topografia

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