las dos cifras posteriores al CR corresponden a identificador de la norma, las siguientes dos cifras al mes y las últimas cuatro cifras al año de publicación de la norma).
VII.-Que las Normas Técnicas de Información Geográfica constituyen la base definida por el Instituto Geográfico Nacional como necesaria y fundamental que requieren los funcionarios y usuarios del Instituto Geográfico Nacional, y en general, al sector público, sector privado, personas físicas y público en general, para la producción, gestión y publicación de datos geográficos georreferenciados, es decir, de datos que provienen o son de uso en aplicaciones geográficas, y que representan la superficie terrestre o la geometría de objetos en el espacio geográfico.
VIII.-Que para el caso de Costa Rica para la producción de información geográfica georreferenciada se debe aplicar lo dispuesto en el Decreto Ejecutivo N° 32797 del 30 de marzo de 2007 que declara como datum horizontal oficial para Costa Rica, el CR05 y su proyección cartográfica asociada CRTM05. Así como cualquier actualización o adecuación que se haga del sistema de referencia, y su posterior oficialización. Por tanto:
Emitir la siguiente:
NORMA TÉCNICA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA SOBRE SISTEMA DE REFERENCIA GEODÉSICO DE COSTA RICA text-indent:24.0pt'>1°-Nomenclatura: NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica.
2°-Objeto: La presente Norma Técnica de Información Geográfica tiene por objeto establecer las disposiciones mínimas que definen el Sistema Geodésico Nacional, a partir de las cuales es posible integrar el Marco de Referencia Geodésico, a fin de establecer las condiciones necesarias para que el Marco sea homogéneo, compatible y comparable; tomando en cuenta las mejores prácticas internacionales.
3°-Ámbito de Aplicación: La presente Norma Técnica es de observancia obligatoria. La aplicación e interpretación de la presente Norma Técnica, para efectos administrativos y técnicos corresponderá al Instituto Geográfico Nacional, quien resolverá los casos no previstos por la misma, y velará por su actualización conforme corresponda de acuerdo con las necesidades que motiven cambios en la Norma Técnica.
4°-Alcance: La presente directriz constituye un marco de referencia general sobre los requisitos mínimos que debe observar este Instituto, otras entidades públicas, sector privado y público en general: productores, gestores y usuarios de información geográfica georreferenciada.
5°-Aprobación técnica: La Norma Técnica de Información Geográfica denominada NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica, es producto de un trabajo realizado por funcionarios de diversos niveles profesionales del Instituto Geográfico Nacional, y la misma fue conocida, validada y finalmente aprobada técnicamente a las trece horas del día 12 de enero de 2016, conforme está registrado mediante el oficio N° DIG- 0010-2016 de esa misma fecha, firmado por el MSc. Max A. Lobo Hernández, Director del Instituto Geográfico Nacional.
6°-Publicación: La Norma Técnica de Información Geográfica denominada NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica está disponible completa para acceso público a través de la página web oficial del Sistema Nacional de Información Territorial (SNIT): www.snitcr.go.cr. (Nota de Sinalevi: La presente norma se extrajo del sitio web del Instituto Geográfico Nacional, por lo que se transcribe a continuación:)
NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica Instituto Geográfico Nacional NTIG_CR01_01.2016 Presentación Tengo el agrado de presentar la Norma Técnica de Información Geográfica de Costa Rica (NTIG_CR01) denominada Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica versión enero de 2016, nuestro sistema de referencia cumple con los estándares internacionales establecidos por los principales centros de investigación y aplicación de las ciencias geodésicas, además, la norma técnica está alineada a los requerimientos del Sistema Nacional de Información Territorial (SNIT), así como a las consideraciones de orden técnico definidas por el Instituto Geográfico Nacional como elementos fundamentales.
Esperamos que la Norma Técnica Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica sea un instrumento que permita evaluar y estandarizar los trabajos geodésicos fundamentalmente en lo que respecta a precisión, dado que constituye un conjunto de especificaciones básicas que se fundamentan en los sistemas geodésicos de referencia, tanto planimétricos como altimétricos. A su vez, la presente Norma Técnica se describe la base geodésica existente, su relación con las técnicas modernas de generación de coordenadas y la solución necesaria para que Costa Rica acceda a niveles eficientes de calidad en la generación de datos georreferenciados. También se incluye la descripción de los conceptos teóricos necesarios para la comprensión de los temas formulados.
Desde la perspectiva geodésica, ya sea con respecto a productores, gestores y/o usuarios de información, hoy en día la Geodesia ha superado su base geométrica inicial y se explica en un contexto de entornos físico-dinámicos fundamentales, y ha cambiado de un datum local a un datum geocéntrico global. Por tal razón, ha sido necesario que el Instituto Geográfico Nacional (IGN) reemplace el sistema de referencia de coordenadas referido al datum Ocotepeque elipsoide de referencia Clarke 1866 y la proyección cartográfica Lambert Costa Rica Norte y Sur, por un sistema moderno, compatible internacionalmente y que soporte las tecnologías actuales.
De esta manera, el IGN a través del Departamento de Geodinámica, se ocupa de la administración, actualización y mantenimiento del Sistema de Referencia Geodésico Nacional, el cual entre otras tareas, se encarga de facilitar los procedimientos y estándares para el establecimiento de puntos de control horizontal y vertical, para la ubicación y representación cartográfica de los diversos rasgos topográficos y geográficos del territorio nacional.
La Norma Técnica Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica tiene su origen en el ejercicio del cumplimiento de las competencias de Ley del Instituto Geográfico Nacional en materia de normalización de la información geoespacial en nuestro país. Nuestra posición es inclusiva y abierta en cuanto a los aportes de la comunidad productora, gestora y usuaria de información geoespacial en el ámbito nacional.
Además, la definición y difusión de este documento está en concordancia con los lineamientos establecidos en el decreto ejecutivo N° 37773-JP-H-MINAE-MICITT (La Gaceta N.° 134 del 12 julio de 2013), mediante el cual oficialmente se crea el Sistema Nacional de Información Territorial (SNIT) como instrumento para la producción, publicación, normativa y estandarización de la información geoespacial en nuestro país. A través del SNIT el IGN está promoviendo la generación de productos, servicios e información geográfica georreferenciada de cubrimiento nacional, regional y local, y la publicación en forma integrada y georreferenciada de información territorial producida por entes y órganos públicos, así como por personas físicas o jurídicas, y el homologar la información geoespacial estandarizada en el marco de una infraestructura de datos espaciales común.
El SNIT es un paso muy importante en el proceso de consolidación de la Infraestructura de Datos Espaciales de Costa Rica (IDECORI), que se define como el conjunto de políticas, organizaciones, estándares y tecnologías que trabajan de forma conjunta para producir, compartir y usar la información geográfica necesaria para apoyar el desarrollo del país en diversos ámbitos.
M.Sc. Max A. Lobo Hernández Director Instituto Geográfico Nacional Registro Nacional Índice de contenidos 1. Introducción ................................................................................................................................ 1 2. Antecedentes............................................................................................................................... 2 3. Disposiciones generales.............................................................................................................. 4 3.1. Nomenclatura y nombre de la Norma Técnica: ........................................................................ 4 3.2. Objetivo .................................................................................................................................. 4 3.3 Ámbito de aplicación .................................................................................................................. 4 3.4 Alcance .................................................................................................................................... 4 3.5 Aprobación técnica y oficialización.............................................................................................. 5 3.6 Obligatoriedad ......................................................................................................................... 5 3.7 Vigencia ................................................................................................................................... 5 4. Sistema Geodésico Nacional ........................................................................................................ 5 4.1 Definiciones ............................................................................................................................. 5 4.2 Estructura del marco geodésico ................................................................................................ 9 4.3.1 Sistema de referencia vertical ............................................................................................... 9 4.3.2 Sistema y marco de referencia horizontal ............................................................................. 9 4.3.3 Sistema de referencia gravimétrico ....................................................................................... 9 4.4 Metadatos sistema de referencia ............................................................................................... 9 5. Especificaciones técnicas geodésicas ......................................................................................... 11 5.1 Proyección cartográfica .......................................................................................................... 11 5.2 Exactitud planimetría y altimétrica ......................................................................................... 11 5.2.1 Exactitud planimetría ............................................................................................................ 11 5.2.2 Exactitud altimétrica ............................................................................................................. 13 6. Validación de puntos topográficos .............................................................................................. 13 6.1 Antecedentes .......................................................................................................................... 13 6.2 Enlace horizontal ..................................................................................................................... 14 6.3 Relevancia del Decreto Ejecutivo Nº33797-MJ-MOPT ............................................................. 14 6.4 Reseña Manual "El Sistema de Referencia CR05 y la proyección Transversal de Mercator para Costa Rica CRTM05" ................................................................................................................ 17 7. Componentes del Catálogo de Objetos Geográficos para Datos Fundamentales de Costa Rica (NTIG_CR02_01.2016) referidos al Marco de Referencia Geodésico .............................. 18 8. Consideraciones finales .............................................................................................................. 25 9. Bibliografía .............................................................................................................................. 26 Anexo 1 ...................................................................................................................................... 27 Acrónimos y siglónimos CNPDG: Centro Nacional de Procesamiento de Datos GNSS GLONASS: Global Navigation Satellite System / Sistema Global de Navegación por Satélite GNSS: Global Navigation Satellite System / Sistema Global de Navegación por Satélite GPS: Global Positioning System /Sistema de Posicionamiento Global IAGS: Interamerican Geodesic Services / Servicio Geodésico Interamericano IGN: Instituto Geográfico Nacional ITRF: International Terrestrial Reference Frame / Marco Internacional de Referencia Terrestre LCRN: Lambert Costa Rica Norte LCRS: Lambert Costa Rica Sur NGS: National Geodetic Survey / Servicio Geodésico de los Estados Unidos de América RGNA: Red Geodésica Nacional Activa RGNP: Red Geodésica Nacional Pasiva SIRGAS: Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas RN: Registro Nacional WGS84: World Geodetic System of 1984 / Sistema Geodésico Mundial de 1984 Registro Nacional 1. Introducción El Instituto Geográfico Nacional (IGN) es el ente del Estado costarricense encargado de producir, analizar y divulgar la información geoespacial georeferenciada y de la exactitud necesaria para la protección de los recursos del Estado, la soberanía y el desarrollo integral del país. Además, de suministrar a la sociedad y al Estado información de calidad, pertinente, veraz, técnicamente vigente y oportuna, a efecto de coadyuvar en proyectos de desarrollo que realicen los sectores público y privado.
La Red Geodésica Nacional que materializa el datum de Ocotepeque fue establecida en Costa Rica en la década de 1940 posterior a la fundación del IGN y el convenio que estableció el Gobierno de Costa Rica con el Servicio Geodésico Interamericano (IAGS). El IAGS propuso y calculó el sistema Lambert, el que una vez realizada la triangulación geodésica en Centroamérica se unió al datum de Ocotepeque, localizado en la frontera entre Guatemala y Honduras y establecido en 1935.
La red del IGN se vio impactada por conceptos modernos de geodesia, convenciones y por las nuevas tecnologías. En consecuencia esa red nacional no ofrecía la precisión requerida por los usuarios que utilizan los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS: Global Navigation Satellite Systems) para fines, topográficos y geodésicos en su parte correspondiente. Por lo que se lleva a cabo varios esfuerzos orientados a la modernización de la red geodésica y el sistema de proyección cartográfica.
Mediante el decreto ejecutivo N° 33797 MJ-MOPT del 30 de marzo del 2007, se oficializó el sistema CR05 como oficial para Costa Rica, con el propósito de garantizar la accesibilidad y la validez de las coordenadas que definen el marco de referencia. Por consiguiente esta norma técnica establece las especificaciones que permitirán a los usuarios de datos geodésicos contar con información, puesta a su disposición por parte del IGN, que sea integrada con facilidad en sus procesos de producción y en la toma de decisiones; asimismo, se busca que los datos geodésicos muestren consistencia, compatibilidad y comparación en sus procesos, como resultado de la estandarización de los mismos.
2. Antecedentes Con la creación del Instituto Geográfico Nacional en 1944 (Ley N. 59 del 4 de julio) inician las actividades cartográficas modernas, publicando sus primeros mapas a escala 1:50.000 en el año 1954. No obstante, desde sus inicios, una de las prioridades del IGN fue la normalización de los mapas y el sistema de referencia geodésico, lo cual se llevó a cabo con la cooperación del Servicio Geodésico Interamericano de los Estados Unidos de América (IAGS) y del Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH).
Para lograr la normalización de la cartografía y el sistema de referencia geodésico era necesario integrar dicho sistema o red geodésica de Costa Rica a los sistemas de países vecinos, usando un origen común para las posiciones de latitud y longitud (datum norteamericano). Sin embargo, al no existir un enlace entre las redes en México, se estableció el datum en Ocotepeque, Honduras en 1935. El datum de Ocotepeque fue propagado por triangulación a toda Centroamérica y usado por Costa Rica en todos sus mapas. Aunque años después se realizó el enlace con México, el datum norteamericado de 1927 o NAD27 no sustituyó al datum de Ocotepeque.
Aunado a lo anterior, Costa Rica utilizó una proyección cartográfica diferente a la del resto de los países de América Central, propuesta y calculada por el IAGS. El Servicio Geodésico Interamericano realizó los cálculos necesarios y utilizó la "Proyección Cónica Conforme de Lambert" para la conversión de valores geográficos a valores de cuadrícula en metros, dividiendo el país en dos partes: Costa Rica Norte y Costa Rica Sur. Para evitar coordenadas de cuadrículas negativas, se asignaron coordenadas métricas arbitrarias o falsas de origen.
En 1990, el Catastro Nacional con la cooperación de organismos internacionales estableció una red geodésica mediante técnicas de medición satelitales al sistema de posicionamiento global (GPS), y desarrolló una red geodésica y sistema cartográfico (CRTM90), iniciativa orientada a disponer de una estructura geodésica homogénea y un nuevo sistema oficial de coordenadas para el mapa catastral del país. Sin embargo, no se consolidó. Un nuevo intento se llevó a cabo en 1998 con el denominado proyecto ―TERRA‖, en el cual se definió una nueva red y se vinculó al Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF) y se determina un vector de diferencia de 7.5 m respecto a la definición hecha en 1990. Sin embargo dado que en 1999 el proyecto TERRA ya tenía productos cartográficos referidos al CRTM90 fue conveniente mantener esa definición y de igual forma nunca se oficializó.
En el año 2005 dentro del ámbito del Programa de Regularización de Catastro y el Registro, su Unidad Ejecutora, en coordinación con el Instituto Geográfico Nacional, realizó estudios técnicos necesarios para la definición de un nuevo marco geodésico en el país, que de conformidad con el Decreto Ejecutivo 33797-MJ-MOPT, del 30 de marzo del 2007, publicado Registro Nacional en el Diario Oficial La Gaceta Nº 108 del 06 de junio del 2007, crea el sistema de coordenadas horizontales para Costa Rica, denominado CR05 y su proyección cartográfica asociada CRTM05.
Ese sistema se vinculó directamente a la red CORS administrada por el National Geodetic Survey (NGS), agencia estadounidense encargada de la definición y mantenimiento del Sistema Espacial de Referencia Nacional en los Estados Unidos de América. Luego esta red CR05 se adoptó como sistema de referencia nacional, a pesar de habérsele omitido el vínculo a SIRGAS1 y de adolecer de una solución elaborada a partir de un software científico, que se rija por los más altos estándares en materia de redes geodésicas a nivel mundial.
1En la Séptima Conferencia Cartográfica para Las Américas de la Organización de las Naciones Unidas (ONU, Nueva York, 2001) se recomendó adoptar y promover SIRGAS, como sistema de referencia oficial. La red SIRGAS-CON constituye la materialización del Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF) en América Latina, constituida de alrededor de 250 estaciones de transmisión permanente; donde algunas sólo leen la constelación GPS y GLONASS, por lo que se denomina GNSS. Los datos generados en esta red se procesan a través de 9 centros de procesamiento, donde 8 de ellos están localizados en Suramérica y uno en Alemania.
Por otra parte, a pesar de haberse tenido la visión de establecer desde un principio una red de estaciones de medición continua (GNSS) y posteriormente la red pasiva, que involucrara puntos de las redes antiguas del IGN y del Catastro para calcular las transformaciones de coordenadas, la red activa de Costa Rica no se establece sino hasta después de 5 años de haberse definido el sistema de referencia CR05; iniciando su funcionamiento a partir junio de 2010 bajo la administración del Catastro Nacional y desde mayo de 2013 administrada por el Instituto Geográfico Nacional.
La red activa está constituida por 8 estaciones GNSS de medición continúa pertenecientes al Registro Nacional y se encuentran instaladas en las sedes del Banco de Costa Rica de Puntarenas, Nicoya, Liberia, Limón, Ciudad Nelly, San Isidro del General, San Carlos y en el Registro Nacional. En este último se encuentra también instalado el servidor que administra todo el sistema y que recibe la información de las estaciones vía internet.
Las 8 estaciones son vértices de la red continental SIRGAS-CON al igual que estaciones pertenecientes a otras instituciones que de acuerdo a sus finalidades y competencias contribuyen de forma directa al mantenimiento y densificación del Marco Geodésico Nacional.
Por otro lado, en enero de 2013 entra en funcionamiento el Centro Nacional de Procesamiento de Datos GNSS (CNPDG) de la Escuela de Topografía, Catastro y Geodesia como el centro local de procesamiento de SIRGAS, así como un referente nacional y regional para el procesamiento de datos GNSS constituyéndose como el primer centro de este tipo en la región centroamericana y el segundo fuera de Sur América. El centro es parte activa del Marco de Geodésico Nacional contribuyendo con las soluciones a SIRGAS y al país.
Es a partir de este marco geodésico que se deben referenciar todos los levantamientos y actividades cartográficas y geodésicas que desarrollen en el territorio nacional toda dependencia pública, persona o entidad privada nacional o extranjera que emprendan o contraten trabajos geodésicos y cartográficos, contribuyéndose de esta forma a evitar el gasto público y obteniendo por otra parte información geográfica confiable, uniforme y comparable que sea de utilidad general y que apoye la toma de decisiones en los distintos niveles del Estado.
3. Disposiciones generales 3.1. Nomenclatura y nombre de la Norma Técnica:
NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica 3.2. Objetivo Establecer las disposiciones mínimas que definen el Sistema Geodésico Nacional, para integrar el Marco de Referencia Geodésico y establecer las condiciones necesarias con el propósito de que el mismo sea homogéneo, compatible y comparable; aplicando las mejores prácticas internacionales.
3.3 Ámbito de aplicación La presente Norma Técnica es de observancia obligatoria. La aplicación e interpretación de la presente Norma Técnica, para efectos administrativos y técnicos corresponderá al Instituto Geográfico Nacional, quien resolverá los casos no previstos por la misma y velará por su actualización conforme corresponda.
3.4 Alcance La Norma Técnica NTIG_CR01_01.2016: Sistema de Referencia Geodésico de Costa Rica, constituye un marco de referencia de carácter general sobre los requisitos mínimos que deben observar los funcionarios y usuarios del Instituto Geográfico Nacional, y en general, el sector público (Poderes de la República, instituciones autónomas y semiautónomas, entes adscritos a instituciones autónomas, empresas públicas estatales, empresas públicas no estatales, entes públicos no estatales, entes administradores de fondos públicos, municipalidades y órganos municipales adscritos), sector privado, personas físicas y público en general, productor, gestor y usuario para la georreferenciación de objetos geográficos (OG) al sistema nacional de referencia de nuestro país.
3.5 Technical Approval and Formalization The Technical Standard for Geographic Information denominated NTIG_CR01_01.2016: Geodetic Reference System of Costa Rica, was technically approved at 13:00 hours on January 12, 2016, as recorded through official communication No. DIG-0010-2016 of that same date, signed by MSc. Max A. Lobo Hernández, Director of the Instituto Geográfico Nacional (IGN), and it is hereby formalized through the publication of Directive DIG-001-2016 of the Instituto Geográfico Nacional dated January 12, 2016, in the Official Gazette La Gaceta.
3.6 Obligatory Nature The provisions contained in this Directive and its respective Technical Standard are of mandatory compliance.
3.7 Effective Date This Technical Standard shall be in effect as of the publication of Directive DIG-001-2016 dated January 12, 2016, in the Official Gazette La Gaceta.
4. National Geodetic System In order to have standardized information on reference frames and geodetic data, and to carry out best practices, the following general concepts must be taken into account in data capture and registration procedures:
4.1 Definitions Flattening (Achatamiento): Ratio of the difference between the Semi-Major Axis (Semieje Mayor) (a) and the Semi-Minor Axis (Semieje Menor) (b) of an Ellipsoid (Elipsoide), with respect to the Semi-Major Axis.
Height (Altura): Distance of a point, between a reference surface measured along the direction perpendicular to said surface and the point.
Geodetic Height (h) or Ellipsoidal Height (Altura geodésica (h) o altura elipsoidal): Distance between a point and the normal to the reference Ellipsoid, measured along the perpendicular from the Ellipsoid to the point.
Geoidal Height (Altura geoidal (N)): Vertical distance between the Geoid (Geoide) and the Ellipsoid.
Orthometric Height (Altura ortométrica (H)): Distance from a point on the Earth's surface to the surface of the Geoid, along the direction of the Gravity Vector.
Gravity Anomaly (Anomalía gravimétrica): Difference between the observed gravity and the theoretical gravity.
Free-Air Anomaly (Anomalía de aire libre): Difference between the observed gravity and the theoretical gravity corrected for height.
Gravimetric Field (Campo gravimétrico): Vector field of the acceleration of gravity, due to the combined effect of attraction between masses and the Earth's rotation.
Coordinates (Coordenadas): A set of n numbers that designate the position of a point on a plane, surface, or n-dimensional space.
Geodetic Coordinates (Coordenadas geodésicas): Coordinates defined in a geodetic reference system. This term is generally used for ellipsoidal coordinates.
Datum (Datum): Fundamental point serving as a reference for a coordinate system.
Horizontal Datum (Datum horizontal): Ellipsoidal surface used as a basis for referencing geodetic coordinates.
Vertical Datum (Datum vertical): Surface used as a basis for referencing heights.
Ellipsoid (Elipsoide): Geometric solid generated by the rotation of an ellipse around one of its axes.
Reference Ellipsoid (Elipsoide de referencia): Ellipsoid used as the best local or global approximation of the Earth's shape.
Elevation (Elevación): Value measured vertically from the reference Geoid at any point.
Positional Accuracy Standard (Estándar de exactitud posicional): Specifications for the Orders of Positional Accuracy, both horizontal and vertical.
Geoid (Geoide): An equipotential surface (superficie equipotencial) that assumes the seas at rest and extends beneath the continents such that the direction of vertical lines crosses this surface perpendicularly at all points. This is referenced to mean sea level (nivel medio del mar) determined by averaging tide gauge observations over a lunar cycle lasting 18.6 years.
Georeferencing (Georreferenciación): Set of activities or operations aimed at establishing the location of points, sets of points, or geographic information in general, in relation to a specific terrestrial reference system.
Geodetic Latitude or Latitude (Latitud geodésica o latitud): Angle comprised in the line joining the normal to the Ellipsoid at any point and its intersection with the equator's plane, measured on the meridian (meridiano) passing through the point.
Survey (Levantamiento): Set of field and office observations and measurements oriented towards defining geodetic values and/or parameters.
Geodetic Longitude or Longitude (Longitud geodésica o longitud): Angle comprised in the line joining the normal to the Ellipsoid at any point and its intersection with the plane of the Greenwich Meridian (Meridiano de Greenwich), measured on the Equatorial plane.
Meridian (Meridiano): Great circle passing through the north and south poles and dividing the Earth into 360°.
Greenwich Meridian or Reference Meridian (Meridiano de Greenwich o Meridiano de referencia): Terrestrial meridian from which longitudes are measured.
Metadata (Metadatos): Data about data. Information about data that describes in detail its characteristics in terms of content, quality, projection, coordinate system, and distribution method. Prepared under the standard defined, established, and disseminated for this purpose by the competent authority.
Mean Sea Level (Nivel medio del mar): Average level of the sea surface over all stages of the tide.
Normal to the Ellipsoid (Normal al elipsoide): Line perpendicular to the ellipsoidal surface at any location.
Undulation (Ondulación): Algebraic difference between the Geoid and the Ellipsoid at any point.
Geodetic Position (Posición geodésica): Set of Geodetic Coordinates (ellipsoidal), which uniquely define the location of a point with respect to a terrestrial geodetic system.
Cartographic Projection (Proyección cartográfica): Bi-univocal mathematical function between the points of a sphere or Ellipsoid with their corresponding point on a Cartesian plane or sphere.
National Geodetic Network (Red Geodésica Nacional): Set of points located on the ground, within the scope of the national territory, physically established through monuments or physical marks, on which direct and supporting measurements of physical parameters have been made, allowing their interconnection and the joint or separate determination of their Geodetic Position, Height, or associated gravity field, in relation to the considered reference systems.
Semi-Major Axis (Semieje mayor): Half of the major axis of a reference Ellipsoid.
Semi-Minor Axis (Semieje menor): Half of the minor axis of a reference Ellipsoid.
Cartesian Coordinate System (Sistema cartesiano de coordenadas): Reference system, in relation to n mutually perpendicular straight axes. In the context of spatial Coordinates, the value of n is 3, resulting in the Three-Dimensional Cartesian System.
Coordinate System (Sistema de coordenadas): Set of mathematical rules for specifying how the Coordinates of points must be defined.
Ellipsoidal Coordinate System (Sistema de coordenadas elipsoidal): Coordinate System in which the position of a Point is determined by the values of latitude, longitude, and Height, in which an Ellipsoid is associated as the reference for the Coordinates.
Reference System (Sistema de referencia): The set of conventions, values, formulas, and concepts that define the frame from which position values can be determined.
Equipotential Surface (Superficie equipotencial): Surface of constant potential. Also called a level surface.
Coordinate Transformation (Transformación de coordenadas): Calculation process of converting a given position of a point or set of points, in one coordinate reference system to the corresponding position, in another coordinate reference system.
Geodetic Vertex or Point (Vértice geodésico o punto): Any location for which its coordinates have been or will be determined. Synonym for geodetic station or point.
4.2 Structure of the Geodetic Frame One of the fundamental purposes of Geodesy is the precise spatial location of objects that are in, on, or near the Earth's surface, which makes it a basic element that guarantees the referencing of statistical and geographic data and products generated by the Institutions of the State that make up the System. It is the physical representation of the system.
4.3.1 Vertical Reference System The vertical datum or reference level or leveling network is the official one in force for Costa Rica, determined by conventional surveying techniques and based on tide gauge observations carried out between 1940 and 1960 for the determination of the reference level based on mean sea level.
4.3.2 Horizontal Reference System and Frame The official horizontal datum of Costa Rica, CR05, is linked to the International Terrestrial Reference Frame (ITRF2000) of the International Earth Rotation Service (IERS) for the measurement epoch 2005.83, associated with the ellipsoid of the World Geodetic System (WGS84). This datum is materialized through the so-called National Geodetic Network for Horizontal Reference CR05 of First Order and its densification to the Second Order. This system will allow referencing all surveys and cartographic and geodetic activities carried out within the National Territory. (Decreto N° 33797, La Gaceta No. 108 of June 6, 2007).
4.3.3 Gravimetric Reference System The gravimetric reference system of Costa Rica is based on terrestrial gravity values that constitute the basic input for determining the Geoid in Costa Rica.
The Gravimetric Geoid is useful for obtaining orthometric heights through the difference between the ellipsoidal heights provided by the Global Positioning System (GPS) and the geoidal heights.
4.4 Reference System Metadata Description of the spatial and temporal reference system used in the dataset. It is composed of:
Date: Refers to the epoch when the element is generated. This applies to data with scales greater than 1:1000, for example, scales used in topographic surveys and processes resulting from observations from Global Navigation Satellite Systems (GNSS).
Date Type: For the specific case of Costa Rica, it is the creation or field survey date of the element, therefore this option must be selected from the controlled list present in the geographic metadata template.
Other Mention Aspects: This section includes additional information on:
Datum: Refers to the materialization of the reference ellipsoid in a territory to have access to coordinates, latitude (Φ), longitude (λ), and height (h). In the case of Costa Rica, CR05 derived from the network measured in 2005, which materializes the WGS84 ellipsoid with respect to the ITRF2000 at epoch 2005.83.
Reference Ellipsoid (Elipsoide de referencia): An ellipsoid used as a mathematical surface for positional reference in geodetic calculations, for example, WGS84.
ITRF: It is a set of points with their 3-dimensional Cartesian coordinates distributed worldwide that serve as an ideal reference system, as defined by Resolution No. 2 of the IUGG adopted in Vienna, 1991.
Epoch: Refers to the epoch in which a measurement is made that has a direct link with the most current realization of the ITRF, which is necessary to incorporate in order to consider the variation of its position over time due to variations presented in plate tectonics. For example, the epoch for the datum CR05 is equivalent to 2005.83, which corresponds to October 29, 2005; this is calculated as follows:
The number of accumulated days of each month of 2005 up to September is added, plus the 29 days of October; this corresponds to 302 days, which are divided by the total days of the year, i.e., 365, and the rounded result is 0.83.
Code: It is the name of the EPSG Code of the reference projection according to the European Petroleum Survey Group (EPSG). For the case of our country, the following numbering will be used, according to the projection used:
Lambert Norte, EPSG: 5456 Lambert Sur, EPSG: 5457 CRTM05, EPSG: 5367 WGS84, EPSG: 4326 5. Geodetic Technical Specifications 5.1 Cartographic Projection The official projection for cartographic representation is the Transverse Mercator Projection for Costa Rica with the acronym CRTM05, with a central meridian of 84° West, central parallel 0°, north coordinate of origin 0 meters, east coordinate of origin 500,000 meters, projected with a scale factor of 0.9999 valid for the entire country (Decreto N° 33797).
5.2 Planimetric and Altimetric Accuracy To start any geodetic or topographic work, the existing geodetic control of the sector to be worked on must be verified, using satellite or conventional procedures according to economic and technical capacity.
All geodetic or surveying work must use the official state National Geodetic Network of first or second order, in such a way as to guarantee the precision established for each type of work, whether geodesy, surveying, photogrammetry, and others.
5.2.1 Planimetric Accuracy
| Accuracy Order | Tolerable Error | Applications | |
|---|
| *S/C | << 1 cm. | Local deformation, geodynamic, tectonic, volcanological studies, continuous measurement stations, etc. | |
| 1 | < 2 cm. | | |
| < 3 cm. | First Order Geodetic Network | | |
| 2 | < 5 cm. | Second Order Geodetic Network, support for airborne remote sensing sensors as required. | |
| 3 | < 10 cm. | National densification, vertices for topographic support, high-precision engineering works, photogrammetric control points for flights whose scale is up to 1:5,000. Demarcation of international borders, national borders in high-value areas. Support for airborne remote sensing sensors as required. Determination of positions derived from 1:500 scale maps in 90% of cases. | |
| < 20 cm. | Densification for cadastral projects, highways, photogrammetric control points for flights at scales of 1:5,000 to 1:15,000. Maritime-Terrestrial Zone works. Control points at airports and aerodromes. Support for airborne remote sensing sensors as required. Topographic surveys in forested and high-value areas. Determination of positions derived from 1:1,000 scale maps in 90% of cases. | | |
| S/C | < 50 cm. | Photogrammetric support for flights at scales of 1:15,000 to 1:20,000. Support for rectification of satellite images requiring this accuracy. Determination of positions derived from 1:2,500 scale maps in 90% of cases. | |
| S/C | < 1 m. | Photogrammetric support for flights at scales of 1:20,000 to 1:50,000. Support for rectification of satellite images requiring this accuracy. Boundaries of National Parks, Reserves, etc. Determination of positions derived from 1:5,000 scale maps in 90% of cases. | |
| S/C | < 2 m. | Photogrammetric support for flights at scales of 1:50,000 to 1:75,000. Support for rectification of satellite images requiring this accuracy. Determination of positions derived from 1:10,000 scale maps in 90% of cases. | |
| S/C | < 5 m. | Topographic surveys in forested areas, river canyons, and low-value areas. Support for rectification of satellite images requiring this accuracy. Determination of positions derived from 1:25,000 scale maps in 90% of cases. | |
* S/C: Unclassified (Sin Clasificación). This refers to the accuracy order.
The accuracies in orders 1 through 4 refer to accuracies required for the works described for points linked to the geodetic network. Locally, the accuracy should be one order lower or less.
Classifications 1, 2, and 3 refer to techniques using dual-frequency GPS receiver equipment without distance limit, or single-frequency in radials less than 10 km. Also for geodetic works with conventional equipment and techniques in areas smaller than 10 km. The other accuracy orders are achieved with conventional topographic technical equipment.
Orders of less than 1 to 5 meters can be achieved with GPS measurement receivers in code mode applying post-process corrections.
5.2.2 Altimetric Accuracy Note: For all classifications, differential leveling is considered the ideal method, applicable for accuracies also for works less than 10 km. In the third order, trigonometric leveling can be used.
6. Validation of Topographic Points 6.1 Background For different geodetic, topographic, photogrammetric, and other projects, it is necessary to have not only a guarantee of the final product, but also of the control itself prior to any geospatial type project. As part of the above, there is the current and highly accurate Geodetic Network materialized through 33 first-order vertices, vertices of other orders, and continuous measurement stations throughout the country. In addition to the geodetic network, any project that requires position control will need support points which, duly validated, can serve the development of other projects.
6.2 Horizontal Link Each point of the first-order CR05 geodetic network is linked to more than three vertices of the same order. In the second order, they are similarly linked to more than three vertices of first or second order.
Following the previous premise, each point intended to be homologated to the first order must be linked to three vertices of said order. However, even if achieving an accuracy equal to the first order and respecting the network hierarchy, points meeting this condition would be second order. The same applies for the other accuracy orders. The corresponding form for the validation of topographic points is included in greater detail (Anexo 1).
6.3 Relevance of Decreto Ejecutivo Nº33797-MJ-MOPT2 2 Diario Oficial La Gaceta No. 108 of Wednesday, June 6, 2007, pp. 10 and 11.
As of June 2007, through the publication of Decreto Ejecutivo Nº 33797-MJ-MOPT, the country has a new reference system and horizontal datum, as well as the formalization of a new geodetic network, which constitute the foundation of a new era in the generation of geospatial information in Costa Rica.
The articles considered fundamental are cited below:
"Artículo 1°—The CR05 is declared the official horizontal datum for Costa Rica, linked to the International Terrestrial Reference Frame (ITRF2000) of the International Earth Rotation Service (IERS) for the measurement epoch 2005.83, associated with the ellipsoid of the World Geodetic System (WGS84). This datum is materialized through the so-called National Geodetic Network for Horizontal Reference CR05 of First Order and its densification to the Second Order, consisting of a set of geodetic vertices located on the ground, within the scope of the national territory, physically established through permanent monuments, on which direct measurements have been made using the Global Positioning System, establishing their interconnection and the determination of their position, and will allow referencing all surveys and cartographic and geodetic activities carried out in the National Territory.