Estación semitotal

Volumen cono: V=pi*R^2*h/3

Volumen semiesfera: V=2pi*R^3/3

Volumen cilindro: V=h*pi*R^2

hectómetro cubico (hm3) = 100.000 m3

decámetro cubico (dam3) = 100 m3

1 km2= 1.000.000 m2 = 100 ha

1 hm2= 10.000m2 = 1ha

Perimietro circuneferencia: P=2pir

Métodos de control empleados para estudiar el comportamiento de una estructura:

Métodos geodésicos: triangulación, intersección directa, itinerario planimétrico, observación angular, colimación y nivelación.

Métodos físicos: Péndulo, elongametros, deformametros, extensómetros, termómetros y medidas de filtraciones aforos.

Los dos métodos geodésicos y físicos se utilizan conjuntamente y las conclusiones que se extraen de sus mediciones, permiten llegar a la solución global.

Funciones del Instituto Geográfico Nacional IGN

-           El proyecto de la red geodésica nacional

-           Implantación en el terreno de los vértices geodésicos

-           Observación desde los vértices geodésicos (de ángulos y distancias)

-           Cálculo de coordenadas geográficas y coordenadas cartesianas de todos los vértices

-           Obtención de las reséñas de los vértices geodésicos

-           Ofrecer a los usuarios las citadas reséñas

En resumen, el IGN tiene como funciones la implantación, observación, cálculo y mantenimiento de las redes geodésicas nacionales, tanto de primer orden (680 vértices) como de orden inferior (11000 vértices).

Roí: Red Geodésica de Orden Inferior

REGENTE: Red Geodésica Nacional por Técnicas Espaciales

ERGNSS: Red de estaciones permanentes GNSS (GNSS: Global Navigation Satellite Systen)

REDNAP: Red de Nivelación de Alta Precisión

Clasificación de las redes geodésicas        Nº de vértices   Longitud de los lados de los triángulos

Red geodésica de 1º orden (RPO)  680       30 a 70 km

Red geodésica de orden inferior (Roí)     11000    5 a 10 km

Clasificación de los mapas

Mapas topográficos: Objetivo: representar un territorio con todos sus detalles. Detalles creados por la naturaleza: Relieve, hidrografía, vegetación; detalles creados por la mano del hombre: construcciones y vías de comunicación; toponimia y divisiones administrativas.

Mapas temáticos: Objetivo: representar un cierto fenómeno asociado a un determinado territorio (biológico, sociológico, geológico, agrícola, meteorológico…).

Proyección cartográfica UTM (Universal Tranversa Mercator)

-           También se denomina proyección Gauss-Krüger.

-           Esta proyección y su cuadricula UTM fueron adoptadas por el ejército norteamericano, en el año 1947 para disponer de mapas de coordenadas rectangulares de cualquier país del mundo.

-           En el año 1954 fue recomendado por la asociación internacional de geodesia

-           Proyección oficial de la cartografía española

-           Servicio geológico del ejército (SGE).

-           Instituto geográfico nacional

Fotogrametría

Ciencia que tiene por objeto el estudio de los instrumentos y métodos necesarios para analizar y definir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera, utilizando para ello medidas realizadas sobre una o varias fotografías de este objeto.

Ficha técnica del vuelo nacional

Escala de imagen 1:40.000, formato imagen 23 x 23 cm, cobertura nacional (500.000 km2), ciclos quinquenales, de Abril a Octubre, altura sobre el terreno 6.100, recubrimiento longiudinal 80%, lateral 30%, focal 150 mm, vuelo asistido con GPS, centros de proyección cámara con precisión relativa 1m, diapositiva color reversible.

Concepto de restitución

Consiste en la captura de coordenadas tridimensionales de los elementos que están en la zona de recubrimiento de dos fotogramas que forman par estereoscópico.

Orientaciones en restitución:

-           Orientación interna: determina los sistemas bidimensionales

Se pone la diapositiva sobre la placa, se va situando sobre las 4 marcas fiduciales y se toman coordenadas, se incorporan las carácterísticas de cámara y parámetros de calibración.

-           Orientación relativa: determina el sistema modelo

Se consigue con la intersección en el espacio de al menos 5 pares de rayos homólogos de ambos haces perspectivos, permitiendo la creación del modelo en tres dimensiones.

-           Orientación absoluta: determina la transformación de semejanza necesaria para pasar del sistema modelo al sistema terreno.

Puntos de apoyo carácterísticas

Son puntos identificables en la foto de los que se obtienen coordenadas en campo (x,y,z) usando métodos topográficos.

Se eligen colocados en sitios estratégicos del bloque y se les asigna un numero único.

Se marcan pinchando en la fotografía con una aguja y levantando la emulsión para identificarlas en la foto inequivocadamente, además se rodean con un circulo en la foto.

Se proporcionan las coordenadas (x,y,z) y también un croquis e cada punto de apoyo para ayudar a identificarlo al operador de restitución.

Ortofoto

Es la imagen digital transformada que muestra en proyección ortogonal la escena fotografiada.

La ortofoto aúna lo mejor de la fotografía y el mapa.

Radiación

Estación total y prisma con señal de puntería. Aplicaciones: En levantamientos taquimetricos para determinar las coordenadas de los puntos de relleno observados desde cada estación con el fin de representar en el plano su posición en el terreno. // Itinerario o poligonal:
Estación total y prisma con señal de puntería. Aplicaciones: Implantación de una poligonal de precisión que sirva de red básica para un levantamiento fotogrametrico o como red de apoyo para el replanteo de una obra. // Intersección directa:
Estación total (o teodolito) y señal de puntería. Aplicación igual que la poligonal. // Intersección inversa:
Estación total (o teodolito) y señal de puntería. Aplicaciones: Determinación de las coordenadas de puntos de apoyo de un levantamiento fotogrametrico o de vértices auxiliares cuando necesitamos densificar una red básica existente.

Los instrumentos a utilizar en un replanteo serian:

En la medida de distancias: Para distancias menores o igual que 50m: cinta metálica en mm o estacional. Para distancias mayores que 50m: estación total.

En la medida de desniveles: nivel

En la medida de ángulos: Taquímetro, teodolito, estación total.

Replanteo de alienaciones rectas

Replanteo de puntos intermedios:

Procedimientos:

1º) Con cuerda de atirantar, jalones y estacas

2º) Con jalones

3º) Goniómetro (teodolito o taquímetro)

Estación total, jalones, estacas y clavos (d> 400m)

Instrucciones: 1º estacionar en el punto A, 2º colimar con el punto B, 3º bascular el anteojo.

Se hace siempre del punto más alejado al más cercano.

Prolongación de una alienación: 1º jalones, 2º goniómetro

Si hay obstáculos

Girar con el goniómetro, ángulos rectos, 1º estacionar en B y medir ángulo y distancia, 2º estacionar en C y girar ángulo 100 grados y llevar la distancia, 3º estacionar en D y llevar el ángulo.

Replanteo de una obra lineal

Es una obra en la cual su dimensión longitudinal es muy superior a la dimensión transversal. Ej: carreteras, ferrocarriles, conductos (tuberías, oleoductos, canales, gaseoductos, acequios de riego). Eje de una obra lineal: sucesión de alienaciones rectas y alienaciones curvas (circulares y curvas de acuerdo). Como en todas las obras hay dos fases: replanteo planimetrico y replanteo altimétrico. El replanteo de una obra lineal se realiza señalando sobre el terreno puntos de su eje mediante estacas o redondos, después se marcan las secciones del terreno normales al eje en cada punto Los pies de los terraplenes, las cabezas de los desmontes y las inclinaciones de los taludes.

La operación de replanteo de puntos del eje comprende a su vez dos fases sucesivas: Replanteo planimetrico: de puntos de la traza y replanteo altimétrico de los puntos de la rasante.

Replanteo por bisección

Instrumental: 2 teodolitos o estaciones totales, 2 trípodes, 1 jalón, 2 estaciones de feno. Personas necesarias: 3 personas (una con el jalón, y otras con el instrumento). Datos conocidos: puntos de apoyo y puntos del eje. Parámetros de replanteo: alfa y beta (por diferencia de acimuts).

Replanteo analítico:

1º procedimiento por polares: instrumental: estación total, jalón, prisma, ó teodolito y cinta métrica, dos personas, datos: partimos de las coordenadas PA1 y PA2, parámetros: debemos calcular: beta y distancia de beta. 2º procedimiento por bisección: Instrumental: 2 teodolitos o 2 estaciones totales, 3 personas, debemos calcular alfa y beta.

Replanteo por traza

1º replantear inicialmente la poligonal de alienaciones rectas que forman el eje longitudinal, 2º replantear los puntos principales de cada curva. 3º replantear puntos intermedios de la curva circular.

Los GNSS tiene muchas ventajas sobre la técnica de topografía clásica

Independencia de tiempo, no requiere visibilidad directa, mayor precisión en geodesia, puede operarse de día y de noche, más rápido y requiere menos personal, ventajas económicas, sistema de coordenadas común, amplia gama de aplicaciones, competitividad superior.

Estructura del sistema GPS:

Estación de control: Responsable de obtener información de las estaciones de verificación, calcular la posición de los satélites, así como parámetros de los relojes. Estaciones de verificación: Responsables de medir los datos de la red de satélites, determinando las efemérides, cargar nueva información en los satélites.

Sistemas de medidas

Determinación de la distancia usando el código:

Realmente no serán distancias sino pseudodistancias, pues siempre tendremos pequeños desfases entre los relojes:

-Cada satélite envía una única señal que se repite cada aprox. 1msec. -El receptor compara la señal recibida por la generada por el mismo.-El desfase de tiempo nos permite determinar la distancia.-El reloj del receptor tiene que sincronizar con el reloj del satélite.

Determinación de la distancia usando la fase:

Observaciones de la fase:

- La longitud de onda es de 19 cm en L1 y 24 cm en L2.-El receptor compara la señal de fase por el generada con la recibida.-La distancia recorrida será la correspondiente a un cierto número entero de N longitudes de onda más una cierta parte de longitud de onda.-Este número N durante la recepción es desconocido, parámetro que se denomina ambigüedad.-Durante el rastreo del satélite, los cambios en la medida de la distancia pueden calcularse.Mayor precisión.

Tipos de receptores:

De una frecuencia: navegadores (código), GPS submetricos (código y fase).

De doble frecuencia: con código y fase

El satélite manda frecuencias L1 y L2.

Receptores: monofrecuencia (L1), doble frecuencia (L1 y L2)

Métodos de trabajo:

Método estático: ambos receptores están quietos durante toda la observación.

Método estático rápido: igual que el método estático, pero más rápido cuanto más satélites menos tiempo se tarda.

Método cinemático: El receptor permanece fijo en el punto de coordenadas conocidas, mientras que el otro no para de moverse ni siquiera en los puntos a medir.

Método DGPS

Método cinemático en tiempo real: Igual que el diferencial, pero con más precisión.

Sistema de referencia WGS84

Tiempo de vuelo o rango, consiste en medir la distancia a partir del tiempo que tarda un fotodiodo en emitir y detectar una luz láser, de forma similar al proceso que utilizan los distanciómetros electrónicos. Permiten obtener la situación de puntos en el espacio con una precisión alrededor de 5mm para distancias de 30m, y completan el barrido de un objeto de centenas de metros cuadrados de superficie en pocos minutos, capturando millones de puntos que definen ese objeto tridimensionalmente.

Aplicaciones:

Este sistema de trabajo, puede aportarnos un valor añadido importante en nuestra aplicación cotidiana como: levantamientos topográficos, de taludes, presas, túneles, carreteras, viaductos, puentes, edificios, levantamientos en plantas Industriales, Instalaciones, construcción naval, sistemas de tuberías, plataformas marítimas offshore, preservación histórica (patrimonio) forenses, militar captura de la realidad, arqueología, etc.

Triangulación óptica, se basa en el cálculo de las coordenadas espaciales a partir de la intersección directa (intersección de rectas) y es similar al caso estereofotogramétrico, con la diferencia de que en un extremo del sistema se sitúa el diodo emisor (láser escáner) y en otro extremo se sitúa el diodo receptor (cámara de vídeo CCD), por lo que necesita solamente una única cámara. En este caso, la rapidez del barrido depende del sensor CCD utilizado en la cámara de vídeo: lineal o superficial (frame) pudiendo llegar, como en el caso probado, a valores de pocos segundos en el barrido y captura de la información, consiguiendo resoluciones espaciales de 340.000 píxeles con precisiones estimadas alrededor de los 0,02mm para distancias de 2m.

Ventajas

Mas exactirud en las medidas, almacena directamente los datos, fácil manejo, la portabilidad permite analizar objetos y entornos conplejos.

Goniómetros:

Teodolito: mide ángulos horizontales y verticales.

Taquímetro: mide ángulos horizontales y verticales, distancias y desniveles.

Puesta en estación: búsqueda del mejor emplazamiento del punto de estación E, señalización y numeración del punto de estación, desplegar el trípode a una altura conveniente, situar los tres tornillos nivelantes de la base nivelante en la siguiente posición: •A igual altura los tres tornillos •Y a mitad de su recorrido, enfocar la plomada óptica, centrado preciso de la plomada óptica sobre el punto de estación, centrar la burbuja del nivel con la ayuda de los tornillos nivelantes, mirar si el eje sigue pasando por el punto de estación.

Nivel:

Puesta en estación: Llegada al terreno. Desplegar el trípode a la altura conveniente Montar el nivel en el trípode Desplegar las miras de nivelación Situarlas en posición vertical sobre los puntos A y B, situar el conjunto nivel+trípode en un punto equidistante de los puntos A y B.Las distancias las medimos: a) A ojo b) A pasos c) Con cinta métrica o con cuerda

Horizontalidad aproximada de la meseta del trípode, Situar los tres tornillos nivelantes de la base ‒A igual altura ‒A mitad de su recorrido

Calar el nivel esférico de la alidada con ayuda exclusiva de los tres tornillos nivelantes

Enfocar el retículo del anteojo con ayuda exclusiva del ocular del anteojo

Dirigir el anteojo del nivel hacia la mira (con ayuda exclusiva de los elementos de puntería) y apretar el botón de presión de la alidada

Enfoque de la imagen de la mira de nivelación (con ayuda exclusiva del tornillo de enfoque)

Centrado de la imagen de la mira de nivelación (con ayuda exclusiva del tornillo de coincidencia de la alidada)

Horizontalidad precisa del eje nº 3 (calando el nivel tubular con la ayuda exclusiva del tornillo de basculación)-Tomar lectura

Estación total:

Permiten medir distancias de manera cómoda, rápida y precisa. Tienen alcance bueno

Son polivalentes, porque miden ángulos, distancias, desniveles, etc.