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Usos de Instrumentos Topográficos

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Instrumentos Topográficos

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Usos de Instrumentos Topográficos

  1. 1. INGENIERO TOPÓGRAFO Y GEOMÁTICO MATERIA: METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: “USOS DE LOS INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS” PROFESORA: DELIA SUASTEGUI GALLEGOS ALUMNO: SAÚL BERNAL VÁZQUEZ GRUPO: 302 TURNO: VESPERTINO 3er SEMESTRE CHILPANCINGO DE LOS BRAVO, GRO. ENERO 2017
  2. 2. ÍNDICE Introducción…………….………............................................................................1 Delimitación de tema……………………………………....……………………….....2 Objetivos de la investigación…..……………..………....…………………...……..2 Justificación……………………………………..……………………………......……3 Marco Teórico…………………………...…..………………………………….…...…4 Historia de la topografía…………………………………...……….…………...…4 Historia y evolución de los instrumentos topográficos….………..…................7 Definición de topografía…………………………………………………………..11 Técnicas de la topografía………………………………………………………...12 Ciencias cercanas a la topografía…………………………………………….…14 Instrumentos antiguos………………..….…….………………………………....15 Instrumentos simples…………………………………………...………………...16 Miras topográficas………………………………………………………………....21 Niveles…………………………………...………………………………………....23 Instrumentos modernos……...…………………………………………..........…31 Planimetría………………………………….…………………...………….......…46 Altimetría……………………………………….………..……………..………..…53 Tipos de levantamientos topográficos……………………………..…..........….57 Software utilizados en la topografía………….………......................…….…...60 Construcción de un plano topográfico……………..………………………...….61 Marco metodológico……………………………………………………………...….62 Cronograma de actividades……………………………………………………...…63 Conclusión……………………………………………..……..…………………..…...64 Bibliografía…………………………………………..………………….…………..…65
  3. 3. Introducción Este proyecto se hace con el fin de identificar y reconocer los equipos topográficos que se utilizan para los levantamientos de terrenos; el conocimiento y buen uso de los instrumentos como el teodolito, la estación , el nivel, las balizas, la cinta, entre otros; son indispensables en el desarrollo de las prácticas de topografía. Es esencialmente para aprender el funcionamiento y el correcto uso de los equipos e instrumentos de topografía, para luego aplicarlos en cada levantamiento que se realice y que no se presente ningún inconveniente al manipularlos. Los equipos ayudan a trabajar la topografía de una manera más exacta. Todos ellos son instrumentos ópticos mecánicos para la medida de ángulos y distancias, y se basan en giros y movimientos de círculos graduados combinados con un anteojo para visar el objeto. Estos instrumentos, junto con mediciones en elementos auxiliares como las miras, no permitían alcances largos, y la precisión en la estimación de distancias era baja. A principios de los años 80 surgen los distanciómetros, instrumentos auxiliares que se acoplaban a los taquímetros basados en la emisión y recepción de ondas electromagnéticas que se generaban en el propio instrumento y que medían la distancia con precisiones de cm y alcances de varios km. Al poco tiempo estos aparatos se compactaron en un único instrumento de medida angular más el instrumento para medir distancias, constituyendo las estaciones totales, que siguen vigentes para mediciones en ingeniería. La siguiente revolución, fue el GPS, hay que distinguir entre el GPS del tipo navegador, que es el usado para aplicaciones de gama baja, y el GPS de tipo geodésico o topográfico, con aparatos y configuraciones mucho más precisas y sofisticadas. Por último, la última generación de instrumentos topográficos la constituyen los escáneres basados en laser, que realizan una medición simultánea de las tres coordenadas del objeto, y por tanto pueden ser utilizados desde el aire, para obtener un modelo digital de elevaciones del terreno de gran exactitud; o desde tierra, para levantamientos de elementos arquitectónicos o de gran detalle. Los instrumentos ‘clásicos’ medían básicamente ángulos, distancias y desniveles, y por tanto, coordenadas polares que pueden transformarse en cartesianas. Se trabajaba en un sistema plano y particular de coordenadas, siempre que las dimensiones del levantamiento o del trabajo no implicasen deformaciones por curvatura terrestre. 1
  4. 4. Delimitación del tema Usos que se le dan a los instrumentos topográficos en la facultad de ingeniería de la universidad autónoma de guerrero Objetivos de la investigación Objetivo General Reconocer cada uno de los equipos e instrumentos que se utilizan para Las prácticas de topografía en campo. Objetivo Específicos Conocer y poner en práctica las funciones principales y características de cada instrumento para luego usarlos de forma correcta. Aprender a nivelar e instalar los equipos de manera precisa para que al tomar los datos, estos sean exactos y se cumpla el objetivo del levantamiento. Identificar con anterioridad el terreno para luego ubicar correctamente los equipos como el teodolito. Determinar los principales usos de los equipos topográficos y cuales son más convenientes para utilizar en cada trabajo. Saber reconocer cuando un instrumento se encuentra en buenas condiciones como para ser utilizado en el terreno sin tener problemas con posterioridad. 2
  5. 5. Justificación En este proyecto de investigación, se busca dar a conocer algunos de los instrumentos topográficos y saber cómo han ido evolucionando con el paso de los años, además del uso que se le dan a cada uno de ellos, y que son indispensables en la ingeniería, todo lo mencionado en este proyecto es con el fin de que los lectores o alumnos que estudian ingeniería o que les interese sobre el tema puedan así tener una idea sobre cómo se usan y para qué sirven cada uno de ellos y poderlos utilizar de una manera correcta. Ya que los instrumentos topográfico han tenido una evolución rápida en los últimos 20 años. Hasta los años 80 se usaron las brújulas taquimétricas, los teodolitos y los taquímetros casi exclusivamente. Todos ellos son instrumentos ópticos mecánicos para la medida de ángulos y distancias, y se basan en giros y movimientos de círculos graduados combinados con un anteojo para visar el objeto. Estos instrumentos, junto con mediciones en elementos auxiliares como las miras, no permitían alcances largos, y la precisión en la estimación de distancias era baja. Es esencialmente para aprender el funcionamiento y el correcto uso de los equipos e instrumentos de topografía, para luego aplicarlos en cada levantamiento que se realice y que no se presente ningún inconveniente al manipularlos. Los equipos ayudan a trabajar la topografía de una manera más exacta. 3
  6. 6. Marco teórico Antecedentes  Historia de la topografía: Los orígenes de la topografía empieza desde los tiempos de TALES DE MILETO y ANAXIMANDRO, de quienes se conocen las primeras cartas geográficas y las observaciones astronómicas que añadió ERASTÓGENES. Acto seguido, guardando la proporción del tiempo HIPARCO crea la teoría de los meridianos convergentes, y así como estos pioneros, recordamos entre otros a ESTRABON y PLINIO, considerados los fundadores de la geografía, seguidos entre otros por el Topógrafo griego TOLOMEO quien actualizó los planos de la época de los Antónimos. Mas tarde en Europa, se mejoran los trabajos topográficos a partir de la invención de las cartas planas. Luego en el siglo XIII con la aplicación de la brújula y de los avances de la Astronomía, se descubren nuevas aplicaciones a la Topografía. Los egipcios conocían como ciencia pura lo que después los griegos bautizaron con el nombre de geometría (medida de la tierra) y su aplicación en lo que pudiera considerarse como topografía o quizá, mejor dicho etimológicamente, "topometría". Hace más de 5000 años existía la división de parcelas con fines fiscales, así como para la reinstalación de linderos ante las avenidas del Nilo. Posiblemente, a partir de que el hombre se hizo sedentario y comenzó a cultivar la tierra nació la necesidad de hacer mediciones o, como señala el ingeniero geógrafo francés P. Merlin, la topografía "nace al mismo tiempo que la propiedad privada". La necesidad de medir regiones más o menos extensas gestó conocimientos empíricos, desconectados y rudimentarios que después evolucionaron. Quizá en un principio el hombre usó como patrones de medida las cosas que le eran familiares, particularmente su propio cuerpo; por ejemplo, la alzada de un caballo era medida en palmos, es decir, tantas veces la anchura de la mano. La distancia entre la punta del dedo meñique y la punta del dedo pulgar, con la mano totalmente extendida, era considerada como medio codo y ésta era la distancia entre el codo y la punta de los dedos. El pie fue otra medida y se la consideraba como las tres cuartas partes del codo. 4
  7. 7. Técnicas de topografía han existido a través de gran parte de la historia. En el antiguo Egipto, cuando el Nilo se desbordó y lavarlo límites de la finca, los límites se restablecieron por una camilla cuerda, o topógrafo, a través de la aplicación de la geometría simple. La cuadratura y orientación norte-sur casi perfecta de la Gran Pirámide de Giza, construida c. 2700 aC, afirman comando de los egipcios de la agrimensura. En el siglo 18 en Europa se utiliza la triangulación para construir una jerarquía de redes para permitir el posicionamiento punto dentro de un país. Alto en la jerarquía eran redes de triangulación. Estos se densifican las redes de travesías, en las que se ataban las mediciones de topografía mapas locales, por lo general con una cinta de medir, prisma esquina y los polos rojos y blancos, conocidos. Se da por medio de medidas según los tres elementos del espacio: Dos distancias y una elevación Una distancia, una elevación y una dirección. Para distancias y elevaciones se emplean unidades de longitud (en sistema métrico decimal), y para direcciones se emplean unidades de arco (grados sexagesimales). Desde antes de nuestra era se pueden encontrar rastros de los hombres tratando de orientarse y representar su entorno, en Turquía fue encontrado en la década de los sesenta el primer acercamiento a lo que podría llamarse el primer mapa se trata de un mural que data de alrededor del 6200 a.c con la ubicación de casi 80 edificaciones y un volcán. Lo que nos lleva a pensar que tal vez la cartografía antecedió a la escritura estructurada que conocemos hoy. Los sumerios, fueron la primera cultura urbana conocida, que poseía conocimientos en matemáticas y astronomía, aplicaban la geometría práctica 5
  8. 8. (topografía) en la construcción de obras de arquitectura y canales de riego. Las construcciones hacen suponer el empleo de algún primitivo y rudimentario instrumento de medición. Los babilonios, bajo el mando del rey Nabucodonosor célebre más que por sus conquistas, por la construcción de la Ciudad, en la cual levantó numerosos palacios, templos y puentes, una gran muralla de 25m de espesor que rodeaba toda la ciudad; además de los jardines colgantes la disposición de las manzanas, con calles rectas, que se cortaban perpendicularmente. El sistema numérico era sexagesimal (el círculo graduado tenía 360°). Esta imagen corresponde a un plano de Babilonia cerca del año 2000 a.c. Los asirios, asombraron con sus construcciones sobre terrazas con escaleras, rampas, desniveles y planos inclinados. Los persas, construyeron la ciudad de Persépolis, en la cual se observan varios ejes de simetría rigurosamente perpendiculares entre sí. También es de destacar el templo mandado a construir por Salomón, rey hebreo, 950 a.C., que tenía 450m x 300m proyectado por Arquitectos y replanteado por Geómetras Fenicios traídos expresamente para ello. Los egipcios, realizaron los primeros esfuerzos del acondicionamiento del valle del Nilo, el cultivo de las tierras del valle sólo podía hacerse bajo una doble condición se debía proceder a desecar los terrenos cenagosos de los bordes del lecho del río una vez terminada la crecida, había que irrigar los campos. Para ello crearon un sistema de drenaje, con diques y azudes niveladores y canales de riego. Los romanos, con una mente muy práctica aplicaron lo desarrollado por otros pueblos y crearon una red de caminos que cubría todo su imperio, de los cuales algunos tramos aún sobreviven. Los acueductos también formaban parte de sus necesidades para alimentar los baños romanos de los centros urbanos y para transportar el agua utilizaban estructuras como la de la imagen. 6
  9. 9. Historia y evolución de los instrumentos topográficos La instrumentación topográfica ha variado y avanzado a la par de la electrónica. Podemos recordar las cadenas y cuerdas que los babilonios y egipcios usaban en el año 3000 a. de C., el avance que supuso el Nomon y la dióptria, la introducción de la medida indirectas de distancias sobre el año 1300, el lento y costoso perfeccionamiento de los anteojos y de la medición angular han dado su fruto y resultado. Remontándonos alrededor del año 3000 a. de C. los babilonios y egipcios utilizaban ya cuerdas y cadenas para la medición de distancias. Hasta el 560 a. de C. no se tienen referencias de nueva instrumentación hasta que Anaximando introdujo el "Gnomon". La "dioptra" o plano horizontal para la medición de ángulos y nivelación tenía su principio en un tubo en U con agua, el cual servía para horizontalizar la plataforma. El "corobates" o primer aproximación de un nivel, era una regla horizontal con patas en las cuatro esquinas, en la parte superior de la regla había un surco donde se vertía agua para usarla como nivel. Por otro lado Herón mencionaba la forma de obtener un medidor de distancias por medio de las revoluciones de una rueda. Ptolomeo, hacia el año 150 a. de C. descubrió el cuadrante aplicándolo a observaciones astronómicas. Se puede considerar como antecesor del teodolito a el astrolabio de Hiparco. Viturvio hace referencia a los carros medidores de distancias por medio de contadores de vueltas, aunque las medidas de precisión se seguían a pasos mediante contadores de pasos. Viturbio también fue el constructor de la primera escuadra aplicando el fundamento del triángulo rectángulo de Pitágoras. Los árabes apoyándose en los conocimientos de los griegos y romanos, usaban astrolabios divididos en 5 minutos de arco. 7
  10. 10. Sobre el año 1300, descrito por Levi Ben Gerson,se conoce un mecanismo para la medida indirecta de distancias, (posteriormente barra de Jacob), mediante el movimiento de una barra perpendicular a otra principal graduada, que proporcionaba así los ángulos paralácticos. La brújula desde su nacimiento con los Chinos hasta la referencia en 1187 de Alexander Neckman, con el desarrollo posterior introducido por Leonardo Da Vinci y Schmalcalder llegó a ser la precursora del teodolito. Oronzio Fineo, en su libro "Geometría Práctica", aplica la brújula a un semicírculo graduado con dos aliadas, una fija y otra móvil. El siguiente paso hacia el goniómetro actual fue la mejora introducida por Josua Habernel con el teodolito-brújula que data del 1576. Johan Praetorius perfecciona la plancheta, que durante mucho tiempo fue el instrumento más fino y avanzado con el que podían contar los topógrafos. Parece ser que anterior a Galileo, existen noticias de que un óptico holandés, Hans Lippershey, ideó una especie de anteojo sin llegar a montarlo; Galileo fue quien montó su telescopio, continuando con el telescopio de Kepler y de este a la mejora introducida por Christian Huygens quien colocó un retículo para realizar punterías. William Gascoigne añadió el tornillo de los movimientos lentos dentro de los teodolitos. En 1610 aparece la cadena de agrimensor y en 1720 se construyó el primer teodolito como tal, este venía provisto de cuatro tornillos nivelantes, cuya autoría es de Jonathan Sisson. Tobias Mayer cambió los hilos reales del retículo, hasta la fecha de hilos de araña, por una grabación en la propia lente. Ignacio Porro contribuyó con su telescopio y taquímetro autorreductor a los avances en el campo de la instrumentación. Pedro Núñez aportó un mecanismo de lectura para un cuadrante, dividiendo en círculos concéntricos en (n-1) del anterior, naciendo así el nonio. Jhon Sisson construyó en 1730 el primer goniómetro, mejorado por Jesé Ramsden quien introdujo microscopios con tornillos micrométricos para las lecturas angulares. 8
  11. 11. En 1778, William Green descubrió un sistema óptico con hilas horizontales para la medida indirecta de distancia, posteriormente Richenbach añadió hilos estadimétricos en su aliada en 1810. En 1823, Porro, con ayuda de una lente modificó el ángulo paraláctico, para obtener el que ahora conocemos. En 1839 bautizó a su instrumento "taquímetro", dando paso a la "taquimetría". En la línea de construcción de aparatos autorreductores encontramos en 1866 a Sanguet con su clísimetro o medidor de pendientes. Desde 1765 entró con fuerza en el mercado las "planchetas". Adrien Bordalouë fabricó la primera mira para nivelación, hecho que potenció el estudio y fabricación de autorreductores. En 1858 se midió la base fundamental Geodésica Española, base de Madridejos (entre Bolos y Carbonera). A finales del siglo XIX vieron la luz los primeros telémetros de imagen partida dentro del mismo ocular, dando lugar a los telémetros artilleros o de base fija y a los topográficos o de base móvil; entre ellos se pueden citar los fabricados por Ramsden (1790) y el de Barr & Stroud (1888). En 1880 apareció el precursor de la actual estadía invar, con una barra de madera. En 1906 Carl Zeiss usó una barra de tubo de acero para su estadía, pasando al invar. En 1923. En 1886, Sanguet inventó el principio que en un futuro dio lugar al prisma taquimétrico. Este principio fue fabricado por Wild en el año 1921 con mira vertical. Hemos de esperar hasta 1923 para encontrar este sistema empleado con nuestra conocida mira horizontal, fabricado por Breithaupt. En 1908, Heinrich Wild, colaborador entonces de Carl Zeiss, introdujo un anteojo de enfoque interno, también le debemos el nivel de coincidencia, el micrómetro de coincidencia y la estadía invar como ahora la conocemos. Los limbos de cristal fueron fabricados en serie poco antes del 1936, mejorando así la graduación en el propio limbo. El DKM3 de Kern apareció en 1939. En el 1862 apareció el THEO 010 de Carl Zeiss. Desde 1950 aparecen el T3 de Wild Heerburgg y de Carl Zeiss Jena el Theo 002 con registro fotográfico. A todo esto por estas fechas, se seguían usando para trabajos de agrimensura la alidada de pínulas, la cuerda y la cadena de agrimensor. 9
  12. 12. Se hicieron estudios e intentos para obtener el primer nivel automático, teniendo que esperar hasta 1946, año en el que el ruso Stodolkjewich puso en práctica estos principios. En el año 1950, Carl Zeiss fabrico el Ni2, instrumento que poseía un compensador mecánico en lugar de burbuja tubular, precursor de los actuales sistemas de compensación por gravedad. El primer distanciómetro se fabricó en Rusia en 1936. Este tipo de instrumento se empleó en el distanciómetro AGFA, fabricado en Estocolmo en 1948. En 1957, Wadley obtuvo un distanciómetro de microondas, el Telurometer. Hasta 1968 no aparecerán los distanciómetros electro-óticos de láser. Wild fabricará del DI-10. A partir de estas fechas el avance ha sido poco menos que vertiginoso, pasando rápidamente a los distanciómetros montados en excéntrica a los montados sobre el propio anteojo o bien sobre un puente en la misma carcasa del aparato. Esto se pudo hacer gracias a la reducción de tamaño y peso con un solo movimiento horizontal (en el caso del puente) o con una sola puntería vertical (en el caso del montaje sobre el anteojo). Hace más de una década, aparecieron las semi- estaciones, que eran un distanciómetro montado sobre el mismo teodolito, compartiendo carcasa con él, pero con el teodolito analógico; la electrónica solo podía conocer los resultados de la medida de la distancia, debiendo teclear a mano los ángulos para que el aparato pudiera realizar los cálculos deseados. Con la aparición de los sistemas electrónicos de captación de ángulos, la carrera contra el tiempo ha sido aún más rápida y efectiva, obteniendo teodolitos digitales más precisos que antaño e incluso abaratando los precios del mercado. De la captación electrónica de ángulos, tanto en su versión incremental como absoluta, pasamos casi sin darnos cuenta a la concepción de la actual estación total, mejorando la lectura angular así como la medida de distancias. También la electrónica permite sistemas compensadores de uno, dos o tres ejes par la verticalidad del instrumento. El siguiente paso que mejora la captación de datos son los colectores de datos, apareciendo paulatinamente los colectores externos (libretas con software propio que manejaban el funcionamiento de la estación), colectores de tarjetas de registro, como los colectores internos en la propia estación. Los distanciómetros funcionan por medida de fase o por medidas de tiempo, lo cual permite leer la distancia a sólido, con tal de que este no sea un material que absorba la onda emitida. Podemos hacer referencia a los últimos modelos de las estaciones motorizadas, en sus dos versiones, tanto para replanteo de puntos y robotizadas que mediante un sistema de búsqueda y seguimiento del prisma puede ir tomando datos sin operador. Por último indicar que los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) nos permiten la captura de datos en tiempo real. 10
  13. 13. Topografía  Definición. La palabra topografía proviene de un vocablo griego, que está compuesta por elementos léxicos topos o τόπος, que significa lugar, territorio y grafía, que significa descripción, tratado y escritura. La topografía es la ciencia que estudia los objetivos de la superficie de la tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales o ficticios. Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeños aumento de terreno, usando la denominación de «geodesia» que es una ciencia matemática que estudia y determina la figura y magnitud de todo el globo terrestre que construye los mapas proporcionado o correspondiente para áreas mayores, pero en el caso de la topografía la Tierra es plana geométricamente, mientras que para la geodesia no lo es. Esta disciplina se ha definido tradicionalmente como la ciencia, el arte y la tecnología de conocer y determinar las posiciones relativas de puntos situados por encima de la tierra, sobre dicha superficie y debajo de ella. Sin embargo, en un sentido más general, la topografía se puede considerar como la disciplina que comprende todos los métodos para medir, procesar y difundir la información acerca de la tierra y nuestro medio ambiente, la topografía ha tenido gran importancia desde el principio de la civilización. Sus primeros aplicaciones fueron las de medir y marcar los límites y los derechos de propiedad. A través de los años su importancia ha ido en aumento al haber una mayor demanda de diversos mapas y planos, y la necesidad de establecer líneas y niveles más precisos como una guía para las operaciones de construcción. 11
  14. 14. Topografía técnicas Históricamente, se midieron las distancias usando una variedad de medios, tales como con cadenas que tienen enlaces de una longitud conocida, por ejemplo una cadena de Gunter, o medición de las cintas de acero o invar. Para medir distancias horizontales, estas cadenas o cintas estaban tensos función de la temperatura, para reducir la flacidez y holgura. Además, se hicieron intentos para mantener el nivel de instrumento de medición. En los casos de medir una pendiente, el inspector podría tener que "romper" la medición de usar un incremento menor que la longitud total de la cadena. Históricamente, se midieron los ángulos horizontales utilizando una brújula, que proporcionaría un soporte magnético, de la que se podrían medir las deflexiones. Este tipo de instrumento fue mejorado más adelante, con los discos más cuidadosamente prescritos proporcionando una mejor resolución angular, así como a través de telescopios de montaje con retículas para observación más precisa sobre-el disco. Adicionalmente, se añadieron niveles y círculos calibrados que permiten la medición de ángulos verticales, junto con nonios para la medición de una fracción de un grado-por ejemplo con un giro de tránsito de siglo. El método más simple para la medición de altura es con un altímetro - básicamente un barómetro - el uso de presión de aire como una indicación de la altura. Pero topografía requiere mayor precisión. Una variedad de medios, tales como los niveles precisos, se han desarrollado para hacer esto. Con nivelación precisa, una serie de medidas entre dos puntos se toman usando un instrumento y una varilla de medición. Se añaden Diferenciales en altura entre las mediciones y se restan en una serie para derivar la diferencia neta de elevación entre los dos puntos finales de la serie. Con el advenimiento del Sistema de Posicionamiento Global, elevación también se puede derivar con sofisticados receptores de satélite, pero por lo general con algo menos de exactitud que con la nivelación precisa tradicional. Sin embargo, las precisiones pueden ser similares si la nivelación tradicional tendría que ser ejecutado sobre una larga distancia. La triangulación es otro método de ubicación horizontal hecho casi obsoleto por GPS. Con el método de triangulación, distancias, altitudes y direcciones entre los objetos a gran distancia unos de otros se puede determinar. Desde los primeros días del levantamiento, este fue el método principal para determinar las posiciones exactas de los objetos de los mapas topográficos de las áreas grandes. Un topógrafo primero tiene que saber la distancia horizontal entre dos de los objetos. A continuación, la altura, distancias y la posición angular de otros objetos se pueden derivar, siempre y cuando sean visibles desde uno de los objetos originales. Tránsitos de alta precisión o teodolitos se utilizaron para este trabajo, y los ángulos entre objetos se midieron varias veces para aumentar la precisión. Véase también la triangulación en tres dimensiones. 12
  15. 15. En cuanto es un término utilizado para referirse a mover el nivel para una elevación disparo en un lugar diferente. Cuando agrimensura, puede haber árboles u otros obstáculos bloqueando la vista de la pistola nivel de la varilla de nivel. Con el fin de "convertir" el arma de nivel, primero hay que tomar una foto de la varilla desde la ubicación actual y registrar la altitud. Mantener la varilla de nivel de la misma ubicación y elevación, se puede mover el arma nivel a otro lugar donde la varilla de nivel es aún visible. Registre la nueva elevación visto desde la nueva ubicación de la varilla de nivel y el uso de la diferencia en elevaciones de encontrar la nueva elevación de la pistola de nivel. En cuanto no sólo se utiliza cuando hay obstrucciones en el camino, sino también cuando se cambia drásticamente elevaciones. Usted puede subir o bajar en la elevación, pero el arma debe estar siempre a mayor altura que la base de la varilla. Una barra de nivel por lo general se puede elevar hasta 25 metros de altura, lo que permite a la pistola para ajustar mucho mayor. Sin embargo, si el arma es más baja que la base de la barra, usted no será capaz de tomar una foto, porque la caña no se puede bajar más allá de la elevación del terreno. 13
  16. 16. Ciencias cercanas a la topografía  Geodesia: Se encarga de estudiar grandes extensiones de tierra y la cual considera a la tierra como un elipsoide de revolución, y la TOPOGRAFÍA, que se dedica a extensiones más pequeñas, considerando la superficie terrestre como una superficie plana. Etimológicamente la palabra geodesia procede del griego "geo" = tierra y "daio" = dividir. Es la ciencia que estudia, por medios matemáticos, la forma y dimensiones de la Tierra y para conseguirlo se eligen en la superficie, objeto de estudio, puntos distribuidos por toda ella denominados geodésicos de cuya posición se deduce la forma de un territorio o de todo el globo.  Cartografía: Es el conjunto de estudios y operaciones científicas y técnicas que intervienen en la formación o análisis de mapas incluyendo las actividades y desarrollos del hombre, modelos en relieve o globos, que representan la Tierra, o parte de ella o cualquier parte del Universo. La Cartografía Topográfica recolecta y procesa datos del relieve y la Cartografía Temática recolecta datos cualitativos y cuantitativos resultado de la información de una rama o ciencia.  Fotogrametría: Es la disciplina que utiliza las fotografías para la obtención de mapas de terrenos. Los levantamientos fotogramétricos comprenden la obtención de datos y mediciones precisas a partir de fotografías del terreno tomadas con cámaras especiales u otros instrumentos sensores, ya sea desde aviones (fotogrametría aérea) o desde puntos elevados del terreno (fotogrametría terrestre) y que tiene aplicación en trabajos topográficos. 14
  17. 17. INSTRUMENTOS ANTIGUOS o La Dioptra: o plano horizontal para la medición de ángulos y nivelación fue el segundo instrumento conocido pero el primero más usado para horizontalizar la plataforma de la tierra. o El Corobates: fue la primera aproximación de lo que hoy en día se conoce como un nivel, era una regla horizontal con patas en las cuatro esquinas, en la parte superior de la regla había un surco donde se vertía agua para usarla como nivel. o La Groma: un instrumentó usado por los romanos que consta de una cruz excéntrica, con plomadas en sus extremos, fijada a una barra vertical, que disponía de una especie de alidadas. o La Brújula: un instrumento muy importante no solo en la topografía sino en la vida fue creado por los chinos y revolucionado por Leonardo Da vinci y que hoy en día sigue siendo utilizado para los levantamientos. 15 4
  18. 18. INSTRUMENTOS SIMPLES o Cinta métrica: La cinta es el instrumento principal de medición que se utiliza en los principios básicos del estudio de la Topografía como ciencia, arte o tecnología. Nos permite conocer la distancia entre dos puntos. Las comúnmente utilizadas en Ingeniería son las cintas de acero (Metálicas). En el proceso de medida, las cintas son sometidas a diferentes tensiones y temperaturas, por lo que dependiendo del material con el que han sido construidas, su tamaño original variará. Por esta razón, las cintas vienen calibradas de fábrica para que a una temperatura, tensión y condiciones de apoyo dadas, su longitud sea igual a la longitud nominal. 16
  19. 19. o Plomada: Instrumento con forma de cono, construido generalmente en bronce, con un peso que varía entre 225 y 500 gr, que al dejarse colgar libremente de la cuerda sigue la dirección de la vertical del lugar, por lo que con su auxilio podemos proyectar el punto de terreno sobre la cinta métrica. Uso: Para estacionar en un punto se hace uso de otro instrumento muy conocido, y acaso el más antiguo de todos, que es la plomada de gravedad, la cual pende del centro de los aparatos topográficos entre las patas del trípode, y deberá situarse de modo que la vertical del hilo de la plomada pase por el punto señalado en el suelo, lo que supone que el teodolito esté en la misma vertical que el punto del suelo. El manejo de la plomada de gravedad puede resultar incómodo sobre todo los días de viento Ejemplo: 17
  20. 20. o Baliza: Son tubos de madera o aluminio, con un diámetro de 2.5 cm y una longitud que varía de 2 a 3 m. Las balizas vienen pintados con franjas alternas rojas y blancas de unos 30 cm y en su parte final poseen una punta de acero. En la actualidad, se fabrican en aluminio, chapa de acero, o fibra de vidrio, en tramos de 1,50 m. o 1,00 m. de largo, enchufables mediante los regatones o roscables entre sí para conformar un jalón de mayor altura y permitir una mejor visibilidad en zonas boscosas o con fuertes desniveles. Algunos se encuentran pintados con franjas alternadas generalmente de color rojo y blanco de 25 cm de longitud para que el observador pueda tener mayor visibilidad del objetivo. Los colores obedecen a una mejor visualización en el terreno y el ancho de las franjas se usaba para medir en forma aproximada mediante estadimetría. Uso: Las balizas se utilizan para marcar puntos fijos en el levantamiento de planos topográficos, para trazar alineaciones, para determinar las bases y para marcar puntos particulares sobre el terreno. Normalmente, son un medio auxiliar al teodolito, la brújula, el sextante u otros instrumentos de medición electrónicos como la estación total. Ejemplo: 18
  21. 21. o Brújula de Brunton: Generalmente un instrumento de mano que s e utiliza fundamentalmente en la determinación del norte magnético, direcciones y ángulos horizontales. Su aplicación es frecuente en diversas ramas de la ingeniería. Se emplea en reconocimientos preliminares para el trazado de carreteras, levantamientos topográficos, elaboración de mapas geológicos, etc. Este instrumento posee una aguja imantada que se dispone en la dirección de las líneas de magnetismo natural de la Tierra. Uso: se puede ajustar para el ángulo de declinación de acuerdo a su localización en la Tierra. Se utiliza para obtener mediciones de grados direccionales (acimut) mediante el campo magnético de la Tierra. Sosteniendo la brújula a la altura de la cintura, el usuario mira el espejo integrado y se alinea la línea objetivo, guiando la aguja que está en el espejo. Una vez que estas tres están alineadas y la brújula está a nivel, se pueden hacer la lectura de acimut. Posiblemente el uso más frecuente de la brújula Brunton en campo es el cálculo de pendientes de rasgos geológicos (fallas, contactos, foliación, estratos sedimentarios, etc.). Esta medición se realiza en conjunto con el uso de un nivel topográfico. 19
  22. 22. o Trípode: Es el soporte para diferentes instrumentos de medición como teodolitos, estaciones totales, niveles o tránsitos. Cuenta con tres pies de madera o metálicas que son extensibles y terminan en regatones de hierro con estribos para pisar y clavar en el terreno. Deben ser estables y permitir que el aparato quede a la altura de la vista del operador 1,40 m - 1,50 m. Son útiles también para aproximar la nivelación del aparato. Es el Soporte del aparato, con 3 pies de madera o metálicos, con patas extensibles o telescópicas que terminan en regatones de hierro con estribos para pisar y clavar en el terreno. Deben ser estables y permitir que el aparato quede a la altura de la vista del operador 1.40 - 1.50 m. Son útiles también para aproximar la nivelación del aparato. Se utilizan para trabajar mejor, tienen la misma X e Y pero diferente Z ya que tienen una altura; el tipo más utilizado es el de meseta. Para manejar cómodamente un instrumento ha de situarse de modo que la altura del anteojo sobre el suelo sea, poco más o menos, de 1.40 m, según la estatura del operador y para ello se utilizan los trípodes. En algunos tipos pueden darse a la meseta ligeros desplazamientos laterales para facilitar el que, una vez colocado el aparato, coincida su eje con la vertical que pasa por el punto señalado en el suelo; en otros, por tener la meseta un gran orificio en el centro por el que pasa el elemento de unión, es este último el que se desplaza, permitiendo al instrumento ocupar diversas posiciones sobre la meseta. Cada pata está formada por dos largueros unidos por travesaños, lo que les da una gran estabilidad compatible con un peso reducido. Pueden ser rígidas o extensibles, en estas últimas la mitad inferior de la pata se desliza en el interior de la otra mitad, a modo de corredera, facilitando el transporte al quedar el trípode con escasas dimensiones. Para su uso se extienden las patas, sujetándose fuertemente en esta posición por medio de tornillos de presión. Las patas de madera terminan en fuertes regatones de hierro con un estribo que permite apoyar el pie para clavarla en el terreno, consiguiéndose con ello mayor estabilidad. 20
  23. 23. Miras topográficas o Miras verticales: Son reglas graduadas en metros y decímetros, generalmente fabricadas de madera, metal o fibra de vidrio. Usualmente, para trabajos normales, vienen graduadas con precisión de 1 cm y apreciación de 1 mm. Comúnmente, se fabrican con longitud de 4 m divididas en 4 tramos plegables para facilidad de transporte y almacenamiento, también son conocidos como estadal. Diferentes tipos de miras verticales: Uso: las miras verticales se usan en el proceso de nivelación y el la determinación indirecta de distancias. Las miras deben ser verticalizadas con el auxilio de un nivel esférico generalmente sujeto en la parte superior, o simplemente nivelándola manualmente. Ejemplo: o Miras horizontales: 21
  24. 24. La mira está construida de una aleación de acero y níquel con un coeficiente termal de variación de longitud muy bajo, prácticamente invariable, característica que da origen al nombre de MIRAS DE INVAR. La mira horizontal de INVAR, posee dos brazos con marcos o señales separados entre sí 2 m [A], una base con 3 tornillos nivelantes [B] y un nivel esférico [C] para horizontalizarla. Cerca del centro de la mira se ubica un colimador [D] con una marca triangular [E] que sirve para centrar la mira, asegurando que la visual del teodolito sea perpendicular a la mira. A un lado del colimador se puede observar el comprobador [F], el cual, al ser visualizado desde el teodolito, permite comprobar la orientación de la mira. La mira debe ser centrada en el punto sobre un trípode [G]. Para poder medir una distancia horizontal con mira de INVAR, es necesario medir el ángulo horizontal con un teodolito con precisión de por lo menos de 1”. Uso: la mira horizontal de INVAR es un instrumento de precisión empleado en la medición de distancias horizontales. 22
  25. 25. Niveles Diferentes tipos de niveles topográficos: o Niveles de albañil o Niveles fijos o Niveles de mano o Niveles de albañil:  De regla: es un instrumento de nivelación y se usa para determinar la horizantalidad y verticalidad de un elemento. Un nivel es un instrumento muy útil para la construcción en general e incluso para colocar un cuadro, ya que la perspectiva genera errores.  De plomada: Una plomada es una pesa de plomo normalmente, pero puede ser hecha de cualquier otro metal de forma cilíndrica o prismática, la parte inferior de forma cónica, que mediante la cuerda de la que pende marca una línea vertical. Uso: la plomada se convierte en norma objetiva e irrefutable para conocer el estado de una pared ya construida, o también para construir una nueva con garantía de rectitud. 23
  26. 26.  De manguera: utiliza el principio de fisica de los vasos comunicantes, el cual establece que cualquier recipiente sujeto a la misma presion atmosferica alcanza exactamente el mismo nivel en sus superficies. Consiste de un tramo de manguera translucido de unos 10 metros de longitud el cual se llena casi en su totalidad conectandolo en una llave de agua, se debe verificar que el agua no contenga burbujas o basura ya que esto puede modificar su funcionamiento. se traslada enredandola y obstruyendole completamente los extremos de una manguera. Uso: es un instrumento de trabajo que tiene como objeto pasar niveles de un determinado punto a otro. 24
  27. 27. Niveles fijos o topográficos  Nivel óptico o automático: Es la versión sofisticada del nivel de mano, este en lugar de sostenerse con la mano se coloca sobre un tripie, la óptica tiene más aumentos y la gota es mucho más sensible. nivel-basculante Un gran adelanto se logró cuando se introdujo el compensador automático, dando lugar al nivel automático, su funcionamiento está basado en un péndulo que por gravedad, en estado estable este siempre estará en forma vertical, y con la ayuda de un prisma, este nos dará la referencia horizontal que estamos buscando. Este nivel tiene una burbuja circular (ojo de buey) que puede no estar completamente centrada, pero el compensador automático hace justamente eso, compensar, este adelanto resultó tan provechoso, que se incorporó en los teodolitos más precisos y en las estaciones totales, aun cuando su funcionamiento puede variar, el principio sigue siendo el mismo. Partes del nivel óptico: 25
  28. 28. o Base Nivelante: Es la parte del instrumento que se encuentra en contacto o sirve unión entre el trípode y el nivel o equialtímetro, las partes más importantes son: o Tornillos Nivelantes: sirven para realizar la nivelación del instrumento, son girados por el operador, de acuerdo a requerimientos de nivelación. o Cuerpo: Es la parte del instrumento, compuesta básicamente por un anteojo telescópico giratorio, es la parte que gira alrededor del eje de rotación del instrumento y da la dirección; y sirve para la toma de datos de nivelación. Tiene las siguientes partes y tornillos principales: o Nivel circular: es un nivel de forma circular, que contiene en su parte central una señal o marca también circular, que cuando la burbuja de aire es introducida dentro de esta marca se afirma la nivelación del nivel. También se le denomina “ojo de pollo”. o Ocular: es la parte que se encuentra cerca del ojo del operador y sirve para que de acuerdo a la dioptría del operador, sea oscurecido o aclarado los hilos del retículo o retícula. o Tornillo de enfoque: es el tornillo que sirve para “aclarar” la imagen de instrumento que se está visando (mira). o Tornillo de movimiento milimétrico horizontal: también denominado tangencial, debido a su ubicación (tangente a la circunferencia del instrumento). Sirve para obtener movimientos milimétricos horizontales del equialtímetro, en el momento de la medición. o Ocular de la parábola: también denominado Microscopio de la parábola, sirve para visar la parábola formada por el nivel tubular, esta parábola deberá ser nivelada antes de efectuar las lecturas o mediciones. . 26
  29. 29. Uso: Si bien el nivel solo sirve para medir desnivel, últimamente se les ha incorporado una graduación en el giro horizontal, permitiendo hacer mediciones de ángulos con una precisión de medio grado, siendo práctico en obra para medir o trazar ángulos horizontales que no requieren gran precisión. Medición de ángulos horizontales: Los ángulos horizontales pueden expresarse en unidades de 1° o 1 gon. El círculo giratorio permite la lectura de cualquier ángulo desde cero. Las escuadras pueden ajustarse rápidamente para alineación y replanteo. 27
  30. 30.  Nivel electrónico: Estos funcionan como los niveles ópticos, y adicionalmente pueden hacer lecturas electrónicamente con estadales con código de barras, esto resulta muy práctico, ya que la medición es muy rápida, y se eliminan errores de apreciación o lectura, incluso de dedo, ya que estos tienen memoria para almacenar y procesar los datos, pueden desplegar en pantalla una resolución de décima de milímetro, y medir distancias con una resolución de un centímetro. Permite lecturas de nivel y distancia en forma automática con solo apuntar a una mira de código de barras. En la pantalla observamos la lectura de nivel de hilo medio a la centésima de milímetro y la distancia hasta la mira con precisión milimétrica. Este nivel reemplaza con ventajas los niveles ópticos convencionales en las grandes construcciones, como represas, vialidad, líneas férreas, o en la preparación o Control de grandes Condominios Industriales, o donde por producción, se necesite evaluar rápida y precisamente, y pasar directamente las observaciones al computador, sin manejar manualmente los datos, para así asegurar su integridad y rapidez de trabajo. Por lo que sus ventajas fuera de un incremento directo en producción, son la confiabilidad, y un aumento notable en la precisión y rendimiento operativo de la nivelación. 28
  31. 31. o Niveles de mano  Nivel Locke: Consiste en un tubo de aproximadamente 15 cm., sin lentes, con un pequeño nivel cuya burbuja puede verse por el interior del tubo mediante un espejo o prisma que ocupa la mitad del tubo. Por la otra mitad se ve al exterior para dirigir la visual mediante un alambre que atraviesa el tubo. Uso: Es un instrumento de medición utilizado para dirigir visuales horizontales, sosteniéndolo en la mano. Se utiliza para horizontalizar la cinta y para medir desniveles.  Nivel abney: consta de un nivel teórico de doble curvatura [A], sujeto a un nonio [B], el cuál puede girar alrededor del centro del semi circulo graduado [C] fijo al ocular. Al igual que el nivel Locke la imagen de la burbuja del nivel tórico se refleja mediante un prisma sobre el campo visual del ocular [D]. Uso: este nivel de usa para medir pendientes, elevaciones y alturas de los árboles o de otros objetos. El arco está graduado en grados, de 0 ° a 90 ° en ambas direcciones, con lectura vernier a 10 min.también tiene escala de porcentajes 0 a 100%. Ejemplo: 29
  32. 32. o Nivel de aire: El nivel de aire está constituido por un tubo de vidrio de forma tórica, de muy escasa curvatura, cerrado a la lámpara por sus extremos. El tubo está casi lleno de un líquido de escasa viscosidad (alcohol o éter), dejando una burbuja de aire mezclada con los vapores del líquido, que ocupará siempre la parte más alta del tubo. Para comprobar la posición de la burbuja, el nivel está dividido por trazos transversales situados cada 2 mm. Cuando el centro de la burbuja coincide con el centro del tubo de vidrio se dice que el nivel está calado y se llama calar la burbuja a llevarla por movimientos de aquél a la posición central, lo que se comprueba por la disposición equidistante de sus extremos con relación a las divisiones. o Nivel esférico: Se utiliza cuando no se requiere una perfecta nivelación. Es una caja cilíndrica tapada por un casquete esférico, y con un líquido poco viscoso en el interior, dejando una burbuja. Cuanto menor sea el radio de curvatura menos sensible será; sirven para obtener de forma rápida el plano horizontal. Estos niveles tienen en el centro un círculo, dentro del cual hay que colocar la burbuja para hallar un plano horizontal bastante aproximado. Son rápidos y prácticos, pero tienen menor precisión que los niveles tóricos, su precisión está en 1 ́ como máximo aunque lo normal es 10 ́ o 12 ́. 30
  33. 33. Instrumentos topográficos modernos o Transito: El Tránsito es tal vez el instrumento topográfico más universal en la práctica de la Topografía. Aunque en los últimos años, ha tomado gran auge el uso de las estaciones totales; siendo hasta el momento un equipo caro y su uso se puede establecer para ciertas condiciones de medición. El Tránsito (Teodolito) son fundamentalmente equivalentes y pueden desempeñar básicamente las mismas funciones. Sus principales partes son: 31
  34. 34. De forma general se describen cada una de sus partes:  Telescopio: Sirve para precisar la línea visual formando la línea de colimación que une los centros del objetivo y de la retícula. Sus partes esenciales son: objetivo, ocular, retícula y tubo telescópico.  Objetivo: En su forma más simple está compuesto por las lentes que definen un sistema convergente; una exterior biconvexo, de crown glass y otra interior planocóncava o cóncavoconvexa, de flint glass (cristal). El objetivo hace que la imagen del objeto visto se forme en el plano de la retícula.  Ocular: Hace las veces de un microscopio, ampliando la imagen formada sobre el plano de la retícula y se compone de dos lentes planoconvexas.  Retícula: Es generalmente un disco de vidrio con tres hilos horizontales, paralelos entre si y equidistantes; y de un hilo vertical que corta por en medio a los tres anteriores. Generalmente son hilos de tela de araña o de platino, también se usan rayados finamente sobre un vidrio. 32
  35. 35.  Tubo telescópico: Es el armazón en el que están colocados el objetivo, el ocular y la retícula. Para observar un objeto por medio de un telescopio es necesario enfocar primero la imagen de los hilos de la retícula por medio del tornillo de enfoque del ocular, y después, por medio del tornillo de enfoque del objetivo, se enfoca la imagen producida por el objetivo en el plano de la retícula.  Limbo horizontal: Es un círculo horizontal graduado que gira alrededor del eje azimutal y con la ayuda de la alidada que se encuentra sobre él, proporciona el ángulo horizontal entre dos visuales. Tiene dos vernieres diametralmente opuestos y situados en las partes descubiertas de la base de la alidada. Tiene un tornillo de presión del movimiento general para movimientos grandes, y otro llamado tangencial del movimiento general para movimientos finos; este último solo funciona cuando el primero esta apretado.  Eje azimutal: Es el eje de simetría vertical del Tránsito (Teodolito), alrededor del cual gira todo el instrumento y da el azimut de la línea que proporciona la visual dirigida por el telescopio.  Eje de alturas: Es en eje horizontal que está situado en la parte superior de la alidada y sostiene el telescopio que describe un plano vertical cuando gira a su alrededor, definiendo una vuelta completa llamada “vuelta de campana”. 33
  36. 36.  Limbo vertical: Es un círculo vertical graduado que gira junto con el telescopio y sirve para medir ángulos verticales. Su vernier se encuentra situado en uno de los apoyos del eje de alturas. Tiene un tornillo de presión para movimientos grandes, y otro llamado tangencial para movimientos finos; este último solo funciona cuando el primero esta apretado.  Alidada: Es todo lo que se encuentra arriba del limbo horizontal. Sirve para dirigir visuales y contiene vernieres, tornillos de presión, tornillos tangenciales y brújula.  Niveles: En la base de la alidada, existen generalmente dos niveles ubicados perpendicularmente uno del otro para el centrado horizontal del Tránsito y otro nivel fijo paralelamente al telescopio que sirve para usar el Transito como nivel.  Tornillos niveladores: Todo el Tránsito descansa sobre tres apoyos llamados tornillos niveladores y éstos, sobre una base que se enrosca a la cabeza del tripié que sirve para colocar el Transito o Teodolito en estación y a una altura conveniente para trabajar.  Base: La parte inferior de la base se asemeja a un anillo, donde por medio de un tornillo de sujeción del tripié se fija el Tránsito y que en el proceso del centrado del mismo, se puede aflojar para afinarlo sin tener que mover el tripié. El extremo inferior del eje vertical termina en un gancho que sirve para colgar la plomada que define el punto o la estación. 34
  37. 37. Centrado y nivelado Esta actividad se realiza: 1. Se coloca el aparato a la altura necesaria, pero sobre la referencia (trompo, varilla, etc.), 2. En caso de que la plomada no marque exactamente el centro de la referencia, levántese completamente y muévase lo necesario, todo esto observando que la plataforma del aparato este aproximadamente horizontal, 3. Con el movimiento de las patas del tripié se hace llegar la punta de la plomada al centro de referencia; logrando el centrado preciso, aflojando el tornillo de sujeción del aparato, moviéndolo en la dirección que se requiera, 4. Terminado lo anterior, se procede a la nivelación del mismo, 5. En instrumentos de tres tornillos niveladores; se coloca el nivel paralelo a dos tornillos de ellos, 6. Se hace que la burbuja llegue al centro girando los tornillos niveladores de manera simultánea; el movimiento del pulgar izquierdo indica el desplazamiento de la burbuja, 7. Gire el telescopio un cuarto de vuelta, o sea 90º, centre la burbuja utilizando el tercer tornillo, 8. Repítase la operación anterior (tres), hasta que las burbujas queden centradas en cualquier posición; logrando con esto la nivelación del aparato. 35
  38. 38. Usos del tránsito Debido a la gran variedad de usos que se le dan, él Tránsito es el aparato universal para la Topografía. Se emplea para: a) Medir ángulos horizontales y verticales b) Trazar ángulos horizontales y verticales c) Medir distancias d) Determinar diferencias de elevación e) Medir direcciones f) Trazar y prolongar líneas Lectura del vernier del tránsito: Para obtener el valor de la lectura, léase primero sobre el limbo, en la dirección de la graduación, los números enteros que se encuentran antes de llegar al cero del vernier. Enseguida, léase el valor de la fracción sobre el vernier, contando el número de divisiones que haya desde el cero hasta que se encuentre la coincidencia de una división del vernier con una división del limbo. Las dos lecturas, tanto la del limbo como la del vernier deben hacerse en la misma dirección y deben sumarse para obtener el valor total. 36
  39. 39. o Teodolito óptico: Estos instrumentos constan básicamente de un visor o microscopio que tienen un sistema óptico situado dentro de él. Generalmente hay un ocular para lectura, adyacente al ocular del anteojo o situado en uno de los soportes de éste. Algunos instrumentos tienen micrómetros ópticos para la lectura fraccionaria de intervalos en los círculos horizontal y vertical; se leen directamente en recuadros definidos para cada uno, y las fracciones se obtienen girando la perilla del micrómetro, centrando la marca de referencia para los grados, logrando así la lectura del ángulo. Sus partes son: 37
  40. 40. o Teodolito electrónico: Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer las lecturas del círculo vertical y horizontal, desplegando los ángulos en una pantalla, eliminando errores de apreciación. Son de uso muy sencillo y alta precisión. Estos instrumentos constan generalmente de: Nivel esférico: 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 tubulares, su precisión está en 1´ como máximo, aunque lo normal es 10´ o 12´. Plomada óptica: Es la que llevan hoy en día los teodolitos, por el ocular vemos el suelo y así ponemos el aparato en la misma vertical que el punto buscado. partes de teodolito electrónico: 38
  41. 41. Partes de teodolito electrónico: 39
  42. 42. o Estación total: Se conoce con este nombre, al instrumento que integra en un sólo equipo las funciones realizadas por el teodolito electrónico, un medidor electrónico de distancias y un microprocesador para realizar los cálculos que sean necesarios para determinar las coordenadas rectangulares de los puntos del terreno. Entre las operaciones que realiza una Estación Total, puede mencionarse: obtención de promedios de mediciones múltiples angulares y de distancias, corrección electrónica de distancias por constantes de prisma, presión atmosférica y temperatura, correcciones por curvatura y refracción terrestre, reducción de la distancia inclinada a sus componentes horizontal y vertical así como el cálculo de coordenadas de los puntos levantados. El manejo y control de las funciones de la Estación Total se realiza por medio de la pantalla y del teclado, las funciones principales se ejecutan pulsando una tecla, como la introducción de caracteres alfanuméricos, medir una distancia. 40
  43. 43. El modo de operar una Estación Total es similar al de un teodolito electrónico, se comienza haciendo estación en el punto topográfico y luego se procede a la nivelación del aparato. Para iniciar las mediciones es necesario orientar la Estación Total previamente, para lo cual se requiere hacer estación en un punto de coordenadas conocidas o supuestas y conocer un azimut de referencia, el cual se introduce mediante el teclado. Para la medición de distancias el distanciómetro electrónico incorporado a la Estación Total calcula la distancia de manera indirecta en base al tiempo que tarda la onda electromagnética en viajar de un extremo a otro de una línea y regresar. La Estación Total, equipo que se ha popularizado desde finales del siglo XX e inicio del XXI, evita las incidencias negativas del factor humano durante la medición y cálculo, con un incremento sustancial de la eficiencia y de la eficacia en las operaciones de campo; puede decirse entonces que la Estación Total constituye el instrumento universal moderno en la práctica de la Topografía, que puede ser utilizada para cualquier tipo de levantamiento topográfico de una manera rápida y precisa y el vaciado de datos de campo libre de error. La Estación Total es utilizada tanto en levantamientos planimétricos como altimétricos, independientemente del tamaño del proyecto. Los levantamientos realizados con este instrumento son rápidos y precisos, el vaciado de los datos de campo está libre de error, el cálculo se hace a través del software y el dibujo es 41
  44. 44. asistido por computadora, lo cual garantiza una presentación final, el plano topográfico, en un formato claro, pulcro y que cumple con las especificaciones técnicas requeridas. Partes de la estación total: 42
  45. 45. o Navegador GPS (Sistema de Posicionamiento Global): El Sistema de Posicionamiento Global, mejor conocido como GPS (Global Positioning System) es un sistema de navegación basado en una red de 24 satélites denominada NAVSTAR, siendo el acrónimo en inglés de NAVigation System for Time And Ranging, traducido como Sistema de Posicionamiento Global, situados en una órbita geoestacionaria a unos 20.200 Km de la Tierra, y unos receptores GPS, que permiten determinar nuestra posición en cualquier lugar del planeta, de día o de noche y bajo cualquier condición meteorológica. Al no haber comunicación directa entre el usuario y los satélites, el GPS puede dar servicio a un número ilimitado de usuarios. Estos son mas para fines recreativos y aplicaciones que no requieren gran precisión, consta de un dispositivo que cabe en la palma de la mano, tienen la antena integrada, su precisión puede ser de menor a 15 mts, pero si incorpora el sistema WAAS puede ser de menor a 3 mts. Ademas de proporcionar nuestra posición en el plano horizontal pueden indicar la elevación por medio de la misma señal de los satélites, algunos modelos tienen también barómetro para determinar la altura con la presión atmosférica. La señal de los satélites GPS no requiere de ningún pago o renta. Estos equipos tienen precisiones desde varios milímetros hasta menos de medio metro. Los GPS topográficos requieren dos antenas, ya sea que el usuario tenga las dos, o que solo tenga una y compre los datos a una institución como el INEGIo Omnistar (DGPS). Se dice entonces que se esta trabajando en modo diferencial. 43
  46. 46. o Drone Topográfico: Desde hace un par de años, hemos visto una creciente tendencia en el uso de los drones en distintas áreas laborales. Algunas de ellas han fracasado, otras han sido todo un 'hit', cómo es el caso de la fotografía aérea. Con el uso de los drones en la fotografía aérea, las aplicaciones son inmensas y en el ámbito de la construcción, los topógrafos le han encontrado utilidad. La topografía consiste en obtener información de la superficie terrestre, tales como características del terreno, relieves, información histórica y demás. No abundaré en detalles de topografía, pues he de confesar que no soy experto en el tema. De lo que sí sé, es de procesamiento digital de imágenes y conversión 2D/3D. Existe un método para obtener modelos digitales en 3D de objetos y superficies, con secuencias de imágenes 2D e información de sensores de movimiento. Las imágenes resultantes de este proceso son analizadas por algoritmos computacionales, que realizan un triangulación de los puntos superpuestos de las imágenes, usando su posición geográfica relativa. El método se llama fotogrametría. Con este método se puede obtener información topográfica, tal como el modelo digital de elevación y superficie, y nube de puntos. Lo único que se necesita son fotografías aéreas etiquetadas con la posición geográfica donde fue tomada. De esta manera, software especializado podrá hacer todo el trabajo. Existe gran variedad de herramientas especializadas para dicha tarea, las cuales, generalmente no son muy accesibles. 44
  47. 47. Los drones se han utilizado para realizar este tipo de tareas, pues es mucho más económico en tiempo y costo, que comprar información LIDAR, contratar estaciones topográficas o rentar helicópteros para tomas aéreas. La renta de los Drones esta en alrededor de 8 mil pesos la jornada, más 260 pesos por usar la plataforma de DroneMapper. Sólo habría que considerar la relación calidad/precio, pues mientras más precisión se necesite, la inversión monetaria será más grande 45
  48. 48. Planimetría Planimetría. Parte de la Topografía que comprende los métodos y procedimientos que tienden a conseguir la representación a escala, sobre una superficie plana, de todos los detalles interesantes del terreno prescindiendo de su relieve. Medidas planimétricas Medidas de distancias horizontales Éstas se pueden determinar por medio de instrumentos y procedimientos, la elección de estos va a depender de los objetivos que se persigan, las longitudes por medir (condiciones de terreno) y los instrumentos de los que se dispone. Las distancias horizontales se determinan por referencia, a pasos, con cinta métrica, con taquímetro u otros métodos. Por referencia: En los casos en que se cuenta con los planos, se puede leer directamente las coordenadas de los puntos, utilizando sistemas de coordenadas, que son distancias a los ejes de referencia contenidos en los planos. Medición a pasos: Consiste en conocer la distancia promedio de los pasos normales de una persona y el número de ellos cuando se recorre una distancia dada. Este procedimiento debe ser utilizado en terrenos planos, y si se desea medir en un terreno inclinado se debe determinar la longitud del paso en esas condiciones. Este tipo de medición puede ser utilizado cuando no se cuenta con algún elemento de medición. Medición con huincha: Existen varios tipos de huinchas. Para realizar una medición con huincha, además de ésta, se necesitan otros elementos como plomadas, estacas, jalones, niveles de burbuja u otros. 46
  49. 49. Medidas en terrenos pendientes Medidas en terreno en pendiente por escalones o resaltos: Las medidas se llevan manteniendo la huincha horizontal y aplicando plomada o jalón vertical en uno o ambos extremos. Medidas horizontales con instrumento: Se les llama medidas indirectas, ya que no se obtienen directamente del instrumento, de éste se obtienen sólo las lecturas superior e inferior, las cuales sirven para calcular la distancia mediante una fórmula. Medidas sencillas de ángulos Algunos instrumentos dan la posibilidad de medir ángulos sexagesimales o centesimales, los radianes se determinan por medio del cálculo. Ángulo recto mediante huincha: Por medio de huincha y elementos auxiliares se puede trazar un ángulo recto; existen diferentes métodos:  Para levantar una perpendicular.  Para bajar una perpendicular. El método más usado es el pitagórico llamado comúnmente como el método 3,4,5, el cual sirve para resolver las dos situaciones anteriores. Medición de ángulos con instrumentos: El medir ángulos por medio de algún instrumento topográfico, como nivel o taquímetro, tiene como fundamento el uso de un transportador. 47
  50. 50. Levantamiento de pequeños planos Se llama levantamiento planimétrico al conjunto de operaciones a realizar para determinar en proyección horizontal una cierta extensión de terreno. Consiste en la determinación de la posición de un punto en un plano horizontal, para ser trasladado a un plano. El levantamiento parte, en planimetría, de una recta orientada y medida cuidadosamente, la que será la base. Estas operaciones se dividen en : Trabajos de campo: Conjunto de operaciones a realizar insitu y con los instrumentos correspondientes para conseguir una serie de datos (datos de campo), para determinar una extensión de terreno en proyección horizontal. Trabajos de gabinete: Conjunto de operaciones a realizar en el gabinete (despacho, estudio) con los datos obtenidos de campo, para obtener los resultados buscados (longitud, superficie, ángulos). Radiación: Consiste en situarse con el instrumento en el centro del terreno a levantar y después orientarlo para que la lectura cero corresponda al meridiano elegido, luego se determinan los acimutes, las alturas y las longitudes de los radios, que irán desde el punto de ubicación del instrumento hasta el punto medido. Se utiliza este método cuando se necesita tomar un gran número de puntos de detalles distribuidos en direcciones y distancias diferentes, y en lugares de buena visibilidad. Intersección: Este método se utiliza cuando no es posible el empleo del método de radiación por no ser posible o práctica la medida de las distancias. Es apropiado para ubicar puntos distantes de fácil identificación sin necesidad de colocar miras. Triangulación: Este método es muy similar al de intersección, salvo que se determina una tercera estación. Consiste en la formación de una sucesión de triángulos, de tal manera que cada uno tenga por lo menos un lado que forme parte además de otro triángulo. Su empleo es especialmente apropiada para relacionar puntos muy alejados entre si y también para formar un sistema de puntos bien ligados entre ellos, con el objeto de servir de apoyo y comprobación a trabajos topográficos ejecutados por otros métodos. Trilateración: La trilateración consiste en medir las longitudes de los lados de un triángulo para determinar con ellas, por trigonometría, los valores de los ángulos, además con la trilateración se puede obtener datos para graficar en un plano la ubicación de los elementos en el terreno, ésta se puede realizar con huincha o con algún instrumento topográfico. 48
  51. 51. Rodeo: Se utiliza en el levantamiento de terrenos pequeños. Consiste en seguir el contorno del elemento a levantar, tomando como base una línea conocida o arbitraria y luego triangulando hacia los puntos más característicos, este método se puede realizar con hincha. Poligonación: Se utiliza cuando de una sola estación no se domina todo el sector a levantar y es necesario utilizar más estaciones. La posición de una segunda estación se determina desde la primera por radiación y la posición de una tercera desde la segunda por el mismo procedimiento. Coordenadas: Este método es aplicable cuando se dispone de instrumentos manuales y cuando los puntos a determinar no se alejan mucho de una dirección definida y el terreno no cuenta con obstáculos. Método de itinerario: Se fundamenta en la determinación planimétrica de puntos por coordenadas polares, pero con una clara diferencia respecto al método de radiación; en este, cada punto está levantado desde una estación distinta, formando, como su nombre indica, una especie de camino, de forma que un punto, por lo general, es primero un punto visado y posteriormente una estación. Existen tres tipos de método de itinerario: Abierto: Es aquel en que el último punto es un punto cualquiera, a priori desconocido, no existe posibilidad de comprobar ni corregir errores. Por este motivo no se suele utilizar. Para corregir errores, se suelen cerrar estos itinerarios mediante ejes auxiliares. Encuadrado: Es aquel en el que el primer punto y el ultimo del mismo son conocidos. Se pueden comprobar y corregir los errores. Cerrado: Cuando el último punto coincide con el primero o el departida. Todo lorelacionado con los itinerarios encuadrados son valido para los cerrados. Asi mismo también es posible corregir y comprobar errores en estos itinerarios, más concretamente los angulares y los lineales. Resección: Este procedimiento es hecho a base de medidas en el punto por determinar. En este caso es necesario medir dos ángulos formados por direcciones a puntos conocidos. Se emplea en la determinación de la posición de sondajes marinos y en levantamientos cartográficos. 49
  52. 52. Tipos de planimetría Planimetría pericial: Objetivación de un suceso en un sitio determinado y su ilustración por medio de un plano en las distancias instancias de su proceso. El objetivo es que esta planimetría contribuya a la aclaración del hecho y a determinar las responsabilidades o culpas de las personas involucradas en el mismo.[2] Planimetría médica: Refiere a los planos imaginarios que se toman como referencia para dividir el organismo de un ser humano en distintas zonas y, de esta manera, facilitar el estudio anatómico del mismo.[3] Planimetría forense o Fijación planimétrica: Parte auxiliar de la Criminalística que se encuentra relacionado con el recogimiento del cadáver y la revisión del escenario donde ha tenido lugar un crimen.[4] Consiste en el conjunto de ilustraciones que se realizan sobre el lugar donde se observan la posición de los cadáveres y aquellos elementos o aspectos de la escena que puedan ser relevantes para desvelar el misterio de dicho crimen. o Trazos con cinta topográfica Todos los levantamientos topográficos son representados a escala sobre el plano horizontal, por lo que cuando se mide una distancia entre dos puntos sobre la superficie terrestre, ésta debe ser en proyección horizontal. La medida de distancia entre dos puntos puede hacerse en forma:  Directa: con cinta  Indirecta: con telémetros (Taquimetría) Medición de distancias con cinta La medición de una línea horizontal con cinta se basa en aplicar directamente la longitud conocida de un elemento lineal graduado sobre la línea cierto número de veces. 50
  53. 53. Medida de distancias en terreno horizontal Se pone la cinta paralela al terreno, al aire; que no toque o se apoye en el suelo, se marcan los tramos, previamente alineados clavando estacas o trompos (pedazos de varilla, 25 a 30 cm). Medida de distancias en terreno inclinado Generalmente se mide por tramos, poniendo la cinta horizontal a ojo u en su defecto utilizar nivel de mano. 51
  54. 54. Errores y tolerancias Sistemáticos:  Longitud incorrecta de la cinta  Catenaria  Alineamiento incorrecto  Inclinación de la cinta  Variaciones por temperatura  Variaciones en la tensión Errores Groseros:  Confundir marcas en el terreno  Error de lectura 52
  55. 55. Altimetría Es la parte de la topografía que se encarga a medir las alturas, estudia los métodos y técnicas para la representación del relieve del terreno así como para determinar y representar la altura; también llamada "cota", de cada uno de los puntos, respecto de un plano de referencia. Objeto de la Altimetría La altimetría tiene por objeto representar la verdadera forma del terreno, es decir, no sólo su extensión, límites y obras que lo ocupan, sino también la forma se su relieve, haciendo para ello las operaciones necesarias. Este aspecto tiene mucha importancia para las aplicaciones de operaciones en el terreno, o sea, son aspectos de fundamental importancia dentro del contenido de la topografía para el ingeniero de la rama agropecuaria. Conceptos fundamentales  SUPERFICIE DE NIVEL: Los levantamientos planimétricos para extensiones relativamente pequeñas se puede considerar la Tierra como plana. De esta manera, la posición plana en dos dimensiones queda fácilmente representada sin un error apreciable. Pero los puntos situados sobre el terreno tienen diversas elevaciones o alturas y es necesario además de su localización mapear un sistema que facilite su determinación y representación de sus posiciones altimétrica con relación a una superficie horizontal sino concéntrica a la tierra. LINEA DE NIVEL: Es toda línea perteneciente a una superficie de nivel y por consiguiente, normal a la dirección de la fuerza de gravedad en cada uno de los puntos. NIVEL MEDIO DEL MAR: La superficie de los mares en clama tiene que ser siempre perpendicular a la gravedad, y por tanto, es por definición una superficie de nivel. Esta condición posibilita que adoptando dicha superficie de nivel como superficie de cota 0 por todos los países, las elevaciones de la corteza terrestre pueden ser comparadas ente sí, cualquiera que sea el lugar en que se encuentren localizados. Ejemplo tenemos que el monte Everest en el Himalaya, tiene mas de 6000m de alto que el pico Cuba. La altura del nivel medio del mar se mide con instrumentos llamados mareógrafos, instalados en aguas razonablemente tranquilas, en las proximidades de la costa. Para los trabajos geodésicos y 53
  56. 56. topográficos, la determinación del nivel medio del mar la realizan instituciones especializadas de cada país y los mismos aparecen indicados en los mapas topográficos nacionales. SUPERFICIE DE REFERENCIA ARBITRARIA: Cuando se va a realizar un trabajo altimétrico en que se requiere conocer el desnivel relativo entre puntos característicos puede tomarse una superficie de comparación arbitraria, asignándole a un punto bien definido sobre el terreno o establecido con ese fin. Esto debe hacerse cuidando que la altura asignada al punto que vayan a levantarse queden por encima de la superficie de referencia, de manera que sus elevaciones sean positivas. COTAS ALTIMÉTRICAS: Son las elevaciones de los puntos con respecto a una superficie que se toma como referencia. Las superficies de referencia pueden ser el nivel del mar u otra superficie arbitraria , por eso es necesario distinguirla denominándose cotas altimétricas relativas a las elevaciones de los puntos sobre una superficie de comparación elegida arbitrariamente y cotas altimétricas absolutas o altitudes a las que se encuentran referidas al nivel medio del mar. En los trabajos técnicos se emplean más comúnmente la denominación de cotas absolutas, y en los trabajos y documentos de carácter científicos la denominación de altitudes. LINEA VERTICAL: Es la línea recta bajada hacia el centro de la tierra, lo cual corresponde a la dirección de la gravedad en dicho punto. Dentro de los límites topográficos se puede considerar como el hilo de una plomada que pende sobre el punto. 54
  57. 57. Equipos y materiales usados Los instrumentos utilizados en altimetría buscan perfección a la hora de medir alturas y elevaciones. El instrumento más importante en la materia es el Nivel, instrumento empleado en la nivelación por alturas, consiste en la determinación de la altura de los puntos del terreno, (en realidad de sus puntos característicos), sobre una superficie del nivel que se toma como superficie de comparación de nivel; esta superficie se puede elegir arbitrariamente y puede ser cualquiera, con la única condición de que todos los puntos de la superficie del terreno considerada estén situadas por encima de ellos. También se usa una mira graduada, aunque para largas distancias pueden utilizarse un teodolito y un blanco. Este último método se denomina nivelación trigonométrica. Métodos altimétricos Los métodos altimétricos, llamados también métodos de nivelación, tienen como finalidad la determinación del desnivel entre dos o más puntos. En altimetría se utilizan tres métodos para el cálculo de los desniveles que se denominan:  Nivelación geométrica  Nivelación trigonométrica  Nivelación barométrica. El método más exacto de nivelación es por medio de la nivelación geométrica, el cual se fundamenta en la obtención del desnivel por medio de visuales obligadamente horizontales, utilizando para ello los niveles y las miras. Este método de nivelación, por su exactitud, constituye el método mas apropiado para establecer puntos de cotas fijas (PCF) y para otros trabajos de elevada precisión, tales como el replanteo de sistema de riego y drenaje y de las obras de fábrica requeridas por éstos. 55
  58. 58. El método de nivelación trigonométrica le sigue en importancia al de nivelación geométrica y se fundamenta el desnivel por medio de visuales inclinadas se realizan con un teodolito taquímetro situado sobre uno de los puntos, a la m ira que se colocará sobre el otro punto, determinando con esta operación la lectura de los tres hilos del retículo (hilo superior, medio e inferior) que se proyectan sobre la m ira, así como el ángulo vertical (α) debido a la inclinación del anteojo con respecto a su posición horizontal. La nivelación barométrica se fundamenta en la variación que experimenta la presión atmosférica debido a la diferencia de altitud de los puntos que se consideren. Por lo que puede deducirse el desnivel basándonos en la diferencia de presión que registra un barómetro cuando nos situamos sobre dicho punto. Este método es incierto por los desniveles, las variaciones meteorológicas y la densidad del aire no es constante. Su aplicación se limita a reconocimientos en zonas montañosas y exploraciones Métodos generales de nivelación Nivelación por alturas o geométricas: Es el principal y más exacto,se verifica por medio de la diferencia de las distancias de dos puntos a un plano horizontal. Nivelación trigonométrica: Consiste en determinar la diferencia de altura entre dos puntos, por medio de los elementos que se usan en trigonometría como ángulos y distancias en el triángulo. 56
  59. 59. Tipos de levantamientos topográficos  Levantamientos de tipo general (lotes y parcelas): Estos levantamientos tiene por objeto marcar o localizar linderos, medianías o límites de propiedades, medir y dividir superficies, ubicar terrenos en planos generales ligando con levantamientos anteriores o proyectar obras y construcciones. Las principales operaciones son:  Definición de itinerario y medición de poligonales por los linderos existentes para hallar su longitud y orientación o dirección.  Replanteo de linderos desaparecidos partiendo de datos anteriores sobre longitud y orientación valiéndose de toda la información posible y disponible.  División de fincas en parcelas de forma y características determinadas, operación que se conoce con el nombre de particiones.  Amojonamiento de linderos para garantizar su posición y permanencia.  Referencia de mojones, ligados posicionalmente a señales permanentes en el terreno.  Cálculo de áreas, distancias y direcciones, que es en esencia los resultados de los trabajos de agrimensura.  Representación gráfica del levantamiento mediante la confección o dibujo de planos.  Soporte de las actas de los deslindes practicados. 57
  60. 60.  Levantamiento longitudinal o de vías de comunicación Son los levantamientos que sirven para estudiar y construir vías de transporte o comunicaciones como carreteras, vías férreas, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc. Las operaciones son las siguientes:  Levantamiento topográfico de la franja donde va a quedar emplazada la obra tanto en planta como en elevación (planimetría y altimetría simultáneas).  Diseño en planta del eje de la vía según las especificaciones de diseño geométrico dadas para el tipo de obra.  Localización del eje de la obra diseñado mediante la colocación de estacas a cortos intervalos de unas a otras, generalmente a distancias fijas de 5, 10 o 20 metros.  Nivelación del eje estacado o abscisado, mediante itinerarios de nivelación para determinar el perfil del terreno a lo largo del eje diseñado y localizado.  Dibujo del perfil y anotación de las pendientes longitudinales  Determinación de secciones o perfiles transversales de la obra y la ubicación de los puntos de chaflanes respectivos.  Cálculo de volúmenes (cubicación) y programación de las labores de explanación o de movimientos de tierras (diagramas de masas), para la optimización de cortes y rellenos hasta alcanzar la línea de subrasante de la vía.  Trazado y localización de las obras respecto al eje, tales como puentes, desagües, alcantarillas, drenajes, filtros, muros de contención, etc.  Localización y señalamiento de los derechos de vía ó zonas legales de paso a lo largo del eje de la obra. 58
  61. 61.  Levantamientos de minas: Estos levantamientos tienen por objeto fijar y controlar la posición de los trabajos subterráneos requeridos para la explotación de minas de materiales minerales y relacionarlos con las obras superficiales. Las operaciones corresponden a las siguientes:  Determinación en la superficie del terreno de los límites legales de la concesión y amojonamiento de los mismos.  Levantamiento topográfico completo del terreno ocupado por la concesión y confeccionamiento del plano o dibujo topográfico correspondiente.  Localización en la superficie de los pozos, excavaciones, perforaciones para las exploraciones, las vías férreas, las plantas de trituración de agregados y minerales y demás detalles característicos de estas explotaciones.  Levantamientos subterráneos necesarios para la localización de todas las galerías o túneles de la misma.  Dibujo de los planos de las partes componentes de la explotación, donde figuren las galerías, tanto en sección longitudinal como transversal.  Dibujo del plano geológico, donde se indiquen las formaciones rocosas y accidentes geológicos.  Cubicación de tierras y minerales extraídos de la excavación en la mina. 59
  62. 62. Software utilizados en la topografía AutoCAD es un software de diseño asistido por computadora utilizado para dibujo 2D y modelado 3D. El nombre AutoCAD surge como creación de la compañía Autodesk, donde Auto hace referencia a la empresa y CAD a dibujo asistido por computadora, teniendo su primera aparición en 1982. AutoCAD es un software reconocido a nivel internacional por sus amplias capacidades de edición, que hacen posible el dibujo digital de planos de edificios o la recreación de imágenes en 3D; es uno de los programas más usados por arquitectos, ingenieros, diseñadores industriales y otros. CivilCAD creado por ARQCOM, es el software diseñado para crear funciones adicionales que automatizan y simplifican las tareas dentro de AutoCAD, cubriendo diversas necesidades del profesional de la Ingeniería Civil y Topografía de habla hispana; utilizado por dependencias de gobierno, constructoras y universidades. Con CivilCAD, puede obtener rápidamente perfiles, secciones, curvas de nivel, cálculo de volúmenes en plataformas y vialidades, cuadros de construcción, subdivisión de polígonos, entre otras más de 100 rutinas útiles. TopoCal es un software libre, es un programa de CAD y que está enfocado a los trabajos de Topográficos y su principal función es la creación de modelos digitales del terreno (MDT). No sólo es de descarga gratuita sino que además es de lo mejor que hay en cuanto a respuesta y capacidad. Además es sencillo e intuitivo. Este nace como un nuevo concepto de topografía independiente pero a la vez compatible e integrado con los programas de CAD como AutoCAD. 60
  63. 63. Construcción de un plano topográfico  Dibujo topográfico: La poligonal de apoyo y del terreno; así como los detalles más importantes, tanto naturales como los realizados por la mano del hombre,  Orientación: Esta se ubica de preferencia en la parte superior derecha del plano,  Croquis de localización: Debe de representar la información geográfica tal que sea muy sencillo su ubicación desde cualquier perspectiva,  Cuadro de construcción: Los elementos numéricos necesarios como resultado de la aplicación de cualquier procedimiento topográfico: Distancias, direcciones, coordenadas, superficies, etc.  Simbología topográfica: La representación simboliza de los detalles plasmados en el plano topográfico,  Cuadro de referencia: Información general del trabajo topográfico realizado: Empresa, Logotipo, Tipo de levantamiento, Nombre del responsable de quien ejecuto el trabajo, escala, ubicación, fecha, etc. 61
  64. 64. Marco metodológico Este tema que escogí es muy extenso y por eso decidí usar los siguientes métodos de investigación:  Método descriptivo: Use este método ya que en este proyecto describo cada uno de los instrumentos y además como se utilizan y para qué sirven  Método cualitativo: Use este otro método porque en este proyecto menciono cuales son los diferentes tipos de instrumentos, además de como surgieron y como han ido evolucionando con el paso del tiempo Lugar: Facultad de ingeniería de la universidad autónoma de guerrero, ubicada en la ciudad de Chilpancingo, guerrero. Tiempo: Este proyecto de investigación tendrá un tiempo definido que se basara en un cronograma de actividades en el que se observara todas las actividades realizadas y el tiempo que me llevara terminar este proyecto de investigación. Recursos: Materiales: hojas blancas, impresiones, laptop Humanos: alumnos de la facultad de ingeniería Financieros: $150.00 pesos mexicanos Instituciones: departamento de topografía en la facultad de ingeniería de la UAGro. 62
  65. 65. Cronograma de actividades Plan de trabajo:  La primera semana del mes de octubre la ocupe para ver los posibles temas y así al final quedarte con el tema mencionado.  La segunda semana del mes de octubre me puse a identificar el tema para así estar más familiarizado y se haga más fácil.  La tercera y cuarta semana de octubre me puse a buscar información sobre el tema y analizarlo.  Todo el mes de noviembre me puse a desarrollar el marco teórico ya que como es un tema muy extenso re requirió de mucho tiempo.  Las primeras dos semanas de diciembre desarrollé el marco metodológico.  Las dos últimas semanas de diciembre y la primera semana de enero las ocupe para acabar el proyecto y arreglar los detalles faltantes. Actividades Meses (semanas) Octubre Noviembre Diciembre Enero Elección del tema Identificación del tema Búsqueda y análisis de la información Desarrollo del marco teórico Desarrollo del marco metodológico Termino del proyecto 63
  66. 66. Conclusión La topografía realiza sus actividades principales en el campo y el gabinete. En el campo se efectúan las mediciones y recopilaciones de datos suficientes para dibujar en el plano una figura semejante al terreno que se desea representar. A estas operaciones se les denomina levantamientos topográficos. El aprendizaje de la topografía es de suma importancia, no solo por los conocimientos y habilidades que se pueden adquirir, sino por la influencia didáctica de su estudio. Se destaca lo necesario y conveniente, desde el punto de vista pedagógico, de esta disciplina: “suministra el método y los procedimientos adecuados parta realizar una gran parte de la educación científica por medio de esta asignatura”. La familiarización con los equipos de Topografía es una parte muy importante en esta experiencia ya que es vital una rápida y perfecta instalación de los equipos, esto es para evitar los errores en terreno y para un buen desarrollo del levantamiento. Con la elaboración de este trabajo se pudo identificar cada equipo topográfico, desde el campo al gabinete, nos hemos dado cuenta que no se puede trabajar con un grupo desunido ya que cada persona cumple un papel importante en el trabajo. Es muy importante saber que función desempeña cada equipo topográfico, así como también es vital entender que los equipos se deben tratar con especial cuidado. La topografía es la forma y características de la superficie de la Tierra, y los instrumentos topográficos son muy importantes para estudiar la superficie terrestre. Los topógrafos emplean un número de instrumentos para realizar esta tarea, incluyendo clinómetros, teodolitos, alidadas, telémetros, taquímetros topográficos, entre otros. Los topógrafos son empleados frecuentemente para explorar diversas regiones por la posibilidad de establecer minas y plataformas petrolíferas, realizar levantamientos topográficos, así como la inspección de las áreas para la construcción de mapas y de bienes raíces, y todo esto es posible gracias a los instrumentos mencionados anteriormente. En conclusión a este trabajo finalizamos con la idea de que estos instrumentos son importantes para lo que son las construcciones y la impresión de los mapas que sirven de ubicación de los terrenos en la geodesia y la topografía. 64
  67. 67. Bibliografía  es.slideshare.net/JulioChristopherGarciaRios/historia-y-evolucion-de-la-topografia  https://es.wikipedia.org/wiki/Topograf%C3%ADa  http://jhonatopografia.blogspot.mx/2011/04/instrumentos-topograficos.html  http://www.arkigrafico.com/equipos-mas-conocidos-usados-en-topografia  https://es.scribd.com/doc/52763581/Instrumentos-topograficos  http://www.canalconstruccion.com/levantamiento-topografico.html  https://www.ecured.cu/Niveles_topográficos  https://prezi.com/yadedtmeljff/historia-instrumentos-topograficos  webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/lnova/Archivos/FORMATO.../CAPITULO-2.pdf  ocw.unican.es/ensenanzas-tecnicas/expresion-grafica-y-cartografia/teoria/2.pdf  Topografía I y Prácticas, autor: Ing. Martin Zúñiga Gutiérrez  Topografía, autor: Montes de Oca  El Topógrafo Descalzo, autor: Fernando García Márquez  Topografía General y Aplicada, autor: F. Domínguez García  Curso básico de topografía, autor: Fernando García Márquez 65

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