La evolución de los instrumentos de topografía y los equipos topográficos ha sido especialmente 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 óptico‐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 (el teodolito o taquímetro) más el instrumento para medir distancias (distanciómetro), constituyendo las estaciones totales, que siguen vigentes para mediciones en ingeniería.

Instrumentos Topograficos

La siguiente revolución, y la más profunda de todas, fue el GPS, que comenzó con costes muy altos y bastantes incertidumbres en la medida, pero que hoy en día es imprescindible. 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 y equipos topográficos la constituyen los escáneres basados en láser, 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.

Libros Topograficos empleados en la Planimetria

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Equipos Topográficos empleados en la Planimetría

Sistema GPS en Topografía

Todos los trabajos de campo necesarios para llevar a cabo un levantamiento topográfico, consisten en esencia en la medida de ángulos y de distancias.

En ciertos trabajos puede ser suficiente medir sólo ángulos, o sólo distancias, pero, en general, suele ser necesario medir ambas magnitudes con equipos topográficos. En algunas operaciones elementales de agrimensura puede bastar con medir ángulos rectos, utilizando las escuadras y las distancias con cintas metálicas. Pero en general, este tipo de mediciones no gozan de la suficiente precisión.

En topografía la medida de ángulos se hace con instrumentos llamados
genéricamente goniómetros y la medida de distancias se hace por métodos indirectos (estadimétricos) o más recientemente por métodos electromagnéticos (distanciómetros electrónicos).

Los ángulos a medir, pueden ser horizontales (acimutales), los cuales miden el ángulo de barrido horizontal que describe el aparato entre dos visuales consecutivas, o verticales (cenitales), que miden el ángulo de inclinación del anteojo al lanzar una visual a un punto concreto.

Equipo topográfico GPS

Se van a dar seguidamente una serie de nociones sobre el sistema de posicionamiento global GPS (Global Positioning System), ya que a nivel topográfico tiene importantes aplicaciones. Este sistema basado en el uso de satélites artificiales y receptores específicos, se puso en funcionamiento en el año 1973 por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, lanzándose el primer satélite en febrero de 1978. Se halla totalmente operativo desde 1994.

Se habla de tres sectores fundamentales del sistema GPS:

GPS de alta precisión para topografia

Sector Espacial: formado por la constelación de satélites NAVSTAR (NAVigation System with Time And Ranking), organizado por 24 satélites distribuidos en seis órbitas casi circulares con cuatro satélites cada una. La altitud de los satélites es de unos 20.200 Km. Toda esta constelación está pensada para que exista cobertura a cualquier hora del día y en cualquier lugar del mundo. Los satélites transmiten señal de tiempos sincronizados, los parámetros de posición y la información de su estado.

La señal emitida por los satélites la emiten a través de antenas emisoras que funcionan en la banda L del espectro y éstas son las que recibimos en nuestros receptores.

Una cuestión importante en este sistema es la medida precisa del tiempo.
Los satélites llevan varios osciladores de alta precisión, que dan medidas del tiempo del orden de 10-14.

GPS para topografia

Sector Usuario: compuesto por un conjunto de aparatos que sirven para recibir y almacenar la señal emitida por los satélites y calcular en base a estos datos la posición en la que nos encontramos. Se compone de varios elementos, entre los que destacan la antena, el receptor y el terminal o unidad de control. A través de la antena se reciben y amplifican las señales de los satélites. El receptor recibe la señal y la decodifica, transformándola en información legible. La unidad de control manejada por el usuario muestra la información calculada y almacena todos los datos para posteriores aplicaciones.

GPS de precisión topografía

Sector de Control: formado por cinco estaciones de seguimiento en Colorado Springs, Ascensión, Diego García, Kwajalein y Hawai. La principal misión de estas estaciones es la sincronización del tiempo de los satélites. Además realizan el seguimiento continuo de los satélites, calculan su posición precisa, corrigen las órbitas si es necesario, …

GPS de precision milimetrica

Para localizar la posición de un receptor, el sistema debe calcular al menos tres distancias a tres satélites. Estas distancias pueden medirse por pseudodistancias o por medidas de fase. El primer método utiliza la diferencia de tiempos entre la emisión de la señal por el satélite y la recepción de la misma en el receptor. Esta diferencia de tiempo multiplicada por la velocidad de propagación de la señal nos permite calcular la distancia. Aquí la sincronización de los relojes es fundamental.

En el segundo método se utiliza el desfase de la onda portadora respecto de una señal de referencia generada por el receptor. Este método obtiene una mayor precisión que el de la medida de la pseudo-distancia.

Pero, además es importante tener en cuenta que todas las observaciones con GPS están sometidas a diversas fuentes de error, unos provenientes de los satélites (variaciones orbitales, errores del oscilador de los relojes), otros cuyo origen es el propio receptor (errores del oscilador, errores en coordenadas) y errores derivados de la observación (retrasos ionosféricos y troposféricos, ondas reflejadas…).

Estos errores se intentan minimizar utilizando equipos de altas prestaciones y métodos de observación adecuados.

Tipos de equipos topográficos GPS

En cuanto al tipo de posicionamiento en el sistema GPS, se habla de dos grandes modalidades:

• el posicionamiento absoluto y
• el posicionamiento diferencial.

En el primero se calcula la posición de un punto usando las medidas de pseudodistancia, llegando a precisiones que en topográfica pueden considerarse mediocres (de 3 a 5 metros). En el segundo, intervienen dos o más instrumentos GPS, existiendo un equipo de referencia fijo y uno o varios equipos móviles.

Con el método diferencial se eliminan muchos de los errores propios de la observación GPS (retardo ionosférica, retardo troposférico, error en efemérides, error del reloj del satélite).

Además, dentro de este tipo de posicionamiento existen diversos métodos de trabajo: estático, estático rápido, cinemática, stop and go…. Para determinar el uso apropiado de cada uno de ellos, se remite a la bibliografía especializada.

Equipos GPS para levantamientos topográficos

Además de contar con un buen equipo GPS, es recomendable tener un buen sistema de planificación de las observaciones y disponer del software necesario para el tratamiento de los datos, tanto en tiempo real o en postproceso.

Es conveniente también tener en cuenta que la constelación de satélites NAVSTAR no es la única que existe. El Gobierno ruso implantó en 1993 el programa GLONASS, también formado por 24 satélites, pero en tres planos orbitales.

El sistema GLONASS ha presentado y presenta muchas deficiencias, y nadie confía en que a medio plazo pueda mejorar significativamente. Pero actualmente hay receptores GPS que se alimentan de señales de ambos sistemas, lo que da, en principio, mayor solidez a las observaciones.

Actualmente, por iniciativa europea, se está desarrollando el sistema GALILEO, que pretende satisfacer las necesidades de la comunidad civil mundial. Desde 1999 el sistema está liderado por la Unión Europea y por la Agencia Espacial Europea y se pretende que esté totalmente operativo en el año 2008.

Se presenta como un sistema independiente del sistema GPS y GLONASS, pero a la vez complementario, ya que los futuros receptores y aplicaciones con toda probabilidad se beneficiarán de la posibilidad de utilizar todos los sistemas de navegación disponibles.

Equipos Topográficos

Los instrumentos ‘clásicos’ o equipos topográficos 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 implica en deformaciones por curvatura terrestre. Como ya se ha dicho, la tendencia actual consiste en utilizar el GPS, tanto en levantamientos como en replanteos, que mide directamente coordenadas sobre el elipsoide (geográficas latitud y longitud) y que se transforman de forma rutinaria en proyectadas (X,Y) UTM.

El problema, no obstante, es que los GPS de tipo geodésico o topográfico, que determinan coordenadas con precisiones del orden de cm o mm, tienen un precio elevado y requieren al menos dos equipos ‐o un equipo con posibilidad de admitir correcciones directas o post‐ proceso.

Sobre la elección de receptores GPS se hablará en el tema siguiente. Los instrumentos del tipo taquímetro o estación total siguen siendo útiles para trabajos de levantamientos o replanteos, así como los niveles para la obtención de desniveles, perfiles y transferencia de cotas, muy típicos en el ámbito de la ingeniería rural y agrícola. Por su relevancia en este contexto, se describe a continuación el nivel y sus aplicaciones en levantamientos altimétricos.

Teodolito

Teodolito es el aparato o equipo topográfico que reúne en un mismo montaje un sistema óptico–mecánico capaz de medir ángulos horizontales y verticales. Al estar construidos para medir básicamente ángulos, éstos los miden con mucha precisión.

Si el retículo del anteojo dispone de hilos estadimétricos para medir distancias, se le denomina taquímetro o teodolito-taquímetro. A la vez estos pueden ser ópticos o electrónicos, en función básicamente de la forma en que miden y presentan los ángulos.

Estacion total

Si a los Teodolitos y Taquímetros electrónicos se les incorpora un sistema para medir las distancias por algún sistema electromagnético, se empieza a hablar ya de Estación Total. Además, estas Estaciones suelen incorporar programas internos para almacenamiento de datos, replanteos, superficies, etc., y tienen sistemas para transferir de forma semiautomática los datos almacenados a un ordenador.

Estacion total topografia

En el caso de equipos de topografía, es muy frecuente la necesidad de hacer una comparación entre uno y otro modelo, sea de la misma marca o de la competencia. Cada empresa incluye un detalle de sus productos, pero hacer tablas comparativas es una tarea complicada.

Marcas de estacion total

• Topcon: Las estaciones totales Topcon son una marca muy conocida que sin duda tiene modelos desde los más económicos hasta los más completos.
• Sokkia: Una buena marca aunque quizá poco conocida fuera de este tipo de instrumentos, tienen productos de buena calidad con un precio normal.
• Leica: Cada estación total Leica es señal de buena calidad a buen precio, una buena opción para cualquier uso.
• Nikon: Marca súper conocida en el sector de las cámaras, al igual que en ese sector lo hacen bien también en el de estos productos.
• Trimble: Una marca menos conocida pero con un buen precio y diseños muy competitivos, es conveniente revisar todos los modelos antes de realizar la compra.

Tipos de estacion total

Podemos diferenciar tres tipos de estaciones totales a la hora de dividirlas entre sí, generalmente se diferencian en su tecnología:

• Convencional: También conocida como estación electrónica tiene una pantalla electrónica pero esto no quiere decir que lo haga todo sola ya que se necesitan los prismas reflectantes para usarla. Uno de sus puntos débiles es quizá que no resiste bien la lluvia por lo que las inclemencias del tiempo la hacen débil, no es apta para climas de norte ¿Eh?
• Con GPS: Sin duda el GPS nos ha cambiado a todos la vida; desde drones hasta cualquier otro invento que se basa en esta tecnología nos permite que los controlemos sin estar presentes. En el caso de la estación total no es diferente, podemos controlar nuestro instrumento sin estar presentes en el mismo sitio. ¿La contrapartida? La cobertura…no funcionan bien en sitios interiores, bosques con muchos árboles…ya sabes, todo no se puede tener.
• Robótica: Estas son quizá las más completas porque permiten medir a gran distancia y con una gran precisión a la vez que captan imágenes, sin duda hoy en día son las mejores. Otro punto importante es que no pesan nada y son súper resistentes, cosa importante en obras y demás jaleos…

Nivel topografico

Son instrumentos dedicados a la medida directa de diferencias de altura entre puntos o desniveles. Su misión es lanzar visuales horizontales con la mayor precisión posible.

Clasificación:

• Niveles de plano: Estacionado el aparato, su eje de colimación describe un plano horizontal en su giro alrededor del eje principal.
• Niveles de línea: En cada nivelada hay que nivelar el aparato.
• Nivel automático: Niveles de línea de horizontalización automática.

Otra clasificación, según la precisión:

• Niveles de construcción y pequeña precisión, utilizados en obras públicas, hidráulicas y agrícolas.
• Niveles de mediana precisión, utilizados en ingeniería civil incluso de precisión y en itinerarios de nivelación topográfica.
• Nivel de alta precisión, utilizados en nivelaciones topográficas e itinerarios geodésicos, en nivelaciones de alta precisión.

Tipos de nivelación

Nivelación trigonométrica

Nivelación por pendientes o trigonométrica: En la nivelación trigonométrica, las visuales pueden tener cualquier pendiente y se pueden utilizar los aparatos capaces de medir ángulos de inclinación en esas visuales. Tales como

• teodolitos,
• taquímetros,
• Estaciones Totales, …

Nivelación geométrica

Nivelación por alturas o geométrica: La nivelación geométrica se caracteriza porque las visuales son siempre horizontales. Es el método más exacto para calcular las diferencias de alturas o cotas.

Nivelación barométrica

Nivelación barométrica: Para la nivelación barométrica se emplean barómetros, deduciendo los desniveles por la relación que existe entre las variaciones de altitud y las de la presión atmosférica.

Las nivelaciones se pueden dividir también en simples y compuestas. La nivelación simple es cuando el desnivel a medir se obtiene mediante una sola determinación. La nivelación compuesta es cuando se obtiene el desnivel con más de una medida.

Nivelación simple

Atendiendo al modo operatorio podemos tener varios métodos:

• El punto medio
• El punto extremo
• Estaciones recíprocas
• Estación equidistante
• Estaciones exteriores

Nivelación compuesta

Si los puntos cuyo desnivel se quiere determinar están muy separados entre sí, o la diferencia de nivel es mayor que la que se puede medir de una vez, se hace necesario calcularlo realizando varias estaciones sucesivas, es decir, efectuando una nivelación compuesta.

¿Qué es la topografía?

LAS MÁS LEÍDAS

Hacer un invernadero en casero tiene una serie de beneficios, tanto para los cultivos que albergas dentro como para ti como jardinero.

Descubre todo sobre los invernaderos domésticos desde su definición hasta sus beneficios y cómo construir uno. Aprende cómo estos espacios controlados pueden extender tu temporada de cultivo y proteger tus plantas del clima adverso, proporcionando un ambiente ideal para el crecimiento de tus vegetales y flores favoritas.

¿Como es tener un mini invernadero casero?

Aquí hay algunos de los beneficios más destacados:

1. Extensión de la temporada de cultivo: Un invernadero te permite cultivar durante todo el año, incluso en climas fríos. Esto significa que puedes disfrutar de productos frescos incluso en invierno.
2. Protección contra condiciones climáticas extremas: Los invernaderos protegen las plantas de las heladas, granizo, vientos fuertes y otros eventos climáticos adversos, lo que ayuda a mantener un ambiente estable para el crecimiento de las plantas.
3. Control de temperatura y humedad: Puedes controlar y ajustar la temperatura y la humedad dentro del invernadero, creando condiciones óptimas para el crecimiento de tus plantas, lo que puede aumentar la productividad y calidad de los cultivos.
4. Protección contra plagas y enfermedades: Al mantener las plantas dentro de un espacio cerrado, es más fácil controlar y prevenir infestaciones de plagas y enfermedades, lo que reduce la necesidad de pesticidas y otros productos químicos.
5. Mayor variedad de cultivos: Con un invernadero, puedes cultivar una amplia variedad de plantas que podrían no ser viables al aire libre en tu área debido a las condiciones climáticas.
6. Ahorro de agua: Al evitar la evaporación excesiva, un invernadero puede ayudar a conservar el agua utilizada para el riego, lo que es especialmente importante en áreas donde el agua es escasa o costosa.
7. Experimentación y aprendizaje: Un invernadero te brinda la oportunidad de experimentar con diferentes técnicas de cultivo y especies de plantas, lo que te ayuda a mejorar tus habilidades como jardinero y a aprender más sobre el proceso de crecimiento de las plantas.

¿Cuanto cuesta armar un invernadero casero?

Puede variar considerablemente dependiendo de varios factores, como el tamaño del invernadero, los materiales utilizados, la ubicación geográfica y los extras que desees incluir, como sistemas de riego automatizados o iluminación adicional.

En general, puedes construir un invernadero básico de tamaño pequeño a moderado por unos cientos de dólares o euros si utilizas materiales económicos como PVC y plástico transparente. Sin embargo, si optas por materiales más duraderos y de alta calidad, como marcos de aluminio y cubiertas de policarbonato, el costo puede aumentar significativamente.

Una forma de reducir costos es buscar materiales reciclados o de segunda mano, o incluso construir tu propio invernadero a partir de materiales disponibles en tu entorno. Además, puedes ahorrar dinero haciendo tú mismo la instalación en lugar de contratar a un profesional.

¿Qué se necesita para hacer un invernadero casero?

Para hacer un invernadero casero, necesitarás algunos materiales básicos y seguir algunos pasos simples. Aquí tienes una lista de lo que podrías necesitar:

1. Marco: Puedes construirlo con madera, PVC o metal. La elección dependerá de tu preferencia y disponibilidad de materiales.
2. Cubierta transparente: Necesitarás algún material transparente para cubrir el marco y permitir que la luz solar entre en el invernadero. El plástico transparente es una opción económica y común.
3. Estantes o mesas de cultivo: Para maximizar el espacio y organizar tus plantas, puedes agregar estantes o mesas dentro del invernadero.
4. Sistema de ventilación: Es importante mantener una buena circulación de aire dentro del invernadero para evitar el sobrecalentamiento y el desarrollo de enfermedades en las plantas. Puedes instalar ventanas que se puedan abrir o incluso un pequeño ventilador.
5. Sistema de riego: Dependiendo del tamaño de tu invernadero y la cantidad de plantas que planeas cultivar, es posible que necesites un sistema de riego automático o simplemente regaderas manuales.
6. Termómetro y higrómetro: Estos instrumentos te ayudarán a monitorear la temperatura y la humedad dentro del invernadero para garantizar que sean óptimas para tus plantas.
7. Iluminación adicional: Si vives en un área con poca luz solar o quieres extender la temporada de cultivo durante el invierno, puedes considerar agregar iluminación adicional, como luces LED de cultivo.
8. Sustrato y macetas: Asegúrate de tener suficiente sustrato de calidad y macetas adecuadas para tus plantas.

¿Cómo funciona un invernadero?

Los invernaderos funcionan principalmente al aprovechar el efecto invernadero, un fenómeno natural que ocurre cuando ciertos gases en la atmósfera retienen el calor del sol en la Tierra.

El principio básico de un invernadero es crear un ambiente cerrado y transparente que permita que la luz solar entre y se absorba por las plantas y el suelo, pero que atrape el calor dentro de la estructura, creando así condiciones más cálidas que el entorno exterior.

¿Cómo funcionan exactamente los invernaderos?

Aquí hay una explicación más detallada de cómo funcionan los invernaderos:

Captación de la luz solar

El material transparente del techo y las paredes del invernadero permite que la luz solar pase a través de él sin problemas. Esta luz es esencial para el proceso de fotosíntesis de las plantas, donde utilizan la energía solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en carbohidratos y oxígeno.

Retención de calor

Una vez que la luz solar entra en el invernadero y es absorbida por las plantas y el suelo, parte de esta energía se convierte en calor. Los materiales utilizados en la construcción del invernadero, como el vidrio o el plástico transparente, permiten que la luz pase a través de ellos pero atrapan el calor generado dentro de la estructura.

Control de la temperatura

La temperatura dentro del invernadero se mantiene más alta que la temperatura exterior debido a la retención de calor. Durante el día, el invernadero se calienta por la luz solar entrante, y durante la noche, el calor almacenado en las paredes y el suelo ayuda a mantener una temperatura más estable.

Circulación de aire

Es importante mantener una buena circulación de aire dentro del invernadero para evitar el sobrecalentamiento y ayudar a distribuir el calor de manera uniforme. Esto se puede lograr mediante la ventilación natural, como ventanas que se pueden abrir, o mediante la instalación de ventiladores.

Construir un invernadero casero por menos de 20 euros, ¿se puede?

Sí, es posible construir un invernadero casero por menos de 20 euros, aunque tendrás que ser creativo y utilizar materiales asequibles o reciclados. Con creatividad y planificación, puedes construir un invernadero funcional sin gastar mucho dinero.

Determina el tamaño del invernadero. Un tamaño pequeño y sencillo podría ser de 1 metro de ancho, 1 metro de largo y 1.5 metros de alto.

Utiliza materiales reciclados siempre que sea posible. Por ejemplo, viejas ventanas de plástico o madera pueden ser útiles.

Materiales económicos:

• PVC o cañas de bambú: Son económicos y fáciles de encontrar.
• Tubos de polietileno: Alternativa barata y flexible.
• Cubierta: Plástico transparente. Puedes usar plástico de construcción (de 4 a 6 milésimas de grosor) o bolsas grandes de plástico transparente.
• Cinta adhesiva resistente: Para asegurar el plástico.
• Bridas de plástico: Para unir las piezas de la estructura.
• Cuerda o alambre: Opcional, para refuerzos adicionales.

Productos Similares

A su vez los levantamientos topográficos se clasifican en:

Levantamiento Planimétrico

Mayormente para levantamientos que sirven para determinar y replantear linderos (cálculo de longitudes y orientaciones); división de parcelas y fincas; monumentación y replanteo de vértices de linderos; calcular áreas, distancias y rumbos o direcciones, para luego representarlos gráficamente en planos.

Levantamiento Topográfico

A diferencia de los Levantamientos Planimétricos, este tipo de levantamientos tienen por finalidad recopilar datos en las que figure la relieve del terreno (elevaciones y desniveles) y la ubicación de objetos naturales o artificiales y abarcan los siguientes operaciones: Ubicación de ciertos puntos para formar una red fundamental determinando sus respectivas alturas; situación de detalles naturales o no según su finalidad e impacto del proyecto y en donde a la vez un levantamiento topográfico siempre incluye a un levantamiento planimétrico, pero no siempre un levantamiento planimétrico será un levantamiento topográfico

Perfil longitudinal

Levantamientos Longitudinales: Levantamientos topográficos ordinarios en los cuales prevalece la longitud por sobre el ancho de la superficie y se emplean para el trazo y construcción de vías de transporte, canales, vías férreas, líneas de alta tensión y conducción de líquidos (Combustibles en grandes cantidades como el Petróleo o el Gas Industrial)

Levantamiento Hidrográfico

Levantamientos en los cuales al finalidad principal es la de obtención de planos de masas de agua para fines de navegación, embalses, análisis de máximas avenidas, etc. y los cuales se debe determinar las profundidades de agua y la naturaleza del lecho.

Topografia minera

Levantamientos de Minas Subterráneas y/o Túneles: Con principios similares a los de un levantamiento planimétrico y longitudinal pero con modificaciones en donde influye el carácter de la superficie bajo tierra, las excavaciones, chimeneas, perforaciones, vías de acarreo, instalaciones complementarias y sección transversal de las galerías existentes.

Levantamiento Catastral

Comprende la ejecución de trabajos en los cuales se debe levantar fincas y/o parcelas teniendo en cuenta sus linderos, cultivos, aprovechamiento de recursos, áreas libres y cubiertas, edificaciones, etc. con fines principalmente fiscales.

Levantamiento Urbano

Estos levantamientos son utilizados con la finalidad de hacer un inventario de la situación actual de una ciudad y su futura expansión con ensanches para el trazo y reforma de calles, áreas libres, servicios básicos y demás obras que deberán planificarse previo a la construcción de las edificaciones.

La diferencia con un levantamiento normal está en que para este tipo de trabajos se requiere de un mayor grado de precisión en las mediciones, compuesto principalmente por poligonales de apoyo con tantos puntos sea necesarios para tener una mejor proyección de la ciudad a mediano y largo plazo.

Levantamiento topográfico Catastral

Comprende la ejecución de trabajos en los cuales se debe levantar fincas y/o parcelas teniendo en cuenta sus linderos, cultivos, aprovechamiento de recursos, áreas libres y cubiertas, edificaciones, etc. con fines principalmente fiscales.

Levantamiento Fotogramétrico

Son el resultado de la aplicación a los trabajos topográficos de fotografías aéreas que se montan en aviones, helicópteros, drones o desde puntos muy elevados y en donde se utilizan los principios de perspectiva en la proyección de los detalles que figuran en las fotografías sobre mapas a escala para trabajos en los cuales de topografía inaccesible, grandes extensiones llanas, fines militares y como parte de los anteproyectos de muchas obras para instituciones públicas y privadas.

Levantamiento Topográfico Planimétrico

Mayormente para levantamientos que sirven para determinar y replantear linderos (cálculo de longitudes y orientaciones); división de parcelas y fincas; monumentación y replanteo de vértices de linderos; calcular áreas, distancias y rumbos o direcciones, para luego representarlos gráficamente en planos.

Levantamiento de vias de comunicacion

Son los levantamientos que sirven para estudiar y construir vías de transporte o comunicaciones como carreteras, vías férreas, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc.

Levantamientos catastrales y urbanos

Son los levantamientos que se hacen en ciudades, zonas urbanas y municipios para fijar linderos o estudiar las zonas urbanas con el objeto de tener el plano que servirá de base para la planeación, estudios y diseños de ensanches, ampliaciones, reformas y proyecto de vías urbanas y de los servicios públicos, (redes de acueducto, alcantarillado, teléfonos, electricidad, etc.).

Un plano de población es un levantamiento donde se hacen las mediciones de las manzanas, redes viales, identificando claramente las áreas públicas(vías, parques, zonas de reserva, etc.) de las áreas privadas (edificaciones y solares), tomando la mayor cantidad de detalles tanto de la configuración horizontal como vertical del terreno. Estos planos son de gran utilidad especialmente para proyectos y mejoras y reformas en las grandes ciudades.

Los levantamientos catastrales comprenden los trabajos necesarios para levantar planos de propiedades y definir los linderos y áreas de las fincas campestres, cultivos, edificaciones

Levantamiento batimétrico

Un modelo batimétrico es la fuente esencial de información para el conocimiento del medio marino, y es la base principal a tener a la hora de iniciar cualquier proyecto a partir de cartografía marina.

La batimetría, aplicada al medio marino, es la medición de las profundidades marinas para determinar la topografía del fondo del mar. Su medición implica la obtención de datos con los valores de la profundidad y la posición de cada uno de los puntos muestreado. Estos puntos de posición, al igual que ocurre con la altimetría, están formados por coordenadas de puntos X,Y,Z.

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Fotogrametría con Drones: La fotogrametría con drones es otro método mediante el cual es posible establecer gran número de puntos de control sobre una zona limitada, siempre que en las fotografías puedan verse claramente puntos adecuados del terreno.

Las posiciones de algunos puntos en el terreno deben determinarse mediante el SPM, triangulación o levantamientos poligonales. A continuación pueden hacerse mediciones de la posición de otros puntos en fotografías aéreas y cálculos realizados con arreglo a un proceso conocido como triangulación aérea para determinar el equivalente de las posiciones en el terreno de los puntos medidos.

Fotogrametría terrestre

Es necesario disponer de fotografías aćreas adecuadas que se solapen para lograr una cobertura estereométrica, es decir, cada parte del terreno debe aparecer por lo menos en dos fotografías contiguas y algunos puntos deben aparecer en tres fotografías sucesivas en una banda de fotografías.

El recubrimiento anterior y posterior de las fotografías debe ser aproximadamente del 60 por ciento, mientras que el recubrimiento lateral entre bandas debe ser de un 15 por ciento. Habiendo adquirido este grupo de fotografías, y dependiendo de su escala, del equipo utilizado, de la calidad de las imágenes de los puntos coordinados y de la habilidad de los operadores, será posible medir las posiciones relativas de puntos en el terreno con una exactitud de unos pocos centímetros.

La fotogrametría es esencialmente una técnica de producción en masa que tiene una buena relación costo/beneficio sólo cuando es necesario fijar un número suficientemente grande de puntos en el terreno. La precisión alcanzable con el equipo moderno depende más del costo que de cualquier otro factor.

Drones para fotogrametría

En la actualidad, el uso de drones ha generalizado el uso de la fotogrametría aérea en muchos más campos de los que anteriormente estaba disponible. En realidad, las técnicas que ahora utilizamos se basan en las tradicionales, pero los requerimientos, el equipamiento necesario y la complejidad de las operaciones se ha reducido sustancialmente.

Con ello, los costes han caído de forma radical, hasta el punto de que servicios que antes se afrontaban como complejos proyectos de ingeniería, pueden ser completados con equipos de unos pocos miles de euros en una mañana. Hasta aquí, un poco de historia, pero, ¿qué es y cómo se realiza la fotogrametría con drones?

Esta técnica nos permite conocer las propiedades geométricas de un objeto o una superficie a partir de la información obtenida a partir de varias imágenes con información redundante. Simplificando, para que un objeto pueda estar fielmente reconstruido, éste, debe de aparecer en un número suficiente de imágenes. Es esta información repetida, la que permite extraer su estructura.

Software para fotogrametría con drones

Te preguntarás cómo se consigue este “extra” de información, y la respuesta es sencilla: a través del solapamiento entre imágenes consecutivas (overlap). Para ello un piloto de RPA tiene que planificar la misión de forma que cada imagen contenga elementos que también aparecen en la imagen anterior, posterior y las vecinas en los laterales.

El porcentaje de solape suele oscilar entre el 60 y el 90%, y habitualmente viene calculado por el software de planificación de vuelos con drones. Estos programas se encargan de calcular secuencias de disparos a partir de la posición esperada del drone, su altura y el solape deseado.

Una vez obtenidas las imágenes es necesario utilizar un software de fotogrametría que las procese y que sea capaz de “inferir” la posición XYZ de millones de puntos. Estos millones de puntos servirán para generar las reconstrucciones 3D en forma de polígonos, nubes de puntos, o bien, ortofotos. Para los más curiosos, el software se encarga de buscar correspondencias entre imágenes, determina cuales son las posiciones probables en base a los diferentes puntos de vista de un mismo elemento, y finalmente las limita a una sola. A este proceso se le denomina stitching.

Levantamiento topográfico con drones

Levantamiento fotogramétrico con drones

Existen diferentes opciones a la hora de seleccionar un software que se ajuste a tus necesidades. Al margen de sus puntos fuertes, hay un elemento común: suponen una inversión importante. Como ya tratamos en este post hay que tener claro los costes totales que supone completar el procesado por uno mismo: ordenadores, licencias, horas de aprendizaje, tiempo invertido en cada trabajo.

La tecnología de los llamados «mapas inteligentes» está revolucionando la gestión del mundo, y su gran novedad en los próximos años será su implantación de forma generalizada entre la población, ya que hasta ahora su uso se restringía al ámbito de las empresas.

Teniendo todo en cuenta, utilizando el software de fotogrametría no tendrás que preocuparte ni romperte la cabeza si aparecen problemas con el procesado ya que la plataforma es totalmente autónoma, es decir, tú solo te encargas de subir el set de fotografías, elegir los resultados y en unas pocas horas tendrás tu mapa o reconstrucción 3d lista.

Fotogrametría aérea con drones

Ventajas de realizar la fotogrametría con drones:

Hasta la reciente aparición de los drones, la fotogrametría aérea, se realizaba con imágenes satelitales o directamente desde helicópteros/avionetas. Cada método presenta ventajas e inconvenientes, por lo que no existe una solución única para todo tipo de trabajos:

• Helicópteros: aunque pueden ofrecer una buena resolución (20/40 cm/píxel), son caros de operar (miles €/hora) y el procesamiento supone un coste importante.
• Avioneta: ofrecen una resolución similar a los helicópteros pero son más económicos (cientos €/hora). Como en el caso anterior, es necesario estimar cuidadosamente los costes de procesamiento ya que en la mayoría de casos supondrán miles de euros por proyecto.
• Satélites: aunque no se trata de una tecnología excesivamente cara ofrecen una resolución muy baja para ese tipo de trabajos (1m por píxel). Otros problemas asociados a esta tecnología son el tiempo de revisita y existencia de oclusiones (nubes).

Vuelos fotogramétricos con drones

Otro beneficio que se obtiene con el uso de la fotogrametría con drones es que las técnicas pueden utilizarse no sólo para fijar puntos de control sino también para establecer detalles y curvas de nivel. Las técnicas de levantamiento de campo son menos adecuadas para la cartografía topográfica salvo en el caso de zonas relativamente pequeñas.

Sin embargo, los datos trigonométricos se refieren a posiciones del esferoide tomadas como datos de referencia del levantamiento. Un mapa es generalmente una hoja plana y para trasladar los datos esféricos a esa hoja hay que hacer una proyección cartográfica. Hay muchos tipos de proyección y todos ellos exigen que se hagan cambios en los ángulos y las distancias medidos en la superficie de la Tierra.

Ya sea la forma o la superficie (o ambas cosas) de las características naturales de las que se ha levantado el mapa habrán sufrido inevitablemente cierta alteración. Distintas proyecciones dan resultados diferentes para distintas partes de la superficie de la Tierra. Algunas proyecciones ofrecen ventajas especiales para determinados fines y, por consiguiente, la elección de una proyección está determinada en cada caso por la superficie de la Tierra a que ha de aplicarse y por la finalidad del mapa.

Procedimiento de Levantamiento topográfico con Drones

Levantamiento topográfico con Drones

Fotogrametría con drones: La escala de los mapas básicos preparados a partir de datos de un levantamiento topográfico catastral es de gran importancia, puesto que, si bien en general resulta fácil y conveniente levantar mapas a escala pequeña a partir de un mapa a escala grande suprimiendo detalles y ajustando la posición y la forma de algunos objetos, no es factible preparar mapas a escala grande a partir de un mapa básico a escala pequeña sin realizar nuevos y múltiples trabajos de campo.

La escala escogida para levantar un mapa dependerá siempre de la topografía y del número de detalles del terreno y del uso que se ha de dar a los mapas derivados de los mapas originales. En términos generales, la escala escogida debe ser la que muestre el detalle requerido con la exactitud y claridad necesarias, dejando un margen suficiente para insertar la materia descriptiva que se necesite para determinados fines.

Una vez decidida la escala básica, se traza el esquema del mapa con arreglo a la proyección requerida y conforme a los datos trigonométricos y de otro tipo registrados. Por lo general el mapa se lleva al campo para completar los detalles finales, aunque, si está basado en fotografías aéreas, gran parte del trabajo se puede realizar en la oficina.

¿Que es la fotogrametría con drones?

Mapa que muestra el relieve terrestre

Una de las características de la mayoría de los mapas nacionales es la “retícula”. Esta consiste en una serie de líneas trazadas paralela y perpendicularmente a un determinado meridiano.

fotogrametría con drones

El propósito de la retícula es determinar y describir la posición de cualquier lugar sobre el mapa. Para ello se enumeran los rectángulos de la retícula original (y sus subdivisiones) con arreglo a una secuencia reconocida.

Conviene tener en cuenta que la única proyección cartográfica en la que la retícula coincide con la “gratícula”, es decir, las posiciones proyectadas de la red de coordenadas de latitud y longitud que sirven de base al mapa, es la simple proyección cilíndrica. Esta proyección no se usa nunca para los mapas topográficos debido a la manera en que distorsiona la forma del terreno.

En general la gratícula y la retícula coinciden solamente a lo largo de determinadas líneas, tales como el meridiano central en el Polígono Mercator que es la proyección utilizada más comúnmente para el levantamiento de mapas topográficos. En la práctica, en su conjunto la retícula nunca coincide con la gratícula (red de coordenadas).

Topografia aerea con drones

La producción de topografia con drones 3D precisas y útiles requiere tres ingredientes: imágenes de drones aéreos, buen control del suelo y la ciencia de la fotogrametría. Pero el proceso real que construye el modelo de terreno 3D de su sitio, como el software de fotogrametría, puede parecer misterioso.

Queríamos desmitificar la ciencia y la complejidad detrás de hacer este levantamiento topográfico en 3D. Nos centraremos en la fotogrametría en esta publicación, pero también puede leer sobre el control del suelo o cómo capturar datos de calidad.

¿Qué es la fotogrametría?

En su forma más básica, la «fotogrametría» se mide a través de fotos. Puede sonar seco y complicado, pero su funcionamiento interno define la forma en que volamos.

Cuando envías tu dron, toma fotos de tu sitio con mucha superposición. La superposición del 80% en cada imagen es necesaria por dos razones:

Para que la computadora pueda unir imágenes para hacer la ortofoto.
Para capturar suficientes ángulos de cada entidad para modelar en 3D.

No podemos exagerar la importancia de un vuelo constante y constante para obtener estas fotos adecuadas para la fotogrametría de drones. (La mejor manera de lograrlo es con una aplicación de planificación de vuelo.)

¿Qué es fotogrametría en topografía?

La esencia de la ciencia.

Esencialmente, si ve la misma característica desde tres o más posiciones conocidas, puede triangular su ubicación en el espacio (también conocido como las coordenadas exactas de X, Y y Z). Una característica es cualquier punto visualmente distinto en una imagen.

Si tomaste una imagen promedio de tu levantamiento topográfico, podrás elegir fácilmente muchas «características» entre las imágenes. Cuantas más características combine, mejor podrá relacionar imágenes entre sí y reconstruir objetos dentro de ellas. Esto es exactamente lo que hace el software de fotogrametría para una función, y la siguiente, y la siguiente, y así sucesivamente, hasta que cubra todo su sitio.

Una vez que tenga muchas de estas características, piense en millones, puede crear una «nube» de puntos. Cada punto tiene una característica coincidente que describe su área topografiada en esa ubicación.

Luego puede convertir su nube de puntos en cualquier salida regular utilizada en software geoespacial, como una malla 3D o un modelo de elevación digital (DEM).

¿Qué es la fotogrametría con drones?

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Levantamiento Topográfico Catastral: El arte de la cartografía es muy antiguo. Los antiguos egipcios y babilonios hacían mapas y planos de los cuales han llegado hasta nosotros algunos fragmentos. Los griegos, que descubrieron la esfericidad de la Tierra, aplicaron las observaciones astronómicas al arte de la cartografía.

Puede considerarse que la línea divisoria entre la cartografía antigua y la moderna está trazada por tres grandes realizaciones, a saber:

• la triangulación de Francia, comenzada por Cassini de Thury en 1747 y terminada por el Gobierno de la Revolución Francesa;
• la primera triangulación exacta del Reino Unido hecha por William Roy, y
• el enlace por triangulación de los observatorios de Greenwich y París, realizado con el auspicio de la Royal Society de Gran Bretaña.

Levantamientos catastrales

Triangulación topográfica

La triangulación se convirtió así en la base de toda la cartografía moderna. Sólo con la introducción del Sistema de Posicionamiento Mundial (SPM) y el uso de satélites artificiales de la Tierra para establecer las posiciones de puntos en la superficie de la Tierra ha sido posible disponer de una alternativa importante a la triangulación.

Levantamientos catastrales y urbanos

Las técnicas de levantamiento catastral se basan en cinco principios fundamentales.

1. El primero consiste en “trabajar del todo a las partes”, es decir establecer un marco inicial de puntos de control que a continuación se “desglosan” en redes más pequeñas con puntos más cercanos unos a otros.
2. El segundo principio es el de coherencia, es decir que una vez establecida la red de orden superior, es posible trabajar con normas menos rigurosas en los órdenes inferiores sin afectar la precisión general del trabajo. No hay razón para trabajar con normas más elevadas, puesto que al conectar el trabajo posterior con el anterior, el trabajo de orden superior se mantiene fijo y, por consiguiente, el nuevo levantamiento no puede ser mejor que el control de orden superior.
3. El tercer principio conexo es el de economía, es decir que como una mayor precisión resulta en general más costosa, el topógrafo no debe tratar de obtener una precisión mayor de la necesaria y suficiente para alcanzar el objetivo que se persigue.
4. El cuarto principio consiste en efectuar, siempre que sea posible, una verificación independiente de los datos, por ejemplo, midiendo los tres ángulos de un triángulo aunque la medición del tercer ángulo sea innecesaria. De esta manera se logra establecer un control de calidad incorporado en el sistema.
5. Por último, como cuestión de principio, en vista de que con el pasar del tiempo se producen cambios, es necesario establecer mecanismos para cerciorarse de que si se quiere seguir usándolo, el levantamiento ha de ser actualizado constantemente. Este último principio no se ha tenido debidamente en cuenta en gran parte de la cartografía mundial de hoy.

Manual de levantamiento catastral urbano

El medio tradicional para establecer un control es la triangulación, cuyo principio se basa en la trigonometría simple, es decir que si se conocen dos ángulos y la longitud de uno de los lados de un triángulo, o si se conoce la longitud de los tres lados, es posible establecer con precisión el tamaño y la forma del triángulo.

Las mediciones de los ángulos se efectúan utilizando un teodolito, mientras que las distancias que en el pasado tenían que medirse de manera muy laboriosa con cintas de medir metálicas, se registran ahora utilizando instrumentos electrónicos de medición de distancias.

El hecho de que la Tierra sea un esferoide y no una superficie plana significa que es imposible medir en su superficie líneas rectas euclidianas.

Las líneas medidas de ese modo no son ni siquiera arcos de una verdadera esfera, lo que crea complicaciones en las mediciones y en los cálculos. Sin embargo, esto no afecta la simplicidad del principio, y en última instancia la mayoría de los mapas modernos se basan en una serie de triángulos derivados de una o dos líneas básicas de longitud conocida que se extienden a través de toda la superficie cubierta por el mapa.

De esta manera se ha formado una red primaria de puntos de control que a su vez se han usado como base para determinar una serie de redes de segundo orden, las cuales se han usado para establecer puntos de tercer y cuarto orden, con los detalles locales fijados en relación con la red general.

Levantamiento topografico con teodolito

Si bien para establecer el control horizontal se han utilizado técnicas de triangulación, las mediciones de altura se han obtenido mediante la medición de los ángulos verticales, utilizando para ello un teodolito (y corrigiendo los ángulos observados para tener en cuenta la curvatura de la Tierra y la refracción de la luz a través de la atmósfera), o por nivelación.

En esta última técnica se utiliza un nivel de burbuja y dos piquetes para obtener lo que puede ser una medición muy precisa de la diferencia de altura entre puntos sucesivos.

De esta manera, comenzando con puntos de altura conocida, es posible transferir los niveles sucesivamente hasta que se alcanza otro punto conocido que puede utilizarse para verificar que no se ha cometido ningún error grave.

Una vez que se cuenta con un marco inicial de puntos de control horizontales, es posible establecer puntos adicionales ya sea mediante una nueva triangulación o recurriendo a la trilateración (es decir midiendo los lados y no los ángulos de los triángulos), o mediante la poligonación. Además, pueden usarse métodos de fijación de posiciones por satélites o técnicas de fotogrametría.

Levantamiento planimetrico

La poligonación es un método utilizado con frecuencia para hacer levantamientos de perímetros, para delimitar una superficie con el propósito de efectuar posteriormente un levantamiento más detallado, o para establecer el trazado de una carretera, de un ferrocarril, del curso de una corriente de agua, etc.

El método se inicia en un punto conocido a partir del cual hay una dirección conocida, por ejemplo, un punto establecido ya por triangulación a partir del cual es visible otro punto conocido a fin de proporcionar la orientación necesaria. La poligonación continúa con la medición del ángulo y de la distancia lineal hasta el punto siguiente en el polígono; a partir de allí los rumbos pueden orientarse desde el punto previo y establecerse un nuevo punto de control en dirección directa.

Poligonal cerrada topografia

La poligonación continúa de esta manera hasta que puede cerrarse el polígono, en el punto en que comenzó, o de preferencia en un punto de control diferente establecido previamente, lográndose de esta manera el control necesario e independiente contra cualquier posible error en las mediciones.

Normalmente los ángulos se miden con un teodolito, aunque para los levantamientos elementales puede utilizarse una brújula prismática o la alidada de planchetas.

Las distancias deben medirse con una cinta utilizando una banda de acero, con métodos de distancia óptica tales como la alidada horizontal o empleando mediciones electrónicas de distancia. Los datos se registran en libretas topográficas o electrónicamente para efectuar nuevos cálculos.

Estación total de topografia

Las técnicas topográficas electrónicas son ahora la norma en el mundo más desarrollado. Incluyen mediciones hechas utilizando una “estación total” que combina tanto las calidades angulares de un teodolito tradicional con mediciones electrónicas de distancia como el registro automático de datos.

Las ventajas de la utilización de este equipo son las siguientes:

• la rapidez con que pueden efectuarse levantamientos en comparación con los métodos tradicionales,
• obteniéndose así niveles más altos de productividad;
• un riesgo menor de cometer errores graves en las mediciones, y
• una exigencia menor de capacidades de manipulación para obtener niveles mucho más elevados de precisión y exactitud.

Las desventajas de los métodos electrónicos son una inversión de capital mucho más elevada y el costo de mantenimiento mucho más alto, factores que reducen las divisas que poseen los países en desarrollo.

Además, si el equipo sufre una avería será tal vez necesario enviarlo a otro país para su reparación, lo cual puede retrasar gravemente la realización de un levantamiento topográfico.

Estacion total topografia precios

Si bien el precio de gran parte del equipo electrónico, especialmente de las computadoras, sigue disminuyendo, la utilidad de gran parte de la tecnología de información, antes de ser sustituida por sistemas más potentes que permiten aumentar aún más la productividad, es de duración relativamente corta.

Por ejemplo, los precios de los receptores del Sistema de Posicionamiento Mundial (SPM) han disminuido considerablemente desde que se utilizaron por primera vez, de manera que su utilización es ahora una posibilidad económicamente viable. Con este sistema es necesario ver cuatro satélites en el cielo, cuyas señales capta el receptor del SPM.

Las señales se marcan con impulsos en momentos conocidos, de manera que el instante en que se reciben tres señales nos da la información sobre la distancia en que se encontraban en ese momento los satélites; la medición hasta un cuarto satélite es necesaria para establecer la diferencia de tiempo entre el reloj del receptor del SPM y el tiempo registrado por el sistema de satélites.

Globalmente el sistema permite determinar las posiciones relativas de puntos cercanos en el terreno con una precisión de unos pocos centímetros en latitud, longitud y altura. Puesto que es necesario disponer de una buena visión general del cielo, esta técnica no es adecuada para zonas boscosas o de selvas o en centros urbanos donde hay muchos edificios altos. Sin embargo, en campo abierto es sumamente útil y económica para establecer redes densas de puntos de control.

¿Qué es un levantamiento topográfico catastral?

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Topografia Subterranea: Los trabajos topográficos en el interior de las minas forzosamente son distintos a los de superficie, debido a las condiciones particulares de trabajo en el subsuelo; las galerías profundas, angostas, mal iluminadas, húmedas y no bien ventiladas, hacen que los métodos y los instrumentos utilizados en la superficie no puedan ser utilizados sin una adaptación especial.

Topografia minera subterranea

En el interior de las minas es muy fácil desorientarse cuando no se ha adquirido una práctica en trabajos de interior y está demostrado que un técnico no especializado en levantamientos topográficos subterráneos se desorienta con suma facilidad y le resulta muy difícil la realización de las operaciones topográficas en galerías, túneles o en las explotaciones del interior de las minas.

Es por ello que resulta indispensable dotar a los técnicos que han de realizar estos trabajos de unos conocimientos y de una especialización en las técnicas modernas que les permitan realizar, con facilidad y eficacia, cualquier trabajo topográfico en el subsuelo. Veamos a continuación unos ejemplos que nos deben convencer.

Si a un técnico que debe ejecutar trabajos topográficos en el exterior se le exige el conocimiento de todos los accidentes del relieve de la superficie terrestre (vaguada, divisoria, ladera, desfiladero, etc.), también a un técnico que deba efectuar operaciones en el interior le resulta indispensable disponer de unos conocimientos de laboreo de minas para poder consignar, con su denominación correcta, todos los detalles levantados que deben figurar en los planos de la mina.

No debemos olvidar que la perforación de pozos, los replanteos, la comunicación y dirección de las labores mineras están dentro de las atribuciones del equipo técnico encargado de realizar dichos trabajos, y sobre él recae toda la responsabilidad de su dirección topográfica.

Por tanto, veamos unas indicaciones sobre los trabajos subterráneos que nos serán útiles para comprender el papel primordial de los técnicos llamados a dirigirlos.

Topografia subterranea para mineria

La topografía subterránea se realiza en dos campos de la ingeniería, que son la minería y las obras civiles. En este capítulo se desarrollará exclusivamente lo referente a los levantamientos topográficos subterráneos, aunque se haga mención en algún momento a los trabajos de replanteo de los que se hablará en profundidad en el siguiente capítulo.

Hay circunstancias en las que es necesaria la realización de un levantamiento topográfico subterráneo como ocurre en las explotaciones mineras, en las que es una obligación legal el mantener al día los planos de las labores, o en la obra civil, en el caso de ampliación o mejora de túneles, ya sean de carreteras, de ferrocarril, de canales, o de Metro y alcantarillado en las grandes ciudades.

En principio los trabajos subterráneos siguen las mismas pautas que los realizados en el exterior aunque con características especiales debidas a las condiciones mismas del trabajo bajo tierra. La falta de luz natural obliga a utilizar aparatos con iluminación interior así como a identificar puntos a observar.

En ocasiones las galerías son estrechas y los aparatos no se podrán estacionar sobre trípode para no obstaculizar el paso de maquinaria y personal. También suelen ser sinuosas, con lo que el trabajo será lento. Incluso se han ideado aparatos para facilitar este tipo de trabajos.

Otros inconvenientes serán la humedad, los fuertes ruidos cuando hay maquinaria trabajando, o el silencio, la falta de ventilación…, características del trabajo a las que el topógrafo deberá habituarse.

Planimetría y altimetría

Distribución de la planimetría y la altimetría:

Todo levantamiento subterráneo debe apoyarse en una red exterior cuya función es dar coordenadas a todos los puntos de comunicación con el interior así como hacer el levantamiento de los detalles exteriores que se precisen.

La red exterior planimétrica constará de una triangulación, o un itinerario de precisión, o ambas cosas a la vez, según sea la extensión de la zona, y se intentará que los puntos de comunicación con el interior coincidan con vértices de la triangulación o el itinerario; en la actualidad, también los sistemas de posicionamiento global (GPS) son perfectamente utilizables para estos trabajos, siendo su mayor ventaja el menor número de puntos a determinar. La red altimétrica tendrá como objeto dar cota a estos puntos y a todos aquellos que se precisen.

La transmisión del trabajo del exterior al interior será directa, como simple prolongación de las redes tanto planimétricas como altimétricas al interior, en el caso de que la comunicación sea a través de rampas o escaleras o incluso sea por las bocas del túnel. Sin embargo, en ocasiones la comunicación será a través de pozos, sobre todo en el caso de minas; entonces el enlace constará de las siguientes fases:

• Desde el punto de vista planimétrico habrá que transmitir coordenadas y azimut por los métodos que se estudiarán más adelante. Y desde el punto de vista altimétrico se transmitirá la cota midiendo la profundidad del pozo.
• Por último los trabajos en el interior constan de un itinerario principal que se apoyará en los puntos transmitidos desde el exterior, unos itinerarios secundarios, para concluir con el levantamiento de los detalles. La red altimétrica interior dará cota a los vértices de los itinerarios.

Levantamiento topográfico en minería subterránea

Trabajos en el exterior:

Como ya se ha dicho el objeto de estos trabajos es dar coordenadas (X, Y, Z) a todos los puntos de comunicación con el interior, y también el levantamiento topográfico de aquellas zonas de interés, como pueden ser en el campo de las explotaciones mineras, las edificaciones existentes en la concesión, las escombreras, las instalaciones de la propia explotación, etc.; en obra civil serán de interés las zonas que puedan verse afectadas por algún proyecto provisional como pueden ser el proyecto de caminos de acceso a la obra, el montaje de una planta de hormigonado, oficinas, almacenes, etc.; o por algún proyecto definitivo (nuevos enlaces, variantes de la antigua carretera o línea férrea o canal…).

Las escalas utilizadas en este tipo de trabajos son grandes, 1:1.000 o 1:500, e incluso en zonas concretas se utiliza la escala 1:200. Por ejemplo para el levantamiento topográfico de la zona de las boquillas de un túnel, o en levantamientos de precisión como son los de túneles ya construidos en los que se pretende proyectar el encaje de una vía férrea.

Si consideramos que en todo levantamiento se debe conseguir que cualquier punto representado tenga una precisión no inferior al error gráfico, la quinta parte del milímetro a la escala en la que estemos trabajando, nos daremos cuenta que una triangulación o bien un itinerario de precisión es imprescindible. Por ejemplo en trabajos a escala 1:200 en cualquier punto radiado se debe asegurar una precisión de 20/5 cm., es decir de 4 cm.

Según los medios de los que se disponga se decidirá el método topográfico a seguir en la observación de la red exterior. Si sólo disponemos de taquímetro lo más adecuado será la realización de una triangulación con el fin de asegurar la precisión requerida; si disponemos de una estación total de precisión adecuada, el método aconsejable podrá ser el itinerario.

Levantamiento topográfico por triangulación

Levantamiento por triangulación:

Se intentará que los vértices de la triangulación estén en las proximidades de los puntos de comunicación con el interior, o mejor aún, que coincidan con dichos puntos.

Seguirá las mismas pautas aplicadas a cualquier triangulación, es decir, que los triángulos sean lo más próximo a equiláteros, y en ningún caso existan ángulos inferiores a 25 g o superiores a 175 g.

Los lados de los triángulos en general suelen ser cortos, varios centenares de metros. La medición de la base, con cinta metálica o con estadía horizontal si no disponemos de distanciómetro, y su posible ampliación no ofrecerá ninguna dificultad; deberá ocupar un lugar centrado dentro de la triangulación y realizarse con la mayor precisión ya que no olvidemos que será el dato de partida para el cálculo de la triangulación, no midiéndose después más que ángulos.

La orientación de la base convendrá que sea astronómica, ya que nos servirá para comprobar la declinación de las brújulas y declinatorias que se puedan usar en el interior.

Si en la zona de trabajo o en sus proximidades existen dos vértices geodésicos los enlazaremos con la triangulación, con lo cual el acimut será conocido y además trabajaremos en un sistema de proyección (UTM) que permitirá enlazar nuestro levantamiento con otros colindantes o con futuros proyectos.

Distanciometro topografia

itinerario encuadrado:

Las estaciones totales y los distanciómetros que existen actualmente en el mercado consiguen precisiones milimétricas en la medida de distancias, por lo que se suele sustituir la triangulación por un itinerario de precisión.

Este itinerario debe ser siempre encuadrado, es decir, que parta y que llegue a puntos de coordenadas conocidas, y en ningún caso se debe dejar colgado, volveríamos al punto de partida realizando entonces el llamado itinerario cerrado. Al igual que en el caso de la triangulación, lo enlazaremos con vértices geodésicos próximos a la zona.

El itinerario también será complemento de la triangulación cuando no se haya podido situar algún vértice de ésta en el punto de comunicación con el interior o no se hayan podido tomar detalles exteriores necesarios por falta de visibilidad. En estos casos el itinerario será de vértice a vértice de la triangulación.

Calculo de cotas topográficas

Altimetría:

Las cotas trigonométricas que se han obtenido con el cálculo de la triangulación o del itinerario tienen precisión suficiente para dar cota a los puntos radiados en el levantamiento de los detalles exteriores.

Sin embargo será necesaria una nivelación por alturas que dé cota a los puntos de comunicación con el interior y a otros puntos, de los que se partirá cuando haya que realizar trabajos exteriores como el replanteo de rasantes de caminos o de rasantes de carriles, o para dejar cota de precisión en edificaciones o terrenos que se tema que puedan ser afectados por los hundimientos mineros en el caso de explotaciones mineras.

Siempre que sea posible se partirá, en la realización del itinerario altimétrico, de puntos de Nivelación de Alta Precisión (NAP) y por supuesto la nivelación será cerrada entre dos puntos, o de ida y vuelta si sólo disponemos de uno conocido.

Topografia en minas

Trabajos de enlace con el interior – Mapa topográfico:

Cuando la comunicación con el interior sea por las bocas (extremos) de un túnel o bien por rampas en una explotación minera, la transmisión de los datos del exterior al interior será directa, como simple prolongación de los itinerarios exteriores, tanto planimétricos como altimétricos, al interior.

Pero cuando la comunicación sea a través de pozos, las dificultades serán mayores, debido a la escasa longitud de los tramos a transmitir, obligada por el diámetro de los pozos, y a la gran profundidad de éstos sobre todo en minería (varios centenares de metros).

¿Qué es topografía de un terreno?

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