VEMOS: Velocity model for SIRGAS

The GNSS data processing requires the reference station positions in the same reference frame and at the same observation epoch as the satellite orbits. The weekly station positions of the SIRGAS Continuously Operating Stations (SIRGAS-CON network) satisfy these requirements and therefore, it is highly recommended to use SIRGAS-CON stations with their weekly positions as reference points for precise GNSS positioning in the SIRGAS region. If the reference points in a GNSS positioning are not continuously operating SIRGAS-CON stations (i.e. their weekly positions are not available), it is necessary to translate the reference coordinates to the observation epoch applying the so-called velocities. It is desirable that the velocities of reference stations be derived from iterative GNSS measurements covering a minimum time span of two years. If this is not possible, and the velocities of the reference stations are unknown, they may be derived from a velocity or deformation model. Based on the SIRGAS reference frame solutions, a velocity model for SIRGAS, called VEMOS, is regularly updated. It should be noted that the VEMOS releases represent mean yearly horizontal surface displacements for the actual covered periods only. Co-seismic effects (jumps) must be considered in addition. The VEMOS models released so far are:

VEMOS2003

The first VEMOS model was released in 2003 and is based on the position differences between the SIRGAS95 and SIRGAS2000 frames, 48 velocities derived from the multi-year solution DGF01P01 and 231 velocities from several geodynamic projects based on episodic GPS campaigns. The different data sets were transformed to a common kinematic datum by deriving the rotation vector of the South American plate from the SIRGAS-CON station motions located in the rigid eastern part of South America and reducing these plate motions from all the data sets. The resulting residual motions were modelled to represent a continuous deformation field applying two different strategies: the finite element method (FEM) and a geodetic least squares collocation approach (LSC) with empirically determined covariance functions. The comparison of both methods shows an agreement in the mm/a level. VEMOS2003 covers the South American area between the latitudes 45° S and 12° N. More details in:

Drewes H., Heidbach O. (2005). Deformation of the South American crust estimated from finite element and collocation methods. In: Sansò F. (Ed.) A Window on the Future of Geodesy, IAG Symposia 128: 544-549, Springer, doi: 10.1007/3-540-27432-4_92.

VEMOS2009

The second VEMOS model was released in 2009. It considers 496 station velocities; 95 of them corresponding to the SIRGAS multi-year solution SIR09P01 and the others derived from repetitive GPS campaigns. It covers the area between the latitudes 56° S and 20° N and the time span from January 2, 2000 to June 30, 2009. The continuous surface velocity field was derived applying the finite element method (FEM) and a least square collocation (LSC) with empirically determined covariance functions. The main advantages of VEMOS2009 with respect to VEMOS2003 are the increased number of input velocities, the better quality of measurements (due to an increase of continuously operating GNSS stations), and the extension of the velocity field to the Caribbean and the southern part of Chile and Argentina. The mean precision of VEMOS2009 is about 1.5 mm/a. Further details in:

Drewes H., Heidbach O. (2012). The 2009 Horizontal Velocity Field for South America and the Caribbean. In: Kenyon S., M.C. Pacino, U. Marti (Eds.), “Geodesy for Planet Earth”, IAG Symposia, 136: 657-664, doi: 10.1007/978-3-642-20338-1_81.

VEMOS2015

The SIRGAS Velocity Model (VEMOS2015) was inferred from GNSS (GPS+GLONASS) measurements gained after the strong earthquakes occurred in 2010 in Chile and Mexico. It is based exclusively on the multi-year solution SIR15P01, which comprises 456 continuously operating GNSS stations covering a five years period from March 14, 2010 to April 11, 2015. VEMOS2015 covers the region from 55°S, 110°W to 32°N, 35°W with a spatial resolution of 1° x 1°. The average prediction uncertainty is ±0.6 mm/a in the north-south direction and ±1.2 mm/a in the east-west direction. The maximum is ±9 mm/a in the Maule deformation zone (Chile) while the minimum values of about ±0.1 mm/a occur in the stable eastern part of the South American plate. VEMOS2015 is available at https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.863132. When using VEMOS2015, please always quote the following citation:

Sánchez L., Drewes H. (2016): VEMOS2015: Velocity and deformation model for Latin America and the Caribbean, doi: 10.1594/PANGAEA.863131, supplement to:

Sánchez L. Drewes H. (2016): Crustal deformation and surface kinematics after the 2010 earthquakes in Latin America. Journal of Geodynamics, doi: 10.1016/j.jog.2016.06.005.

VEMOS2015 is only valid for the period from March 2010 to April 2015. For the translation of station positions before the 2010 earthquake, the model VEMOS2009 may be more appropriate, in particular, for Chile and the western part of Argentina.

VEMOS2017

VEMOS2017 was derived from pointwise station velocities inferred at 515 geodetic sites from January 1, 2014 to January 28, 2017 using a geodetic least-squares collocation approach with empirically determined covariance functions. VEMOS2017 describes the present-day deformation in Latin America and the Caribbean and continues the surface-kinematics model represented by VEMOS2015, which is valid from March 14, 2010 to April 11, 2015. VEMOS2017 covers the region from 120°W, 55°S to 35°W, 32°N with a spatial resolution of 1° x 1°. The average uncertainty of VEMOS2017 is assessed to be ±1.0 mm/a in the north-south direction and ±1.7 mm/a in the east-west direction. The maximum uncertainty values (up to ±15 mm/a) occur at the zones affected by recent strong earthquakes (in the Maule area, the northern part of Chile, Ecuador and Costa Rica). The best uncertainty values (about ±0.1 mm/a) result in the stable eastern part of the South American plate. When using VEMOS2017, please always quote the following citation:

Drewes H. and Sánchez L. (2020): Velocity model for SIRGAS 2017: VEMOS2017, doi: 10.1594/PANGAEA.912350, Technische Universitaet Muenchen, Deutsches Geodaetisches Forschungsinstitut (DGFI-TUM), IGS RNAAC SIRGAS, supplement to:

Sánchez L., Drewes H. (2020): Geodetic monitoring of the variable surface deformation in Latin America. International Association of Geodesy Symposia Series, Vol 152, doi: 10.1007/1345_2020_91.

Left: VEMOS2009 ( Drewes H., Heidbach O., 2012); Center: VEMOS2015 (Sánchez L., Drewes H., 2016); Right: VEMOS2017 (Drewes H., Sánchez L., 2017)

Use of velocities in the processing of GNSS data

The GNSS data processing requires the reference station positions in the same reference frame and at the same epoch as the satellite orbits. The weekly station positions of the SIRGAS Continuously Operating Stations (SIRGAS-CON network) satisfy these requirements and therefore, it is highly recommended to use SIRGAS-CON stations and their weekly coordinates as reference points for precise GNSS positioning in the SIRGAS Region. If the reference points in a given GNSS surveying are not SIRGAS-CON stations, the following is needed:

1. Transformation of the station reference positions to the same reference frame, in which the satellite orbits are given. For instance, at present, the SIRGAS95 coordinates shall be transformed from the ITRF94 to the ITRF2014 (IGb14). In the same manner, the SIRGAS2000 coordinates have to be transformed from ITRF2000 to ITRF2014 (IGb14) (see transformation parameters between different ITRFs).

2. Reduction of the reference positions from the realization epoch to the observation epoch; i.e. the coordinates referred to SIRGAS95 shall be reduced from 1995.4 to that day, at the GNSS positioning was performed, for instance, 2018.0. Similarly, the SIRGAS2000 associated coordinates must be reduced from 2000.4 to 2018.0. This reduction is carried out through:

X (t) = X (t₀) + (t – t₀) * Vx ; Y (t) = Y (t₀) + (t – t₀) * Vy ; Z (t) = Z (t₀) + (t – t₀) * Vz

being X(t), Y(t), Z(t) the station positions at the desired epoch, X(t₀), Y(t₀), Z(t₀) the reference coordinates, (t – t₀) the time interval between the reference epoch and the observation epoch, and Vx, Vy, Vz the velocities of the reference stations.

3. It is desirable that the velocities of reference stations are derived from iterative GNSS measurements covering a minimum time span of two years. If this is not possible, and the velocities of the reference stations are unknown, Vx, Vy, Vz can be inferred from the VEMOS model.

4. Once the reference station positions are related to the observation epoch, the positions of the new GNSS points can be determined.

5. The coordinates of the new points shall be reduced to the reference epoch (see item 2).

6. Finally, the new coordinates must be transformed into the official reference frame, i.e. SIRGAS95 (ITRF94), SIRGAS2000 (ITRF2000), etc. Velocities applied for reducing the new station positions to the reference epoch shall be stored together with those positions. GNSS points including VEMOS velocities should not be classified as reference stations.

More details in: Procesamiento de información GPS con relación a marcos de referencia de épocas diferentes (H. Drewes).

It should keep in mind that co-seismic effects (jumps) affecting station positions must be considered in additional analyses

VEMOS: Modelo de velocidade para SIRGAS

O processamento preciso de dados GNSS requer que as coordenadas das estações de referência sejam reduzidas para a época do levantamento e que estejam associadas ao mesmo sistema de referência das órbitas dos satélites. As coordenadas semanais das estações de monitoramento contínuo do SIRGAS (SIRGAS-CON) satisfazem estas duas condições e, como consequência, se recomenda utilizar estes pontos (com suas coordenadas semanais) como estações de referência nos levantamentos GNSS na região SIRGAS. Se a estação de referência de um levantamento não pertence à rede SIRGAS-CON (suas coordenadas semanais não estão disponíveis), é necessário reduzir as coordenadas de referência para a época da observação utilizando as denominadas velocidades. Se espera que estas velocidades sejam obtidas de levantamentos GNSS contínuos ou repetitivos que cubram um período mínimo de dois anos. Se isto não for possível, as velocidades podem ser extraídas de um modelo de velocidades ou deformações. Baseado nas soluções do sistema de referência do SIRGAS, um modelo de velocidade para o SIRGAS, chamado de VEMOS, é continuamente atualizado. Deve ser destacado que as versões do VEMOS representam médias anuais dos movimentos horizontais da superfície, abrangendo apenas um determinado período. Efeitos co-sísmicos (saltos) devem ser adicionalmente considerados. Os modelos VEMOS lançados até agora são:

VEMOS2003

O primeiro modelo VEMOS foi lançado em 2003, o qual foi produzido a partir da diferença entre a posição das estações utilizadas nas realizações SIRGAS95 e SIRGAS2000, 48 velocidades derivadas da solução multianual (DGF01P01) e 231 velocidades obtidas de rastreios com GPS de projetos de geodinâmica. Os conjuntos de dados heterogêneos foram transformados para um datum cinemático comum por meio da obtenção do vetor de rotação da placa Sulamericana, derivada dos movimentos das estações da rede SIRGAS-CON localizadas na parte oriental rígida e reduzindo estes movimentos da placa a partir de todos os conjuntos de dados. Os movimentos residuais resultantes foram modelados para representar um campo de velocidade contínuo aplicando duas estratégias diferentes: método do elemento finito (FEM – Finite Element Method) e colocação por mínimos quadrados (LSC – Least Squares Collocation). A comparação entre os dois métodos monstra uma consistência da ordem do mm/ano. A área de abrangência do VEMOS2003 cobre a América do Sul entre as latitudes 45° S e 12° N. Mais detalhes em:

Drewes H., Heidbach O. (2005). Deformation of the South American crust estimated from finite element and collocation methods. In: Sansò F. (Ed.) A Window on the Future of Geodesy, IAG Symposia 128: 544-549, Springer, doi: 10.1007/3-540-27432-4_92.

VEMOS2009

O segundo modelo VEMOS foi lançado em 2009. Ele considera velocidades de 496 estações, sendo 95 delas correspondendo à solução multianual do SIRGAS (SIR09P01) e as outras derivadas de repetidas campanhas de rastreio com GPS por tempo determinado. A área de cobertura deste modelo varia de 56° S a 20° N e o período, de 2 de janeiro de 2000 a 30 de junho de 2009. O campo de velocidade da superfície foi obtido aplicando o método do elemento finito (FEM – Finite Element Method) e colocação por mínimos quadrados (LSC – Least Squares Collocation) com funções de covariância empiricamente determinadas. As principais vantagens do VEMOS2009 sobre o VEMOS2003 são o maior número de velocidades utilizadas, melhor qualidade das medidas (devido ao aumento de estações GNSS de monitoramento contínuo) e a ampliação da área de abrangência do modelo para o Caribe e sul do Chile e Argentina. A precisão do VEMOS2009 é de aproximadamente 1,5 mm/a. Mais detalhes em:

Drewes H., Heidbach O. (2012). The 2009 Horizontal Velocity Field for South America and the Caribbean. In: Kenyon S., M.C. Pacino, U. Marti (Eds.), “Geodesy for Planet Earth”, IAG Symposia, 136: 657-664, doi: 10.1007/978-3-642-20338-1_81.

VEMOS2015

O modelo de velocidades atual para o SIRGAS (VEMOS2015) foi calculado a partir de medições GNSS (GPS+GLONASS) registradas depois dos fortes terremotos ocorridos no Chile e no México em 2010. Este modelo se apoia exclusivamente na solução multianual SIR15P01, a qual inclui dados de 456 estações GNSS de monitoramento contínuo observados entre 14 de março de 2010 e 11 de abril de 2015. A cobertura do VEMOS2015 é de 55°S, 110°W até 32°N, 35°W com uma resolução espacial de 1° x 1°. A incerteza média da predição é ±0,6 mm/a na direção norte-sul e ±1,2 mm/a na direção leste-oeste. A incerteza máxima é ±9 mm/a na zona de deformação de Maule (Chile) e a mínima é ±0.1 mm/a na parte estável da placa sul-americana. O VEMOS2015 está disponível em https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.863132.

O uso do VEMOS2015 implica citar a seguinte referência bibliográfica:

Sánchez L., Drewes H. (2016): VEMOS2015: Velocity and deformation model for Latin America and the Caribbean, doi: 10.1594/PANGAEA.863131, supplement to:
Sánchez L. Drewes H. (2016): Crustal deformation and surface kinematics after the 2010 earthquakes in Latin America. Journal of Geodynamics, doi: 10.1016/j.jog.2016.06.005.

O VEMOS2015 é válido somente para o período de março de 2010 a abril de 2015. Nas áreas do Chile e do oeste da Argentina, pode ser mais apropriado o uso do modelo VEMOS2009 para a redução das coordenadas para épocas anteriores ao terremoto de 2010.

VEMOS2017

O VEMOS2017 foi derivado de velocidades pontuais inferidas em 515 estações geodésicas de 1 de janeiro de 2014 a 28 de janeiro de 2017 usando o método de colocação por mínimos quadrados com funções de covariância empiricamente determinadas. O VEMOS2017 descreve a atual deformação na América Latina e no Caribe e dá continuidade ao modelo de superfície-cinemática representado pelo VEMOS2015, válido de 14 de março de 2010 a 11 de abril de 2015. O VEMOS2017 cobre a região de 120°W, 55°S a 35°W, 32°N com uma resolução espacial de 1 ° x 1 °. A incerteza média do VEMOS2017 é avaliada em ± 1,0 mm/a na direção norte-sul e ± 1,7 mm/a na direção leste-oeste. Os valores máximos de incerteza (até ± 15 mm/a) ocorrem nas zonas afetadas por fortes terremotos recentes (na área de Maule, na parte norte do Chile, Equador e Costa Rica). Os melhores valores de incerteza (cerca de ± 0,1 mm/a) acontecem na parte leste, onde se encontra a região mais estável da placa sul-americana. O uso do VEMOS2017 implica citar a seguinte referência bibliográfica:

Drewes H. and Sánchez L. (2020): Velocity model for SIRGAS 2017: VEMOS2017, doi: 10.1594/PANGAEA.912350, Technische Universitaet Muenchen, Deutsches Geodaetisches Forschungsinstitut (DGFI-TUM), IGS RNAAC SIRGAS, supplement to:

Sánchez L., Drewes H. (2020): Geodetic monitoring of the variable surface deformation in Latin America. International Association of Geodesy Symposia Series, Vol 152, doi: 10.1007/1345_2020_91.

Esquerda: VEMOS2009 ( Drewes H., Heidbach O., 2012); Centro: VEMOS2015 (Sánchez L., Drewes H., 2016); Direita: VEMOS2017 (Drewes H., Sánchez L., 2017)

Uso de velocidades no processamento de dados GNSS

O processamento preciso de dados GNSS requer que as coordenadas das estações de referência estejam referenciadas na mesma época do levantamento e que estejam associadas ao mesmo sistema de referência das órbitas dos satélites. As coordenadas semanais das estações de monitoramento contínuo do SIRGAS (SIRGAS-CON) satisfazem estas duas condições e, como consequência, se recomenda utilizar estes pontos e suas coordenadas semanais como estações de referência nos levantamentos GNSS na região do SIRGAS. Se a estação de referência em um levantamento não pertencer à rede SIRGAS-CON, será necessário realizar os procedimentos a seguir:

1. Transformação das coordenadas da estação de referência para o ITRF ao qual se referem as efemérides dos satélites. Atualmente, as coordenadas SIRGAS95 ou SIRGAS2000 devem ser transformadas do ITRF94 ou ITRF2000 (respectivamente) para o ITRF2014 (IGS14) (parâmetros de transformação entre ITRFs).

2. Redução das coordenadas fiduciais da época de referência para a época da observação, ou seja, as coordenadas associadas ao SIRGAS95 devem ser transladadas da época 1995.4 até o dia do levantamento GNSS, por exemplo 2018.0. De forma similar, as coordenadas associadas ao SIRGAS2000 devem transladadas da época 2000.4 até 2018.0. Esta translação é realizada por:

X (t) = X (t₀) + (t – t₀) * Vx ; Y (t) = Y (t₀) + (t – t₀) * Vy ; Z (t) = Z (t₀) + (t – t₀) * Vz

donde X(t), Y(t), Z(t) representam as coordenadas na época desejada, X(t0), Y(t0), Z(t0) as coordenadas na época de referência, (t – t0) o intervalo de tempo transcorrido entre a realização do sistema de referência e o levantamento GNSS e Vx, Vy, Vz as velocidades da estação de referência.

3. As velocidades Vx, Vy, Vz, das estações de referência, devem ser obtidas, preferencialmente, das análises de posicionamentos GNSS contínuos ou repetitivos que cubram um intervalo de tempo mínimo de dois anos. Se as velocidades da estação de referência não são conhecidas, o modelo de velocidades para o SIRGAS (VEMOS) pode ser utilizado.

4. Uma vez que as coordenadas de referência se encontrem na época da observação, se executa o processamento dos pontos GNSS novos.

5. As coordenadas dos pontos novos devem ser reduzidas da época da observação para a época de referência (ver item 2), quer seja utilizando as velocidades conhecidas de um ponto muito próximo, ou as velocidades do modelo VEMOS.

6. Finalmente, as coordenadas dos pontos novos devem ser transformadas para o sistema de referência oficial, ou seja, do ITRF2014 (IGS14) para o SIRGAS95 (ITRF94), SIRGAS2000 (ITRF2000), etc. As coordenadas dos pontos novos devem ser armazenadas junto com os valores de velocidade utilizados para a redução para a época de referência e estas mesmas velocidades devem ser aplicadas para levar as coordenadas para a época do levantamento de novos pontos de referência em levantamentos GNSS posteriores. Aqueles pontos cujas velocidades não tenham sido derivadas por diferentes ocupações GNSS (ou de estações de monitoramento contínuo), mas interpoladas a partir do modelo VEMOS, não podem ser classificados como estação de referência.

Mais informações em: Procesamiento de información GPS con relación a marcos de referencia de épocas diferentes (H. Drewes).

Deve-se ter em mente que efeitos co-sísmicos (saltos) devem ser considerados com cálculos adicionais.

VEMOS: Modelo de velocidades para SIRGAS

El procesamiento preciso de datos GNSS requiere que las coordenadas de las estaciones de referencia estén dadas en la misma época en que se adelanta la medición y que estén asociadas al mismo marco de referencia de las órbitas satélitales. Las coordenadas semanales de las estaciones SIRGAS de operación contínua (SIRGAS-CON) satisfacen estas dos condiciones y en consecuencia, se recomienda utilizar estas estaciones y sus coordenadas semanales como estaciones de referencia en los levantamientos GNSS en la región SIRGAS. Si la estación base en un levantamiento dado no es de operación contínua (es decir que sus coordenadas semanales no están disponibles), es necesario trasladar las coordenadas de referencia a la época de observación utilizando las llamadas velocidades. Se espera que dichas velocidades se obtengan de levantamientos GNSS continuos o repetitivos que cubran un periodo mínimo de dos años. Si esto no es possible, las velocidades pueden extraerse de un modelo de velocidades o de deformación. Consecuentemente, con base en las soluciones del marco de referencia SIRGAS, el modelo de velocidades VEMOS es actualizado regularmente. Debe tenerse presente que las diferentes versiones de VEMOS representan solo el desplazamiento medio anual horizontal a lo largo de la época que cada uno de ellos cubre. Efectos (o saltos) cosísmicos deben ser considerados con cálculos adicionales. Las versiones de VEMOS publicadas hasta ahora son:

VEMOS2003

El primer modelo VEMOS fue publicado en 2003. Éste se basa en las diferencias de las coordenadas entre los marcos de referencia SIRGAS95 y SIRGAS2000, las velocidades de 48 estaciones contenidas en la solución multianual DGF01P01 y 231 velocidades adicionales inferidas de levantamientos GPS repetitivos para proyectos geodinámicos. Los diferentes conjuntos de datos fueron transformados a un datum cinemático común mediante la substracción del movimiento de la placa Suramérica de las velocidades iniciales. El movimiento de la placa fue a su vez estimado de las velocidades proporcionadas por la solución DGF01P01 para las estaciones SIRGAS ubicadas en la parte estable al este de la región suramericana. Los movimientos residuales fueron posteriormente modelados mediante el método de elementos finitos (FEM) y una colocación por mínimos cuadrados (LSC) para generar el campo continuo de velocidades. La comparación de ambos resultados sugieren una consistencia en torno a 1mm/a. VEMOS2003 cubre América del Sur entre las latitudes 45° S y 12° N. Mayor información en:

Drewes H., Heidbach O. (2005). Deformation of the South American crust estimated from finite element and collocation methods. In: Sansò F (Ed.) A Window on the Future of Geodesy, IAG Symposia 128: 544-549, Springer, doi: 10.1007/3-540-27432-4_92.

VEMOS2009

La segunda versión de VEMOS fur publicada en 2009. Ésta se basa en 496 velocidades, de las cuales 96 corresponden a la solución multianual SIR09P01, mientras que las otras se obtuvieron de levantamientos GPS iterativos. VEMOS2009 cubre el área comprendida entre las latitudes 56° S y 20° N y es válido para el periodo entre enero 2 de 2000 y junio 30 de 2009. El campo continuo de velocidades fue calculado paralelamente mediante el método de elementos finitos (FEM) y una colocación por mínimos cuadrados (LSC) basada en funciones de covarianza definidas empíricamente. Las principales ventajas de VEMOS2009 con respecto a VEMOS2003 son un mayor número de velocidades iniciales, mayor precisión de esas velocidades (por el incremento de estaciones GPS de operación continua) y la extensión del campo de velocidades al Caribe y a la region sur de Chile y Argentina. La incertidumbre media de VEMOS2009 es aproximadamente 1.5 mm/a. Más detalles en:

Drewes H., Heidbach O. (2012). The 2009 Horizontal Velocity Field for South America and the Caribbean. In: Kenyon S., M.C. Pacino, U. Marti (Eds.), “Geodesy for Planet Earth”, IAG Symposia, 136: 657-664,, doi: 10.1007/978-3-642-20338-1_81.

VEMOS2015

El modelo de velocidades para SIRGAS VEMOS2015 fue calculado a partir de mediciones GNSS (GPS+GLONASS) registradas después de los fuertes terremotos ocurridos en Chile y México en 2010. Este modelo se apoya exclusivamente en la solución multianual SIR15P01, la cual incluye 456 estaciones GNSS de operación continua y cubre el intervalo de tiempo entre marzo 14 de 2010 y abril 11 de 2015. VEMOS2015 se extiende desde 55°S, 110°W hasta 32°N, 35°W con una resolución espacial de 1° x 1°. La incertidumbre media de la predicción es ±0.6 mm/a en la dirección norte-sur y ±1.2 mm/a en la dirección este-oeste. La incertidumbre máxima es ±9 mm/a en la zona de deformación de Maule (Chile) y la minima es ±0.1 mm/a en la parte estable de la placa suramericana. VEMOS2015 está disponible en https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.863132. El uso de VEMOS2015 implica citar la siguiente referencia bibliográfica:

Sánchez L., Drewes H. (2016): VEMOS2015: Velocity and deformation model for Latin America and the Caribbean, doi: 10.1594/PANGAEA.863131, supplement to:
Sánchez L. Drewes H. (2016): Crustal deformation and surface kinematics after the 2010 earthquakes in Latin America. Journal of Geodynamics, doi: 10.1016/j.jog.2016.06.005.

VEMOS2015 es válido solamente para el periodo de marzo 2010 a abril de 2015. En las áreas de Chile y el oeste de Argentina, puede ser más apropiado el uso del modelo VEMOS2009 para el traslado de coordenadas en épocas anteriores al terremoto de 2010.

VEMOS2017

VEMOS2017 ha sido calculado de las velocidades determinadas en 515 estaciones geodésicas para el periodo comprendido entre enero 1 de 2014 y enero 28 de 2017 y utilizando el método de colocación por mínimos cuadrados basado en funciones de covarianza definidas empíricamente. VEMOS2017 describe la deformación actual de la superficie terrestre en América Latina y el Caribe y es la continuación del modelo VEMOS2015, el cual es válido del 14 de marzo de 2010 al 11 de abril del 2015. VEMOS2017 cubre la región comprendida entre 120°W, 55°S y 35°W, 32°N con una resolución espacial de 1° x 1°. La incertidumbre promedio de VEMOS2017 se estima en ±1.0 mm/a en la dirección norte-sur y ±1.7 mm/a en la dirección este-oeste. Los valores de incertidumbre máxima (±15 mm/a) se presentan en la zonas afectadas por eventos sísmicos recientes (en El Maule, en la parte norte de Chile, en Ecuador y en Costa Rica), mientras que los valores de mayor certidumbre (alrededor de ±0.1 mm/a) ocurren en la parte estable de la placa Suramericana. El uso de VEMOS2017 implica citar la siguiente referencia bibliográfica:

Drewes H. and Sánchez L. (2020): Velocity model for SIRGAS 2017: VEMOS2017, doi: 10.1594/PANGAEA.912350, Technische Universitaet Muenchen, Deutsches Geodaetisches Forschungsinstitut (DGFI-TUM), IGS RNAAC SIRGAS, supplement to:

Sánchez L., Drewes H. (2020): Geodetic monitoring of the variable surface deformation in Latin America. International Association of Geodesy Symposia Series, Vol 152, doi: 10.1007/1345_2020_91.

Izquierda: VEMOS2009 ( Drewes H., Heidbach O., 2012); Centro: VEMOS2015 (Sánchez L., Drewes H., 2016); Derecha: VEMOS2017 (Drewes H., Sánchez L., 2017)

Uso de velocidades en el procesamiento de datos GNSS

El procesamiento preciso de datos GNSS requiere que las coordenadas de las estaciones de referencia estén dadas en la misma época en que se adelanta la medición y que estén asociadas al mismo marco de referencia de las órbitas satélitales. Las coordenadas semanales de las estaciones SIRGAS de operación contínua (SIRGAS-CON) satisfacen estas dos condiciones y en consecuencia, se recomienda utilizar estos puntos y sus coordenadas semanales como estaciones de referencia en los levantamientos GNSS en la región SIRGAS. Si la estación base en un levantamiento dado no es de operación continua, el procedimiento a seguir incluye:

1. Transformación de las coordenadas de referencia al ITRF al cual se refieren las efemérides satelitales. Actualmente, las coordenadas SIRGAS95 o SIRGAS2000 deben transformarse del ITRF94 o ITRF2000 (respectivamente) al ITRF2014 (IGS14) (parámetros de transformación entre ITRFs).

2. Traslado de las coordenadas fiduciales desde la época de referencia a la época de observación. Es decir, las coordenadas asociadas a SIRGAS95 deben trasladarse desde 1995.4 al día en que se hace el levantamiento GNSS, por ejemplo 2018.0. Igualmente, las coordenadas referidas a SIRGAS2000 deben traerse desde 2000.4 a 2018.0. Dicho traslado se hace mediante:

X (t) = X (t₀) + (t – t₀) * Vx ; Y (t) = Y (t₀) + (t – t₀) * Vy ; Z (t) = Z (t₀) + (t – t₀) * Vz

siendo X(t), Y(t), Z(t) las coordenadas en la época deseada, X(t₀), Y(t₀), Z(t₀) las coordenadas en la época de referencia, (t – t₀) el intervalo de tiempo transcurrido entre la realización del sistema de referencia y el levantamiento GNSS y Vx, Vy, Vz las velocidades de las estación de referencia.

3. Las velocidades Vx, Vy, Vz de las estaciones de referencia deben obtenerse preferiblemente del análisis de posicionamientos GNSS repetitivos que cubran un intervalo mínimo de tiempo de dos años. Si las velocidades de la estación de referencia no son conocidas, puede utilizarse el modelo de velocidades para SIRGAS VEMOS.

4. Una vez las coordenadas de referencia se encuentran en la época de observación, se adelanta el procesamiento de los puntos GNSS nuevos.

5. Las coordenadas de los puntos nuevos se trasladan de la época de observación a la época de referencia (ver ítem 2), ya sea utilizando las velocidades conocidas de un punto muy cercano, o las velocidades del modelo VEMOS.

6. Finalmente, las coordenadas de los puntos nuevos deben transformarse al marco de referencia oficial, es decir del ITRF2014 (IGS14) a SIRGAS95 (ITRF94), SIRGAS2000 (ITRF2000), etc. En todos los casos las coordenadas de los puntos nuevos deben almacenarse junto con los valores de velocidad utilizados para trasladarlas a la época de referencia y estas mismas velocidades deben aplicarse para llevar las coordenadas hacia adelante cuando los puntos nuevos sirvan de base en levantamientos GPS posteriores. Aquellos puntos cuyas velocidades no han sido derivadas de diferentes ocupaciones GNSS (o de operación continua), sino interpoladas a partir del modelo VEMOS, no pueden clasificarse como estación de referencia.

Mayor información en: Procesamiento de información GPS con relación a marcos de referencia de épocas diferentes (H. Drewes).

Debe tenerse presente que los efectos cosísmicos que generan discontinuidades (saltos) en la posición de las estaciones deben ser considerados con cálculos adicionales.