TOPOGRAFÍA PRACTICA DE CAMPO
PRESENTADO POR HECTOR SANCHEZ ROMERO: 16.866.818 JENNY OROBIO: 1.11 1.112.225.498 2.225.498 MARIA TERESA GAMBOA: 25.529.080 ARMANDO SANTA S ANTACRZ CRZ !OPEZ: 1.11".521.#65
TTORA $IRTA! G!ORIA CECI!IA RA!ES ZAMBRANO
TTORA DE PR%CTICA SHIR!EY ANDREA RODRIGEZ ESPINOSA
NI$ERSIDAD NACIONA! ABIERTA Y A DISTANCIA NAD ESCE!A DE CIENCIAS AGRICO!AS& PECARIAS Y DE!MEDIO AMBIENTE ECAPMA PROGRAMA DE AGRONOMIA OCTBRE 2016 INTRODCCION
La altimetría se encarga de la medición de las diferencias de nivel o de elevación entre los distintos puntos del terreno, las cuales representan las distancias verticales medidas a part partir ir de un plan plano o horiz horizont ontal al de refere referenci ncia. a. La dete determ rmin inaci ación ón de las las altu altura rass o dist distanc ancia iass vert vertic ical ales es tamb tambié ién n se pued puede e hacer hacer a part partir ir de las las medi medici cione oness de las las pendientes o grado de inclinación del terreno y de la distancia inclinada entre cada dos puntos. Como resultado se obtiene el esquema vertical. Con el avance tecnológico ha surg surgid ido o la inqu inquie ietu tud d de busc buscar ar nuev nuevas as mane manera rass de real realiz izar ar las las oper operac acio ione ness y procedimientos para la obtención de levantamientos topográficos. La práctica anterior sería muy dispendiosa de realizar si no eistieran las técnicas actuales del trazado de poligonales y la medición de ángulos. Como es sabido para poder medir un terreno es necesario a!ustar esos lotes a una figura geométrica que tenga alineamientos perimetrales o linderos constituidos por líneas rectas y esto se logra con la técnica de las poligonales y la medición de ángulos, tema que se eplica detalladamente en esta unidad. "n este curso se habla de los levantamient levantamientos os planimétricos, planimétricos, presentando presentando las diversas posibilidades que ofrecen cada uno, así como su aplicación práctica a casos concretos. Cada uno de estos sistemas tiene su aplicabilidad en el terreno dependiendo del propósito hacia el cual va orientado el levantamiento, el grado de precisión eigido, el presupuesto disponible, la topografía del terreno y del instrumental topográfico con que se cuente. Los levantamientos topográficos tienen como fin obtener todos los datos necesarios del terreno o en campo para poder representar gráficamente en un plano a escala el lote medido con sus respectivos detalles naturales o artificiales. La altimetría o nivelación tiene por ob!etivo la determinación de la diferencia de alturas entre distintos puntos del espacio, a partir de una superficie de referencia. # la altura de un punto determinado se denomina cota del punto. $i la altura está definida con respecto al nivel del mar se dice que la cota es absoluta, mientras que si se trata de cualquier otra superficie de referencia se dice que la cota es relativa.
OBJETI$O GENERA!
%.
&econocer los instrumentos, procedimientos y técnicas utilizadas en levantamientos topográficos, para desarrollar las destrezas necesarias que nos permitan enfocar esta actividad en traba!os agrarios.
OBJETI$OS ESPECIFICOS '.
#dquirir conocimientos en la realización de levantamientos topográficos de altimetría y planimetría.
(.
)btener herramientas básicas para agropecuarias, en términos topográficos.
*.
#plicar las técnicas para trazar y calcular coordenadas y áreas.
la gestión de las eplotaciones
DESCRIPCION DE !A PR%CTICA
$e llevó a cabo un traba!o topográfico que sirvió de instructivo para la práctica, La visita de campo fue realizada en el seminario, universidad pontificia, ubicada en la ciudad de +almira via a tienda nueva. a estando en el seminario nos reunimos con la profesora $hirley &odríguez, y dos estudiantes de topografía de la universidad nacional del cead de +almira quienes nos dirigieron la práctica, y el resto de estudiantes de agronomía que estamos viendo el curso de topografía. La practica la realizamos en una zona de estar del seminario cerca de un quiosco, en primer lugar la realizaríamos en la cancha de futbol, pero por el ruido y por personas que estaban ahí no se pudo realizar, por ende procedimos a ir a la zona de estar del seminario. -na vez en la práctica se realizó la observación e identificación de los instrumentos empleados por un topógrafo para realizar levantamientos planimétricos horizontales/ que sirven para realizar un plano del lote en estudio, así como también, levantamientos altimétricos verticales/ los cuales permiten la plena identificación de curvas a nivel y depresiones o abultamientos en el relieve del terreno. Los levantamientos topográficos descritos anteriormente, permiten la identificación y lograr un modelado del terreno que se mide, para permitir la toma de decisiones sobre la cual tener apoyo para realizar la parte previa al establecimiento de un cultivo0 en este caso, de ca1a de az2car.
HERRAMIENTAS Y E'IPOS TI!IZADOS
EN !A PR%CTICA N()*+
"l nivel topográfico, también llamado nivel óptico o equialtímetro es un instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre puntos que se hallan a distintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido.
E,-/( T-+
$e denomina estación total a un aparato electro3óptico 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.
#lgunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido LC4/, leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, trac5eador seguidor de trayectoria/ y en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales. 6ienen 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 acimuts y distancias.
J+ 3 P(,
-n !alón o baliza es un accesorio para realizar mediciones con instrumentos topográficos, originalmente era una vara larga de madera, de sección cilíndrica, donde se monta un prismática en la parte superior, y rematada por un regatón de acero en la parte inferior, por donde se clava en el terreno. "n la actualidad, se fabrican en aluminio, chapa de acero, o fibra de vidrio, en tramos de %,78 m. o %,88 m. de largo, enchufables mediante los regatones o roscables entre sí
para conformar un !alón de mayor altura y permitir una me!or visibilidad en zonas boscosas o con fuertes desniveles. #lgunos se encuentran pintados los de acero/ o conformados los de fibra de vidrio/ con fran!as alternadas generalmente de color ro!o y blanco de '7 cm de longitud para que el observador pueda tener mayor visibilidad del ob!etivo. Los colores obedecen a una me!or visualización en el terreno y el ancho de las fran!as se usaba para medir en forma aproimada mediante estadimetría. Los !alones se utilizan para marcar puntos fi!os en el levantamiento de planos topográficos, para trazar alineaciones, para determinar las bases y para marcar puntos particulares sobre el terreno. 9ormalmente, son un medio auiliar al teodolito, la br2!ula, el setante u otros instrumentos de medición electrónicos como la estación total.
E,/7 *+
"n topografía, una estadía o mira estadimétrica, también llamado estadal en Latinoamérica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Con una mira, también se pueden medir distancias con métodos trigonométricos, o mediante un telémetro estadimétrico integrado dentro de un nivel topográfico, un teodolito, o bien un taquímetro.
:ay diferentes modelos de mira; Las más comunes son de aluminio, telescópicas, de * o 7 metros0 son generalmente rígidas 4e madera vie!a pintada0 que son más fleibles +ara obtener medidas más precisas, hay miras en fibra de vidrio con piezas desmontables para minimizar las diferencias debido a
B+
La >r2!ula, como los demás aparatos de medición debe reunir determinadas condiciones para que dé resultados correctos. Condiciones que debe reunir una br2!ula.3 La línea de los Ceros 9orte3$ur debe coincidir con el plano vertical de la visual definida por la +ínulas. $i esto no se cumple, las líneas cuyos rumbos se miden quedarán desorientadas, aunque a veces se desorienta a propósito para eliminar la declinación.
GPS
"l ,(,-* 7* ;,(/((*- +<+ ?+$/ es un sistema que permite determinar en toda la @ierra la posición de un ob!eto una persona, un vehículo/ con una precisión de hasta centímetros si se utiliza ?+$ diferencial/, aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. "l sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el 4epartamento de 4efensa de los "stados -nidos. +ara determinar las posiciones en el globo, el sistema ?+$ se sirve de '* satélites y utiliza la trilateración.
!*)-(*-, ;+(=-(/, Los levantamientos planimétricos tienen por ob!etivo la determinación de las coordenadas planas de puntos en el espacio, para representarlos en una superficie plana; plano o mapa. Cada punto en el plano queda definido por sus coordenadas. "stas pueden ser polares rumbo y distancia/ o cartesianas; distancias perpendiculares a e!es cartesianos; A e o 9 y ". Los instrumentos topográficos permiten medir ángulos y distancias con las que se determinan las coordenadas de los puntos del espacio que se desea representar en el plano. Los métodos de levantamiento comprenden todas las tareas que se realizan para obtener las medidas de ángulos y distancias, calcular las coordenadas y representar a escala los puntos en el plano, con la precisión adecuada. Los métodos para el levantamiento planimétrico son los siguientes; triangulación, poligonáceo o itinerario, radiación e intersección. Los métodos de intersección son los siguientes; directa, lateral, inversa +othenot o resección/ y :ansen.
P!ANIMETRIA "s la parte del traba!o topográfico que consiste en determinar la situación de los puntos del terreno en el plano de proyección A. Los instrumentos y métodos topográficos planimétricos son los que se emplean para realizar las mediciones que nos van a permitir obtener una representación planimétrica del terreno. "l con!unto de líneas que unen los puntos observados se denomina +oligonal >ase y es la que conforma la red fundamental o esqueleto del levantamiento, a partir de la cual se referencia la posición de todos los detalles o accidentes naturales yBo artificiales de interés. La poligonal base puede ser abierta o cerrada seg2n los requerimientos del
levantamiento topográfico. +ara la planimetría podemos usar la cinta o el teodolito como instrumento universal. Las distancias con que se traba!a y que se marcan en planos, siempre son horizontales o se convierten a horizontales con datos auiliares ángulo vertical o pendiente/. La cinta determina las distancias con mayor eactitud, con teodolito tiene menor precisión en las distancias.
P!ANIMETRIA Y A!TIMETRIA SIM!T%NEAS. La combinación de las dos áreas de la topografía plana, permite la elaboración o confección de un plano topográfico propiamente dicho, donde se muestra tanto la posición en planta como la elevación de cada uno de los diferentes puntos del terreno. La elevación o altitud de los diferentes puntos del terreno se representa mediante las curvas de nivel.
!E$ANTAMIENTOS A!TIMETRICOS. La altimetría o nivelación tiene por ob!etivo la determinación de la diferencia de alturas entre distintos puntos del espacio, a partir de una superficie de referencia. # la altura de un punto determinado se denomina cota del punto. $i la altura está definida con respecto al nivel del mar se dice que la cota es absoluta, mientras que si se trata de cualquier otra superficie de referencia se dice que la cota es relativa. # la diferencia de altura entre dos puntos se denomina diferencia de nivel. Con la altimetría se determina la tercera coordenada h/, perpendicular al plano de referencia. Los instrumentos topográficos permiten medir ángulos verticales entre dos puntos punto estación y punto visado/; distancias cenitales, nadiraleso ángulos de altura. Conociendo los ángulos verticales y la distancia entre los dos puntos se pueden obtener las diferencias de nivel entre estos y sus cotas. "l con!unto de operaciones para determinar las cotas de puntos de referencia en el espacio, con la precisión adecuada, constituyen el método de levantamiento altimétrico. Los métodos de levantamiento altimétrico son los siguientes; trigonométrico, eclimétrico, taquimétrico y geométrico. "l instrumento específico para determinar desniveles es el nivel. Con el nivel se aplica el método geométrico o de alturas.
A!TIMETRIA O NI$E!ACION. $e da el nombre de nivelación al con!unto de operaciones por medio de las cuales se determina la elevación de uno o más puntos respecto a una superficie horizontal de referencia dada o imaginaria la cual es conocida como superficie o plano de
comparación. "l ob!etivo principal de la altimetría es referir una serie de puntos a un mismo plano de comparación para poder deducir los desniveles entre los puntos observados. $e dice que dos o más puntos están nivelados cuando se encuentran a la misma cota o el vecino respecto al mismo plano de referencia, en caso contrario se dice que hay un desnivel entre estos. La nivelación es una operación fundamental para el =ngeniero, tanto para poder confeccionar un proyecto, como para lograr replantear el mismo. Las aplicaciones más comunes en la altimetría son; %
"n proyectos de carretera y canales que deben tener una pendiente determinada.
'
Calcular vol2menes de terracería.
(
"stablecer puntos de control mediante el corrimiento de una cota.
*
$ituar obras construcciones de acuerdo a elevaciones planeadas. Los instrumentos básicos utilizados para lograr estos fines son el nivel y la estadía. @ambién puede ser utilizado el teodolito pues también realiza funciones de nivel. Los niveles son instrumentos de fácil mane!o y operación rápida y precisa.
LEVANTAMIENTO DE ALTIMETRIA
La altimetría es lo que permite determinar los desniveles de un terreno0 esto es posible gracias a las diferentes medidas que tiene las cotas de los diferentes puntos del terreno. "n cultivos de ca1a de az2car, es indispensable que los terrenos tengan un determinado desnivel, para poder implementar el riego por gravedad y evacuar el eceso de agua que se pueda almacenar en el terreno. +ara poder realizar la práctica de altimetría procedimos a desarrollar los siguientes pasos.
%
BICACI>N DE !A !?NEA BASE.
La línea base es una línea guía que se establece dentro del lote con estacas de madera y papeles, su!etados en la parte superior de la estaca, y que sirve de orientación a los cadeneros. "stas estacas se ubican en línea recta en el centro del lote, separadas entre ellas a '7 metros.
?ráfico '. "stablecimiento de línea base.
Línea
2
BICACI>N DE !?NEAS A@I!IARES.
Las líneas auiliares se establecen en los etremos del lote, de forma paralela a la línea base0 dependiendo del tama1o de este pueden ser dos, cuatro o más. +ara nuestro lote se establecieron '. +ara establecer estas líneas auiliares usamos el prisma0 este es un instrumento que permite sacar perpendiculares de un punto dado. "l prisma lo ubicamos con vista frontal y en dirección de la línea base, encima de una de las estacas de esta línea. #cto seguido empezamos a ubicar ' estacas, una a la derecha y otra a la izquierda, en el borde del lote de tal manera que su posición quedara alineada dentro de los espe!os del prisma. Cuando las ( estacas, la de la línea de base y las ' auiliares se observaran alineadas en el prisma, es que porque en el terreno estaban ubicadas perpendicularmente. "n las líneas estas estacas quedaron separadas a '7 m. entre ellas.
?ráfico (. -bicación de líneas auiliares. Línea auxiliar 1
Línea auxiliar 2
"
TOMA DE DATOS.
Los dos cadeneros se ubicaron en la línea auiliar %, en las primeras cuatro estacas0 allí posicionaron las miras y se procedió a hacer la primera lectura. +osteriormente estos se desplazaron '7 m al frente, conservando la línea entre la línea base y la línea auiliar ', ubican nuevamente las miras y se hace una segunda lectura0 así se hizo de manera sucesiva, hasta terminar la lectura en la línea de auiliar '. "n segundo plano se puede observar una de las estacas banderas/ de la línea auiliar ', que sirvieron de guía a los cadeneros para posicionar las miras.
4
RES!TADOS Y RECOMENDACIONES.
+ara poder interpretar los datos obtenidos en altimetría, se debe tener en cuenta que a mayor lectura la cota es más ba!a, y a menor lectura la cota es alta. "sto quiere decir, que si tengo ' cotas, una de %,D8 m y otra de %,78 metros, hay una depresión en el terreno en la cota de %,D8 m y una elevación en la cota de %,78 m.
DESPES DE HABER PROCESADO !A INFORMACION OBTENIDA SE DIBJARON !OS SIGIENTES P!ANOS: D(,* 7*+ +-*
DIRECCION DE SRCADO
SISTEMA DE RIEGO
P!ANIMETRIA
CR$AS DE NI$E!
CR$AS DE NI$E!
NI$E!ACION
P!ANO TERMINADO
NI$E!ACIN )peración cuyo ob!etivo es acondicionar el relieve o topografía del terreno, para me!orar la eficiencia del riego al cultivo, el drena!e de los ecesos de lluvias o de riego y el dise1o de las unidades operativas o tablones de la finca, a fin de adaptarlos a las labores de mecanización del cultivo. :ay que distinguir entre; +rimero, nivelación liviana o micro nivelación, en la que sólo se requiere eliminar peque1as irregularidades del terreno o las de!adas por los implementos agrícolas en las labores de labranza del suelo0 operación que puede efectuar el ca1icultor sin mayores complicaciones. $egundo, nivelación mayor o macro nivelación, en la que hay que efectuar cortes y rellenos de consideración en el terreno, por lo que es recomendable el asesoramiento con un especialista en la materia, pues para ella se requieren conocimientos edáficos y topográficos.
E! !E$ANTAMIENTO TOPOGRAFICO $e define como tal el con!unto de operaciones e!ecutadas sobre un terreno con los instrumentos adecuados para poder confeccionar una correcta representación gráfica o plano. "ste plano resulta esencial para situar correctamente cualquier obra que se desee llevar a cabo, así como para elaborar cualquier proyecto técnico. $i se desea conocer la posición de puntos en el área de interés, es necesario determinar su ubicación mediante tres coordenadas que son latitud, longitud y elevación o cota. +ara
realizar levantamientos topográficos se necesitan varios instrumentos, como el nivel y la estación total. "l levantamiento topográfico es el punto de partida para poder realizar toda una serie de etapas básicas dentro de la identificación y se1alamiento del terreno a edificar, como levantamiento de planos planimétricos y altimétricos/, replanteo de planos, deslindes, amo!onamientos y demás. "isten dos grandes modalidades; Levantamiento topográfico planimétrico; es el con!unto de operaciones necesarias para obtener los puntos y definir la proyección sobre el plano de comparación. Levantamiento topográfico altimétrico; es el con!unto de operaciones necesarias para obtener las alturas respecto al plano de comparación. La realización de un levantamiento topográfico de cualquier parte de la superficie de la tierra, constituye una de las actividades principales de la labor cotidiana de los topógrafos. "n todo traba!o han de utilizarse los métodos fundamentales de la topografía, la intersección, el itinerario y la radiación, aprendiendo a escalonarlos adecuadamente unos con otros y evitando la acumulación de errores. @odo levantamiento topográfico tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a peque1as etensiones de terreno, utilizando la denominación de E geodesiaF para áreas mayores. $in embargo, debemos puntualizar que en la topografía clásica, para dar coordenadas a un punto, no se utiliza directamente un sistema cartesiano tridimensional, sino que se utiliza un sistema de coordenadas esféricas que posteriormente nos permiten obtener las coordenadas cartesianas. La altimetría utiliza métodos y procedimientos que determinan la altura o cota de cada punto. $e realiza sobre un plano de referencia, sobre el nivel medio del mar en #licante para el territorio espa1ol/ y sirve para la representación del relieve terrestre, es decir para el curvado de los planos. Los mapas topográficos utilizan el sistema de representación de planos acotados, mostrando la elevación del terreno y utilizando líneas que conectan los puntos con la misma cota respecto de un plano de referencia, denominadas Ecurvas de nivelF, en cuyo caso se dice que el mapa es hipsográfico. 4icho plano de referencia puede ser o no el nivel medio del mar, pero en caso de serlo se hablará más propiamente de EaltitudesF en lugar de EcotasF. #ntes de concretar la delimitación de la zona donde vamos a realizar el levantamiento, o bien cuando éste sea muy etenso en superficie o en forma lineal, como hemos comentado, debemos situarnos dentro de un conteto general más amplio, para lo cual debemos proceder a situar nuestro levantamiento dentro del campo de la ?eodesia. La práctica de la ?eodesia se basa en una serie de puntos denominados Evértices geodésicosF, que a su vez forman redes de triángulos. "stas redes se denominan de EtriangulaciónF y por su importancia y tama1o son denominadas de primero, segundo y
tercer orden. La de primer orden suele tener las distancias mayores0 son los triángulos básicos, donde nos apoyamos con las posteriores de segundo y tercer orden. "sta red de tercer orden es la que sirve con mayor asiduidad, por lógica, de apoyo a la red topográfica, aunque podamos 3para la situación inicial3 apoyarnos en cualquier vértice que tengamos dentro de la zona de influencia del traba!o. -tilizando, pues, ésta o la que nos convenga, por medio de la técnica de varios itinerarios entre los diversos vértices, realizaremos lo que denominamos Epoligonal o poligonaciónF. "sta poligonal, que calculamos y compensamos por los diferentes métodos eistentes en topografía, nos permite obtener una red de puntos de apoyo o base de orden menor, desde la que pasamos a otra más densa denominada Ede rellenoF, desde donde, por medio de la radiación y del itinerario, tomaremos todos los detalles del terreno.
CONC!SIONES "n vista de la importancia que ha adquirido los sistemas de riego por inundación para los ingenios azucareros, es indispensable que se recurra constantemente a los levantamientos de altimetría con el fin de establecer los desniveles de un terreno que se está preparando para la siembra de ca1a de az2car. "l éito del cultivo radicará en la nivelación o desniveles que se le den al terreno. =gualmente para poder construir las obras de ingeniería agrícola, como son los canales de desagGe, las coronas, acequias de riego, etc, es indispensable conocer las cotas del terreno y de esta manera poder ubicar de manera acertada estas obras en el terreno. $i bien la topografía es muy importante como ciencia, esta área del conocimiento necesita de ciertos métodos como los descriptos anteriormente para desarrollar los estudios altimétricos topográficos. La topografía se basa en la definición de términos que son parte intrínseca de su conocimiento, es asi como epresiones como las cotas y curvas de nivel nos trasladan a la altimetría, método pilar de la representación de los terrenos en topografía.
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