Este documento describe la topografía como la ciencia que estudia la representación gráfica de la superficie terrestre y sus formas y detalles. Explica que la topografía es útil en campos como la ingeniería, agricultura, cartografía y más. También describe los métodos y equipos utilizados para realizar mediciones topográficas como estaciones totales, GPS y nivelación. Finalmente, distingue entre topografía y geodesia, señalando que la topografía se enfoca en áreas más pequeñas mientras que la geodesia

1. Instituto Universitario Santiago Mariño
Extension Barinas
Topografía

2. Alumno
Yorgenis Gomez
Generalidades sobre la topografía
La topografía (de topos, "lugar", y grafos, "descripción") es la ciencia que estudia el conjunto
de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de
la superficie de la Tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales. Esta
representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones
de terreno, utilizando la denominación de geodesia para áreas mayores. De manera muy
simple, puede decirse que para un topógrafo la Tierra es plana, mientras que para un
geodesta no lo es.
Para eso se utiliza un sistema de coordenadas tridimensional, siendo la X y la Y
competencia de la planimetría, y la Z de la altimetría.
Los mapas topográficos utilizan
el sistema de
representación de planos
acotados, mostrando la
elevación del terreno utilizando
líneas que conectan los puntos
con la misma cota respecto de
un plano de referencia,
denominadas curvas de nivel,
en cuyo caso se dice que el
mapa es hipsográfico. Dicho
plano de referencia puede ser o
no el nivel del mar, pero en caso
de serlo se hablará de altitudes
en lugar de cotas.
Campo de acción
La topografía es de ayuda en varios campos; por ejemplo:
Agronomía
Arquitectura
Geografía
Ingeniería Geográfica y Ambiental

3. Ing. Catastral y Geodesia
Ingeniería Forestal
Ingeniería agrícola
Ingeniería civil
Minería
Sistemas de información geográfica
Batimetría
Oceanografía
Cartografía
Alcantarillados
Diseño de vías
Túneles
Trabajos topográficos
La topografía es una ciencia geométrica aplicada a la descripción de la realidad física
inmóvil circundante. Es plasmar en un plano topográfico la realidad vista en campo, en el
ámbito rural o natural, de la superficie terrestre; en el ámbito urbano, es la descripción de
los hechos existentes en un lugar determinado: muros, edificios, calles, entre otros.
Se puede dividir el trabajo
topográfico como dos
actividades congruentes:
llevar "el terreno al gabinete"
(mediante la medición de
puntos o relevamiento, su
archivo en el instrumental
electrónico y luego su edición
en la computadora) y llevar "el
gabinete al terreno" (mediante
el replanteo por el camino
inverso, desde un proyecto en
la computadora a la ubicación del mismo mediante puntos sobre el terreno). Los puntos
relevados o replanteados tienen un valor tridimensional; es decir, se determina la ubicación
de cada punto en el plano horizontal (de dos dimensiones, norte y este) y en altura (tercera
dimensión).
La topografía no sólo se limita a realizar los levantamientos de campo en terreno sino que
posee componentes de edición y redacción cartográfica para que al confeccionar un plano
se puede entender el fonema representado a través del empleo de símbolos
convencionales y estándares previamente normados para la representación de los objetos
naturales y antrópicos en los mapas o cartas topográficas.

4. Obras civiles (edificios, puentes, etcétera)
La tarea del topógrafo es previa al inicio de un proyecto: un arquitecto ó ingeniero
proyectista debe contar con un buen levantamiento plani-altimétrico ó tridimensional previo
del terreno y de "hechos existentes" (elementos inmóviles y fijos al suelo) ya sea que la
obra se construya en el ámbito rural o urbano. Realizado el proyecto con base en este
relevamiento, el topógrafo se encarga del "replanteo" del mismo:ubica los límites de la obra,
los ejes desde los cuales se miden los elementos (columnas, tabiques...); establece los
niveles o la altura de referencia. Luego la obra avanza y en cualquier momento, el ingeniero
jefe de obra puede solicitar un "estado de obra" (un relevamiento in situ para verificar si se
está construyendo dentro de la precisión establecida por los pliegos de condiciones) al
topógrafo. La precisión de una obra varía: no es lo mismo una central nuclear (Topex) que
la ubicación del eje de un canal de riego y más.
Mediciones
En agrimensura se utilizan elementos como la cinta de medir, podómetro, escuadra de
agrimensor, o incluso el número de pasos de un punto a otro.
En 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 coordenadas cartesianas. Para ello
necesitamos conocer dos ángulos y una distancia. Existen diversos instrumentos que
pueden medir ángulos, como la estación total. Para la medida de distancias tenemos dos
métodos: distancias estadimétricas o distanciometría electrónica, siendo más precisa la
segunda. Para el primer casoutilizaremos un taquímetro y para el segundo la estación total.
En la actualidad se combina el uso del GPS con la estación total.
Toma de datos
Actualmente el método más utilizado para la toma de datos se basa en el empleo de
una estación total, con la cual se pueden medir ángulos horizontales, ángulos verticales y
distancias. Conociendo las coordenadas del lugar donde se ha colocado la Estación es
posible determinar las coordenadas tridimensionales de todos los puntos que se midan.

5. Procesando posteriormente las coordenadas de los datos tomados es posible dibujar y
representar gráficamente los detalles del terreno considerados. Con las coordenadas de
dos puntos se hace posible además calcular las distancias o el desnivel entre los mismos
puntos aunque no se hubiese estacionado en ninguno.
Se considera en topografía como el proceso inverso al replanteo, pues mediante la toma
de datos se dibuja en planos los detalles del terreno actual. Este método está siendo
sustituido por el uso de GPS, aunque siempre estará presente pues no siempre se tiene
cobertura en el receptor GPS por diversos factores (ejemplo: dentro de un túnel). El uso del
GPS reduce considerablemente el trabajo, pudiéndose conseguir precisiones buenas de 2
a 3 cm si se trabaja de forma cinemática y de incluso 2 mm de forma estática. los datos de
altimetría o levantados por la estación no son ni deben tomarsecomodefinitivos. Sino hasta
comprobarlos por una nivelación diferencial.
Teoría de los errores
En la vida cotidiana la mayoría de las personas están acostumbradas a contar, pero no así
a realizar mediciones. La topografía se encarga de medir cantidades cuyo valor exacto o
verdadero no se puede determinar, como el caso de distancias, elevaciones y volúmenes.
No existe persona que tenga los sentidos tan desarrollados para medir cantidades de forma
exacta y tampoco instrumentos con los cuales lograrlo, en consecuencia, todas las
mediciones son imperfectas. De esta forma, las diferencias entre las cantidades medidas y
sus magnitudes verdaderas se conocen como errores o equivocaciones.
Fuentes de error
• Las personas: Los sentidos no son perfectos
• Instrumentos :Los instrumentos no son perfectos
• Naturales :Ocasionados por cambios de temperatura, viento y humedad
Clasificación de los errores
• Errores groseros: Producto de la falta de concentración del operador del equipo.
• Errores sistemáticos: Producto de la presencia de errores físicos o matemáticos,
siempre se conoce su influencia, por lo general son pequeños.
• Errores aleatorios o accidentales: Obedecen a la falta de perfección de los
elementos que conforman los instrumentos.
Tipos de errores accidentales
• Error verdadero (Ei): Representa la diferencia entre el valor verdadero y el
error medido.
Ei = x – li
X = Valor verdadero
li = Medición

6. Métodos simples para el levantamiento topográfico
Un levantamiento topográfico permite trazar mapas o planos de un área, en los cuales
aparecen:
Las principales características físicas del terreno, tales como ríos, lagos, reservorios,
caminos, bosques o formaciones rocosas; o también los diferentes elementos que
componen la granja, estanques, represas, diques, fosas de drenaje o canales de
alimentación de agua;
Las diferencias de altura de los distintos relieves, tales como valles, llanuras, colinas o
pendientes; o la diferencia de altura entre los elementos de la granja. Estas diferencias
constituyen el perfil vertical.
¿Qué operaciones comprende un levantamiento topográfico?
El objetivo del primer tipo de levantamiento topográfico es determinar la posición relativa de
uno o más puntos sobre un plano horizontal. A tal efecto, se miden las distancias
horizontales y los ángulos horizontales o direcciones. Se usa el método llamado
de planimetría.
El objetivo del segundo tipo de levantamiento topográfico es determinar la altura (vertical)
de uno o más puntos en relación a un plano horizontal definido. A tal efecto, se miden
las distancias horizontales y las diferencias de altura; y también se trazan curvas de nivel.
Se usa un método llamado de nivelación directa.
Diferencia entre geodesia y topografía
La geodesia es la parte de la geología que determina de forma matemática o medida la
figura y magnitud de la Tierra o de gran parte de ella, y se ocupa de ejecutar los mapas
correspondientes, es decir, se ocupa de medir la tierra o grandes superficies de la misma.
No obstante debemos distinguir entre geodesia teórica, física y cartográfica:
 Geodesia teórica, que es la observación y descripcióndel campogravitacional, tanto
el de la tierra como el de otros astros que le afectan, la luna, el sol, otros astros…
 Geodesia física, que se ocupa de las mediciones de la superficie terrestre con fines
planimétricos.

7.  Geodesia cartográfica, donde se formulan los métodos y las técnicas para la
construcción y el cálculo de las coordenadas de puntos de referencia para el
levantamiento de un país o una región.
La geodesia tiene el mismo origen que la geometría, el mismo objetivo de levantar y medir
parcelas, y utiliza métodos que ya utilizaban los antiguos agrimensores romanos.
En la actualidad, tras la utilización del GPS para medir terrenos todo ha quedado
simplificado y bastante resuelto. Llega a una gran precisión, que a medida que se vaya
implementando evitará los antiguos problemas de las lindes entre parcelas.
Áreas de la topografía
Podemos decir que la geodesia es una parte de la topografía. La principal diferencia entre
ambas es que la geodesia toma en cuenta la curvatura de la Tierra en el levantamiento de
planos.
La topografía representa en un plano la superficie terrestre, y la geodesia es la
representación de un geoide imaginario que envolvería a la Tierra.
Por otro lado, podemos destacar cuatro ciencias o áreas de estudio muy relacionadas con
la topografía:
 Cartografía, para levantamientos topográficos para la producción cartográfica.
 Fotogrametría, como base para el control toma fotografías, por ejemplo se utiliza
en levantamientos topográficos con drones.
 Geodesia, todo lo que hemos mencionado, para realizaciones de inventarios
catastrales, localizaciones petrolíferas,…
 Astronomía geodésica, donde mediríamos la relación de la Tierra con otros cuerpos
celestes.
Diferencia entre mediciones lineales y angulares
Los aparatos de medición lineal están dispuestos y fabricados de forma que se encargan
de tomar las medidas lineales, es decir de medir longitudes. Son los más empleados y
fáciles de manejar, todos ellos están fabricados en acero inoxidables y van graduados en
milímetros, y según la precisión podemos leer décimas, centésimas y milímetros.
Sistemas de medición angular
Se entiende por sistemas de medición angular a la clase de mediciones sobre un arco de
circunferencia en un plano. Son un capítulo básico en el estudio de la trigonometría, para
comprender estos sistemas se debe saber el concepto de ángulo trigonométrico. En este
sistema de medición angular utilizamos el ángulo como posición de vértice en ángulo C.
Por ejemplo: el ángulo C es un vértice 0 que se suma a la circunferencia de C+A que llega
a un total de C+A= 360º

8. Tipos de levantamientos topográficos
 Levantamientos Catastrales
Este tipo de levantamiento se utiliza para conseguir una medición de los límites del terreno
para su utilización catastral.
 Urbanos – Levantamiento de planos
Los levantamientos topográficos urbanos o levantamiento de planos, se realizan en
propiedades pertenecientes a municipios, siendo requerida una mayor precisión en la
medición. Suelen requerirse por un arquitecto, inmobiliaria, etc., para conocer las medidas
exactas de una vivienda o edificación.
 Levantamientos topográficos para proyectos de ingeniería
Otro uso de este método es su utilización para el establecimiento de las bases de partida
de proyectos de ingeniería, sobre todo relacionados con la construcciónde infraestructuras,
siendo de uso requerido por ingenieros, arquitectos y constructores.
Manejo del teodolito
El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza para obtener
ángulos verticales y horizontales, en la mayoría de los casos, ámbito en el cual tiene una
precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.
Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo para las
triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias.
Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico, y otro instrumento más
sofisticado es otro tipo de teodolito más conocido como estación total.
Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y con dos
círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los ángulos con
ayuda de lentes.
El teodolito también es una herramienta muy sencilla de transportar. Por eso es una
herramienta que tiene muchas garantías y ventajas en su utilización. Es su precisión en el
campo lo que lo hace importante y necesario para la construcción.
Ejes
El teodolito tiene tres ejes principales y dos ejes secundarios.
Ejes principales
 Eje Vertical de Rotación Instrumental S - S (EVRI)
 Eje Horizontal de Rotación del Anteojo K - K (EHRA)
 Eje Óptico Z - Z (EO)
El Eje Vertical de Rotación Instrumental es el eje que sigue la trayectoria del Cenit-Nadir,
también conocido como la línea de la plomada, y que marca la vertical del lugar.
El eje óptico es el eje donde se enfoca a los puntos. El eje principal es el eje donde se
miden ángulos horizontales. El eje que sigue la trayectoria de la línea visual debe ser
perpendicular al eje secundario y este debe ser perpendicular al eje vertical. Los discos son
fijos y la alidada es la parte móvil. El eclímetro también es el disco vertical.

9. El Eje Horizontal de Rotación del Anteojo o eje de muñones es el eje secundario del
teodolito, en el cual se mueve el visor. En el eje de muñones hay que medir cuando se
utilizan métodos directos, comouna cinta de medir, y así se obtiene la distancia geométrica.
Si se mide la altura del jalón, se obtendrá la distancia geométrica elevada y si se mide
directamente al suelo, se obtendrá la distancia geométrica semielevada; las dos se miden
a partir del eje de muñones del teodolito.
Partes
Niveles: - El nivel es un pequeño tubo cerrado que contiene una mezcla de alcohol y éter y
una burbuja de aire; la tangente a la burbuja de aire será un plano horizontal. Se puede
trabajar con los niveles descorregidos.
Precisión: Depende del tipo de teodolito que se utilice. Existen desde los antiguos, que
varían entre el minuto y el medio minuto; los modernos, que tienen una precisión de entre
10", 6", 1" y hasta 0.1".
Nivel esférico: Es una caja cilíndrica tapada por un casquete esférico. Cuanto menor sea
el radio de curvatura menos sensible serán; sirven para obtener de forma rápida el plano
horizontal. Estos niveles tienen en el centro un círculo; hay que colocar la burbuja dentro
del círculo para hallar un plano horizontal bastante aproximado. Tienen menor precisión que
los niveles teóricos; su precisión está en 1´ como máximo, aunque lo normal es 10´ o 12´.
Nivel teórico: Si está descorregido impide medir. Hay que calarlo con los tornillos que lleva
el aparato. Para corregir el nivel hay que bajarlo un ángulo determinado y después estando
en el plano horizontal con los tornillos se nivela el ángulo que se ha determinado. Se puede
trabajar estando descorregido, pero hay que cambiarla constante que da el fabricante. Para
trabajar estando descorregido se necesita un plano paralelo. Para medir hacia el norte
geográfico (se miden acimutes; si no se tienen orientaciones) se utiliza el movimiento
general y el movimiento particular. Sirven para orientar el aparato y si se conoce el acimutal
se sabrán las direcciones medidas respecto al norte.
Plomada: Se utiliza para que el teodolito esté en la misma vertical que el punto del suelo.
Plomada de gravedad: Bastante incómoda en su manejo, se hace poco precisa sobre todo
los días de viento. Era el método utilizado antes de aparecer la plomada óptica.
Plomada óptica: es la que llevan hoy en día los teodolitos; por el ocular se ve el suelo y así
se pone el aparato en la misma vertical que el punto buscado.
Limbos: Discos graduados que permiten determinar ángulos. Están divididos de 0 a
360 grados sexagesimales, o de 0 a 400 grados centesimales. En los limbos verticales se
pueden ver diversas graduaciones (limbos cenitales). Los limbos son discos graduados,
tanto verticales como horizontales. Los teodolitos miden en graduación normal
(sentido dextrógiro) o graduación anormal (sentido levógiro o contrario a las agujas del
reloj). Se miden ángulos cenitales (distancia cenital), ángulos de pendiente (altura de
horizonte) y ángulos nadirales.
Nonius: Mecanismo que permite aumentar o disminuir la precisión de un limbo. Se dividen
las n - 1 divisiones del limbo entre las n divisiones del nonio. La sensibilidad del nonio es la
diferencia entre la magnitud del limbo y la magnitud del nonio.

10. Micrómetro: Es el mecanismo óptico que permite hacer la función de los nonios pero de
forma que permite ver una serie de graduaciones y un rayo óptico mediante mecanismos;
esto aumenta la precisión.
Manejo de brújulas topográficas
Se trata de una brújula formada por un soporte de plástico transparente de forma
rectangular, sobre el que está fijado un limbo redondo que contiene la aguja magnética
suspendida sobre un perno en un medio fluido. Este limbo está graduado desde los 0º a los
360º y gira permitiendo que la aguja se oriente libremente hacia el norte.
La placa base lleva varias escalas y una graduación en milímetros para favorecer las
operaciones de orientación sobre un mapa. En este mismosoporte hay una lupa que facilita
la lectura de los signos convencionales más pequeños del mapa.
Gracias a la base transparente y al limbo graduado, este tipo de brújulas sirve de
transportador, instrumento para medir ángulos, imprescindible para trazar rumbos sobre el
mapa o para realizar triangulaciones de orientación.
Este tipo de brújula nos permitirá realizar todo tipo de operaciones y maniobras de
orientación, tales como determinar el acimut sobre un mapa, identificar todo lo que nos
rodea en el mapa, localizar nuestra posición en el mapa mediante triangulación, etc.