Modulo 1

*Carlos Soler Garca. Curso 2005 / 06SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA, CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRACDIGO:05/5740MODULO 1Tema 4

Definicin y objeto de la Topografa

Nociones y definiciones Topogrficas

Topografa aplicada a la ingeniera civil

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS EN TOPOGRAFA, GEODESIA Y CARTOGRAFA

*Topografa (topographa de topogrphos, de tpos, lugar y grpho, describir).Arte de describir y delinear detalladamente la superficie de un terreno o territorio de relativa extensin, mediante el conocimiento de un conjunto de mtodos e instrumentos. Fundamentalmente tiene por objeto representar un terreno sobre papel o formato digital con una determinada precisin, lo que se denomina plano topogrfico.Esta es una definicin convencional, no por ello equivocada pero si incompleta, por fundamentalmente por dos motivos:a.- No contempla, la topografa aplicada a la ingeniera civil, con todo lo que esta tcnica conlleva. b.- Tampoco es la tcnica con la que mayor cantidad de cartogrfica se elabora y casi siempre necesita complementarse con la fotogrametra.Carlos Soler Garca. Curso 2005 / 06SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA, CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRA MODULO 1Tema 4




*Carlos Soler Garca. Curso 2005 / 06Elementos tridimensionales (terreno)Representacin en soporte bidimensional (digital o papel)SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA, CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRA Geometra descriptiva (planos acotados)NENEHMODULO 1Tema 4




*Carlos Soler Garca. Curso 2005 / 06SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA, CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRA Levantamientos Topogrficos Escala Precisin Planimetra Altimetra Jerarquizacin Planimetra AltimetraMODULO 1Tema 4




*Carlos Soler Garca. Curso 2005 / 06SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA, CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRA MODULO 1Tema 4




RESTITUCIN:Construccin de modelo geomtrico tridimensionalJerarquizacinFotointerpretacin

*Carlos Soler Garca. Curso 2005 / 06TopografaFotogrametraSISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA, CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRA CartografaMODULO 1Tema 4








CARTOGRAFA URBANA A GRANDES ESCALAS (Zonas extensas)- Topografa : Servicios, mobiliario urbano, geometra de los edificios a ras de suelo,- Fotogrametra: Patios interiores, cubiertas, geometra de edificaciones, altimetra de zonas rsticas,





Limbo Horizontal o acimutalngulo acimutalLnea de cero acimutal





ACIMUT: ngulo formado por una direccin y el norte geogrfico (norte de la cuadrcula)

DESORIENTACIN: ngulo formado por la direccin del cero del instrumento y el Norte

LECTURA HORIZONTAL : ngulo formado por una direccin determinada con la lnea del cero del instrumento

Los ngulos siempre crecen en sentido dextrgiro y el origen de acimutes coincide con el eje Y=NNAB





Lnea de cero cenitalLimbo Vertical o cenitalngulo cenital





Almacenamiento en memoria interna de: Los datos de las visuales. Las posiciones de puntos monumentalizados en el terreno (bases de replanteo, estaciones, vrtices,).- Las posiciones de elementos de un proyecto.Medida de ngulos (acimutal y cenital) y distancias.





B VDgtDrDnm

*Carlos Soler Garca. Curso 2005 / 06SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA, CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRA Determinacin de los puntos singulares del terreno.MODULO 1Tema 4




Posicin planimtrica (E,N)=(x,y) Posicin altimtrica H=z





Estas expresiones son validas siempre y cuando se cumplan las dos siguientes condiciones :a.- La superficie a representar ser de pequea magnitud, puesto que se est suponiendo la tierra plana.b.- El sistema de coordenadas es local y arbitrario.





Para no depender de las anteriores limitaciones es conveniente, casi obligatorio, expresar las coordenadas en un sistema global o al menos nacional con una proyeccin cartogrfica asociada.Esto se consigue mediante la ayuda de dos ciencias: La Cartografa matemtica. La Geodesia.





Cartografa: Representacin de los detalles de la Tierra (superficie en una primera aproximacin, esfrica, posteriormente elipsoidica) sobre un plano. Proyecciones conformes. Conservan los ngulos Proyecciones equivalentes. Conservan las superficies. Proyecciones equidistantes. Conservan las distancias.





NNEE





Elipsoide GlobalGeoideTopografaElipsoide Local





TopografaElipsoide GlobalGeoide





En Espaa hasta el momento el sistema de referencia Geodsico y por lo tanto topogrfico, est separada la altimetra de la planimetra originando un sistema de referencia bidimensional para la planimetra y otro unidimensional para la altimetra.Ambos sistemas quedan definidos, para Espaa, de la siguiente forma:El sistema Geodsico de Referencia en Espaa por Real Decreto (2303/1970) es ED50 (European Datum 1950) y como sistema cartogrfico asociado la proyeccin UTM.Elipsoide: Internacional 1924 o Hayford de 1909.semieje mayor, a = 6.378.388 metrosaplanamiento, f = 1/297Un punto Astronmico Fundamental, definido en la Torre de Helmert.La superficie de referencia altimtrica elegida por el IGN fue el nivel medio del mar, observado por el maregrafo de Alicante durante los aos 1870 y 1872.





RED PLANIMTRICA OFICIAL. RED GEODSICA NACIONAL.El sistema oficial de coordenadas en Espaa por Real Decreto (2303/1970) es ED50 Red Geodsica Nacional est integrada por:650 vrtices de Primer Orden (RPO).12.000 de Orden Inferior (ROI). En 1993 el Instituto Geogrfico Nacional, finaliz los trabajos de proyecto, construccin, observacin, clculo y compensacin en Bloques Provinciales conectados entre s de la Red de Orden Inferior, ROI, constituida finalmente por 11.261 vrtices, materializados en el terreno por unos hitos de hormign de 1m de lado, con un cilindro de 30 centmetros de dimetro y un 1,20 metros de altura identificados y pintados en blanco.Tienen una precisin media relativa que podramos cifrar en unos 10 cm para su posicin planimtrica, y algo ms del doble para su posicin altimtrica. En su posicin absoluta podramos hablar de unos 3 metros en el norte de la Pennsula y de unos 20 en el sur





Para materializar un sistema de referencia se construyen hitos en el terreno dotndoles de coordenadas, constituyendo as el marco de referencia. A este conjunto de hitos se le denomina Red Geodsica Nacional (RGN). Red de Primer Orden (RPO). Red de Orden Inferior (ROI).Vrtice de la ROIVrtice de la RPO





RED ALTIMTRICA OFICIAL.La superficie de referencia altimtrica elegida por el IGN fue el nivel medio del mar, MSL, observado por el maregrafo de Alicante durante los aos 1870 y 1872. A partir del maregrafo de Alicante, el IGN proyect una red de nivelacin nacional de alta precisin distribuida por todo el territorio nacional, con el fin de aportar puntos con altitud ortomtrica H referida al citado nivel medio del mar en Alicante, y que tiene puntos de enlace con las respectivas redes altimtricas de Francia y Portugal. Esta red de nivelacin nacional fue observada por el mtodo de nivelacin geomtrica, con niveles automticos de alta precisin, miras de invar contrastadas y cua plano-paralela. La red de clavos est basada en una red con categora de primer orden que est diseada en anillos con un dimetro de 100 kilmetros o menos. Estos anillos estn compuestos de lneas de nivelacin que conectan entre s los puntos nodales. stos son los clavos donde se juntan dos o ms anillos.





El mtodo est basado en realizar dos visuales horizontales sobre dos miras perfectamente verticalizadas. Las miras estarn situadas sobre los puntos a determinar su desnivel, mediante una resta de las lecturas sobre las miras se determina dicha magnitud.





Diferentes tipos de Nivel. ptico-mecnicosMiras extensibles centimtricasNivel esfrico





Niveles Digitales Miras de cdigo de barras. (Invar y reversible)Zcalo





Para poder obtener la posicin de los detalles que constituyen un levantamiento y en general cualquier trabajo topogrfico, habr que densificar la red geodsica nacional mediante diferentes mtodos topogrficos: Redes topogrficas Itinerarios Intersecciones RadiacinEsta densificacin podr realizarse utilizando conjuntamente instrumentacin topogrfica convencional con GPS.

* El tipo de sealizacin para para casi todo tipo de hito topogrfico, con independencia de la metodologa utilizada en su observacin, es muy variado destacando los siguientes: Clavo de acero (de diferentes tipos):

Clavos de tipo Attemberger :

Clavos de tipo Feno : Carlos Soler Garca. Curso 2005 / 06SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA, CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRA MODULO 1Tema 4








Cualquier proyecto de ingeniera civil se disea sobre cartografa, posteriormente es tarea de la topografa la perfecta ubicacin en el terreno, tanto en posiciones relativas de los elementos del proyecto como respecto de los detalles del entorno.





La tcnica de situar un proyecto en el terreno, respetando la geometra relativa y absoluta se denomina replanteo.El replanteo se puede realizar mediante instrumentacin topogrfica convencional, estacin total o mediante GPS.





Existen diferentes tcnicas de replanteo. Estacin total Polares Biseccin GPS

TOPOGRAFA II*TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Definicin de la Topografa.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Topografa (I): Realmente las altitudes no estan referidas respecto a un plano, sino respecto a la superficie equipotencial del mar en calma (Geoide)

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Topografa: La topografa obtiene planos o mapas topogrficos de zonas pequeas sin necesidad de complementarse con ninguna otra tcnica (Levantamiento topogrfico). Elementos singulares que configuran la planimetra y altimetra, jerarquizacin. Escalas y precisionesTOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Fotogrametra: Obtencin de Cartografa a partir de fotografas areas tomadas desde aviones o desde satlites. A escalas grandes o medias no es necesario complementarse con la topografa. Puntos de Apoyo.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Relacin de la Topografa con otras tcnicas (I): La topografa junto o complementariamente con la fotogrametra son las tcnicas especializadas en generar cartografa mtricamente fiable. Fundamento, modelo estereoscpico,TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Relacin de la Topografa con otras tcnicas (II): La topografa junto con la fotogrametra realiza cartografa a escalas medias y pequeas de grandes zonas o tambin zonas inaccesibles para ella.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (I): Instrumentacin topogrfica (I). Estacin total. Medida de ngulos acimutales, cenitales y de distancias.DefinicionesTOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (II): Definiciones angulares.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (III): Instrumentacin topogrfica (II). Estacin total. Medida de ngulos acimutales, cenitales y de distancias. Compensador automtico de eclmetro. TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (IV): Instrumentacin topogrfica (III). Estacin total. Medida de ngulos acimutales, cenitales y de distancias. Definiciones.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (V): Definiciones de distancias. Explicacin de la necesidad de calcular con la distancia reducida y no con la geomtrica, superficies agrarias y edificaciones.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (VI): Definiciones coordenadas bidimensionales.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (VII): Definiciones coordenadas unidimensionales. Desniveles

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (VIII): Mediante la representacin plani-altimtrica de los puntos singulares se obtiene la cartografa sobre un plano finito.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (IX): Problemas que entraa la forma de la Tierra y su representacin en un plano, as como los sistemas locales de referencia. Esfericidad y sistema local de coordenadas.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (X): Necesidad de tcnicas como la cartografa matemtica y la geodesia, para resolver las limitaciones de la topografa, tierra esfrica (elipsoidal) sistema de coordenadas global (3D) o al menos local (2D).

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XI) CARTOGRAFA: Tipo de proyecciones y desarrollos cartogrficos. Ejemplo la proyeccin cilndrica directa y transversa. Explicacin de la forma de la tierra (Geoide-Elipsoide-esfera-plano).TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XII) CARTOGRAFA : Ejemplo de diferentes husos de la proyeccin cilndrica transversa. Proyeccin Norte y Sur. Valores de cada huso (500.000 Oeste 0 o 10.000.000 Norte o Sur).

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XIII) CARTOGRAFA : Explicacin del artificio de Tissot, para disminuir la deformaciones en las distancias.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XIV) CARTOGRAFA : Ejemplo del artificio de Tissot y su influencia en los husos del sistema de coordenadas rectangulares.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XV) GEODESIA: Formas bsicas: Topografa de la Tierra. Geoide (definicin), elipsoide local (definicin) y elipsoide global (definicin). Necesidad de establecer una forma bsica como soporte para desarrollar sobre un plano (elipsoide). TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XVI) GEODESIA: Detalle de las formas definidas anteriormente. Diferencia de altitudes.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XVII) GEODESIA: Relacin de altitudes entre elipsoidales y ortomtricas.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XVIII) GEODESIA: Sistema planimtrico y altimtrico nacional.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XIX) GEODESIA: Red Geodsica NacionalTOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XX) GEODESIA:TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXI) GEODESIA: Comentar el mtodo de nivelacin geomtrica as como las caractersticas de los niveles.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXII) GEODESIA: Diversos tipos de seales alyimtricas.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXIII) GEODESIA: Concepto de nivelacin geomtrica.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXIV) GEODESIA: Tipos de TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXV) GEODESIA: Tipos de niveles de precisin.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXVI) GEODESIA: Relacin de la Geodesia y la Cartografa.

TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXVII) OBJETO DE LA TOPOGRAFA: El objeto primordial y bsica de la topografa es representar el territorio con los accidentes naturales y artificiales a una determinada escala.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXVIII): Mtodos topogrficos para enlazar la radiacin con las redes geodsicas.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXIX): Mtodos topogrficos para enlazar la radiacin con las redes geodsicas. Diferentes jerarquas en los itinerarios.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXX): ltima red en la jerarqua correspondiente a un levantamiento urbano.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (XXXI): Tipo de seales para materializar los hitos topogrficos.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Topografa Aplicada a la Ingeniera civil (I): Topografa aplicada a la ingeniera civil. Proceso de creacin y ejecucin de un proyecto de ingeniera civil.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Topografa Aplicada a la Ingeniera civil (II): En todas las construcciones civiles se debe generar un red de estaciones de replanteo para ubicar el proyecto en el sitio diseado.TOPOGRAFA IITOPOGRAFA II*Nociones de Topografa (III):Tcnicas de replanteo. Estacin total y GPSTOPOGRAFA II

Modulo 1

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