Fundamentos de Topografía: Conceptos Clave y Herramientas
Objetivo: Medir extensiones de tierra, tomando los datos necesarios en el terreno, para representar sobre un plano a escala, su forma y accidentes.
Trabajo de Campo
El principal objetivo es recopilar los datos necesarios en el terreno.
Registro de Campo
Se lleva en una libreta de campo, la cual debe representar el registro original de la información que se halló y de lo que se realizó.
Trabajo de Oficina
El objetivo de esta actividad es realizar el análisis, cálculo y dibujo de la información recolectada en el terreno.
Puntos Topográficos
Puntos Instantáneos o Momentáneos
Son puntos que se necesitan en un instante, pero que luego pueden desaparecer.
Puntos Transitorios
Son puntos que deben perdurar mientras se termina el trabajo de campo, pero que posteriormente pueden desaparecer.
Puntos Definitivos
Son aquellos que no pueden desaparecer una vez hecho el trabajo, son fijos y determinantes. Existen dos clases:
- Punto natural
- Punto artificial (mojón de concreto)
Clases de Nivel
Fijos, de mano, Abney, de manguera.
Errores en Topografía
Error Residual
De una observación es la diferencia entre el valor de esa observación y el valor de la medida.
Error Probable
Es un error tal, que la probabilidad de cometer un error mayor que él es igual a la probabilidad de cometer un error menor.
Instrumentos Topográficos
Cinta Métrica
Es el instrumento topográfico que permite medir distancias horizontales; medir con cinta se llama cadenear.
Nivelación Geométrica
Es aquella en la cual desde un mismo punto o posición del instrumento (nivel) se pueden determinar las diferentes cotas de interés.
Objetivos de los Niveles
Lanzar visuales horizontales e inclinadas, averiguar la pendiente o ángulo vertical de una línea.
Historia de la Topografía
Circunferencia de la tierra en 40 millas – Platón, 30 – Arquímedes, 25 – Eratóstenes, Actual – 24.899. Gauss fue el primer geodesta en definir la superficie del geoide en un sentido matemático estricto.
Ciencias Afines a la Topografía
Astronomía, Geodesia, Ciencias Auxiliares, Trigonometría, Geometría, Estadística, Electrónica.
Geodesia
Objetivos: Establecer redes geodésicas, medidas y representación de los fenómenos geodinámicas, determinación del campo gravitatorio terrestre.
Mapas
El mapa es una representación convencional, generalmente plana, de fenómenos concretos o abstractos localizables en el espacio, que se efectúa mediante diversos sistemas de proyección.
Aspecto fundamental de un mapa: Es un documento métrico, temático, de comunicación y un medio de almacenamiento.
Etapas del Proceso Cartográfico
Concepción (fin, necesidad, costo), producción y uso del mapa.
Teoría de Errores y Cálculo de Compensación
Constituye la agrupación de los métodos matemáticos que permiten la minimización de los inevitables errores cometidos en las mediciones, y que permiten también establecer los métodos y los instrumentos idóneos a utilizar en los diversos trabajos topográficos, para obtener la máxima calidad en los mismos.
Levantamientos Topográficos
Son el conjunto de operaciones necesarias para determinar posiciones sobre la superficie de la Tierra, de las características naturales y/o artificiales de una zona determinada y establecer la configuración del terreno.
Sistemas de Coordenadas
Coordenadas Polares
Las coordenadas polares de un punto son la distancia horizontal y el ángulo de dirección, medidos desde un punto inicial dado y a partir de una línea recta fija. El ángulo de dirección se cuenta en el sentido de las agujas del reloj.
Coordenadas Cartesianas
Las coordenadas ortogonales de un punto corresponden a las distancias perpendiculares entre éste y tres ejes coordenados, perpendiculares entre sí.
Escala
Escala es la relación constante que existe entre una distancia entre dos puntos en el plano y su correspondiente distancia horizontal en el terreno. Esta relación se expresa de la forma.
Instrumentos de Medición Detallados
Cinta Métrica
Cinta continua, por defecto, por exceso.
Tensiómetro
Es un dispositivo que se coloca en el extremo de la cinta para asegurar que la tensión aplicada a la cinta sea igual a la tensión de calibración, evitando de esta manera la corrección por tensión y por catenaria de la distancia medida.
Nivel de Mano (Nivel Locke)
Es un pequeño nivel tórico, sujeto a un ocular de unos 12 cm de longitud, a través del cual se pueden observar simultáneamente el reflejo de la imagen de la burbuja del nivel y la señal que se esté colimando. El nivel de mano se utiliza para horizontalizar la cinta métrica y para medir desniveles.
Nivel Abney
Nivel tórico de doble curvatura. Se pueden determinar desniveles, horizontalizar la cinta, medir ángulos verticales y pendientes, calcular alturas y lanzar visuales con una pendiente dada.
Escuadras
Son ITS que se utilizan en levantamientos de poca precisión para el trazado de alineaciones y perpendiculares. Agrimensor, Prisma, Doble prisma.
Clisímetro
Es un instrumento de mano con las mismas funciones del nivel Abney.
Brújula
Generalmente un instrumento de mano que se utiliza fundamentalmente en la determinación del norte magnético, direcciones y ángulos horizontales.
Teodolitos
El teodolito es un instrumento utilizado en la mayoría de las operaciones que se realizan en los trabajos topográficos. Con el teodolito se pueden medir ángulos horizontales, ángulos verticales, distancias y desniveles.
Errores de verticalidad: Caso de observaciones cenitales y acimutales, Error de dirección y puntería.
Teodolito Repetidor
El círculo horizontal D puede girar alrededor del eje vertical. Para la fijación del círculo a la base se dispone del tornillo de presión.
Teodolito Reiterador
El círculo horizontal está fijo a la base y puede ser rotado mediante un tornillo de coincidencia.
Estación Total
Con una estación total electrónica se pueden medir distancias verticales y horizontales, ángulos verticales y horizontales; e internamente, con el micro procesador programado, calcular las coordenadas topográficas (norte, este, elevación) de los puntos visados.
Rectas en Topografía
Rectas Paralelas
Son aquellas rectas que no se intersectan en ningún punto. En un sistema coordenada presentan la misma pendiente. Imagen de rectas paralelas.
Rectas Secantes
Son aquellas rectas que se intersectan en un punto. Tienen pendientes distintas: Hay de dos tipos:
- Rectas perpendiculares: Son dos rectas que se interceptan formando ángulos rectos (es decir, de 90º). En un sistema de coordenadas, el producto de las pendientes de ambas rectas es -1.
- Rectas oblicuas: Son dos rectas que se intersectan formando ángulos NO rectos (distintos a 90º). 2 de los ángulos son agudos (menores de 90º) y estarán opuestos por el vértice, los otros 2 ángulos son obtusos (mayores de 90º).