La topografa como ciencia

La topografa como ciencia La topografa es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y debajo de la misma, mediante la combinacin de las medidas segn los tres elementos del espacio: distancia, elevacin y direccin.

La topografa explica los procedimientos y operaciones del trabajo de campo, los mtodos de clculo o procesamiento de datos y la representacin del terreno en un plano o dibujo topogrfico a escala.

La topografa como ciencia para la obtencin de informacin bsica. El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos en la superficie de la tierra, tanto en planta como en altura, los clculos correspondientes y la representacin en un plano (trabajo de campo + trabajo de oficina) es lo que comnmente se llama Levantamiento Topogrfico.

La Geodesia, objeto e importancia Es la ciencia matemtica que tiene por objeto determinar la forma y dimensiones de la Tierra, muy til cuando se aplica con fines de control, es decir, para establecer la ordenacin de tierras, los lmites de suelo edificable o verificar las dimensiones de las obras construidas. Estudia la forma, dimensiones y campo gravitatorio de la Tierra en territorios extensos. Esta es la principal diferencia con la Topografa, que basa sus trabajos en superficies de extensin reducida en las que la esfericidad terrestre puede considerarse despreciable.

La Geodesia, objeto e importancia La topografa de los terrenos, los elementos naturales y artificiales como embalses, puentes y carreteras, se representan en los mapas gracias a los levantamientos geodsicos. Las mediciones en un estudio topogrfico son lineales y angulares, y se basan en principios de geometra y trigonometra tanto plana como esfrica. En la actualidad, se utilizan satlites artificiales para determinar la distribucin irregular de masas en el interior de la Tierra, as como su forma y dimensiones a partir de las irregularidades en sus rbitas.

Clasificacin de la Geodesia segn su alcance

1. La Geodesia Superior o Terica; se ocupa de estudiar y representar la figura de la tierra en trminos globales o superficies extensas. Se clasifica en:1.1. La geodesia geomtrica, estudia la forma y dimensiones de la Tierra sobre la base del elipsoide como superficie de referencia.1.2. La geodesia fsica, estudia el campo gravitatorio de la Tierra en funcin del tiempo, con base en mediciones realizadas en estaciones gravimtricas.1.3. La astronoma geodsica, estudia los mtodos astronmicos que permiten determinar las coordenadas geogrficas sobre la superficie terrestre de una serie de puntos fundamentales (Datum).

Clasificacin de la Geodesia segn su alcance 1.4. La geodesia espacial, utiliza satlites artificiales para realizar mediciones cada vez ms precisas que permiten proponer nuevos elipsoides, conocer variaciones en la rotacin y la corteza terrestre, desplazamientos del eje de la Tierra adems de los avances en la navegacin y la geodesia de precisin gracias al GPS.

2. La Geodesia Inferior o Topografa; levanta y representa porciones de la Tierra donde puede despreciarse la esfericidad (curvatura) de la tierra, es decir, donde la superficie puede considerarse plana.

La Tierra como esferoide

La Tierra no es una esfera perfecta debido a la gravedad y las variaciones topogrficas de la superficie de la Tierra (montaas, simas marinas, entre otros). Esta es la causa de que sea necesario para facilitar los clculos, construir la esfera perfecta que mejor la represente. Resulta que la figura geomtrica que construye el mejor modelo no es la esfera sino un esferoide. Una esfera es un slido de revolucin construido sobre un crculo (un baln de ftbol) mientras que un esferoide o elipsoide (son sinnimos) se construye a partir de una elipse. Un esferoide queda definido por los semiejes mayor y menor, en ocasiones viene expresado matemticamente como coeficiente de achatamiento F.F= (semieje mayor-semieje menor)/semieje mayor

El elipsoide

Elipsoide terrestre Debido a las irregularidades que presenta la superficie fsica de la Tierra, se hace necesario asimilarla a una cierta superficie ms o menos ideal que reproduzca ciertas magnitudes fsicas; es lo que corrientemente se denomina un "modelo".

Modelo geomtrico ltimamente, en la Asamblea General de la Unin Astronmica Internacional que se celebr en Grenoble en 1976, se adopt un nuevo sistema de constantes astronmicas, designado por IAU (1976), que entr en vigor el 1 de enero de 1984. En l se toma: a = 6.378,140 km, f=1/298,257El elipsoide Modelo dinmico El potencial creado por la Tierra no es de revolucin. Ello se intenta explicar considerando que la Tierra, desde un punto de vista dinmico, se aproxima mediante un elipsoide de tres ejes cuyos elementos son: a = 6.378,2 kmf= a-c/a = 1/298,3fe= a-b/a = 1/30000donde f y fe, son el achatamiento polar y el achatamiento ecuatorial, respectivamente.

Desde 1958, por observacin de las anomalas orbitales del satlite artificial Vanguard 1958 2, se sabe que, en cuanto se refiere a la distribucin de masas, la Tierra tiene forma de pera.

El geoide

Cuerpo de forma casi esfricaaunque con un ligeroachatamientoen los polos (esferoide), definido por la superficie equipotencial del campo gravitatorio terrestre.

Parmetros aceptados internacionalmente

La Tierra es una esfera achatada por los polos, con una diferencia de tan slo 43 km entre el dimetro mayor (ecuatorial) y menor (polar). Se considera, a efectos prcticos, que la Tierra es un elipsoide cuyo radio ecuatorial mide 6.378,16 km. Su radio polar 6.356,77 km. y el radio medio 6.367,75 km. parmetros aceptados por los principales organismos mundiales (Unin Astronmica Internacional, Sistema Geodsico Mundial, etc.).Semiejes y achatamiento Engeometra, elachatamiento(oelipticidad) es la medida de compresin de uncrculoo unaesferaa lo largo de su dimetro para formar una elipse o unelipsoide de revolucin(esferoide). La notacin usual para el achatamiento esfy su definicin en trminos de los semiejes de la elipse o elipsoide resultante es:

Achatamiento terrestre Disminucin de volumen que presenta en los polos el modelo esfrico terico que representa La Tierra. Su valor es la relacin de la diferencia delradio ecuatorial(o semieje mayor) y elradio polar(o semieje menor) al radio ecuatorial. Un crculo tiene cero de achatamiento. El achatamiento delelipsoideWGS-84, es aproximadamente 1/298.257223563 = 000335281066474. La Tierra no forma una esfera perfecta, sino que est achatada por los polos.

Levantamiento Geodsico

Para reas extensas, las mediciones topogrficas tienen en cuenta la forma bsica de la Tierra, el geoide (casi esfrica), por lo que se las denomina levantamientos geodsicos. Se basan en un meridiano norte-sur verdadero definido por el eje de rotacin de la Tierra y se apoyan en la geometra esfrica.

Red Geodsica y Red Topogrfica

Una red geodsica es un conjunto de puntos ubicados en la superficie terrestre en los cuales se determinan su posicin geogrfica diferencial (latitud, longitud y elevacin) mediante el uso de receptores GPS. Al hablar de posicin diferencial geogrfica nos referimos a la determinacin de coordenadas a partir de puntos con coordenadas conocidas. La creacin de redes geodsicas es con la idea de regular que todos los proyectos topogrficos y cartogrficos que se realicen, tanto en dependencias estatales, municipales y empresas descentralizadas de servicios que utilicen el rea pblica municipal para la dotacin de dichos servicios, as como de particulares, queden ligados a un solo sistema de referencia geogrfica.Red Geodsica y Red Topogrfica Red topogrfica Para la realizacin de un trabajo topogrfico se necesitan puntos con coordenadas conocidas en los que apoyarse directa o indirectamente. Estos puntos se denominan vrtices, y al conjunto de ellos red topogrfica o red bsica. La finalidad de las observaciones puede ser obtener las coordenadas de dichos puntos o crear la estructura topogrfica para el desarrollo de trabajos cartogrficos o fotogramtricos.

Instituciones nacionales e internacionales que regulan la ejecucin de los trabajos geodsicos

NacionalesInstituto Geogrfico Simn BolvarRed Geodsica Venezolana (REGVEN)Servicio Autnomo de Geografa y Cartografa Nacional (SAGECAN)Oficinas municipales encargadas de la formacin y conservacin del catastro en su mbito territorialInternacionalesAsociacin Internacional de Geodesia (AIG)Servicio Internacional de Rotacin Terrestre y de Sistemas de Referencia (IERS)Polo de Referencia Internacional (IRP)Marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRE)Sistema de Posicionamiento Global (GPS)Agencia Nacional de Inteligencia Geospacial de los Estados Unidos (NGIA)Sistema de Referencia Geodsico para las Amricas (SIRGAS)Sistema Geodsico Mundial (WGS-84)