CIENCIAS AGRARIAS TOPOGRAFÍA I LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO POR EL MÉTODO DE LA POLIGONAL DE APOYO CERRADO ING. CABELLO CHAVEZ, Víctor VALDEZ DEXTRE, DEXTRE, Osmar Erik :
081.0103.057 Abril del 2010
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO POR EL METODO DE LA POLIGONAL DE APOYO CERRADA OBJETIVOS: Con el desarrollo de esta sexta práctica de campo de topografía, se espera alcanzar los siguientes objetivos:
Aplicar los criterios en el estacado de una poligonal de apoyo cerrado.
Aprender el manejo del teodolito.
Aprender técnicas y métodos de medidas de sistemas de este tipo.
REVISION BIBLIOGRAFICA
POLIGONAL: Consiste en una serie de líneas rectas que conectan puntos sucesivos, establecidos a lo largo del camino que se recorre con un levantamiento. A los puntos que definen los extremos de las líneas que forman la poligonal, se les denomina estaciones o puntos de la poligonal. La distancia que existe entre estos puntos sucesivos, medida sobre la poligonal, se determina por medición directa con cinta o un equipo de medición electrónica, o bien por medición indirecta con los métodos del taquimetritos. En cada punto en que la poligonal cambia de dirección se efectúa una medición angular con un transito o un teodolito.
ESTACIONES DE LA POLIGONAL:
Se denomina estación de la poligonal a cualquier
punto de referencia, ya sea temporal o permanente, sobre el cual se instala el equipo para realizar las mediciones necesarias. En la mayor parte de los levantamientos, la estación de la poligonal se indica por medio de una estaca clavada en el terreno y con una tachuela en su parte superior que sirve para marcar el sitio exacto de referencia en las mediciones. En los pavimentos, la estación de la poligonal puede ser un clavo o una marca de pintura sobre la misma. Las líneas que conectan a las estaciones de una poligonal se denominan líneas o lados de la poligonal. Él numero de estaciones de la poligonal es precedido por el símbolo, tanto en los registros de campo como en la identificación que se deja en el campo. OBJETIVOS DE LA POLIGONAL :
Es un método rápido y cómodo para el establecimiento
del control horizontal. Es particularmente útil en zonas densamente construidas y en regiones boscosas en las que la longitud de la visual es tan corta que no es adecuada la aplicación de los métodos de triangulación. La poligonal se traza con múltiples objetivos entre los que se incluyen: 1. La ubicación o establecimiento de límites o linderos en los levantamientos de propiedad o extensión de terrenos. 2. El establecimiento de control suplementario en los levantamientos para planimetría topográfica.
3. La realización de la localización y del trazo constructivo de carreteras, vías férreas y de otros trabajos públicos y privados que requieren el levantamiento de grandes extensiones de terreno. 4. La ejecución de levantamientos de control terrestre para planimetría. CLASES DE POLIGONALES :
Los dos tipos generales de poligonales son la poligonal
abierta y las poligonales cerradas. LA POLIGONAL ABIERTA:
Se origina en un punto de posición conocida (coordenadas,
cotas, declinación magnética, rumbos, etc.) y termina en otro punto de posiciones no conocidas. En este tipo de poligonal no es posible la revisión con cálculos destinados a detectar errores o equivocaciones en las distancias o direcciones; para minimizar los errores, las distancias deben medirse dos veces, la medición de ángulos debe hacerse por repetición, deben buscarse los rumbos magnéticos en todas las estaciones. A pesar de todas las precauciones la poligonal abierta constituye una alternativa riesgosa que no debe usarse en ninguna de las aplicaciones que requiera cierto grado de precisión ya que los resultados, ya que los resultados serian dudosos y siempre cuestionables. Las poligonales son necesarias en cierto tipo de levantamientos de minas. Por lo tanto si las circunstancias así lo requieren existen aplicaciones para una poligonal abierta.
LAS
POLIGONALES
CERRADAS
se originan en
puntos de posición conocida
(coordenadas, cotas, declinación magnética, rumbos, etc.) y cierran en otro punto de posición horizontal conocida, las poligonales cerradas también pueden originarse en un punto no necesariamente de posiciones conocidas y llegar o cerrar en el mismo punto, a este tipo de poligonales también se les llama poligonal de circuito (Fig. 2.). Un punto de posición horizontal conocida es aquel que esta ubicado en su latitud y longitud geográfica o por sus coordenadas X
y Y en un sistema rectangular. Este tipo de poligonal se prefiere a cualquier otro ya que permite la revisión de los cálculos con la que se pueden detectarse los errores sistemáticos tanto en la
distancia como en la dirección.
ANGULOS DIRECCIONES-RUMBOS AZIMUTES: DIRECCION DE UNA LINEA:
La dirección de una línea viene a ser el Angulo horizontal medido desde una línea de referencia establecida, denominada meridiano de referencia. En este caso se tendrá
al meridiano
Geográfico o verdadero y al meridiano Magnético. ANGULO HORIZONTAL:
Es el Angulo formado, por las proyecciones de las visuales que pasan por dos puntos cualesquiera en este caso A y B en el plano horizontal del instrumento. MERIDIANO GEOGRAFICO:
Para cualquier punto de la superficie de la tierra, el meridiano Geogr. fico o verdadero es él circulo máximo que pasa por los polos geográficos N y S por lo tanto la posición de este meridiano es siempre el mismo. El meridiano geográfico se determina mediante observaciones astrológicas. MERIDIANO MAGNETICO:
La dirección del meridiano magnético esta dada por la que se toma o refiere un imán libremente suspendido o apoyado, los polos magnéticos de la tierra se encuentran a cierta distancia de los geográficos. La posición de los polos magnéticos cambia continuamente lo que hace que la dirección del meridiano geográfico no sea constante.
El meridiano magnético se toma como referencia para trabajos topográficos que no requieren mucha preescisión.
RUMBOS
Es el Angulo horizontal que se mide desde el norte o desde el sur, hacia el este
o hacia el oeste varia entre 0ø y 90ø y puede estar referido al meridiano geográfico o meridiano magnético.
AZIMUTES:
(Z) Es el Angulo horizontal que forma el norte magnético o norte geográfico con un alineamiento medido horizontalmente en valores que oscilan entre 0ø y 360ø. .
CALCULO DE AZIMUTES :
En este caso se considera él calculo de azimut es solo para poligonales cerradas dado que el procedimiento es similar para poligonales abiertas entonces ser necesario recalcar que primero se deben compensar (o corregir) los ángulos interiores de la poligonal cerrada. Para los efectos empleamos la relación ä < i = 180ø (n-2.
EJEMPLO:
TAQUIMETRIA.
La Taquimetría es una Técnica Topográfica que se emplea para determinar rápidamente la distancia, la dirección y la diferencia de elevación de un punto por medio de una sola
observación hecha desde una misma estación de instrumento. El método Taquimétrico que más se usa es el Método de la Estadía. La Medición con estadía de distancias horizontales o inclinadas se realiza visando a través de un Taquímetro, o anteojo dotado de dos o más hilos reticulares horizontales situados a una separación conocida, y visando la longitud aparente interceptada por los hilos taquimétricos superior e inferior sobre una mira de estadía, sostenida verticalmente en el punto distante nos sirve para determinar con el auxilio de otras formulas, la distancia vertical y la distancia horizontal de dicho punto con respecto al punto desde donde se realiza las lecturas. La distancia del Taquímetro al estadal se determina por relaciones de proporción en triángulos semejantes. Con cuidado razonable se logra una precisión de 1/500.
CLASIFICACION DE LAS POLIGONALES SEGÚN SU PRE CISION 1. Levantamientos Preliminares Tolerancia: Angular
1.5'
:
n
1/ 2
: 1 / 100
Lineal
2. Levantamientos comunes con buena precisión Usos: Caminos, Ferrocarriles Tolerancia: Angular :
1'
n
1/ 2
Lineal
: 1 / 300
3. Levantamientos con precisión Tolerancia: Angular :
30 ' '
n
1/ 2
Lineal
: 1 / 500
4. Levantamientos de Precisión Levantamientos Importantes Usos: Caminos, Ferrocarriles Tolerancia:
Angular :
15
a
20 ' ' (n1 / 2 )
Lineal
:
1 / 10,000
INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES En el desarrollo de esta práctica de campo empleamos los siguientes materiales e instrumentos:
Un teodolito Kern Dos trípodes. Un Nivel de Ingeniero Una mira de 4 metros. Cuatro jalones. Una wincha de acero. Una brújula. Estacas Yeso Cordel
PROCEDIMIENTOS DE CAMPO -
Los procedimientos de campo que se realizaron en esta práctica de campo fueron las que se describen a continuación:
a) Primero se realizo un breve reconocimiento del terreno. b) Posteriormente al reconocimiento se procedió a estacar el perímetro del terreno en puntos estratégicos, de modo tal que se pueda determinar la forma del terreno. c) Luego procedimos a estacionar el teodolito, teniendo en cuenta que desde la estación se puedan visar todos los puntos del terreno.
d) Se midió la altura del instrumento, empleando una cinta métrica. e) Luego, utilizando una brújula, y con el instrumento bloqueado en el limbo horizontal en 0º00’00’’, se procedió a ubicar el norte magnético.
f) Posteriormente de ubicar el norte magnético, se procedió a desbloquear el instrumento, y girar en sentido horario para de esta manera ubicar el primer punto del perímetro del terreno y visar dicho punto, lecturando el hilo superior e hilo inferior de la altura del instrumento, asi como el ángulo horizontal y vertical. g) Repetimos el paso anterior, hasta visar todos los puntos del perímetro .
Que el reconocimiento del terreno es imprescindible cuando se hace un levantamiento topográfico.
El levantamiento topográfico por el método de la poligonal de apoyo cerrado, es un método que ayuda al topógrafo a realizar y reducir el tiempo de trabajo y hacerlo de la mejor manera.
El uso correcto del teodolito, así como tomar medidas y hacer aproximaciones en la mira (lectura aproximada que el operador realiza al observar la mira), resultan ser primordiales para la obtención de dato correctos así como la reducción del error.
SUGERENCIAS
Dar lectura a la guía de práctica antes de venir, para facilitarnos de hacer un trabajo en campo con eficaz y eficiente.
Hacer un listado de los instrumentos topográficos que se van hacer uso en el campo, para no dilatar el tiempo en la hora de pedirlos y/o olvidarnos de cualquiera.
Llegar al gabinete de topografía 15 min. antes para estar solicitando los instrumentos topográficos que vamos utilizar en campo, y para así poder empezar puntualmente la practica a realizar.
CIENCIAS AGRARIAS TOPOGRAFÍA I
USO Y MANEJO DE LA ESTACION TOTAL ING. CABELLO CHAVEZ, Víctor VALDEZ DEXTRE, Osmar Erik :
081.0103.057 Abril del 2010
USO Y MANEJO DE LA ESTACION TOTAL
FUNDAMENTO TEORICO
Estación Total:
La estación se define como el instrumento que resulta de la
integración en un solo equipo del sistema electrónico de medida de distancias con un microprocesador con un microprocesador para el càlculo matemático. Este sistema integradi consta: 1) Teodolito electrónico. 2) Distanciòmetro.
3) Colectora (libreta de
campo electrónica). Programada y Funciones especiales. En un sistema integrado porque todo trabajo en conjunto (en bloque).
1.1. Teodolito Electrónico: La precisiòn del teodolito electrónico es de +5 a + a.1 '', siendo estos tus gastoslas estaciones màs caras tienen un error de +0.1 '' y las màs económicas y las màs económicos un error de + 5''. Cuando se realiza la medidicìon de los ángulos estos se recibenen forma analógica y el instrumento lo codifica y lo muestra en una pantalla digital.El elemento que nos permite convertir lo analógico
y mostrarnos en pantalla
para poder leer directamente se denomina codificador.
Codificador Absoluto: Las estaciones totales con este tipo de codificadores se caracterizan porque tienen dentro de su estructura permanentemente un limbo tipo codigo de barras , es decir el limbo existe físicamente, por lo que, en el instante que se enciende el equipo inmediatamente muestran los ángulos. La ventaja de tener este equipo de codificador es que al momento de terminarse la bateria los datos no cambian; la estación total que tienen este tipo de codificador es LEICA. Codificador Incremental: En las estaciones con este tipo de codificador, el limbo se genera al momento de encender el equipo por lo tanto este limbo no existe físicamente dentro del equipo. Como el limbo no existe físicamente dentro del equipo.Como el limbo no existe físicamente es necesario indicar cual es el plano horizontal y vertical de li mbo al momento de encenderlo. Toda estación trabaja con energía, la desventaja de tener este tipo de codificador es que al momento se termina la bateria y en caso de haber estado tomando lectura es probable que la información de ese punto sea piedra.
1.2 Distanciòmetro: Envía Ondas de luz infrarrojo o luz láser. Las estaciones que trabajan con luz infrarroja requieren necesariamente tener un prisma (espejo) en la cual la señal rebote. El alcance máximo depende del equipo (1km a 6 km) y del nùmero de prismas que se este utilizando, a mayor cantidad de prismas, mayor es la distancia que se puede observar.
Las distancias que se miden con estación total son distancias inclinadas
y
mediante sus programas se pueden calcular inmediatamente la distancia horizontal y vertical.
En caso de tener estaciones que trabajan con luz láser, no necesitan prismas para leer distancias de hasta 80 m. Luz Infrarrojo:
Distancia (m)
Rayo Láser:
Característica
Distancia (m)
Característica
1200
Con miniprisma
80
Sin prisma
3500
Con prisma GPR1
1500
Con 3 prisma
5000
Con 1 prismaGPR1
7500
Con 3 prisma
Precisión = + (constante + variable) Precisión = x mm + y mm Precisión =
ò
x mm + ymm por km.
EJEMPLO: Se està leyendo en la pantalla que la distancia medida es 1200 m y la
precisiòn que se tiene es: 5 mm + 6 ppm. Se pide el error: ERROR = + ( 5 mm + ( 6 x 1200.000 / 1000000 ) ERROR = + ( 5 mm + 7.2 mm ) ERROR = + 12.2 mm ERROR RELATIVO: = 1 / M M = Distancia / Error
M = 1200000 mm / 12.2 = 98360
ERROR RELATIVO = 1 / 98360
1.2.1. PRISMA: Es un elemento externo de medición que se coloca en forma perpendicular a la visual.
Es la resultante de truncar el vértice de un cubo y està formado por una pirámide trirectangular de lados isósceles
y base equilátera . son de vidrio
macizo y su fundamento se basa en que el rayo luminoso incide que llega a la base equilátera es devuelto paralelo a la entrada tras una triple reflexión. A màs prismas màs distancias se puede medir. Para distancias de lata precisiòn es indispensable que el prisma estè colocado sobre una base nivelante.
1.3 . Lectora ( libreta de campo electrónica): Es el componente de la estación total donde se almacenan los datos tomados en campo. En esta colectora ademas de almacenar datos almacenan los programas de topografía que permiten procesar los datos tomados en campo. Existen dos tipos de colectoras. a) Colectora Externa. b) Colectora Interna.
COLECTORA EXTERNA: Son aquellas que se encuentran conectadas con la estación total mediante un cable y tiene forma de una calculadora. Las estaciones totales con este tipo de colectoras tienen las siguientes ventajas. o
Permiten almacenar gran cantidad de puntos.
o
Permite ampliar la memoria.
o
Para transferir datos a la computadora no es necesario llevar la estación total a donde se encuentra èsta, sinò sòlo la colectora.
LAS COLECTORA
QUE SE ENCUENTRAN FUSIONADAS CON LA
ESTACIÓN: Este tipo de colectora tiene las siguientes ventajas: o
Se aprende a usar junto con la estación total.
Desventajas: o
o
Generalmente no se puede ampliar la memoria. Tiene una capacidad limitada de memoria, por tanto capacidad limitada para tomar datos de punto.
o
Para transferir los datos a la computadora es Necesario la presencia de la estación total.
2.- LAS QUE COLECTORA SE PUEDEN SACAR DE LA ESTACIÓN: Ventajas: o
o
Todas las anteriores. Desventajas: Precio màs elevado que las colectoras anteriores.
TIPOS DE ESTACIONES TOTALES Existen dos tipos de estaciones de acuerdo a su estructura funcional:
a) ESTACIONES TOTALES DE ESTRUCTURA MODULAR: Incorporando a un Taquímetro Electrónico, un Distanciòmetro y una Libreta Electrónica, mediante cables coaxiale de Intercomunicación.Estas estaciones totales necesitan de un manejo en forma separada de cada uno de sus componenetes.
b) ESTACIONES TOTALES INTEGRADAS: Que incorporan en el mismo equipo Taquímetro Electrónico y Distanciòmetro, ya sea en forma coaxial o de
lentes paralelos. A estas estaciones totales se incorpora la libreta
electrónica ya sea por un cable de comunicación o en forma directa.
CLASIFICACIÒN DE LAS ESTACIONES TOTALES: Las estaciones totales se clasifican de acuerdo a lo siguiente:
POR SU PRECISIÒN: Entre
1'' y 10 ''
En mediciòn de ángulos.
Desde ( 2 mm + 2 ppm ) Hasta ( 3 mm + 10 ppm ) En mediciòn de distancias.
POR EL TIPO DE MEMORIA : -Interna.
-Externa.
-Tarjeta.
POR LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: 5000, 10000 hasta 15000 puntos.
POR SU ALCANCE: De 1.5. 5 Hasta 10 km, depende del modelo, del nùmero de prismas y las condiciones atmosféricas.
PARTES PRINCIPALES DE LA ESTACIÓN TOTAL
Asa de transporte Tornillo de fijación del asa de transporte
Visor colimador
Marca central del instrumento Lente del ob etivo
Telescopio de plomada óptica Tornillo tangencial horizontal
Pantalla
Tornillo nivelante
Nivel circular Tornillo de ajuste del nivel circular Disposición del Instrumento en la caja de protección :
Símbolos de la pantalla
Base
Palanca de fijación de la plataforma nivelante
Pantalla
Índice
Pantalla
Índice
V
Ángulo V
*
Funcionamiento EDM
HD
Ángulo horizontal derecho
m
Unidad de medida
HI
Ángulo horizontal izquierdo
ft
Unidad: pies
DH
Distancia reducida
fi
Unidad: pies y pulgadas
DV
Diferencia de altura
DG
Distancia geométrica
Y
Coordenada Y (Norte)
X
Coordenada X (Este)
Z
Coordenada Z
Teclado de operación
Teclas
Nombre de la tecla
Función
Medida de Coordenadas
Modo de medición de coordenadas
Medida de Distancias
Modo de medición de la distancia
ANG
Medida de Ángulos
Modo de medición angular
MENU
Tecla de Menú
Alterna los modos menú y normal. Para determinar las mediciones en diversas aplicaciones y ajustar en el modo de menú.
ESC
Tecla Escape
Vuelve al modo de medición o al modo anterior desde el modo actual. Para pasar directamente al modo de REGISTRO DE DATOS o al modo de REPLANTEO desde el modo de medición normal.
POWER
Encendido
Enciende y apaga (ON/OFF) la batería.
F1~F4
Teclas Especiales. (Teclas de función)
Responden al mensaje mostrado.
MANEJO DE UNA ESTACION TOTAL
CONCLUSIONES Luego de terminar con la realización de esta practica en la que aplicamos todos los conocimientos adquiridos a lo largo del curso, y de las anteriores prácticas he llegado a las siguientes colusiones.
Se aprendido el modo correcto de estacionamiento de la estación total.
Se reconocido las partes de la estación total.
Se aprendido un poco de el manejo de la estación total visando un punto y ubicándolo en la memoria de la estación total.
SUGERENCIAS
Dar lectura a la guía de práctica antes de venir, para facilitarnos de hacer un trabajo en campo con eficaz y eficiente.
Hacer un listado de los instrumentos topográficos que se van hacer uso en el campo, para no dilatar el tiempo en la hora de pedirlos y/o olvidarnos de cualquiera.
Llegar al gabinete de topografía 15 min. antes para estar solicitando los instrumentos topográficos que vamos utilizar en campo, y para así poder empezar puntualmente la practica a realizar.
BIBLIOGRAFIA
http://apuntes.rincondelvago.com/topografia_instrumentos.html
http://www.southgeosystems.net/
http://Wikipedia/la enciclopedia libre.htm
Federico, Jesús de. "Topografía" (Madrid: Ediciones Ibéricas).
