Topografía: Control Horizontal en la República Dominicana

Estudios topográficos. Procedimientos geométricos: triangulación, poligonación, trilateración y posicionamiento satelital. Teodolito. Acimutal

  • Enviado por: Edua Melo
  • Idioma: castellano
  • País: República Dominicana República Dominicana
  • 18 páginas

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Breve reseña del control horizontal de Republica Dominicana

Control Horizontal: Son vertices o puntos locslizadores a nivel nacional regularmente en las zonas altas, y estan señalados con una placa de 9cm. De diametro y en su superficie esta plazmado el nombre de este que regularmente es el nombre del lugar donde se encuentre ubicado. Estas placas poseen coordenadas (x,y,z), osea, coordenadas de latitud, longitud y elevacion. Al unirse todos estos puntos forman lo que se llama la red de triqngulacion nacional.

Para llevar a cabo un levantamiento geodésico en el cual se quiera establecer el control horizontal, existen 4 procedimientos geométricos que son:

1) Triangulación geodésica.

2) Poligonación geodésica

3) Trilateración geodésica.

4) GPS o posicionamiento Satelital.

Reseña hacerca de los intrumentos topografico mas utilizados en planimetría.

Entre los instrumentos que más se usan en planimetría se encuentran:

a) El Teodolito: Es el instrumento universal y se emplea principalmente para la medición de ángulos horizontales y verticales, para medir distancias con Estadía y para prolongar alienaciones. El Teodolito lleva un anteojo capaz de girar alrededor de un eje vertical y de otro horizontal ordinariamente esta provisto de una brújula magnética y va montado en un trípode. El primer teodolito fue construido hacia el año 1571 por el ingles Leonardo Digges. Se utiliza para la medición de ángulos horizontales y verticales, y para prolongar alienaciones.

Teodolito con brújula: Muchos constructores, especialmente los alemanes, adaptan la brújula al teodolito fijándola sobre el plano horizontal en que se apoyan los soportes del anteojo, de modo que gira con la aliada, o también apoyándola por medio de dos horquillas en los extremos del eje horizontal.

La brújula esta provista de una graduación propia, y puede funcionar no solo como simple declaratoria magnética, sino, unida al instrumento, también como brújula topográfica.

Teodolito modernos: Ofrecen la particularidad de no llevar nivel en el circulo vertical; en vez de nivel tiene un dispositivo de colocación automática del índice, constituido por una prisma liquido sin pieza mecánica alguna. El anteojo, de 15 cm de longitud, es de enfoque interno y tiene 27 aumentos. Este teodolito esta provisto de plomada óptica: sus círculos graduados son de vidrio, divididos en grados enteros, mientras que los micrómetros de lectura llevan divisiones de 20”.

Característica Principal de los teodolitos:

1) El centro del instrumento puede colocarse exactamente sobre un punto del terreno aflojando los tornillos nivelantes y corriendo lateralmente el teodolito en la dirección necesaria.

2) El anteojo puede girar alrededor de un eje vertical y de uno horizontal.

3) Cuando se afloja el tornillo de sujeción superior y se gira el anteojo alrededor del eje vertical no se produce movimiento relativo alguno entre los noninos y él circulo acimutal.

4) Cuando se aprietan ambos tornillos de sujeción superior y se afloja el superior toda rotación del anteojo alrededor del eje vertical hace que gire también el circulo portanonios, pero el circulo acimutal no cambia de posición.

5) Cuando se aprietan ambos tornillos de sujeción, el ante ojo no puede girar alrededor del eje vertical.

6) Se puede nivelar el anteojo por medio del nivel tubular unido al mismo, por lo cual cabe emplearlo como equialtímetro.

7) Por medio del circulo vertical y del nonio se pueden medir ángulos verticales, y de aquí que teodolito pueda emplearse para hacer nivelaciones trigonométricas.

8) Por medio del circulo acimutal y su nonio se pueden medir ángulos horizontales.

b) Acimutal: Un acimutal destinado solo a la medida de ángulos horizontales debe estar constituido necesariamente por:

1) Un basamento metálico. 4) Uno o varios índices.

2) Un circulo Graduado horizontal. 5) Un nivel.

3) Un colimador 6) Una plomada.

c) Acimutales de aliada de pínulas: (Pantometra): Se compone de dos cilindros rectos del mismo diámetro, formados con chapa de latón, cerrados por una sola de sus bases, de fondo plano, y empalmados por las bases libres, con objeto de formar una sola superficie cilíndrica.

d) Acimutales de antojo: De los grandes Acimutales que se emplean para observaciones de alta geodesia, con microscopios micrométricos que dan hasta la décima de segundo, se pasa a los goniométricos topográficos con nonios o con microscopios de estima cuya sensibilidad puede variar entre dos minutos y diez segundos.

Los Acimutales de anteojo pueden dividirse en dos clases, que son: Acimutales con anteojo no invertible y Acimutales con anteojo invertible.

e) Brújulas topográficas de colimador concéntrico: Las brújulas topográficas forman una categoría de instrumentos especiales.

Aparte de los trabajos expedidos de topografía ordinaria, la brújula topográfica es empleada por los exploradores, geólogos, geógrafos, en los reconocimientos militares, en el levantamiento de los bosques y principalmente en los trabajos de minería. Entre las brújulas topográficas con colador de aliada de pínulas, la de Kater o de Schumalkalder es para el topógrafo acaso el mejor.

f) Brújulas de anteojo: Sirve para medir ángulos horizontales y verticales, leídos por medio de los correspondientes microscopios. El anteojo puede dar vuelta completa alrededor de un eje horizontal. Este instrumento, de gran precisión, puede utilizarse con éxito tanto para medir acimutes como para nivelaciones.

g) Existen también instrumentos electrónicos de medir distancia, entre ellos, el Electrotype, el Telurometro y el Distomap.

h) Cintas: Las cintas métricas se hacen de distintos materiales, con longitud y pesos muy variables. Se usan para medir distancias.

i) Piquetes: Son generalmente de unos 25 a 35 cms de longitud, están hechos de varilla de acero y provistos en un extremo de punta y en el otro de una argolla que les sirve de cabeza.

j) Jalones: Son de metal o de madera y tienen una punta de acero que se clavan en el terreno. Sirven para indicar la localización de puntos o la dirección de líneas.

k) Escuadra de agrimensor: Se emplea en el levantamiento, de poca precisión, para lanzar visuales a cierta altura sobre el suelo.

l) Plomada: Pesa metálica utilizada para marcar la proyección horizontal de un punto situado a cierta altura sobre el suelo.

m) Brújula de Agrimensor: Consiste en una brújula magnética montada en trípode y provista de visor. Sirve para determinar el rumbo de las alienaciones.

n) Plancheta: Tablero de dibujo montado sobre un trípode, posee una aliada que puede moverse alrededor del tablero. Se usa para dibujar directamente planos topográficos.

o) Rodete: Es una cinta métrica, flexible, que sirve para medir distancias.

P) Agujas: Son una varillas de acero, terminadas en puntas de unos 30 cms de longitud, para ir señalando el extremo de la cinta métrica a medida que esta se va extendiendo sucesivamente sobre el terreno para determinar una distancia.

q) Tripode: Es donde va montado los equipos, osea, transito, teodolito, estacion total.

Describción y uso de los diferentes software más usados en topografía

En el mercado existen una gran variedad de softwares destinados a resolver problemas de cartografía y agrimensura. Muchos de estos programas son muy buenos para realizar tareas de topografía. Otros, por ejemplo, son específicos para carreteras y otros para mapas. Entre estos softwares podemos mencionar :

  • Landesing

  • Landview

  • TFR

  • AutoCad Map

  • MacRoad

  • Microstation

  • MiniCad

A continuación describiré las funciones, nuevos realces y utilidades que algunos de estos softwares proporcionan a los ingenieros civiles, ya que sin estos paquetes su trabajo en diseño y construcción de carreteras se vería seriamente complicado y tedioso. Gracias a los programas topográficos, el ingeniero civil puede desarrollar obras y construcciones de alta calidad.

Diseño de Carreteras/Alineamientos

-RoadCalc: Alineamientos, plantillas, secciones transversales, datos del terreno, volúmenes, perfiles y ploteo (hojas de planta y peril, secciones transversales y más).

-Railway Design:  Diseñe vías férreas usando un programa diseñado específicamente para dicha función -- el único programa AutoCAD en el mundo para diseño de vías férreas.

Topografía

-COGO:  Diseño/dibujo de curvas, líneas, espirales e intersecciones, rastreo de información, generación de reportes y más. -Profiles:  Sacar perfiles de cualquier superficie, anotaciones, tangentes y tuberías .

-Survey Adjustment:  Balance y ajuste de poligonales y redes.

ARC COGO

Es un sistema que permite la incorporación de información catastral y de levantamientos topográficos y geodésicos.

El software cogo implementa comandos de geometría en una interface de fácil uso, ya sea de texto o caja de diálogo dentro del Autocad y del Microstation .

Cogo permite trabajar con gran precisión (hasta 16 cifras decimales) para planos de trabajo, incluyendo en el Microstation y sin importar las unidades de trabajo del usuario.

Nuevos realces:

  • Traslada , rota y asigna una escala con un solo comando.

  • Sobre la determinación de un límite transversal, reportes más detallados de la transversal son calculados y reportados.

  • Eagle point 98, provee entradas de un número de identificación al dueño y el lote, la cual ayuda al sometimiento de datos a agencias del gobierno local para mantener records.

  • Crea un reporte de vigilancia sobre la alineación basado en el estacionamiento de otra alineación.

  • Selecciona nudos dentro de una distancia especificada de la alineación como rango del aliniamiento y corredores fuera de lugar.

  • Nueva selección de métodos de nudos incluye símbolo, rango de elevación y estilos de atributos.

Procesamiento de partida:

Utilice el procesamiento de la partida para grabar Cogo en un archivo de lote. Varios archivos de lote pueden ser grabados en cada proyecto. Puedes grabar una transversal y editarla en vez de tener que realizar el proceso nuevamente. La opción de reproducción mueve automáticamente información atada al archivo de lote y coloca información corregida en el dibujo.

Cogo localiza automáticamente la numeración de los puntos y así evitar la duplicación de puntos numerados. Esta característica puede ser incapacitada si es deseado. Use los comandos transversales para colocar cualquier tipo de ángulo y distancia. Puede colocar vista de los lados, curvas, espirales mezcladas y espirales de transición. También se pueden colocar huecos y superponer ecuaciones de rango cuando alinea las transversales.

Cogo facilita los alineamientos, y los cortes: Tanto transversales como longitudinales; ya sea en dos dimensiones o en tres dimensiones.

Los nudos de Eagle point son colocados en una variedad de formas a travéz del módulo Cogo. Pueden entrar las cordenadas x, y ,z o formatos de elevación al norte y al este. También puede elegir el lugar para los nudos, o seleccionar un objeto al cual le añadimos nudos, esto colocará los nudos en puntos de intersección, locaciones espirales y curvas, puntos de radio y prevenir automáticamente la duplicación de nudos al ser colocados en lugares comunes.

Puede colocar los nudos en un intervalo específico junto aun objeto o dividir el objeto en un número específico de segmentos por lote.

MDT-Modelo Digital del Terreno

Programa diseñado para asistir al usuario en todas las fases de realización de un proyecto en el ámbito de la Topografía, desde la captura de información con libreta electrónica, cálculo y triangulación de una nube de puntos, dibujo de curvas de nivel, obtención de perfiles, definición de rasantes, secciones tipo y peraltes, replanteo, cálculo de volúmenes, control de obras, cartografía digital, visión del terreno en 3D, etc.

SURVEY

Survey Adjustment:  Balance y ajuste de poligonales y redes.

  • Actúa ajustando sobre un ilimitado número de transversales y usando lo menos posibles recuadros y comparaciones.

  • Reportes requeridos pueden ser utilizados para ofrecerle a los usuarios una terminación con la necesaria información.

  • Puede usar el módulo Survey para que actúe ajustando cierto número de transversales líneas de puntos. Los ajustes no deben ser aplicados a los dibujos a menos que usted lo escoja hacer.

  • Además puede elegir entre varios métodos de ajustes.

  • Usted puede elegir de la colección de archivos Data, los archivos de Cogo o crear un nuevo archivo para otro tipos de ajustes.

  • El módulo survey trabaja pensando en un ajuste completo del proceso

  • Los reportes del módulo están disponibles para proveer al cliente todos los detalles requeridos.

AutoCAD

En campos que abarcan desde el diseño arquitectónico y mecánico hasta el diseño y trazado de planos topográficos, los profesionales de todo el mundo confían en el programa AutoCAD para sus tareas de diseño, modelado, delineación, trazado de mapas, interiorismo y gestión. Estos profesionales han escogido el programa AutoCAD por su potencia, rapidez y flexibilidad.

AutoCAD puede ejecutarse bajo DOS, Windows, Windows 95, Windows NT y la mayoría de las plataformas UNIX ; sus archivos son compatibles entre plataformas y cuenta con una gran base de usuarios : más de un millón de unidades de AutoCAD vendidas.

La arquitectura abierta de AutoCAD permite adaptarlo a sus requisitos profesionales específicos, mediante cualquiera de las más de 5.000 aplicaciones complementarias desarrolladas por terceras empresas. Gracias al lenguaje de programación AutoLISP y a la tecnología AutoCAD Development System (ADS) o con ARX (AutoCAD Runtime System), el usuario puede configurar AutoCAD de acuerdo con su forma de trabajar. AutoCAD ofrece un inmejorable soporte de impresoras y trazadores a través de los controladores de dispositivo Autodesk Device Interface (ADI).

Las avanzadas características de AutoCAD y su funcionalidad dan un nuevo sentido a conceptos como rentabilidad, productividad, calidad y relación precio - eficacia. Por ejemplo, el programa AutoCAD incluye uno de los más amplios juegos de herramientas que existen para delineación en 2D y 3D. La posibilidad de acceder a referencias externas permite enlazar dibujos de detalle o bloques con sus dibujos principales. El redibujado de la pantalla es instantáneo, con lo que se reducen de forma significativa los tiempos de espera durante las operaciones de encuadre y de zoom. Es posible ordenar cómodamente varias vistas del dibujo en el Espacio Papel o comprobar los trazados con la opción de Presentación preliminar.

AutoCAD ha mejorado los ya tradicionales puntos fuertes antes citados, añadiendo el modelado de sólidos 3D integrado; la renderización de gran calidad ; la amplia geometría 2D, que incluye NURBS (curvas Bspline racionales no uniformes) y elipses verdaderas ; el sombreado asociativo ; los procedimientos de acotación mejorados ; y el editor de textos con corrector ortográfico integrado, funciones que le permitirán realizar toda clase de trabajos de diseño, tanto en fase de proyecto como en fase de detalle, por complicados que sean. Estas son algunas de las pocas razones por qué los profesionales a nivel mundial lo prefieren por encima de todos los demás programas para CAD.

Reseña hacerca del sistema global de posicionamiento (GPS)

El control geodésico vertical consiste en establecer a través de toda la superficie terrestre del país puntos o marcas de cota o elevación fija que tienen una elevación precisa con respecto a un plano de referencia o datum que llamamos nivel medio del mar.

El datum geodésico de referencia para el control vertical es el nivel medio del mar. Este marco de referencia ha sido determinado a través de una serie de mediciones del comportamiento de las mareas, es decir, de la medición de las pleamares y las bajamares, durante por lo menos un período lunar.

En República Dominicana se determinó el nivel medio del mar instalando en las zonas costeras unos instrumentos llamados mareógrafos los cuales van registrando en un papel el comportamiento de las mareas describiendo en el papel una curva continua parecida a una curva sinusoidal o cosenosoidal. De esta curva se determinan los máximos y todos los mínimos diarios durante el período lunar, se promedian por separado, entonces se obtiene el promedio de ambos promedios y éste será el nivel medio del mar.

El sistema de posicionamiento global está constituido por tres segmentos bien diferenciados:

  • Segmento Espacial.

Comprende la constelación de satélites denominada NAVSTAR (nombre que designa al conjunto y tipo de los satélites utilizados). Dicha constelación está formada por 24 Satélites, de los cuales por lo menos 4 serán visibles al mismo tiempo, a cualquier hora del día y desde cualquier punto de la superficie terrestre. Los satélites se distribuyen en 6 órbitas circulares con una inclinación de 55º respecto al plano ecuatorial terrestre y 60º con respecto a las órbitas adyacentes, a una altitud aproximada de 20,200 km. y con un periodo orbital de 12 horas.

  • Segmento De Control.

Está constituido por cinco estaciones de control repartidas alrededor del mundo y con coordenadas muy precisas. Todas ellas reciben continuamente las señales GPS con receptores de 2 frecuencias y provistos de osciladores de cesio, también se registran, de forma precisa, otra serie de parámetros como presión y temperatura que afectan de manera muy importante a la propagación de la información que se recibe de los satélites.

Todos estos datos se trasmiten a la estación principal situada en Colorado Springs (USA) en donde se procesa la información, obteniendo de esta manera todas las posiciones de los satélites en sus órbitas (sus EFEMÉRIDES) y los estados de los relojes que llevan cada uno de ellos para que con posterioridad los mismos satélites radiodifundan dicha información a los usuarios potenciales.

  • Segmento Utilitario.

Está formado por todos los equipos utilizados para la recepción de las señales emitidas por los satélites, así como por el software necesario para la comunicación del receptor con el ordenador y el postprocesado de la información para la obtención de los resultados.

Podemos considerar el "equipo GPS" compuesto por tres unidades principales: el receptor propiamente dicho, la antena y los accesorios.

La antena es el elemento al cual viene siempre referido nuestro posicionamiento, está conectada a través de un preamplificador al receptor, directamente o mediante cable. La misión de la antena es la de convertir la energía electromagnética que recibe en corriente eléctrica que a su vez pasa al receptor.

El receptor consta de una serie de elementos que se encargan de la recepción de las radiofrecuencias enviadas por los satélites. Además suelen poseer diferentes canales para seguir simultáneamente a varios satélites, un procesador interno con su correspondiente soporte lógico, una unidad de memoria para el almacenamiento de la información, teclado de control, pantalla de comunicación con el usuario, diferentes conectores para funciones varias y una fuente de alimentación interna o externa.

Por último, también pueden emplearse trípodes, cables especiales, equipos de control meteorológico y diverso material auxiliar.

El sistema de posicionamiento global, GPS, es el método más mordeno y preciso para la extensión y establecimiento del control geodésico. Sin embargo, este método, además de actualizar la red geodésica, se utiliza como complemento para extenderla.

En República Dominicana, los organismos que tienen que ver con el control geodésico son dos: El Instituto Geográfico Universitario y el Instituto Cartográfico Militar. El primero, es en la actualidad, el encargado de los controles geodésicos, tanto horizontal como vertical. El control geodésico ha sido establecido con los métodos tradicionales de la geodesia, es decir, con la triangulación, la poligonación, la trilateración y la nivelación diferencial. Recientemente, el Instituto Cartográfico Militar ha establecido unas 9 bases o vértices con la nueva tecnología GPS. Todavía no podemos hablar de una actualización de la red geodésica nacional, ya que en el país existen más de 5,000 BM y más de 800 vértices de triangulación, que han sido usados por los profesionales de las áreas de ingeniería, arquitectura, agrimensura y carreras o profesiones afines, y han servido de base para el desarrollo del país.

Es necesario decir que en la República Dominicana no se ha modernizado con la nueva tecnología que ofrece el sistema GPS, y más temprano que tarde tendrá que insertarse en esta nueva tecnología porque, aunque el costo inicial de la misma es algo elevado, a la postre será más económico y preciso. Con el sistema GPS se pueden establecer puntos de controles geodésicos con mucha rapidez y con presiciones asombrosas.