PROYECTO BATIMETRICO SAN LUIS YACOPI CUNDINAMARCA
ALEX ANDRES PENAGOS CUENE ORDEN: 56152
CENTRO DE TECNOLOGIAS PARA LA CONSTRUCCION Y LA MADERA SENA MAYO 2011 PROYECTO BATIMETRICO SAN LUIS YACOPI CUNDINAMARCA
ALEX ANDRES PENAGOS CUENE ORDEN: 56152
LEVANTAMIENTO BATIMETRICO Y GEOREFERENCIACION DEL LAGO VEREDA SAN LUIS YACOPI CUNDINAMARCA
LUIS HERNANDO BUITRAGO BARRETO INGENIERO TOPOGRAFIA
CENTRO DE TECNOLOGIAS PARA LA CONSTRUCCION Y LA MADERA SENA MAYO 2011 CONTENIDO
ALEX ANDRES PENAGOS CUENE ORDEN: 56152
LEVANTAMIENTO BATIMETRICO Y GEOREFERENCIACION DEL LAGO VEREDA SAN LUIS YACOPI CUNDINAMARCA
LUIS HERNANDO BUITRAGO BARRETO INGENIERO TOPOGRAFIA
CENTRO DE TECNOLOGIAS PARA LA CONSTRUCCION Y LA MADERA SENA MAYO 2011 CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO GENERALIDADES. METODOLOGÍA. 1). CÁLCULOS CÁLCULOS CON EL PROGRAMA PROGRAMA CRC, PARA EL POS PROCESO DE LOS DATOS DE LA ESTACIÓN. 2). INTERPRETACION INTERPRETACION DE LA NUBE DE PUNTOS PUNTOS EN EL SOFTWARE AUTOCAD 2007. 3). CALCULOS CALCULOS Y PROCESAMIENTOS CON EL SOFTWARE SOFTWARE TOPCON LINK PARA CONVERTIR LOS LOS DATOS CRUDOS DEL GPS 1 Y GPS 2 A RINEX RASTREADOS EN CAMPO CAMPO CON EQUIPO TONCON HIPER LITE 5). CALCULOS DE DE LOS DATOS RINEX (DORA-GPS 1, GPS 2) CON EL SOFTWARE ASHECH SOLUTION. 6). VEMOS CALCULO DE LAS VELOCIDADES CON EL EL PROGRAMA PROGRAMA VEMOS 7).
MIGRACION DE COORDENADAS
8). CONVERSION COORDENADAS ELIPSOIDALES A GEOCENTRICAS DE LOS GPS-1 Y GPS-2.
9). ASHTECH SOLUTION 10). CALCULO DE ONDULACION 11). REPORTE ASHTECH 2 COORDENADAS MIGRADAS Y AJUSTADAS 12). TRASLOCACION DE LA NUBE DE PUNTOS A COORDENADAS REALES 13). SECCIONES TRANSVERSALES (55°+6 ULTIMO N° CEDULA). 14). PRESICION DEL MOLDELO DIGITAL
15). CALCULO VOLUMENES DEL EMBALSE 16). PRESICION DEL MODELO DIGITAL 17). RECURSOS EMPLEADOS 18). EQUIPOS HIDROMETRICOS 19) CONCLUSIONES 20). BIBLIOGRAFIA ANEXOS
INTRODUCCION
En el siguiente siguiente informe perteneciente a la materia de levantamientos levantamientos especiales se describe los procedimientos que se tienen tienen en cuenta para realizar un levantamiento batimétrico utilizando equipos topográficos, estación electrónica total TOPCON, Georreceptores TOPCON HIPER LITE PLUS, recursos humanos entre otros. Los datos recolectados en campo con los equipos topográficos mencionados son procesados en oficina oficina y se muestra el paso a paso del análisis, calculo y proceso de los los datos crudos crudos con software específicos.
OBJETIVO GENERAL
Procesar y calcular los datos obtenidos en la batimetría utilizando software específicos
GENERALIDADES. ¿QUE ES BATIMETRÍA.?
La batimetría es la ciencia que mide las profundidades marinas para determinar la topografía del fondo del mar, actualmente las mediciones son realizadas por GPS diferencial para una posición exacta, y con sondadores hidrográficos mono o multihaz para determinar la profundidad exacta, todo ello se va procesando en un ordenador de abordo para confeccionar la carta batimétrica. Batimetría en topografía es el levantamiento del relieve de la superficie subacuátic, fondos de cursos de agua, de embalse entre otros. La batimetría se realiza similar a un levantamiento convencional, donde la finalidad es la obtención de las coordenadas de los puntos radiados, de esta manera se obtiene la profundidad del cuerpo de agua. GEORREFERENCIACIÓN
La georreferenciación se refiere al posicionamiento con el que se define la localización de un objeto espacial (representado mediante punto, vector, área, volumen) en un sistema de coordenadas y datum determinado. El rastreo se realiza con equipos de alta precisión para obtener mediciones al milímetro con una alta exactitud, los puntos rastreados deben estar ubicados en lugares accesibles perdurables buena visibilidad. La metodología para realizar un rastreo de georreferenciación depende del objetivo del trabajo, para la cual se va a realizar. Puedo utilizar diferentes métodos según el trabajo que se pida.
METODOLOGÍA. METODOLOGÍA EN CAMPO. 1. Reconocimiento del lugar. 2. Localización de los puntos de amarre (gps). Georreferenciación 3. Ubicación de los equipos sobre los mojones (estación total, gps). 4. Levantamiento topográfico de los puntos del terreno y de la superficie subacuática.
El trabajo de campo se divide en comisiones.
Se alinean banderines en los bordes del lago.
Una comisión utiliza una canoa la cual lleva el prisma.
La comisión de la canoa lleva una cinta con un bloque adherido a la cinta, la cual es arrojada al fondo del lago. Se lee la profundidad del lago ( se realiza la lectura del punto con la estación donde el prisma se encuentra en un punto fijo de la canoa, y se descuenta la profundidad del lago tomado con la cinta. Se repite este método tomando lecturas por secciones hasta cubrir totalmente el fondo del lago. Se toman puntos aleatorios para modelar el terreno natural en su estado original.
METODOLOGÍA POS PROCESO EN OFICINA.
1). CÁLCULOS CON EL PROGRAMA CRC, PARA EL POS PROCESO DE LOS DATOS DE LA ESTACIÓN.
Reducimos la libreta de campo, (editamos el nombre del proyecto a reducir) LAGYACO
YACOPI
LISTADO DE COORDENADAS YA PROCESADAS CON EL CRC. LAGYACO
LISTADO DE COORDENADAS YA PROCESADAS CON EL CRC. YACOPI
2). INTERPRETACION DE LA NUBE DE PUNTOS EN EL SOFTWARE AUTOCAD 2007.
INTERPRETO EL BORDE DEL LAGO CON 3DPOLY
CORRO LAS CURVAS DE NIVEL CON EL PROGRAMA EAGLE POINT.
3). CALCULOS Y PROCESAMIENTOS CON EL SOFTWARE TOPCON LINK PARA CONVERTIR LOS DATOS CRUDOS DEL GPS 1 Y GPS 2 A RINEX RASTREADOS EN CAMPO CON EQUIPO TONCON HIPER LITE
4). LINK RARA DESCARGAR LAS COORDENADAS CONTINUO (DORA) SEMANA GPS 1630.
DE RASTREO
http://www.sirgas.org/index.php?id=183&L=2%2Ferrors.php%3Ferror%25%20%E2 %80%A6%2Ferrors.php%3Ferror%3D
PARA DESCARGAR LOS DATOS DE LAS ESTACIONES PERMANENTES DEL IGAC SE DEBE ESCRIBIR EN LA BARRA DE DIRECCIÓN DE CUALQUIER EXPLORADOR DE INTERNET (MICROSOFT INTERNET EXPLORER, MOZILLA FIREFOX, GOOGLE CHROME) LA SIGUIENTE DIRECCIÓN FTP://190.254.22.42 LUEGO INGRESAR NOMBRE DE USUARIO “ANONIMO” (SIN COMILLAS) Y
DEJAR EN BLANCO EL ESPACIO DE LA CONTRASEÑA (SIN CONTRASEÑA). SE DESCARGAN LOS RINEX NAVEGADOS Y OBSERVADOS DE LA SEMANA 106. ESTACION DE RASTREO CONTINUO DORA.
5). CALCULOS DE DE LOS DATOS RINEX (DORA-GPS 1, GPS 2) CON EL SOFTWARE ASHECH SOLUTION.
CREO LAS RESPECTIVAS ANTENAS TANTO PARA LOS GPS COMO PARA LA ANTENA DE RASTREO CONTINUO DORA. PROCESO Y AJUSTO LOS ARCHIVOS.
IMPRIMO REPORTE.
6). VEMOS CALCULO DE LAS VELOCIDADES CON EL PROGRAMA VEMOS PARA LOS GPS A1-GPS B2
GPS A 1
Velocidades GPS B2
7).
MIGRACION DE COORDENADAS
CONOCEMOS EL DIA JULIAN QUE CORRESPONDE 106 DIA DE RASTREO, LOS DIVIDIMOS ENTRE 360 ESTO ES IGUAL = 0.2944 , LE SUMAMOS EL AÑO DEW RASTREO (2011), = 2011.2944, A ESTE RESULTADO SE LE RESTA 1994.5 (AÑO DE REFERENCIA) ESTOM ES IGUAL A DELTA DE TIEMPO (15.894) . EL DELTA DE TIEMPO SE MULTIPLICA POR LAS VELOCIDADES Y ESTE RESULTADO SE LE RESTA A LAS COORDENADAS G EOCENTRICAS, PARA MIGRARLAS A LA EPOCA DE REFERENCIA, CALCULO Y TRASFORMO LAS COORDENADAS ELIPSOIDADES EN LA CUAL VOY A TRABAJAR.
TABLA DE CALCULOS DE MIGRACION DE COORDENADAS GEOCENTRICAS SEGÚN LAS VELOCIDADES DE TIEPO PARA CADA PUNTO RASTREADO.
MAGNA SIRGAS CALCULOS
8). CONVERSION COORDENADAS ELIPSOIDALES A GEOCENTRICAS DE LOS GPS-1 Y GPS-2.
CONVERSIÓN DE COORDENADAS MIGRADAS, GEOCENRICAELIPSOIDALES DEL GPS 1
9).
CONVERSIÓN DE COORDENADAS MIGRADAS, GEOCENRICAELIPSOIDALES DEL GPS 2
ASHTECH SOLUTION
DIGITO LAS CORDENADAS MIGRADAS EN ESTACION DE CONTROL.
PROCESO Y AJUSTO LOS DATOS.
SE IMPRIME EL SEGUNDO REPORTE DEL ASHTECH
10).
CALCULO DE ONDULACION
11). REPORTE ASHTECH 2 COORDENADAS MIGRADAS Y AJUSTADAS
CONVERSION DE COORDENADAS ELIPSOIDALES A PLANAS ARTECIANAS DE GAUSS KRUGER
COORDENADAS POR EL SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS) Sistema de referencia MAGNA - SIRGAS (ITRF94, época1995.4, elipsoide GRS80)
PROYECTO : PROYECTO BATIMETRICO SAN LUIS YACOPI CUNDINAMARCA FECHA DE DETERMINACIÓN: 05/05/2011 ORIGEN DELAS COORDENADAS PLANAS: Latitud: 4°35'46,3215" Longitud: 74°04'39.0285" Norte: 1,000.000 Este: 1,000.000
ONDULACION 18.63
PUNTO
LATITUD (g mm ss)
GEOGRÁFICAS LONGITUD (g mm ss)
GPS-A GPS-B
5°29'41,78932" 5°29'44,78975"
74°20'44,32796 74°20'45,04147"
ALT. ELIPS. (m)
1 351 .9 460 1356.490
COORDENADAS GEOCÉNTRICAS CARTESIANAS X (m) Y (m) Z (m)
1 713 541 ,3 45 4 1713519,0315
PLANAS DE GAUSS - KRÜGER NORTE (m) ESTE (m) ALT. ORTOM. (m)
-6 11 481 3,8 29 0 6 06 816 ,2 606 1 099 39 2,03 97 02 87,08 0 -6114815,6113 606908,4586 1099484,21970265,158
1 33 3.3 16 0 1337.8600
1314.686 VELOCIDADES (m/año):
V (x) = 0.0031
V (y) = 0.0023
V (z) = 0.0137
V(Lat.)=
V(Long.)=
Observaciones:
PRIMER REPORTE ASHTECH "Exactitud Relativa de la Red"" "ALEX YACOPI" "" " Fecha: Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm """05/09/11" " Proyecto: Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm " """ALEX YACOPI.spr Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unid. Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________""
""
Par Error Error Est. Relativo Permit.
Exac. Rel. Horizontal
" 1" "GPS1" Lat " 0.001" " 0.010" " " " "GPS2" Lng " 0.001" " 0.010"
Exac. Rel. QA del"" Vertical Distancia Par"" 1:95290" "
1:95290" " 95.291"
Elv " 0.001" " 0.010"
"
"
" 2" "DORA" Lat " 0.007" " 0.037" " 1:5073727" " 1:4439511" " 35516.093" " " "GPS1" Lng " 0.007" " 0.037" Elv " 0.008" " 0.037" " " " 3" "DORA" Lat " 0.007" " 0.037" " 1:5072364" " 1:4438318" " 35506.542" " " "GPS2" Lng " 0.007" " 0.037" Elv " 0.008" " 0.037" "
"Resumen del Ajuste"" "ALEX YACOPI" " Fecha: """05/09/11" Proyecto:"""ALEX YACOPI.spr __________________________________________________________________ ____________________""
Tipo de Ajuste : "
"""Mínimamente restringido
Varianza de Peso Unitario:
"""0.2"
Factor de Escala del Ajuste:
"""1.00"
Vectores que Fallan el Test Tau:
"""0"
Pares de Estac. que Fallan Exac. Rel. Test QA: """0" Total de Vectores: """3" Total de Estaciones: """3" Estaciones Restringidas en Horizontal: """0" Estaciones Restringidas en Vertical: """0" Sistema de Coordenadas Horizontal: """World Geodetic Sys. 1984" Sistema de Altura: """Altura de Elips." Exactitud Horizontal Deseada: Exactitud Vertical Deseada: Nivel de Confianza:
"""0.010m + 1ppm" """0.010m + 1ppm" """Err. Estnd.
"Vectores Ajustados"" "ALEX YACOPI" ""
"" Fecha: Estado del Vector: """"Adjusted """05/09/11 " Sistema Coordenado Horizontal: """World Geodetic Sys. 1984 " Proyecto: """ALEX YACOPI.spr" Sistema de Altura: """Altura de Elips." Unidades Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________ ""
""
Longitud ""Resid."" ID. del Vector del Vector Radial
Componentes "" del Vector Resid.
" 1" "GPS1"-"GPS2" " 4/16 20:18" " 95.291" " 0.000" ""X " 0.000" " " ""Y " -1.735" " -0.000" " " ""Z " 92.651" " 0.000" " "
Test"" Tau"" -22.206" "
" 2" "DORA"-"GPS1" " 4/16 19:50" " 35516.093" " 0.007" ""X " 34108.180" " 0.005" " " ""Y " 8752.095" " -0.004" " " ""Z " 4628.800" " 0.000" " " " 3" "DORA"-"GPS2" " 4/16 20:18" " 35506.542" " 0.018" ""X " 34085.974" " -0.013" " " ""Y " 8750.360" " 0.011" " " ""Z " 4721.451" " 0.005" "
"Análisis de las Estaciones de Control"" "ALEX YACOPI" Sistema Coordenado: """World Geodetic Sys. 1984 " Fecha: """05/09/11" " Proyecto: """ALEX Sistema de Altura: """Altura de Elips. YACOPI.spr" Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm" Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unid. Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________"" ID. Est.
Tipo de Exactitud QA del "" Nombre de Estación Control Cierre Relativa Control"
"Análisis de Cierre"" "ALEX YACOPI" " Fecha: Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm """05/09/11" " Proyecto: Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm """ALEX YACOPI.spr" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unid. Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ _____________________""
Vectores
Exac. Rel. Exac. Rel. Longitud Cierre Horizontal
"" Vertical
QA"
"Análisis de Vectores Repetidos"" "ALEX YACOPI" "Fecha: Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm """05/09/11" "Proyecto: Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm """ALEX YACOPI.spr" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unidades Lineales de Medición:"""Metros" __________________________________________________________________ ____________________""
Diferencia Longitud Exac. Hz. Exac. Ver. Repet."" Vector Repetido Vectores del Vector Relativa Relativa QA"
"Archivos de Proyecto"" "ALEX YACOPI" " Fecha: Sist. Horario: """Tiempo Local (UTC-5.0) """05/09/11" Proyecto: """ALEX YACOPI.spr" __________________________________________________________________ _____________________""
Fecha y Hora Fecha y Hora Intervalo de Tamaño "" Archivo de Inicio de Término Registro (s) Epocas (bytes)"" " 1" "BGPS-T11.106" " 16/04/2011" " 16/04/2011" 662816" "02:50:00 p.m." "05:52:15 p.m."
"
15.0" " 730" "
" 2" "BGPS-U11.106" " 16/04/2011" " 16/04/2011" 526799" "03:18:00 p.m." "05:57:00 p.m."
"
15.0" " 637"
" 3" "BDORA011.106" " 15/04/2011" " 16/04/2011" " 6475282" "07:00:00 p.m." "06:59:45 p.m.
"
15.0" " 5760"
"
"Información de Ocupación"" "ALEX YACOPI" "Fecha: Sistema de Tiempo: """Tiempo Local (UTC-5.0) """05/09/11" "Proyecto: """ALEX Unid. Lineales de Medida: """Metros YACOPI.spr" __________________________________________________________________ _____________________""
ID Altura Radio Desv. "" Est. Antena Antena Antena Hora Inic.
Hora Fin
Archivo ""
" 1" "GPS1" " 1.509" "BGPS-T11.106"
" 0.174"
" 0.000"
"02:50:00 p.m." "05:52:15 p.m."
" 2" "GPS2" " 1.472" "BGPS-U11.106"
" 0.174"
" 0.000"
"03:18:00 p.m." "05:57:00 p.m."
" 3" "DORA" " 0.000" "BDORA011.106
" 0.000"
" 0.000"
"07:00:00 p.m." "06:59:45 p.m."
"Coordenadas de las Estaciones de Control"" "ALEX YACOPI"
"" Sistema Coordenado Horizontal: """World Geodetic Sys. 1984 " Fecha: """05/09/11" " Proyecto: "" "ALEX Sistema de Altura: """Altura de Elips. YACOPI.spr " Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm" Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unid. Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________"" "" ID. " Estd." Tipo de Estado"" Est. Nombre de Estación Coordenadas Error Control Fijac." """ ID. Factor de "" Est. Nombre de Estación Elevación"
"Resumen de la Definición del Sistema Coordenado"" "ALEX YACOPI"
"Fecha: Unid. Lineales de Medición:"""Metros """05/09/11 " Proyecto: """ALEX YACOPI.spr" __________________________________________________________________ ____________________"" Grilla Local
""
Nombre:
""""
Translación E = " Parámetros de Transformación: Translación N = " 0.000"m"" Rotación Z = " 0.000000"""" Fac. Escala (ppm) = " 0.000000"
0.000"m""
Nota: Los parámetros definen la transformación desde GRILLA BASE A GRILLA LOCAL "" Dátum Geodésico""
Nombre:
"""World Geodetic Sys. 1984"
Elipsoide de Referencia: """WGS84" a = "6378137.000"m"" 1/f = "298.257223563" Translación X = " Parámetros de Transformación: Translación Y = " 0.000"m"" Translación Z = " 0.000"m"" Rotación X = " 0.000000"""" Rotación Y = " 0.000000"""" Rotación Z = " 0.000000"""" Fac. Escala (ppm) = " 0.000000"
0.000"m""
Nota: Los parámetros definen la transformación desde SISTEMA LOCAL a WGS84"" Sistema de Grilla""
Nombre:
""""
Tipo de Proyección:
""""
Nombre de la Zona:
""""
Parámetros de la Zona:
""
"
Longitud del Meridiano Central" = "000°00'00.00000"W "Resumen de Proyecto"" "ALEX YACOPI"
"Fecha: """05/09/11" Archivo: """ALEX YACOPI.spr __________________________________________________________________ ____________________""
"""SENA"
Cliente: Proyecto: Comentarios:
"""ALEX YACOPI" "" "SAN LUIS"
Exactitud Horizontal Deseada: Exactitud Vertical Deseada: Nivel de Confianza:
"""0.010m + 1ppm" """0.010m + 1ppm" """Err. Estnd."
Sistema Coordenado Horizontal: Sistema de Altura: Unidades Lineales:
"""World Geodetic Sys. 1984" """Altura de Elips." """Metros"
Número de Estaciones: Número de Vectores: Nombre de la Empresa:
"""3" """3" """ALEX ANDRES PENAGOS CUENE
"Coordenadas de Estaciones"" "ALEX YACOPI"
"" Sistema Coordenado Horizontal: """World Geodetic Sys. 1984 " Fecha: """05/09/11" " Proyecto: "" "ALEX Sistema de Altura: """Altura de Elips. YACOPI.spr " Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm" Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unidades Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________"" "" ID. " Estd." Estado Estado"" Est. Nombre de Estación Coordenadas Error Fijac.
Posición"" " 1" "GPS2" " Ajustado"
" Lat. " 5° 29’ 44.79687” N" " 0.000" " Lon. " 74° 20’ 45.03961” W" " 0.000" "
Elv. " " 2" "GPS1" " Ajustado"
1356.489" " 0.000" "
"
Lon. " 74° 20’ 44.32990” W" " 0.001" "
" 3" "DORA" " Ajustado"
1351.918" " 0.001" "
"
" Lat. " 5° 27’ 13.90724” N" " 0.007" " Elv. "
" "
"
Lon. " 74° 39’ 47.93072” W" " 0.007" "
"""
"
" Lat. " 5° 29’ 41.78172” N" " 0.001" " Elv. "
" "
" "
"
234.941" " 0.008" "
ID Factor de "" Est. Nombre de Estación Elevación""
" 1" "GPS2" "
" "0.99978667"
" 2" "GPS1" "
" "0.99978738"
" 3" "DORA" "
" "0.9999630
SEGUNDO REPORTE ASHTECH "Exactitud Relativa de la Red"" "ALEX YACOPI" "" " Fecha: Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm """05/09/11" " Proyecto: Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm " """ALEX YACOPI.spr Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unid. Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________""
""
Par Error Error Est. Relativo Permit.
Exac. Rel. Horizontal
" 1" "GPSA" Lat " 0.001" " 0.010" "
Exac. Rel. QA del"" Vertical Distancia Par"" 1:95290" "
1:95290" " 95.291"
"
" "GPSB" Lng " 0.001" " 0.010" Elv " 0.001" " 0.010"
"
"
" 2" "DORA" Lat " 0.011" " 0.037" " 1:3228737" " 1:2732008" " 35516.121" " " "GPSA" Lng " 0.011" " 0.037" Elv " 0.013" " 0.037" " " " 3" "DORA" Lat " 0.011" " 0.037" " 1:3227871" " 1:2731275" " 35506.569" " " "GPSB" Lng " 0.011" " 0.037" Elv " 0.013" " 0.037" "
"Resumen del Ajuste"" "ALEX YACOPI" " Fecha: """05/09/11" Proyecto:"""ALEX YACOPI.spr __________________________________________________________________ ____________________""
Tipo de Ajuste : "
"""Mínimamente restringido
Varianza de Peso Unitario:
"""0.4"
Factor de Escala del Ajuste:
"""1.00"
Vectores que Fallan el Test Tau:
"""0"
Pares de Estac. que Fallan Exac. Rel. Test QA: """0" Total de Vectores: """3" Total de Estaciones: """3" Estaciones Restringidas en Horizontal: """1" Estaciones Restringidas en Vertical: """1" Sistema de Coordenadas Horizontal: """World Geodetic Sys. 1984" Sistema de Altura: """Altura de Elips." Exactitud Horizontal Deseada: Exactitud Vertical Deseada: Nivel de Confianza:
"""0.010m + 1ppm" """0.010m + 1ppm" """Err. Estnd.
"Vectores Ajustados""
"ALEX YACOPI" "" "" Fecha: Estado del Vector: """"Adjusted """05/09/11 " Sistema Coordenado Horizontal: """World Geodetic Sys. 1984 " Proyecto: """ALEX YACOPI.spr" Sistema de Altura: """Altura de Elips." Unidades Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________ ""
""
Longitud ""Resid."" ID. del Vector del Vector Radial
Componentes "" del Vector Resid.
" 1" "GPSA"-"GPSB" " 4/16 20:18" " 95.291" " 0.000" ""X " 0.000" " " ""Y " -1.735" " 0.000" " " ""Z " 92.651" " 0.000" " "
Test"" Tau"" -22.206" "
" 2" "DORA"-"GPSA" " 4/16 19:50" " 35516.121" " 0.010" ""X " 34108.196" " 0.009" " " ""Y " 8752.143" " -0.001" " " ""Z " 4628.798" " -0.004" " " " 3" "DORA"-"GPSB" " 4/16 20:18" " 35506.569" " 0.027" ""X " 34085.990" " -0.021" " " ""Y " 8750.408" " 0.015" " " ""Z " 4721.449" " 0.010" "
"Análisis de las Estaciones de Control"" "ALEX YACOPI" Sistema Coordenado: """World Geodetic Sys. 1984 " Fecha: """05/09/11" " Proyecto: """ALEX Sistema de Altura: """Altura de Elips. YACOPI.spr" Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm" Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unid. Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________"" ID. Est.
Tipo de Exactitud QA del "" Nombre de Estación Control Cierre Relativa Control""
" 1" "DORA" "
" "Hor/Ver" Lat " Fijo" " Lon " Fijo" Elv " Fijo" " " "
"
"
"
"Análisis de Cierre"" "ALEX YACOPI" " Fecha: Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm """05/09/11" " Proyecto: Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm """ALEX YACOPI.spr" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unid. Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ _____________________""
Vectores
Exac. Rel. Exac. Rel. Longitud Cierre Horizontal
"" Vertical
QA"
"Análisis de Vectores Repetidos"" "ALEX YACOPI" "Fecha: Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm """05/09/11" "Proyecto: Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm """ALEX YACOPI.spr" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unidades Lineales de Medición:"""Metros" __________________________________________________________________ ____________________""
Diferencia Longitud Exac. Hz. Exac. Ver. Repet."" Vector Repetido Vectores del Vector Relativa Relativa QA" "Archivos de Proyecto"" "ALEX YACOPI" " Fecha: Sist. Horario: """Tiempo Local (UTC-5.0) """05/09/11" Proyecto: """ALEX YACOPI.spr" __________________________________________________________________ _____________________""
Fecha y Hora Fecha y Hora Intervalo de Tamaño "" Archivo de Inicio de Término Registro (s) Epocas (bytes)""
" 1" "BGPS-T11.106" " 16/04/2011" " 16/04/2011" 662816" "02:50:00 p.m." "05:52:15 p.m."
"
15.0" " 730" "
" 2" "BGPS-U11.106" " 16/04/2011" " 16/04/2011" 526799" "03:18:00 p.m." "05:57:00 p.m."
"
15.0" " 637"
" 3" "BDORA011.106" " 15/04/2011" " 16/04/2011" " 6475282" "07:00:00 p.m." "06:59:45 p.m.
"
"
15.0" " 5760"
"Información de Ocupación"" "ALEX YACOPI" "Fecha: Sistema de Tiempo: """Tiempo Local (UTC-5.0) """05/09/11" "Proyecto: """ALEX Unid. Lineales de Medida: """Metros YACOPI.spr" __________________________________________________________________ _____________________""
ID Altura Radio Desv. "" Est. Antena Antena Antena Hora Inic.
Hora Fin
Archivo ""
" 1" "GPSA" " 0.000" "BGPS-T11.106"
" 0.000"
" 1.509"
"02:50:00 p.m." "05:52:15 p.m."
" 2" "GPSB" " 0.000" "BGPS-U11.106"
" 0.000"
" 1.472"
"03:18:00 p.m." "05:57:00 p.m."
" 3" "DORA" " 0.000" "BDORA011.106
" 0.000"
" 0.000"
"07:00:00 p.m." "06:59:45 p.m."
"Coordenadas de las Estaciones de Control"" "ALEX YACOPI"
"" Sistema Coordenado Horizontal: """World Geodetic Sys. 1984 " Fecha: """05/09/11" " Proyecto: "" "ALEX Sistema de Altura: """Altura de Elips. YACOPI.spr " Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm" Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm" Nivel de Confianza: """Err. Estnd."
Unid. Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________"" "" ID. " Estd." Tipo de Estado"" Est. Nombre de Estación Coordenadas Error Control Fijac."" " 1" "DORA" " Fijo"
" Lat. " 5° 27’ 13.83894”" " 0.000" "Hor/Ver" " Lon. " 74° 39’ 47.92812”" " 0.000"
Elv. "
204.486" " 0.000"
" Fijo" " Fijo
""" ID. Factor de "" Est. Nombre de Estación Elevación"" " 1" "DORA" "
" "0.99996783
"Resumen de la Definición del Sistema Coordenado"" "ALEX YACOPI" "Fecha: Unid. Lineales de Medición:"""Metros """05/09/11 " Proyecto: """ALEX YACOPI.spr" __________________________________________________________________ ____________________"" Grilla Local
""
Nombre:
""""
Translación E = " Parámetros de Transformación: Translación N = " 0.000"m"" Rotación Z = " 0.000000"""" Fac. Escala (ppm) = " 0.000000"
0.000"m""
Nota: Los parámetros definen la transformación desde GRILLA BASE A GRILLA LOCAL "" Dátum Geodésico""
Nombre:
"""World Geodetic Sys. 1984"
Elipsoide de Referencia: """WGS84" a = "6378137.000"m"" 1/f = "298.257223563"
Translación X = " Parámetros de Transformación: Translación Y = " 0.000"m"" Translación Z = " 0.000"m"" Rotación X = " 0.000000"""" Rotación Y = " 0.000000"""" Rotación Z = " 0.000000"""" Fac. Escala (ppm) = " 0.000000"
0.000"m""
Nota: Los parámetros definen la transformación desde SISTEMA LOCAL a WGS84"" Sistema de Grilla""
Nombre:
"
""""
Tipo de Proyección:
""""
Nombre de la Zona:
""""
"" Parámetros de la Zona: Longitud del Meridiano Central" = "000°00'00.00000"W "Resumen de Proyecto"" "ALEX YACOPI"
"Fecha: """05/09/11" Archivo: """ALEX YACOPI.spr __________________________________________________________________ ____________________""
Cliente:
"""SENA" """ALEX YACOPI"
Proyecto: Comentarios:
"" "SAN LUIS"
Exactitud Horizontal Deseada: Exactitud Vertical Deseada: Nivel de Confianza:
"""0.010m + 1ppm" """0.010m + 1ppm" """Err. Estnd."
Sistema Coordenado Horizontal: Sistema de Altura: Unidades Lineales:
"""World Geodetic Sys. 1984" """Altura de Elips." """Metros"
Número de Estaciones: Número de Vectores:
"""3" """3"
Nombre de la Empresa: """ALEX ANDRES PENAGOS CUENE "Coordenadas de Estaciones"" "ALEX YACOPI" "" Sistema Coordenado Horizontal: """World Geodetic Sys. 1984 " Fecha: """05/09/11" " Proyecto: "" "ALEX Sistema de Altura: """Altura de Elips. YACOPI.spr " Exactitud Horizontal Deseada: """0.010m + 1ppm" Exactitud Vertical Deseada: """0.010m + 1ppm" Nivel de Confianza: """Err. Estnd." Unidades Lineales de Medición: """Metros" __________________________________________________________________ ____________________"" "" ID. " Estd." Estado Estado"" Est. Nombre de Estación Coordenadas Error Fijac. Posición"" " 1" "GPSB" " Ajustado"
" Lat. " 5° 29’ 44.72937” N" " 0.011" " Lon. " 74° 20’ 45.03066” W" " 0.011" "
Elv. " " 2" "GPSA" " Ajustado"
1325.991" " 0.013" "
"
"
" Lat. " 5° 29’ 41.71420” N" " 0.011" " Lon. " 74° 20’ 44.32094” W" " 0.011" "
Elv. " " 3" "DORA" " Ajustado"
1321.420" " 0.013" "
" "
"
"
" Lat. " 5° 27’ 13.83894” N" " 0.000" " Fijo" " Lon. " 74° 39’ 47.92812” W" " 0.000" " Fijo"
Elv. " """
" "
204.486" " 0.000" " Fijo
ID Factor de "" Est. Nombre de Estación Elevación""
" 1" "GPSB" "
" "0.99979146"
" 2" "GPSA" "
" "0.99979218"
" 3" "DORA" "
" "0.99996783
11). CON LAS COORDENADAS PLANAS (GAUUS KRUGEER) LAS INGRESO A AUTOCAD (GPS A –GPS B)
12). TRASLOCACION DE LA NUBE DE PUNTOS A COORDENADAS REALES.
13). SECCIONES TRANSVERSALES (55°+6 ULTIMO N° CEDULA).
14). PERFILES TRANSVERSALES CADA 10 m.
AREA HASTA LA COTA 1301.
14). PRESICION DEL MOLDELO DIGITAL PUNTOA MUESTRALES.
15). CALCULO VOLUMENES DEL EMBALSE. METODO PRISMOIDAL. EL CÁLCULO DE VOLUMEN
PRISMOIDAL SE
REALIZA
CON
LAS
SUPERFICIES MODELADAS ENTRE LA SUPERFICIE 1301( BORDE LAGO) Y LA SUFERFICIE DEL FONDE DEL LAGO, EN EAGLE POINT LOS RESULTADOS SON:
CÁLCULOS DE ÁREAS Y VOLÚMENES POR MEDIO SECCIONES TRANSVERSALES. Por medio de las secciones transversales del lago cada 10 m se realizan perfiles que permiten calcular las áreas de cada sección, El volumen se calcula entre la sumatoria de las áreas , divididas entre 2 y multiplicadas por la longitud.
PERFIL 1 PERFIL 2 PERFIL 3 PERFIL 4 PERFIL 5 PERFIL 6 PERFIL 7 PERFIL 8
CALCULO DE AREAS AREA DISTANCIA DIFERENCIAS 1.0008 0 18.4688 34.936 10 68.54352 67.21504 20 112.03216 89.63424 30 151.652595 124.03671 40 201.3954 154.71738 50 243.962025 178.48929 60 277.766255 198.55393 70
VOLUMEN 184.688 685.4352 1120.3216 1516.52595 2013.954 2439.62025 2777.66255
308.413405 3084.13405 PERFIL 9
219.71895
80 342.619375 3426.19375
PERFIL 10
245.80085
90 376.529755 3765.29755
PERFIL 11
261.45781
100 375.27835
PERFIL 12
227.64108
3752.7835
110 274.667265 2746.67265
PERFIL 13 TOTAL VOLUMEN
94.05237
120 27513.2891
16). PRESICION DEL MODELO DIGITAL Prendo los puntos aleatorios en el modelo digital y con ayuda del software Eagle point, watershets modeling (output) pico cerca de los puntos aleatorios y realizo una tabla de diferencia entre las cotas de los puntos aleatorios y los puntos de comparación.
1. Obtengo la diferencia de cotas 2. Las divido sobre el numero de puntos como resultado obtenemos la media. 3. Con la Media resto las diferencias obtenidas y realizo una tabla. Obtengo la diferencia de la diferencia. 4. Estas diferencias son sumadas y restadas en el numero de puntos. Obtengo un promedio. 5. Ese promedio lo elevo al cuadrado 6. Y obtengo la desviación estándar 7. El dato que mas se repite es la moda.
CALCULO DE LA MEDIA MEDIA - DIF
TOTAL
PUNTOS
PUNTOS
ALEATORIOS
MUESTRALES
DIFERENCIAS
0.239 MEDIA
1
1301.15
1300.92
0.230
0.009
2
1301.3
1301.182
0.1180
0.121
3
1299.71
1299.032
0.6780
0.439
4
1299
1298.54
0.4600
0.221
5
1298.15
1298.195
0.0450
0.194
6
1299.18
1299.184
0.0040
0.235
7
1299.49
1298.874
0.6160
0.377
8
1298.65
1298.316
0.3340
0.095
9
1299.81
1300.432
0.6220
0.383
10
1300.2
1300.269
0.0690
0.17
11
1299.13
1299.436
0.3060
0.067
12
1299.26
1299.428
0.1680
0.071
13
1300.63
1300.938
0.3080
0.069
14
1300.41
1300.50
0.0860
0.153
15
1299.45
1299.696
0.2460
0.007
16
1297.12
1297.04
0.0800
0.159
17
1297.14
1297.369
0.2290
0.01
18
1297.41
1297.463
0.0530
0.186
19
1297.9
1297.912
0.0120
0.227
20
1297.12
1297.004
0.1160
0.123
25982.21
25981.73
4.78
3.316
0.239
0.1658
MEDIA
3.316
DESVIACION ESTANDAR 0.027
4. RECURSOS EMPLEADOS 4.1 RECURSO HUMANO Topografo, auxiliar, 4.2 RECURSO DE HARDWARE portátil de 32 bit, mouse
MODA 0.3
4.3 RECURSOS DE SOFTWARE MAGNAS SIRGAS PRO- ASHTECH SOLUTIONS-VEMOS EXEL WORD, Topcon link.
EQUIPOS HIDROMETRICOS Flotadores.- Consisten en objetos flotantes que adquieren la velocidad del agua que los circundan. Pueden ser de tres tipos. a) Simples o de superficie: El inconveniente presentado por este flotador se debe al hecho de ser muy influido por el viento, por las corrientes secundarias y por las olas. b) Dobles o superficiales: Constituyen un pequeño flotador de superficies, al cual está unido por una cuerda un cuerpo sumergido, a la profundidad deseada. Se hace que el volumen del primero sea despreciado frente al segundo. En estas condiciones, manteniéndose el cuerpo sumergido cerca de seis décimos de la profundidad, se determina la velocidad media. c) Bastones flotadores o flotadores lastrados: Son tubos metálicos huecos o de madera, que tienen en la parte inferior un lastre de plomo para que flote en una posición próxima a la vertical. L debe ser igual o aproximadamente 0,95 H, Figura 4-7. Entre los objetos que pueden servir como buenos flotadores se encuentra una bola de caucho, un trozo de madera, un limón, una hoja seca o un envase plástico tapado. Observación general.- Actualmente, los flotadores rara vez son usados para mediciones precisas debido a muchas causas de errores (causas perturbadoras como los vientos, irregularidades del lecho del curso del agua, etc.). Son sólo empleados para determinaciones rápidas y a falta de otros recursos, o cuando no se justifica la compra de dispositivos de aforo más precisos. Aplicación.- El método del flotador, al igual que los molinetes, tubos Pitot, métodos de la trayectoria y trazadores, se utiliza para medir la velocidad superficial del flujo, no el caudal directamente, y se utiliza en el aforo de surcos, acequias, canales, ríos, diques, etc.
Correntómetro Es el instrumento de precisión que mide la velocidad del agua en los puntos de medición de una sección de control, existen variedad de tipos de correntómetro de eje vertical y de eje horizontal, en este ultimo el elemento móvil es una hélice como los del tipo A-OTT, los cuales cuentan con hélices para medir caudales bajos y caudales altos.
La clasificación de una estación hidrométrica esta basada en función al instrumental e implementación con que cuenta cada una de las estaciones hidrométricas. Esta clasificación está elaborada en función al tipo de instrumental que cuenta la estación. Si la estación cuenta con un limnímetro, se denomina Estación Limnímetrica. Si la estación cuenta además del limnímetro, con un limnígrafo, se le denomina Estación Limnígrafica. Así tenemos :
a) Estación Simple o Limnímetrica. Estación Hidrométrica que solo cuenta con un instrumental de medición denominada limnímetro (escala o mira) que registra el nivel del río respecto a una referencia fija. Este tipo de estaciones hace cuatro (04) lecturas diarias de nivel en épocas de estiaje (Mayo a Noviembre), y cinco (05) en épocas de avenida (Diciembre a Abril).
Fig N° 03. Regla limnímetrica para la medición de los niveles
b) Estación Limnígrafica, es una estación fija que además de contar con un limnímetro o regla, tiene además un limnígrafo, el cual registra las variaciones del nivel del agua en la sección de control en forma continua, y debe mantener coincidencia con el nivel del limnímetro. Este tipo de estaciones es ubicado en los ríos donde las variaciones de caudal son muy rápidas y al cual se debe mantener una vigilancia continua por las consecuencias que este puede ocasionar. El limnígrafo A-OTT tipo X -Horizontal de registro mensual y eje reversible (parte
superior de la Fig. N° 04) es la que existe actualmente en la estación de Obrajillo.
Ecosonda
Único (210kHz) o doble (210 / 33 kHz) canal de entrada, gracias a la exclusiva "lógica difusa" DSP para realizar lecturas precisas y alto rendimiento, incluso en aguas poco profundas. Los datos pueden ser registrados y salida, ya sea en bruto (medida) o corregido por la marea y oleaje. Rango: 0.3 - 100m (210kHz), 1.8 - 100m (33kHz)
Precisión : of ±0.01m or ±0.02% Resolución : 0.01m (210kHz), 0.04m (33kHz) Rango muestreo: 6Hz
SCAN 650 - SCAN SONAR BARRIDO 360 ° CONTINUA O CUALQUIER PARTE DEL 360 ° El Sonar de barrido es una herramienta ideal para la búsqueda bajo el agua debido a que produce una imagen del medio ambiente bajo el agua independientemente de la visibilidad. Esto lo hace mediante el envío de una sonda sonora que se refleja en los objetos en la parte inferior o en la columna de agua. La onda reflejada vuelve a la cabeza del sonar donde se recibe y se envía a la superficie para la exhibición. La imagen reflejada del sonar se muestra en una computadora portátil.
INSTRUMENTOS NUEVOS Y EMERGENTES PARA EL TRAZADO DE LAS CONDICIONES HIDROMETRICAS DE LOS RIOS Las nuevas demandas de recursos hídricos de la superficie terrestre como consecuencia de una población mundial y de unos niveles de vida en constante aumento, exigen que los gestores hídricos cuenten, cada vez en mayor medida, con unas mejores mediciones de los caudales fluviales. Los gestores necesitan instrumentación sobre el caudal capaz de medir estos recursos de una manera más precisa, detallada y con un costo inferior. Afortunadamente, los recientes progresos alcanzados en este tipo de instrumentación están aumentando de manera considerable nuestras posibilidades de medir los caudales de las aguas de la superficie y la dinámica de las corrientes fluviales. Dos instrumentos electrónicos de velocidad, como son los perfiladores de corriente de efecto DUPPLER acústicos (ADCP) y los velocímetros gráficos de partículas a gran escala (LSPIV), constituyen ejemplos de instrumentos nuevos y emergentes de medida de la velocidad que están cambiando el modo de medir los recursos hídricos de la superficie. Estos instrumentos pueden medir de manera eficaz las velocidades de los ríos que sean necesarias para comprender mejor los complejos procesos geomórficos, hidrológicos y ecológicos que afectan a los cauces fluviales, asi como su interacción en condiciones normales y extremas.
PERFILADORES DE CORRIENTE DE EFECTO DOPPLER: Funcionamiento: El ADCP es un nuevo instrumento que suele instalarse sobre embarcaciones (mirando hacia abajo), aunque también pueden fijarse en el fondo
(mirando hacia arriba) o en orilla (mirando hacia un lado). Los ADCP necesitan que el sensor esté en contacto con el agua, para así poder transmitir y medir los pulsos sonoros (pings) dirigidos a través de la columna de agua. Los reflejos de estos pulsos sonoros, o bien el eco procedente de partículas o burbujas pequeñas y suspendidas que se mueven en los haces acústicos, producen un desplazamiento en el sonido transmitido, a partir del cual se determina la velocidad. Este fenómeno, el desplazamiento duppler, es el mismo que el cambio en el tono percibido por una persona cuando un tren que está accionando un silbato pasa junto a ella. Los pulsos enviados en diferentes direcciones de haces (normalmente 3 ó 4) desde el ADCP detectan diferentes componentes de velocidad, de forma paralela a cada uno de los haces. Suponiendo que las corrientes sean uniformes (homogéneas) dentro de las capas de espesor constante, se emplea una transformación trigonométrica para convertir la velocidad registrada a lo largo de los haces en tres componentes de velocidad asociadas a un sistema de coordenadas cartesianas orientado hacia el instrumento. Cada pulso acústico procedente de un ADCP instalado sobre una embarcación origina mediciones de la velocidad a lo largo de la profundidad del caudal. Loa dispositivos ADCP instalados sobre una embarcación en movimiento pueden medir con relativa facilidad por debajo de aquella, proporcionando de forma automática información sobre la velocidad, profundidad y localización allá por donde se desplace la embarcación. Los fabricantes de instrumentos (por ejemplo, RDI, 1996) establecen un 0.25 por ciento de margen de error en la precisión de las mediciones de velocidad efectuadas en condiciones ideales de velocidades horizontales uniformes, que no son habituales, si es que alguna vez se producen. Unas malas condiciones de medida, en las que el agua cuenta con pocas o inexistentes pequeñas partículas suspendidas para reflejar los pulsos sonoros o con excesivas concentraciones de sedimentos que absorben los pulsos sonoros, pueden impedir la utilización de los dispositivos ADCP. Asimismo, en algunas condiciones de medición, como en las existentes junto a una pared vertical, la hipótesis de velocidades horizontales uniformes no es válida y pueden producirse errores de medición. Los errores de velocidad también pueden surgir cuando no se utiliza el GPS y hay sedimentos que se desplazan a través del fondo del cauce. Existe una amplia bibliografía de referencia en la que se describen los principios, configuración y aspectos operativos básicos de los ADCP (por ejemplo, RDI, 1996; SonTek, 2000).
PERFILADORES DE CORRIENTE DE EFECTO DOPPLER: CAPACIDAD DE MEDIDA
Aunque los medidores acústicos de velocidad se emplearon en primera instancia para medir la velocidad en entornos oceanográficos, el desarrollo de los ADCP para condiciones de aguas más someras derivó en su aplicación a los caudales fluviales. El United States Geological Survey (Servicio Geológico de los Estados Unidos, USGS) utilizó por primera vez los ADCP en 1985, y publicó la descripción de un sistema para medir el caudal en tiempo real mediante un ADCP en 1993 (Simpson y Oltmann, 1993). Las comparaciones de las medidas de caudal con medidores mecánicos contrastados han respaldado el uso de los ADCP para medir el caudal (Mueller, 2003). Los ADCP constituyen una herramienta establecida para las medidas fluviales y son varias las empresas que los fabrican (RDI,1996; SonTek, 2000). Actualmente, tanto los medidores acústicos de velocidad en un punto como los ADCP se emplean en aproximadamente el 30 por ciento de las mediciones de caudal que lleva a cabo el USGS (Oberg y otros, 2005). Los ADCP han sustituido en gran medida el uso de los medidores mecánicos en embarcaciones del USGS. Además, los ADCP pueden medir de forma precisa el caudal en ríos que tengan corrientes bidireccionales en la columna de agua sin necesidad de emplear técnicas especiales, puesto que los instrumentos miden la velocidad y dirección de la corriente. Los instrumentos mecánicos de velocidad suelen medir simplemente la velocidad de la corriente, a menos que se utilice alguna técnica especial. La mayor parte de las mediciones ADCP en ríos han sido llevadas a cabo desde embarcaciones en movimiento para obtener datos sobre los caudales, y así sigue sucediendo. Las embarcaciones (tripuladas o amarradas) con dispositivos ADCP navegan por el río entre puntos opuestos de sus orillas (un transecto) para llevar a cabo medidas de la corriente. Pueden obtenerse datos sobre el caudal a través de la utilización de algoritmos personalizados desarrollados para las mediciones ADCP llevadas a cabo desde embarcaciones en movimiento (RDI, 1996) o a partir de algoritmos convencionales que emplean el posicionamiento de una embarcación fija con el método de área-velocidad. En consecuencia, el software instrumental se diseña de forma personalizada para llevar a cabo mediciones de caudal, sin prestar demasiada atención a la información adicional que pueda extraerse a partir de las velocidades brutas del dispositivo ADCP. En comparación con los tradicionales instrumentos mecánicos de velocidad, un ADCP es capaz de generar, de forma rápida y eficaz, el gran volumen de datos que se produce durante una medición de caudal. Por ejemplo, en las configuraciones operativas de la medición del caudal llevadas a cabo en el caso del río Kissimmee (Florida) (Merwade y otros, 2008) se usaron unos 800 pulsos acústicos (pings) individuales
para generar mediciones en 8 000 localizaciones (o “bins” acústicos) a lo largo del
transecto de medida.
VELOCIMETROS GRAFICOS DE PARTICULAS A GRAN ESCALA: FUNCIONAMIENTO:
Los dispositivos LSPIV son instrumentos emergentes que se basan en una tecnología de imágenes denominada velocimetría gráfica de partículas (PIV), que se utiliza en laboratorios de fluidos. Durante los últimos 30 años, los rápidos progresos experimentados en los campos de la óptica, el láser, la electrónica y la programación y arquitectura informáticas han originado un aumento sustancial en la utilización de técnicas gráficas de visualización de corrientes y en la realización de mediciones cuantitativas en los laboratorios. Sin embargo, el LSPIV aún tiene que validarse sobre el terreno para la misma gama de condiciones de medida de caudales que los ADCP. Los velocímetros gráficos de partículas han mejorado sobremanera nuestra capacidad de medir los vectores instantáneos de velocidad en numerosos caudales generados en el entorno controlado de un laboratorio (por ejemplo, Adrian, 1991). Un aspecto atrayente de los velocímetros gráficos es su inherente simplicidad, es decir, la utilización de imágenes en vez de los datos de salida de un transductor, como por ejemplo señales, lo que hace que esta técnica sea más sencilla que sus antecesoras. La técnica registra la imagen como información digital sin procesar, que puede reprocesarse en función de las necesidades con arreglo a diferentes resoluciones espaciales y temporales, a fin de obtener detalles del caudal. Estas ventajas han supuesto que los velocímetros gráficos se hayan convertido rápidamente en el método predilecto para obtener medidas detalladas de la turbulencia en los flujos de laboratorio de dos y tres dimensiones. A pesar de su popularidad, las técnicas de la velocimetría gráfica no han gozado de una aplicación a gran escala fuera de los laboratorios de fluidos. Las primeras mediciones de velocimetría gráfica en entornos fluviales fueron realizadas en Japón por Fujita y Komura (1994) y requerían la formación de imágenes de grandes sectores de la superficie del río, motivo por el que esta técnica se bautizó como PIV a gran escala. La técnica LSPIV abarca la totalidad de los cuatro componentes habituales de los procesos PIV convencionales, a saber: iluminación (por medio del Sol), marcado del caudal, registro de imágenes y
proceso de las mismas. Puesto que las imágenes de la técnica LSPIV suelen registrarse desde un ángulo oblicuo, es preciso aplicar una corrección adicional sobre ellas. El proceso de medición se inicia con la toma de imágenes de la superficie del agua desde una posición elegida estratégicamente. El movimiento de la superficie del agua sólo es perceptible si contiene elementos visibles que se muevan con la corriente. En muchas situaciones aparecen configuraciones flotantes en el río que se generan de forma natural (como espuma, sifonamientos, pequeños residuos y ondulaciones en la superficie libre) que proporcionan, de forma muy eficaz, elementos visibles que actúan como trazadores del caudal. En caso de que no existan, puede llevarse a cabo un marcado artificial de la zona del caudal que se desee medir. Tal y como ya se ha comentado, las imágenes registradas se deforman geométricamente debido al efecto de perspectiva introducido en la imagen tomada desde un ángulo oblicuo. Las imágenes fotográficas se transforman hasta adquirir una apariencia no deformada y luego se procesan para obtener las velocidades en la superficie del agua. El movimiento de la corriente se calcula a partir de pares de imágenes consecutivas, a través de inferencias estadísticas llevadas a cabo sobre las configuraciones de imágenes correspondientes a la flotación sobre la superficie libre. Posteriormente, se calculan las velocidades de toda la imagen dividiendo los desplazamientos estimados por el intervalo de tiempo existente entre imágenes sucesivas. El caudal se determina utilizando métodos de área-velocidad. La velocidad de la superficie del agua medida por el sistema LSPIV se ajusta para ofrecer una mejor estimación de la velocidad media en la columna de agua, y se multiplica por la subárea correspondiente a la batimetría de la sección transversal. La batimetría del cauce puede obtenerse a partir de estudios directos realizados con instrumental especializado (por ejemplo, un sónar o un dispositivo ADCP). La batimetría del cauce puede estudiarse en el momento de realizar las mediciones LSPIV o con anterioridad a estas, partiendo de la base de que la batimetría no cambia en el intervalo de tiempo existente entre las mediciones efectuadas en el agua del fondo y de la superficie. Si las medidas de campo se llevan a cabo con poca iluminación sobre la superficie del agua, con un marcado escaso o con otras condiciones adversas de medición que influyan en la superficie del agua, estas mediciones podrían ver drásticamente reducida su precisión o, incluso, resultar imposibles.
Normalmente, se necesita la luz solar para realizar medidas LSPIV, siendo complicada la medición en horario nocturno. En el caso de caudales sin patrón ni trazadores, podrían obtenerse velocidades erróneas y verse reducida la resolución del mapa de velocidad. Un mal ángulo de la cámara con respecto al caudal puede originar, asimismo, una menor resolución. La precisión de la medición del caudal mediante el sistema LSPIV depende de la batimetría empleada, de la hipótesis de variación de la velocidad con la profundidad y de la medición de la elevación del agua durante el proceso de medida. La batimetría registrada previamente podría diferir de la existente durante el proceso de medida, y el ajuste de las velocidades del agua de la superficie a una velocidad media en la columna de agua podría no resultar demasiado preciso. En corrientes con movimiento lento, especialmente en combinación con el viento, las velocidades superficiales medidas por el sistema LSPIV no son fiables de cara a las mediciones del caudal. Las configuraciones LSPIV han mejorado continuamente e incluyen un sistema fijo LSPIV que mide constantemente y en tiempo real el caudal del río Iowa (Hauet y otros,2008), así como un sistema móvil situado en una furgoneta y que puede desplegarse cerca de prácticamente cualquier emplazamiento de medición de caudal (Kim, 2008).
VELOCIMETROS GRAFICOS DE PARTICULAS A GRAN ESCALA: La ventaja fundamental del sistema LSPIV es que, de forma remota y simultánea, puede medir las velocidades del caudal en toda la superficie de la corriente registrada en imágenes y con una mayor resolución que los sistemas de radares de alta frecuencia (HF). La resolución de los sistemas de radares HF suele estar
limitada a 300 m, mientras que los LSPIV pueden tener resoluciones de un metro, o incluso menos. Esta característica es exclusiva de los sistemas LSPIV entre los instrumentos medidores de velocidad. Utilizando los sistemas LSPIV se han representado, de forma no intrusiva, mapas de áreas que van desde los 100 hasta los 5 000 m2 con el fin de ofrecer campos vectoriales instantáneos de velocidad, así como para documentar las configuraciones de corriente y medir los caudales fluviales (Muste y otros, 2008). Gracias a la capacidad de los dispositivos LSPIV de medir la velocidad de forma remota, este sistema resulta idóneo en situaciones en las que algunos residuos flotantes pudieran dañar el instrumental situado dentro del agua y poner en riesgo al personal allí desplazado. Este aspecto tiene una importancia vital durante períodos con alto caudal, que pueden ser potencialmente peligrosos para los instrumentos y el personal técnico encargado de llevar a cabo las mediciones. Se están investigando las técnicas basadas en imágenes, que se emplean para medir caudales de forma no intrusiva (por teledetección), sí como para determinar con exhaustividad la hidrodinámica fluvial en los Estados Unidos y en la República de Corea (Muste y otros, 2008), y en Japón y Francia (Hauet y otros, 2008). Las mediciones LSPIV sin procesar se transforman en campos vectoriales instantáneos de la zona registrada en imágenes. A partir del campo vectorial del LSPIV se pueden determinar ciertas características espaciales y temporales del caudal, como por ejemplo velocidades medias, líneas de corriente y vorticidad, y también otras magnitudes derivadas de la velocidad, como es el caso del caudal. En las situaciones donde se cumplen los requisitos del sistema LSPIV, la técnica puede medir de forma eficaz las velocidades del caudal superficial en numerosas localizaciones, con un esfuerzo mucho menor del que se necesitaría con instrumental de perfilado o situado en puntos concretos. En situaciones como las mediciones durante episodios de caudal extremo (crecidas o huracanes) o en casos de un caudal muy lento y de poca profundidad, el sistema LSPIV podría ser la única alternativa de medida válida. Como el LSPIV es un instrumento emergente, los trabajos publicados al respecto son limitados, y cubren tan solo una pequeña muestra de las condiciones fluviales en las que se suelen llevar a cabo las mediciones del caudal.
CONCLUSIONES La topografía es una ciencia que se aplica a diversas ramas de la ingeniería, la cual ayuda de antemano a la toma de decisiones para el cálculo de áreas volumen, superficies, perímetros etc, ya sea para la construcción de obras civiles. En el campo de la batimetría utilizando la topografía para conocer el modelo del fondo de un cuerpo de agua, se realiza mediante una metodología particular según el objetivo que se quiera lograr. Por medio del levantamiento batimétrico se alcanzan objetivos como: Modelación del superficie acuática Calculo de áreas y volúmenes Capacidad de embalse Determinación de objetivos para nuevos proyectos.
