2

Asignatura “Expresión Gráfica y Cartografía”: Plan de Estudios de la Titulación de Ingeniero Técnico de Minas 2000.
UNIVERSIDAD DE CANTABRIA
INGENIERÍA CARTOGRÁFICA,
GEODESIA Y FOTOGRAMETRÍA
E. U. INGENIERÍA TÉCNICA MINERA
Unidad Didáctica II
INSTRUMENTOS
TOPOGRÁFICOS
Profesor Responsable : Julio Manuel de Luis Ruiz

1.- MEDIDAS ANGULARES
1.1.- Descripción general de un goniómetro.
1.2.- El teodolito óptico.
1.3.- La brújula.
1.4.- El teodolito electrónico.
1.5.- Errores en las medidas angulares.
ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DIDÁCTICA

2.- MEDIDA DE DISTANCIAS
2.1.- Medida directa de distancias.
2.2.- Medida indirecta de distancias por
métodos estadimétricos.
2.3.- Medida indirecta de distancias por
métodos electromagnéticos.
2.4.- Estaciones totales topográficas.

3.- Medida de alturas
3.1.- Introducción al estudio altimétrico.
3.2.- Corrección por esfericidad y refracción.
3.3.- Errores en la nivelación trigonométrica.
3.4.- El nivel.
3.5.- Errores en la nivelación geométrica.
3.6.- Formas de trabajo con un nivel.

JUSTIFICACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA
Conseguir información que permita la representación
del territorio. Dicha representación se hace mediante
las coordenadas de los puntos más representativos
geométricamente del territorio. Para obtener las
coordenadas de un punto los observables mínimos
necesarios son los siguientes:
-ÁNGULOS
-DISTANCIAS
-ALTURAS
PROCESO TOPOGRÁFICO

1
AgD
1
AD
1
AV
111
AAgA SenVDD ⋅=
ALZADO
1
AgD1
AV
Observación:
DISTANCIAS
ÁNGULOS VERTICALES

PLANTA
1
Aθ
θ
θ
cos1
1
⋅+=∆+=
⋅+=∆+=
Dyyyy
senDxxxx
AA
AA
1
Aθ 1
AD
x∆
y∆
Observación:
ÁNGULOS HORIZONTALES

ALZADO
1
1
1 mitzz AAA −++=
Ai
1m
1
At
Ai 1m
Observación:
ALTURAS

1.1.- DESCRIPCIÓN GENERAL DE UN GONIÓMETRO
GONIÓMETRO
ÁNGULOS HORIZONTALES.-
Son aquellos que están contenidos en un plano horizontal.
ÁNGULOS VERTICALES.-
Son aquellos que están contenidos en un plano vertical
TIPO DE ÁNGULOS A MEDIR
Instrumento Topográfico que permite la medición de ángulos.

CARACTERIZACIÓN DE LOS ÁNGULOS HORIZONTALES
1.- ACIMUT GEODÉSICO
2.- ACIMUT TOPOGRÁFICO
3.- RUMBO
4.- ORIENTACIÓN
5.- LECTURA

CARACTERIZACIÓN DE LOS ÁNGULOS VERTICALES
1.- ÁNGULO
CENITAL
2.- ÁNGULO
NADIRAL
3.- ALTURA

CLASIFICACIÓN DE LOS GONIÓMETROS
COMPLETOS.-
Miden ángulos horizontales y verticales.
ACIMUTAL.-
Miden ángulos horizontales.
ECLÍMETRO.-
Miden ángulos verticales.
CLISÍMETRO.-
Solo miden ángulos verticales, expresando el valor de
la pendiente en tanto por ciento

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL GONIÓMETRO
• ELEMENTOS ESENCIALES
• Anteojo o colimador
• Alidada
• Limbos
• EJES
• Eje principal
• Eje secundario o de muñones
• Eje de colimación

MEDICIÓN DE ÁNGULOS HORIZONTALES

MEDICIÓN DE ÁNGULOS VERTICALES

1.2.- EL TEODOLITO ÓPTICO

PARTES FUNDAMENTALES
PLATAFORMA NIVELANTE
Tornillos de nivelación
Nivel esférico
Nivel tórico
ALIDADA (parcial o general)
Limbo acimutal
Limbo cenital
Tornillos de presión y
coincidencia
ANTEOJO
MICRÓMETRO

ELEMENTOS ACCESORIOS
TRÍPODES
PLOMADAS
ELEMENTOS PUNTERÍA

PARTES DE UN TEODOLITO

CONDICIONES A REUNIR POR LOS TEODOLITOS
• EJE PRINCIPAL = EJE DE LA ALIDADA
• EJE PRINCIPAL = VERTICAL DE LUGAR
(niveles calados)
• EJE DE COLIMACIÓN PERPENDICULAR AL EJE SECUNDARIO
• EJE PRINCIPAL PERPENDICULAR AL EJE SECUNDARIO
• VISUALES HORIZONTALES ECLÍMETRO = 0 ó 100g
• LIMBOS BIEN GRADUADOS Y PERPENDICULARES

CLASIFICACIÓN DE LOS TEODOLITOS
TEODOLITOS REPETIDORES
Tienen tronillos de presión y coincidencia
TEODOLITOS REITERADORES
Sólo tienen tornillos de presión

MANEJO DEL TEODOLITO
PUESTA EN
ESTACIÓN

OBSERVACIÓN
La puntería se realiza en la intersección de la cruz filar,
grabada en la propia óptica del anteojo (retículo).

LECTURA DE ÁNGULOS

PARÁMETROS REPRESENTATIVOS
Entre las especificaciones técnicas que caracterizan a
un teodolito, destacan por su participación en las
relaciones que regulan los errores sistemáticos las
siguientes:
– SENSIBILIDAD DEL NIVEL = S
– AUMENTOS DEL ANTEOJO = A
– APRECIACIÓN DE LOS LIMBOS = a

SENSIBILIDAD:
Evalúa la coincidencia entre la dirección del eje principal y la
vertical del lugar, determinada por el nivel tórico.
Evaluación de la sensibilidad de un nivel:
También puede definirse como el ángulo de giro correspondiente al
desplazamiento de la burbuja en una división.
D
mm
S 21 −
=

AUMENTOS DEL ANTEOJO:
El anteojo esta constituido por dos lentes convergentes, que
forman un sistema dióptrico centrado.
Se denomina aumento a la relación existente entre los
ángulos bajo los que se ve la imagen de un objeto a través
del anteojo y directamente.
Depende única y exclusivamente de su configuración óptica.

APRECIACIÓN DE LOS LIMBOS:
• La apreciación define la bondad del conjunto limbo-
microscopio, se puede definir como la mínima división
de los limbos, y por lo tanto la mayor precisión que se
puede dar un ángulo.
100-0,1cc15-40100-10ccRANGO
“a”“S” “A”

COMPROBACIONES Y CORRECCIONES
• TORCEDURA DEL EJE PRINCIPAL
– Se nivela el teodolito empleando uno de los giros, luego se fija este y se
suelta el otro, posteriormente se gira el aparato debiendo quedar
nivelado después del proceso.
• FALTA DE PERPENDICULARIDAD ENTRE EL EJE DE
COLIMACIÓN Y EL SECUNDARIO
– Se fija el aparato y se observa a un punto lejano se da la vuelta de
campana y las observaciones deben variar:
HORIZ.- CD = CD +/-200g
VERT.- CD + CI = 400g
• CORRECIÓN DEL ECLÍMETRO
– Materializando una visual horizontal el micrómetro debe marcar 0 ó
100g en su ángulo vertical.

1.3.- LA BRÚJULA

1.3.- LA BRÚJULA
FUNDAMENTO
La tierra se comporta como un imán esférico con los polos
geográficos. Una aguja imantada toma en cualquier lugar de la
tierra una dirección bien determinada, Norte Magnético.
DETERMINACIÓN DE LOS ÁNGULOS CON UNA BRÚJULA
12
AA RR −=α

1.3.- LA BRÚJULA
PROBLEMÁTICA DE LAS BRÚJULAS
NO COINCIDENCIA DEL NM Y NG
DECLINACIÓN.- Ángulo que forman el norte magnético y norte
geográfico, en cualquier punto de la superficie terrestre.

ISÓGONAS.- Líneas que unen puntos de igual declinación.
ÁGONA o LINEA AGÓNICA.- Isógona de valor cero.
1.3.- LA BRÚJULAPROBLEMÁTICA DE LAS BRÚJULAS
NO COINCIDENCIA DEL NM Y NG

INCLINACIÓN MAGNÉTICA
Es el ángulo que forma el plano horizontal y las líneas de
fuerza del campo magnético terrestre. Para evitar la
inclinación magnética se dispone un contrapeso o abrazadera
desplazable en la aguja imantada.

ISOCLINAS.-
Son líneas que unen
puntos con igual
inclinación magnética
INCLINACIÓN MAGNÉTICA

INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO
La intensidad del campo magnético depende del propio campo,
factores como: gravedad elementos metálicos, etc.
ISODINÁMICAS.-
Son líneas que unen
puntos con igual
intensidad de campo
magnética.

1.3.- LA BRÚJULATIPOLOGÍA DE BRÚJULAS
BRÚJULA DE LIMBO MÓVIL
En limbo acimutal gira con el anteojo, siendo la aguja imantada
la que sirve como índice para medir el ángulo.
• BRÚJULA DE LIMBO FIJO
La aguja gira con el anteojo, estando el limbo fijo y unido a un
imán, por lo que se orienta de forma automática.

1.3.- LA BRÚJULACOMPROBACIONES Y
USOS DE LAS BRÚJULAS
COMPROBACIONES.-
A.- Dejar oscilar libremente la aguja hasta que alcance la
posición de equilibrio, entonces leer.
B.- No debe de haber elementos metálicos que distorsionen el
campo magnético cerca de la brújula, cuando se utilice.
USOS.-
A.- Determinación de la meridiana magnética
El norte magnético siempre es reflejado por el objeto
imantado, es decir, la aguja o el limbo.

USOS.-
B.- Determinación de Ángulos.
El ángulo se obtiene generalmente por diferencia de
Rumbos
2
1
3
1 RR −=α

USOS.-
C.- Determinación de la Meridiana Astronómica.
Mediante una fácil observación con la brújula, se puede
determinar la declinación y por lo tanto ubicar la meridiana
astronómica.
DATOS:
Coordenadas de A a 1
Convergencia
CAMPO:
Rumbo de A a 1 ωδθ ±±=R

EJERCICIO PRÁCTICO Número 15.-
A.- Desde el vértice geodésico Casuca se observa el
vértice geodésico Peña Castillo. Sabiendo que en el instante
de la observación la declinación magnética era de 5º27’,
determinar el rumbo de la visual Casuca-Peña Castillo.
X Y Z W
Casuca 427.432,96 4.814.192,52 71,50 37’02,5’’
Castillo 430.634,53 4.811.305,00 140,0 35’22,5’’

ACIMUT DE CASUSA A PEÑACASTILLO
RUMBO DE CASUCA A PEÑACASTILLO
''51'2º132
52,2887
57,3201
==
∆
∆
= Arctg
y
x
ArctgP
Cθ
''6,48'52º136
''5,2'37'27º5''51'2º132
=
−+=−+=
R
R ωδθ

B.-Sobre el vértice geodésico Llusa se posiciona una
Brújula obteniéndose el Rumbo al vértice geodésico
Cabarga cuyo valor resulta 265º25’4’’. Sabiendo que la
Convergencia de meridianos en Llusa es 32’40’’, calcular:
1.- El Acimut Llusa-Cabarga.
2.- La Declinación.
CABARGA LLUSA
437.003,160 450.044,600
4.803.337,940 4.805.586,200

ACIMUT DE LLUSA A CABARGA
DECLINACIÓN DE LLUSA
''4,7'13º260
26,248.2
44,041.13
180180.
=+=
∆
∆
+= Arctg
y
x
ArctgCAB
LLUSAθ
''58'25º5
''40'32''4,7'13º260''4,25'6º265
=
−+=
−+=
δ
δ
ωδθR

C.-Al realizar un determinado deslinde basado en una acta de 1921,
en la zona de San Juan de la Canal, el responsable necesita conocer
Declinación actual. Para ello estaciona la Brújula en el vértice
geodésico de Casuca y observa a los vértices Peña Castillo y Llatías,
obteniéndose las siguientes lecturas:
RcLL = 85º47’53’’ RcPC = 137º16’47’’
Sabiendo las coordenadas U.T.M. y Convergencia de los vértices,
obtener la Declinación:
X Y W
Casuca 427.432,96 4.814.192,52 37’02,5’’
Llatías 435.157,59 4.815.453,64 33’06,7’’
Castillo 430.634,53 4.811.305,01 35’22,5’’

''72,15'41º5
''5,2'37''78,39'43º80''53'47º85
''78,39'43º80
12,1261
63,7724
1
1
.
.
=
+−=
+−=
==
∆
∆
=
δ
δ
ωθδ
θ
R
Arctg
y
x
ArctgLLAT
CAS
CASUCA-LLATÍAS

''36,58'50º5
''5,2'37''14,51'2º132''47'16º137
''14,51'2º132
57,3201
51,2887
º90º90
2
2
.
=
+−=
+−=
=+=
∆
∆
+=
δ
δ
ωθδ
θ
R
Arctg
y
x
ArctgPEÑ
CAS
CASUCA-PEÑACASTILLO

DECLINACIÓN EN CASUCA
''04,7'46º5
2
''36,58'50º5''72,15'41º5
2
21
=
+
=
=
+
=
δ
δ
δδ
δ

EJERCICIO PRÁCTICO.-
Para llevar a cabo el deslinde de una cuadrícula minera se pretende
declinar una brújula. Para ello se posiciona ésta sobre el vértice
geodésico de Picota visado desde él a los vértices geodésicos de
Pedruquios y Casuca, obteniéndose los siguiente rumbos:
R = 4º3’47’’ ; 4º3’59’’ ; 4º4’2’’ ; 4º3’30’’
R = 49º14’11’’ ; 49º14’23’’ ; 49º13’52’’
X Y W
Picota 423.673,201 4.810.304,135 38’54,08’’
Pedruquios 423.612,861 4.813.345,066 38’58,09’’
Casuca 427.432,960 4.814.192,519 37’02,05’’

Obtener:
- Valor más probable de las dos mediciones.
- Error medio cuadrático de las dos mediciones.
- Error medio cuadrático de la media.
- Probabilidad de que la medición de Picota a Pedruquios
sea mayor que 4º3’55’’
- Probabilidad de que la medición de Picota a Casuca esté
entre 49º14’00’’ y 49º14’15’’
- Declinación actual.
- Sabiendo que la declinación disminuye a 6,2’ por año,
obtener la declinación para el 1 de Enero del año 2000.

VALOR MÁS PROBABLE
''5,49'3º4
4
''30'3º4''2'4º4''59'3º4''47'3º4
=
+++
=R
''6,8'14º49
3
''52'13º49''23'14º49''11'14º49
=
++
=R
PICOTA-PEDRUQUIOS
PICOTA-CASUCA

ERROR MEDIO CUADRÁTICO
PICOTA-PEDRUQUIOS
PICOTA-CASUCA
5,19305,49
5,12625,49
5,9595,49
5,2475,49
=−
−=−
−=−
=−
''5,14
3
633
1
1
2
==
−
=
∑
n
R
e
n
c
633
1
2
=∑
n
R
66,16526,68
33,14836,68
33,2716,68
=−
−=−
−=−
66,488
1
2
=∑
n
R
''6,15
2
66,488
1
1
2
==
−
=
∑
n
R
e
n
c

ERROR MEDIO CUADRÁTICO DE LA MEDIA
PICOTA-PEDRUQUIOS
PICOTA-CASUCA
''25,7
4
5,14
===
n
e
e c
c
µ
''00,9
3
6,15
===
n
e
e c
c
µ

PROBABILIDAD <4º3’55’’
38,0
5,14
5,4955
=
−
=
−
=
ce
XVP
TABLA
En la tabla se obtiene 0,6480 es decir 35,20%

PROBABILIDAD 00’’< obs < 15’’
41,0
6,15
6,815
55,0
6,15
6,80
=
−
=
−
=
−=
−
=
−
=
C
C
c
C
c
C
e
XVP
TABLA
e
XVP
TABLA
Probabilidad 36,79%
3679,0)6591,01()7088,01(1
6591,041,0
7088,055,0
=−−−−=



=⇒=
=⇒=
P
pTABLA
pTABLA

DECLINACIÓN ACTUAL
PICOTA-PEDRUQUIOS
''6,56'50º5
''8,54'38''7,47'51º358''5,49'3º4
''7,47'51º358
1
1
=
+−=
=
∆
∆
=
δ
δ
θ
y
x
ArctgP
C
PICOTA-CASUCA
''52'50º5
''8,54'38''4,11'2º44''6,8'14º49
''4,11'2º44
1
1
=
+−=
=
∆
∆
=
δ
δ
θ
y
x
ArctgP
C
''4,54'50º5
2
''52'50º5''6,56'50º5
=
=
+
=
δ
δ

DECLINACIÓN 1 Enero 2000
PERIÓDO DE TIEMPO
VARIACIÓN DE LA DECLINACIÓN
22 Noviembre 2006 1 Enero 2000
5 Años 10 Meses 22 Días
5,90 Años
'58,36'2,69,5 =⋅=∆δ
CÁLCULO DE LA DECLINACIÓN
''2,29'27º6'58,36''4,54'50º5 =+=δ

1.4.- EL TEODOLITO ELECTRÓNICO

1.4.- EL TEODOLITO ELECTRÓNICOINTRODUCCIÓN
• Aparece en la década 60.
• Precios competitivos en los 80.
• El esquema funcional coincide con el teodolito óptico, salvo la
lectura angular que se hace electrónicamente.
• Precisión parecida a los teodolitos ópticos.
• Existe una señal codificada susceptible de ser almacenada.
• Los limbos no están grabados mecánicamente sino de alguna
forma que permiten el paso de luz de forma diferencial con el
objetivo de analizar el Angulo en función de la luz que pase
hasta el foto detector.

LIMBO
CODIFICADO
EN BINARIO

1.4.- EL TEODOLITO ELECTRÓNICOFUNDAMENTO
• El L.E.D. emite luz
• El condensador concentra la luz
• El limbo convenientemente tramificado permite un cierto paso de luz
• La lente aumenta la luz que pasa
• El fotodetector registra la cantidad de luz que pasa a través de limbo

SISTEMAS DE EVALUACIÓN DE ÁNGULOS
• A.- Sistemas basados en la conversión Analógico-Digital.
El método supone convertir una determinada lectura al código
binario por medio de un codificador.
El circulo (limbo) es convenientemente codificado, este es
leído por fotosensores otorgando posiciones de luz y
oscuridad en paralelismo con los valores de los ángulos
(sistema analógico), de esta forma se obtienen las diferentes
lecturas angulares, obteniendo el ángulo como diferencia de
lecturas.

• A.- Sistemas basados en la conversión Analógico-Digital.

• B.- Sistemas basados en codificadores ópticos.
El codificador giratorio incremental óptico está formado
por una escala principal y una escala secundaria, junto con
una sección sensora.
La variación de luz y sombra que se genera cuando la
escala principal gira un paso, se transforma en señal
sinusoidal susceptible de ser cuantificada y codificada.

• B.- Sistemas basados en codificadores ópticos.

• C.- Sistemas basados en la captación dinámica del ángulo.
Estableciendo un origen se determina el número entero de
divisiones y por medio de un comparador, se determina el
desfase existente en la medición.
Un motor hace rotar el circulo a través de dos parejas de
fotodiodos, los cuales se encuentran diametralmente opuestos,
uno es fijo realizando el oficio de posicionador del origen de la
evaluación angular, el otro es móvil y recorre todas las
posiciones posibles, de forma solidaria con el anteojo.

• C.- Sistemas basados en la captación dinámica del ángulo.

VENTAJAS DEL TEODOLITO ELECTRÓNICO
Mayor comodidad y sencillez de observación.
Información susceptible de ser almacenada y tratada
electrónicamente.
Disponen de sensores que detectan y corrigen
cualquier inclinación de eje principal del aparato.

ERRORES SISTEMÁTICOS Y ACCIDENTALES
1.5.- ERRORES EN LAS MEDIDAS ANGULARES
ACCIDENTALES.- Dependen de los sentidos del
operador, de las condiciones ambientales, siendo
variables en magnitud y sentido.
SISTEMÁTICOS.- Son los propios del aparato, actúan
siempre con igual magnitud y sentido y se han enumerado
como las condiciones que debe reunir un teodolito, de
forma que si el teodolito esta bien estos errores se
pueden corregir.

ERRORES ACCIDENTALES
Parece lógico pensar que si en TOPOGRAFÍA los ángulos usuales son
los acimutales y cenitales, el estudio de los ERRORES se divida
también en:
- ERRORES ACIMUTALES
- ERRORES CENITALES
Parece lógico también definir el TEODOLITO por las tres
especificaciones técnicas que determinan el propio teodolito.
- SENSIBILIDAD “S”
- AUMENTOS “A”
- APRECIACIÓN “a”

ERRORES ACIMUTALES
ERROR TOTAL HORIZONTAL
ERROR DE
LECTURA
ERROR DE
PUNTERÍA
ERROR DE
DIRECCIÓN
ERROR
VERTICAL
12
S
v =ε
D
ee pe
d
+
=ε
∗











 ⋅
+=
2
1
100
4
1
A
A
K
pε
cc
K 30/''10=
''206265/636620
50
cc
pe cmee
=
−=+
β
2222
lpdv
H
T εεεεε +++=
∗






⋅⋅=
2
1
3
2
alε

ERRORES CENITALES
ERROR TOTAL CENITAL
ERROR DE
LECTURA
ERROR DE PUNTERÍA
ERROR
VERTICAL
3
S
v =ε
∗











 ⋅
+=
2
1
100
4
1
A
A
K
pε
cc
K 150/''50=
222
lpv
H
T εεεε ++=
∗






⋅⋅=
2
1
3
2
alε

A.- Para realizar una campaña de observaciones angulares se utiliza
un teodolito WILD T-2 , que tiene las siguientes especificaciones
técnicas :
Aumentos 30
Sensibilidad 20’’
Apreciación 1’’
Sabiendo que la distancia de observación es de 1.500 m. y que se
observa en CD y CI, hallar el Error Total Acimutal y Cenital.

ERROR TOTAL ACIMUTAL
''66,1
12
20
12
===
S
vε
''43,3206265
1500
025,0
==⋅
+
= βε
D
ee pe
d
''52,0
2
1
100
304
1
30
10
2
1
100
4
1 =










 ⋅
+=










 ⋅
+=
∗
A
A
K
pε
''47,0
2
1
1
3
2
2
1
3
2
=





⋅⋅=





⋅⋅= alε
''4''88,347,052,043,366,1 2222
≈=+++=H
Tε

ERROR TOTAL CENITAL
''66,6
3
20
3
===
S
vε
''59,2
2
1
100
304
1
30
50
2
1
100
4
1 =










 ⋅
+=










 ⋅
+=
A
A
K
pε
''47,0
2
1
1
3
2
2
1
3
2
=⋅⋅=





⋅⋅= alε
''8''17,747,059,266,6 222
≈=++=C
Tε

B.- Se hacen lecturas angulares a un vértice topográfico con un
teodolito que tiene las siguientes especificaciones técnicas:
Sensibilidad 30’’
Aumentos 35
Apreciación 3’’
Sabiendo que el vértice presenta una puntería muy bien definida,
determinar el error angular cenital al determinar la lectura.
Evaluar la distancia a la que tiene que estar el vértice de la estación
para que el error acimutal fuese idéntico al error cenital.
NOTA: Las lecturas acimutales y cenitales se realizan en círculo directo e
inverso. Con el fin de uniformizar resultados considerar Ee+Ep = 2 cm.

ERROR TOTAL CENITAL
''10
3
30
==vε
''82,2
2
1
100
354
1
35
50
=










 ⋅
+=pε
''41,1
2
1
3
3
2
=⋅⋅=lε
''5,10''48,1041,182,210 222
≈=++=C
Tε

DISTANCIA PARA QUE LOS ERRORES SEAN IGUALES
H
T
C
T εε =
''5,10=vε
¿?=dε
''48,0
2
1
100
354
1
35
10
=










 ⋅
+==pε
''41,1
2
1
3
3
2
=





⋅⋅=lε
206265
02,0
08,10
''08,10
41,148,05,25,10 22222
⋅=
=
+++=
D
d
d
ε
ε
mD 90,408=

C.- Definidos dos teodolitos A y B por sus datos técnicos :
TEODOLITO “A” TEODOLITO “B”
Sensibilidad 40cc Sensibilidad 20’’
Aumentos 30 Aumentos 32
Apreciación 10cc Apreciación 6’’
Determinar cual de los dos teodolitos produce menos error
acimutal y cenital para observaciones realizadas en círculo
directo e inverso, sabiendo que las distancias a observar son
de 1.500 m.
NOTA: Con el objetivo de uniformizar los resultados considerar Ee+Ep =1cm.

ERROR TOTAL ACIMUTAL TEODOLITO A
CC
v 33,3
12
40
==ε
CC
d 24,4636620
1500
01,0
==ε
CC
p 55,1
2
1
100
304
1
30
30
=










 ⋅
+=ε
CC
l 71,4
2
1
10
3
2
=





⋅⋅=ε
CCH
T 33,77,45,12,43,3 2222
=+++=ε

ERROR TOTAL CENITAL TEODOLITO A
CC
v 3,13
3
40
==ε
CC
p 77,7
2
1
100
304
1
30
150
=










 ⋅
+=ε
CC
l 71,4
2
1
10
3
2
=⋅⋅=ε
CCC
T 43,157,47,73,13 222
=++=ε

ERROR TOTAL ACIMUTAL TEODOLITO B
''66,1
12
20
==vε
''50,0
2
1
100
324
1
32
10
=










 ⋅
+=pε ''82,2
2
1
6
3
2
=⋅⋅=lε
''59,38,25,03,16,1 2222
=+++=H
Tε
''37,1206265
1500
01,0
==dε

ERROR TOTAL CENITAL TEODOLITO B
''66,6
3
20
==vε
''52,2
2
1
100
324
1
32
50
=










 ⋅
+=pε
''82,2
2
1
6
3
2
=⋅⋅=lε
''66,78,25,26,6 222
=++=C
Tε

CONTRASTE DE RESULTADOS
"1086,3
''000.296.1000.000.4
→
→
CC
CC
TEODOLITO B
TEODOLITO A
23,63CC11,08CC
15,43CC7,33CC
ERROR
CENITAL
ERROR
ACIMUTAL

2.- MEDIDAS DE DISTANCIAS
2.1.- MEDIDA DIRECTA DE DISTANCIAS
DEFINICIÓN
CINTAS MÉTRICAS
REGLAS INVAR
HILOS INVAR
TIPOS DE INSTRUMENTOS
La medición directa de distancias, supone realizar la medición
mediante la comparación de la distancia a medir, con otra que
se utiliza como patrón

CINTAS MÉTRICAS
PECULIARIDADES DE LAS CINTAS
CINTAS NORMALES
• Suelen ser de tela, plástico, etc.
• Sirven para evaluar distancias de forma rápida pero poco
precisa.
• El envejecimiento del material y sus deformaciones son tan
importantes que su campo de actuación es muy restringido.
• Su empleo es muy sencillo, se coloca directamente sobre la
distancia a medir.

CINTAS MÉTRICAS
PECULIARIDADES DE LAS CINTAS
CINTAS METÁLICAS
• Están formadas por una laminilla metálica de dimensiones
variables.
• Tienen una precisión muy superior a las cintas métricas normales,
con un error relativo próximo a 1/2000.
• El modo de empleo es igual que el de las cintas normales.
• Utilizando las correcciones recomendadas, las precisión aumenta
mucho, siendo los principales parámetros de corrección:
- Longitud de la cinta - Peso por unidad lineal
- coeficiente de dilatación - Modulo de elasticidad

CINTAS MÉTRICAS
FUNDAMENTO DE LA MEDICIÓN

CINTAS MÉTRICAS

REGLAS
• Se utiliza un trabajos de mayor precisión.
• El equipo se compone de dos reglas que se colocan alineados y
niveladas sobre unos soportes adecuados, midiendo siempre la
distancia de la regla.
• Trabajando de forma normal se pueden obtener errores relativos
próximos a 1/10.000.
• El caso más conocido es el de IBAÑEZ DE IBERO que empleo dos
reglas bimetálicas de 4m y evaluó la base MADRIDEJOS para
determinar el triangulo inicial de la RED GEODESICA NACIONAL
en la que se midieron 14.657m. Con un error de 3mm.
PECULIARIDADES DE LAS REGLAS

La regla, los trípodes y cobertizos se desplazaron 3655 veces
REGLA GEODÉSICA
BRÜNNER, PARIS, AÑO 1854
REGLAS
MEDICIÓN DE LA BASE DE MADRIDEJOS

REGLAS

HILOS INVAR
PECULIARIDADES DE LAS HILOS INVAR
• Las reglas bimetálicas tienen el gran inconveniente de la limitación
de su longitud y dificultad de manejo por su peso excesivo por lo
que fueron sustituidas por los hilos invar.
• El INVAR es una aleación (63% de Fe y 36% de Ni) fácilmente
maleable y dúctil, con coeficiente de dilatación muy próximo a
cero, cuya densidad es 8 g/cm3.
• El equipo es manejado por dos operadores uno en cada extremo
del hilo. En la medición se usan dos clases de trípodes, uno con una
polea para estirar el hilo mediante una pesa de 10kg. y otro con un
microscopio que permita leer la distancia.
• El error relativo medio de este sistema de evaluar longitudes es
del orden de 1/25000 a 1/50000.

HILOS INVAR
CORRECCIONES EN LOS HILOS INVAR
En las mediciones con Hilos Invar hay que tener en cuenta
una serie de correcciones que hacen disminuir el error.
A.- CORRECIÓN POR ALINEACIÓN
B.- CORRECCIÓN POR INCLINACIÓN
C.- CORRECCIÓN POR CATENARIA
D.- CORRECCIÓN POR ELASTICIDAD
E.- CORRECCIÓN POR DILATACIÓN

HILOS INVARA.- CORRECIÓN POR ALINEACIÓN
Puede ser voluntaria o no dependiendo de si la separación de la línea
recta es voluntaria o involuntaria.
Se puede hallar la distancia de separación máxima permitida para que
esta definida por el valor AB-A’B’ que expresa el valor de longitud.
L
LLBAAB
)cos1(
cos''
αε
αε
−=
−=−= ( )
L
hh
L
hh
L
sen
L
hh
sen
ABAB
AB
22
1
2
....
!4!2
1cos1
22
242
−
=⋅




 −
=
≅
−
=
=++−=−
ε
αα
α
ααα
α

HILOS INVARB.- CORRECIÓN POR INCLINACIÓN
Al igual que se ha tratado la corrección por alineación se trata la
corrección por inclinación con la diferencia de que se trabaja en el
plano vertical.
La relación permite controlar el error absoluto en la distancia en
función de la falta de nivelación
i)i(sen
L
h
)i(sen
≅
=
L
h
i =
))cos(1(
)cos('
iL
iLLABAB
−=
⋅−=−=
ε
ε
L
h
L
h
L
hLi
L
iii
i
2
222
2
.....
!4!2
1)cos(1
2
222
242
=
=





=⋅=
=++−=−
ε
ε

HILOS INVARC.- CORRECIÓN POR CATENARIA
Todo cable suspendido de dos puntos sufre un curvamiento y por lo
tanto hace falta corregir la medición con un acortamiento.
2
0
32
T
P
24
1
L
λ
λ ⋅=−
L = Longitud
P = Peso del cable
To = Tensión a la que está sometido el cable
D.- CORRECIÓN POR ELASTICIDAD
Por las características elásticas del material y dado que el hilo está
sometido a una tracción el conjunto experimenta un alargamiento:
SE
LT
amientoargAl
⋅
⋅
=
T = Tensión L = longitud inicial
S = Sección E = Módulo de elasticidad

000 )( LLttL t −=−⋅α
Lo = Longitud inicial
Lt = Longitud final
To = Temperatura inicial
T = Temperatura final
α = Coeficiente de dilatacion
HILOS INVAR
E.- CORRECIÓN POR DILATACIÓN
Es el alargamiento que sufre el hilo de longitud la de la medición al
aumentar o disminuir la temperatura.

2.2.- MEDIDA INDIRECTA DE DISTANCIAS POR MEDIOS ESTADIMETRICOS
Se basa en la proporcionalidad existente entre la longitud
interceptada por la visual en los trazos del anteojo, con su
correspondiente referencia exterior
FUNDAMENTO DE LA ESTADIA
L
l
D
L
D
l
⋅=⇒=
δδ

Los valores δ y l son constantes tricaDiastimóméteCos
l
K _tan==
δ
Suele valer K = 100, lo que significa que 1cm de mira interceptada por los hilos,
equivale a 1m de distancia en el terreno, con diversas particularidades.
Los valores L se interceptan
en la Estadía Vertical:

Estadímetro de primera categoría; δ y l = cte
Estadímetro de segunda categoría; δ y L = cte
Estadímetro de tercera categoría; l y L = cte
LKD ⋅=
l
K
D 1
=
δ⋅= 2KD
K=constante
diastimométrica
K=>50/100/200

EL TAQUÍMETRO
PECULIARIDADES DEL TAQUÍMETRO
• El taquímetro necesita menor precisión en la medida de
ángulos horizontales y verticales.
• El taquímetro permite evaluar distancias por métodos
estadimétricos.
• El taquímetro suele ser repetidor en vez de reiterador,
como el teodolito.
• El taquímetro permite captar la información completa
para captar un punto.

EL TAQUÍMETRO
FUNDAMENTO DEL TAQUÍMETRO
• La relación establecida, corresponde al caso ideal de
perpendicularidad entre el eje del aparato y la estadía
vertical.

EL TAQUÍMETRO
• Para mantener la correspondencia en cualquier caso, sería
preciso obligar a la perpendicular entre la visual desde el
aparato y la estadía vertical.

EL TAQUÍMETRO
La falta de perpendicularidad
entre la visual y la estadía,
hace que el intervalo AB
interceptado en la mira por los
hilos estadimétricos, sea
diferente al que se debiera
interceptar realmente A’B’.

EL TAQUÍMETRO
Al valor realmente interceptado se le denomina NÚMERO
GENERADOR, que puede ser expresado en unidades de mira
o bien en distancia sobre el terreno, aplicando la constante
diastimométrica, pero sin representación real. El verdadero
valor interceptado en la mira es A’B’ y sirve para evaluar la
distancia geométrica TR.
senVK)ba(D
Q
Pg ⋅⋅−=

EL TAQUÍMETRO
RELACIONES TAQUIMÉTRICAS
P
A
P
A
P
Ag senV.GenºNsenVKLD ⋅=⋅⋅=
200/100/50K;GeneradorºNLK ≅=⋅
K = Ct.e diastimométrica
L = Diferencia de lecturas
de la mira
V = Ángulo cenital de A a P

EL TAQUÍMETRO
RELACIONES TAQUIMÉTRICAS
P
A
2P
A
P
A
P
A Vsen.GenºNsenVsenVKLD ⋅=⋅⋅⋅=
GeneradorºNLK =⋅

EL TAQUÍMETRO
OBSERVABLES TAQUIMÉTRICOS

EL TAQUÍMETRO
OBSERVABLES TAQUIMÉTRICOS
• Altura del aparato; es la altura desde el punto de cota conocida,
hasta el eje secundario, se mide con un metro de bolsillo.
• Estación; nombre del punto donde se estaciona el aparato.
• Punto visado; nombre del punto a visar
• Distancia; con taquímetro se anota el Número Generador.
• Ángulo horizontal; es el ángulo horizontal del punto visado con
respecto a un origen con significación geográfica.
• Ángulo vertical; es el ángulo cenital entre el punto estación y el
punto visado con la cruz filar.
• Altura de mira; es la altura a la cual marca el centro de la cruz
filar sobre la estadía vertical o mira.

EL TAQUÍMETRO
EMPLEO DE COORDENADAS
• El taquímetro es el aparato
topográfico que permite, con
los datos tomados en campo,
desde un punto de coordenadas
conocidas (XA,YA,ZA), obtener
coordenadas del punto
observado B (XB,YB,ZB).

EL TAQUÍMETRO
EMPLEO DE COORDENADAS
PAB
A
P
A
AP
P
A
P
AAP
P
A
P
AAP
P
A
P
A
P
A
P
A
P
A
mi
tagV
D
ZZ
CosDYY
SenDXX
SenVDgD
SenVGenNDg
−++=
⋅+=
⋅+=
⋅=
⋅=
θ
θ
º

EL TAQUÍMETRO AUTORREDUCTOR
GENERALIDADES DEL TAQUÍMETRO AUTORREDUCTOR
TAQUÍMETRO Cantidad ingente de
trabajo en gabinete
TAQUÍMETRO
AUTORREDUCTOR
Obtiene directamente:
- Distancia Reducida
- Desnivel

EL TAQUÍMETRO AUTORREDUCTOR
FUNDAMENTO DEL TAQUÍMETRO AUTORREDUCTOR
El fundamento de este tipo de taquímetros se basa directamente
en la variación posicional de los hilos estadimétricos:

Determinar las coordenadas X , Y, Z de los puntos 1 y 2
sabiendo que los datos de campo, han sido tomados con un
Taquímetro desde una estación A, definida por sus
coordenadas:
A [ 1.315,19 / 6.319,27 / 119,31 ]

COORDENADAS DEL PUNTO 1
]998,120/264,480.6/676,462.1[1
998,12096,146,1
362.99
338,218
31,119
264,480.6214,47338,21827,319.6
676,462.1214,47338,21819,315.1
338,218362,9936,218º
11
1
1
1
1
1
1
221
=−++=−++=
=⋅+=⋅+=
=⋅+=⋅+=
=⋅=⋅=
tag
mi
tagV
D
ZZ
CosCosHDYY
SenSenHDXX
mSenVSenGenND
A
A
A
E
AA
AA
A

]084,116/765,227.6/848,292.1[2
084,11638,246,1
558,101
193,94
31,119
765,227.6245,215193,9427,319.6
848,292.1245,215193,9419,315.1
193,94558,10125,94
2
2
2
22
=−++=
=⋅+=
=⋅+=
=⋅=
tag
Z
CosY
SenX
SenDA

Determinar las coordenadas X, Y, Z de los puntos 1 y 2
sabiendo que los datos de campo, han sido tomados desde una
estación A, y orientada con una referencia REF, cuyas
coordenadas resultan:
A [5.378,14/5.492,60/218,73]
REF [5.624,17/5.937,15]

CÁLCULO DE ACIMUTES
8217,229825,2369967,392L
7107,167714,1749967,392L
9967,392183,391797,32L
1797,32
55,444
03,246
Arctg
55,44460,549215,5937Y
03,24614,537817,5624X
2
AA
2
A
1
AA
1
A
REF
A
REF
AA
REF
A
=+=+=
=+=+=
=−=−=
==
=−=
=−=
εθ
εθ
θε
θ
∆
∆

]405,212/682,325.5/894,470.5[1
405,21299,148,1
938,101
958,190
73,218
682,325.57107,167958,19060,492.5
894,470.57107,167958,19014,378.5
958,190472,9726,191
7107,167
1
1
1
21
1
=−++=
=⋅+=
=⋅+=
=⋅=
=
tag
Z
CosY
SenX
SenDA
Aθ

]804,215/364,427.5/130,345.5[2
112,738217,229 22
=⇔= AA Dθ
COORDENADAS DE LA ESTACIÓN B
]401,215/842,474.5/558,163.5[B
315,2157437,294 =⇔= B
A
B
A Dθ

6997,36368,923317,344
3317,3444004120,1507437,94
7437,94200
11
=+=+=
=+−=−=
=±=
BBB
A
B
A
BB
B
A
A
B
L
L
εθ
θε
θθ
Cálculo de la Desorientación en la Estación B y sus acimutes:
Cálculo de las coordenadas del punto 1:
]374,205/338,645.5/405,274.5[1
361,2036997,36 11
=⇔= BB Dθ

LA ESTADÍA HORIZONTAL INVAR
ELEMENTOS PARTICIPANTES
TEODOLITO
TRÍPODE (teodolito)
ESTADÍA HORIZONTAL
TRÍPODE (Estadía)

DISEÑO CONSTRUCTIVO
BASE NIVELANTE ANTEOJO
BRAZOS EXTENSIBLES ELEMENTOS DE PUNTERÍA

FUNDAMENTO DE LA OBSERVACIÓN
2
1
2
2
2 α
α
tg
b
D
D
b
tg ⋅=⇒=
2
Cotg
2
tg
1
D
α
α
==
2=b

2
CotgD
α
=
SenV
D
Dg =

PRECISIÓN EN LA DETERMINACIÓN DE DISTANCIAS
αα
αα
α
αα
d
D
d
D
dDb
dD
bb
dDdD
b
dD
dCotg
b
dDCotg
b
D
2
)
22
1
(2
)
44
(
2
1
)1(
2
2
1
)
2
1(
222
22
22
2
=+=⇒=
+=⇒+=
+=⇒=
d
Dd
Error TH
T ⋅⋅= ε
2
2

Se pretende medir bases de replanteo con Estadía
Horizontal Invar mediante mediciones de 30 m. de
longitud.
Calcular la relación que existe entre la longitud total
de la base y el error angular del teodolito para lograr
un error relativo de 1/30.000, además dibujar la
función y comentar su estructura.

30
047,0
3030000.30
6366202
1
306366202
30
000.30
1
º
6366202
2
2
2
TH
TT
TH
T
T
T
T
H
T
abs
rel
H
T
abs
D
D
DD
D
D
D
e
e
TramosN
D
e
ε
ε
ε
ε
=
=
⋅
⋅⋅






⋅⋅=
=
⋅⋅=
CÁLCULO DE LA RELACIÓN
( )2
15
H
T
TD
ε=

2.3.- MEDIDA INDIRECTA DE DISTANCIAS, MEDIOS ELECTROMAGNÉTICOS
TIEMPO
ESPACIO
VELOCIDAD =

EVOLUCIÓN HISTÓRICA
1849.- FIZEAU
ESTABLECE LA VELOCIDAD DE LA LUZ
C=300.000 Km/seg
1949.- BERGSTRAND
DISEÑA UN INSTRUMENTO QUE POR MEDIOS
ELECTROMAGNÉTICOS CALCULA LA VELOCIDAD DE LA LUZ,
CON POSTERIORIDAD Y CONOCIENDO LA VELOCIDAD DE
LA LUZ, INVERTE EL PROBLEMA Y PASA A CALCULAR
DISTANCIAS
1980.- PRECIOS COMPETITIVOS

SITUACIÓN ACTUAL
ELECTROMAGNÉTICOS
La onda portadora está en el grupo de las microondas de
longitud de onda entre 1cm y un 1m.
ELECTROÓPTICOS
La onda portadora esta en el grupo de las luminosas o
infrarrojas de longitud de onda entre 0,4-1,2 m.

TIPOS DE MEDIDORES ELECTROMAGNÉTICOS
GEODÍMETRO
- Medidor electroóptico.
- Creado por M.BERGSTRAND.
- Consiste en la emisión de luz hacia el lugar de puntería.
- Según el tipo de luz:
- Luz visible Distancias cortas 4 ó 5 Km.
- Luz láser Distancias largas, hasta 60 Km.
- Las condiciones ambientales NO le afectan.

GEODÍMETRO

TELURÓMETRO
- Medidor ELECTROMAGNÉTICO
- Consta de dos unidades:
MASTER y REMOTE
- El master envía ondas de alta frecuencia que recibe el Remote.
- Puede usarse Inter-Comunicación entre operadores.
- Puede usarse de noche y día.
- Soporta mejor peores condiciones atmosféricas.

TELURÓMETRO

DISTANCIÓMETRO
- Medidor ELECTROÓPTICO.
- Utiliza ondas Infrarrojas emitidas por L.E.D.
- Longitud de onda entre 0,9-0,92 m.
- Alcance entre 3-5 Km.
- Le influyen directamente las condiciones atmosféricas.
- Es el ideal para distancias hasta 5 Km.

DISTANCIÓMETRO

DISTANCIOMETRO
PARTICULARIDADES DE LA EVALUACIÓN DE DISTANCIAS
FUNCIONAMIENTO
DEL DISTANCIÓMETRO
COMPARACION
DE FASE
ONDA PORTADORA
ONDA MODULADORA
Configura el enlace entre
emisor y receptor
Realiza la medición sobre
la onda portadora

DISTANCIOMETRO
SISTEMAS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN DE FRECUENCIA
La frecuencia de la Portadora es proporcional a la de la
Moduladora
MODULACIÓN DE AMPLITUD
La amplitud de la Portadora es proporcional a la de la
Moduladora
MODULACIÓN DE FASE
La fase de la moduladora y la de la portadora coinciden, se
utilizan en instrumentos de precisión tipo LASER (Muy
caro)

DISTANCIOMETRO
FUNCIONALIDAD EN LA MEDICIÓN
MEDICIÓN DE DISTANCIAS, FUENTES DE ERROR.
ERRORES PROPORCIONALES A LA DISTANCIA
INDICE DE REFRACCIÓN
La velocidad de propagación de la onda depende de la
atmósfera
FRECUANCIA DE MODULACIÓN
Si la frecuencia de Modulación varia las longitudes de
onda experimentan un cambio
)medio(c
)vacío(c
n 0
=

DISTANCIOMETRO
ERRORES NO PROPORCIONALES A LA DISTANCIA
ERROR CÍCLICO
Es el error que se produce en cada módulo de semilongitud de
onda, oscila entre 3 y 4 mm (Despreciable).
CONSTANTE DE EQUIPO
Constante de equipo es la diferencia entre la distancia real a
evaluar y la distancia entre los centros de los equipos
I.G.N. Base interferométrica de
VAISALA (Valladolid)

DISTANCIOMETRO
• ERROR TOTAL
ERROR NO PROPORCIONAL
A LA DISTANCIA
ERROR PROPORCIONAL
A LA DISTANCIA
A mm + B ppm 10 mm + 5 ppm

DISTANCIOMETRO
PRECAUCIONES EN EL EMPLEO.
)medio(c
)vacío(c
n 0
=
EVALUACIÓN DE LA DISTANCIA.-
d0 = Distancia medida
c = Velocidad de la luz vacío
T = tiempo
nr = Índice de Refracción
rn
tc
d
⋅
=0

DISTANCIOMETRO
CORRECCIÓN POR VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN.-
PRESIÓN Y
TEMPERATURA
MEDIO
VELOCIDAD
PROPAGACIÓN
DEFINEN EL MEDIO
DEFINE LA VELOCIAD DE
PROPAGACIÓN
CORRECCIÓN A REALIZAR

DISTANCIOMETRO
CORRECCIÓN POR
VELOCIDAD DE
PROPAGACIÓN.-

DISTANCIOMETRO
VENTAJAS ADICIONALES
La LECTURA DE DISTANCIA ES DIGITAL. ( No
se realiza hilo superior, inferior, etc.) con lo que se
obtiene una mejora de RENDIMIENTO Y
COMODIDAD.
Si se usa ESTACIÓN TOTAL los datos se pueden
almacenar en una libreta electrónica, sin tener que
apuntar los datos a mano y volcar los datos en un
ordenador directamente.

Obtener una distancia corregida por efectos
meteorológicos, sabiendo que esta ha sido tomada en
campo, obteniéndose un resultado de 1.654,372 m. y que
además se ha tomado con un distanciómetro que se
caracterizaba en el momento de la observación por que
tenía una corrección impuesta en el instrumento de 0 ppm.
En el momento de la observación en el lugar de la
observación la presión barométrica era de 900 mb y la
temperatura de -10ºC.

CÁLCULO DE LA RELACIÓN
mD
D
CORREGIDA
CORREGIDA
388,654.1
10
372,654.1
10372,654.1 6
=






⋅+=

DISTANCIOMETRO

2.4.- ESTACIONES TOPOGRÁFICAS TOTALES
TIPOLOGÍA DE ESTACIONES TOPOGRÁFICAS
1.- SEMIESTACIÓN TOTAL
TEODOLITO ÓPTICO
DISTANCIÓMETRO
2.- ESTACIÓN TOTAL
TEODOLITO ELECTRÓNICO
DISTANCIÓMETRO

EVOLUCIÓN CONSTRUCTIVA DE LAS ESTACIONES
1.- EQUIPO EXCÉNTRICO (PLANTEAMIENTO)
• DATOS INICIALES.- A (X, Y)
• DATOS DE CAMPO.-
• INCOGNITAS.- P (X, Y)
P
B
A
B
B
A
P
A D,D,,θθ

1.- EQUIPO EXCÉNTRICO (PLANTEAMIENTO)
P
A
P
AAP
P
A
P
AAP
CosDYY
SenDXX
θ
θ
⋅+=
⋅+= P
AD

1.- EQUIPO EXCÉNTRICO (RESOLUCIÓN)





 ⋅
=⇒=
→−−=
=⇒=
P
B
A
B
P
B
A
B
P
B
P
A
P
B
P
A
D
ASenD
ArcSenP
ASen
D
BSen
D
PPAB
ASen
BSen
DD
ASen
D
BSen
D
ˆ
ˆ
ˆˆ
ˆˆˆ200ˆ
ˆ
ˆ
ˆˆ

Definidas las coordenadas de dos puntos perfectamente
materializados en el terreno, en los cuales se ha realizado
una medición una medición a un punto P mediante el uso de
un equipo excéntrico:
A.- ( 9.615,36 / 8.170,24 / 77,63 )
Ref.- ( 10.071,98 / 9.241,62 / 69,14 )
Obtener las coordenadas del punto P en el mismo sistema
referencial que los puntos existentes en el terreno
sabiendo que los datos de campo han sido los siguientes:

gREF
A Arctg
Y
X
Arctg 64584,25
38,1071
62,456
==
∆
∆
=θ
g
A L 4569,1054001915,3206484,25 =+−=−=Σ θ
gP
AA
P
A L 6784,1692215,644569,105 =+=+Σ=θ
gB
AA
B
A L 7741,2633172,1584569,105 =+=+Σ=θ

CÁLCULO DE LA DISTANCIA AP
gP
A
B
A 0957,946784,1697741,263 =−=−= θθα
g
A
B
P
B
SenSenSen
D
Sen
D
7372,0
326,8
0957,94
945,715
=⇒=⇔= γ
γγα
g
1671,1057372,00957,94200200 =−−=−−= γαβ
.668,716
0957,94
945,715
1671,105
mD
SenSen
D
Sen
D
Sen
D
P
A
P
A
P
B
P
A
=
=⇔=
αβ

CÁLCULO DE COORDENADAS
942,943.96784,169668,71636,615.9 =⋅+=
=⋅+=
Sen
SenDXX P
A
P
AAP θ
336,533.76784,169668,71624,170.8 =⋅+=
=⋅+=
Cos
CosDYY P
A
P
AAP θ
778,8082,175,1
7141,99
668,716
63,77 =−++=
=−++=
tg
mitZZ BA
B
AAB

2.- EQUIPO EN TANDÉM VERTICAL (PLANTEAMIENTO)
• DATOS INICIALES.- -----
• INCOGNITAS.- P (X, Y)
B
A
B
A
B
A
VDga θ;;; '

2.- EQUIPO EN TANDÉM VERTICAL (PLANTEAMIENTO)
B
A
Dg
B
A
B
A
B
A SenVDgD ⋅= 'P
A
P
AAP
P
A
P
AAP
CosDYY
SenDXX
θ
θ
⋅+=
⋅+=

2.- EQUIPO EN TANDÉM VERTICAL (RESOLUCIÓN)







 ⋅
=⇒=
→−−=
=⇒=
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
AB
A
B
A
B
A
Dg
SenVa
ArcSenB
SenV
Dg
BSen
a
BBVA
SenV
ASen
DgDg
SenV
Dg
ASen
Dg
'
'
'
'
ˆ
ˆ
ˆˆ200ˆ
ˆ
ˆ

2.- EQUIPO EN TANDÉM VERTICAL (RESOLUCIÓN)

Se evalúa una distancia de 600m con un distanciómetro
cuyo eje de puntería situado 15cm sobre el eje de
colimación de un teodolito. Sabiendo que el ángulo cenital
es de 93,75 grados, calcular la inocencia del el cálculo de
la distancia reducida

CÁLCULO DE LA INCIDENCIA
014,600
75,93
600
2342,106
2342,1060158,075,93200'ˆ
0158,0ˆ
75,93
600
ˆ
15,0
=⇒=
=−−=
=⇒=
B
A
B
A
g
g
D
SenSen
D
A
B
SenBSen
mSenDMALA B
A 110,59775,93000,600. =⋅=−
m125,59775,93Sen014,600D.BUENA B
A =⋅=−

3.- EQUIPO UNITARIO (PLANTEAMIENTO)
• DATOS INICIALES.- A (X,Y,Z)
• INCOGNITAS.- P (X,Y,Z)
B
B
A
B
A
B
AA m;V;;D;i θ

3.- EQUIPO UNITARIO (RESOLUCIÓN)
BA
B
AAB
B
A
B
AAB
B
A
B
AAB
mitZZ
CosDYY
SenDXX
−++=
⋅+=
⋅+=
θ
θ

Definir las coordenadas de los puntos 1 y 2 tomados
desde una estación A, orientada con una referencia REF
y cuyas coordenadas son:
A (1.015,19 / 2.134,17 / 96,32)
REF (976,77 / 1.615,39 / 100.18)
Sabiendo que la medición se ha llevado a cabo con un
equipo unitario y de forma compacta, obteniendo los
siguientes datos de campo:

Definida la estación total por sus especificaciones
técnicas, obtener el error angular y de distancia cometido
al realizar la medición.
Teodolito Electrónico [S=60cc ; A=30 ; a=10cc]
Distaciómetro 10 mm + 5 ppm

gREF
A Arctg
Y
X
Arctg 7061,204
78,518
42,38
200200 =+=
∆
∆
+=θ
gREF
A
REF
AA L 5901,25116,1797061,204 =−=−=Σ θ
g
AAA L 3431,93753,675901,2511
=+=+Σ=θ
g
AAA L 5771,241987,2155901,2522
=+=+Σ=θ

COORDENADAS DE LOS PUNTOS 1 Y 2
764,9977,019.1
2
'
2
SenSenVDgD AA =⋅=
111,10197,130.1
1
'
1
SenSenVDgD AA =⋅=
3431,93
80,130.1
1
1
=
=
A
AD
θ
5771,241
76,019.1
2
2
=
=
A
AD
θ










86,76
20,252.2
81,139.2
1










38,100
27,324.1
54,395
2

ERRORES ANGULARES ACIMUTALES
cc
v 5
12
60
12
S
===ε cc
d 2,6636620
76,1019
01,0
==ε
cc
p 2,2
100
304
1
30
30
=




 ⋅
+=ε
cc
l 7,610
3
2
=⋅=ε
cc2222H
T 6,107,62,22,65 =+++=ε

ERRORES ANGULARES CENITALES
cc
v 20
3
60
3
S
===ε
cc
p 11
100
304
1
30
150
=




 ⋅
+=ε
cc
l 7,610
3
2
=⋅==ε
cc222C
T 8,237,61120 =++=ε
ERRORES EN DISTANCIA
mmppmmm 5,15)1,15(10510 =⋅+=+=ε

COMPONENTES DE LA ESTACIÓN TOPOGRÁFICA

OFERTA DE ESTACIONES TOPOGRÁFICAS

ELEMENTOS ACCESORIOS

VENTAJAS DE LAS ESTACIONES TOPOGRÁFICAS

3.- LA MEDIDA DE ALTURAS
3.1.- INTRODUCCIÓN
DEFINICIÓN DE COTA O ALTURA
COTA O ALTURA
Distancia a lo largo de la vertical astronómica,
entre el geoide y el punto cuestión.

3.1.- INTRODUCCIÓN
DETERMINACIÓN DEL GEOIDE
MEREÓGRAFO-
Instrumento que permite la
toma continua del nivel
instantáneo del mar a lo
largo del tiempo, lo que
permite establecer el nivel
medio del mar, que a su
vez se asume como el
Geoide.

3.1.- INTRODUCCIÓNDETERMINACIÓN DE LA COTA
NIVELACIÓN BAROMÉTRICA.-
Aquella que se apoya en relaciones físicas entre la presión y la
altitud. (Barómetros)
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA.-
Aquella que se apoya en relaciones trigonométricas sencillas
para establecer el cálculo de cotas. (Taquímetros y ETT)
NIVELACIÓN GEOMÉTRICA.-
Aquella que se apoya en el paralelismo entre líneas
horizontales. (Nivel)
NIVELACIÓN GPS.-
Aquella que se apoya en la observación a satélites artificiales
para obtener la Cota. (Gps)

3.2.- CORRECCIÓN POR ESFERICIDAD Y REFRACCIÓN
NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
BAB
A
B
A
AB mi
tgV
D
ZZ −++=
- ESFERICIDAD
- REFRACCIÓN
BA
B
AAB
B
B
ABAA
mitZZ
mtZiZ
−++=
++=+

CORRECCIÓN POR ESFERICIDAD
2121
212
1
2112
2
AAAA'AAAA'Ce
AAAA'AA
AA'
cos
AA'
AA
AAAAAA
AA'AACe
CedesfericidaporCorrección
=−+=
+=
≈=
+=
−=
=
ω

CORRECCIÓN POR ESFERICIDAD
2222
222
)()(2)(
)'()()(
DhRCehRCehR
tgAADhRCehR
EEE
EE
++=++++
−++=++ ω
ωtg'AADEA
CehROA
hROE
1
E1
E
−=
++=
+=
PITAGORAS
( ) R
D
5,0
hR2
D
Ce
2
E
2
≅
+
=
0
0

CORRECCIÓN POR REFRACCIÓN
• Trayectoria real de la
visual. (Si se deforma)
• Trayectoria teórica de la
visual. (No se deforma)
• Corrección a realizar.
(Negativa)

Cr'R'A'O
DE'A
'RE'O
+=
=
=
PITAGORAS
'2
'2)'()'(
)'()'(
2
2222
222
R
D
Cr
CrCrRRDR
CrRDR
=
++=+
+=+
0

FRefraccióndeconstanteK
2
2'2
2K
R
R'
asemejase,Refracciónde
nciacircunfereladeRadioR'
222
==
===
=
=
R
D
K
K
R
D
R
D
Cr







0,048---Interior
0,068---Costa
Marruecos
0,066---Interior
0,062---Costa
Francia
0,080---España
:F""DEVALORES
R
D
08,0Cr
2
−=

CORRECCIÓN CONJUNTA, ESFERICIDAD Y REFRACCIÓN
R
D
08,0
R
D
5,0CrCeC
22
−=−=
R
D
42,0C
2
=
VALORES SIGNIFICATIVOS
400m 1cm
1000m 7cm
2.000m 26cm
4.000m 106cm
8.000m 422cm
15.000m 1.483cm

EXPRESIÓN DEFINITIVA
EN NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
R
D
42,0mitZZ
2
PE
P
EEP +−++=
tierralademedioRadioRprismaomiradeAlturam
intrumentodeAlturaitangenteladeValort
estaciónladeCotaZobservadopuntodelCotaZ
P
E
P
E
EP
==
==
==

3.3.- ERRORES EN LA NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
CAUSAS DE ERROR EN NIVEL. TRIGONOMÉTRICA
B
A
B
AB
A
B
AB
APE
P
EEP CotgVD
tagV
D
t
R
D
mitZZ ⋅==⇔+−++=
2
42,0
)cos1(m)(tgme
cm1e
]CotgV)V(Cotg[De
CotgVDe
m
i
C
T
II
t
I
t
ββαβ
ε
∆
−=+⋅=
=
−±=
⋅=








=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
cmeD
cmeD
cmeD
cmeD
cmeD
m
m
m
m
m
520001000
41000500
3500200
2200100
11000

3.3.- ERRORES EN LA NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
ERROR TOTAL EN NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA
( ) ( ) 2
m
2
i
2II
t
2I
t eeeee +++=
2
ne
eTOTAL
⋅
=
ERROR EN UN TRAMO
ERROR EN “n” TRAMOS

Dadas las siguientes observaciones de campo y sabiendo que estas
han sido tomadas desde una estación de coordenadas:
A.- ( 9.176,36 / 10.614,91 / 638,77 )
R.- ( 10.315,29 / 9.179,66 )
Determinar la variación altimétrica que se produce al determinar la
cota de los tres puntos utilizando y sin utilizar la corrección por
esfericidad y refracción así como el error altimétrico sabiendo que
la estación total se define como [S=40cc ; A=32 ; a=3cc]

93,1138
25,1435
Arctg100
Y
X
ArctgREF
A +==
∆
∆
θ
gREF
AA 2962,157==Σ θ
g
AAA L 9102,34711
=+Σ=θ
g
AAA L 2122,1822
=+Σ=θ
g
AAA L 4582,23133
=+Σ=θ

VARIACIÓN ALTIMÉTRICA
9102,347
449,586D
1
A
1
A
=
=
θ
1
8.748,291
11.015,759
709,445
709,423
2,2cm

VARIACIÓN ALTIMÉTRICA
2122,18
292,1319D
2
A
2
A
=
=
θ
2
9.548,652
11.880,584
603,776
603,662
11,4cm
cm7,44ZV
3
A
=∆
VARIACIÓN DEL PUNTO 3

ERROR ALTIMÉTRICO
mmmmmmmmD
ppmmmeeD pe
43)6,25()10()20(
)510()(
=⋅++=∆
+++=∆
CotgVDeI
t ⋅= ∆
mmmmCotgeI
t 046,0412,9243 ≅=⋅=
mmeI
t 0=

ERROR ALTIMÉTRICO
]CotgV)V(Cotg[De C
T
II
t −±= ε
ccccC
T
cc
l
cc
p
cc
v
S
182,1727,103,13
23
3
2
7,10
100
324
1
32
150
3,13
3
40
3
222
≈=++=









=⋅=
=




 ⋅
+=
===
ε
ε
ε
ε
]412,92Cotg)0018,0412,92(Cotg[898,2604eII
t −±=
meII
t 075,0=

ERROR ALTIMÉTRICO
cmei 1=
mem 08,0=









=⇒








=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
⇒ cme
cmeD
cmeD
cmeD
cmeD
cmeD
e m
m
m
m
m
m
m 8
520001000
41000500
3500200
2200100
11000
mei 01,0=

ERROR ALTIMÉTRICO
( ) ( ) 2
m
2
i
2II
t
2I
t eeeee +++=
2222
815,70 +++=Te
cm11eT =

3.4.- EL NIVEL GEOMÉTRICO
FUNDAMENTO DE LA NIVELACIÓN GEOMÉTRICA
EL NIVEL: Instrumento topográfico que correctamente
estacionado define perfectamente un plano horizontal.
B
AAB
BAAB
BBAA
ZZZ
mmZZ
mZmZ
∆+=
−+=
+=+

TIPOS DE NIVELES
A. NIVEL CONVENCIONAL
• Se estaciona como cualquier instrumento topográfico, con
una plataforma nivelante, sus correspondientes tornillos de
nivelación y niveles esféricos y tóricos.
• Utiliza estadías verticales convencionales divididas en 2mm.
• Requiere dos operarios, uno en el nivel y otro en la estadía.
• La captura de datos es manual.
• Ideal para realizar nivelaciones lineales.
• Genera buenas precisiones 1mm/km.

TIPOS DE NIVELES
A. NIVEL CONVENCIONAL

TIPOS DE NIVELES
B. NIVEL AUTOMÁTICO
• Se estaciona de forma automática, dicho estacionamiento
se realiza mediante un sencillo mecanismo fundamentado en
un péndulo simple, aunque hay que pre-nivelarle.
• Utiliza estadías verticales convencionales divididas en 2mm.
• Requiere dos operarios, uno en el nivel y otro en la estadía.
• Ideal para realizar nivelaciones lineales.

TIPOS DE NIVELES
B. NIVEL AUTOMÁTICO

TIPOS DE NIVELES
C. NIVEL LÁSER
• Se estaciona de forma automática, aunque hay que pre-
nivelarle, igual que los anteriores.
• Utiliza estadías verticales convencionales, en las que se
desliza de forma vertical el sensor, divididas en 1mm.
• Sólo requiere un operario, el que lleva la estadía.
• Ideal para realizar nivelaciones zonales.

TIPOS DE NIVELES
C. NIVEL LÁSER

TIPOS DE NIVELES
D. NIVEL ELECTRÓNICO
• Se estaciona de forma automática, aunque hay que pre-
nivelarle, igual que los anteriores.
• Utiliza estadías verticales con códigos de barras, que
permiten la lectura automática, con un lector óptico.
• Requiere dos operarios, uno al nivel y otro a la estadía.
• La captura de datos es automática y en formato digital.
• Ideal para realizar nivelaciones de todo tipo.
• Genera excelentes precisiones 0,5 mm/km.

TIPOS DE NIVELES
D. NIVEL ELECTRÓNICO

3.5.- ERRORES EN LA NIVELACIÓN GEOMÉTRICA
FUENTES DE ERROR EN NIVELACIÓN GEOMÉTRICA
ERRORES PROPIOS DEL INSTRUMENTO
206265/636620
L
e
C
T
I
⋅
=
ε






+=
=
100
A4
1
A
k
3
S
p
v
ε
ε
2
p
2
v
C
T εεε +=
''50ó150k cc
=

FUENTES DE ERROR EN NIVELACIÓN GEOMÉTRICA
ERROR POR FALTA DE VERTICALIDAD DE LA MIRA
β
β
ββ
⋅→<
⋅=⇒<
⋅=⇒=
=−=
B
m
m
mBCCB
tgCBeCCCC
tgCBCC
CB
CC
tg
CCBCBCe
'''
''''''
'''
'
''
''''''
2066265/636620
ββ tgm
e B
II
⋅⋅
=

ERROR EN LA NIVELACIÓN GEOMÉTRICA
ERROR EN UN TRAMO
ERROR EN “n” TRAMOS
ERROR KILOMÉTRICO
22
22
206265/636620206265/636620





 ⋅⋅
+




 ⋅
=+=
ββε tgmL
eee
C
T
III
neee IIIT ⋅+= 22
L
eee IIIk
100022
⋅+=

3.6.- FORMAS DE TRABAJO CON UN NIVEL
PROCEDICIMIENTO DE TRABAJO
B
A
ZINCOGNITA
ZDATO
;
;
B
AAB ZZZZZZZ 4
4
3
3
2
2
1
1
∆+∆+∆+∆+∆+=

3.6.- FORMAS DE TRABAJO CON UN NIVEL
PROCEDICIMIENTO DE TRABAJO

Resolver la siguiente libreta de nivelación:

RESOLUCIÓN DE LA LIBRETA DE NIVELACIÓN

Resolver la siguiente libreta de nivelación:

RESOLUCIÓN DE LA LIBRETA DE NIVELACIÓN

Contrastar el error cometido al realizar una nivelación
entre dos puntos que se encuentran a 1.200 m. Sabiendo
que los instrumentos utilizados fueron los siguientes:
TAQUIMETRO.-
4 Tramos de 300 m.
Error relativo 0,30 %
Pendiente de la visual 5
g
[S=60
cc
; A=30 ; a=20
cc
]

ESTACION TOTAL.-
1 Tramo de 1.200 m.
Pendiente de la visual 3g
[S=40
cc
; A=30 ; a=10
cc
]
NIVEL.-
24 Tramos de 50 m.
Inclinación de la mira 1g
Altura de la mira 2 m.
[S=20
cc
; A=30]

ERROR EN LA NIVELACIÓN CON TAQUÍMETRO
90,0
100
3,0300
100
D
D =
⋅
=
⋅
=
ε
∆
.07,0959,0 mCotgCotgVDeI
t =⋅=⋅∆=
.01,0]95)0027,095([300])([ mCotgCotgeCotgVVCotgDe II
t
C
T
II
t =−±⋅=−±⋅= ε
cc
v 20
3
60
==ε
cc
p 11
100
304
1
30
150
=




 ⋅
+=ε
cc
l 3,1320
3
2
=⋅==ε
ccccC
T 275,26 ≈=ε

ERROR EN LA NIVELACIÓN CON TAQUÍMETRO
ERROR EN UN TRAMO .7,73117 2222
cme =+++=
ERROR TOTAL ALTIMÉTRICO .1647,7 cmneeT ≈⋅=⋅=
.01,0 mei =









=⇒








=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
⇒ me
cmeD
cmeD
cmeD
cmeD
cmeD
e m
m
m
m
m
m
m 03,0
520001000
41000500
3500200
2200100
11000

ERROR EN LA NIVELACIÓN CON ESTACIÓN TOTAL
.001,097035,0 mCotgCotgVDeI
t =⋅=⋅∆=
.036,0]97)0019,097([1200])([ mCotgCotgeCotgVVCotgDe II
t
C
T
II
t =−±⋅=−±⋅= ε
cc
v 33,13
3
40
==ε
cc
p 11
100
304
1
30
150
=




 ⋅
+=ε
cc
l 66,610
3
2
=⋅==ε
ccccC
T 195,18 ≈=ε
mmppmmmeeD pe 3551020)510()( =++=+++=∆

ERROR EN LA NIVELACIÓN CON ESTACIÓN TOTAL
ERROR EN UN TRAMO .7616,31,0 2222
cme =+++=
ERROR TOTAL ALTIMÉTRICO .717 cmneeT ≈⋅=⋅=
.01,0 mei =









=⇒








=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
=⇒<<
⇒ me
cmeD
cmeD
cmeD
cmeD
cmeD
e m
m
m
m
m
m
m 06,0
520001000
41000500
3500200
2200100
11000

ERROR EN LA NIVELACIÓN GEOMÉTRICA
n
tgmL
e
C
T
TOTAL ⋅




 ⋅⋅
+




 ⋅
=
22
636620636620
ββε
cc
p
cc
v
S
11
100
304
1
30
150
66,6
3
20
3
=




 ⋅
+=
===
ε
ε
ccC
T 131166,6 22
=+=ε
.005,0
50
1200
636620
1100002
636620
1350
22
m
tg
eTOTAL =⋅




 ⋅⋅
+




 ⋅
=

Obtener las coordenadas de todos los puntos tomados en la
siguiente libreta de campo, sabiendo:
A ( 10.000,00 / 10.000,00 / 500,00 )
REF ( 12.642,36 / 9.284,75 / 496,42 )

g
A
REF
A Arctg
Y
X
Arctg 8291,116
36,2462
25,715
100100 =+=
∆
∆
+=Σ=θ
3421,165513,488291,116 =+=+Σ= B
AA
B
A Lθ
8291,116513,2483421,365 =−=−=Σ A
B
A
BB Lθ
1991,374362,2578291,116 =+=+Σ= C
BB
C
B Lθ
8291,116362,571991,174 =−=−=Σ B
C
B
CC Lθ
0431,210214,938291,116 =+=+Σ= D
CC
D
C Lθ
7791,268264,1410431,10 =−=−=Σ C
D
C
DD Lθ

COORDENADAS DEL PUNTO 1 RADIADO DESDE A
2511,255
24,849
1
1
=
=
A
AD
θ
1
9.352,06
9.451,01
494,39
1751,381
15,647
2
2
=
=
A
AD
θ
2
9.811,41
10.619,06
517,89
COORDENADAS DEL PUNTO 2 RADIADO DESDE A

COORDENADAS DE B
COORDENADAS DEL PUNTO 1 RADIADO DESDE B
3421,165
46,1438
=
=
B
A
B
AD
θ
B
10.744,99
8.769,49
477,24
9711,58
33,748
1
1
=
=
B
BD
θ
1
11.343,22
9.219,08
486,74

COORDENADAS DEL PUNTO 2 RADIADO DESDE B
COORDENADAS DE C
5531,218
62,546
2
2
=
=
B
BD
θ
2
10.587,93
8.245,92
466,82
1991,374
33,1679
=
=
C
B
C
BD
θ
C
10.082,87
10.312,79
471,26

COORDENADAS DE D
0351,83
96,647
1
1
=
=
D
DD
θ
1
10.499,87
9.175,35
455,17
0431,210
52,1324
=
=
D
C
D
CD
θ
D
9.874,78
9.004,72
448,46
COORDENADAS DEL PUNTO 1 RADIADO DESDE D

Dados los siguientes datos de campo observados con una Estación
Topográfica Total de especificaciones técnicas [S=60
cc
; A=30 ;
a=20
cc
] y sabiendo que las coordenadas de las Estaciones A y REF
son respectivamente:
A (10.000/10.000) REF(11.312,125/8.765,986/532,652)
Obtener:
Coordenadas de la Estación B
Error Planimétrico yAltimétrico en B
NOTA: Con el objetivo de homogeneizar los resultados cosnsiderar que se han realizado lecturas
en circulo directo e inverso tanto a la referencia como a ala estación B y que (ee+ep) = 0,01m

CÁLCULO DE LA COTA DE A
gREF
A Arctg
Y
X
Arctg 0475,148
014,234.1
125,312.1
200200 =−=
∆
∆
−=θ
mYXDREF
A 239,801.1014,234.1125,312.1 2222
=+=∆+∆=
R
D
mitZZ RA
R
AAREF
2
42,0+−++=
000.370.6
239,1801
42,03,154,11796,102239,801.1652,532
2
⋅+−+⋅+= CotgZA
.891,593 mZA =

CÁLCULO DE LAS COORDENADAS DE B
Coordenadas de B
8.923,621
8.705,503
647,199
.542,683.1001,98372,1684
1596,2441121,960475,148
'
mSenSenVDgD
L
B
A
B
A
B
A
gB
AA
B
A
=⋅=⋅=
=+=+Σ=θ

ERROR PLANIMÉTRICO EN B
Error en la distancia
.2
2
)7,15,0(11
2
)/5,01()(
cm
Kmcmcmee
e pe
abs ≈
⋅++
=
+++
=
Error en el ángulo
cc
v 5
12
60
==ε
cc
d 8,3636620
54,1683
01,0
==ε
cc
p 6,1
2
1
100
304
1
30
30
=




 ⋅
+=ε
cc
l 4,9
2
1
20
3
2
=⋅⋅=ε
ccC
T 4,11=ε
meplan 04,0
636620
24,1154,1683
. =
⋅⋅
=

ERROR ALTIMÉTRICO EN B
leDespreciabCotgCotgVDeI
t =⋅=⋅∆= 1796,10202,0
ccC
T
cc
l
cc
p
cc
v
24
4,9
2
1
10
3
2
8,7
2
1
100
304
1
30
150
20
3
60
=


















=⋅=
=




 ⋅
+=
==
ε
ε
ε
ε
.068,0]1796,102)0024,01796,102([24,801.1])([ mCotgCotgCotgVVCotgDe C
T
II
t =−±=−±⋅= ε
cme
cme
m
i
5
1
=
=
.5,8518,6 222
cme =++= .5,8
2
25,8
2
cm
ne
eTOTAL ===

Se pretende contrastar dos metodologías y para ello, entre dos vértices
topográficos, se realizan mediciones en las que no se considera esfericidad
y refracción.
La distancia se evalúa con distanciometro de precisión con un error absoluto
de 6mm+4mm/km y centrado forzoso entre ambos puntos.
El desnivel se determina con nivelación geométrica con un nivel definido por
sus especificaciones técnicas [S=60cc;A=30], suponiendo que se hacen
lecturas a 2m de altura y con una falta de verticalidad de la mira de 2
grados.
Sabiendo que las mediciones se hacen únicamente en circulo directo obtener
la función que relaciona la longitud de la nivelada y la distancia total a
nivelar, para que el error relativo en las dos metodologías sea el mismo,
dibujar la función, caracterizando los valores más significativos, en el mismo
supuesto, obtener la longitud total que se puede llegar a nivelar con
niveladas de 50m para que se cumpla que el error absoluto de la nivelación
de 15mm.

FUNCIÓN LONGITUD-DISTANCIA TOTAL
ccC
T
cc
p
cc
v
23
11
100
304
1
30
150
20
3
60
=












=




 ⋅
+=
==
ε
ε
ε
L
DtgL
eabs ⋅




 ⋅⋅
+




 ⋅
=
22
636620
2200002
636620
23
Deabs 004,0006,0 +=
L
DtgL
D ⋅




 ⋅⋅
+




 ⋅
=+
22
636620
2200002
636620
23
004,0006,0
Error en la distancia
Error en la nivelación

DISTANCIA TOTAL PARA NIVELADAS DE 50 m.
50636620
2200002
636620
2350
004,0006,0
22
Dtg
D ⋅




 ⋅⋅
+




 ⋅
=+
L=50m
D=1570,77m

Entre dos vértices topográficos se realiza una prueba consistente en
evaluar el desnivel por dos procedimientos diferentes.
- Primer procedimiento: se evalúa la distancia con estadía horizontal
invar y se realiza una observación angular con teodolito, obteniendo el
siguiente resultado:
i D H V m
1,6 --- --- 72,4864 1,5
El ángulo cenital es evaluado en círculo directo y en círculo inverso.
Para la observación angular se utiliza un teodolito con las siguientes
especificaciones:
[S=40
cc
; A=35 ; a=1
cc
]
Para el cálculo de la distancia se utiliza una estadía horizontal invar
de 2m de longitud y tramos uniformes de 40m. El error angular total
acimutal del teodolito que evalúa el ángulo se caracteriza en 5
cc
.

- Segundo procedimiento: se ejecuta una nivelación geométrica. Para
ello se utiliza un nivel con las siguientes especificaciones técnicas:
Sensibilidad......60
cc
Aumentos.........30
Para todos los efectos se desprecia el error altimétrico por la falta
de verticalidad de la mira. Se pide CALCULAR:
* Error Altimétrico para el primer procedimiento en un kilómetro.
* Evaluar la relación existente entre la longitud de una nivelada, en la
nivelación geométrica y la distancia total entre los vértices
topográficos, para que el error altimétrico cometido en ambos
procedimientos sea el mismo.

ERROR ALTIMÉTRICO EN EL PRIMER PROCEDIMIENTO
.014,04864,72031,0 mCotgCotgVDeI
t =⋅=⋅∆=
])([ CotgVVCotgDe C
T
II
t −±= ε
ccC
T
cc
l
cc
p
cc
v
16
5,0
2
1
1
3
2
3,7
2
1
100
354
1
35
150
3,13
3
40
=⇒


















=⋅=
=




 ⋅
+=
==
ε
ε
ε
ε
.030,0]1796,102)0024,01796,102([24,1801 mCotgCotgeII
t =−±⋅=
me
me
m
i
05,0
01,0
=
=
cmeTOTAL 6514,1 222
=++=
.031,0
40
1000
620.636
5
2
40
2
22
mn
D
D
H
T
=⋅⋅=⋅⋅=∆
β
ε

FUNCIÓN LONGITUD-DISTANCIA TOTAL
n
tgmL
e
C
T
TOTAL ⋅




 ⋅⋅
+




 ⋅
=
22
636620636620
ββε
ccC
T
cc
p
cc
v
23
11
100
304
1
30
150
20
3
60
=⇒












=




 ⋅
+=
==
ε
ε
ε
0
636620
≈




 ⋅⋅ ββ tgm
DL
L
DL cc
⋅=⇔
⋅
= 34,083.758.2
620.636
23
06,0

FIN

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