Topografía

Tradicionalmente la Topografía se definía como:

“El conjunto de métodos y procedimientos necesarios para

representar a la tierra con todos sus detalles naturales y artificiales”.

Definición

La topografía es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y debajo de la misma, mediante la combinación de las medidas según los tres elementos del espacio: distancia, elevación y dirección.

Función de la Topografía

• La topografía explica los procedimientos y operaciones del trabajo de campo, los métodos de cálculo o procesamiento de datos y la representación del terreno en un plano o dibujo topográfico a escala.

División de tareas:

• Trabajo de campo.• Trabajo de estudio.• Trabajo de replanteo o señalización.• El conjunto de operaciones necesarias para

determinar las posiciones de puntos en la superficie de la tierra, tanto en planta como en altura, los cálculos correspondientes y la representación en un plano (trabajo de campo + trabajo de oficina) es lo que comúnmente se llama "Levantamiento Topográfico"

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Actualmente la combinación de equipos informáticos e instrumentos topográficos han creado y ayudado al avance de programas de calculo topográficos, modelado digital del terreno, así como también la utilización de estaciones totales que permite combinar una toma de datos automáticos con programas de cálculo topográfico y de CAD.

Utilidad de la Topografía

• Nivelación de tierras.• Creación de caminos.• Ordenamiento territorial.• Drenajes y cloacas.• Puentes.• Canalizaciones.• Etc.

Unidad de medida empleadas en topografía

• Unidades de longitud: la unidad mas empleada es el metro.

• Unidades de superficie: en topografía se trabaja la hectárea(10.000m2). También se utiliza km2.

• Unidades angulares: se trabajan con graduación sexagesimal o centesimal .

Unidad angulares

.Graduación sexagesimal: se considera, una circunferencia dividida en 360 partes iguales denominadas grados, cada grado se compone de 60 minutos y estos a su vez de 60 segundos escribiéndose (15°35´48”6).

.Graduación centesimal: suele ser mas empleada por su sencillez , la circunferencia esta dividida en 400° cada uno de estos en 100’, a su vez en 100”. Se describe así :25,68858g.

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Sistemas de representación utilizadas en topografías

-Cada punto de la superficie puede representarse mediante su proyección sobre el plano y su altura o elevación. Usualmente denominados puntos sueltos cada uno de ellos con su respectiva cota.

Los limites en la percepción visual y las escalas

- Se admite que la vista humana normal puede percibir sobre el papel magnitudes de hasta ¼ de mm, con un error en dicha percepción menor o igual a 1/5 de mm. Ej.: al trabajar en una escala 1/50.000, los 0,2mm del plano (1/5 mm) de error inevitable, estarían representados en el terreno por 10 m.

Distancia natural, geométrica y horizontal ( o reducida)

• Dn: Distancia natural: es la distancia entre dos puntos siguiendo el relieve del terreno.

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• Dg: Distancia geométrica: longitud del segmento de recta que une a los dos puntos.

• Dr: Distancias reducida: distancia sobre el plano horizontal entre los puntos A y B. también es necesario el ángulo vertical.

Superficie agraria

• En topografía solo vamos a trabajar con distancias reducidas y con superficies agrarias sobre los planos al ser una proyección ortogonal.

• Superficie agraria o superficie, es la resultante de calcular el área proyectada ortogonalmente sobre un plano horizontal.

Planimetría. Altimetría y taquimetría

• Todo levantamiento topográfico se divide en dos partes.

1. La proyección horizontal saber un plano se denomina planimetría.

2. Y la encargada de obtener las cotas se denomina altimetría.

Mediante los taquímetros (medición rápida) se realiza las operaciones planimetrías ya altimétricas.

Isopleta

• En un mapa, es la línea formada por los puntos de igual valor en una superficie estadística continua. Es llamada también Isolínea, la mas utilizada es la referida a la altitud del territorio, denominada curva de nivel.

Curvas de nivel

• Se define por curva de nivel, una línea imaginaria que resulta de la intersección de una superficie de nivel con la superficie del terreno.

A continuación se muestra un ábaco, para facilitar la elección de

los distintos valores.

• La utilización del Abaco es muy sencillo teniendo en cuenta la separación que posteriormente tendrán las curvas en el plano. Esta debe ser mayor a un milímetro, de esta manera podemos construir ábacos para distintas escalas y para facilitar la lectura del relieve del mapa utilizamos colores planos.

• Dos curvas de nivel nunca pueden cortarse entre si o coincidir, salvo en el caso de acantilados rocosos o cornisas.

• Las cotas de curvas sucesivas son crecientes o decrecientes de manera uniforme.

• Salvo en decrecientes u hoyas del terreno, las curvas de nivel mas cerradas tienen mayor cota que las continuas.

• El numero de extremo de curvas de nivel cortados por el marco del plano o mapa debe ser par, ya que todas las curvas de nivel deben ser cerradas, siendo muchas veces necesario considerar un mapa global para apreciar esta propiedad.

Las líneas de quiebro

• La superficie comprendida entre dos curvas de nivel consecutivamente se denomina zona. Por ello cuando acometemos un trabajo topográfico de cierta entidad es importante tener claro que el terreno no solo va a quedar definido mediante las líneas de nivel por lo tanto es necesario los puntos singulares del mismo.

• En la figura que sigue observamos que le perfil longitudinal obtenido durante un corte con las líneas de nivel disponibles no se ajustan a la realidad del terreno

Trazado de las curvas de nivel

• Tradicionalmente se realizaba por interpolación entre los puntos topográficos representados en un plano acotado. En la actualidad gracias a los programas existentes es posible generar un plano topográfico con curvas de nivel a intervalos predefinidos en muy poco tiempo, controlando lo que deseamos obtener y suministrando la información debidamente ordenada y verificada.

• Además es muy importante la representación de las líneas de planimetría.

• Por tanto un plano topográfico va a contar con lo siguiente:

• Líneas de nivel• Líneas de quiebro• Líneas de planimetría

En la siguiente figura observamos como se ha definido la línea de

vaguada y como se actualizado el perfil longitudinal, reflejando el

quiebro del terreno que estábamos buscando.

• La superficie topográfica es la representación de la superficie natural del terreno mediante métodos propios de la topografía.

• En las superficies topográficas representadas mediante curvas de nivel contiene unos aspectos a tener en cuenta:

LINEA DE MAXIMA PENDIENTE

DIVISORIAS

VAGUADAS

COLLADOS

CUMBRES

SIMAS

• Son los puntos mas bajos del terreno, se caracterizan por curvas de nivel cerradas y cotas progresivamente crecientes

Existen otros términos topográficos de uso común que hacen referencia a superficies topográficas, que son:

• Abra• Acantilado• Acirate• Alcarria• Alcor• Alcudia• Argayo•

• Badén• Cancho

• Cañada• Carril

• Cerro• Cubeta

• Erial• Loma

• Marjal• Mogote

• Montaña• Monte

• Muela• Nava

• Puerto• rambla

En la siguiente imagen observamos un plano acotado del

levantamiento taquimétrico de un terreno basado en una

determinación de cotas de los vértices de una cuadrilla.

Sobre esta cuadricula se efectuaba la interpolación uniendo los puntos

con igual cota que se representa en la siguiente imagen.

Influencia en la curvatura terrestre en la topografía.

• Limites en las medidas lineales y superficiales

La curvatura terrestre influye de manera muy distinta en planimetría y altimetría.

Planimetría

• Consideramos los casos de medidas radiales perimetrales y superficiales

MEDIDAS RADIALES

• Se estudia la diferencia entre las longitudes de la tangente y la cuerda de un determinado arco de la superficie terrestre

Estas diferencias indican el error cometido en la proyección en la situación considerada.

Altimetría

• La altitud de un punto cualquiera la superficie terrestre suele referirse al nivel medio del mar. El geoide es una superficie equipotencial imaginaria, basada en el campo gravitatorio terrestre, por lo que es necesario considerar la esfericidad terrestre en altimetría.

La proyección topográfica

• En planimetría: precedimos de la esfericidad terrestre

• En altimetría: no podemos prescindir de la curvatura de la tierra sino solamente en distancia muy pequeñas, además debe considerarse el efecto de la refracción atmosférica

Concepto básico para la realización de un levantamiento topográfico

mediante estación total.• La estación total generalidades

Por su potencia, flexibilidad, precisión sencillez de manejo y posibilidad de conexión con ordenadores personales, ayudo notablemente las condiciones de trabajo.

FUNCIONES BASICAS DE UNA ESTACION TOTAL

• Disponen de programas informáticos incorporados, visibles a través de una pantalla digital y un teclado rediente esta podemos determinar la distancia horizontal o reducida, la distancia geométrica, el desnivel, la pendiente en porcentajes, los ángulos horizontales y verticales, así como las coordenadas cartesianas X,Y,Z del punto de destino.

• La estación lanzara una radiación, generalmente infrarroja, que será reflejado por el prisma y de vuelta a la fuente emisora, registrando esta el intervalo de tiempo transcurrido, a partir del cual será capaz de determinar la distancia y el resto de los valores necesarios. El software se encargara de realizar los cálculos para presentarnos en pantalla directamente los datos que mas nos interesan.

• Los datos obtenidos se transfieren directamente a una libreta electrónica o colector de datos que los almacena.

• La estación total puede conectarse a una PC para descargar los datos o directamente a una impresora.

ESTACIONAMIENTO DE APARATO

• Para estacionarlo utilizamos estacas de madera, clavos metálicos u otros, dependiendo del terreno y de la permanencia en dicho punto

PRIMEROS PASOS CON LA ESTACION TOTAL- TRABAJOS DE CAMPO

• Antes de estacionar adecuadamente el aparto, debemos tener en claro cuales son las coordenadas del punto de estacionamiento, y en que dirección se realizara la orientación para las medidas de ángulos.

TRABAJOS EN COORDENADAS RELATIVAS RECTANGULARES PLANAS• Se asigna una coordenadas arbitrarias al

punto de la estación, al mismo tiempo orientamos el aparato con respecto a alguna señal, esta orientación nos marca el origen en la medida de ángulos, una vez hecho esto podemos asignar los valores de las coordenadas del punto en que estamos. A partir de esto podemos indicar a nuestro ayudante que se situé con el prisma en cualquier parte, siendo necesario hacer puntería sobre el prisma y presionar el botón correspondiente..

TRABAJO ENLASADO CON LA RED GEODESICA NACIONAL

• Cuando trabajamos en zonas de gran amplitud debemos orientar el aparato con respecto a algún vértice de la red geodésica nacional, para ello identificamos en un plano los vértices geodésicos de la zona así como el nivel de finalidad, toda esta información se solicita al centro nacional de información geográfica que son:

• Plano general de la red geodésica primer orden• Plano de triangulación de las provincias con sus vértices

identificados.• Reseña de los vértices geodesicos de la zona de estudio

• Una vez elegidos los vértices de referencias estacionamos el aparato en cada uno de ellos asignando las coordenadas X,Y,Z. posteriormente lanzaríamos visual al punto que constituirá la primer base de nuestro trabajo, sucesivamente según vayamos colocando nuevas bases.

PASOS A SEGUIR

• En primer lugar marcaremos el punto desde el cual queremos partir.

• A continuación estacionaremos el aparato en el vértice geodésico.

• Continuamos haciendo puntería en el prisma situado y asignando los valores y coordenadas.

• Una vez orientado el aparato iniciamos la medición.

• Cuando finalicemos el trabajo situaremos la estación total en un terreno que nos permita seguir con el trabajo.

TRABAJOS DE GABINETE• Una vez finalizado el trabajo de análisis,

interpretación y tratamiento de datos obtenidos. Cuando lleguemos a nuestro despacho extraemos los datos y transferimos con el software apropiado y tendremos un modelo digital del terreno que podemos visualizar al modo tradicional(CURVAS DE NIVEL), posteriormente realizaremos la revisión y la confecciones de los planos finales, para ello con un sistema de diseño convertiremos en una graficarte experiencia. Una vez revisado el modelo efectuamos los cálculos necesarios .

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• Una vez revisado el modelo efectuamos los cálculos necesarios .