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TOPOGRAFÍA:La topografía es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y debajo de la misma, mediante la combinación de las medidas según los tres elementos del espacio: distancia, elevación y dirección. La topografía explica los procedimientos y operaciones del trabajo de campo, los métodos de cálculo o procesamiento de datos y la representación del terreno en un plano o dibujo topográfico a escala. El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos en la superficie de la tierra, tanto en planta como en altura, los cálculos correspondientes y la representación en un plano (trabajo de campo + trabajo de oficina) es lo que comúnmente se llama "Levantamiento Topográfico" La topografía como ciencia que se encarga de las mediciones de la superficie de la tierra, se divide en tres ramas principales que son la geodesia, la fotogrametría y la topografía plana. |
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EQUIPO TOPOGRÁFICO:podemos clasificar al equipo en tres categorías: para medir ángulos.- aquí se encuentran la brújula, el transito y el teodolito para medir distancias.- aquí se encuentra la cinta métrica, el odómetro, y el distanciometro para medir pendiente.- aquí se encuentran el nivel de mano, de riel, el fijo, basculante, automático es común que se piense que un topógrafo resuelve sus necesidades con triángulos, ya que puede dividir cualquier polígono en triángulos y a partir de ahí obtener por ejemplo el área, esto con la ayuda de senos, cosenos y el teorema de Pitagoras, para definir estos triángulos utiliza el teodolito, y es sabido que conociendo 3 datos de un triángulo sabemos todo de él (por ejem 2 ángulos y una distancia, 3 distancias, etc. etc.), esta información es posteriormente procesada para obtener coordenadas y poder dibujar por ejemplo en Autocad. Actualmente existe otro grupo de instrumentos que permiten obtener coordenadas geográficas, estos son los GPS. |
TEODOLITO ELECTRÓNICO:
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DISTANCIOMETRO:
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ESTACIÓN SEMITOTAL:
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ESTACIÓN TOTAL:
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ESCANER LASER 3D:
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GPS/GNSS:Sistema de posicionamiento global (Global Positioning System), hay dos tipos: NAVEGADORES GPS. 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 metros, pero si incorpora el sistema WAAS puede ser de menor a 3 metros 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. Los modelos que no poseen brújula electrónica, pueden determinar la "dirección de movimiento" (rumbo), es decir es necesario estar en movimiento para que indique correctamente para donde esta el norte. 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. Existen GPS de una banda (L1) y de dos bandas (L1, L2), la diferencia es que para los GPS de una banda se garantiza la precisión milimétrica para distancias menores a 40km entre antenas, en los GPS de dos bandas es de hasta 300km, si bien se pueden realizar mediciones a distancias mayores, ya no se garantiza la precisión de las lecturas. 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 INEGI o Omnistar (DGPS). Se dice entonces que se esta trabajando en modo diferencial. La diferencia en precio de un GPS de una banda contra uno de Dos bandas puede ser muy grande, y lo es mas cuando los GPS de dos bandas incorporan la función RTK (Real Time Kinematic). La forma de trabajar con equipos que no incorporan la función RTK es: trasladar los equipos a campo, se hacen las lecturas, pero es solo hasta que se regresa a gabinete que se obtienen las mediciones, con un sistema RTK, los datos se obtienen directamente en campo y el alto precio de estos equipos es por que incorporan una computadora, y un sistema de radio comunicación entre las dos antenas. El GPS no reemplaza a la estación total, en la mayoría de los casos se complementan. Es en levantamientos de gran extensión donde el GPS resulta particularmente practico, ya que no requiere una línea de vista entre una antena y otra, además de tener el GPS la gran limitante de trabajar solo en espacios con vista al cielo, siendo un poco problemático incluso cuando la vegetación es alta y densa, pero por ejemplo una selva o bosque se abre un claro de unos 5 metros y se hace la medición con la antena, en lugar de abrir una brecha para tener visual entre la estación total y el prisma. Así mismo es común hacer el levantamiento de dos puntos con GPS (línea de control) y posteriormente usar la estación y en lugar de introducir coordenadas arbitrarias introducimos coordenadas geográficas, y todo lo que se levante con la estación estará georeferenciado. Otro aspecto importante es hacer la diferenciación de un sistema de navegación y un sistema de localización o rastreo, el primero permite que la persona que tiene el dispositivo GPS sepa donde esta y para donde ir, para que una tercera persona lo sepa es otra historia eso ya es un sistema de localización, estos sistemas si requieren una renta o cuota mensual, ya que aun cuando usan un GPS, este solo recibe la señal de los satélites, se necesita otro dispositivo tipo celular para transmitir la posición a un sistema conectado a Internet para que alguien pueda acceder una pagina y saber donde esta el dispositivo. GPS(navstar).- desarrollado por la fuerza aérea norte americana con fines militares, pero liberada para uso publico GNSS.- Global Navigation Satelite System.- Sistema Global de Navegación por Satélite: Con el surgimiento de nuevas constelaciones de satélites de posicionamiento global como Glonass, Galileo, Beidou, y nuevos equipos que operan con dichas constelaciones, este nombre es actualmente mas correcto pare describirlos. WAAS.- Wide Area Augmentation System.- sistema para mejorar la precisión del sistema GPS, funciona solo para Estados Unidos, Alaska, Canadá y ahora también en México. EGNOS.- El equivalente del sistema waas, pero solo para Europa. SBAS.- A los sistemas como WAAS y Egnos se conocen somo sistemas SBAS GLONASS.- Sistema de satélites Ruso. GALILEO.- Sistema de satélites de la comunidad Europea para intereses no militares o de iniciativa privada BeiDou.- Sistema de satélites de China Coordenadas UTM.- Coordenadas geograficas.- Altura elipsoidal altura ortometrica
Introducción al Sistema de Posicionamiento Global (Global Position System o GPS) |
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NIVELES:Un nivel es un instrumento que nos representa una referencia con respecto a un plano horizontal. Este aparato ayuda a determinar la diferencia de elevación entre dos puntos con la ayuda de un estadal. El nivel mas sencillo es el nivel de manguera, es una manguera trasparente, se le introduce agua y se levantan ambos extremos, por simple equilibrio, el agua estará al mismo nivel en ambos extremos. El nivel de mano es un instrumento también sencillo, la referencia de horizontalidad es una burbuja de vidrio o gota, el clisimetro es una versión mejorada del nivel de mano incorporando un transportador metálico permitiendo hacer mediciones de inclinación y no solo desnivel. El nivel fijo es la versión sofisticada del nivel de mano, este en lugar de sostenerse con la mano se coloca sobre un tripié, la óptica tiene mas aumentos y la gota es mucho mas sensible. Este nivel presenta una problemática, y es que conforme se opera el aparato hay que estar verificando continuamente y sobretodo cuando se gira, que la gota siga centrada, esto se hace con los 4 tornillos niveladores los cuales se mueven en pares, y siempre manteniendo tensión para que el aparato no se mueva..
Este problema se resolvió con el nivel basculante, que sigue siendo un nivel fijo, pero que tiene un tornillo para ajustar la gota cada que se hace una medición, simplificando mucho el uso de 4 tornillos nivelantes, uno de los niveles mas precisos es un nivel basculante, pero debe mayormente su precisión justamente a su gota y a una placa planoparalela.
Un gran adelanto se logró cuando se introdujo el compensador automático, dando lugar al nivel automático, su funcionamiento esta 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 mas precisos y en las estaciones totales, aun cuando su funcionamiento puede variar, el principio sigue siendo el mismo.
Por sus ventajas los niveles automáticos son los que mas fácilmente se encuentran en el mercado, dentro de las características que hay que observar al comparar instrumentos es el número de aumentos de la lente que puede ser de 20x hasta 32x, esto representa que tanto aumenta la imagen al ver a través del nivel, si las distancias son cortas (menores a 10 metros) tal vez no resulte algo trascendente, pero al tratar de ver un estadal graduado al milímetro a 100 metros si es importante contar con el nivel con mas aumentos, o si se requiere gran precisión incluso en distancias cortas se recomendaría el de 32 aumentos. Se ve de las especificaciones que el número de aumentos esta ligado con la precisión del equipo, que se expresa en milímetros por kilómetro nivelado ida y vuelta, así si por ejemplo un nivel tiene una precisión de ± 1.5 mm/km, significa que en una nivelación de un kilómetro ida y vuelta se tiene un error de mas menos un milímetro y medio. En términos generales se podría decir que el rango de un nivel de 20 aumentos es de 50 metros, 22x.-65m, 24x.-80m, 26x.-90m, 28x.-100m, 30x.-115m, 32x.-125m, pero si usamos un nivel de muchos aumentos a distancias cortas tendremos mayor facilidad para tomar las lecturas en el estadal y eventualmente mas precisión, así si por ejemplo se quiere nivelar una maquinaria, en donde las distancias pueden no superar los 10 metros, se recomendaría usar el nivel de 32 aumentos, para tener la máxima precisión posible. 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 practico en obra para medir o trazar ángulos horizontales que no requieren gran precisión. Existe un accesorio llamado placa planoparalela o micrómetro este accesorio permite realizar mediciones a la décima de milímetro, si bien se puede colocar en cualquier nivel, se recomienda solo para niveles con 32 aumentos, este accesorio es de gran ayuda para trabajos que requieren mucha precisión., En algunos casos es incluso aconsejable usar estadal invar para eliminar error por variación en la temperatura y dilatación de los estadales de aluminio.
Los niveles láser fueron y continúan siendo una novedad creyendo alguna personas que son mas precisos, pero la realidad es otra, existen los que solo proyectan una linea en una pared, su nombre correcto es crossliner se usan principalmente en interiores, ya que en exteriores con la luz del sol resulta difícil ver la linea que proyecta en una pared por ejemplo, linea que por cierto tiene entre 1 y 2 milímetros de ancho, así que si precisión. En un kilómetro será de 1 centímetro comparando con un nivel óptico, hay también niveles láser que poseen un sensor, este se puede usar en exteriores y a mayores distancias, ya que no depende del ojo humano, si no de un sensor especializado en ver la luz láser, hay equipos de diferentes precios y precisiones, si adquiere un nivel asegúrese que este sea de calidad y que este correctamente calibrado, de lo contrario le recomiendo mejor un nivel de manguera. No todo es malo en los niveles láser, una de sus ventajas es que lo puede usar una sola persona: pone el nivel en un punto céntrico y va a medir directamente en los puntos que requiere, también si tiene varios instaladores (de marcos por ejemplo) trabajando al mismo tiempo, cada uno puede tener un sensor y estar usando la misma referencia al mismo tiempo. También son muy prácticos montados en maquinaria de excavación o aplanado, eliminando la necesidad de detener la maquinaria para poner un estadal y hacer la medición, con un nivel láser el operador de la maquina puede saber instantáneamente si esta por arriba o por abajo del nivel deseado. Por ultimo están los niveles electrónicos, estos funcionan como los niveles ópticos, y adicionalmente pueden hacer lecturas electrónicamente con estadales con código de barras, esto resulta muy practico, 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.
Si bien un teodolito o una estación total se puede usar como nivel, las mediciones no serán tan precisas, siendo que el nivel es un instrumento especializado, pero si no requiere gran precisión, se puede utilizar una estación o un teodolito ajustando el ángulo vertical a 90 grados. |
FOTOGRAMETRIA: Disciplina utilizada para confeccionar mapas partiendo de fotografías aéreas. Drones.- UAV, VANT (Vehiculo Aereo No Tripulado), RPAS (Sistemas de Aeronave Pilotada a Distancia).- Hay de dos tipos, ala fija y multirotor, La ventaja del tipo ala fija es el tiempo de vuelo, la ventaja del multirotor para lugares con poco espacio para despegar y aterrizar, vuelos en lugares no tan abiertos, muy bueno para inspeccion de estructuras como antenas, puentes etc, en general tambien tienen mayor capacidad para cargar una camara mas pesada como pueden serlo las camaras de mayor resolucion. Parametros importantes: tiempo en vuelo, resolucion de la camara (minimo 16 MP) Baterias.- Lipo (si se transporta en avion, deberan ir arriba en la cabina y no en el equipaje documentado IMU.- Inercial Par estereoscopico.- Traslape.- Longitudinal (70%), Transversal (minimo 65%) aumenta el numero de lineas de vuelo Plan de vuelo.- Toma Oblicua.- Programas para el procesamiento de las fotografias.- Pix4d, Photoscan Agisoft.- requiere una buena computadora para disminuir el tiempo de procesamiento que puede ser de horas hasta dias, GCP.- Ground Control Point.- Control Terrestre (pueden ser puntos fisicos, lona, cal).- Cantidad de puntos de control.- minimo 5 puntos mas un punto mas por cada 10 hectareas, puntos de comprobacion Ortofoto.- Ortomosaico.- Nuve de puntos GSD.- Ground Sample Distance.- tamaño del pixel en metros, determinada por la altura de vuelo y resolucion de la camara ejem 2cm/pix DTM.- Modelo digital de terreno DTS.- Modelo digital de superficie RGB.- (Red, Green, Blue).- Luz visible NIR.- Near InfraRed.- Para estudios de vegetacion y monitoreo de temperatura en estructuras como parques solares Multiespectral.- agricultura de precision DGAC (Direccion General de Aeronautica Civil).- No volar a mas de 150 metros, tener siempre a la vista el dron, seguro daño a terceros?
altura de vuelo recomendada.- cantidad de fotografias por hectarea
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TAMBIEN EN:
AGREGANOS !!
NIVEL (AUTOMÁTICO, LÁSER, FIJO, BASCULANTE)
Las principales características que se deben observar para comparar estos
equipos hay que tener en cuenta: la precisión por kilómetro nivelado
ida y vuelta y el numero de aumentos en la lente del objetivo.
DESLINDE, APEO
CURVAS DE NIVEL
Las curvas de nivel, que unen puntos de igual altitud, se utilizan para representar las altitudes en cualquiera de los diferentes intervalos medidos en metros.
En un plano topográfico la altitud se representa mediante curvas de nivel, que proporcionan una representación del terreno fácil de interpretar.
PLANIMETRIA
ALTIMETRIA
Altimetría. Es la parte de la topografía que estudia y determina
las diferencias de nivel y las formas (morfología) del terreno. Su representación
gráfica constituye el relieve o configuración del terreno.
CONTROL DE OBRA
Fotogrametría. Disciplina utilizada para confeccionar mapas partiendo de fotografías aéreas.
Geodesia. Disciplina de base matemática que estudia la forma y dimensiones de la Tierra o de partes importantes de ella.
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