1.- INTRODUCCION
A través de la historia el hombre hombre se encontraba encontraba en la necesidad necesidad de medir terrenos y de realizar proyectos que representan fielmente los accidentes de la tierra para poder utilizarlos en las diversas actividades de su vida diaria. Fue entonces cuando se ingenió diferentes métodos para hacer tales mediciones y entre estos encontramos las medidas de distancias horizontales en diferentes condiciones en terrenos planos, inclinados entre otros. Se entiende por medición de distancias, al conjunto de operaciones que se ejecutan en el campo, y de los medios puestos en práctica para fijar la posición de los puntos y su representación posterior en el plano. Se encuentran diversos métodos para hacer una medición en el cual depende del terreno; esta práctica se hará con la estación total sokkia. Las mediciones de terreno se pueden realizar con el uso de la cinta, por medio de métodos como distancias en terrenos planos (horizontales) y en terrenos inclinados con medición escalonada y medición en declive realmente en terrenos de dimensiones reducidas, considerablemente plano y despejado. Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de «geodesia» para áreas mayores.
OBJETIVOS: -
Realizar el levantamiento levantamient o por poligonales con la estación total sokkia del terreno determinado en este caso será frontis de la UNA puno . Adquirir conocimiento sobre el manejo de la estación geodésica y sus complementos. Registrar los datos en la libreta de campo y realizar los cálculos correspondientes.
MARCO TEORICO LEVANTAMIENTOS GEODESICOS
Se entiende por levantamiento geodésico “la toma de información de
distancias y ángulos en el campo, y la aplicación de los principios de la geometría y la trigonometría con el propósito de determinar la forma, dimensiones y posición de grandes extensiones terrestres”. En ese
sentido, se deben deben clasificar los levantamientos levantamientos geodésicos en los grandes grupos: horizontal vertical.
LEVANTAMIENTOS HORIZONTALES TRIANGULACION Es el tipo de levantamiento geodésico más tradicional y conocido. Difiere de los levantamientos topográficos en que usa instrumentos más precisos. Los errores instrumentales son removidos o predeterminados de modo que puedan compensarse al momento de los cálculos; los errores observacionales se reducen empleando procedimientos muy rigurosos. Otra diferencia muy importante es que todas las posiciones establecidas por triangulación están relacionadas entre sí matemáticamente. Básicamente, una triangulación consiste en medir los ángulos de una serie de triángulos. El principio de la triangulación se basa en procedimientos trigonométricos simples: si la distancia de un lado de un triángulo y los ángulos extremos del lado son medidos con exactitud, pueden calcularse los otros dos lados y el ángulo restante.
TRILATERACION El avance en precisión y alcance de los sistemas electrónicos de medición de distancias –IEMD – se ha aplicado para levantamientos geodésicos usando la técnica de trilateracion. Los sistemas electrónicos permiten la medición de distancias mayores a 5 y más kilómetros, con lo que las redes de triangulación geodésicas pueden extenderse rápidamente. Las técnicas de tr ilateracion permiten la conexión de levantamientos en islas o en continentes separados por grandes océanos. En la trilateraciòn solo se miden distancias, y se hacen observaciones redundantes para asegurar una buena precisión. Se ajusta la red para eliminar las discrepancias, luego se calculan los ángulos de tal modo que las posiciones geodésicas se puedan obtener de forma similar al método de triangulación.
POLIGONACIÒN La poligonaciòn es el método más simple para extender control. El sistema es similar al de la navegación, en el que se miden distancias y direcciones. En una poligonaciòn, se inicia el levantamiento en un punto con posición y azimut con respecto a otro punto conocido, y se miden ángulos y distancias a través de la serie de puntos intermedios del levantamiento. Las mediciones angulares sirven para calcular la dirección de cada línea. Las mediciones de distancia completan la información para determinar la posición de los puntos de la poligonal. Cuando la poligonal termina en otro punto de posición conocida, se dice que es una poligonal amarrada. Cuando la poligonal regresa al punto de partida, se dice que es una poligonal cerrada. De lo contrario, se dice que es una poligonal abierta.
TECNICAS CELESTES Y SATELITALES Los métodos celestes de triangulación permiten extender grandes arcos a través de los océanos o terrenos inaccesibles. Estos métodos tienen la característica que los datos observados no son afectados por la dirección de la vertical en el punto de observación. Existen varios métodos como el de eclipse solar, ocultación de estrellas, cámara de posición lunar, observación y rastreo de satélites, así como sistemas geodésicos satelitales tales como el sistema global de posicionamiento (GPS estadounidense y el sistema GLONASS ruso).
LEVANTAMIENTO ASTRONOMICO La posición de un punto puede obtenerse directamente observando las estrellas. El posicionamiento astronómico es el método de posicionamiento más antiguo. También los exploradores han usado por muchos años por los marineros con propósitos de navegación. También los exploradores han usado frecuentemente este método para orientarse en áreas sin apoyo cartográfico.
LEVANTAMIENTOS VERTICALES El levantamiento vertical es el proceso para determinar alturas (elevaciones) sobre el nivel medio del mar. En posicionamiento terrestre con fines cartográficos no hay problema en el hecho de que las posiciones horizontales estén referidas al elipsoide, y las elevaciones referidas al elipsoide, y las elevaciones referidas al geoide. Sin embargo la información geodésica de precisión requiere u ajuste en la información vertical que compense por las ondulaciones del geoide, por encima o por debajo del elipsoide, la superficie matemática regular. El ajuste usa técnicas geodésicas avanzadas y complejas. La red básica de control vertical se establece usando nivelaciones geodésicas. La densificación se realiza por métodos suplementarios. El nivel método del mar se usa como referencia (datum vertical) en todos los métodos. Este nivel se determina obteniendo el promedio horario de las variaciones del agua durante un año o más en una estación mareográfica. Existen varias técnicas de nivelación: geométricas o diferencial, trigonometría y barométrica, y cada una genera precisiones diferentes, siendo la primera de las citadas. La más precisa de las tres.
NIVELACION GEOMETRICA Con el instrumento puesto en “estación” se hacen lecturas en dos “miras”
calibradas, en posición vertical, colocadas atrás y adelante del instrumento. La diferencia de lecturas es la diferencia en elevación entre los puntos do nde están las miras. El instrumento óptimo usado para la nivelación consta de un nivel de burbujas que se ajusta en posición paralela al geoide. Cuando el instrumento está bien centrado en un punto. El telescopio tiene una posición horizontal (nivel) de modo que puede rotar 360º libremente. En toda línea de nivelación debe conocerse la elevación exacta de cuando menos un punto de elle para poder determinar las elevaciones de los puntos restantes.
NIVELACION TRIGONOMETRICA Consiste en medir un ángulo vertical desde una distancia conocida utilizando un teodolito, calculando la elevación del punto. Con este método se pueden hacer mediciones verticales al mismo tiempo que se hacen las mediciones de los ángulos horizontales de una triangulación.
Es un método más económico pero menos preciso que la nivelación geométrica. Con frecuencia es el único método para establecer control vertical preciso en áreas montañosas.
LEVANTAMIENTOS CATASTRALES Los levantamientos catastrales del terreno se realizan para establecer los límites de su extensión, colocando indicadores y postes en los vértices para determinar las coordenadas de dichos puntos y obtener, así, la información necesaria del área y sus límites. Son los levantamientos que se hacen en ciudades, zonas urbanas y m unicipios para fijar linderos o estudiar las zonas urbanas con el objeto de tener el plano que servirá de base para planeación, estudios y diseños de ensanches, ampliaciones, reformas y proyecto de vías urbanas y de los servicios públicos , (redes de acueducto, alcantarillado, teléfonos, electricidad, etc.). Un plano catastral es un levantamiento donde se hacen las mediciones de las manzanas, redes viales, identificando claramente las áreas públicas (vías, parques, zonas de reserva, etc.9 de las áreas privadas (edificaciones y solares), tomando la mayor cantidad de detalles tanto de la configuración horizontal como vertical de terreno. Estos planos son de gran utilidad especialmente para proyectos y mejoras y reformas en las grandes ciudades. Este trabajo debe ser hecho con extrema precisión y se basa en puntos de posición conocida, fijados previamente con procedimientos geodésicos y que se toman como señales permanentes de referencia. Igualmente se debe completar la red de puntos de referencie, materializando nuevos puntos de posición conocida tanto en planta en función de sus coordenadas, como en elevación, altitud o cota.
LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO Los levantamientos topográficos son tridimensionales y utilizan técnicas de levantamiento geodésico plano y otras especiales para establecer un control tanto vertical como horizontal. La configuración del terreno y de los elementos artificiales o naturales que hay en él se localiza a través de medidas que se representan en una hoja plana para configurar un mapa topográfico. Las curvas de nivel, que unen puntos de igual altitud, se utilizan para representar las altitudes en cualquiera de los diferentes intervalos medidos en metros. Muchos mapas topográficos se realizan gracias a la fotogrametría aérea; utilizan pares estereoscópicos de fotografías tomadas en levantamientos y, más recientemente, desde satélites artificiales como los spot. En las fotografías deben aparecer las medidas horizontales y verticales del terreno. Estas fotografías se restituyen en modelos tridimensionales para preparar la realización de un mapa a escala. Se requieren cámaras adecuadas y equipos de trazado de mapas muy precisos para representar la verdadera posición de los elementos naturales y humanos, y para mostrar las alturas exactas de todos los puntos del área que abarcara el mapa. En un plano topográfico la altitud se representa mediante curvas de nivel, que proporcionan una representación del terreno fácil de interpretar.
LEVANTAMIENTOS DE PLANOS PARA LA CONSTRUCCION E INGENIERIA Las mediciones de ingeniería establecen puntos de control mediante poligonales, líneas de base u otros métodos con el fin de obtener la información necesaria para los diseños de obras de ingeniería (levantamientos) y para posicionar los elementos constructivos, basándose en los planos del proyecto que se utilizan esos puntos de control (replanteos). Los levantamientos topográficos y los mapas a los que dan lugar proporcionan información sobre la localización horizontal y sobre las alt itudes, necesarios para diseñar estructuras como edificios, embalses, canales, carreteras, puentes, tendidos eléctricos o colectores. Para levantar los planos de estas obras se parte de los mismos puntos de control utilizados en los levantamientos topográficos originales. Los levantamientos geodésicos de construcción implican la orientación y supervisión de mediciones de ingeniería que se coordinan en el levantamiento de planos y en la construcción de cualquier estructura.
LEVANTAMIENTOS CARTOGRAFICOS Se denominan levantamientos geodésicos cartográficos a aquellos que localizan puntos de control y obtienen detalles para la confección de mapas o cartas. Las cartas y los mapas a pequeña escala (que representan áreas extensas) son combinaciones de mapas a escala más grande de los cuales se eliminan y simplifican muchos detalles; a este proceso se le llama generalización cartográfica. Los mapas litorales representan la costa, pero de esta muestra solo los elementos que pueden ser importantes para la navegación y que están situados a lo largo de la línea de costa e informan de las profundidades del agua (líneas batimétricas). Las cartas aeronáuticas solo muestran los rasgos geográficos más relevantes, como puede ser las barreras, rutas aéreas, radiofaros y otros elementos de orientación como las vías de ferrocarril o carreteras.
LEVANTAMIENTO GEODESICO MARITIMO Los levantamientos y confección de mapas marítimos, de los ríos, puertos o lagos, con el fin de establecer las profundidades para facilitar una navegación más segura, se realizan mediante sondeos manuales en observaciones llevadas a cabo desde los puntos de control de la costa. Los sondeos con sonar, efectuados de forma simultánea a la localización por radar del buque oceanográfico de sondeo, permitan también el trazado rápido y exacto de los mapas. Más lejos de la costa la localización será siempre menos precisa; los aparatos Loran y los satélites de navegación se utilizan para conseguir la localización más exacta posible de las embarcaciones en alta mar cuando estas cuentan con equipamientos modernos.
LEVANTAMIENTO GEODESICO PRINCIPALES PROPOSITOS DE LA GEODESIA Los principales propósitos de la geodesia han sido resumidos en los siguientes:
Establecimiento y mantenimiento de redes de control geodésico tridimensionales, nacionales y global, reconociendo el tiempo como aspecto variante en dichas redes; Medición y representación de fenómenos geodinámicas tales como movimiento polar, mareas terrestres, y movimientos de corteza; Determinación del campo de gravedad terrestre, incluyendo las variaciones temporales; Determinación de parámetros, similar a los geodésicos, para otros cuerpos del sistema solar. Estas características implican el uso de matemáticas aplicadas, que incluyen las observaciones que deben ser usadas para determinar el tamaño y la forma de la tierra y la definición de coordenadas tridimensionales, así como la variación de fenómenos cerca o sobre la superficie, tales como la gravedad, mareas, rotación terrestre, movimientos de corteza, y desviación de la plomada, junto con las unidades de medición y los métodos de representación de la superficie terrestre curva en una superficie plana.
INSTRUMENTOS GEODESICOS
Cinta métrica Estación total Fototeodolito Giroteodolito Gravímetro Jalones Escáner láser Mareógrafo Mira Nivel Portaprisma Plomada Prisma o reflector
MATERAIALES DE CAMPO
ESTACION TOTAL SOKKIA FX 105
PRISMA
TRIPODE
CINTA METRICA 2mm DE PRECICION
DESARROLLO
-
Se mira al prisma en la estación donde se ecuentra y se anotan los datos. Se define la siguiente estacion de tal manera que el prisma quede visible a la estación total. Se traslada la estación total a la siguiente estación se mira al prisma en la estación y se anotan los datos.
I T E M
1
7 9 . 0 0 1
7 8 . 9 9 9
7 9 . 0 0 2
B
7 8 . 9 7 9
7 8 . 9 7 9
B
7 8 . 9 9 6
7 8 . 9 9 4
B
7 9 . 0 1 4
A
B
1 6 0 . 2 0 3
1 6 0 . 1 9 7
1 6 0 . 1 9 3
1 6 0 . 1 9 8
1 6 0 . 1 9 2
1 6 0 . 2 0 5
1 6 0 . 1 9 9
1 6 0 . 2 0 2
B
2 , 0 0
2 , 0 0
2 , 0 0
2 , 0 0
2 , 0 0
2 , 0 0
B
C
C
C
C
C
1 . 3 9 5
1 . 3 2
1 . 3 2
1 . 3 2
1 . 3 2
1 . 3 2
2 , 0 0
1 6 0 . 2 3 7
1 6 0 . 0 7 8
5
1 6 0 . 1 9 2
1 6 0 . 1 2 6
4
1 6 0 . 2 1 2
1 6 0 . 0 9 3
3
1 6 0 . 1 1 8
1 6 0 . 0 8 2
2
I
I
I
9 7 . 8 8 7
9 8 . 0 1 3
9 7 . 9 1 9
5
D
I
A L T . T A R J E T A
A
P U N T O
1 . 3 2
A L T . E Q U I P O
9 7 . 9 2 1
4
D
I
9 7 . 9 1 3
9 7 . 9 3 3
3
D
I
9 8 . 0 0 3
9 7 . 8 7 2
2
D
I
9 8 . 0 0 6
E S T A C I O N
A L T . T A R J E T A
9 7 . 9 7 8
1 6 2 . 3 8 8
L E C T U R A A D E L L O A N N G T E I T U D H O R I Z O N T A L S E R I E S
1
D
I
9 7 . 9 6 8
L E C T U R A A T R Á S
P U N T O
2 , 0 0
1
D
I
1 6 0 . 1 3 3
B
2 , 0 0
G E R P - 7
C
1 6 0 . 0 9 4
P U N T O
D I R E C T A
D
I N V E R T I D A
I
2 8
2 0 8
2 8
2 0 8
2 8
2 0 8
2 8
2 0 8
2 8
2 0 8
5 9
2 3 9
5 9
2 3 9
5 9
2 3 9
5 9
2 3 9
5 9
2 3 9
2 4 3
0
5 4
5 4
5 6
5 6
5 5
5 5
5 3
5 4
5 5
5 5
2 4
2 5
2 7
2 4
2 5
2 6
2 5
2 9
2 5
2 5
2 4
0
M
4 0
3 0
3 0
5 0
0
5 0
4 0
3 0
5 0
1 0
5 0
1 0
0
5 0
4 0
2 0
2 0
4 0
3 0
0
0
0
S
2 7 1
9 0
2 7 1
9 0
2 7 1
9 0
2 7 1
9 0
2 7 1
9 0
2 7 2
8 9
2 7 2
8 9
2 7 2
8 9
2 7 2
8 9
2 7 2
8 9
8 9
9 1
G
L E C T U R A S
G A N G U L O H O R I Z O N T A L
A N G U L O
4 1
1 5
4 0
1 6
4 0
1 6
4 0
1 7
4 0
1 7
1 0
4 6
1 0
4 4
1 2
4 5
1 2
4 5
1 2
4 4
4 4
7
M V E R T I C A L
3 0
3 0
2 0
3 0
2 0
4 0
3 0
0
3 0
0
2 0
5 0
2 0
5 0
2 0
2 0
4 0
2 0
4 6
5 0
2 0
1 0
S
O B S E R V A C I O N E S
BIBLIOFRAFIA: Gemael, C.: Geodesia Física, Editora da UFPR, Curitiba PR 1999, en portugués, ISBN 85-7335-029-6 Draheim, H.: Die Geodäsie ist die Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erdoberfläche. Gemael, C.: A Evolução da Geodésia, Revista Brasileira de Cartografía, No 46/1995, páginas 1-8, en portugués Helmert, F.R.: Die mathematischen und physikalischen Theorien der höheren Geodäsie (pt: As Teorías Matemáticas e Físicas da Geodesia Superior), 1. ª parte. Leipzig 1880, 2. ª parte. Leipzig 1884 Medina, A.: O Termo Grego 'Geodesia' – Un Estudio Etimológico, GEODÉSIA online, 3/1997, en portugués, (en pdf)
