José Ernesto Molina López López Agronomía Topografía Topografía 201040102 DEFINICIÓN E IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFÍA:
“La Topograf pografía ía es la cienci ciencia a y el arte arte de efectu efectuar ar las medicione mediciones s necesar necesarias ias para deter determi mina narr las las Posi Posici cione ones s rela relati tiva vas s de los los punt puntos, os, ya sea sea arrib arriba, a, sobr sobre e o debaj debajo o de la superficie de la tierra, o para Establecer tales puntos.” Se ocupa, principalmente, de la representacin de una porcin de la Tierra, lo cual se reali!a dando coordenadas a puntos de la superficie" estas coordenadas est#n referidas a un sistema preestablecido y determinado. Por lo tanto, la Topografía consiste en dise$ar un modelo semejante al terreno, para al final obtener un plano o un mapa del mismo. “La Topografía %a tenido gran importancia desde el principio de la civili!acin. Sus primeras aplicaciones fueron las de medir y marcar los límites de los derec%os de propiedad. & trav's de los a$os su importancia %a ido en aumento al %aber una mayor demanda de diversos mapas y planos, y la necesidad de establecer líneas y niveles m#s precisos como una guía para las operaciones de construccin. Los top topgr graf afos os actu actual ales es puede pueden n medi medirr y obse observ rvar ar la tierr tierra a y sus sus recur recurso sos s natu natura rale les s literalmente sobre una base global, utili!ando las modernas tecnologías terrestres, a'reas y por sat'lite, así como las computadoras para el procesamiento de datos.” HISTORIA DE LA TOPOGRAFÍA:
“Los registros %istricos m#s antiguos sobre Topografía (ue e)isten en nuestros días, afirman (ue esta ciencia se origin en Egipto. *erdoto manifest (ue Sesostris +alrededor del a$o - &./.0 dividi Egipto en lotes para el pago de impuestos. Las inundaciones anuales del río 1ilo arrastraron partes de estos lotes y se designaron topgrafos para redefinir los linderos. Estos topgrafos antiguos se les llamaban estiracuerdas, debido a (ue sus medidas se %acían con cuerdas (ue tenían marcas unitarias a determinadas distancias.” 2 Las primer primeras as cart cartas as geogr geogr#f #fic icas as corre corresp spond onden en a Tales les de 3ile 3ileto to y &na)im na)iman andro dro,, y Erastgenes fue el primero en reali!ar observaciones astronmicas.
Luego *iparco cre la teoría de los meridianos convergentes, tambi'n se recuerda a Estrabon y Plinio, ellos se consideran los fundadores de la geografía, enseguida el Topgrafo griego Tolomeo Tolomeo actuali! los planos de la 'poca de los &ntnimos. Posteri Posteriorme ormente nte en Europa, Europa, se invent inventan an las cartas cartas blanca blancas s mejor#n mejor#ndos dose e así los trabajo trabajos s topogr#ficos. En el siglo 4555 con la aplicacin de la br6jula y el desarrollo de la &stronomía, se descubren nuevas aplicaciones a la Topografía. /on el pasar del tiempo la Topografía Topografía se %ace cada ve! m#s científica y especiali!ada, esto se debe a (ue con ella se busca representar la Tierra de un forma real, con la ayuda de los 6ltimos avances de la tecnología como los Sistemas de Posicionamiento 7lobal, la Topografía
José Ernesto Molina López Agronomía Topografía 201040102 a logrado conseguir su propsito gracias a la informacin captada con dic%os sistemas. El desarrollo de la inform#tica y el rayo l#ser %an contribuido de gran manera a la topografía.
El desarrollo de la topografía en &m'rica se presenta en los tiempos de la con(uista y la colonia, con los trabajos reali!ados por 3utis, &le)ander 8on *umboldt y 9rancisco :os' de /aldas. Los Estados ;nidos tuvo como presidente a un gemetra, 7eorge
?, m#s tarde se cre la carrera de 5ngeniero Topgrafo. En la %istoria de la Topografía %a pasado una gran lista de /artgrafos, 7egrafos, &strnomos, etc., con el fin de lograr representar las verdaderas medidas y formas de un territorio. Las mediciones topogr#ficas aplicadas a obras de ingeniería son tan antiguas como lo es la evolucin del %ombre, ya (ue apareci muc%o antes (ue otras ciencias y fue considerada tan sagrada como la medicina y la religin.
TIPOS DE LEVANTAMIENTOS:
;n levantamiento topogr#fico es una representacin gr#fica, la cual cumple con todos los re(uerimientos (ue necesita un constructor para ubicar un proyecto en el terreno, ya (ue 'ste proporciona una representacin completa del relieve y de las obras e)istentes. Permite tra!ar mapas o planos de un #rea, en los cuales aparecen las principales características físicas del terreno, tales como ríos, lagos, caminos, etc." y las diferencias de altura de los diferentes relieves, tales como valles, llanuras, colinas o pendientes. @entro de la topografía se pueden reali!ar diferentes tipos de levantamientos, los cuales son los SiguientesA • • • • • • • • • •
Levantamientos de tipo general +lotes y parcelas0 Levantamiento longitudinal o de vías de comunicacin Levantamientos de minas Levantamientos %idrogr#ficos Levantamientos catastrales y urbanos Levantamientos topogr#ficos de mediana e)tensin Levantamientos para proyectos de ingeniería Levantamientos terrestres, a'reos y por sat'lite Levantamientos de control Levantamientos de construccin
José Ernesto Molina López Agronomía Topografía 201040102 •
Planimetría: La planimetría es la representacin de todos los detalles interesantes del terreno sobre una superficie plana, la cual es la superficie media de la Tierra" en esta parte de la Topografía se estudia el conjunto de m'todos y procedimientos para fijar las posiciones de puntos proyectados en un plano %ori!ontal, sin tomar en cuenta sus elevaciones, ya (ue a(uí no importan las diferencias relativas de las elevaciones entre los diferentes puntos del terreno. Es decir se representa el terreno visto desde arriba o en planta. La ubicacin de los diferentes puntos sobre la superficie de la Tierra se %ace mediante la medicin de #ngulos y distancias a partir de puntos y líneas de referencia proyectadas sobre un plano %ori!ontal. El conjunto de líneas (ue unen los puntos observados se denomina Poligonal Base y es la (ue conforma la red fundamental o es(ueleto del levantamiento, a partir de la cual se referencia la posicin de todos los detalles o accidentes naturales yCo artificiales de inter's. ALTIMETRÍA: La altimetría es el conjunto de operaciones, cuyo objetivo principal es determinar la diferencia de alturas entre diferentes puntos situados en el terreno, las cuales representan las distancias verticales medidas a partir de un plano %ori!ontal de referencia. “La determinacin de las alturas o distancias verticales tambi'n se puede %acer a partir de las mediciones de las pendientes o grado de inclinacin del terreno y de la distancia inclinada entre cada dos puntos. /omo resultado se obtiene el es(uema vertical.” 3ediante la altimetría se logra representar el relieve del terreno, esta representacin se la %ace por medio de planos con las curvas de nivel, perfiles, etc. TEODOLITO: El teodolito es un instrumento de medicin mec#nicoDptico (ue sirve para medir #ngulos verticales y %ori!ontales con gran precisin. /on ayuda de una mira y mediante la ta(uimetría, se puede medir distancias y con otras %erramientas au)iliares tambi'n se pueden medir desniveles. Este instrumento es port#til y manual, y est# %ec%o para fines topogr#ficos e ingenieros, sobre todo en las triangulaciones.
B#sicamente, el teodolito es un telescopio montado sobre un trípode y con dos círculos graduados, uno vertical y otro %ori!ontal, en los cuales se miden los #ngulos con ayuda de lentes, posee, adem#s, un sistema de niveles (ue tiene la funcin de verificar (ue la plataforma se encuentre completamente %ori!ontal y una plomada ptica (ue sirve para la puesta precisa en estacin del instrumento.
José Ernesto Molina López Agronomía Topografía 201040102 El retículo del teodolito consta de cuatro %ilosA vertical, superior, medio e inferior, el primero sirve para ubicar de forma precisa, el punto donde se desea %acer la medicin, mientras (ue los otros tres son sirven para calcular la distancia %ori!ontal y el desnivel desde la estacin al punto. En la actualidad se utili!a el teodolito electrnico, el cual es m#s moderno y sofisticado ya (ue estos pueden leer y registrar autom#ticamente #ngulos %ori!ontales y verticales, eliminando de ESTACIÓN TOTAL A Es un instrumento electroDptico, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrnica. /onsiste en la incorporacin de un distancimetro y un microprocesador a un teodolito electrnico.
“&lgunas de las características (ue incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanum'rica de cristal lí(uido +L/@0, leds de avisos, iluminacin independiente de la lu! solar, calculadora, distancimetro, traceador +seguidor de trayectoria0 y la posibilidad de guardar informacin en formato electrnico, lo cual permite utili!arla posteriormente en ordenadores personales.” Estos instrumentos pueden medir autom#ticamente #ngulos %ori!ontales y verticales, y tambi'n distancias inclinadas desde una sola estacin, con estos datos pueden calcular instant#neamente las componentes %ori!ontales y verticales de las distancias, las elevaciones y coordenadas, debido a (ue vienen provistas de diversos programas sencillos, lo (ue tambi'n les permite el replanteo de puntos y c#lculo de acimut de manera sencilla y efica!. Nivel: En toda obra de construccin es necesario tomar niveles o medir desniveles, ya sea para una vivienda, un edificio o la apertura de una calle.
;n nivel es un instrumento muy 6til para la construccin en general y es utili!ado para determinar la %ori!ontalidad o verticalidad de un elemento. E)isten distintos tipos, los m#s utili!ados en topografía son los siguientesA • • •
1ivel de anteojo 1ivel de burbuja 1ivel de mano
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NIVEL DE ANTEOO
Se apoya sobre un trípode y puede girar en forma %ori!ontal. Se centra y se nivela el instrumento con un nivel de burbuja incorporado, el cual es circular o tubular.
José Ernesto Molina López Agronomía Topografía 201040102 Su funcin es medir diferencias de altura entre los diferentes puntos de un terreno, para determinar estas diferencias, este instrumento se basa en la determinacin de planos %ori!ontales a trav's de una burbuja (ue sirve para fijar correctamente este plano y un anteojo (ue tiene la funcin de incrementar la visual del observador. &dem#s de esto, el nivel tambi'n se utili!a para medir distancias %ori!ontales, bas#ndose en el mismo principio del ta(uímetro.
NIVEL DE !"R!"A:
El nivel de burbuja es un instrumento (ue se usa en la construccin para determinar un nivel o plano %ori!ontal. Este aparato consiste en un tubo transparente de cristal o de pl#stico %ori!ontal lleno de alco%ol o 'ter, (ue contiene una burbuja de aire en su interior y “sirve para determinar la %ori!ontalidad de una línea o de un plano (ue se incorpora en todos los aparatos de topografía y de geodesia.” F Si la burbuja se encuentra sim'tricamente el instrumento indica un nivel e)acto (ue puede ser %ori!ontal, vertical u otro, dependiendo de la posicin general del instrumento. EL TRÍPODE
Es un instrumento (ue sirve para soportar un e(uipo de medicin como un teodolito o un nivel, su manejo es sencillo, ya (ue consta de tres patas (ue pueden ser de madera o de aluminio, las (ue son regulables para así poder tener un mejor manejo al momento de subir o bajar las patas (ue se encuentran fijas en el terreno, en su e)tremo tienen una punta met#lica de forma cnica y en su parte superior una articulacin por donde se une a la cabe!a. Tambi'n e)isten trípodes de patas no ajustables pero son mejores los de patas ajustables, pues es m#s f#cil trabajar en terrenos escarpados y el tipo de patas de longitud fija puede ser ligeramente m#s rígido. MIRA O ESTADAL
La mira consiste en una regla vertical graduada de cuatro metros de largo, utili!ada para medir distancias y calcular alturas, pueden ser de madera, de fibra o de metal. E)isten muc%as variedades de modelos, colores y graduaciones de una sola pie!a, de dos o tres secciones. “Las miras utili!adas en ta(uimetría suelen llevar la divisin en cm, las miras usadas en nivelacin suelen ir divididas en mm o ? mm.” La mira tambi'n consta de una burbuja (ue se utili!a para asegurar la verticalidad de 'sta en los puntos del terreno donde se desea reali!ar mediciones, lo (ue es muy
José Ernesto Molina López Agronomía Topografía 201040102 importante para la e)actitud en las medidas. &dem#s consta de dos manillas, generalmente met#licas, (ue sirven para sostenerla.
ERRORES EN LAS MEDICIONES TOPOGR#FICAS
“;n error es la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero de una cantidad, o seaA EG4H) En donde E es el error en una medicin, 4 es el valor medido y ) es el valor verdadero.”
Todas las operaciones en Topografía est#n sujetas a las imperfecciones propias de los aparatos, a la capacidad de los operadores de los mismos y a las condiciones atmosf'ricas" por lo tanto ninguna medida en topografía es e)acta. Los errores y las e(uivocaciones son diferentes, los errores est#n presentes en toda medicin debido a las limitaciones antes manifestadas, las e(uivocaciones son faltas graves ocasionadas por descuido, distraccin, cansancio o falta de conocimientos. En Topografía se debe tratar de minimi!ar o eliminar las e(uivocaciones, ya (ue esto incrementa el tiempo y los costos, afectando la eficiencia y la economía. “Los errores deben (uedar por debajo de los errores permisibles, aceptables o tolerables para poder garanti!ar los resultados los cuales deben cumplir un cierto grado de precisin especificado.” CA"SAS DE LOS ERRORES:
Los errores se cometen por tres causas y son las siguientesA 5nstrumentalesA Estos errores son causados por la imperfeccin en la construccin o ajuste de los aparatos de medida, tales comoA Las graduaciones de un teodolito pueden no estar debidamente espaciadas, etc. PersonalesA Estos se producen debido a las limitaciones de los observadores u operadores, por sus sentidos, tales comoA @eficiencia visual 3ala apreciacin de medidas 1aturalesA Estos se deben por variaciones en las condiciones ambientales durante las mediciones como la refraccin atmosf'rica, el viento, la temperatura, la gravedad, la declinacin magn'tica, etc.
