Ciencia & Futuro
V. 13. No. 3 septiembre-noviembre 2023
ISSN 2306-823X
Recibido: 1 abril 2023/ Aceptado: 27 julio 2023
Validación de la aplicación Mobile Topographer en proyectos mineros y geológicos de la Universidad de Moa
Validation of the Mobile Topographer application in mining and geological projects of the University of Moa
Keron Samuel Emanuel Niles nksamuel@minas.ismm.edu.cu
Walkis Herrera Blanco wherrera@ismm.edu.cu
Luis Alberto Ramírez Meléndez lrmelendez@ismm.edu.cu
Universidad de Moa (Cuba)
Resumen: Se diseñó un procedimiento topográfico para la introducción de la aplicación Mobile Topographer en los proyectos ingenieros mineros y geológicos a partir de su comprobación en el polígono de la red de apoyo de la Universidad de Moa. Se tilizó el método estadístico descriptivo para determinar el error absoluto promedio de la suma de las diferencias entre las coordenadas reales de los puntos y las coordenadas medidas en campo. Para la utilización de la aplicación Mobile Topograher se aplicó la metodología de Gutiérrez (2019). La aplicación Mobile Topographer permite validar los resultados medidos con la aplicación en el sistema nacional Cuba Sur, con un permisible de error de 1.501 m en las coordenadas (x), 1.330 m en las coordenadas (y), 1.015 m en las coordenadas (z).
Palabras Claves: aplicación móvil; geolocalización; red de apoyo; Sistema de Posicionamiento Global; puntos topográficos; topografía
Abstract: A topographic procedure was designed for the introduction of the Mobile Topographer application in mining and geological engineering projects based on its verification in the support network polygon of the University of Moa. The descriptive statistical method was used to determine the average absolute error of the sum of the differences between the real coordinates of the points and the coordinates measured in the field. To use the Mobile Topograher application, the Gutiérrez (2019) methodology was applied. The Mobile Topographer application made it possible to validate the results measured with the application in the Cuba Sur national system, with a permissible error of 1,501 m in the coordinates (x), 1,330 m in the coordinates (y), 1,015 m in the coordinates (z).
Keywords: mobile application; geolocation; support net; Global Positioning System; topographic points; topography
Las nuevas tecnologías han ganado interés y popularidad dentro de la comunidad científica minera. Los dispositivos portátiles, como el GPS (Sistema de Posicionamiento Global), han sido sustituidos por teléfonos inteligentes y tabletas con receptor GPS integrado, de modo que el mapeo de campo se volvió mucho más fácil y más accesible para un público más amplio. Si bien la posibilidad de utilizar dispositivos móviles y aplicaciones dedicadas para el mapeo de campo tiene una tendencia creciente, se les dedica muy poca atención en las secciones de metodología de los trabajos de investigación. En la Universidad de Moa se aplican estas tecnologías en función del dearrollo cientifico y docente.
Mucuta (2016) proyectó un polígono de puntos topográficos que garantiza el desarrollo de las clases prácticas en las asignaturas de Topografía General y Topografía Minera, en la Universidad de Moa, lo que permitió la densificación de la red geodésica planimétrica y altimétrica de apoyo a las tareas docentes, así como la incorporación de estos puntos a la red nacional. A su vez propuso el empleo de las nuevas tecnologías como instrumentos topogeodésicos en la etapa de mediciones de campo, aplicando parámetros técnicos obtenidos en investigaciones anteriores. Este polígono está conformado por un sistema de poligonales de enlace que se unen en dos puntos centrales a determinar con observaciones (GPS).
Si embargo estudiantes y profesores de la Universidad de Moa utilizan aplicaciones para androides sin comprobar la exactitud de las coordenadas medidas en el campo. Estas aplicaciones no se comprueban en una red de apoyo topográfica, que permitan comparar y certificar la confiabilidad de las coordenadas para su uso en las labores mineras.
Mobile Topographer registra coordenadas para ubicar puntos en el terreno; los puntos individuales obtenidos con la aplicación se pueden proyectar en mapas o softwares minero como Surfer; también se pueden proyectar listas de puntos y polígonos definidos, lo que permite al topógrafo o minero identificar contornos, también puede indicar dónde hay oleajes y valles. Dichos datos pueden ser utilizados por un ingeniero para medir el flujo y la trayectoria del agua, lo cual es muy útil en la construcción de estructuras mineras (Yadav & Bhardwaj, 2021; Geremew, Zewdie & Pellikka, 2023).
Urgilez & Delgado (2016), Gutiérrez (2019), Yadav & Bhardwaj (2021) y Godoy et al. (2022) concuerdan que Mobile Topographer es una aplicación innovadora, muy útil para el levantamiento de información en campo (puntos). A partir de la misma, es posible delimitar e identificar zonas y lugares de interés. Además de conocer la posición, también sirve para crear Tracks o conjunto de Waypoints; un Waypoints es una coordenada o un punto sobre la superficie terrestre (de Dios & Cruz, 2021). El margen de error de los GPS incorporados en los Smartphone es igual a un de GPS navegador, la cual es de 5 metros, debido al paso de la señal a través de ionósfera o capas de la atmósfera la cual hace que la misma se desvíe de la línea recta que debe existir entre el satélite y el receptor, alargando en consecuencia el tiempo de viaje de la señal.
En este trabajo se diseña un procedimiento topográfico para la introducción de la aplicación Mobile Topographer en los proyectos ingenieros mineros y geológicos a partir de su comprobación en el polígono de la red de apoyo de la Universidad de Moa.
Materiales y métodos
Se usó el método estadístico descriptivo para determinar el error absoluto promedio de la suma de las diferencias entre las coordenadas reales de los puntos y las coordenadas medidas en campo.
Para la utilización de la aplicación Mobile Topograher se aplicó la metodología de Gutiérrez (2019).
Las mediciones obtenidas sobre los puntos topográficos con la aplicación Mobile Topographer fueron obtenidas en el sistema de coordenadas Universal Transversa de Mercator (UTM) referidas al datum geodésico mundial (WGS84), por lo que fue necesario el uso del programa Surfer para trasforma las coordenadas al sistema cubano.
Descripción general de elementos de la aplicación Mobile Topographer
La figura 1 describe la interfaz de la aplicación Mobile Topographer, además de los pasos a seguir para el correcto uso de cada uno de sus componentes.
Figura 1. Interfaz de la opción Survey (Gutiérrez, 2019).
Ubicación geográfica de la zona experimental
La zona donde se ubican los puntos topográficos del polígono donde se realizaron las mediciones experimentales está ubicado en la Universidad de Moa, municipio Moa, provincia de Holguín, en las coordenadas geográficas Latitud N 20° 39´ 51.04ʺ y Longitud W7 4° 57´ 17.59ʺ.
Validación del procedimiento de trabajo en la red de apoyo universidad Moa
Para la validación del procedimiento a seguir para la red de apoyo se utilizaron las coordenadas que se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1. Coordenadas planas rectangulares de los puntos experimentales
PUNTOS |
Coordenada (x)m |
Coordenada (y)m |
Coordenada (z)m |
PG9 |
695769.131 |
224419.738 |
59.36 |
PG8 |
695852.969 |
224325.557 |
53.414 |
PG4 |
695605.004 |
224405.952 |
62.066 |
GPS2 |
695615.253 |
224458.991 |
65.09 |
PG2 |
695592.526 |
224611.389 |
61.772 |
Trabajos organizativos de las mediciones experimentales
Se tomaron mediciones en cinco puntos topográficos que se encuentran en el terreno de la Universidad de Moa. Este trabajo de campo se llevó a cabo durante 3 semanas, para obtener un porciento de mediciones representativas que además permitiera evaluar la incidencia del clima, número de satélites y hora en la variación de las mediciones. La primera medición del punto PG9 se tomó a las 8:00 am, la segunda medición del punto PG8 se tomó a las 8:20 am, la tercera medición del punto PG4 se tomó a las 8:40 am, la cuarta medición del punto GPS2 se tomó a las 9:00 am y la última medición se tomó a las 9:20 am.
Antes de tomar cada medición se tuvo en cuenta el clima, las condiciones atmosféricas y la cantidad de satélites disponibles.
Se midieron las coordenadas de los cinco puntos topográficos por seis días consecutivos con las tres aplicaciones topográficas (Tablas 2, 3 y 4). Se escogieron las cuatro mediciones de mayor exactitud al compararlas con las coordenadas de la red geodésica nacional que están referenciadas al sistema de coordenadas Cuba Sur.
Tabla 2. Coordenadas medidas con la aplicación Mobile Topographer
Coordenadas planas rectangulares(m) |
Observaciones |
|||
|
x |
Y |
z |
|
PG9 |
695768.346 |
224417.692 |
59.31 |
Sol, 22 satélites disponible |
|
695765.753 |
224418.506 |
58.65 |
Cielo nubloso, viento fuerte. 17 satélites disponibles |
|
695767.391 |
224418.598 |
59.01 |
Poco sol. 20 satélites disponibles |
|
695767.321 |
224417.576 |
60.47 |
Sol. 20 satélites disponibles |
PG8 |
695851.226 |
224323.874 |
51.54 |
Sol, 21 satélites disponibles |
|
695850.036 |
224322.270 |
51.43 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695850.185 |
224323.135 |
53.07 |
Hace sol, 20 satélites disponible |
|
695849.862 |
224323.231 |
52.76 |
Día nublado, viento fuerte. 17 satélites disponibles |
PG4 |
695603.221 |
224404.229 |
62.08 |
Sol, 20 satélites disponibles |
|
695603.639 |
224403.867 |
61.55 |
Sol, 21 satélites disponibles |
|
695603.344 |
224403.865 |
62.76 |
Sol, 22 satélites disponibles |
|
695602.569 |
224404.043 |
60.85 |
Viento,18 satélites disponibles |
GPS2 |
695613.999 |
224455.124 |
65.88 |
Sol 23 satélites disponibles |
|
695613.897 |
224454.823 |
64.23 |
Sol, 22 satélites disponibles |
|
695613.971 |
224455.524 |
63.66 |
Poco aire, 22 satélites disponibles |
|
695614.068 |
224455.625 |
65.22 |
Sol 24 satélites disponibles |
PG2 |
695590.388 |
224609.817 |
60.466 |
Aire, 20 satélites disponibles |
|
695590.486 |
224610.513 |
60.54 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695590.388 |
224609.817 |
61.529 |
Sol, 20 satélites disponibles |
|
695591.432 |
224610.469 |
62.82 |
Sol, 22 satélites disponibles |
Tabla 3. Coordenadas medidas con la aplicación la aplicación UTM Geo Map
Puntos |
Coordenadas planas rectangulares(m) |
Observaciones |
||
|
x |
y |
z |
x |
PG9 |
695766.867 |
224421.656 |
56.32 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695766.750 |
224420.345 |
57.35 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695765.543 |
224416.5240 |
59.94 |
Sol, 18 satélites disponibles |
|
695764.31 |
224417.096 |
57.04 |
Sol, 19 satélites disponibles |
PG8 |
695853.758 |
224322.564 |
50.36 |
Sol, 25 satélites disponibles |
|
695851.465 |
224321.098 |
51.45 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695850.958 |
224323.874 |
52.98 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695849.342 |
224322.557 |
54.34 |
Aire, 15 satélites disponibles |
PG4 |
695601.452 |
224402.345 |
60.88 |
Sol, 21 satélites disponibles |
|
695603.55 |
224403.3453 |
61.45 |
Sol 19 satélites disponibles |
|
695605.695 |
224401.659 |
62.88 |
Sol, 23 satélites disponibles |
|
695603.453 |
224403.342 |
60.33 |
Sol, 23 satélites disponibles |
GPS2 |
695614.342 |
224453.999 |
68.88 |
Sol, 22 satélites disponibles |
|
695613.434 |
224454.747 |
62.07 |
Sol, 23 satélites disponibles |
|
695611.445 |
224454.764 |
63.66 |
Sol, 21 satélites disponibles |
|
695614.434 |
224453.444 |
64.52 |
Sol, 23 satélites disponibles |
PG2 |
695588.474 |
224609.954 |
61.55 |
Aire fuerte,15 satélites disponibles |
|
695590.454 |
224611.444 |
60.94 |
Sol, 23 satélites disponibles |
|
695592.388 |
224609.958 |
61.32 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695593.344 |
224611.439 |
60.52 |
Sol, 20 satélites disponibles |
Tabla 4. Coordenadas medidas con la aplicación Gps Logger
Puntos |
Coordenadas planas rectangulares(m) |
Observaciones |
||
|
x |
y |
z |
|
PG9 |
695767.353 |
224416.343 |
57.66 |
Sol, 20 satélites disponibles |
|
695771.698 |
224416.3523 |
58.45 |
Sol, 20 satélites disponibles |
|
695766.291 |
224421.5944 |
59.01 |
Aire, 18 satélites disponibles |
|
695767.012 |
224417.320 |
61.47 |
Sol, 19 satélites disponibles |
PG8 |
695854.346 |
224320.434 |
52.89 |
Día nubloso, viento fuertes, 17 satélites disponibles |
|
695848.096 |
224322.270 |
51.43 |
Aire, 18 satélites disponibles |
|
695850.435 |
224323.135 |
53.07 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695849.624 |
224322.947 |
52.36 |
Aire, 16 satélites disponibles |
PG4 |
695602.874 |
224403.483 |
61.88 |
Sol, 19 satélites disponibles |
|
695607.943 |
224403.867 |
61.55 |
Sol, 18 satélites disponibles |
|
695603.344 |
224403.249 |
62.76 |
Sol, 20 satélites disponibles |
|
695602.569 |
224404.544 |
60.85 |
Sol, 18 satélites disponibles |
GPS2 |
695616.332 |
224455.124 |
63.88 |
Sol, 22 satélites disponibles |
|
695613.392 |
224454.342 |
64.13 |
Sol, 21satelites disponibles |
|
695614.715 |
224457.212 |
63.44 |
Sol, 21 satélites disponibles |
|
695614.068 |
224454.195 |
64.52 |
Sol, 22 satélites disponibles |
PG2 |
695589.324 |
224609.567 |
60.466 |
Viento, 17 satélites disponibles |
|
695591.343 |
224611.753 |
58. 54 |
Sol, 20 satélites disponibles |
|
695590.926 |
224608.817 |
61.729 |
Sol, 20 satélites disponibles |
|
695591.843 |
224610.469 |
63.92 |
Sol, 20 satélites disponibles |
Análisis de los resultados obtenidos
El análisis de los resultados obtenidos del estudio práctico que se realizó está basado en la aplicación de los conocimientos de la aproximación de errores, teniendo eso en cuenta se puede comparar los valores de las coordenadas obtenidos de la red geodésica nacional y los valores de las coordenadas experimentales extraídos del estudio realizado en la red de apoyo de la Universidad de Moa.
El error asociado con un valor aproximado como el resultado de restar esa aproximación del valor verdadero, valor verdadero = aproximación + error con una observación que tanto esta definición como aquella en la que el signo algebraico del error se invierte y se usa en otra parte en la literatura (Hiderbrand, 1974).
La medición es una parte importante de los cálculos científicos. Los resultados de medición completamente precisos son absolutamente raros. Al medir diferentes parámetros, los errores leves son comunes. Hay diferentes tipos de errores, que provocan diferencias en la medición. Todos los errores se pueden expresar en ecuaciones matemáticas. Al conocer los errores, es posible calcular correctamente y encontrar formas de corregir los errores. Hay principalmente dos tipos de errores: errores absolutos y relativos.
Existen dos maneras de cuantificar el error de la medida:
- Mediante el llamado error absoluto, que corresponde a la diferencia entre el valor
- Mediante el llamado error relativo, que corresponde al cociente entre el error absoluto y el valor real fr.
Se obtienen las siguientes expresiones matemáticas:
eabs
= | fm – fr | erel =
Es importante notar que en las anteriores expresiones el valor real fr es una cantidad desconocida, por lo que el valor exacto del error absoluto y relativo es igualmente desconocido. Afortunadamente, normalmente es posible establecer un límite superior para el error absoluto y el relativo, lo cual soluciona a efectos prácticos conocer la magnitud exacta del error cometido.
El análisis numérico se ocupa de los métodos para encontrar los valores aproximados y los errores absolutos en estos cálculos. El error absoluto indica la magnitud del error, mientras que el error relativo indica la magnitud del error en relación con el valor correcto.
Porcentaje de error (% de error), también conocido como error porcentual, es una medida de cuánto un valor difiere del valor esperado. Puede usarse para determinar qué tan lejos está un valor esperado de otro valor, pero a menudo se usa en el contexto de experimentos científicos.
Este valor se calcula usando la fórmula:
% de
error = x
100
Las tablas 5, 6, 7, 8 y 9 muestran los resultados obtenidos del cálculo de los errores para las coordenadas medidas con las tres aplicaciones en los puntos PG9, PG8, PG4, GPS2 y PG2 respectivamente.
Tabla 5. Resultados obtenidos del cálculo de los errores para las coordenadas medidas en el punto topográfico PG9 con las tres aplicaciones móviles
Aplicación Móvil |
Error absoluto (m) |
Error relativo (m) |
Porcentaje de error (%) |
||||||
x |
y |
z |
x |
y |
z |
x |
y |
z |
|
Mobile Topographer |
0.79 |
1.05 |
0.05 |
0.000001 |
0.000009 |
0.00084232 |
0.000112863 |
0.0009114 |
0.08423181 |
|
1.38 |
1.23 |
0.31 |
0.000005 |
0.000005 |
0.01196092 |
0.000485492 |
0.00054861 |
1.19609164 |
1.74 |
1.14 |
0.35 |
0.000003 |
0.000005 |
0.00589623 |
0.00025007 |
0.00050977 |
0.58962264 |
|
1.81 |
1.16 |
1.11 |
0.000003 |
0.000010 |
0.01869946 |
0.000260196 |
0.00096338 |
1.86994609 |
|
UTM Geo Map |
2.26 |
1.92 |
3.04 |
0.000003 |
0.000009 |
0.05121294 |
0.000325395 |
0.00085465 |
5.1212938 |
2.38 |
0.61 |
2.01 |
0.000003 |
0.000003 |
0.03386119 |
0.000342211 |
0.00027048 |
3.3861186 |
|
3.59 |
3.21 |
0.58 |
0.000005 |
0.000014 |
0.00977089 |
0.000515688 |
0.00143214 |
0.97708895 |
|
4.82 |
2.64 |
2.32 |
0.000007 |
0.000012 |
0.03908356 |
0.000692902 |
0.00117726 |
3.9083558 |
|
GPS Logger |
1.78 |
3.40 |
1.7 |
0.000003 |
0.000015 |
0.02863881 |
0.000255545 |
0.00151279 |
2.8638814 |
2.57 |
3.39 |
0.91 |
0.000004 |
0.000015 |
0.01533019 |
0.000368944 |
0.00150865 |
1.53301887 |
|
2.84 |
1.86 |
0.35 |
0.000004 |
0.000008 |
0.00589623 |
0.000408181 |
0.0008272 |
0.58962264 |
|
2.12 |
2.42 |
2.11 |
0.000003 |
0.000011 |
0.03554582 |
0.000304555 |
0.00107745 |
3.55458221 |
Tabla 6. Resultados obtenidos del cálculo de los errores para las coordenadas medidas en el punto topográfico PG8 con las tres aplicaciones móviles
Aplicación Móvil |
Error absoluto (m) |
Error relativo (m) |
Porcentaje de error (%) |
||||||
x |
y |
z |
x |
y |
z |
x |
y |
z |
|
Mobile Topographer |
1.74 |
1.68 |
1.874 |
0.000003 |
0.000007 |
0.03508443 |
0.000250552 |
0.00074985 |
3.50844348 |
|
1.93 |
1.29 |
1.984 |
0.000004 |
0.000015 |
0.03714382 |
0.000421546 |
0.00146514 |
3.714382 |
1.78 |
1.42 |
0.344 |
0.000004 |
0.000011 |
0.00644026 |
0.000400094 |
0.00107952 |
0.64402591 |
|
1.11 |
1.33 |
0.654 |
0.000004 |
0.000010 |
0.01224398 |
0.000446544 |
0.00103655 |
1.2243981 |
|
UTM Geo Map |
0.79 |
2.99 |
3.054 |
0.000001 |
0.000013 |
0.05717602 |
0.000113386 |
0.00133422 |
5.71760213 |
|
1.50 |
4.46 |
1.964 |
0.000002 |
0.000020 |
0.03676939 |
0.000216138 |
0.00198774 |
3.67693863 |
2.01 |
1.68 |
0.434 |
0.000003 |
0.000008 |
0.00812521 |
0.000288998 |
0.00075025 |
0.81252106 |
|
3.63 |
3.00 |
0.926 |
0.000005 |
0.000013 |
0.01733628 |
0.000521231 |
0.00133734 |
1.73362789 |
|
GPS Logger |
1.38 |
5.12 |
0.524 |
0.000002 |
0.000023 |
0.00981016 |
0.000197887 |
0.00228333 |
0.98101621 |
|
4.87 |
3.29 |
1.984 |
0.000007 |
0.000015 |
0.03714382 |
0.000700292 |
0.00146515 |
3.714382 |
2.53 |
2.42 |
0.344 |
0.000004 |
0.000011 |
0.00644026 |
0.000364157 |
0.0010795 |
0.64402591 |
|
3.35 |
2.61 |
1.054 |
0.000005 |
0.000012 |
0.01973265 |
0.000480705 |
0.0011634 |
1.97326544 |
Tabla 7. Resultados obtenidos del cálculo de los errores para las coordenadas medidas en el punto topográfico PG4 con las tres aplicaciones móviles
Aplicación móvil |
Error absoluto (m) |
Error relativo(m) |
Porcentaje de error (%) |
||||||
x |
y |
z |
x |
y |
z |
x |
y |
z |
|
Mobile Topographer |
1.78 |
1.72 |
0.014 |
0.000003 |
0.000008 |
0.00022557 |
0.000256312 |
0.00076751 |
0.02255663 |
|
1.36 |
1.08 |
0.516 |
0.000002 |
0.000009 |
0.00831373 |
0.000196181 |
0.00092901 |
0.83137305 |
1.66 |
1.09 |
0.694 |
0.000002 |
0.000009 |
0.01118165 |
0.000238605 |
0.00092961 |
1.11816453 |
|
1.44 |
1.91 |
1.216 |
0.000004 |
0.000009 |
0.01959205 |
0.000350065 |
0.0008506 |
1.95920472 |
|
UTM Geo Map |
3.55 |
3.61 |
1.186 |
0.000005 |
0.000016 |
0.01910869 |
0.000510635 |
0.00160735 |
1.91086907 |
|
1.45 |
2.61 |
0.616 |
0.000002 |
0.000012 |
0.00992492 |
0.000209027 |
0.0011616 |
0.99249186 |
0.69 |
4.29 |
0.814 |
0.000001 |
0.000019 |
0.01311507 |
9.9338E-05 |
0.00191305 |
1.31150711 |
|
1.55 |
2.61 |
1.736 |
0.000002 |
0.000012 |
0.02797023 |
0.000222971 |
0.00116307 |
2.79702252 |
|
GPS Logger |
2.13 |
2.47 |
0.186 |
0.000003 |
0.000011 |
0.00299681 |
0.000306208 |
0.00109993 |
0.29968098 |
|
2.94 |
2.08 |
0.516 |
0.000004 |
0.000009 |
0.00831373 |
0.00042251 |
0.00092903 |
0.83137305 |
1.66 |
2.70 |
0.694 |
0.000002 |
0.000012 |
0.01118165 |
0.000238641 |
0.00120451 |
1.11816453 |
|
2.43 |
1.41 |
1.216 |
0.000004 |
0.000006 |
0.01959205 |
0.000350055 |
0.00062735 |
1.95920472 |
Tabla 8. Resultados obtenidos del cálculo de los errores para las coordenadas medidas en el punto topográfico GPS2 con las tres aplicaciones móviles
Aplicación móvil |
Error absoluto (m) |
Error relativo (m) |
Porcentaje de error (%) |
||||||
x |
y |
z |
x |
y |
z |
x |
y |
z |
|
Mobile Topographer |
1.25 |
1.87 |
0.79 |
0.000002 |
0.000017 |
0.01213704 |
0.000180338 |
0.0017227 |
1.2137041 |
1.36 |
1.17 |
0.86 |
0.000002 |
0.000019 |
0.01321248 |
0.000194949 |
0.00185692 |
1.3212475 |
|
1.28 |
1.47 |
1.43 |
0.000002 |
0.000015 |
0.02196958 |
0.000184297 |
0.00154456 |
2.19695806 |
|
1.19 |
1.37 |
0.13 |
0.000002 |
0.000015 |
0.00199723 |
0.000170367 |
0.0014995 |
0.19972346 |
|
UTM Geo Map |
0.91 |
4.99 |
3.79 |
0.000001 |
0.000022 |
0.05822707 |
0.000130963 |
0.00222401 |
5.82270702 |
1.82 |
4.24 |
3.02 |
0.000003 |
0.000019 |
0.0463973 |
0.000261495 |
0.00189077 |
4.63972961 |
|
3.81 |
4.23 |
1.43 |
0.000005 |
0.000019 |
0.02196958 |
0.000547429 |
0.00188319 |
2.19695806 |
|
0.82 |
5.55 |
0.57 |
0.000001 |
0.000025 |
0.00875711 |
0.000117737 |
0.00247128 |
0.87571055 |
|
GPS Logger |
1.08 |
3.87 |
1.21 |
0.000002 |
0.000017 |
0.01858965 |
0.000155114 |
0.00172268 |
1.85896451 |
|
1.86 |
4.65 |
0.96 |
0.000003 |
0.000021 |
0.01474881 |
0.000267533 |
0.0020712 |
1.47488093 |
0.54 |
1.78 |
1.65 |
0.000001 |
0.000008 |
0.02534952 |
7.73416E-05 |
0.00079244 |
2.53495161 |
|
1.19 |
4.80 |
0.57 |
0.000002 |
0.000021 |
0.00875711 |
0.000170353 |
0.00213656 |
0.87571055 |
Tabla 9. Resultados obtenidos del cálculo de los errores para las coordenadas medidas en el punto topográfico PG2 con las tres aplicaciones móviles
Aplicación móvil |
Error absoluto (m) |
Error relativo (m) |
Porcentaje de error (%) |
||||||
X |
Y |
Z |
X |
Y |
Z |
X |
Y |
Z |
|
Mobile Topographer |
1.14 |
1.57 |
1.306 |
0.000003 |
0.000007 |
0.02114227 |
0.000307296 |
0.0006995 |
2.11422651 |
|
1.04 |
0.88 |
1.232 |
0.000003 |
0.000004 |
0.01994431 |
0.000293326 |
0.00038991 |
1.99443113 |
1.14 |
1.57 |
0.243 |
0.000003 |
0.000007 |
0.00393382 |
0.000307296 |
0.0006995 |
0.39338211 |
|
1.09 |
0.92 |
1.048 |
0.000002 |
0.000004 |
0.01696562 |
0.000157345 |
0.00040919 |
1.69656155 |
|
UTM Geo Map |
4.05 |
1.43 |
0.222 |
0.000006 |
0.000006 |
0.00359386 |
0.000582525 |
0.00063853 |
0.35938613 |
|
2.07 |
0.06 |
0.832 |
0.000003 |
0.000000 |
0.01346889 |
0.000297876 |
2.4576E-05 |
1.34688856 |
0.14 |
1.43 |
0.452 |
0.000000 |
0.000006 |
0.00731723 |
1.98392E-05 |
0.0006371 |
0.73172311 |
|
0.82 |
0.05 |
1.252 |
0.000001 |
0.000000 |
0.02026808 |
0.000117598 |
2.2261E-05 |
2.02680826 |
|
GPS Logger |
3.20 |
1.82 |
1.306 |
0.000005 |
0.000008 |
0.02114227 |
0.000460327 |
0.00081082 |
2.11422651 |
|
1.18 |
0.36 |
3.232 |
0.000002 |
0.000002 |
0.05232144 |
0.000170071 |
0.00016215 |
5.23214401 |
1.60 |
2.57 |
0.043 |
0.000002 |
0.000011 |
0.00069611 |
0.00023002 |
0.00114473 |
0.06961083 |
|
0.68 |
0.92 |
2.148 |
0.000001 |
0.000004 |
0.03477304 |
9.81897E-05 |
0.0004092 |
3.47730363 |
Después de evaluar los valores medidos, se observó que cuando el clima estaba nublado y con viento, el error absoluto aumentaba, lo que provocaba una reducción en la cantidad de satélites disponibles para la aplicación. Sin embargo, cuando las condiciones climáticas eran más deseables, hubo un aumento definitivo en el número de satélites disponibles, lo que mejoró la precisión de las mediciones que se tomaban, lo que dio como resultado un error absoluto más bajo.
Entre las tres aplicaciones utilizadas, se observó que, en general, Mobile Topographer tenía más satélites disponibles para realizar el trabajo de campo, incluso cuando las condiciones climáticas no eran perfectas. Indicando así la superioridad que tiene el topógrafo móvil en comparación con las demás aplicaciones que se utilizan en este estudio.
El error absoluto medio (MAE) mide la distancia entre los valores predichos y los valores observados, se realizaron por los pasos de la formula.
1) MAE suma el valor absoluto del residual
2) Divide por el número de observaciones
Cuanto más cerca esté MAE de 0, más preciso será el modelo. Pero MAE se devuelve en la misma escala que el objetivo para el que está prediciendo y, por lo tanto, no existe una regla general para determinar qué es un buen puntaje. Lo bueno que es su puntaje solo se puede evaluar dentro de su conjunto de datos (Allwright, 2022).
Se calculó el error absoluto medio en Software EXCEL de todas las coordenadas que se midieron en cada aplicación móvil para analizar la precisión de la medición (Figura 2).
Figura 2. Resultados del cálculo del error absoluto medio de Mobile Topographer en cada punto topográfico.
Tabla 10. Resultados obtenidos del cálculo del error absoluto medio de las tres aplicaciones móviles topográficas
Aplicación |
Error absoluto y medio |
||
x |
y |
z |
|
Móvil Topographer |
1.501 |
1.330 |
1.013 |
UTM Geo Map |
2.133 |
2.7803 |
1.5124 |
GPS Logger |
2.0965 |
2.697 |
1.9005 |
Los valores representados en la figura 3 representan el error absoluto promedio de la suma de las diferencias entre las coordenadas reales de los puntos y las coordenadas medidas en campo con las tres aplicaciones, aunque existe diferencias en las tres aplicaciones los valores que más se aproximan a las coordenadas reales del punto se midieron con la aplicación Mobile Topographer.
Figura 3. Resultados obtenidos del cálculo del error absoluto medio de Mobile Topographer.
Se realizó un análisis de las aplicaciones para androides de topografía. Se determinó que la aplicación Mobile Topographer es la idónea para el diseño de un procedimiento topográfico en los proyectos ingenieros mineros y geológicos.
La aplicación Mobile Topographer permitió validar los resultados medidos con la aplicación en el sistema nacional Cuba Sur, con un permisible de error de 1.501 m en las coordenadas (x), 1.330m en las coordenadas (y), 1.015m en las coordenadas (z).
Se valida la aplicación Mobile Topographer en los proyectos ingenieros mineros y geológicos a partir de su comprobación en el polígono de la red de apoyo de la Universidad de Moa.
Allwright, S. (2022). What is a good MAE score? (simply explained). Stephen Allwright. https://stephenallwright-com.translate.goog/good-mae-score.
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Gutiérrez, A. (2019). Manual Mobile Topographer Pro. www.scribd.com.
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