viernes, 5 de febrero de 2016

Instrumentos topográficos

Instrumentos topográficos:

Instrumentos principales:
1. Teodolito: Su función primordial es el de medir ángulos horizontales y verticales refiriéndose a un plano horizontal que pasa por el punto de observación. También puede medir distancias con la estadía y trazar alineamientos rectos sobre el terreno.

Directa o indirectamente, con el teodolito se pueden medir ángulos horizontales, ángulos verticales, desniveles y distancias.

2. Teodolito Electrónico.

3. Estación Total electrónica: es un aparato electrónico que reúne las características de un teodolito electrónico y de un distanciómetro comunicado con un microprocesador que realiza automáticamente mediciones y cálculos.

4. Nivel: 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.

5. Distanciometros electrónicos.

Instrumentos simples:

1. Plancheta: Es un goniógrafo con el que los ángulos horizontales o azimutales se obtienen gráficamente por dibujo directo sobre una hoja de papel o plástico de dibujo

2. Eclímetro: Es un instrumento muy sencillo y de mucha utilidad en la topografía. También se le llama clisímetro, inclinómetro o clinómetro. Con este instrumento se pueden determinar desniveles, horizontalizar la cinta, medir ángulos verticales y pendientes, calcular alturas y lanzar visuales con una pendiente dada.

3. Brújula: Está compuesta por una aguja imantada completamente libre o apoyada en su centro de gravedad que siempre estará orientado en cualquier lugar de la tierra en la dirección de las líneas de fuerza magnética y ligeramente inclinada con respecto al plano horizontal.

4. Jalón: Es un vástago de madera, acero o aluminio; cuya longitud es de 2 a 3 m. uno de sus extremos termina en punta; se pintan en fajas alternada, rojas y blancas de medio metro de longitud. Tienen sección transversal cilíndrica o hexagonal de 2.5 cm de diámetro. Sirven para indicar la localización de puntos o la dirección de líneas temporalmente mientras duren las mediciones, siendo puestas en posición vertical ya sea empleando trípodes especiales o usando otro jalón como puntal.

5. Wincha o Cinta: Se usan para medir distancias y están hechas en diferentes materiales, longitudes y pesos. Las más comunes son hechas de tela y de acero. Las cintas de tela están hechas de material impermeable; éstas no se emplean para levantamientos de mucha precisión o cuando los alineamientos son largos, pues con el uso se estiran. Las cintas de acero se emplean para mediciones de precisión.

6. Miras verticales: Es una regla graduada cada 10 cm de madera o aluminio y generalmente tiene una longitud de 4 metros, nos permite leer con aproximación al milímetro.


7. Planímetro: es un instrumento manual utilizado en la determinación del área de figuras planas con forma irregular 


TOPOGRAFIA I TEMA I. DEFINICIONES BÁSICAS PROF. ANNY TORREALBA 
García M., Fernando (Curso de Topografía); Montes de Oca, M. (Topografía); Torres, A., Villate E. (Topografía); Domínguez, F. (Topografía general y aplicada) y Valdés Doménech, Francisco. (Topografía).

Sistema de medidas topográficos

Sistemas de medidas relativas a ángulos
Angulo es la figura formada por dos semirrectas llamadas lados, o por dos semiplanos, llamados caras, que se cortan en un punto llamado vértice.

Según la forma de división de la circunferencia y de las subdivisiones de la misma, se presentan los siguientes sistemas de medición de ángulos:
Sistema Sexagesimal
Sistema Sexadecimal
Sistema Centesimal
Sistema Analítico.

Sistema Sexagesimal
La circunferencia está dividida en 360 partes iguales, o grados sexagesimales.
Cada grado está dividido en 60 partes iguales o minutos sexagesimales.
Cada minuto está dividido en 60 partes iguales o segundos sexagesimales. Los segundos se dividen en fracciones decimales. Por ejemplo, un valor de 27 grados y medio sexagesimales se expresa como 27º 30’ El origen del sistema sexagesimal se remonta al tercer milenio antes de cristo, cuando los Babilonios, tomando en cuenta que un año tenía por aproximación 360 días, por simple similitud geométrica del año (una vuelta) con la circunferencia, la dividieron en 360 partes iguales. Ellos dividieron también la circunferencia en 6 porciones de 60 partes, derivando de allí el sistema sexagesimal (nombre latino).





Sistema Sexadecimal
En este sistema, al igual que en el sexagesimal, la circunferencia está dividida en 360 grados, pero las fracciones de grados se expresan en forma decimal.





Sistema Centesimal
      En este sistema, la circunferencia está dividida en 400 partes iguales. De esta manera, cada cuadrante queda dividido en 100 grados centesimales. Los grados centesimales también reciben el nombre de Gons (de gonio, grado en griego). Las fracciones de grado se expresan en forman decimal, pero adoptan dos formas de expresión, según sean usadas para el cálculo, en cuyo caso se usa la forma normal, por ejemplo, 104G,325712 o según sean usadas en instrumentos de medición, `por ejemplo 104G32C57CC,12.





Sistema Analítico
      La unidad de medida es el radian. El radian es el ángulo al centro que subtiende un arco (L) igual al radio (R).

L
 =
R

     Por geometría, se conoce que la relación entre la circunferencia y su radio es 2; por lo  tanto, en una circunferencia tendremos  2 radianes.
L     2 π
R


    El valor en grados de un radian, se puede obtener de la siguiente  relación:
360º                  º                                    º      360º
⎯⎯⎯⎯⎯  =  ⎯⎯⎯⎯                               es decir,       ⎯⎯⎯
2 radianes         1 radián                                       2
Por lo tanto, el valor en grados de un radian será: 360º
º = ⎯⎯⎯ = 57º,2957795
2
  Reduciendo los grados a minutos, tendremos que el valor en minutos de un radian será: 360º  ×   60’/º
” = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 3.437,746771
2

  Reduciendo los grados a segundos, tendremos que el valor en segundos de un radian será: 21.600’ × 60”/
” = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 206.264,8062”
2

https://www.google.co.ve/search?q=topografia+abdominal&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr&ei=co6wVty9C8e0eYPYmfAI#q=otros+nombres+de+la+topografia+topografia

SISTEMA DE COORDENADAS GEOGRAFICAS

El sistema de coordenadas geográficas es un sistema de referencia que utiliza las dos coordenadas angulares (latitud) (norte o sur) y (longitud) (este u oeste) para determinar las posiciones de la superficie terrestre (o en general de una esfera o un esferoide). La situación de un punto sobre el elipsoide terrestre queda determinada por la intersección de un meridiano y un paralelo, constituyendo sus coordenadas geográficas: Longitud y Latitud. Estas coordenadas se suelen expresar en grados sexagesimales.
Ya que el planeta Tierra es un cuerpo que posee una rotación alrededor de su eje, resulta obvio usar su eje de rotación como datum para definir su geometría. Este eje intersecta la superficie del globo en dos puntos, los cuales son los polos de un gran circulo primario cuyo plano es perpendicular al eje. El gran circulo primario es el ecuador y sus polos geográficos son el polo norte y el polo sur. Los círculos secundarios al ecuador están conformados por dos semicírculos, uno de los cuales recibe el nombre de meridiano, y su complementario el de antimeridiano.

Para medir distancias sobre la superficie de la esfera, se utiliza un sistema de coordenadas angulares cuyo origen se encuentra en el centro de la esfera.

   -Latitud: La latitud de un punto es el ángulo medido desde el centro de la tierra entre la vertical de cualquier punto de la superficie terrestre con el plano del ecuador. La latitud es la distancia que existe entre un punto cualquiera y el plano del ecuador, medida sobre el meridiano que pasa por dicho punto. Para los paralelos, sabiendo que la circunferencia que corresponde al Ecuador mide 40.075,004 km, 1º equivale a 111,319 km.
Las líneas de latitud son círculos paralelos al plano del ecuador y se llaman Paralelos. Todos los puntos ubicados sobre el mismo paralelo tienen la misma latitud. Se mide de 0° a 90°. Al Ecuador le corresponde la latitud 0°; y los polos Norte y Sur tienen latitud 90°N y 90°S, respectivamente.

   -Longitud: La longitud de un punto es el ángulo medido a lo largo del plano del ecuador entre el plano del meridiano que contiene el punto y otro meridiano tomado como datum. Generalmente este meridiano de referencia es el meridiano de Greenwich.

Las líneas de longitud son círculos máximos que pasan por los polos y se llaman Meridianos. Todos los puntos ubicados en el mismo meridiano tienen igual longitud. Las longitudes se miden de 0º a 180º a uno y otro lado del meridiano origen, añadiendo la denominación Este o positiva u Oeste o negativa, según se cuente en uno u otro sentido.
      -SISTEMA DE COORDENADAS UTM: El Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator (En inglés Universal Transverse Mercator, UTM) es un sistema de coordenadas basado en la proyección cartográfica transversa de Mercator, pero en el cual el cilindro se enrolla siguiendo un meridiano. A diferencia del sistema de coordenadas geográficas, expresadas en longitud y latitud, las magnitudes en el sistema UTM se expresan en metros únicamente al nivel del mar que es la base de la proyección del elipsoide de referencia.

Husos UTM: Se divide la Tierra en 60 husos de 6º de longitud, la zona de proyección de la UTM se define entre el paralelo 80º S y 84º N. Cada huso se numera con un número entre el 1 y el 60, estando el primer huso limitado entre las longitudes 180° y 174° W y centrado en el meridiano 177º W. Cada huso tiene asignado un meridiano central, que es donde se sitúa el origen de coordenadas, junto con el ecuador.

Zonas UTM: Se divide la Tierra en 20 zonas de 8º Grados de Latitud, que se denominan con letras desde la C hasta la X excluyendo las letras "I" y "O", por su parecido con los números uno (1) y cero (0), respectivamente. Puesto que es un sistema norteamericano (estadounidense), tampoco se utiliza la letra "Ñ". Las zonas polares no están consideradas en este sistema de referencia. Si una zona tiene una letra igual o mayor que la N, la zona está en el hemisferio norte, mientras que está en el sur si su letra es menor que la "N".







Levantamiento topógrafico

Levantamiento Topográfico.

Son el conjunto de operaciones necesarias para determinar posiciones sobre la superficie de la Tierra, de las características naturales y/o artificiales de una zona determinada y establecer la configuración del terreno. El procedimiento a seguir en los levantamientos topográficos comprende dos etapas fundamentales:
- El trabajo de campo, que es la recopilación de los datos. Esta recopilación fundamentalmente consiste en medir ángulos horizontales y/o verticales y distancias horizontales o verticales.
- El trabajo de gabinete o de oficina, que consiste en el cálculo de las posiciones de los puntos medidos y el dibujo de los mismos sobre un plano.
La mayor parte de los levantamientos, tienen como objeto el cálculo de superficies y volúmenes, y la representación de las medidas tomadas en el campo mediante perfiles y planos, por lo cual estos trabajos también se consideran dentro de la topografía, donde reciben el nombre de topometría.


Dentro de los levantamientos topográficos están:

1. Levantamiento de terrenos en general. Tienen por objeto marcar linderos o localizarlos, medir y dividir superficies, ubicar terrenos en planos generales ligando con levantamientos anteriores o proyectar obras y construcciones.
2. Topografía de vías de comunicación. Es la que sirve para estudiar y construir caminos, ferrocarriles, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc.
3. Topografía de minas. Tiene por objeto fijar y controlar la posición de trabajos subterráneos y relacionarlos con las obras superficiales.
4. Levantamientos catastrales: Son los que se hacen en ciudades, zonas urbanas y municipios, para fijar linderos o estudiar las obras urbanas.
5. Levantamientos aéreos. Son los que se hacen por medio de la fotografía (fotogrametría), generalmente desde aviones, y se usan como auxiliares muy valiosos de todas las otras clases de levantamientos.

TOPOGRAFIA I TEMA I. DEFINICIONES BÁSICAS PROF. ANNY TORREALBA García M., Fernando (Curso de Topografía); Montes de Oca, M. (Topografía); Torres, A., Villate E. (Topografía); Domínguez, F. (Topografía general y aplicada) y Valdés Doménech, Francisco. (Topografía).



Producto del levantamiento

Mapas base o mapas topográficos:

Tienen la finalidad de representar los elementos del terreno necesarios para la referencia (X, Y, Z). Estos son documentos cartográficos de base, donde se representan, según normas y convenciones: las vías de comunicación y sus respectivas variaciones e importancia, las construcciones, la red hidrográfica, la naturaleza del relieve (curvas de nivel), los nombres de los lugares, ríos y centros poblados (toponimia), así como todos los elementos del terreno que tengan interés en ser representados. En ellos también se realiza la reducción del elipsoide sobre una superficie plana. Generalmente son realizados mediante fotogrametría aérea.





Planos topográficos:

Se da el nombre de plano a la representación gráfica que por la escasa extensión de superficie a que se refiere no exige hacer uso de los sistemas cartográficos, se apoyen o no los trabajos en la geodesia.




Relación de la topografía con otras ciencias

Relación de la Topografía con otras ciencias.

Actualmente, la topografía está englobada dentro de la Geodesia, donde se le conoce también con el nombre de geodesia común [Wahl, 1964]. Dentro de aquella ciencia general, conformada por diversas disciplinas, la topografía interactúa con las mismas, principalmente con:
- Cartografía: para levantamientos topográficos requeridos en la producción y actualización cartográfica con diferentes fines.
- Fotogrametría: como base para el control de fotografías y modelos Aero fotogramétricos.
- Geodesia: para la densificación de redes geodésicas con fines de control en levantamientos catastrales, localizaciones petroleras etc.
- Astronomía Geodésica.
Es importante destacar que la topografía es un valiosa herramienta desde el punto de vista del Derecho, ya que se utiliza para determinar límites entre propiedades y entre distintas zonas administrativas de la Nación.

Diferencia entre topografía y geodesia.

Es necesario hacer una pequeña aclaración para desligar dos ciencias que tienen más o menos la misma finalidad: medir extensiones de tierra. Estas dos ciencias difieren entre sí en cuanto a las magnitudes consideradas en cada una de ellas y por consiguiente en los métodos empleados.
La topografía opera sobre porciones pequeñas de terreno, no teniendo en cuenta la verdadera forma de La Tierra, sino considerando la superficie terrestre como un plano.
En error cometido con esta hipótesis es despreciable, cuando se trata de extensiones que no sean excesivamente grandes, si se considera un arco en la superficie terrestre de 18 km de longitud es tan sólo 1,5 cm mas largo que la cuerda subtendida, y que sólo se comete un  error de 1” de exceso esférico en un triángulo que tenga un área de 190 km2.
Cuando se trata de medir grandes extensiones de tierra, como por ejemplo, para confeccionar la carta de un país, de un estado o de una ciudad grande, no se puede aceptar la aproximación que da la topografía, teniéndose entonces que considerar la verdadera forma de La Tierra y por consiguiente su superficie ya no se considera un plano sino se toma como parte de la superficie de un elipsoide y tendremos que acudir a la geodesia.


Alcance y limitaciones de la topografía 

- La dirección de la plomada se considera que es la única en todos los puntos dentro de los límites del plano topográfico.
- Las distancias horizontales se consideran matemáticamente rectas.
- La extensión del plano topográfico no puede ser mayor de un radio de 50 Km2, ya que a partir de éste el efecto de la curvatura terrestre es significativo.
- Los ángulos se consideran planos.

Aplicaciones de la topografia.

La topografía constituye el punto de partida de los proyectos de Ingeniería en los cuales se requiere información de la posición, dimensiones, forma del terreno, etc.

Ingeniería de Minas: en el levantamiento, trazado y control de trabajos subterráneos (túneles, galerías, etc.) y en levantamientos catastrales para localizar y marcar linderos, medida y división de superficies y ubicación de terrenos.

Ingeniería Geológica o Geología: en la preparación de mapas geológicos y en la relación de formaciones geológicas, como apoyo de la fotogeología.


Ingeniería Civil: en la elaboración de urbanismos, en levantamientos topográficos (previos, durante y después) en la construcción de embalses, puentes, canales, carreteras, proyectos ferroviarios, etc.; y en la localización, proyecto, trazo y construcción de vías de comunicación: caminos, ferrocarriles, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc.

TOPOGRAFIA I TEMA I. DEFINICIONES BÁSICAS PROF. ANNY TORREALBA García M., Fernando (Curso de Topografía); Montes de Oca, M. (Topografía); Torres, A., Villate E. (Topografía); Domínguez, F. (Topografía general y aplicada) y Valdés Doménech, Francisco. (Topografía).


Introducción a la topografia

 Introducción a la topografía

La Topografía, nombre derivado de la palabra griega “τοπογραϕια”, que significa descripción del terreno, es una disciplina cuya aplicación está presente en la mayoría de las actividades humanas que requieren tener conocimiento de la superficie del terreno donde tendrá lugar el desenvolvimiento de esta actividad.
Podemos suponer que la Topografía tuvo su inicio desde el momento en que la especie humana dejó de ser nómada para convertirse en sedentaria. La necesidad de establecer límites precisos e invariables en el tiempo entre las propiedades seguramente hizo surgir los primeros métodos e instrumentos topográficos elementales. Las primeras referencias por escrito sobre el uso de la topografía se remontan a la época del imperio egipcio, hacia el 1.400 a.C., donde fue utilizada para determinar linderos entre propiedades en los valles fértiles del Nilo.

Definición de Topografía.

Es la ciencia y la técnica de realizar mediciones de ángulos y distancias en extensiones de terreno lo suficientemente reducidas como para poder despreciar el efecto de la curvatura terrestre, para después procesarlas y obtener así coordenadas de puntos, direcciones, elevaciones, áreas o volúmenes, en forma gráfica y/o numérica, según los requerimientos del trabajo.

Definiciones básicas

-Replanteo: Se trata de llevar lo que tenemos en el plano al terreno.
-Croquis: Son representaciones del terreno realizadas a mano alzada, sin fundamentarlas en mediciones efectuadas sobre el mismo.
-Plano: Son representaciones de superficies pequeñas, basadas en mediciones efectuadas sobre el terreno. En el plano se trata de reproducir la verdadera forma de la proyección horizontal de los detalles del terreno y sus dimensiones.
-Mapa: Es la representación reducida, simbólica y aproximada de toda o parte de la superficie terrestre. En su elaboración predominan los métodos geodésicos sobre los topográficos.

TOPOGRAFIA I TEMA I. DEFINICIONES BÁSICAS PROF. ANNY TORREALBA                                          García M., Fernando (Curso de Topografía); Montes de Oca, M. (Topografía); Torres, A., Villate E. (Topografía); Domínguez, F. (Topografía general y aplicada) y Valdés Doménech, Francisco. (Topografía).

División de la topografía

Los diversos componentes que integran la topografía se agrupan en tres grandes grupos
bien diferenciados:
-Teoría de errores y calculo de compensación: constituye la agrupación de los métodos matemáticos que permiten la minimización de los inevitables errores cometidos en las mediciones, y que permiten también establecer los métodos y los instrumentos idóneos a utilizar en los diversos trabajos topográficos, para obtener la máxima calidad en los mismos.
-Instrumentación: en esta división se estudian los diferentes tipos de equipos usados en topografía para llevar a cabo las mediciones, angulares o de distancias, para establecer sus principios de funcionamiento, llevar a cabo su mantenimiento y lograr su óptima utilización,
-Métodos topográficos: es el conjunto de operaciones necesarias para obtener la proyección horizontal y las cotas de los puntos medidos en el terreno. Generalmente las proyecciones horizontales se calculan en forma independiente de las cotas de los puntos, diferenciándose entonces en dos grandes grupos:

 -La planimetría, que engloba los métodos planimétricos, sólo toma en cuenta la proyección del terreno sobre un plano horizontal imaginario que se supone es la superficie media de La
Tierra.

 -La altimetría, que agrupa los métodos altimétricos, tiene en cuenta las diferencias de nivel existentes entre los diferentes puntos del terreno [Torres, A., Villate E. 2001.].
Para la elaboración de un plano topográfico, es necesario conocer tanto la planimetría como la altimetría para poder determinar la posición y elevación de cada punto del terreno que será representado.


-  -Agrimensura: Comprende los procedimientos empleados para medir la superficie de los terrenos y para fraccionarlos (relotear)


La topografía para su estudio se divide en tres partes:

- Topología: Estudia las leyes que rigen las formas del terreno.
- Topometría: Estudia los métodos geométricos de medida.
- Planografía: Representación gráfica de los resultados (Dibujo topográfico)


Para que sea completa la representación gráfica de una porción de la superficie terrestre, debe contener:

-La forma general del terreno, es decir, su contorno y los detalles interiores (Construcciones, vías, ríos, etc)
- La diferencia de altura que guardan los puntos del terreno
- La superficie del terreno