57971975 guia de elaboracion de planos topograficos con coordenadas relativas usando autocad
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GUÍA DE ELABORACIÓN DE PLANOS
TOPOGRÁFICOS CON COORDENADAS RELATIVASUSANDO AUTOCAD® 2008
I
TABLA DE CONTENIDO
1. Presentación…................................................................................................................. 1
2. Sistema de Coordenadas................................................................................................ 1
2.1. Coordenadas Polares..................................................................................... ....................... 1
2.2. Coordenadas rectangulares............................................................................ ....................... 1
2.3. Coordenadas Absolutas.................................................................................. ....................... 1
2.4. Coordenadas Relativas................................................................................... ....................... 2
2.5. Azimut............................................................................................................ ........................ 2
2.6. Rumbo........................................................................................................ ............................ 2
2.7. Coordenadas Geográficas..................................................................................................... 2
2.8. Coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator): .......................................................... 3
3. Elaboración del plano topográfico................................................................................. 5
3.1. Utilizando rumbos............................................................................................ ...................... 5
3.2. Utilizando Azimuts........................................................................................... ....................... 8
3.3. Utilizando Coordenadas................................................................................ ......................... 10
3.4. Utilizando Coordenadas UTM................................................................................................ 11
II
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Representación de una coordenada polar…………………………………………………… 1
Figura 2. Representación de una coordenada rectangular. ………………………………………….. 1
Figura 3. Representación de coordenadas absolutas.………………………………………………… 2
Figura 4. Representación de coordenadas relativas…………………………………………………... 2
Figura 5. Representación de un rumbo………………………………………………………………….. 2
Figura 6. Representación de las divisiones de longitud y latitud utilizada para coordenadasGeográficas………………………………………………………………………………….… 3
Figura 7. Representación de las zonas UTM y sus respectivas bandas en un sistema decoordenadas UTM……………………………………………………………………………. 4
Figura 8. Partes de la ventana de Autocad…………………………………………………………….. 4
Figura 9. Ventana del comando UN (Drawing Units)…………………………………………………... 5
Figura 10. Cuadro de selección de Type se debe seleccionar la opción Surveyor’s Units………... 5
Figura 11. Cuadro de selección donde podemos escoger el sistema de medición del plano……... 6
Figura 12. Ventana de Direction control, donde seleccionamos el origen angular………………….. 6
Figura 13. Polígono que se generara después de copiar los puntos………………………………… 7
Figura 14. Cuadro de selección de Type se debe seleccionar la opción Decimal Degrees…….…. 8
Figura 15. La opción de Clockwise debe estar seleccionada…………………………………………. 8
Figura 16. En la ventana Direction Control se debe seleccionar la opción North 270………….…... 8
Figura 17. Polígono que se generara después de copiar los puntos……………………….………… 9
Figura 18. Procedimiento para pegar la base de datos de coordenadas para elaborar nuestropolígono………………………………………………………………………………………. 11
Figura 19. Polígono que se generara después de copiar las coordenadas…………………………. 11
Figura 20. Procedimiento para pegar la base de datos de coordenadas para elaborar nuestropolígono......................................................................................................................... 13
Figura 21. Polígono que se generará después de copiar las coordenadas UTM…………………... 14
INDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Libreta de campo de ejercicio No. 1.......................................................................... ........ 6
Cuadro 2. Libreta de campo de ejercicio No. 2. ................................................................................ 9
Cuadro 3. Libreta de campo de ejercicio No. 3.......................................................................... ........ 10
Cuadro 4. Libreta de campo de ejercicio No. 4.................................................................................. 12
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GUÍA DE ELABORACIÓN DE PLANOS TOPOGRÁFICOS CON COORDENADASRELATIVAS USANDO AUTOCAD® 2008
1. PRESENTACIÓN.
La elaboración de planos hoy en día puede realizarse fácilmente mediante el uso de softwareespecífico. Basta con disponer de las coordenadas geográficas, coordenadas UTM o rumbos paraelaborar planos topográficos.
La presente guía tiene como objetivo mostrar los pasos necesarios dentro de Autocad® 2008 paraconfeccionar planos topográficos.
2. SISTEMA DE COORDENADAS:
Es un conjunto de valores que permiten definir inequívocamente la posición de cualquier punto deun espacio euclídeo o más generalmente variedad diferenciable.
2.1. Coordenadas Polares:
Las coordenadas polares se definen por un eje que pasa por el origen. La coordenadas polaresrequieren de un punto fijo de referencia, como el origen “cero” y una línea fija, llamada línea inicial.Está compuesta de un vector “r” con distancia medida a partir del origen cero y el ángulo θ medido apartir de la línea inicial, tomando un valor de 0 a 360° en sentido contrario a las manecillas del reloj.
Figura 1. Representación de una coordenada polar.
2.2. Coordenadas rectangulares:
Las coordenadas rectangulares se determina con dos distancias una en el eje “X” y otra en el eje“Y” medidas a partir de dos líneas fijas, que son perpendiculares entre sí en el origen (punto 0). Lacoordenada “X” se denomina abscisa y la “Y” se denomina ordenada.
Figura 2. Representación de una coordenada rectangular.
2.3. Coordenadas Absolutas:
Son las coordenadas que se miden desde el origen (0, 0).
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Figura 3. Representación de coordenadas absolutas.
2.4. Coordenadas Relativas:
Son coordenadas en las que se mueve el origen según se mueva la estación.
Figura 4. Representación de coordenadas relativas.
2.5. Azimut:
Es la dirección angular que forma el meridiano sumido (astronómico, magnético o arbitrario) conrespecto a un alineamiento dado. Dicho ángulo de dirección se mide a partir del meridiano Norte ensentido dextrógiro, pudiendo variar de 0° a 360° sexagesimales.
2.6. Rumbo:
El rumbo de una línea es la dirección de está respecto al meridiano Norte-Sur asumido. Se indicapor el ángulo agudo que se forma con la línea del meridiano, midiéndose a partir del meridiano haciala ubicación del alineamiento.
Figura 5. Representación de un rumbo.
2.7. Coordenadas Geográficas:
Para conocer las coordenadas de cualquier punto en el globo terráqueo se utiliza el sistema decoordenadas geográficas. Este sistema divide la tierra en una serie de anillos imaginarios paralelos al
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ecuador (llamados paralelos) y una serie de círculos perpendiculares a los mismos que convergen enlos polos (llamados meridianos).
El origen de las coordenadas se sitúa en el punto donde se corta el ecuador con el primermeridiano. El llamado meridiano de Greenwich (el cual debe su nombre a la ciudad con el mismonombre situado en Inglaterra). Así pues, un punto cualquiera queda delimitado por la distancia a laque se encuentra tanto del ecuador como del meridiano de Greenwich.
Esta distancia será angular dado que la tierra es un cuerpo esférico formada por dos pares depuntos: longitud y latitud.
Figura 6. Representación de las divisiones de longitud y latitud utilizada para coordenadasGeográficas
2.8. Coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator):
Una coordenada UTM no corresponde a un punto, sino a un cuadrado. Dependiendo del númerode dígitos mayor será su resolución.
Las coordenadas UTM dividen la tierra en 60 zonas en sentido horizontal y cada zona estádividida en 20 bandas desde la C hasta la X. De la banda C a la M se encuentran en el hemisferioSur, de la N a la X se encuentran en el hemisferio Norte. Las primeras 19 bandas (C a W) estánseparadas o tienen una altura de 8° cada una. La banda 20 o X tiene una altura de 12°, pordefinición, cada zona UTM tiene como bordes o limites dos meridianos separados 6°.
Esto crea una relación entre las coordenadas geográficas angulares tradicionales (longitud ylatitud medida en grados) y las rectangulares UTM (medidas en metros) y permite el diseño deformulas de conversión entre estos dos tipos de coordenadas.
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Figura 7. Representación de las zonas UTM y sus respectivas bandas en un sistema decoordenadas UTM
Figura 8. Partes de la ventana de Autocad
Barra de menús
Área de Trabajo
Barra de comandos
Barra de herramientas
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3. ELABORACIÓN DEL PLANO TOPOGRÁFICO.
3.1. Utilizando rumbos:
En la barra de comando se escribe el comando UN (Drawing Units) y al presionar ENTER,aparecerá la ventana de la figura 9.
Figura 9. Ventana del comando UN (Drawing Units)
En la sección Angle se selecciona Type / Surveyor’s Units (Ver figura 10).
Asegurarse de no tener marcada Clockwise (Ver Figura 9)
Figura 10. Cuadro de selección de Type se debe seleccionar la opción Surveyor’s Units
Se deja las selecciones en decimales, y la precisión con cuatro ceros a la derecha para cada unade las opciones. En la sección Units to scale inserted content se selecciona la unidad a trabajar.Meters (metros) para este ejercicio (Ver Figura 11).
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Figura 11. Cuadro de selección donde podemos escoger el sistema de medición del plano.
Luego de seleccionado el sistema de medición, hacer clic en el icono Directions (Ver figura 9).Se mostrará la ventana de la figura 12 en la que se selecciona el origen angular al este (opción east0). Enseguida presionar OK.
En la ventana Drawing Units seleccionar también OK para guardar los cambios realizados.
Figura 12. Ventana de Direction control, donde seleccionamos el origen angular.
Los rumbos están conformados por una distancia r, y un ángulo (θ) medido en grados, minutos ysegundos orientados en coordenadas en X (norte o sur) y en coordenadas en Y (este u oeste). EnAutocad® para ingresar las coordenadas se debe ingresar antes el símbolo de arroba (@) seguido dela distancia (r) con el signo de menor que (<) luego la inicial del eje X (N para norte y S para sur).
Los grados seguidos con la inicial D (Degree). A la par los minutos con una comilla (‘) y lossegundos con dos comillas (‘’) con la inicial del eje Y (W para oeste y E para el este).
Ejemplo: Si queremos ingresar el rumbo 40°30’20’’ con dirección Sur Este y una distancia de 5metros, debemos de agregar el rumbo en la barra de comandos de la siguiente manera,@5<S40D30’20’’E. Ahora se describe un ejercicio con una libreta de campo real. Los datos son lossiguientes:
Cuadro 1. Libreta de Campo de ejercicio 1.PO EST DH Rumbo0 1 25.51 N 72º28’32’’ E1 2 7.59 S 35º17’31’’ E2 3 3.46 N 58º27’42’’ E3 4 9.17 S 35º17’52’’ E4 5 16.91 N 57º25’16’’ E5 6 6.73 N 35º42’20’’ W6 7 49.39 N 73º35’01’’ E7 8 16.55 S 30º31’07’’ E
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9 10 88.39 S 64º49’59’’ W10 11 7.96 S 65º17’00’’ W11 0 34.67 N 27º15’57’’ W
Se procede a convertirlas en coordenadas que puede utilizar Autocad®. Es posible escribir lascoordenadas en el bloc de notas de Windows, quedando de la siguiente manera:
@25.51<N72d28'32"[email protected]<S35d17'31"[email protected]<N58d27'42"[email protected]<S35d17'52"[email protected]<N57d25'16"[email protected]<N35d42'20"[email protected]<N73d35'01"[email protected]<S30d31'07"[email protected]<S64d49'59"[email protected]<S65d17'00"[email protected]<N27d15'57"W
Copiamos las coordenadas anteriores que escribimos en bloc de notas. En Autocad® 2008escribimos el comando line. En el comando specify Start point se coloca que inicie en el origen (0,0) escribiendo estos números.
En el comando specify next point se pega la base de datos que copiamos del bloc de notas.Automáticamente Autocad generará el polígono con las coordenadas que se ingresaron (Ver figura13).
Figura 13. Polígono que se generara después de copiar los puntos.
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3.2. Utilizando Azimuts:
En la barra de comando se escribe el comando UN (Drawing Units) seguido de ENTER.Aparecerá la ventana de la figura 9.
En la sección Angle se selecciona en Type la opción Decimal Degrees (Ver figura 14). Debeencontrarse seleccionada la opción Clockwise (Ver Figura 15).
Figura 14. Cuadro de selección de Type se debe seleccionar la opción Decimal Degrees
Figura 15. La opción de Clockwise debe estar seleccionada
Se deja la selección en decimales, y la precisión con cuatro ceros a la derecha para cada una delas opciones. En la sección Units to scale inserted content se elije la unidad que se estátrabajando. Para este ejemplo meters (metros) (Ver Figura 11).
Una vez seleccionado el sistema de medición se hace clic en el icono Directions (Ver figura 9).Aparecerá la ventana Direction Control de la figura 16. Se selecciona el origen angular al norte(opción north 270) seguido de OK.
En la ventana Drawing Units se selecciona también OK para guardar los cambios realizados.
Figura 16. En la ventana Direction Control se debe seleccionar la opción North 270
Un azimut está conformado por una distancia r, y un ángulo (θ) medido en grados, minutos ysegundos. En Autocad® para ingresar las coordenadas debemos de colocar al igual que un rumboprimero el símbolo de arroba (@) seguido de la distancia (r) con el signo de menor que (<). Luego losgrados seguidos de la inicial D (Degree), luego los minutos con una comilla (‘) y los segundos condos comillas (‘’).
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Ejemplo: si tuviéramos un azimut de 40º 20’12.30’’ con una distancia horizontal de 3 metros sedebe ingresar de la siguiente manera: @3<40d20’12.30’’.
El siguiente ejercicio muestra los datos de una libreta de campo y el polígono dibujado empleandoazimut.
Cuadro 2. Libreta de campo de ejercicio No. 2.PO EST DH Azimut0 1 338 0º00’1 2 307 351º00’2 3 792 67º45’3 4 822 142º30’4 5 624 244º30’5 0 620 268º00’
Se convierten en coordenadas que usa Autocad®. Se puede escribir las coordenadas en bloc denotas de Windows de la siguiente manera:
@338<0d00'@307<351d00'@792<67d45'@822<142d30'@624<244d30'@620<268d00'
Se copian las coordenadas escritas en el bloc de notas. En Autocad® 2008 se escribe elcomando line. En el comando specify Start point se indica que empiece en el origen (0, 0)escribiendo estos números. En el comando specify next point se pegan los datos copiados del blocde notas. (Ver figura 18).
Automáticamente Autocad generará el polígono con las coordenadas ingresadas (Ver figura 17).
Figura 17. Polígono que se generara después de copiar los puntos.
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3.3. Utilizando Coordenadas:
En la barra de comando se escribe el comando UN (Drawing Units) seguido de ENTER.Aparecerá la ventana de la figura 9.
En la sección Angle se seleccion Type / Decimal degrees (Ver figura 13). No debe seleccionarseClockwise (Ver Figura 9)
Se deja las selecciones en decimales, y la precisión con cuatro ceros a la derecha para cada unade las opciones. En la sección Units to scale inserted content se seleccionamos meters (metros)(Ver Figura 11).
Luego de seleccionado el sistema de medición, se hace clic en el icono Directions (Ver figura 9)y aparece la ventana Direction Control de la figura 12.
Se selecciona el origen angular al este (opción east 0) y OK. En la ventana Drawing Units seselecciona también OK para guardar los cambios realizados.
Las coordenadas están conformados por valores en X e Y. En Autocad® para ingresar lascoordenadas se inicia con símbolo de arroba (@) luego la coordenada correspondiente a “X” unacoma (,) seguido de la coordenada del eje “Y”.
Ejemplo: Si la coordenada relativa es (3, 5) para ingresarla en Autocad® se escribe @3,5 sin dejarespacios en blanco.
Se incluye un ejercicio más a partir de la libreta de campo y se dibuja un polígono empleandocoordenadas.
Cuadro 3. Libreta de campo de ejercicio No. 3PO EST Coord. X Coord. Y0 0A -1,94818854 9,749731273 3A 144,420105 -226,2634943 3B 115,440317 -237,6272563 3C 74,6338195 -231,8322193 3D 49,2486175 -229,6968973 3E 34,0413268 -224,0855356 6A -91,0543336 -34,7012757
Convertirlas en coordenadas que puede usar Autocad® ingresándolas en el bloc de notas. Seescribe de nuevo la primera coordenada al final:
@ -1.948188542,9.74973127@ 144.4201048,-226.263494@ 115.4403169,-237.6272559@ 74.6338195,-231.8322193@ 49.24861747,-229.6968969@ 34.04132683,-224.0855349@ -91.05433361,-34.70127575@ -1.948188542,9.74973127
Copiar las coordenadas a Autocad® 2006 y escribir el comando line. En el comando specify Startpoint colocar que inice en el origen (0, 0) escribiendo estos números. En el comando specify next
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point se pegan los datos del bloc de notas (Ver figura 18). Automáticamente Autocad generará elpolígono con las coordenadas que se ingresaron (ver figura 19).
Figura 18. Procedimiento para pegar la base de datos de coordenadas para elaborar nuestropolígono.
Figura 19. Polígono que se generara después de copiar las coordenadas.
3.4. Utilizando Coordenadas UTM:
En la barra de comando se escribe el comando UN (Drawing Units) seguido de ENTER.Aparecerá la ventana de la figura 9.
En la sección Angle se selecciona en Type la opción Decimal degrees (Ver figura 10). No debeseleccionarse Clockwise (Ver Figura 9)
Se deja las selecciones en decimales, y la precisión con cuatro ceros a la derecha para cada unade las opciones. En la sección Units to scale inserted content se selecciona meters (metros) (VerFigura 11).
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Una vez seleccionado el sistema de medición, hacer clic en el icono Directions (Ver figura 9) y enla ventana Direction Control de la figura 12 seleccionar el origen angular al este (opción east 0)seguido de OK. En la ventana Drawing Units seleccionar también OK para guardar los cambiosrealizados.
Las coordenadas UTM están conformados por dos bandas. Una con numeral y la otra con letras.(Números = Banda horizontal y letras= banda vertical Véase figura 7). Luego siguen las doscoordenadas rectangulares.
Ejemplo: Una coordenada UTM 15 P, 0348699, 1395990. Este nos indica que la coordenadaUTM se encuentra en el cuadrante ubicado en la zona horizontal 15 y la banda vertical P, lacoordenada 0348699 nos indica la distancia en metros a la distancia horizontal al Este (easting) y lacoordenada 1395990 nos indica la distancia vertical al norte (Northing).
Para ingresar las coordenadas UTM en Autocad®, se debe escribir la primera coordenada(easting) separada por una coma y un espacio. Enseguida la segunda coordenada (northing). Lacoordenada 15 P, 0348699, 1395990 las se debe ingresar de la siguiente manera: 0348699,1395990.
Cuadro 4. Libreta de Campo de ejercicio No. 4
PO EST Zona Banda CoordenadaEasting
CoordenadaNorthing
0 1 16 P 0304710 17134741 2 16 P 0304718 17134822 3 16 P 0304720 17134903 4 16 P 0304722 17134944 5 16 P 0304724 17135005 6 16 P 0304726 17135116 7 16 P 0304733 17135167 8 16 P 0304735 17135178 9 16 P 0304741 17135229 10 16 P 0304739 1713524
10 11 16 P 0304745 171353511 12 16 P 0304747 171353712 13 16 P 0304748 171353513 14 16 P 0304748 171353514 15 16 P 0304747 171353715 16 16 P 0304748 171353516 17 16 P 0304749 171352017 18 16 P 0304748 171351718 19 16 P 0304752 171351019 20 16 P 0304754 171350920 21 16 P 0304752 171350321 22 16 P 0304751 171350322 23 16 P 0304739 171350123 24 16 P 0304741 171349124 25 16 P 0304742 171349025 26 16 P 0304751 1713481
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26 27 16 P 0304755 171347727 28 16 P 0304760 171347328 29 16 P 0304710 1713474
Se convierten en coordenadas que pueden emplear Autocad® usando el bloc de notas. Se escribede nuevo la primera coordenada al final para cerrar el polígono:
0304710,17134740304718,17134820304720,17134900304722,17134940304724,17135000304726,17135110304733,17135160304735,17135170304741,17135220304739,17135240304745,17135350304747,17135370304748,17135350304749,17135200304748,17135170304752,17135100304754,17135090304752,17135030304751,17135030304739,17135010304741,17134910304742,17134900304751,17134810304755,17134770304760,17134730304710,1713474
Copiar las coordenadas escritas en el bloc de notas. En Autocad® 2006 se escribe el comandoline. En el comando specify Start point se pegan los datos del bloc de notas. (Figura 20).Automáticamente Autocad generará el polígono con las coordenadas que ingresamos (Ver figura 21)
Figura 20. Procedimiento para pegar la base de datos de coordenadas para elaborar nuestropolígono
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Figura 21. Polígono que se generará después de copiar las coordenadas UTM.