UNAVCO [1] era un consorcio universitario sin fines de lucro que facilitaba la investigación y la educación en geología utilizando la geodesia .
La UNAVCO fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio ( NASA ) y el Servicio Geológico de los Estados Unidos ( USGS ) para apoyar la investigación geológica . Operó la Instalación Geodética para el Avance de las Geociencias (Instalación GAGE) de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. La UNAVCO tenía 120 organizaciones académicas estadounidenses como miembros y apoyaba a más de 110 organizaciones a nivel mundial como miembros asociados.
El 1 de enero de 2023, UNAVCO se fusionó con Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS) para formar el Consorcio EarthScope. [2]
La instalación GAGE de la UNAVCO, como centro mundial de datos , proporcionó acceso a datos científicos para cuantificar los movimientos de rocas, hielo y agua en la superficie de la Tierra o cerca de ella. Los datos de imágenes geodésicas se recopilan mediante varios sensores desplegados en satélites, aeronaves y en tierra para proporcionar modelos de terreno de alta resolución y mediciones de deformación . Los datos recopilados de instrumentos de perforación sísmica y de deformación se utilizan para medir la deformación en la superficie de la Tierra o cerca de ella, así como para medir las propiedades físicas de la roca en las proximidades de las instalaciones. En muchos de los sitios de medición geodésica, también se recopilan datos meteorológicos para ayudar con el procesamiento de los datos geodésicos. La UNAVCO archivó y distribuyó datos del Observatorio de Límites de Placas del programa EarthScope , que más tarde se convirtió en parte de la Red de las Américas (NOTA) .
La instalación GAGE de UNAVCO gestionó un conjunto comunitario de sistemas receptores GPS / GNSS portátiles de alta precisión utilizados para una variedad de aplicaciones de investigación.
Las instalaciones GAGE de la UNAVCO cuentan con un conjunto de instrumentos de escaneo láser terrestre (TLS) para apoyar a los investigadores de las ciencias de la Tierra. La tecnología TLS se basa en lidar (Light Detection And Ranging) y a veces se la denomina lidar terrestre o lidar de trípode. Se trata de un sistema de obtención de imágenes activo mediante el cual el escáner emite pulsos láser y se registran el tiempo y la intensidad de los pulsos de retorno, reflejados por la superficie u objeto que se escanea. El tiempo de ida y vuelta de los pulsos permite tomar millones o miles de millones de puntos, a partir de los cuales se genera una "nube de puntos" en 3D para mapear con precisión la superficie u objeto escaneado.
La capacidad principal de TLS es la generación de mapas e imágenes 3D de alta resolución de superficies y objetos en escalas de metros a kilómetros con precisión de centímetros a subcentímetros. Las mediciones repetidas de TLS permiten obtener imágenes y medir cambios a lo largo del tiempo y con un nivel de detalle sin precedentes, lo que hace que TLS sea aún más valioso para las investigaciones científicas transformadoras.
Las aplicaciones geológicas incluyen el mapeo detallado de escarpes de fallas, afloramientos geológicos, rugosidad de la superficie de las fallas, polígonos de escarcha, lagos de lava , diques , fisuras , glaciares , diaclasas de columnas y drenajes de laderas. La realización de estudios TLS adicionales puede ser útil para la obtención de imágenes y medición de cambios en la superficie a lo largo del tiempo debido, por ejemplo, a:
La incorporación de mediciones GNSS/GPS permite georreferenciar con precisión los datos TLS en un marco de referencia absoluto . La incorporación de la fotografía digital puede utilizarse para crear imágenes 3D fotorrealistas.
La instalación GAGE de la UNAVCO proporcionó apoyo geodésico a los investigadores financiados por la NSF-OPP (Oficina de Programas Polares de la Fundación Nacional de Ciencias) que trabajaban en el Ártico y la Antártida . Se pudieron proporcionar receptores GPS de calidad topográfica, escáneres láser terrestres y sistemas de energía y comunicaciones de apoyo para la recopilación continua de datos y la realización de campañas topográficas. También se proporcionaron servicios de operación y mantenimiento para la recopilación de datos a largo plazo, con distribución de datos en línea desde el archivo comunitario de la UNAVCO.
La instalación GAGE de UNAVCO proporcionó apoyo de infraestructura global a la NASA/JPL para operar una colección de estaciones GNSS/GPS permanentes distribuidas globalmente denominadas Red Global GNSS de la NASA (GGN), que forma parte de la red del Servicio Internacional GNSS (IGS). [3] [4]
UNAVCO operaba el Observatorio de Límites de Placas (PBO), el componente geodésico del programa EarthScope financiado por la Fundación Nacional de Ciencias. El PBO constaba de varios componentes de observatorio importantes: una red de más de 1100 estaciones de Sistema de Posicionamiento Global (GPS) permanentes y en funcionamiento continuo, muchas de las cuales proporcionaban datos a gran velocidad y en tiempo real, 78 sismómetros de pozo, 74 extensómetros de pozo, 28 medidores de inclinación de pozos poco profundos y seis extensómetros láser de línea de base larga.
La UNAVCO operaba la Red de Observación GNSS/GPS del Caribe en Operación Continua (COCONet) , que constaba de 50 estaciones meteorológicas/GPS planificadas en operación continua integradas con 65 estaciones GPS existentes operadas por organizaciones asociadas. COCONet proporciona datos meteorológicos y GPS en formato abierto para estas estaciones para uso de científicos, agencias gubernamentales, educadores, estudiantes y el sector privado.
La UNAVCO se organizó en tres programas, que se centraron en:
El programa de Infraestructura Geodética (GI) integró toda la infraestructura geodética y las capacidades de adquisición de datos para redes de observación en funcionamiento continuo y despliegues a corto plazo. Las actividades apoyadas incluyeron el desarrollo y prueba, ingeniería de sistemas avanzados, la construcción, operación y mantenimiento de redes de instrumentos geodésicos permanentes en todo el mundo. Los principales proyectos apoyados por el programa GI incluyeron el Observatorio del Límite de Placas (PBO) de 1.112 estaciones, las redes polares en Groenlandia y la Antártida ( GNET y ANET , conocidas juntas como POLENET ), COCONet que abarca el límite de placas del Caribe, el multidisciplinario AfricaArray y varias otras redes geodésicas de observación continua más pequeñas.
El programa de Servicios de Datos Geodésicos (GDS) prestó servicios para la administración a largo plazo de conjuntos de datos. Estos servicios organizaron, gestionaron y archivaron datos y desarrollaron herramientas para el acceso a los datos y su interpretación. Se proporcionaron servicios para datos GNSS/GPS, datos de imágenes, datos sísmicos y de deformación, y datos meteorológicos. El Archivo de Datos de la UNAVCO incluía más de 2.300 estaciones GNSS/GPS continuas.
El programa de Educación y Participación Comunitaria brindó servicios para comunicar los resultados científicos de la comunidad geodésica, fomentar la educación y hacer crecer el desarrollo de la fuerza laboral y las asociaciones internacionales. Se hizo especial hincapié en brindar capacitación, desarrollar materiales educativos y facilitar cursos técnicos breves para científicos que estudian geodesia. El programa también apoyó la educación formal (desde jardín de infantes hasta 12.º grado) y la divulgación pública informal a través de talleres, materiales educativos para estudiantes de secundaria y cursos de nivel universitario, exhibiciones en museos e interacciones en las redes sociales.
UNAVCO apoyó el desarrollo de la fuerza laboral en geociencias a través de programas de pasantías de pregrado, tutorías para estudiantes de posgrado y recursos en línea. Esto incluyó el programa de pasantías de Experiencia de investigación en ciencias de la Tierra sólida para estudiantes (RESESS, por sus siglas en inglés). RESESS fue un programa de pasantías de verano dedicado a aumentar la diversidad de estudiantes que ingresan a las geociencias. [5]
Los miembros de la UNAVCO eran instituciones educativas o sin fines de lucro constituidas en los Estados Unidos (EE. UU.) o sus territorios y comprometidas con la investigación académica que implicaba la aplicación de la geodesia de alta precisión a las ciencias de la Tierra o campos relacionados. La membresía asociada estaba disponible para organizaciones que no fueran instituciones educativas de los EE. UU., siempre que esas organizaciones compartieran la misión de la UNAVCO y cumplieran con los requisitos para ser miembros.
Una junta directiva se encargó de supervisar y gobernar la UNAVCO y fue elegida por representantes designados de las instituciones miembros de la UNAVCO. Los comités asesores de cada uno de los tres programas orientaron el enfoque de los mismos.
Las observaciones geodésicas basadas en el espacio han permitido medir los movimientos de la superficie y la corteza de la Tierra en muchas escalas diferentes, lo que ha llevado a descubrimientos en la deformación continental, los procesos de límites de placas, el ciclo de los terremotos, el almacenamiento de agua subterránea continental y la carga hidrológica.
Las placas tectónicas de la Tierra se encuentran en continuo movimiento, aunque a un ritmo tan lento que, incluso con los instrumentos de mayor precisión, se necesitan meses o años de observaciones para medirlas. La aparición de técnicas geodésicas basadas en el espacio mejoró la capacidad de medir el movimiento de las placas tectónicas y de establecer marcos de referencia terrestres y celestes estables necesarios para mejorar la precisión. La investigación geodésica asociada con terremotos, volcanes y deslizamientos de tierra tiene como objetivo proporcionar alertas tempranas y mitigar futuros eventos de riesgo.
En la actualidad, el hielo cubre aproximadamente el 10% de la superficie terrestre de la Tierra, y la mayor parte de la masa de hielo se encuentra en las capas de hielo continentales de Groenlandia y la Antártida . El diseño y la realización de experimentos geodésicos que permitan a los investigadores mejorar la comprensión de la dinámica del hielo permite realizar predicciones más sólidas (a través de modelos numéricos) de la respuesta de los glaciares a los cambios climáticos. [6] [7] [8]
Debido a que es sensible a la redistribución de masas y a las mediciones precisas de distancia, la geodesia contribuye a la investigación sobre cuestiones relacionadas con el agua y el medio ambiente. Las observaciones geodésicas permiten a los investigadores seguir el movimiento del agua dentro del sistema de la Tierra a escala global y caracterizar los cambios en el almacenamiento de agua subterránea terrestre a una variedad de escalas, que van desde cambios a escala continental en el almacenamiento de agua utilizando misiones espaciales de gravedad, hasta cambios regionales y locales utilizando INSAR , GNSS, nivelación y mediciones de gravedad relativa de la deformación de la superficie que acompañan la compactación del sistema acuífero. [9] [10] [11]
La geodesia espacial utiliza señales electromagnéticas que se propagan a través de la atmósfera y proporcionan información sobre la temperatura troposférica y el vapor de agua, así como sobre la densidad electrónica ionosférica. [12] [13]