Ing. Leoncio Richard Arapa Huanca

Curso : TOPOGRAFIA I –Curso : TOPOGRAFIA I –3er. Semestre 2014 CAP - CIVIL3er. Semestre 2014 CAP - CIVIL

“CAPITULO I”

1.- TOPOGRAFIA

La Topografía es definida como la ciencia y el arte de medir distancias horizontales y verticales entre puntos y objetos sobre la superficie terrestre, medir ángulos entre líneas terrestres y establecer puntos por medio de distancias y ángulos previamente determinados.

La Topografía Es la tecno ciencia que estudia, la Configuración del terreno en su forma y dimensiones, con todos sus detalles y su representación gráfica a escala llamado:PLANO TOPOGRÁFICO; mediante metodologías y procedimientos de medición y del uso de técnicas cartográficas y de dibujo.La Topografía es una disciplina básica de conocimiento de la mayoría de las ramas de la ingeniería que tienen que ver con el estudio o el uso de la tierra.Los detalles, son elementos como:

•Accidentes topográficos naturales.•Construcciones: viviendas, industrias, etc.•Instalaciones agropecuarias, cultivos.•Vías: caminos, canales, etc.

La Topografía deriva de dos voces griegas:

Topos : LugarGrafos : Diseño o dibujo.

Es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y debajo de la misma, mediante la combinación de las medidas según los tres elementos del espacio: distancia, elevación y dirección. La topografía explica los procedimientos y operaciones del trabajo de campo, los métodos de cálculo o procesamiento de datos y la representación del terreno en un plano o dibujo topográfico a escala

1.1.- DIVISON DE LA TOPOGRAFIA.-Se divide en: 1.1.- DIVISON DE LA TOPOGRAFIA.-Se divide en:

a.- PLANIMETRIA.-

Se encarga de representar gráficamente una porción de la tierra, sin tener en cuenta los desniveles o diferentes alturas que puede tener el mencionado terreno natural del suelo, para esto es muy importante proyectar a la horizontal todas las longitudes inclinadas.

b.- ALTIMETRIA.-

Se en encarga de representar gráficamente las diferentes altitudes de los puntos de la superficie terrestre respecto a una superficie de referencia.Para la elaboración de un plano topográfico propiamente dicho, es necesario conocer estas dos partes de la topografía y así poder determinar la posición y elevación de cada punto.

c.- Topografía Integral.-Se encarga de representar gráficamente los diferentes puntos sobre la superficie terrestre, teniendo presente su posición planimetría y altimétrica.

1.2 IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFÍA

I. Sirvió de base a la mayoría de los trabajos de ingeniería, pues la elaboración de cualquier proyecto se realiza una vez que se tengan los datos y los planos topográficos que representan fielmente los accidentes del terreno donde se va ha realizar el proyecto.

II. Se emplea para establecer límites en terrenos de propiedad privada y pública, profundidades, medir extensiones, dividirlas y determinar los accidentes u objetos dentro de ellos.

III. Establecer delimitación política interna, determinar sus diferentes accidentes topográficos, ríos, lagos, cordilleras, entre otras, sus vías de comunicación, sus caminos, confeccionar las cartas geográficas de los países.

IV. Trazar cartas de navegación para uso en el aire, en tierra y en el mar.

V. Construir bancos de datos con información sobre recursos naturales y de utilización de la tierra, para ayudar a la mejor administración y aprovechamiento de nuestro ambiente físico.

1.3 IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFÍA EN LA INGENIRIA CIVIL.

En la ingeniería civil:

La Topografía en ella es necesario realizar trabajos topográficos antes, durante y después de la construcción de obras tales como carreteras, ferrocarriles edificios, puentes, canales, presas, etc.

2.- APLICACIONES DE LA TOPOGRAFIA

En proyectos como:

La Carta Nacional: Por IGN -111 00,000Levantamiento Catastral: - PETT escalas 1/10,000 (1/25,000 - 1/5,000)

En proyectos de ingeniería:

Desde una simple parcela hasta todo un territorio.En los Proyectos de Irrigación trazo y diseño de canales, reservorios, etc.Trazo de vías: caminos, ferroviales, etc.Nivelación y movimiento de tierras.Parcelación de tierras y lotización.Catastro y linderación.Diseño de melgas y trazo de surcos.Base para mapas temáticos: Mapa de Erosión, Mapa Forestal.

2.1.- RELACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA CON OTRAS CIENCIAS

La topografía se relaciona con otras ciencias como:

• La Astronomía,• Geodesia,• Cartografía• Fotogrametría• Agrimensura• Tecnociencías Modernas de Percepción Remota• Sistemas de Información Geográfica (SIG).

La Astronomía Estudia a la tierra como astro y su relación con otros astros del universo. Se relaciona con la topografía en la posición de puntos sobre la superficie terrestre.

La Geodesia: Ciencia y técnica que estudia las mediciones de la tierra en su forma y dimensiones reales, Trabaja con grandes distancias, tomando en cuenta el efecto de la curvatura terrestre.Estudia la posición exacta de distancias y puntos de la tierra y los ubica en:Coordenadas Geográficas: En grados (Longitud, Latitud).Proyecciones UTM: En Km o m-E (Este), Km o m-N (Norte)Permite la ubicación de puntos triangulados llamados Puntos Geodésicos (PGs y BMs), materializados en el terreno mediante señales especiales (control terrestre).

Cartografía.-

Se define como ciencia arte y la técnica de hacer mapas, cuyo objeto es la representación a escala de la superficie terrestre o parte de ella, así como la aplicación de:

- Sistemas de proyecciones cartográficas.- Sistemas de coordenadas Locales

La fotogrametría.- Ciencia que se ocupa de la representación gráfica de una determinada extensión de terreno, sobre un plano mediante el empleo de fotografías aéreas tomadas con tal fin.

El concepto de fotogrametría es: "medir sobre fotos". Si trabajamos con una foto podemos obtener información en primera instancia de la geometría del objeto, es decir, información bidimensional.

Agrimensura.-

Es una aplicación de la Topografía, que se encarga de determinar la ubicación de los terrenos, sus dimensiones medidas lineales y sus superficies; las posiciones de puntos en la superficie de la tierra a través de la aplicación de las matemáticas y el uso de equipo e instrumentos especializados. 

SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG).

Se trata de la Sistematización de la información topográfica desde la elaboración computarizada y la automatización del plano topográfico (topográfico y Temático), mediante software SIG, como son:

ARC/INFO, INFO/CAD, Autocad MAP, ARCVIEW, MicroSTATION, etc.

 3.- FORMA DE LA TIERRA.-

Para hacer cálculos sencillos y aproximados, es conveniente pensar que la Tierra es una esfera. No obstante en la realidad la forma de nuestro planeta es más compleja: Ligeramente achatada en los polos y abultada en el ecuador, con el hemisferio sur un poco más voluminoso que el Norte, y con la rugosidad propia que le da el relieve del terreno. Se tiene principalmente dos formas a considerar:

GEOIDE Y ELIPSOIDE

3.1 ELIPSOIDE.-

Como quiera que el geoide no es expresable matemáticamente, en geodesia se la sustituye por una figura que se pueda expresar en términos matemáticos y que se acerca lo más que se pueda al geoide el elipsoide

El elipsoide más usado es: WGS 84 (25 satélites alrededor de la Tierra)

PARAMETROSElipsoide

Internacional

Elipsoide WGS 84

Elipsoide Norteamericano

Elipsoide PZ 90Elipsoide Ruso

Semieje mayor (a)

6’378,388.000 6’378,137.0000 6’378,136.000

Semieje menor (b)

6’356,911.946 6’356,752.3142 6’356,751.362

Achatamiento (f) 1/297.000000 1/298.257223 1/298.25783903

Parámetros Elipsoidales:

3.2 GEOIDE.-

No obstante la ventaja de ser una figura matemática sencilla, el elipsoide no es adecuado cuando lo que deseamos medir son altitudes. Dado que la mayor parte de la tierra está cubierta por mares y océanos (70.8 %), entonces la superficie de referencia por excelencia para medir altitudes es el nivel medio del mar (n.m.m.) Además este nivel medio es una mejor aproximación a la forma real de la tierra vista desde el espacio.

4.- SISTEMA DE REFERENCIAS LOCALES:

La proyección cartográfica o proyección geográfica de la tierra, es un sistema de coordenadas Geodésicas proyectadas a los puntos se identifican por las coordenadas X y Y que definen las coordenadas (Longitud y Latitud), las representaciones planas de la esfera terrestre se llaman mapas, el sistema se basa en un modelo elipsoidal de la Tierra.

4.1.- SISTEMA DE COORDENADAS: Como se indicó la posición relativa de un punto cualquiera de la superficie terrestre puede ser indicando a través de dos formas.

Coordenadas Ortogonales, Están dadas por las distancias perpendiculares entre si, bajo la siguiente regla: El eje y hacia el Norte (arriba) es positivo, hacia el Sur (Abajo) es negativo; es negativo, el eje X hacia el oriente (Derecha) es positivo hacia el occidente (Izquierdo) es negativo. Los cuadrantes se numeran en el sentido de las manecillas del reloj o sentido horario.

4.2.- SISTEMA DE COORDENADAS:

Coordenadas Polares,

las coordenadas polares de un punto cualquiera están definidas por la distancia radial, respecto al Angulo de dirección (0) medidos desde el punto inicial (punto polar) y la línea de recta fija que es la dirección de partida (eje polar) en el sentido de las agujas del reloj (Sentido Horario).

5.- EL PUNTO TOPOGRAFICO.-

El punto topográfico es el lugar que se materializa de alguna forma en el terreno, desde los cuales se realiza mediciones de ángulos y distancias; la representación de accidentes y detalles del terreno.

- CLASES DE PUNTOS TOPOGRAFICOS.

a.- PUNTOS ACCIDENTALES.- Generalmente estos puntos se marcan por jalones Miras y Banderolas.b.- PUNTOS TRANSITORIOS.- se denomina a aquellos puntos que su durabilidad debe mantenerse por lo menos durante todo el trabajoc.- PUNTOS PERMANENTES.- estos deben permanecer durante un tiempo indeterminado y sirven de apoyo para posibles trabajos posteriores

6.- SISTEMA DE UNIDADES DE MEDIDA.

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física. En general, una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras unidades se conocen como unidades básicas o de base (fundamentales), mientras que las segundas se llaman unidades derivadas.

6.1.- Unidades Longitudinales:

Sistema Métrico (SI).- la Unidad de Medida es el metro (m) se subdivide a su vez en múltiplos y submúltiplos.

Las unidades que más se emplean en topografía son:1mm = 0.001 m, 1cm = 0.01m, 1dm = 0.10, 1Km = 1000 m.

6.1 Unidades Longitudinales:

 Sistema Ingles (Pulgada) .- la Unidad de Medida es en Pulgada (plg) .

1 Pulgada = 2.54 mts.1 Yarda = 3 pies = 36 Plg = 0.9144 m.1 Milla Terrestre = 1760 yardas, 1609.33 m.1 Milla Náutica = 1760 Yardas = 1609.33 m.1 Milla Náutica = 1852.00 m.

6.2 Unidades de Superficie :

 

 6.3 Unidades Angulares:

SISTEMA SEXAGESIMAL:

Este Sistema es el mas usado en Topografia que Considera dividida a la circunferencia en 360 partes iguales llamado grados sexagesimales.

1º = 60’

1’ = 60”

360° 0°

270°

180°

90°

 SISTEMA CENTESIMAL (GRADIENTES):

Este Sistema Centesimal, la circunferencia está dividida en 400 partes iguales o grados centesimales (g); cada grado centesimal se divide en 100 partes o minutos centesimales (c) y cada minuto en 100 partes o segundos centesimales

400° 0°

300°

200°

100°

 SISTEMA ANALITICO (RADIANES):

Este Sistema la unidad de medida es el radian, el cual se define como el Angulo al centro que forma un arco I cuya longitud es igual al radio.

Considera dividida la circunferencia en 2R, este Sistema se utiliza en medida de ángulos pequeños

Gracias por la atención prestada