Errores y medición de ángulos y distancias en topografía

Errores Comunes en los Niveles Topográficos

En la nivelación topográfica, varios errores pueden afectar la precisión de las mediciones. A continuación, se describen los errores más comunes:

Error de Horizontalidad (ENH)

Este error se produce debido a la imperfecta horizontalidad del eje de la visual (colimación) al nivelar el instrumento. Es comparable al error de verticalidad del eje en los teodolitos. Depende de la sensibilidad del nivel de burbuja y se expresa en segundos.

Error de Puntería (ENP)

Similar al error en teodolitos, este error resulta de una lectura imprecisa sobre la mira. También se expresa en segundos. La precisión se ve afectada por los aumentos (A) del anteojo del nivel.

Error Total (ENT)

Es el error combinado, resultante de la suma del error de horizontalidad y el error de puntería.

Medición de Ángulos: Métodos para Mejorar la Precisión

Para aumentar la precisión en la medición de ángulos, se utilizan varios métodos, entre ellos:

• Regla de Bessel
• Método de Repetición
• Método de Reiteración

Regla de Bessel: Procedimiento y Características

Este método implica visar el mismo punto dos veces:

1. Círculo Directo (CD): Con el anteojo en posición normal, se anotan las lecturas de los ángulos vertical y horizontal.
2. Círculo Inverso (CI): Con el anteojo invertido (después de una vuelta de campana y un giro de 200^g), se registran nuevamente los ángulos horizontales y verticales.

Características de las medidas entre círculo directo e inverso:

• Horizontal (LH): Las lecturas difieren en 200^g. Para calcular la media, la lectura en círculo inverso se convierte a círculo directo sumando o restando 200^g.
• Vertical (LV): Las lecturas deben sumar 400^g. La conversión de círculo inverso a directo se realiza ajustando la lectura para que cumpla esta condición.

Identificación de Círculo Directo e Inverso:

• Si el ángulo cenital en pantalla está entre 0^g y 200^g: Círculo Directo.
• Si el ángulo cenital en pantalla está entre 200^g y 400^g: Círculo Inverso.

Medición de Distancias: Métodos Directos e Indirectos

La medición de distancias se puede realizar mediante dos tipos principales de métodos:

Métodos Directos

• Uso de cintas (metálicas, de tela o sintéticas).
• Uso de hilos de Invar.

Estos métodos implican la medición física directa de la distancia. En el caso de las cintas, se realiza la medición en proyección horizontal (distancia reducida), especialmente útil en interiores de edificios o solares relativamente horizontales. Los levantamientos con cinta se basan en la triangulación, permitiendo la representación a escala mediante software de diseño asistido por ordenador, ya que solo se miden distancias y no ángulos.

Métodos Indirectos

• Procedimientos ópticos.
• Uso de distanciómetros.

Estos métodos calculan la distancia a partir de la medición de otras magnitudes. Los distanciómetros, por ejemplo, emiten ondas electromagnéticas y miden magnitudes como la diferencia de fase. Se clasifican en dos grupos según su método:

• De impulsos.
• De comparación de fases.

Precisión Instrumental en Distanciómetros

La precisión de los distanciómetros depende de la precisión en la medición de la diferencia de fase y en la generación de la onda. La precisión en la medición de fase es del orden de 1/1000, y la precisión en la generación de la onda es de 1/1,000,000. En instrumentos de infrarrojos, las precisiones típicas son:

• 3 mm ± 3 ppm
• 5 mm ± 5 ppm

ppm significa partes por millón de milímetros. Por ejemplo, a 1000 metros (1,000,000 mm), un distanciómetro podría tener una precisión de 3 mm ± 3 mm.