Medición de distancias en topografía y construcción: instrumentos, métodos y precisión

Medición de distancias: definiciones y tipos

Distancia geométrica: longitud del segmento que determinan dos puntos en el espacio.

Distancia natural o topográfica: distancia medida entre dos puntos adaptándose al terreno que los separa.

Distancia reducida: proyección sobre una superficie horizontal de referencia del segmento determinado por dos puntos en el espacio.

Instrumentos para la medida de distancias

Entre los instrumentos habituales para medir distancias se encuentran:

• Paso de una persona: aproximaciones típicas 1/50, 1/100.
• Odómetro o rodete: aproximaciones 1/100, 1/500.
• Cintas métricas: aproximaciones 1/1 000, 1/2 000.
• Cintas extensiométricas de convergencia: la cinta de convergencia es un instrumento de precisión que mide los desplazamientos y deformaciones.

Uso en construcción

En la construcción, para la medición precisa de los desplazamientos conviene que la medida sea fija con tornillos de fijación.

Hilos Invar

Hilos INVAR: equipo de hilos de material INVAR, prácticamente indeformables por efecto de la temperatura. Muy estables. Utilizados en la medición de bases geodésicas.

Distanciometría electrónica

La distanciometría electrónica agrupa diversos sistemas que miden distancias mediante ondas electromagnéticas o luz.

Tellurómetros

Tellurómetros: utilizan ondas de radio (microondas) como portadora de su longitud de onda. Pueden medir distancias mayores de 150 km con una precisión de aproximadamente ±(10 mm ± 3 ppm).

Distanciómetros electroópticos

Distanciómetros electroópticos: basados en ondas del espectro luminoso o infrarrojo próximo.

Distanciómetros de láser visible

El punto de medición queda representado por un punto luminoso de color rojo. Suelen incorporarse al taquímetro.

No precisan de ninguna superficie de reflexión especial, aunque presentan limitaciones sobre superficies muy oscuras. Alcance: los incorporados en estaciones (E.T.) pueden tener un alcance de hasta 500 m.

Distanciómetros de láser infrarrojo (no visible)

Utilizan como fuente un diodo láser de arseniuro de galio (Ga-As). Tienen un alcance máximo de 20 km aunque, en general, los incorporados en estaciones totales tienen un alcance de entre 3.5 y 5.0 km. Necesitan de una superficie de reflexión: prisma (PRISMA).

Estaciones totales

En las estaciones totales, el goniómetro electrónico y el distanciometro están integrados, de forma que la medida angular y distanciométrica se realiza a través de una sola visual y queda almacenada en la memoria interna del equipo.

Medida de distancias por estadimetría

La estadimetría es un método óptico clásico para medir distancias a partir de interceptos en una mira. Según cómo operemos con estos valores, obtendremos diferentes tipos de estadímetros:

• Estadímetros de 1.ª categoría: δ, h constantes; l variable.
• Estadímetros de 2.ª categoría: δ, l constantes; h variable.
• Estadímetros de 3.ª categoría: l, h constantes; δ variable. (No se emplean).

Estadímetros de 1.ª categoría

Taquímetro y estadía vertical o mira: d = (δ / h) * l, donde: δ/h = constante K.

K = constante estadimétrica o diastimométrica. Adopta valores de 50, 100, 150, 200 y 250.

l = distancia interceptada por los hilos estadimétricos en la mira.

d = Dr. Dr = K * l. Dr = (Hs - Hi) * K. Esta relación solo se cumple para ángulos cenitales = 100 g (grados centesimales).

Otra expresión: Dr = (Hs - Hi) * K * sen 2V.

Estadimetría de 2.ª categoría

Teodolito y estadía horizontal INVAR.

Estadímetros de 2.ª categoría: δ, l constante; h variable.