Topografía Topografía AutomatizadaAutomatizada

Ing. Samuel Támara Rodríguez

Qué es la topografía Automatizada ?

Es la automatización de la mayoría de las funciones operativas de los instrumentos topograficos A nivel de terreno como las de oficina la automatización de la topografía mejora substancialmente la precisión del trabajo, y sobre todo el tiempo de ejecución en terreno con sus tareas de oficina.Sin embargo, la automatización no puede reemplazar los criterios técnicos tomados en terreno. Además el procesamiento con el software requiere de la observación del profesional que participó en las mediciones En definitiva estas nuevas tecnologías requieren una adecuada formación.

Cómo se estructura?

QUE LA DIFERENCIA DE LA TOPOGRAFIA

CONVENCIONAL ?

Topografía Convencional Topografía Automatizada

Medición Angular a través de un Limbo Graduado de Cristal

Lectura Angular mediante un microscopio de lectura

Medida de distancias con Mira a Través de hilos reticulares y cálculo por fórmula

Cálculo por fórmula de distancia Horizontal, Distancia inclinada y diferencia de altura en gabinete

En un día se miden aprox. 500 puntos y trascripción a la libreta de campo.

Medición Angular a través de un codificador Incremental

Lectura angular en pantalla de Cristal Liquido (LCD)

Medida de distancias electrónicamente con prismas y rayos infrarrojos; mostrado en pantalla

Lee directamente y muestran en la pantalla distancia horizontal, distancia inclinada y diferencia de altura

En un día se pueden medir mas de 1500 puntos y almacenarlos en la memoria o libreta

Topografía Convencional Topografía Automatizada

Máxima medición de distancias: 400 m

Baja precisión en la medida de distancias

Máxima medición de distancias: + 10 Km

Alta precisión en la medida de distancias

Que beneficios reporta la Que beneficios reporta la Topografía Automatizada ?Topografía Automatizada ?

- Reducción de Tiempos- Reducción de Equipos- Reducción de costo Operativo- Reducción de esfuerzo Humano

Menor Costo

Diagrama de ResumenTOMA DE DATOS

ALMACENAMIENTO

INGRESO DE DATOS

PROCESAMIENTO

PROCESO DE ANALISIS PROCESO DE TRAZADO

SALIDA DE DATOS

GRAFICA

EXPORTACION

ESTACION TOTAL

LIBRETA ELECTRONICA

COMPUTADORA

PLOTTER (Planos)

Diskettes,CD,Zip,etc

ESTACION TOTALESTACION TOTAL

RESEÑA HISTORICA

Aprox. Año 1920

Se fabrican losPrimeros limbos de cristal transparente

Teodolito alcanza Su máximo diseño.Precisión alcanzadahasta fracciones de segundo (Med Ang)(Aparece Método de Triangulación)

Año 1948

Aparece el primerDistanciómetroElectrónico(Geodímetro)

Mejora la precisión en la medición de Distancias(Precisión: 5mm + 1 ppm)(Aparece la trilateración)

Empleo deTeodolito ydistanciómetro

Información redundante(Empleo del método de Mínimos Cuadrados)

Inicios 1985Se acopla el Distanciómetro alTeodolito

Aparece la Estación Total Modular

Inicios 1990Se acopla el DistanciómetroAl teodolito

Aparece la Estación TotalIntegrada

LA ESTACION TOTAL

“Es el instrumento que resulta de la integracion en un soloEquipo del sistema electrónico de medida de ángulos y el Sistema electroóptico para la medida de distancias, conUn microprocesador para el cálculo automático de datos Topográficos”. Es un sistema integrado porque todo trabaja en bloqueEste Sistema consta de:

- Teodolito electrónico - Distanciómetro- Colectora (Libreta Electrónica de Campo)- Programas y Funciones Especiales

TEODOLITO ELECTRONICO

Es el instrumento que nos permite obtener medidasAngulares, y con la aplicación de la informática nospermite mostrar estas medidas en una pantalla decuarzo líquido (LCD)Para la lectura de estas de estas medidas existen dos sistemas de lectura: Sistema Incremental y Sistema Absoluto La precisión varia entre 1” y 10” (Estos números sonvalores estadísticos que dependen del equipo)Las estaciones mas caras son de 12 de precisión y Las mas económicas las de 10” de precisión.

Sistema Incremental:

En este sistema el ángulo se obtiene por variación de una magnitud susceptible de medida electrónica

Sistema absoluto:

Este sistema lleva sobre el circulo de cristal fijado un origen o cero absoluto

CODIFICADOR GIRATORIO INCREMENTAL:

Los limbos incrementales no poseen un valor fijado en sus superficie, Miden Incrementos de valores angulares, respecto a un origen de referencia aleatorio.El limbo posee codificaciones mediante zonas claras y oscuras, y al girar el el limbo La luz atravieza las zonas claras produciendose un tren de ondas que son contadospor el fotosensorEn las estaciones con este tipo de Codificador el limbo se genera al momento de encender el instrumento, por tanto el limbo no existe físicamente.

CODIFICADOR ABSOLUTO:

Dispone de un limbo codificado que es leído por fotosensores que mueven en conjunto con la alidada ( Dinámico ), o que están fijos (Estáticos). Las estaciones Totales con este tipo de codificador se caracterizan porque dentro de su estructura, el limbo, existe físicamente, por lo que, en el instante quese enciende el equipo inmediatamente muestra los ángulosLas Estaciones Totales con este tipo de codificador son de la casa LEICA

CODIFICADOR ABSOLUTO

DISTANCIOMETRO

Es el instrumento que realiza la medición de distancias, pudiendo ser: Electromagnético,cuando utilizan microondas, o electroópticos,cuando utilizan luz láser o infrarrojo Los distanciómetros de luz visible ( láser ), utilizan como portadora láser gaseoso de He-Ne, los de luz infraroja Utilizan como fuente portadora diodo láser de arseniuro de galio

Las estaciones que trabajan con luz infraroja requiere necesariamente tener un prisma (espejo) en la cual la señal rebote. El alcance máximo depende del equipo ( 1 a 6 km) y del número de prismas que se este utilizando En caso de tener estaciones que trabajen con luz láser, no necesitan prisma para leer distancias de hasta 80 m.A mayor cantidad de prismas mayor distancia Se puede observar.

Luz Infrarojo

Distancia(m) Características Distancia (m) Características

Luz láser

1200

3500

4500

Con Miniprisma

Con un prisma GPR1 Con 1 prisma GPR1

Con 3 prismas

80

5000

7500

Sin prisma

Con 3 prismas

PRISMA

Es un elemento externo de medicion, que se Coloca en forma perpendicular a la visual.“ Es la resultante de truncar el vértice de un cubo, y esta formado por una pirámide trirectangular de lados isosceles y base equilátera. Son de vidrio macizo, y su fundamentoSe basa en que el rayo luminoso incidente quellega a la base equilátera es devuelto paraleloa la entrada tras una triple reflexión”A mas prismas mas distancia se puede medir.

ALGUNOS TIPOS DE PRISMAS

MARCA CANTIDAD DE PRISMAS DISTANCIA (m)

TOPCON

LEICA

GEODIMETER

01 Prisma

03 Prismas

01 Prisma

01 Prisma

03 Prismas

03 Prismas

900

3500

2500

5000

2500

1200

Para la medición de distancias de alta precisión esIndispensable que el prisma este colocado sobreuna base nivelante

Base Nivelante con prisma y portaprisma

CORRECCIONES

Constante del Prisma:

Según la ubicación del prisma sobre el porta prismaes necesario introducir algunas constantes

La constante es 30 mm, cuando el prisma esta según la posición que muestra la figura

La constante es 0 mm, cuando el prismaesta según la posición que muestra la figura

PORTA PRISMA CON PRISMAPORTA PRISMA CON PRISMA

ESTACION TOTAL TOPCON ESTACION TOTAL TOPCON

ESTACION TOTAL GEODIMETERESTACION TOTAL GEODIMETER

ESTACION TOTAL LEICAESTACION TOTAL LEICA

ESTACION TOTALPENTAXESTACION TOTALPENTAX

COLECTORA (LIBRETA DE CAMPO ELECTRONICA)

Es el componente de la estación Total donde se almacenan Los datos tomados en campoEn estas colectoras ademas de almacenar datos de campo, almacenan los programas detopografía que permiten procesar los datos tomados en campo

Existen dos tipos de colectoras :

- Colectoras Externas- Colectoras Internas

COLECTORA EXTERNA

Son aquellas que se encuentran conectados conla estación mediante un cable, y tiene la forma deuna calculadora

Las estaciones con este tipo de colectoras tienelas siguientes ventajas.Permite almacenar gran cantidad de puntosPermite ampliar la memoriaPara transferir datos a la computadora no es necesario llevar la estación a donde se encuentra esta,sino solo la colectora

Este tipo de colectoras presenta lassiguientes desventajas:

Es necesario aprender a usarla en forma independiente de la estación

COLECTORA INTERNA

Es aquella colectora que se encuentra en la estación

Existen dos tipos:

- Las que se encuentran fusionadas con la estación

- Las que se pueden sacar de la estación

COLECTORA INTERNA QUE SE ENCUENTRA FUSIONADA CON LA ESTACION

COLECTORA INTERNA QUE SE ENCUENTRA FUSIONADA CON LA ESTACION

Este tipo de colectora tiene las siguientes ventajas:Se aprende a utilizar junto con la estaciónDesventajas:Generalmente no se puede ampliar la memoriaTiene una capacidad limitada de memoria, porTanto limitada capacidad para la toma de datos de puntoPara transferir los datos a la computadora es necesario la presencia de la estación.

LAS QUE SE PUEDE SACAR DE LA ESTACION

Son aquellas colectoras que se sacan de la estaciónVentajas:Todas las anterioresDesventajas:Precio mas elevado que las anteriores

CLASIFICACION DE LAS ESTACIONES TOTALES

Entre 1” Y 10” en medición de ángulos

Desde ( 2mm + 2ppm) hasta ( 3mm + 10 ppm)en distancias

POR SU PRECISION:

- Interna- Externa- Tarjeta

- 5000, 10000, Hasta 15000 puntos

POR EL TIPO DE MEMORIA:

POR CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO:

De 1.5, 5 Hasta 10 KM, dependiendo del modeloDel numero de prismas y las condiciones atmosféricas

POR SU ALCANCE:

Mecánicas ServodirecionalesEstaciones de “Un solo Hombre”

POR SU MECANISMO:

ESTACION TOTAL MECANICA

ESTACION TOTAL SERVO DIRECCIONALESTACION TOTAL SERVO DIRECCIONAL

ESTACION DE UN SOLO HOMBREESTACION DE UN SOLO HOMBRE

Tornillo de fijación vertical (600M)

Tornillo micrométrico de ajuste del ángulo vertical de dos velocidades (600M)

Tornillo micrométrico de ajuste del ángulo horizontal de dos velocidades (600M)

Tornillo de fijación horizontal (600M)

Miras

Tapa Lateral

Unidad central(Batería, tracklight o seguidor)

Servomando de movimiento vertical (600S)

Servomando de movimiento horizontal (600S)

Teclado

(Alfanumérico)

PARTES PRINCIPALES DE LA ESTACION TOTAL

MUCHAS

GRACIAS