¡Descarga Tipos de Niveles: Niveles Topográficos y Sistemas de Navegación por Satélite y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Topografía solo en Docsity!
Tipos de niveles
1) Niveles de plano
La línea de colimación describe un giro en un plano (de allí su nombre) horizontal. Sin
embargo, la dificultad para el calado de la burbuja en radios de curvatura muy grandes
resta precisión a las mediciones efectuadas con este tipo de aparatos, los cuales con el
tiempo han sido reemplazados por otros con distintos mecanismos.
2) Niveles de línea
a) De inclinación
Este nivel de burbuja posee un tornillo basculante fino, que permite que el conjunto
anteojo-nivel de burbuja efectúe pequeños giros verticales, posibilitando el calado de la
burbuja. El inconveniente que presentan es que el calado de esta burbuja debe efectuarse
con la colimación de cada punto, proceso que consume mucho tiempo.
b) Automáticos o auto-nivelantes
Como en los niveles de inclinación, los niveles automáticos también efectúan una nivelación
grosera al estacionar el instrumento, pero no hay necesidad de nuevas manipulaciones.
Esto es posible porque la línea de colimación queda automáticamente horizontal con gran
exactitud en cualquier punto gracias a un mecanismo compensador (activado mediante
espejos compensadores, sistemas de péndulos y otros) de modo que la nivelación definitiva
se realiza automáticamente. Los niveles automáticos se clasifican en dos tipos:
i) Ópticos: son los más comunes y emplean estadales convencionales.
ii) Digitales o electrónicos: pueden leer estadales con código de barras, obteniendo la
lectura en pantalla y pudiendo almacenarla en una memoria.
3) Niveles láser
Es el tipo más sofisticado de niveles, que proyectan un rayo láser, tanto vertical como
horizontal. Se dividen en niveles de plano y niveles de línea y su uso depende de la
aplicación. Los niveles láser de plano generan planos verticales, horizontales u oblicuos
mediante un sistema giratorio de la emisión del rayo láser y se utilizan principalmente para
la nivelación de terrenos agrícolas. Los niveles láser de línea emiten un rayo fijo horizontal o
vertical que permite efectuar una alineación y destacan su mayor aplicación en el control de
alineaciones y pendientes.
NIVELACIÓN DIRECTA (GEOMÉTRICA O DIFERENCIAL)
- La nivelación directa permite medir ya sea la altura de los puntos, como la diferencia de nivel entre diversos puntos mediante un nivel y una mira graduada (ver Capítulo 5). Existen dos tipos de nivelación directa: la nivelación diferencial; y la nivelación de perfiles. 6.Cuando se lleva a cabo una nivelación directa , se determina la diferencia de nivel de puntos que están a una cierta distancia unos de otros (ver Sección 81). La nivelación directa más sencilla consiste en medir sólo dos puntos, A y B, a partir de una estación central, EN. Pero también puede ser necesario determinar la diferencia de nivel entre: varios puntos A, B, ... E, observados desde una sola estación de nivelación, EN; o varios puntos A, ... F, observados desde una serie de estaciones de nivelación, EN1, ... EN6, por ejemplo.
- Cuando se lleva a cabo una nivelación de perfil, se determina el nivel o cota de puntos situados a intervalos regulares a lo largo de una línea conocida, tal como el eje de un canal de alimentación de agua o el eje longitudinal de un valle. Este tipo de nivelación permite determinar la altura de diferentes puntos de un perfil transversal (ver Sección 8.2).
- También se puede usar la nivelación directa para determinar las alturas necesarias para el trazado de curvas de nivel (ver Sección 8.3), y lineas de pendiente constante (ver Seccion 6.9), en cuyo caso se combina la nivelación diferencial y la nivelación de perfiles. Nivelaci�n diferencial Nivelaci�n de perfil
NIVELACION DE PERFIL.
Nivelación de perfil es la operación, usualmente por nivelación directa, de determinar las
elevaciones de puntos a cortos intervalos a lo largo de una línea localizada tal como el centro
para una carretera o tubería. Es también usada para determinar elevaciones de cortes o
secciones, contornos y gradientes
ÁREA DE LAS SECCIONES
Una sección transversal es un "corte" de 2 dimensiones en una figura de
3 dimensiones. Otra forma de ver esto es encontrando la intersección de
un plano de 2 dimensiones y una figura de 3 dimensiones.
Para cualquier figura dada de 3 dimensiones, la sección transversal
depende de la orientación del plano o “corte”. Por ejemplo, considere
un cilindro. Varias secciones transversales pueden resultar en un círculo
o rectángulo, como se muestra a continuación, o cualquiera de varias
otras formas.
CURVAS DE NIVEL.
Una curva de nivel es aquella línea que en un mapa une todos los puntos que tienen igualdad
de condiciones, normalmente altitud sobre el nivel del mar o profundidad. Las curvas de
nivel suelen imprimirse en los mapas en color siena para el terreno y en azul para
los glaciares y las profundidades marinas. La impresión del relieve suele acentuarse dando
un sombreado que simule las sombras que produciría el relieve con una iluminación
procedente del Norte o del Noroeste. En los mapas murales, las superficies comprendidas
entre dos curvas de nivel convenidas se imprimen con determinadas tintas convencionales
( tintas hipsométricas ). Por ejemplo: verde oscuro para las depresiones situadas por debajo
del nivel del mar, verdes cada vez más claros para las altitudes medias, y sienas cada vez más
intensos para las grandes altitudes, reservando el rojo o violeta para las mayores cumbres de
la tierra.
La estación lanzará una radiación, generalmente infrarroja, que será reflejada por el prisma y devuelta hacia la fuente emisora, registrando ésta en intervalo del tiempo transcurrido por el prisma y devuelta hacia la emisora, registrando ésta el intervalo de tiempo transcurrido, a partir del cual será capaz de determinar la distancia y el resto de valores necesarios. El sowftware se encargara de realizar los cálculos para presentarnos en la pantalla directamente los datos que más nos interesen, como suelen ser las coordenadas X,Y,Z, que en la denominación americana Este ( E ), Norte ( N ) y elevación ( Z ), respectivamente, pudiendo presentarse en el orden (E,N,Z) o (N,E,Z), ambos de frecuente utilización.... LAS ESTACIONES TOTALES Existen muchos modelos de estaciones totales, de distintos fabricantes, con diferentes funcionalidades y, sobre todo con distinta precisión y obviamente, precio. A la hora de elegir una estación total debemos tener en cuenta nuestras necesidades actuales y futuras, así como la rentabilidad que vamos a obtener del aparato. No siempre el más caro va ser el más adecuado a nuestro trabajo, por lo que conviene estudiar detenidamente la elección. PROCESO DE LEVANTAMIENTO CON ESTACIÓN Para ello basta con estacionar el aparato en un punto cuyas coordenadas hayas determinado previamente o sean conocidas de antemano, por pertenecer a un sistema de referencia ya establecido, y situar un prisma en el punto que deseamos determinar. Funciones básicas de una estación total. En esencia, una estación total permite efectuar las mismas operaciones que se efectuaban antes con otros aparatos como los taquimétricos o los teodolitos. La gran diferencia es que ahora se aprovechan más las posibilidades que nos brinda la microelectrónica. De esta manera, la medida directa la medida indirecta de distancias se convierte en un proceso sencillo en el que basta pulsar una tecla tras haber hecho puntería sobre un prisma situado en el punto de interés. Tampoco es necesario efectuar tediosos cálculos para determinar las coordenadas cartesianas de los puntos tomados en campo, sino que, de forma automática, la estación nos proporciona dichas coordenadas. Para realizar todas las operaciones, las estaciones totales disponen de programas informáticos incorporados en el propio aparato. Todas las funciones del mismo, así como la información calculada, son visibles a través de una pantalla digital y un teclado. ESTACION TOTAL, TIPOS, MANEJOS Y USOS.
GENERALIDADES La topografía es la técnica que permite medir directa o indirectamente la representación gráfica del terreno. Se trata del punto de partida de proyectos que requieren información sobre la dimensión, posición o forma del terreno sobre el que se va a realizar la obra. En lo que se refiere a ingeniería civil, los trabajos topográficos son fundamentales en las diferentes fases: antes, durante y después de la construcción de edificios, carreteras, puentes o canales. Gracias a la topografía arquitectos, ingenieros y los diferentes profesionales implicados en el proyecto pueden conocer las necesidades técnicas requeridas. Así, los topógrafos se involucran en las diferentes fases, verifican la construcción y modificación de las estructuras y, una vez que finalizan los trabajos, tienen la última palabra para asegurar que la construcción corresponde exactamente con los planos originales. La topografía es fundamental en la ejecución de la obra y debe realizarse con tres premisas fundamentales: Responsabilidad: la obra se ejecutará en función a las referencias marcadas en topografía. Por eso, una medición errónea puede dar lugar a un trabajo erróneo y, por consecuencia, los problemas que ello conlleva. Velocidad: si retrasamos la ejecución de los trabajos topográficos también estaremos retrasando la siguiente fase como, por ejemplo, la de construcción. Sencillez: las marcas se deben delimitar y establecer de una manera sencilla para que éstas puedan ser comprendidas por todos los profesionales implicados. Cuando hablamos de la construcción de un edificio podemos diferencias tres fases de levantamientos en los que la topografía juega un papel esencial: Preliminares: son los que nutrirán al arquitecto de la información necesaria en lo referente a la topografía general del terreno, a las calles, aceras y pavimentos, así como servicios públicos de agua potable, gas o electricidad. De construcción: replanteos de ejes de obras, niveles de referencia, etc. De posición: son los que se realizan una vez que se termina la construcción del edificio y que delimitarán si los trabajos se han llevado a cabo correctamente.
COORDENADAS ECUATORIAS Y LOCALES La radionavegación por satélite se basa en el cálculo de una posición sobre la superficie terrestre midiendo las distancias de un mínimo de tres satélites de posición conocida. Un cuarto satélite aportará, además, la altitud. La precisión de las mediciones de distancia determina la exactitud de la ubicación final. En la práctica, un receptor capta las señales de sincronización emitida por los satélites que contiene la posición del satélite y el tiempo exacto en que esta fue transmitida. La posición del satélite se transmite en un mensaje de datos que se superpone en un código que sirve como referencia de la sincronización. La precisión de la posición depende de la exactitud de la información de tiempo. Solo los cronómetros atómicos proveen la precisión requerida, del orden de nanosegundos {\displaystyle (10^{-9}s)}
. Para ello el satélite utiliza un reloj atómico para estar sincronizado con todos los satélites en la constelación. El receptor compara el tiempo de la difusión, que está codificada en la transmisión, con el tiempo de la recepción, medida por un reloj interno, de forma que se mide el "tiempo de vuelo" de la señal desde el satélite. Estos cronómetros constituyen un elemento tecnológico fundamental a bordo de los satélites que conforman las constelaciones GNSS y pueden contribuir a definir patrones de tiempo internacionales. La sincronización se mejorará con la inclusión de la señal emitida por un cuarto satélite. En el diseño de la constelación de satélites se presta especial atención a la selección del número de estos y a sus órbitas, para que siempre estén visibles en cantidad suficiente desde cualquier lugar del mundo y así asegurar la disponibilidad de señal y la precisión.
SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Defi nición del Sistema de Información Geográfi ca La defi nición más básica es que un Sistema de Información Geográfi ca (SIG) es una herramienta para trabajar con información georreferenciada. La información georreferenciada es aquella que viene acompañada de una posición geográfi ca. Para mati zar la anterior defi nición, un SIG es un sistema que permite realizar una serie de operaciones: Lectura, edición, almacenamiento y gesti ón, de manera general, de datos espaciales. Análisis simples o complejos de datos espaciales. Este análisis puede llevarse a cabo sobre la componente espacial (la localización de cada valor o elemento) como sobre la componente temáti ca (el valor o elemento en sí). Generación de resultados tales como mapas, informes, gráfi cos, etc. Por tanto, un Sistema de Información Geográfi ca es un sistema de información diseñado para trabajar con datos referenciados mediante coordenadas espaciales o geográfi cas. En otras palabras, un SIG es tanto un sistema de base de datos con capacidades específi cas para datos georreferenciados, como un conjunto de operaciones para trabajar con esos datos. En cierto modo, consiste en un mapa de orden superior. Los textos han pasado del papel al ordenador y, de forma análoga, los mapas también han dado ese salto cualitati vo con la aparición de los SIG. Sin embargo, el SIG es mucho más que una nueva forma de cartografí a, y no invalida en absoluto formas anteriores. De hecho, una función muy importante de los SIG es ayudar a crear mapas en papel. Y junto con esta funcionalidad, encontramos otras que hacen que en su conjunto un SIG sea una herramienta integradora y completa para el trabajo con información georreferenciada.
GPS, TIPOS, MANEJO Y USOS.a GPS en la topografía Aunque fue inventado para aplicaciones militares y de los servicios de inteligencia, el GPS se ha convertido en una herramienta fundamental para la topografía. La utilización del GPS en topografía ha facilitado las tareas en el ámbito topográfico, gracias a su gran precisión, rapidez, polivalencia y productividad. El sistema GPS en topografía muestra con gran precisión nuestra posición en el plano horizontal. Además, indica la elevación en la cual nos encontramos mediante la señal de los satélites. Los equipos que se utilizan con el sistema GPS en topografía tienen precisiones milimétricas, aunque otros pueden variar hasta casi el medio metro. Tipos de satélites Los tipos de satélites por zonas geográficas son: GPS(navstar): Desarrollado por la fuerza aérea norteamericana con fines militares, pero liberada para uso pú WAAS(Wide Area Augmentation System): Se trata de un sistema para mejorar la precisión del sistema GPS. Únicamente funciona en Estados Unidos, Alaska, Canadá y Mé GLONASS: Es el sistema militar de satélites de Rusia. GALILEO: Sistema de satélites de la comunidad europea para intereses no militares o de iniciativa privada. EGNOS: Es el equivalente al sistema WAAS en Europa. BeiDou-2tf. Sistema de satélites chino. Sistema de satélites indio. El sistema consta de tres componentes: Componente espacial. Está formado por 24 satélites situados a unos 20.200 km. de la Tierra y que pasan por el mismo lugar cada 12 horas y sus planos orbitales están inclinados 55 grados respecto al Ecuador. Esto asegura una cobertura global, aunque el número de satélites visible desde un punto concreto del planeta varía con el tiempo. Cada satélite lleva a bordo varios relojes atómicos de gran precisión y emiten constantemente una señal característica de cada satélite que contiene entre otras cosas la posición del mismo.
