PRESENTACION El presente trabajo lo realizamos con el objetivo de afirmar los conocimientos obtenidos en clases aplicados uno de los métodos básicos para comprender la topografía y de esa manera en las próximas clases se nos facilite al aprendizaje de los nuevos métodos y de los diferentes equipos modernos, que nos permita obtener un resultado más exacto. Ya que la topografía es fundamental fundamental en la ingeniería ya que se se le aplicara con con conocimientos adquiridos en otras materias y obtendremos óptimos resultados en nuestra vida profesional. Ahora en la realización de un trabajo topográfico se necesitan puntos con coordenadas Conocidas en los que apoyarse. Estos puntos se denominan Vértices, y al conjunto de ellos red topográfica. Los vértices pueden ser los mismos, pero los condicionantes de situación son completamente diferentes, y esto hace que no siempre los puntos que forman ambas redes en un mismo trabajo, coincidan. Ya que puede existir un error de cierre y nuestra brigada ha trabajado un equipo muy preciso con es la estación total y aunque hemos trabajado existió un error pequeño que en gabinete debemos que compensar con los métodos explicados en clases. El informe se realizó realizó con el único objetivo de dar a conocer los detalles hechos hechos en la práctica de campo y el uso correcto de la estación total (SOKIA) y del programa AUTOCAD CIVIL 3D. Finalmente agradecer infinitamente al Ing. SARDON FLORES SAUL, SAUL, por el apoyo constante de sus conocimientos conocimientos que nos inculca.
1.- INTRODUCCION A través de la historia el hombre se encontraba en la 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 cinta. 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.
LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO AUTOMATIZADO
2.- OBJETIVOS: -
Trabajar con los puntos de control Conocer y dar un buen uso a la estación total (sokia) Determinar la posición relativa entre varios puntos sobre un plano horizontal, es decir define las inclinaciones del terreno. Identificación de los puntos visualizados.
3.- MARCO TEORICO 1.-Levantamiento Topográfico Se define como tal el conjunto de operaciones ejecutadas sobre un terreno con los instrumentos adecuados para poder confeccionar una correcta representación gráfica o plano. Este plano resulta esencial para situar correctamente cualquier obra que se desee llevar a cabo, así como para elaborar cualquier proyecto técnico. Si se desea conocer la posición de puntos en el área de interés, es necesario determinar su ubicación mediante tres coordenadas que son latitud, longitud y elevación o cota. Para realizar levantamientos topográficos se necesitan varios instrumentos, como la estación total (SOKIA). El levantamiento topográfico es el punto de partida para poder realizar toda una serie de etapas básicas dentro de la identificación y señalamiento del terreno a edificar, como levantamiento de planos (planimétricos y altimétricos), replanteo de planos, deslindes, amojonamientos y demás. Existen dos grandes modalidades
4.-ÁNGULOS Y DIRECCIONES Meridiano: Línea imaginaria o verdadera que se elige para referenciar las mediciones que se harán en terreno y los cálculos posteriores. Éste puede ser supuesto, si se elige arbitrariamente; verdadero, si coincide con la orientación Norte-Sur geográfica de latiera, o magnético si es paralelo a una aguja magnética libremente suspendida. Azimut: Ángulo entre el meridiano y una línea, medido siempre en el sentido horario, ya sea desde el punto Sur o Norte del meridiano, estos pueden tener valores de Entre 0 y 400 radianes. Los azimuts se clasifican en verdaderos, supuestos y magnéticos, según sea el meridiano elegido como referencia. Los azimuts que seobtienen por medio de operaciones posteriores reciben el nombre deazimutscalcu lados.
4.1.-Poligonal Una poligonal consiste en una serie de líneas rectas sucesivas que se unen entre sí; a los puntos que se definen los extremos de las líneas que forman la poligonal, se le denomina estaciones o vértices de la poligonal. La distancia que existe entre los vértices es medida con cinta, un equipo de medición de distancia electrónica o con métodos taquimétricos. 4.2-Poligonal Cerrada Una poligonal cerrada es aquella que empieza y termina en el mismo punto, también puede ser aquella que empieza en un punto conocido, siempre que los puntos estén en el mismo sistema coordenado. Siempre que sea posible se refiere a una poligonal cerrada que una abierta, ya es más fácil revisar las distancias y los ángulos. Condiciones Geométricas de una Poligonal ∑internos = 180 (n-2) ∑externos = 180 (n + 2)N = de vértices
E = Error de cierre Ec = ± Rn R = mínima división del limbo horizontal
5.-ESTACION TOTAL Se denomina estación total a un instrumento electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un distanció metro y un microprocesador aun teodolito electrónico. Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanció metro, trackeador (seguidor de trayectoria) y la posibilidad de guardar información en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de diversos programas sencillos que permiten, entre otras
capacidades, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo de acimut y distancias
5.1.-ESTACION TOTAL SOKKIA FX 105 La estación total SOkkia FX 105 ofrece la ventaja del sistema operativo Windows® CE incorporado y viene estándar con MAGNET™ Field, una aplicación de software
basado en la nube para facilidad de mediciones y seguridad de datos sin paralelos. También tiene TSshield, un exclusivo módulo de comunicaciones basadas en telemática que ofrece seguridad, rastreo y soporte diagnóstico a distancia. La tecnología Bluetooth® de largo alcance permite que los datos se transfieran sin interrupciones a un controlador equipado con Bluetooth. Su tamaño compacto y batería de larga duración hace que los largos días de trabajo sean más fáciles de manejar. Características avanzadas para una máxima versatilidad de medición y una seguridad de producto y datos sin igual. La estación total FX ofrece la ventaja del sistema operativo Windows® CE incorporado y viene estándar con MAGNET™ Field, una aplicación de software
basado en la nube para facilidad de mediciones y seguridad de datos sin paralelos. También tiene TSshield, un exclusivo módulo de comunicaciones basadas en telemática que ofrece seguridad, rastreo y soporte diagnóstico a distancia. La tecnología Bluetooth® de largo alcance permite que los datos se transfieran sin interrupciones a un controlador equipado con Bluetooth. Su tamaño compacto y batería de larga duración hace que los largos días de trabajo sean más fáciles de manejar. Las características clave del FX incluyen Sistema
operativo
Windows® CE
- Programa
de
- Sistema
avanzado
- Medición - Comunicación
en
aplicación
sin
un a
de
cuerpo bordo
y
robusto
MAGNET
Field
medición
reflectores
inalámbrica
compacto
de
avanzada
Bluetooth® de
ángulos RED-Tech
largo
alcance
- Seguridad, rastreo y soporte de diagnóstico a distancia TSshield - Disponible en modelos de 1, 2, 3, y 5 segundos
ESTACION TOTAL SOKKIA FX 105
5.2.-TRIPODE TOPOGRAFICO Descripción: Instrumento topográfico que sirve como soporte, y consta de tres patas y un tornillo sujetador para el nivel del ingeniero, teodolito, etc. Modo de empleo: Aflojar los tornillos teniendo en cuenta la regla de la mano derecha. Levantar el trípode hasta un nivel adecuado, se recomienda a la altura del mentón del observador que va a realizarlas lecturas a través del equipo. Luego se ajusta los tornillos simultáneamente y se abren las patas del trípode las cuales no deben estar separadas no más de 1 metro, para poder fijar dicho equipo se hace presión en cada una de las patas teniendo cuidado que esta no sea una fuerza cortante. Por último la base donde se va a colocar el equipo debe de quedar lo más horizontal posible.
5.3.-GPS Navegador El GPS navegador es un instrumento que en el campo de la topografía es usado como una herramienta para la localización de un punto en el terreno que servirá como elemento de referencia por las coordenadas que proporciona, para la orientación de una línea, es decir se puede calcular el acimut de la línea El GPS apoya con precisión la cartografía y la modelización del mundo físico - desde montañas y ríos, hasta calles, edificios, cables y tuberías de los servicios públicos y otros recursos. Las superficies medidas con el GPS se pueden visualizar en mapas y en sistemas de información geográfica (SIG) que almacenan, manipulan y visualizan los datos geográficos referenciados. Los gobiernos, las organizaciones científicas y las operaciones comerciales de todo el mundo utilizan la tecnología del GPS y los SIG para facilitar la toma oportuna de decisiones y el uso racional de los recursos. Toda organización u organismo que requiera información precisa sobre la ubicación de sus activos puede beneficiarse de la eficiencia y la productividad que proporciona el GPS. A diferencia de las técnicas convencionales, la topografía mediante el GPS no está sometida a restricciones como la línea de visibilidad directa entre las estaciones topográficas. Las estaciones se pueden desplazar a mayores distancias entre una y otra y pueden funcionar en cualquier lugar con buena vista del cielo, en vez de limitarse a cimas remotas, como se requería antes.
El GPS es especialmente útil en el levantamiento de costas y vías fluviales, donde hay pocos puntos de referencia en tierra. Los buques de levantamiento combinan las posiciones del GPS con los sondeos de profundidad con sonar para elaborar las cartas náuticas que indican a los navegantes los cambios de profundidad del agua y los peligros que yacen bajo el agua. Los constructores de puentes y plataformas petrolíferas también dependen del GPS para levantamientos hidrográficos precisos. Los agrimensores y cartógrafos pueden llevar los sistemas del GPS en una mochila o montarlos en vehículos para recopilar los datos con precisión y rapidez. Algunos de estos sistemas se comunican de forma inalámbrica con receptores de referencia para lograr mejoras sin precedentes en la productividad de forma continua, en tiempo real y con precisión centimétrica.
Para lograr el máximo nivel de precisión, la mayoría de los receptores de categoría topográfica utilizan dos frecuencias de radio GPS: L1 y L2. En la actualidad, no hay ninguna señal civil en pleno funcionamiento en la L2, de modo que estos receptores aprovechan una señal militar L2 usando técnicas "sin código."
5.4.-PUNTOS DE CONTROL Los levantamientos efectuados para determinar el relieve de la Tierra, e identificar sus accidentes topográficos naturales y artificiales, se pueden efectuar mediante métodos aéreos (fotogrametría) o de superficie. En ambos es requisito indispensable un adecuado control tanto horizontal como vertical.
LEVANTAMIENTO FOTOGRAMETRICO
LEVANTAMIENTO SUPERFIICIAL
5.4.1.-CONTROL HORIZONTAL Para efectuar el control horizontal es necesario ubicar el teodolito o estación total sobre un punto de coordenadas conocidas A(XA,YA) según el sistema de referencia utilizado. En base a este punto y los azimuts medidos se podrán obtener las coordenadas de otros puntos. Las posiciones de los puntos de control horizontal se fijan con exactitud mediante distancias y direcciones, o mediante coordenadas. 5.4.2.-CONTROL VERTICAL Se realiza empleando BMs situados dentro o cerca del área en la cual se va a trabajar. Para ello se tiende una red de control vertical mediante líneas de nivelación que parten de BMs y cierran en BMs. Dependiendo de los requisitos de precisión, los levantamientos de control vertical pueden ser: de nivelación diferencial, trigonométricos, barométricos o con GPS. El método más preciso y ampliamente usado es la nivelación diferencial de precisión. Todos las estaciones y BMs se ubican en puntos favorables para su empleo futuro. Normalmente están marcados en discos de bronce de 9cm de diámetro, fijos en concreto o en roca firme 5.4.3.-COMO OBTENER PUNTOS DE CONTROL En la ubicación de los vértices se debe tener en cuenta lo siguiente: -
Colocar el menor número posible de vértices Ubicar los vértices de tal forma que desde cualquiera de ellos pueda verse la estación anterior y posterior.
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Colocarlos fuera de la zona de trabajo. Desde cualquiera de ellos debe observarse la mayor cantidad posible de detalles
Los puntos de control necesarios para un levantamiento topográfico se pueden obtener de la siguiente manera: Obtener del IGN (Instituto Geográfico Nacional) las coordenadas UTM (x,y) de dos (2) puntos, y el BM (z) de alguno de ellos. Si no es posible comprar los puntos o éstos se encuentran lejos de la zona de trabajo, es necesario fijar nuevos puntos de control, para ello existen los siguientes métodos: -
Triangulación Trilateración Poligonales Métodos satelitales y Combinaciones de ellos.
Antiguamente se utilizaba la triangulación y la trilateración para establecer controles básicos en levantamientos de grandes áreas. Estas técnicas han dado paso a los sistemas de levantamiento utilizando satélites (GPS)
El actual programa de modernización del GPS está añadiendo una señal civil especializada L2 con soporte de posicionamiento de alta precisión sin el uso de señales militares. El programa del GPS también está añadiendo una tercera señal civil en la frecuencia L5 que mejorará aún más el rendimiento. Después de 2020, el gobierno dejará de apoyar el acceso sin código a las señales militares del GPS.
6.-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA -
La práctica lo realizamos bajo la supervisión del Ing. encargado.
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El ingeniero SAUL SARDON FLORES nos indicó y nos dio las respectivas coordenadas de los puntos de control fijos ya que con ellos empezaríamos a trabajar.
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Además nos dio a conocer las configuraciones de la estación total (SOKIA)
6.1.-RECOMENDACIONES DEL GRUPO -
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La manipulación de los instrumentos y equipo, tiene que ser con el mayor cuidado requerido. Que el equipo a utilizar debe estar en óptimas condiciones. Debemos fijar el trípode al terreno para que al momento de montar el teodolito esté estable. Conservar el sentido de la medición de ángulos ya sea horario o anti horario. Calcular bien los datos obtenidos antes de que la memoria del instrumento lo almacene. Limpiar bien los instrumentos y equipo una vez terminada la práctica para evitar daños.
7.-BIBLIOGRAFIA. Mackern, M. V. (1999). topogarfia general. Barcelona: full. Mateo, G. R. (2016). TOPOGRAFIA ii. MEXICO: ACCION. -
Artículos de Internet.- Libro Método y Cálculo Topográfico. (Domingo Conde Riose). - TORRES, VILLATE. (2001). ´´TOPOGRAFIA´´ EDIT. ESCUELA COLOMBIANA DE ING. 4TA EDICION. - MENDOZA, (2012). ´´TOPOGRAFIA´´. EDIT. UNI. 2DA EDICION LIMA PERU. - PARDIÑAS, (2000). INSTRUMENTACION PARA LA TOPOGRAFIA Y SU CALCULO. 1RA EDICION. SANTIAGO DE CHILE. - https://www.gps.gov/applications/survey/spanish.php - http://geotop.com.pe/producto/estacion-total/sokkia-fx105/
8.-ANEXOS
