ESTACION TOTAL 1. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
Uso de la estación total en el campo para medir distancias y ángulos. ángulos.
Aprender a utilizar adecuadamente la estación total, procurando minimizar en lo mayor posible los errores que se puedan cometer.
El principal objetivo de esta práctica es es conocer los fundamentos teóricos del GPS, su uso, sus posibles funciones en la vida cotidiana y aplicaciones en los estudios científicos de campo.
2. INTRODUCCIÓN El catastro como lo conocemos es básicamente el mismo desde sus inicios, los objetivos para los cuales sirve no han variado en su concepto ni intención pero si se ha modificado la forma en que se practica, sobre todo en la demanda de nuevas técnicas que provean una mayor calidad, precisión y eficiencia tanto en el trabajo de campo. La Estación Total surge para reemplazar el instrumento conocido como Teodolito en la Topografía, pero además integra en si misma otros instrumentos de gran utilidad para medición de distancias y una computadora para los cálculos necesarios con memoria interna para el almacenamiento de datos. Esa versatilidad hizo factible su uso para levantamientos catastrales georeferenciados con GPS sobre todo en zonas de interés por su potencial desarrollo urbano.
3. MARCO TEÓRICO
ESTACIÓN TOTAL Se denomina estación total a un aparato electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un 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, distanciómetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y 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 acimutes y distancias
ESTACION TOTAL LEICA TC407
A. ELEMENTOS:
La Estación Total es un instrumento topográfico, que integra en un solo equipo medición electrónica de distancias y ángulos, comunicaciones internas que permiten la transferencia de datos a un procesador interno o externo y que es capaz de realizar múltiples tareas de medición, guardado de datos y cálculos en tiempo real. Además dispone de los elementos ópticos y mecánicos, imprescindibles en todos los taquímetros. Una estación total posee básicamente 3 componentes:
Mecánico: el limbo, los ejes y tornillos, el nivel, la base nivelante.
Óptico: el anteojo y la plomada óptica
Electrónico: el distanciómetro, los lectores de limbos, el software y la memoria
Los componentes óptico y mecánico no difieren de los que llevan los teodolitos y taquímetros clásicos de uso en topografía. La gran ventaja de la Estación Total es la componente electrónica en cuanto a memoria interna para almacenar datos de campo, que la hace más versátil y rápida que los instrumentos clásicos. a. EL COMPONENTE MECÁNICO. El esqueleto de la Estación Total En primer lugar vamos a hacer una división de su estructura en tres bloques fundamentales: Bloque A: Está constituido por la alidada que es la componente móvil de la estación y puede girar en torno a un eje vertical (principal). Bloque B: Aquí está alojado el limbo horizontal. Puede moverse solidariamente a la alidada o quedar fijo con respecto a ella. Bloque C: Es la base nivelante. Sirve para nivelar la estación y unirla a un trípode. Va a quedar siempre fija respecto de los movimientos de la alidada.
Los Ejes de la Estación total: Mecánicamente tenemos 3 ejes de movimiento, que generan tres planos al producirse la rotación entorno a ellos:
Eje Principal: Es el eje de giro de la Alidada que es la parte móvil de la estación
Eje secundario o de Muñones: Su función es servir de eje de giro del anteojo. Le permite cabecear describiendo planos verticales. El eje secundario es perpendicular al principal.
Eje de colimación: Se encuentra en el anteojo. Pasa por su centro y lo atraviesa longitudinalmente. Es perpendicular a su vez al eje secundario.
Los tornillos
El conjunto de giros y movimientos se controlan, en general, con una serie de tornillos que mostramos y describimos a continuación
Tipos- Tornillos de presión y de coincidencia: Utilidad- Los tornillos de presión se utilizan para unir rígidamente o liberar los elementos móviles de una estación. Los tornillos de coincidencia (también llamados de movimiento lento) nos permiten imprimirle movimientos suaves y lentos, provocando pequeños desplazamientos de un elemento con respecto al otro, hasta hacerle ocupar la posición deseada. Actualmente en el mercado podemos encontrar equipos que presentan un innovador mecanismo sin fin en los tornillos de movimiento. Con este sistema no se requieren bloqueos, puesto que los ejes ofrecen cierta rigidez en el giro mediante un sistema de fricción y por lo tanto se puede prescindir de los tornillos de presión. Otra opción la representan las “estaciones servo motorizadas”, que utilizan la
última tecnología de servo motores para el giro vertical y horizontal, prescindiendo por lo tanto de los clásicos tornillos de presión y coincidencia.
b. EL COMPONENTE ÓPTICO El Anteojo:
El anteojo de la Estación Total está basado en el principio del anteojo astronómico. Su función es la de poder hacer punterías a objetos o referencias para definir direcciones con precisión. Estos son sus principales componentes:
Objetivo Lo forman dos o más lentes, con la finalidad de formar una imagen real e invertida del objeto.
Ocular Son dos lentes que tienen como función principal la amplificación de las imágenes. También llevan acoplados unos prismas que invierten de nuevo la imagen para ser vista en posición normal. Otra función es la de enfocar el retículo.
Retículo
Es una especie de diafragma situado en el tubo ocular donde está grabada la cruz filar. Esta cruz es la que permite hacer punterías con precisión. La imagen superior nos muestra la visión que se tiene a través del anteojo cuando hace una correcta puntería con la cruz filar hacia un prisma.
Montura Lo forman tres tubos, donde van montados el ocular y el objetivo, y que además llevan un engranaje que permite alargar o acortar el anteojo para enfocar correctamente,
La plomada Es un dispositivo que va incorporado en la base nivelante de la estación, nos permite situar o estacionar el aparato exactamente sobre el punto que queramos. La plomada está materializada por un rayo óptico que tiene la dirección de la línea de la plomada, o vertical, de manera que a través de un pequeño anteojo podemos ver el punto de estación y centrar el instrumento. Esta línea también puede materializarse mediante un rayo láser (plomada laser), que tiene la ventaja de permitir el centrado a simple vista, sin lentes o prismas de por medio, aunque también sin aumentos.
c. EL COMPONENTE ELECTRÓNICO Lectura electrónica de limbos Medida electrónica de distancias La gran diferencia de las Estaciones Totales respecto al resto de teodolitos y taquímetros es la integración de un complemento electrónico sólido y potente que permite tareas tales como, almacenamiento interno de medidas de campo y cálculos en tiempo real además de las ya habituales medidas electrónicas de distancias y lectura electroóptica de limbos que veremos más adelante.
Para poder realizar todo ello las estaciones incorporan un microprocesador. Pero también es necesario un interfaz que permita al usuario manejar, controlar y gestionar adecuadamente todas las funciones de la estación. Esta interactividad necesaria para extraer datos de la Estación o imponerlos se consigue gracias a una pantalla de cristal líquido en la que se pueden visualizar valores, comandos o características de configuración y un teclado que permite “hablar” con el microprocesador.
Existe gran variedad de sistemas según la gama del equipo. Hay Estaciones con un teclado mínimo que permite realizar operaciones básicas:
Encendido / apagado.
Selección de distancias.
Elección de funciones especiales.
Introducción de órdenes.
Confirmación.
Iluminación de la pantalla.
Las operaciones de trabajo, la imposición de datos (coordenadas iniciales, ángulo horizontal, Temperatura, etc.) y la selección de operaciones se realiza por software, a través de la pantalla, “navegando” con el cursor.
Otros equipos disponen de todo esto más un completo teclado alfanumérico para escribir, activar funciones, dar órdenes, medir, grabar, transmitir, activar plomada láser, etc.
Hay teodolitos electrónicos que carecen de dispositivo de almacenamiento y cálculo de datos, pero que tienen la posibilidad de conectar un colector externo de datos, convirtiendo así el teodolito en una estación En este caso el teodolito tiene un procesador interno que controla todas sus funciones y que activa los sistemas de medición electrónica de ángulos y distancias. Pero este procesador no tiene capacidad de guardado de datos. Por ello es necesario incorporar un colector externo. Los colectores externos, además de almacenar datos, suelen estar dotados de potente software de cálculo y gestión de datos, siendo capaces además de controlar los sistemas de medición de la estación. También puede conectarse a estaciones Totales que no tengan muy desarrolladas sus funciones de cálculo para completarlas. De hecho, es desde este elemento y no desde la estación desde donde se realiza todo el proceso de medición. Puertos de comunicación de una estación total La conexión a la libreta electrónica externa con la estación se realiza a través de un puerto serie Este mismo puerto nos permite establecer comunicación entre la estación total y un PC, cuando se trata de una estación total con libreta electrónica interna.
4. MATERIALES Y EQUIPOS
ESTACION LEICA TC407
Estación total a un aparato electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la un distanciómetro y un teodolito electrónico.
incorporación de un microprocesador a
Algunas de las características que incorpora, una pantalla alfanumérica de cristal líquido(LCD), iluminación , calculadora, distanciómetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y 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 acimutes y distancias
Características de la Estación Total Leica TC 407: Aumento de anteojo: Precisión angular: Precisión lineal: Resolución de Pantalla: Medición de distancias con reflector (Rayo Infrarrojo):
Alcance aprox. con diana reflectante: Memoria Interna: Intercambio de datos: Plomada laser y Nivel Electrónico. Peso con base nivelante y batería: Pantalla: Temperatura de operación: Programas incorporados:
30X 7". 2mm.+2ppm. 1".
con 1 mini prisma 1000m. con 1 prisma 3500m. con 3 prisma 5400m. 60x60cm: 300m. 10000 puntos IDEX/GSI/DXF/ Formatos flexibles. 4.98Kg. LCD (08 líneas x 24 caracteres) -20°C a +50°C Topografía, Replanteo, Superficie, Distancia entre dos puntos.
ESTACION DE LA ESTACION TOTAL: MONTAJE DEL INSTRUMENTO Extender el trípode de forma vertical hasta el mentón del operador Extienda las patas del trípode en forma de un triangulo equilátero. Coloque el trípode de tal manera que la parte superior quede lo mas horizontal posible, asegurando firmemente las patas sobre el terreno. Únicamente hasta este momento, coloque el instrumento sobre el trípode y asegúrelo con el tornillo central de fijación. Montamos la estación sobre el punto del terreno.
NIVELACION DEL INSTRUMENTO. Una vez montado el instrumento, nivélelo guiándose con el nivel de la burbuja.
USOS DEL DISTANCIOMETRO OPTICO:
LEVANTAMIENTOS CON EL METODO POLAR:
CALCULOS DE AREAS:
REPLANTEO
MEDICION DE ALTURAS
BIBLIOGRAFÍA Y LINKOGAFIA:
http://www.kapla.com.pe/sistema/ficha_tecnica/1418020202.pdf
F.G.D.C.; "Geospatial Positioning Accuracy Handbook". Minesota (U.S.): Minnesota Planning,. FGCD-STD-007-1198. 1999
FERNÁNDEZ, V., AGUILERA UREÑA, M.J.; Colomer de la Oliva I. "topografía por satélite: GPS (Global Positioning System)".
http://www.tssperu.com/leica-tcr-407-power.php
http://www.ibercarto.com/images/estacionestotales/tps407_catalogo_es.pdf
http://es.slideshare.net/dghinostroza/instruccion-et-leica-tps-400
