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TOPOGRAFIATOPOGRAFIA
4º SEMESTRE4º SEMESTRE MAESTRIA EN VALUACIONMAESTRIA EN VALUACION
PROF. MV FERMIN ANIBAL PROF. MV FERMIN ANIBAL REVUELTAS PERALTA REVUELTAS PERALTA
MAYO 2012
DEFINICIONDEFINICION Es la ciencia que estudia el conjunto de Es la ciencia que estudia el conjunto de
procedimientos para determinar las posiciones de procedimientos para determinar las posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra.puntos sobre la superficie de la tierra.
Utilizando los tres elementos del espacio:Utilizando los tres elementos del espacio: Dos distancias y una elevación Dos distancias y una elevación Una distancia o una dirección Una distancia o una dirección Para la distancia y elevaciones se utilizan unidades de Para la distancia y elevaciones se utilizan unidades de
longitudlongitud Para direcciones unidades de arco (grados, minutos, Para direcciones unidades de arco (grados, minutos,
segundos)segundos)
LEVANTAMIENTOSLEVANTAMIENTOS
Es un conjunto de operaciones Es un conjunto de operaciones necesarias para determinar las necesarias para determinar las posiciones de puntos y posteriormente posiciones de puntos y posteriormente su representación en un plano, es lo su representación en un plano, es lo que se llama levantamiento. que se llama levantamiento.
La mayor parte de ellos, tiene por La mayor parte de ellos, tiene por objeto el calculo de superficies y objeto el calculo de superficies y volúmenes. Y la representación de las volúmenes. Y la representación de las medidas tomadas en el campo medidas tomadas en el campo mediante perfiles y planos.mediante perfiles y planos.
LEVANTAMIENTOS LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS Y GEODESICOSTOPOGRAFICOS Y GEODESICOS
Los levantamientos topográficos abarcan Los levantamientos topográficos abarcan superficies reducidas y no se toma en superficies reducidas y no se toma en cuenta la curvatura terrestre.cuenta la curvatura terrestre.
Levantamientos Geodésicos son de Levantamientos Geodésicos son de grandes extensiones y se considera la grandes extensiones y se considera la curvatura terrestrecurvatura terrestre
LosLos topográficos son los mas comunes topográficos son los mas comunes Los geodésicos son trabajos especiales y se Los geodésicos son trabajos especiales y se
ocupa de ellos la Geodesia.ocupa de ellos la Geodesia.
LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO
Marcan linderos o los localizan, miden y dividen superficies, ubican terrenos en planos generales ligando con los levantamientos anteriores o proyectos, obras y construcciones
ESTUDIO GEODESICO DE PRECISIONESTUDIO GEODESICO DE PRECISION
El sistema coordenado usado para medir la posición de un punto sobre la esfera de la Tierra es por medio de la determinación de la Latitud, Longitud y Altura. El término genérico de este tipo de coordenadas es "Coordenadas Geográficas", sin embargo para usuarios más especializados que requieren las posiciones calculadas sobre un elipsoide matemático específico, por ejemplo el Elipsoide de Clarke 1866 o GRS80, el "término geográfico" está especificado a un "término geodésico".
Los levantamientos geodésicos horizontales son aquellos que comprenden una serie de medidas efectuadas en el campo, cuyo propósito final consiste en determinar las coordenadas geodésicas (geográficas) de puntos situados sobre la superficie terrestre. Las mediciones se llevan a cabo por medio del Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
TIPOS DE LEVANTAMIENTOS TIPOS DE LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOSTOPOGRAFICOS
De terrenos en general.De terrenos en general. De vías de comunicaciónDe vías de comunicación De minasDe minas CatastralesCatastrales levantamientos aéreoslevantamientos aéreos
LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO DE TERRENOS EN GENERAL
LEVANTAMIENTO DE VIAS DE COMUNICACIONLEVANTAMIENTO DE VIAS DE COMUNICACION
Estudia y construye caminos, ferrocarriles, canales, líneas de transmisión, etc.
LEVANTAMIENTO CATASTRAL
Se hacen de ciudades, zonas urbanas y municipios, para fijar linderos o estudio de obras urbanas
LEVANTAMIENTOS DE MINAS
Fija y controla la posición de trabajos subterráneos y los relaciona con otros superficiales
LEVANTAMIENTOS AEREOS
Se hacen por fotografía desde aviones y satélites y se usan como auxiliares muy valiosos en toda clase de levantamientos
Levantamiento topográfico a cinta, se establece una poligonal de apoyo y de ella se parte para tomar las medidas con la cinta
PLANIMETRIA
Estudia los procedimientos para fijar las posiciones de puntos proyectados en un plano horizontal, sin importar sus elevaciones
Las medidas de distancias entre puntos pueden hacer directas (longimetro), indirectas (telémetros)
ALTIMETRIA
Es la determinación de las posiciones de los puntos en la dirección vertical respecto a una superficie de referencia
Cota: Es la distancia a la que se encuentra un punto P sobre una superficie de referencia .
Altitud: es la cota cuando la superficie de referencia es la geoide.
Desnivel: es la distancia entre un punto y la superficie de referencia que pasa por otro.
EJEMPLOS LEVANTAMIENTOS
Curvas Maestras
Curvas auxiliares
UTM
GEOGRAFICAS
LATITUD, LONGITUD Y ALTITUDLATITUD, LONGITUD Y ALTITUD
Método basado en unsistema de coordenadas de círculos máximos La línea del ecuador para horizontales y la Norte-Sur para las verticales
La unidad de medida es el grado (ª)Cada circulo completo esta dividido en 360ªCada grado en 60 ‘, cada minuto en 60”
EJEMPLO DE PLANO CON COORDENADAS
LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON CURVAS DE NIVEL
Determinación del rumbo partiendo del cuadro de construcción
Señalando el azimut
PLANO TOPOGRAFICO CON INDICACIONES DE COTAS DE LAS ALTURAS PARA DETERMINAR LAS CURVAS DE NIVEL
USO DE LA CINTA
Tipos de cintas:
Cintas de lienzo
Cintas de fibra de vidrio
Cadenas Cintas de acero
LEVANTAMIENTOS A CINTA
Se hacen con cinta de lienzo, fibra de vidrio, cadena o metálica. Las mas usuales son la metálico y fibra de vidrio.Las medidas que se toman son siempre horizontales, el procedimiento es poner la cinta paralela al terreno, al aire y se marcan los tramos con estacas, fichas o pintando cruces. La cinta no debe tocar el suelo, pues los cambios de temperatura al arrastrarlo o al contacto simple, influye sensiblemente en las medidas.Las cintas de acero se deben tensar aproximadamente a 4 kg por cada 20 m de longitud, esta tensión se da por un dinamómetro. Un operario entrenado no necesita el dinamómetro, ya tiene la destreza de sentir la tensión de 4 a 5 kg.
La cadena se usa para trabajos de poca aproximación o en terrenos abruptos, esta hecha de eslabones metálicos de 20 cm y a cada metro tiene una placa.
También podemos usar el aparato denominado odómetro, que es una rueda que se aplica al tramo que se va a medir rodándola, el instrumento tiene un contador que esta ligado a la rueda que va contando las vueltas y las traduce a metros.Su uso mas frecuente es para medir caminos y carreteras.
BRUJULA
Generalmente aparatos de mano. Pueden apoyarse en tripié, en un bastón o vara cualquiera.
Las letras (E) y (W) de la caratula están invertidas debido al Movimiento relativo de la aguja respecto a la caja.
Las pínulas sirven para dirigir la visual, a la cual se va a Medir el rumbo
Para leer el rumbo directo de una línea se dirige el N de la caja al otroextremo de la línea y se lee el rumbo con la punta N de la aguja
TRANSITO
“Transito” aparato universal en topografía
Se puede usar para medir y trazarángulos horizontales y direcciones,ángulos verticales y diferencias en elevación , para la prolongación de líneas y para la determinación de distancias .
ESTACION TOTALESTACION TOTAL
Instrumento topográfico de ultima generaciónEn un solo equipo medición electrónica de Distancias y ángulos.Transfiere datos a un procesador interno o externoRealiza múltiples tareas de medición, guardando Datos y cálculos en tiempo real
ESTRUCTURA BASICA DE UNA ESTACION TOTAL
COMPONENTE MECANICO
Componente móvil y gira en tornoa un eje vertical
Puede moverse solidariamente a la alidadao quedar fijo con respecto a ella
Sirve para nivelar la estación y queda fija con respecto de los movimientos de la alidada
3 ejes de movimiento, que generan3 planos al producirse la rotación entorno a ellos
Es el eje de giro de la alidada, parte móvilde la estación
Su función es servir de eje de giro del anteojo. Le permite cabecear describiendo planos verticales
Se encuentra en el anteojo, pasa por su centro y lo atraviesa longitudinalmentey es perpendicular a su vez al eje secundario
EL COMPONENTE OPTICO
El anteojo esta basado en el principio del anteojo astronómico,su función es hacer puntería en objetoso referencias para definir direcciones con precisión.
Objetivo, formado por dos o mas lentes, para formar una imagen real e invertida del objeto.
Ocular, dos lentes para amplificar la imagen, lleva prismas para invertir la imagen y verla normal,
Retículo, es un especie de diafragma donde esta grabada la cruz filiar, que permite fijar el objetivo con precisión Visión a través del anteojo
de una correcta puntería
Montura, la forman tres tubos dondeva montado el ocular y el objetivo, además, el sistema de enfoque
La plomada, dispositivo incorporado en la base nivelante de la estación, para ubicar exactamente sobre el puntode trabajo, es un rayo óptico que tiene la dirección de la línea de la plomada o vertical y con un pequeño antejo vemos el punto de la estación.
Esta línea también puede ser un rayo laserque permite el centrado a simple vista, sinlentes o prismas de por medio, aunquetambien sin aumentos.
EL COMPONENTE ELECTRONICOEL COMPONENTE ELECTRONICO
Lectura electrónica de limbosMedida electrónica de distanciasPermite almacenamiento interno de medidas decampo y cálculos en tiempo real, además de medidas electrónicas de distancias y lectura electroóptica de limbos.Las estaciones incorporan un microprocesador y una interfaz para manejar todas las funcionesde la estación.
Un teodolito electrónico se puede convertiren una estación total mediante un colectorexterno de datos para almacenarlos, hacer los cálculos y la gestión de datos, además controlar los sistemas de medición de la estación.
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DEPUERTOS DE COMUNICACIÓN DE UNA ESTACION TOTAL UNA ESTACION TOTAL
La conexión a la libreta electrónica externa con la estación se realiza a través de un puerto serie, también se establece comunicación con una PC cuando se trata de una estación total con libreta electrónica interna
BASE NIVELANTEBASE NIVELANTE
Se encuentra en la parte inferior de la estación y tiene forma de triangulo equilátero en cuyos vértices se encuentran 3 tornillosnivelantes.
Con estos tornillos se nivela la estación para que el eje principalquede vertical.
La base nivelante sirve tambiénde unión de la estación con el trípode.
ACCESORIOS A LOS COMPONENTES ACCESORIOS A LOS COMPONENTES MECANICOSMECANICOS
NivelesPara el funcionamiento optimo de la estación, es necesario que el eje principal este perfectamente vertical según la dirección de lagravedad en el punto donde se encuentre.Para garantizarlo se incorporan a la alidada los niveles.
Tipos de nivel: esférico con sensibilidad entre 4’ y 10’De precisión o de burbuja, también conocidos como niveles tòricos con sensibilidad entre 30” y 60”
Niveles electrónicos , sensibilidad de 5”/división (2mm)
ESPECIFICACIONES DE UNA ESPECIFICACIONES DE UNA ESTACION TOTALESTACION TOTAL
NIVEL TOPOGRAFICONIVEL TOPOGRAFICO
El nivel topográfico, también llamado nivel óptico o equialtímetro es un instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre puntos que se hallan a distintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido
Obtención de desniveles.
Traslado de cotas.
AVALUO TERRENO CON PENDIENTE AVALUO TERRENO CON PENDIENTE DESCENDENTEDESCENDENTE
TERRENO DE 15 HA PROPIEDAD DE LA UO
COORDENADAS N 17ª54’36.04” W 92ª 55’06.48”
ELEVACION 20.00 SNM
Formula para terrenos escarpados hacia arriba con Formula para terrenos escarpados hacia arriba con respecto al frente:respecto al frente:
Fm= 1- m/2 para mFm= 1- m/2 para m < < 11 Fm= 0.50 para m > 1Fm= 0.50 para m > 1 Para terrenos escarpados hacia abajoPara terrenos escarpados hacia abajo Fm= 1-2m/3 para m < 1Fm= 1-2m/3 para m < 1 Fm = 0.333 para m Fm = 0.333 para m > 1> 1 Para terrenos a nivel de calle Fm=1Para terrenos a nivel de calle Fm=1 Fm= factor de la pendiente de la superficie media del Fm= factor de la pendiente de la superficie media del
terrenoterreno m=pendiente media del terreno expresada en forma decimalm=pendiente media del terreno expresada en forma decimal 1=pendiente máxima (45ª)1=pendiente máxima (45ª)
Factor por topografía
ORIGENES DEL GPS Sistema de posicionamiento global Navegación basada en la localización mediante Satélites Sistema originalmente militar, abierto al uso civil A partir de los años 80 del siglo pasado Esta apertura permitió el desarrollo de GPS Portátiles y GPS de panel Funciona en cualquier lugar del mundo, 24 horas al día,en cualquier condición meteorológica y totalmente Gratuito.Actualmente muy usado por automovilistas, pilotos, Marinos, cazadores, ingenieros, valuadores. Cualquiera Que necesite de un sistema preciso de navegacion yMedida.
GPS
¿Cómo funciona?
Sistema compuesto de 24 satélites geosincronicosQue orbitan la tierra dos veces al día, transmitiendo información muy precisa a la tierraEl GPS la recibe la información y mediante triangulación calculan la posición exacta del usuario, puede ser por coordenadas o mediante un mapa. Debe cuando menos captar la señal de 3 satélites, proporciona información de distancia, velocidad, rumbo, tiempo, etc., La precisión varia de 15 a 3 m según modelo y precio del GPS
GPS
El sistema de satélites GPS El sistema lo componen 24 satélites que orbitan la tierra a una distancia de 19,000 km, realizan dos orbitas completas en menos de 24 horas a una velocidad de 11,000 km por hora.La energía la obtiene por paneles solares y baterías en caso de eclipse . Mediante pequeños cohetes corrige constantemente su posición.El Depto. De Defensa de los EEUU le llama NAVSTAREl primer satélite se lanza en 1978 y se completan en 1994
GPS
Cada satélite dura 10 años, por lo que su construcción,Lanzamiento y puesta en orbita es constante. Cada satélite pesa como 900 kg y tiene una envergadura de mas de 5 m. con los paneles solares extendidos, su trasmisor es de apenas de 50 vatios o menos.
GPS
Señal electromagnética del GPSLos satelites transmiten dos señales de radio de baja potencia Designadas L1 y L2. Los receptores GPS civiles usan la señal L1 en Frecuencia 1575.42 MHz en la banda UHF.La señal GPS se propaga en línea recta por lo que atraviesa nubes, cristal y plástico pero no objetos sólidos como edificios y montañasLa señal GPS tiene tres diferentes bits de información, un código Seudoaleatorio, un dato efemerico y uno de almanaque
El código Seudoaleatorio es el numero que identifica al satélite.El dato de la efeméride es constantemente transmitido sobre el estatus del satélite y manda el día y la hora, esencial para determinar la posición GPS.El dato de almanaque le dice al GPS donde debería estar el satélite.
GPS
GPS
Fuentes de error de la señal GPS
Retrasos por ionosfera y troposfera, el GPS tiene un calculador interno paraCorregir parcialmente este retraso.Señales múltiples. Cuando la señal es reflejada por objetos como edificios osuperficies rocosas antes de llegar al receptor, incrementando el tiempo de viajede la señal causando un error.Error del reloj del receptor , no tan preciso como el atómico del satélite.Errores orbitales del satélite, también conocido como errores de efemérides
Numero visibles de satelites, entre mas vea el GPS, mas preciso será.Geometría y sombra del satélite, existe una geometría ideal, es mejor cuando están colocados en ángulos grandes entre ellos, es pobre cuando están colocados en línea o muy agrupados.
Degradación intencional de la señal del satélite. El Depto. de la Defensa de EEUU adopta esta degradación para evitar la utilización del sistema por adversarios enemigos. Esta situación duro hasta el año 2000, al apagarlo mejorosustancialmente la precisión en la recepción de los GPS.
GPS
USO DEL GPS
Oprimir preparar ruta
USO DEL GPS
Se oprime tecla de ir a…
Oprimir latitud y longitud
USO DEL GPS
USO DEL GPS
Se verifica la recepción del GPS
USO DEL GPS
Se introducen la latitud
USO DEL GPS
Se introduce la longitud
USO DEL GPS
Se verifica las unidades
USO DEL GPS
Comprobación de la ruta trazada
USO DEL GPS
Ejemplo de ruta trazada en una foto aérea