Topografia

Estudios topográficos. Poligonal. Nivelación geométrica. Levantamiento de una zona. GPS (Global Position System)

  • Enviado por: Mosluje
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  • País: España España
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2º A 2001/2002

Grupo de los Martes.

Índice

Práctica nº 4 Poligonal

Objetivo.............................................2

Memoria............................................3

Datos de campo................................4

Croquis y Reseñas.............................9

Datos de gabinete...........................13

Practica nº 6 Nivelación geométrica

Objetivo..........................................23

Memoria.........................................24

Datos de campo..............................25

Datos de gabinete...........................29

Práctica nº 5 Levantamiento de una zona

Objetivo.........................................31

Memoria.........................................32

Datos de Campo.............................33

Croquis y Reseñas...........................40

Datos de Gabinete.........................44

Plano de la Zona...........................51

Disquete del trabajo.....................52

Práctica nº 6 GPS

Objetivo..........................................53

Memoria.........................................54

Croquis y Reseña............................55

Datos de Gabinete.........................58

Fotogramas...................................60

1

Práctica nº 4

Poligonal

Objetivo:

Partiendo de dos puntos de coordenadas conocidas y unas referencias con las que orientar al estacionar allí, daremos coordenadas a todos los puntos necesarios para que posteriormente se pueda radiar cualquier zona del Campus Sur. Estos puntos formaran la poligonal que ampliara el número de puntos a partir de los cuales se podría radiar una zona para representarla con coordenadas UTM, que son las que tienen los puntos de los que partimos.

2

Memoria

En la estación numero 104 iniciamos la poligonal que rodeara casi todo el Campus Sur. De haber sido una poligonal cerrada acabaríamos en la misma estación de inicio, pero al acabar en la estación número 108 la poligonal pasa a denominarse abierta.

Para llegar de una estación a otra en tramos de aproximadamente cien metros capaces de radiar cualquier zona intermedia necesitamos de diez puntos intermedios, los cuales marcamos de forma permanente con un clavo.

Por todos esos puntos iremos estacionando, haciendo visuales en círculo directo e inverso, llevando la planimetría y altimetría conjuntamente desde la estación de inicio hasta la final.

Para esta práctica utilizamos la TC-1000 de Wild. Mientras uno de los componentes del grupo hacia las funciones de operador, otro realizaba el croquis del punto y la toma de datos que se hizo manual y los otros dos situaban el próximo punto de estación y situaban el prisma en el clavo anterior y posterior al de estación.

3

Datos de campo

4

Croquis y reseñas

Los croquis y la reseña de los puntos radiados están en la misma hoja. La última hoja contiene las coordenadas de los puntos de partida, llegada y las referencias echas.

9

Datos de gabinete.

13

0. Estudio de Errores accidentales y Tolerancias

0.1 Error Angular Acimutal

0.2 Error Angular Cenital

14

1. Estudio de Desorientaciones

1.1 Cálculo de " 104

 104-110 = 57.177

 104-111 = 57.274

 104-esq. izq = 76.464

 104-esq. der = 100.193

 104-gps = 86.384

(" 104)I =  104-110 - L 104-110 = 245.552

(" 104)II =  104-111 - L 104-111 = 245.554

(" 104)III =  104-e.iz - L 104-e.iz = 245.570 No Tolerable

(" 104)IV =  104-e.de - L 104-e.de = 245.569 No Tolerable

(" 104)V =  104-para - L 104-para = 245.551

(" 104)pr = 245.552

1.2 Cálculo de " 108

 108-6000 = 334.021

 108-6001 = 97.737

 108-6002 = 95.365

(" 108)I =  108-6000 - L 108-6000 = 142.792

(" 108)II =  108-6001 - L 108-6001 = 142.786

(" 108)III =  108-6002 - L 108-6002 = 142.791

(" 108)pr = 142.790

15

1.3 Arrastre Acimutal

 104-1001 = " 104 + L 104-1001 = 179.602

 1001-104 = 379.602

" 1001 =  1001-104 - L 1001-104 = 161.709

 1001-1002 = " 1001 + L 1001-1002 = 203.839

 1002-1001 = 3.839

" 1002 =  1002-1001 - L 1002-1001 = 45.6075

 1002-1003 = " 1002 + L 1002-1003 = 187.409

 1003-1002 = 387.409

" 1003 =  1003-1002 - L 1003-1002 = 178.2735

 1003-1004 = " 1003 + L 1003-1004 = 121.2295

 1004-1003 = 321.2295

" 1004 =  1004-1003 - L 1004-1003 = 243.789

 1004-1005 = " 1004 + L 1004-1005 = 60.849

 1005-1004 = 260.849

" 1005 =  1005-1004 - L 1005-1004 = 312.666

 1005-1006 = " 1005 + L 1005-1006 = 60.821

 1006-1005 = 260.821

" 1006 =  1006-1005 - L 1006-1005 = 310.9825

 1006-1007 = " 1006 + L 1006-1007 = 60.191

 1007-1006 = 260.191

" 1007 =  1007-1006 - L 1007-1006 = 349.833

 1007-1008 = " 1007 + L 1007-1008 = 45.523

 1008-1007 = 245.523

" 1008 =  1008-1007 - L 1008-1007 = 372.5395

 1008-1009 = " 1008 + L 1008-1009 = 59.788

 1009-1008 = 259.788

" 1009 =  1009-1008 - L 1009-1008 = 268.7135

16

 1009-1010 = " 1009 + L 1009-1010 = 33.5225

 1010-1009 = 233.5225

" 1010 =  1010-1009 - L 1010-1009 = 217.126

 1010-108 = " 1010 + L 1010-108 = 328.903

 108-1010 = 128.903

" 108 =  108-1010 - L 108-1010 = 142.781

1.4 Compensación Angular

 = 142.781 - 142.790 = -0.009 = -90 cc

Hay que pensar 90 cc en 11 acimutes, por lo que damos 8 cc más a cada uno. Nos sobran aún 2 cc que daremos al último acimut.

 104-1001 = 179.6028 " 179.603

 1001-1002 = 203.8406 " 203.841

 1002-1003 = 187.4114 " 187.411

 1003-1004 = 121.2327 " 121.233

 1004-1005 = 60.853 " 60.853

 1005-1006 = 60.8258 " 60.826

 1006-1007 = 60.1966 " 60.197

 1007-1008 = 45.5294 " 45.529

 1008-1009 = 59.7952 " 59.795

 1009-1010 = 33.5305 " 33.5305

 1010-108 = 328.912 " 328.912

2. Cálculo de Distancias Reducidas

Eje 104-1001:

Promedio

17

Eje 1001-1002:

Promedio

Eje 1002-1003:

Promedio

Eje 1003-1004:

Promedio

Eje 1004-1005:

Promedio

Eje 1005-1006:

Promedio

Eje 1006-1007:

Promedio

Eje 1007-1008:

Promedio


Eje 1008-1009:

Promedio

Eje 1009-1010:

Promedio

Eje 1010-108:

Promedio

18

3. Cálculo de incrementos y coordenadas planimétricas

Eje

Incremento X

Incremento Y

104-1001

27,47332

-82,79380

1001-1002

-5,60141

-92,72697

1002-1003

12,01930

-59,98672

1003-1004

70,91142

-24,56873

1004-1005

83,31235

58,84077

1005-1006

85,03241

60,10966

1006-1007

75,88496

54,77567

1007-1008

80,12669

92,25290

1008-1009

74,02421

54,14678

1009-1010

38,39217

66,02410

1010-108

-67,01929

32,71761

Error en distancia y cálculo de tolerancia planimétrica:

El = 0.036

Et = 0.058

Error de cierre planimétrico:

Ex =

-0,005 m.

Ey =

-0,016 m.

Estación

X

Y

X Compensada

Y Compensada

104

446532,398

4471347,541

446532,398

4471347,541

1001

446559,871

4471264,747

446559,872

4471264,749

1002

446554,27

4471172,020

446554,271

4471172,023

1003

446566,289

4471112,034

446566,29

4471112,037

1004

446637,201

4471087,465

446637,202

4471087,470

1005

446720,513

4471146,306

446720,515

4471146,312

1006

446805,545

4471206,415

446805,548

4471206,424

1007

446881,43

4471261,191

446881,433

4471261,201

1008

446961,557

4471353,444

446961,561

4471353,456

1009

447035,581

4471407,591

447035,585

4471407,604

1010

447073,973

4471473,615

447073,978

4471473,629

108

447006,954

4471506,332

447006,959

4471506,348

19

4. Cálculo altimétrico

4.1 Cálculo de los errores accidentales y tolerancia

Este error esta deducido en la pagina 14.

, Ei = ð0.001 y Em =ð0.01

Datos de campo:

Eje

cenital

Distancia

i

m

104-1001

102,481

87,299

1,638

1,30

1001-104

97,740

87,288

1,565

1,60

1001-1002

101,187

92,911

1,565

1,30

1002-1001

99,237

92,904

1,637

1,30

1002-1003

104,174

61,310

1,637

1,30

1003-1002

96,512

61,272

1,614

1,30

1003-1004

101,286

75,061

1,614

1,30

1004-1003

99,252

75,055

1,612

1,30

1004-1005

100,113

101,996

1,612

1,30

1005-1004

100,299

101,998

1,627

1,30

1005-1006

100,039

104,131

1,627

1,30

1006-1005

100,312

104,136

1,555

1,30

1006-1007

100,006

93,591

1,555

1,30

1007-1006

100,337

93,590

1,523

1,30

1007-1008

100,438

122,197

1,523

1,30

1008-1007

99,793

122,192

1,510

1,30

1008-1009

99,680

91,718

1,510

1,30

1009-1008

100,697

91,717

1,627

1,30

1009-1010

97,837

76,420

1,627

1,30

1010-1009

102,691

76,443

1,590

1,30

1010-108

98,403

74,602

1,590

1,30

108-1010

102,109

74,621

1,599

1,30

Datos de gabinete.

Con estos datos y la formula para hallar el desnivel , indicando el subíndice que se realiza para cada eje.

20

Eje

Z

104-1001

-3,062

1001-104

3,064

1001-1002

-1,467

1002-1001

1,452

1002-1003

-3,680

1003-1002

3,670

1003-1004

-1,202

1004-1003

1,195

1004-1005

0,132

1005-1004

-0,151

1005-1006

0,264

1006-1005

-0,254

1006-1007

0,247

1007-1006

-0,272

1007-1008

-0,616

1008-1007

0,609

1008-1009

0,672

1009-1008

-0,677

1009-1010

2,924

1010-1009

-2,939

1010-108

2,162

108-1010

-2,172

Con estos desniveles se calculan los errores y en caso de estar por debajo de la tolerancia se calcula el desnivel promedio.

Errores Z

E total

Tolerancia

¿Tolerable?

Zm

0,001

0,0147

0,0368

-3,063

-0,015

0,0145

0,0364

-1,459

-0,010

0,0144

0,0360

-3,675

-0,007

0,0144

0,0361

-1,198

-0,020

0,0150

0,0374

0,142

0,010

0,0150

0,0375

0,259

-0,024

0,0148

0,0371

0,260

-0,007

0,0151

0,0377

-0,613

-0,005

0,0148

0,0370

0,674

-0,015

0,0145

0,0362

2,932

-0,010

0,0144

0,0360

2,167

Al ser todos los desniveles tolerables se procede al cálculo de cotas de todos los puntos.

Con la formula se calcula el error máximo del cierre altimétrico

21

Estación

Cota

104

650,786

1001

647,723

1002

646,264

1003

642,589

1004

641,391

1005

641,532

1006

641,791

1007

642,051

1008

641,438

1009

642,112

1010

645,044

108 Cal.

647,211

108

647.201

El error de cierre resulta ser 10 mm., se procede a la compensación, mediante la formula . Para esta formula hemos utilizado las distancias reducidas obtenidas por medio de la planimetría.

Tras esta operación salen los siguientes resultados.

Dr

(AZ)

Z Real

Punto

650,786

104

87,233

-3,0637

647,722

1001

92,896

-1,46012848

646,262

1002

61,179

-3,67547168

642,587

1003

75,047

-1,19902643

641,388

1004

101,996

0,14050094

641,528

1005

104,133

0,25785032

641,786

1006

93,589

0,25874848

642,045

1007

122,192

-0,61371389

641,431

1008

91,714

0,67317868

642,104

1009

76,375

2,93086273

645,035

1010

74,579

2,1658945

647,201

108

Con lo que resulta sobrar tras esta operación se reparte equitativamente, resultando la ultima columna.

22

Práctica nº 5

Nivelación geométrica

Objetivo:

Realizaremos una nivelación geométrica de los mismos puntos a los que en la práctica anterior ya les dimos coordenadas planimétricas y altimetría por métodos trigonométricos. En esta practica lo que no conseguiremos serán las coordenadas planimétricas, pero la cota de los puntos será más precisa, debido que en la nivelación geométrica se cometen menos errores accidentales que en la nivelación trigonometriíta.

23

Memoria

La practica se realizo con un nivel automático, utilizando el método de punto medio, que consiste en horizontalizar el nivel en un punto medio aproximadamente. De esta forma se elimina el error sistemático de horizontalidad que pudiera tener el aparato. Además de esto, antes de empezar el recorrido comprobamos el estado del nivel.

El recorrido de esta practica parte y llega al primer punto de la practica de la poligonal, que es el 104, con la única excepción de que los tramos de nivelación solo serán de unos 50 metros, pudiendo ser más cortos en función de las necesidades, pero nunca mayor por el error que se incluiría por la esfericidad y refracción en distancia mayores.

La nivelación de puntos intermedio se lleva a cabo con basada. Ocasionalmente nivelábamos sobre puntos de cota poco alterables como tornillos de farolas y otros elementos de fácil posicionamiento de la mira. Estos puntos eran aprovechados para detener la nivelación hasta el siguiente.

24

Datos de campo

25

Datos de gabinete

29

Punto

Espalda

Frente

Tramo

Incr Z

Z

104

1,080

650,786

a

0,694

2,796

104-a

-1,716

649,070

1001

1,352

2,041

a-1001

-1,347

647,723

b

1,154

1,545

1001-b

-0,193

647,530

1002

0,317

2,411

b-1002

-1,257

646,273

c

0,673

2,420

1002-c

-2,103

644,170

1003

0,366

2,242

c-1003

-1,569

642,601

f2

1,966

2,629

1003-f2

-2,263

640,338

1004

1,542

0,897

F2-1004

1,069

641,407

d

1,397

1,142

1004-d

0,400

641,807

1005

1,348

1,653

d-1005

-0,256

641,551

e

1,631

1,589

1005-e

-0,241

641,310

1006

1,799

1,148

e-1006

0,483

641,793

g

1,413

1,301

1006-g

0,498

642,291

1007

1,361

1,631

g-1007

-0,218

642,073

f3

1,290

1,642

1007-f3

-0,281

641,792

h

1,529

1,642

F3-h

-0,352

641,440

1008

1,629

1,504

h-1008

0,025

641,465

i

1,575

1,356

1008-i

0,273

641,738

1009

1,892

1,180

i-1009

0,395

642,133

j

2,241

0,691

1009-j

1,201

643,334

1010

2,449

0,507

j-1010

1,734

645,068

k

1,656

0,592

1010-k

1,857

646,925

108

1,392

1,341

k-108

0,315

647,240

l

1,190

1,772

108-l

-0,380

646,860

m

1,038

1,817

l-m

-0,627

646,233

n

1,625

2,023

m-n

-0,985

645,248

ñ

1,966

0,833

n-ñ

0,792

646,040

o

2,196

0,587

Ñ-o

1,379

647,419

p

2,144

0,382

o-p

1,814

649,233

q

1,837

0,725

p-q

1,419

650,652

r

1,710

1,209

q-r

0,628

651,280

s

1,385

1,237

r-s

0,473

651,753

t

1,126

1,521

s-t

-0,136

651,617

u

0,610

1,273

t-u

-0,147

651,470

1,300

u-104

-0,690

650,780

Error =

-0,006

30

Práctica nº 6

Levantamiento de una zona

Objetivo:

En esta práctica se acomete el levantamiento de una zona del Campus Sur a partir de tres estaciones a las que se dieron coordenadas en la práctica anterior.

De los datos obtenidos se calcularan las coordenadas planimétricas y la altimetría de los puntos y se realiza el plano de la zona para una escala 1:500 mediante programas informáticos como TopCal, MDTop, Autocad 2000 o Digi 21.

31

Memoria

Para esta práctica utilizaremos una TC-1600. Los datos de campo se guardaran en la tarjeta electrónica de la estación total, que después se vuelcan en los ordenadores de métodos con ayuda de las volcadoras.

El método de trabajo del grupo para la radiación consiste en que uno esté como operador, otro realice el croquis de la zona a la vez que elige los puntos a radiar y los otros dos se sitúen con el prisma en dichos puntos.

Una vez acabada la radiación se vuelcan los datos al ordenador con la volcadora.

Cuando ya se ha realizado toda la radiación de la zona, los datos volcados de importan al programa TopCal y se realizan los cálculos correspondientes. Tras esta operación, los resultados son importados a Autocad 2000, donde se unen los correspondientes puntos, colocando también los símbolos convencionales necesarios hasta tener finalmente la representación gráfica de la zona.

Para acabar se plotea el mapa realizado en el seminario de métodos.

Luis Jesús Hernández

32

Datos de campo

33

Croquis y reseñas

Los croquis y la reseña de los puntos radiados están en la misma hoja.

40

Datos de gabinete.

44

Plano de la zona.

51

Disquete del trabajo.

52

Práctica nº 7

GPS

Objetivo:

El fin de esta práctica consiste en conseguir coordenadas de unos ciertos puntos que formaran parte de una red de puntos de apoyo.

El primer paso consiste en identificar puntos de las fotografías en el terreno, o viceversa, que sean fáciles de determinar sus coordenadas en el terreno y de fácil posado con el restituidor cuando se trabaja sobre los fotogramas. Los puntos de apoyo de cada fotograma deberán estar dentro de la zona común que comparte con todos los fotogramas contiguos. A estas dos zonas cercanas a las marcas fiduciales se añadirá un punto intermedio a estos que estará por la zona del punto principal del fotograma.

53

Memoria

Los fotogramas con los que trabajaremos representan la zona del Campus Sur de la UPM. Para esta práctica contaremos con un cuentahílos y GPS, con el que daremos las coordenadas a los puntos elegidos. El criterio seguido para tal efecto es en primer lugar la exactitud de colocación del GPS y la facilidad de encontrarlo y posicionarse sobre el posteriormente en el restituidor con el que se levantaría fotogramétricamente la zona fotografiada anteriormente.

Los puntos a los que se darán coordenadas se marcan en el fotograma con un ligero pinchazo, a la vez que se redondea la zona con un lápiz de cera rojo. El límite de la fotografía contigua se marca con un lapicero de cera azul.

La antena de la escuela, a partir de la cual nos basamos para dar coordenadas al resto de puntos, no ofreció Rinex correctos unos días, por lo que solo se pueden mostrar coordenadas de los puntos tomados el primer día.

Luis Jesús Hernández

54

Croquis y reseñas

Los croquis y la reseña de los puntos radiados están en la misma hoja.

55

Datos de gabinete.

58

Las coordenadas de los puntos de apoyo son:

Punto Día Hora X Y Z

MERC 05/21/2002 13:00:00 446637.2105 4471372.1704 675.8268

1000 05/21/2002 13:11:38 446578.3237 4471307.6412 647.9060

39081 05/21/2002 13:33:42 446560.8322 4471351.9468 647.2365

39071 05/21/2002 13:56:13 446563.1707 4471087.5616 637.5053

El punto MERC es la antena GPS de la escuela, a partir de la cual se radió a un punto de prueba del campo de prácticas de la EUIT de topografía (1000) y a dos puntos de apoyo. Junto a las coordenadas se muestra la hora y fecha de la toma de datos.

Del resto de puntos de apoyo, entre ellos los dos puntos de mi fotograma, no se pudieron hallar las coordenadas UTM debido al problema ya comentado en la memoria.

Al otro lado de la M-40 no se dieron puntos por imposibilidad técnica y material.

59

Fotograma.

60