Ao de la Promocin de la Industria Responsable y el Compromiso Climtico

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE CHOTA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

INFORMELEVANTAMIENTO TOPOGRFICO CON GPS

Alumno:Segura Ramos Jhon Alex

Profesor:Ing. Edwin Ivn Cano Bonilla

Chota Per2014

I. INTRODUCCIN:Esta unidad permite tener una visin general sobre la importancia y uso de la topografa en los trabajos que se realizan en la ejecucin de un proyecto de ingeniera con fines civiles, teniendo en cuenta todas las terminologas, unidades de medidas que se emplean en el desarrollo de dicho trabajo.El presente informe tiene que ver con el uso correcto de GPS, en este caso un GPS navegador de marca GARMIN y modelo ETREX. Para el cual se ha tenido conveniente seguir los pasos correspondientes y lo ms preciso posible dentro de la prctica de campo ejecutada en el campus universitario de la Universidad Nacional Autnoma de Chota como parte de los conocimientos en la carrera profesional de Ingeniera Civil.

II. ANTECEDENTES Y OBJETIVOS:2.1. ANTECEDENTES:Este informe es realizado con el propsito de reforzar los conocimientos tericos y prcticos sobre el conocimiento y manejo de GPS navegador de marca GARMIN y modelo ETREX en el curso de topografa, ya que es de mucha importancia para el desempeo de la carrera de ingeniera civil; porque gracias a estos instrumentos topogrficos como el GPS podemos rpidamente hacer un levantamiento topogrfico y representar cualquier terreno en un determinado plano para luego elaborar el proyecto que uno cree conveniente.

2.2. OBJETIVOS:a) General: Tener la capacidad de utilizar correctamente el GPS navegador para hacer un levantamiento topogrfico adecuado.

b) Especficos: Reconocer y aprender a manejar el GPS navegador de la marca GARMIN y modelo ETREX. Aprender a ubicar puntos en el espacio con el GPS navegador y realizar un pequeo levantamiento topogrfico. Poner en prctica este mtodo de levantamiento topogrfico.

III. MARCO TERICO:SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBLA (GPS) El sistema de posicionamiento global mediante satlites (GPS: global positioning system) supone uno de los ms importantes avances tecnolgicos de las ltimas dcadas. Diseado inicialmente como herramienta militar para la estimacin precisa de posicin, velocidad y tiempo. Se ha utilizado tambin en mltiples aplicaciones civiles. En este informe se introducen los principios que rigen el sistema de funcionamiento del sistema GPS para la ingeniera, especficamente para ubicar puntos topogrficos para luego plasmarlos en un plano en representacin del terreno levantado.Sistema de posicionamiento global (global positioning system - GPS): GPS es un sistema de navegacin que cuenta con una red de 24 satlites que estn en 6 trayectorias orbitales diferentes. Los satlites estn en continuo movimiento, dando 2 vueltas completas al mundo en 24 horas. Los satlites GPS son conocidos como satlites NAVSTAR.Los Navegadores Satelitales o GPS son instrumentos porttiles del tamao aproximado de un telfono celular, segn el modelo, cuya funcin bsica consiste en captar seales satelitales y determinar automticamente las coordenadas del lugar en que se encuentre.Esta posicin es representada continuamente en la pantalla del GPS de manera que el operador puede verse en la posicin en que se encuentre, y si est en movimiento, ver el recorrido que realiza, a tiempo real. Para calcular la posicin geogrfica, el GPS capta seales y determina la distancia relativa a cada uno y por triangulacin (interseccin de tres circunferencias espaciales) determina las coordenadas x,y,z de la posicin geogrfica del GPS, y la muestra con un cono en la pantalla del equipo. Si el GPS tiene incorporadas cartas geogrficas, el usuario ver su posicin en el mapa, a tiempo real.CARACTERSTICAS DE LOS SATLITES GPS: La energa de transmisin es de 50w o menor. Cada satlite transmite en 3 frecuencias. Los equipos GPS civiles usan la frecuencia L1 de 1575.42 MHz El tiempo de vida de los satlites es de 10 aos. Continuamente se estn construyendo satlites nuevos y ponindolos en rbita.Las rbitas que siguen los satlites estn estudiadas para que se pueda recibir sus seales desde cualquier punto del planeta. El sistema GPS est preparado para funcionar an en las peores condiciones atmosfricas.La seal que transmite un satlite GPS consta de los siguientes conjuntos de datos: un cdigo pseudo aleatorio ('pseudo-random code'), unos datos denominados ephemeris y datos posicionales. Los datos ephemeris son constantemente enviados por cada satlite con informacin sobre el estado del propio satlite y datos sobre la fecha y la hora.Los datos posicionales dicen al receptor GPS la posicin de cada satlite en cada momento del da. Cada satlite transmite sus datos posicionales y los del resto de los satlites.

CADENAS DE CODIGO GPSEl cdigo pseudo-aleatorio transmitido se compone de tres tipos de cadenas: El cdigo C/A (coarse/acquisition), con frecuencia 1.023 MHz., utilizado por los usuarios civiles. El cdigo p (precisin code), de uso militar, con una freceuncia 10 veces superior al cdigo C/A. El cdigo Y, que se enva encriptado en lugar del cdigo p cuando esta activo el modo de antiengaos2.NIVELES DE SERVICIO GPSEl sistema GPS proporciona dos niveles diferentes de servicio que separan el uso civil del militar: Servicios de posicionamiento estndar (SPS, standard positioning service). Precisin normal de posicionamiento civil obtenida con la utilizacin del cdigo C/A de frecuencia simple Servicio de posicionamiento preciso (PPS, precise posotioning service)Este posicionamiento dinmico es el de mayor precisin, basado en el cdigo P de frecuencia dual.USOS DEL GPS MILITARES. El sistema GPS se dise originalmente para determinar posiciones militares. Se incluyeron aspectos como la aeronavegacin de barcos y vehculos terrestres. Otra aplicaciones militares son el reconocimiento por topografa, la gua de trayectorias de misiles, el monitoreo de pruebas nucleares y el posicionamiento y navegacin de otros vehculos espaciales TOPOGRAFIA. El GPS puede ser de gran utilidad para los topgrafos en una gran variedad de trabajos, como es el caso de:a) La medicin de distancias muy largas que no se pueden manejar con equipos EDM.b) Levantamientos en terrenos abruptos con dificultad de acceso.c) Mediciones que cruzan propiedades donde no se permite el acceso por parte de dueod) Localizacin de caminos, lneas de energa, lneas de abastecimiento de agua y orillas de cuerpo de agua, cartografa de zonas pantanosas, etc. PBLICO EN GENERAL. Las aplicaciones ms comunes son:a) Monitorear las rutas de caminos, flota de camiones, carros de ferrocarril, carros rentados y taxis.b) Navegacin de barcos y aviones.c) Usos por excursionistas, cazadores y ciclistas.d) Localizacin de botes de pesca y recreativos, etc.FUENTES DE ERROR EN LOS GPSA continuacin se describen las fuentes de error que en la actualidad afectan de forma significativa a las medidas realizadas con el GPS.a) Perturbacin ionosfrica. La ionosfera est formada por una capa de partculas cargadas elctricamente que modifican la velocidad de las seales de radio que la atraviesan.b) Fenmenos meteorolgicos. En la troposfera, cuna de los fenmenos meteorolgicos, el vapor de agua afecta a las seales electromagnticas disminuyendo su velocidad, los errores generados son similares en magnitud a los causados por la ionosfera, pero su correccin es prcticamente imposible.c) Imprecisin en los relojes. Los relojes atmicos de los satlites presentan ligeras desviaciones a pesar de su cuidadoso ajuste y control; lo mismo sucede con los relojes de los receptores.d) Interferencias elctricas imprevistas. Las interferencias elctricas pueden ocasionar correlaciones errneas de los cdigos pseudo-aleatorios o un redondeo inadecuado en elclculo de una rbita. Si el error es grande resulta fcil detectarlo, pero no sucede lo mismo cuando las desviaciones son pequeas y causan errores de hasta un metro.e) Error multisenda. Las seales transmitidas desde los satlites pueden sufrir reflexiones antes de alcanzar el receptor. Los receptores modernos empleantcnicasavanzadas deprocesode seal y antenas dediseoespecial para minimizar este error, que resulta muy difcil de modelar al ser dependiente del entorno donde se ubique la antena GPS.f) Interferencia "Disponibilidad Selectiva S/A". Constituye la mayor fuente de error y es introducida deliberadamente por el estamento militar.g) Topologa receptor-satlite.Los receptores deben considerar lageometrareceptor-satlites visibles utilizada en el clculo de distancias, ya que una determinada configuracin espacial puede aumentar o disminuir la precisin de las medidas. Los receptores ms avanzados utilizan un factor multiplicativo que modifica el error demedicinde la distancia (dilucin de la precisin geomtrica). Las fuentes de error pueden agruparse segn que dependan o no de lageometra de los satlites. El error debido a la Disponibilidad Selectiva y los derivados de la imprecisin de los relojes son independientes de la geometra de los satlites, mientras que los retrasos ionosfricos, troposfricos y los errores multisenda dependen fuertemente de latopologa. Los errores procedentes de las distintas fuentes se acumulan en unvalorde incertidumbre que va asociado a cada medida de posicin GPS. CMO CALCULA EL RECEPTOR GPS SU POSICINEl receptor GPS calcula su posicin realizando una triangulacin. Para poder realizar un clculo preciso debe contar contar, como mnimo, con seales de cuatro satlites distintos. El sistema GPS consta de 24 satlites que dan una vuelta completa a la Tierra cada 12 horas. Esto significa que, desde cualquier lugar de nuestro planeta, siempre estn visibles seis satlites. Aunque cuatro es la cantidad mnima para poder realizar el clculo, recibir la seal de seis satlites aporta mayor precisin.

IV. MATERIALES Y METODOS:

4.1. Materiales:

GPS navegador de la marca GARMIN y modelo ETREX. Libreta de campo Lapicero Estacas Jalones Yeso

4.2. Mtodos:Inductivo: porque se ha tenido que reconocer el GPS navegador de la marca GARMIN y modelo ETREX, aprender a utilizar dicho instrumento ubicando puntos en el espacio y finalmente realizar un pequeo levantamiento topogrfico para luego llegar a una conclusin de aprendizaje.

V. TRABAJO DE CAMPO5.1. PROCEDIMIENTOPara realizar un levantamiento con, que consiste en ubicarse en el punto en donde se quiere saber los datos como son: este, norte, cota (msnm), etc. Se realiz los pasos que a continuacin se indican.Planificacin:CAMPO:1. Reconocimiento de la parcela o lota de terreno a levantar, anotando los detalles ms importantes. Determinar el norte magntico y materializarlo.2. Estacar una poligonal de apoyo y seleccionar una zona como rea o reas adicionales, la poligonal de apoyo debe contener la mayor rea de la parcela y el menor nmero de lados posibles, es decir debe adaptarse una figura geomtrica a la figura real del terreno.3. Calibracin y configuracin correcta del GPS navegador de la marca GARMIN modelo ETREX.4. Determinar las coordenadas UTM de los vrtices de la poligonal. Los datos tomados en el reconocimiento de la parcela fueron:

GABINETE:1. Ordenamiento de los datos registrados en la libreta de campo, chequeo e informacin adicional, clculos de ngulos internos en la poligonal.2. Seleccin de la escala para la elaboracin del plano.3. Orientacin de la figura del terreno en las dimensiones del papel, seleccionar el lado de apoyo para luego graficar. Haciendo el uso del programa del AutoCAD los puntos obtenidos con el GPS nos da la siguiente grfica:

VI. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES:

6.1. Conclusiones: La prctica se llev a cabo con total normalidad, se reconoci dicho instrumento se aprendi a utilizar el instrumento antes mencionado de la manera ms correcta gracias al aporte del docente, lo que dicho aprendizaje nos lleva a realizar cualquier levantamiento topogrfico de la forma ms adecuada. y se aprendi a manejar el GPS navegador de la marca GARMIN y modelo ETREX. Se aprendi a ubicar puntos en el espacio con el GPS navegador y se realiz un pequeo levantamiento topogrfico para reforzar los conocimientos tericos.

6.2. Recomendaciones:En cuanto a las estaciones GPS, deben reunir las siguientes condiciones: La elevacin de la mscara se refiere a la menor elevacin, en grados, a la que un receptor puede seguir a un satlite. Se fija normalmente en un cielo despejado sobre los 10 desde el horizonte para evitar los efectos atmosfricos y la interferencia causada por objetos cercanos y los efectos de multi trayectoria de la onda, aunque la elevacin de la mscara standard es de 15. El uso de GPS no es recomendable en las zonas urbanas, debido a las interferencias como: Las instalaciones elctricas (cables de alta tensin y transformadores) Las superficies reflectoras de la seal a menos de 50 metros de la estacin (como espejos de agua, estructuras metlicas, techos planos metlicos, edificios); ya que estos provocan el efecto multi trayectoria de la onda. El uso de GPS no es recomendable en zonas montaosas y lluviosas por el motivo que se presentaran errores demasiado grandes en la toma de datos. Se recomienda ordenar correctamente los datos obtenidos en el campo para evitar confusiones con los datos y obtener un buen plano.Hoja1TABLA N 01TABLA N 02TRABAJO DE CAMPO: MEDIDAS TOPOGRFICAS DE UN POLIGONO EXAGONAL REALIZADO CON WINCHA Y JALONESTRABAJO DE CAMPO: MEDIDAS TOPOGRFICAS DE UN POLIGONO EXAGONAL REALIZADO SU RESPECTIVA COMPENSACION DE NGULOS.VERTICEANGULOLADODISTANCIAVERTICEANGULOLADODISTANCIAA94.463A-B70A93.7705A-B69.78B154.323B-C67B153.6305B-C66C115.513C-D50C114.8205C-D50D107.221D-E114D106.5285D-E114E102.156E-F47.50E101.4635E-F47.50F150.479F-A67.40F149.7865F-A67.40TOTAL724.1550415.9TOTAL7200414.68AZIMUT LADO A=30AZIMUT LADO A=30

0.6925COMPENZACION DE ANGULOS = [(deangulos)-(180*(n-2))]/n

COMPENZACION DE ANGULOS=[(724.155)-(180*4)]/6COMPENZACION DE ANGULOS=(724.155-720)/6COMPENZACION DE ANGULOS=4.155/6COMPENZACION DE ANGULOS=0.6925

Hoja2MEDIDAS POPOGRFICA REALIZADAS CON GPSVERTICENORTE (Y)ESTE (X)COTA (Z)DESCRIPCINA92763157617932539Estaca761793,9276315761793,9276315,2539B92763197617242537Estaca761724,9276319761724,9276319,2537C92763537616662536Estaca761666,9276353761666,9276353,2536D92764027616742543Estaca761674,9276402761674,9276402,2543E92764227617822543MURO DE CONTENCION761782,9276422761782,9276422,2543F92763817618012547Estaca761801,9276381761801,9276381,2547A92763157617932539POSTE DE LUZ761793,9276315761793,9276315,2539