Levantamientos Geodésicos_Topográficos

5/7/2018 Levantamientos Geodésicos_Topográficos - slidepdf.com

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Levantamientos Geodésicos

Principales propósitos de la Geodesia

Los principales propósitos de la Geodesia han sido resumidos

en los siguientes:

Establecimiento y mantenimiento de redes de control

geodésico tridimensionales, nacionales y global, reconociendo

el tiempo como aspecto variante en dichas redes;

Medición y representación de fenómenos geodinámicos tales

como movimiento polar, mareas terrestres, y movimientos de

corteza; Determinación del campo de gravedad terrestre, incluyendo

las variaciones temporales;

Determinación de parámetros, similar a los geodésicos, para

otros cuerpos del sistema solar.



� Estas características implican el uso de matemáticas

aplicadas, que incluyen las observaciones que deben serusadas para determinar el tamaño y la forma de la tierra yla definición de coordenadas tridimensionales, así como lavariación de fenómenos cerca o sobre la superficie, talescomo la gravedad, mareas, rotación terrestre, movimientos

de corteza, y desviación de la plomada, junto con lasunidades de medición y los métodos de representación dela superficie terrestre curva en una superficie plana.



LEVANTAMIENTOS GEODESICOS

� Se entiende por levantamiento geodésico la toma

de información de distancias y ángulos en el

campo, y la aplicación de los principios de la

Geometría y la Trigonometría con el propósito de

determinar la forma, dimensiones y posición de

grandes extensiones terrestres. En ese sentido, se

deben clasificar los levantamientos geodésicos endos grandes grupos: horizontal y vertical.



Levantamientos horizontales

Triangulación

Es el tipo de levantamiento geodésico más tradicional yconocido. Difiere de los levantamientos topográficos enque usa instrumentos más precisos. Los erroresinstrumentales son removidos o predeterminados de modoque puedan compensarse al momento de los cálculos; loserrores observacionales se reducen empleandoprocedimientos muy rigurosos.

Otra diferencia muy importante es que todas las posicionesestablecidas por triangulación están relacionadas entre sí matemáticamente.



Básicamente, una triangulación consiste en medir los ángulos

de una serie de triángulos.

El principio de la triangulación se basa en procedimientostrigonométricos simples: si la distancia de un lado de un triángulo

y los ángulos extremos del lado son medidos con exactitud,

pueden calcularse los otros dos lados y el ángulo restante.



Trilateración

El avance en precisión y alcance de los sistemas

electrónicos de medición de distancias IEMD - se ha

aplicado para levantamientos geodésicos usando la

técnica de trilateración. Los sistemas electrónicos

permiten la medición de distancias mayores a 5 y

más kilómetros, con lo que las redes de triangulación

geodésicas pueden extenderse rápidamente. Lastécnicas de trilateración permiten la conexión de

levantamientos en islas o en continentes separados

por grandes océanos.



En trilateración sólo se miden

distancias, y se hacen

observaciones redundantes

para asegurar una buena

precisión. Se ajusta la red para

eliminar las discrepancias,luego se calculan los ángulos de

tal modo que las posiciones

geodésicas se puedan obtener

en forma similar al método de

triangulación.

Red de trilateración



Poligonación

La poligonación es el método más simple para extendercontrol. El sistema es similar al de la navegación, en el que se

miden distancias y direcciones.

En una poligonación, se inicia el levantamiento en un punto

con posición y azimut con respecto a otro punto conocido, y semiden ángulos y distancias a través de la serie de puntos

intermedios del levantamiento.

Las mediciones angulares sirven para calcular la dirección de

cada línea.

Las mediciones de distancia completan la información para

determinar la posición de los puntos de la poligonal.



Cuando la poligonal termina en otro punto de posición

conocida, se dice que es una poligonal amarrada. Cuando la

poligonal regresa al punto de partida, se dice que es unapoligonal cerrada. De lo contrario, se dice que es una

poligonal abierta.

Poligonal amarrada



Técnicas celestes y satelitales

Los métodos celestes de triangulación permiten extender grandes arcos

a través de los océanos o terrenos inaccesibles. Estos métodos tienen lacaracterística que los datos observados no son afectados por la

dirección de la vertical en el punto de observación.

Existen varios métodos como el de eclipse solar, ocultación de estrellas,

cámara de posición lunar, observación y rastreo de satélites, así como

sistemas geodésicos satelitales tales como el Sistema Global de

Posicionamiento (GPS estadounidense y el sistema GLONASS ruso).



Levantamient o astr onómic o

La posición de un punto puede obtenerse directamente observando lasestrellas.

El posicionamiento astronómico es el método de posicionamiento más

antiguo.

Ha sido usado por muchos años por los marineros con propósitos de

navegación.

También los exploradores han usado frecuentemente este método para

orientarse en áreas sin apoyo cartográfico.



Levantamientos verticales

El levantamiento vertical es el proceso para determinar alturas (elevaciones)

sobre el nivel medio del mar.

En posicionamiento terrestre con fines cartográficos no hay problema en elhecho de que las posiciones horizontales estén referidas al elipsoide, y las

elevaciones referidas al geoide.

Sin embargo la información geodésica de precisión requiere un ajuste en la

información vertical que compense por las ondulaciones del geoide, por encima

o por debajo del elipsoide, la superficie matemática regular. El ajuste usa

técnicas geodésicas avanzadas y complejas.

La red básica de control vertical se establece usando nivelaciones geodésicas. La

densificación se realiza por métodos suplementarios.

El nivel medio del mar se usa como referencia (datum vertical) en todos los

métodos. Este nivel se determina obteniendo el promedio horario de las

variaciones del agua durante un año o más en una estación mareográfica. Existen

varias técnicas de nivelación: geométrica o diferencial,trigonométrica y

barométrica, y cada una genera precisiones diferentes, siendo la primera de las

citadas, la más precisa de las tres.



N ivelación geométricaCon el instrumento puesto en estación se hacen lecturas en dos miras calibradas, en

posición vertical, colocadas atrás y adelante del instrumento.

La diferencia de lecturas es la diferencia en elevación entre los puntos donde están las

miras. El instrumento óptimo usado para la nivelación consta de un nivel de burbuja que

se ajusta en posición paralela al geoide.

Cuando el instrumento está bien centrado en un punto, el telescopio tiene una posición

horizontal (nivel) de modo que puede rotar 360° libremente.

En toda línea de nivelación debe conocerse la elevación exacta de cuando menos un

punto de ella para poder determinar las elevaciones de los puntos restantes.



N ivelación trigonométrica

Consiste en medir un ángulo vertical desde una distancia conocida utilizando

un teodolito, calculando la elevación del punto.

Con este método se pueden hacer mediciones verticales al mismo tiempo

que se hacen las mediciones de los ángulos horizontales de una triangulación.

Es un método más económico pero menos preciso que la nivelación

geométrica. Con frecuencia es el único método para establecer control

vertical preciso en áreas montañosas.



Los levantamientos catastrales del terreno se realizan para establecer los límites de su

extensión, colocando indicadores y postes en los vértices para determinar las

coordenadas de dichos puntos y obtener, así, la información necesaria del área y suslímites.

LEVANTAMIENTOS CATASTRALES

Son los levantamientos que se hacen en ciudades, zonas urbanas y municipios para

fijar linderos o estudiar las zonas urbanas con el objeto de tener el plano que servirá

de base para la planeación, estudios y diseños de ensanches, ampliaciones, reformas

y proyecto de vías urbanas y de los servicios públicos, (redes de acueducto,

alcantarillado, teléfonos, electricidad, etc.).

Un plano catastral es un levantamiento donde se hacen las mediciones de las

manzanas, redes viales, identificando claramente las áreas públicas(vías, parques,

zonas de reserva, etc.) de las áreas privadas (edificaciones y solares), tomando la

mayor cantidad de detalles tanto de la configuración horizontal como vertical del

terreno.

Estos planos son de gran utilidad especialmente para proyectos y mejoras y reformas

en las grandes ciudades. Este trabajo debe ser hecho con extrema precisión y se

basa en puntos de posición conocida, fijados previamente con procedimientos

geodésicos y que se toman como señales permanentes de referencia. Igualmente se

debe complementar la red de puntos de referencia, materializando nuevos puntos

de posición conocida, tanto en planta en función de sus coordenadas, como en

elevación, altitud o cota.



LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO

Los levantamientos topográficos son tridimensionales y utilizan técnicas de levantamiento

geodésico plano y otras especiales para establecer un control tanto vertical como horizontal.

La configuración del terreno y de los elementos artificiales o naturales que hay en él selocalizan a través de medidas que se representan en una hoja plana para configurar un mapa

topográfico. Las curvas de nivel, que unen puntos de igual altitud, se utilizan para representar

las altitudes en cualquiera de los diferentes intervalos medidos en metros.

Muchos mapas topográficos se realizan gracias a la fotogrametría aérea; utilizan pares

estereoscópicos de fotografías tomadas en levantamientos y, más recientemente, desdesatélites artificiales como los spot.

En las fotografías deben aparecer las medidas horizontales y verticales del terreno. Estas

fotografías se restituyen en modelos tridimensionales para preparar la realización de un

mapa a escala.

Se requieren cámaras adecuadas y equipos de trazado de mapas muy precisos para

representar la verdadera posición de los elementos naturales y humanos, y para mostrar las

alturas exactas de todos los puntos del área que abarcará el mapa. En un plano topográfico la

altitud se representa mediante curvas de nivel, que proporcionan una representación del

terreno fácil de interpretar.



LEVANTAMIENTO DE PLANOS PARA LA CONSTRUCCIÓN E INGENIERÍA

Las mediciones de ingeniería establecen puntos de control mediante poligonales,

líneas de base u otros métodos con el fin de obtener la información necesariapara los diseños de obras de ingeniería (levantamientos) y para posicionar los

elementos constructivos, basándose en los planos del proyecto que utilizan esos

puntos de control (replanteos).

Los levantamientos topográficos y los mapas a los que dan lugar proporcionan

información sobre la localización horizontal y sobre las altitudes, necesarios para

diseñar estructuras como edificios, embalses, canales, carreteras, puentes,

tendidos eléctricos o colectores. Para levantar los planos de estas obras se parte

de los mismos puntos de control utilizados en los levantamientos topográficos

originales.

Los levantamientos geodésicos de construcciones implican la orientación y

supervisión de mediciones de ingeniería que se coordinan en el levantamiento de

planos y en la construcción de cualquier estructura.



LEVANTAMIENTOS CARTOGRÁFICOS

Se denominan levantamientos geodésicos cartográficos a aquéllos quelocalizan puntos de control y obtienen detalles para la confección de mapas o

cartas.

Las cartas y los mapas a pequeña escala (que representan áreas extensas) son

combinaciones de mapas a escala más grande de los cuales se eliminan y

simplifican muchos detalles; a este proceso se le llama generalización

cartográfica.

Los mapas litorales representan la costa, pero de ésta muestran sólo los

elementos que pueden ser importantes para la navegación y que están

situados a lo largo de la línea de costa e informan de las profundidades del

agua (líneas batimétricas).

Las cartas aeronáuticas sólo muestran los rasgos geográficos más relevantes,

como pueden ser las barreras, rutas aéreas, radiofaros y otros elementos de

orientación como las vías de ferrocarril o carreteras.



LEVANTAMIENTO GEODÉSICO MARÍTIMO

Los levantamientos y confección de mapas marítimos, de los ríos, puertos o

lagos, con el fin de establecer las profundidades para facilitar una navegación

más segura, se realizan mediante sondeos manuales en observaciones llevadas

a cabo desde los puntos de control de la costa.

Los sondeos con sonar, efectuados de forma simultánea a la localización porradar del buque oceanográfico de sondeo, permiten también el trazado rápido

y exacto de los mapas.

Más lejos de la costa la localización será siempre menos precisa; los aparatos

Loran y los satélites de navegación se utilizan para conseguir la localizaciónmás exacta posible de las embarcaciones en alta mar cuando éstas cuentan

con equipamientos modernos.

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