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7/28/2019 Introducciontopografia.pdf

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22 -- HISTORIA DE LA TOPOGRAFIAHISTORIA DE LA TOPOGRAFIA (1)

Los registros histricos ms antiguossobre la topografa que existen en

nuestros das, afirman que esta ciencia

se origin en Egipto.

Las primeras aplicaciones de latopografa fueron las de medir y

marcar los lmites de los derechos

de propiedad.

El Egipto fue dividido en lotes para el pago de

impuestos. Las inundaciones anuales del ro Nilo

arrastraron partes de estos lotes y se designaron

topgrafos para redefinir los linderos.


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Las primeras civilizaciones crean que la Tierra era unasuperficie plana.

Pero con dosconstataciones sencillas,

dedujeron poco a poco

que el planeta en realidad

era curvo en todas

direcciones:

#1. Cuando notaron la sombra circular de la tierra

sobre la Luna durante los eclipses.

#2. Cuando observaron que los barcos desaparecangradualmente al navegar hacia el horizonte.


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Platn estim la

circunferencia de la tierraen 40,000 millas.


En tiempos de los griegos, la forma esfrica de la tierraera ampliamente sostenida.

Arqumedes, la estimms en 30,000 millas.

Otro Griego, Eratostenes realiz medidas ms precisasen Egipto y dedujo que la circunferencia terrestre es igual

a 25,000 millas.

Actualmente se acepta la circunferencia terrestre en24,899 millas en el Ecuador.


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Eratstenes, realiz medidas atravs de la distancia entre

Alejandra y Siena que es de

500 millas.


Eratstenes concluy que las

dos ciudades de Alejandra y

Siena se localizaban aproxi-madamente en el mismo

meridiano, porque en ese da la

imagen del sol poda verse

reflejada desde el fondo de unpozo vertical y profundo.

En Alejandra determin el ngulo midiendo la longitud de la

sombra proyectada por una estaca vertical de longitud

conocida y con eso calcul la circunferencia de la Tierra.


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Siglo XV: Mercator estudia lasproyecciones y dimensiones terrestres.

Siglo XVII: La Geodesia contribuye a lainvencin del Telescopio, las tablas delogaritmos y mtodos de Triangulacin.

Siglos XVIII y XIX: El arte de latopografa avanz msrpidamente. La necesidad de

mapas y de deslindar las fronterascon otros pases ocasionaron queInglaterra y Francia realizaranextensos levantamientos que

requirieron triangulaciones precisas.



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Adems de enfrentar un

sinnmero de necesidades

civiles crecientes, la

topografa siempre ha

desempeado un papel

muy importante en la

estrategia militar.

La Primera y Segunda Guerra Mundiales, los conflictos

de Corea y Vietnam y la Operacin Tormenta delDesierto, cada uno ha creado demandas asombrosas demediciones y mapas precisos. Estas operacionesmilitares tambin fueron un estmulo para mejorar los

instrumentos y los mtodos para satisfacer estasnecesidades.



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En la prctica, la profesin de topgrafo puede comprenderuna o ms de las siguientes actividades que pueden tenerlugar en, sobre o debajo de la superficie de la tierra o delmar, y que se pueden llevar a cabo asocindose con otrosprofesionales:

1 - Determinacin de la forma de la Tierra

33 -- PROFESIPROFESIN DE TOPN DE TOPGRAFOGRAFO

3 - Administracin de la tierra

4 - Planeacin del uso (o zonificacin)

2 - Localizacin de objetos en el espacio

5 - Estudio del medio ambiente


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Los levantamientos topogrficos son indispensables para

planear, construir y mantener cualquier infraestructura.

44 -- IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFIMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFAA

4.1 - Un arte indispensableLa topografa desempea un papel importante en muchas

ramas de la ingeniera.

Los mtodos topogrficos se emplean comnmente en

muchas actividades relacionadas con:

La agronoma,

La arqueologa y paleontologa, La astronoma,

La meteorologa,

La sismologa,

La ingeniera civil y militar.


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Todos los ingenieros civiles y topogrfos deben

conocer:


4.2 - Teora de los errores

Los posibles lmites de exactitud en laconstruccin, diseo y proyectos,

Una perfecta compresin de los mtodos e

instrumentos a utilizar,

Una idea real de la teora de los errores.


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Tradicionalmente, en la topografa siempre es

indispensable la precisin, tanto en operaciones

manuales como de clculo.


4.3 - Precisin

Esquemas y notas de campo limpias son seal de una

mente ordenada, la cual es a su vez un ndice de slidapreparacin y competencia en topografa.

Adems de hacer destacar la necesidad de lmitesrazonables de exactitud, la topografa enfatiza tambin

el valor de las cifras significativas.


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Existen tantos tipos de levantamientos tan especializadosque una persona muy experimentada en una de estas

disciplinas especficas, puede tener muy poco contacto

con las otras reas.

55 -- TIPOS DE LEVANTAMIENTOTIPOS DE LEVANTAMIENTO

1 - Levantamientos de control

8 - Levantamientos industriales7 - Levantamientos de minas

6 - Levantamientos de construccin

3 - Levantamientos catastrales

2 - Levantamientos topogrficos

5 - Levantamientos de rutas

4 - Levantamientos hidrogrficos


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66 -- MMTODOS DE LEVANTAMIENTOTODOS DE LEVANTAMIENTO (1)

Para determinar las coordenadas de puntos sobre lasuperficie terrestre se puede emplear todos los mtodos de

la topografa y geodesia.

Tradicionalmente, el mtodo ms aplicadoes la poligonacin para los puntos

planimtricos y la nivelacin para los

puntos altimtricos.

Se usa tambin latecnologa GPS

basada sobre unaconstelacin de

satlites.


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PoligonacinUna poligonal es una serie de

lneas consecutivas cuyaslongitudes y direcciones se han

determinado a partir de

mediciones en el campo..

Hay dos tipos bsicos de poligonales: la cerrada y la abierta.

En una poligonal cerrada,las lneas regresan al

punto de partida o terminan

en otra estacin conocida.

En una poligonal abierta, laslneas no regresan al punto departida. Deben evitarse porque

no ofrecen medio alguno de

verificacin por errores yequivocaciones.



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TeodolitoEl teodolito es el instrumentotopogrfico ms universal.

Sus aplicaciones ms importantesson la medicin de ngulos

horizontales y verticales.

Los componentes principales de unteodolito son un anteojo telescpicoy dos discos graduados montados

en planos mutuamenteperpendiculares.

Antes de comenzar a medir los

ngulos se orienta el crculo horizontalen un plano horizontal gracias a unaburbuja.



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Instrumento Electrnico para Medir Distancias (IEMD)

Un IEMD determina la distancia mediante el tiempo que le

toma a la energa electromagntica de velocidad, viajar del

instrumento al prisma y regresar.

Tiempo tTiempo t

++

Velocidad de la luz cVelocidad de la luz c

==

Distancia dDistancia d



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Estacin totalLos instrumentos de estacin total (llamados tambin

taqumetros electrnicos) combinan un IEMD, un teodolito

digital electrnico y una computadora en una sola unidad.



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NivelacinProceso de altimetra que se sigue para determinarelevaciones de puntos o diferencias de elevacin entre

puntos.Las diferencias de elevacin se han determinado:

* Por nivelacindirecta o diferencial

con un nivel,

* Por nivelacinindirecta o

trigonomtrica conuna estacin total.



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Nivelacin diferencialEn este mtodo, que es el

de uso ms comn, se

determina una lnea visualhorizontal uti lizando un

nivel ptico o

compensador automtico.

Se usa un anteojo telescpico con una

amplificacin adecuada para leer estadalesgraduados, situados sobre puntos f ijos.

La diferencia de nivelacin entre los dos puntos

fijos es la diferencia entre la lectura hacia atrs(LA) y la lectura hacia delante (LD).

LALA LDLD



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Nivelacin trigonomtricaLa diferencia de elevacino desnivel entre dos

puntos puede determinarsemidiendo:

* el ngulo cenital z o el

ngulo vertical

* la distancia inclinada S u

horizontal H entre los puntoszz

SS

HH

Por estos tipos de medicin,utilizamos una estacin total

para combinar mediciones dedistancias y de ngulos.



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SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS)

GPS es un sistema denavegacin y

posicionamiento, basadosobre emisiones de

radioseales de satlites,

disponible en cualquiercondicin meteorolgica,durante las 24 horas del da.



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VIDEO GPS DE PRESENTACIVIDEO GPS DE PRESENTACINN


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Antecedentes del GPS

El uso civil del sistema GPS para cualquier usuario sinEl uso civil del sistema GPS para cualquier usuario sincosto alguno, solo fue permitido por el presidentecosto alguno, solo fue permitido por el presidente

ReaganReagan en 1984.en 1984.

El primer sistema de posicionamiento fue diseEl primer sistema de posicionamiento fue diseadoadoprimeramente por elprimeramente por el Departamento de Defensa de losDepartamento de Defensa de los

Estados UnidosEstados Unidos , para permitir a los soldados, para permitir a los soldadosdeterminar en forma autdeterminar en forma autnoma su posicinoma su posicin geogrn geogrficafica

con precisiones entre 10 y 30 metros.con precisiones entre 10 y 30 metros.

El sistema empezEl sistema empez a utilizarse a comienzo de los aa utilizarse a comienzo de los aosossetenta por la Armada estadosetenta por la Armada estado--unidenseunidense..



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Precisin del GPSLa precisiLa precisin del posicionamiento con GPS varn del posicionamiento con GPS varaa desdedesde

1 cent1 centmetro hasta 10 metrosmetro hasta 10 metros , dependiendo del, dependiendo del

equipo y las tequipo y las tcnicas de medicicnicas de medicin utilizadas.n utilizadas.

Cada aplicaciCada aplicacin tiene su precisin tiene su precisin yn y

las aplicaciones del GPS sonlas aplicaciones del GPS sonnumerosas: navegacinumerosas: navegacin espacial,n espacial,marmartima o terrestre, topograftima o terrestre, topografa,a,

observaciobservacin de embalse hidrn de embalse hidrulico,ulico,tecttectnica de las placas,...nica de las placas,...

SegSegn la aplicacin la aplicacin, utilizamos unn, utilizamos un

receptor de navegacireceptor de navegacinn o uno unreceptor geodreceptor geodsicosico ..

Receptor de navegaciReceptor de navegacinn

Receptor geodReceptor geodsicosico



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Receptores de navegacinLos receptores de navegaciLos receptores de navegacinn

funcionan solos (en modo natural).funcionan solos (en modo natural).Miden distancias a partir de laMiden distancias a partir de lamedicimedicin del tiempo de trayectoria den del tiempo de trayectoria de

la onda del emisor al receptor.la onda del emisor al receptor.

Estos receptores son pequeEstos receptores son pequeosos

instrumentosinstrumentos portatilesportatiles yyautautnomos. Dan ennomos. Dan en tiempo realtiempo real lala

posiciposicin del receptor hasta 10n del receptor hasta 10

metros de precisimetros de precisin.n.

GPS de navegaciGPS de navegacinnembarcado en un vehiculoembarcado en un vehiculo

GPSGPS portatilportatil utilizado enutilizado enbiologiabiologia



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Receptores geodsicosEstos receptores funcionan enEstos receptores funcionan en modomododiferencialdiferencial (dos receptores al mismo(dos receptores al mismo

tiempo).tiempo).

Estos receptores estEstos receptores estn constituidos de:n constituidos de:* una antena,* una antena,* un tr* un trpode,pode,

* un colector separado enlazado* un colector separado enlazadopor un cable a la antena.por un cable a la antena.

En este modo, los cEn este modo, los clculos de posicilculos de posicin estn estnngeneralmente efectuados despugeneralmente efectuados despus de lass de las

mediciones (mediciones (PostPost--procesoproceso) por la) por lacomprobacicomprobacin de las informacionesn de las informaciones

registradas con cada receptor.registradas con cada receptor.

http://../Demo-UAP3.ppt


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Post-proceso GPS11 -- Archivos RINEX bajados del equipoArchivos RINEX bajados del equipo

GPS de campoGPS de campo22 -- Informaciones de las EstacionesInformaciones de las Estacionespermanentes CORS por Internetpermanentes CORS por Internet33 -- EfemeridesEfemerides precisas por Internetprecisas por Internet

DespuDespuss de un ajuste de lade un ajuste de la

redred formadaformada porpor estosestos puntospuntosobtenemosobtenemos coordenadascoordenadas

WGSWGS--84 (84 (ElipsoideElipsoide sobre lasobre la

cualcual se basa lase basa la tecnologiatecnologiaGPS).GPS).



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Post-proceso GPSLasLas estacionesestaciones CORS (CORS (CoreCore Station) deStation) de referenciareferencia sonson

estacionesestaciones que danque dan continuamentecontinuamente datosdatos tilestiles para elpara el

cclculolculo posteriorposterior con Software decon Software de procesamientoprocesamiento..

EjemploEjemplo dede estacionesestaciones CORS queCORS que

sese puedenpueden utilizarutilizar en Guatemala:en Guatemala:

* TEGU (Tegucigalpa, Honduras)* TEGU (Tegucigalpa, Honduras)* SLOR (San Lorenzo, Honduras)* SLOR (San Lorenzo, Honduras)* SSIA (San Salvador, El Salvador)* SSIA (San Salvador, El Salvador)* ESTI (* ESTI (EsteliEsteli, Nicaragua), Nicaragua)

* GUAT (Guatemala, Guatemala)* GUAT (Guatemala, Guatemala)



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Progresos de la tecnologProgresos de la tecnologa dea de

satsatlites y de la computacilites y de la computacin,n,

77 -- RETOS FUTUROS EN TOPOGRAFRETOS FUTUROS EN TOPOGRAFAA

ElaboraciElaboracin de levantamientos precisosn de levantamientos precisos

de deformaciones para revisarde deformaciones para revisar

estructuras existentes,estructuras existentes,

Observar los cambios globales de laObservar los cambios globales de la

Tierra (tanto naturales como causadosTierra (tanto naturales como causadospor el hombre).por el hombre).

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