MODELAMIENTO DIGITAL DE UNA SUPERFICIE 3D (DTM)

Introducción

La Modelación de una superficie es la organización de los datos de campo para su representación mediante un modelo en papel, que muestre las características tridimensionales del terreno en dos dimensiones.

Tradicionalmente se han venido realizando prácticas de interpolación manual, haciendo de la tarea una labor tediosa.

Esta, como otras operaciones, se pueden realizar cómoda y rápidamente con un software de topografía a través del llamado modelo digital del terreno (Digital Terrain Modeling-MDT) o también llamado TIN ( Triangulated Irregular Network) que significa red de triángulos irregulares.

Definiremos el MDT en una primera instancia a través de sus elementos geométricos básicos.Si tenemos una nube de puntos coordenados (X, Y, Z) y sobre estos puntos proyectamos líneas rectas, uniéndolos entre sí (conexiones), veremos en planta una red de triángulos irregulares cuyos vértices son los puntos coordenados . Como los puntos están en el espacio, dichos triángulos representarán una superficie poliédrica (figura espacial formada por un conjunto de planos) de planos triangulares.

La suavidad de la superficie dependerá de la densidad de triángulos, si pensamos en términos infinitesimales, es decir, hacer los lados de los triángulos lo más pequeño posible, o lo que es lo mismo, hacer suficientemente cercanos a los vértices, la superficie tenderá a una manto suave, que se ajustará con gran precisión a la superficie original de donde se obtuvieron los puntos coordenados. Actualmente ya son muy conocidos los métodos computacionales para la modelación de los terrenos al procesarlos en forma computarizada y obtener el modelo del terreno (plano a curvas de nivel ).

Para el Modelamiento de una superficie es necesario tener las coordenadas UTM (Este, Norte, Cota) de cada punto radiado obtenido por:

- Levantamientos tradicionales ( Taquimetría, Secciones transversales con nivel y secciones transversales con eclímetro), que mediante el Excel se da la forma: Este, Norte, Cota.

- Levantamientos realizados con Estación total, la cual nos da directamente las coordenadas: Este, Norte ,Cota

- Levantamientos realizados con GPS diferenciales que también nos da directamente las coordenadas. Este, Norte, Cota.

Una forma de interpretar un trabajo de Ingeniería se basa fundamentalmente en su geometría, los alcances que se puede tener desde una perspectiva tridimensional son mayores a la de una bidimensional, los programas: Surfer, Autocad Land, Civil 3D y otros les permiten crear modelos de superficies o terrenos en 3D a partir de información topográfica, los datos que se tomen en el campo serán ingresados al programa y el procesamiento que éste realice con dicha información nos permitirá obtener una representación gráfica tridimensional de mucha ayuda sobre todo visual.

MODELACIÓN DE UNA SUPERFICIE UTILIZANDO EL SOFTWARESURFER

IntroducciónLa Modelación del terreno es la organización de los datos de campo para su representación mediante un modelo en papel, que muestre las características tridimensionales del terreno en dos dimensiones.Tradicionalmente se han venido realizando prácticas de interpolación manual, haciendo de la tarea una labor tediosa.Actualmente ya son muy conocidos los métodos computacionales para la modelación de los terrenos al procesarlos en forma computarizada y obtener el modelo del terreno (plano a curvas de nivel o superficie).Uno de los Programas Computacionales que se encuentran al alcance de todos es el Programa SURFER.

Objetivos :- Modelar la información de campo para su proceso computarizado.- Obtener el plano topográfico a partir de los datos de campo.

Descripción General

TRABAJO DE CAMPO

Equipo electrónico, mecánico

Archivo textoXYZ.xls

Editor

Archivo MallaXYZ.GRD

Archivo MallaXYZ.SRF

Archivo MallaXYZ.SRF

Grid \ Data

Map \ SurfaceMap \ Contour

PROCESO DE MODELACIÓN

1) Obtención de datos de campoTeodolito mecánico/electrónico (Libreta de campo)- Datos de cada punto radiado: Distancia inclinada, ángulo horizontal,

ángulo vertical, observaciones.Estación total (Tarjeta de memoria o módulo REC, USB))- Coordenadas UTM de cada punto visado (E, N ,Z)

2) Preparación de Datos para el SurferTeodolito mecánico/electrónico- Se procesa la información de campo para obtener coordenadas X, Y, Z de cada

punto radiado, utilizando una hoja de cálculo (Excel).- Luego se obtiene el archivo XYZ.DATEstación total - Se obtiene directamente el archivo XYZ.DAT

3) Obtención de la Malla (Grid)Surfer/ menú/ Grid/ Data, eligiendo el archivo XYZ.. DAT

4) Obtención del Plano a Curvas de Nivel (Contour) Surfer/ menú/ Map/ Contour, eligiendo el archivo XYZ.GRD

5) Edición de Planos y EjesLuego de obtener el plano sobre la ventana de Surfer se puede editar haciendo doble click con el cursor en el eje, curva de nivel o superficie que se desea editar.

6) Exportación al Autocad.Surfer/ Menú/ File/ Export , dar el nombre del Archivo XYZ.DXF

Autocad/ Menú/ File, luego en Autocad abrir el archivo XYZ.DXF, procedemos a escalar usando referencia y posteriormente a georeferenciar al plano.