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INTRODUCCIÓN

El presente informe tiene como propósito dar a conocer el fundamento básico del GPS navegador y de la brújula topográfica.

En el trabajo de campo es común encontrarse con problemas referidos a la medición de ángulos, así la topografía ofrece muchos métodos para su medición.

Basándose en el magnetismo terrestre, la brújula topográfica se encarga de ubicar el norte magnético que se encuentra en el polo terrestre, así podemos usar un método para hallar el ángulo que hace una recta respecto al Norte Magnético.

Así también la topografía apoyada de la tecnología más moderna nos permite determinar la ubicación de un punto respecto a coordenadas UTM, por ejemplo con la ayuda del GPS navegador.

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OBJETIVOS

Adiestrarnos más en el trabajo en campo en el uso de la brújula y del GPS, para poder resolver problemas referidos a la dificultad de medición en campo.

Afianzarnos en el uso de herramientas tecnológicas como el GPS, para la determinación de coordenadas de dos puntos y emplear un método para poder determinar el ángulo que forma con el norte.

Reconocer los errores realizados durante la medición de distancias mediante procedimientos matemáticos.

Contrastar ambos métodos y ver la varianza de ambos (precisión y diferencia entre norte magnético y norte UTM, diferencia de ángulos internos del polígono en trabajo).

MARCO TEÓRICO

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BRÚJULA TOPOGRÁFICA:Como vimos más detalladamente el trabajo anterior el uso adecuado de la brújula, en

esta oportunidad la usaremos pero más con el fin de medir o comparar datos con el uso del GPS, así también hallaremos la diferencia entre el norte magnético y el norte UTM.

PARTES DE LA BRÚJULA:- Espejo.- Agujero del espejo.- La mira sirve para hacer puntería, se compara con una carabina, es un aditamento que

junto con la mira simple se denomina Anidada o pínula. - La pínula. - El limbo graduado es un círculo que esta graduado en grados. - La aguja imantada que siempre indica hacia el norte magnético.- Tiene también una burbuja de aire, un nivel de aire circular.

MÉTODO DE TRABAJO CON LA BRÚJULAPara poder trabajar con la brújula, en el caso que se necesite determinar la dirección de

algo, por ejemplo queremos determinar la dirección del norte magnético, tenemos que girar la

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brújula hasta que la punta del norte coincida con el cero y que la burbuja (nivel de aire). Justo coincidiendo con el cero se encuentra una mira (que haciendo analogía con una carabina sirve para hacer puntería).

No ahondaremos en esto ya que se vio en el informe pasado.

Sirve para determinar ángulos de diferentes líneas con respecto al norte magnético y hallaremos azimut y ángulos con esta medida el cual contrastaremos con los datos del GPS (No ahondaremos en esto ya que se vio en el informe pasado).

Por ejemplo una línea determinada por dos jalones, se puede determinar el ángulo que forma con respecto al norte magnético. Para ello realizamos el siguiente proceso:

Para tener la brújula bien nivelada, es necesario tener un trípode para brújula, y en este trabajo para un mejor desempeño usamos trípode el cual nos facilito la estabilización de la

burbuja de aire y con ello la optimización de los azimut medidos.

GPS NAVEGADOR (LEGEND HCX)

GPS NAVEGADOR (GARMIN GPS MAP 60CX)El GPS es uno de los instrumentos de ubicación de puntos más moderno que existe en la

actualidad y se usa para la localización de un punto con respecto a las coordenadas UTM o también respecto a coordenadas geodésicas (latitud y longitud), dependiendo de la configuración. Se apoya de la fuente de información en tiempo real de hasta 12 satélites.

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En esta práctica vamos a aprender a prenderlo, a capturar un punto guardarlos, borrarlos y a apagar el equipo.

Para prender el GPS en la parte superior tiene un botón donde el que lo manipula va a presionar para que se prenda, una vez encendido nos muestra una pantalla de situación de satélites, cada barra que se ve es la intensidad con la que capta el satélite y cada uno de los círculos concéntricos es un dibujo del cielo y cada icono representa un satélite.

En nuestro caso mostró 11 satélites que es una buena captación, porque la captación es tan solo de 12 satélites, lo normal es que se muestre entre 7 y 9 satélites en cualquier momento del día y lo mínimo para ubicar un punto es 4 satélites, además de ello nos muestra dos circunferencias que representan el cielo y ahí aparecen los satélites captados (la circunferencia mas grande indica el horizonte y el mas pequeño es trazado con un ángulo de elevación de 45°).

En la parte superior del GPS nos indica la ubicación de las coordenadas UTM del lugar donde se encuentra, en nuestro caso solo nos indica la zona 17 M (cilindro 17, banda M); lo que falta para definir totalmente las coordenadas UTM lo sabremos posteriormente con el aprendizaje posterior de la utilización del GPS.

Botón de encendido/apagado

Flechas basculantes(para desplazarse)

Mark(Para tomar puntos) Menú

QUIT (para ir hacia atrás o cancelar)

COMO CAPTURAR UN PUNTO

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Primeramente el equipo debe estar en la pantalla antes mencionada ( la de los satélites ) , en este equipo esa pantalla esta por defecto lo que no sucede para otros equipos que se deben buscar en su menú.

El GPS siempre se ubica verticalmente para capturar un punto.

Una ves estando en la pantalla de satélites y para tomar un punto presionamos la tecla marck y nos muestra una pantalla donde nos indica la ubicación del punto que queremos capturar en coordenadas UTM, con las teclas basculantes con la flecha hacia arriba subimos hasta llegar al nombre y para poder cambiar el nombre presionamos la tecla enter y automáticamente nos sale un teclado alfanumérico que nos permite ingresar el nombre, guardamos y salimos de la opción, por último presionamos enter en la opción ok que se encuentra iluminada para guardar el punto.

Para ver el punto que hemos guardado presionamos la tecla fin donde nos muestra una pantalla con varios iconos y uno de esos iconos dice waypoints donde hacemos enter y nos muestra los puntos guardados y también un teclado que nos permite buscar el punto capturado.

Una vez hallado el nombre del punto presionamos enter en la opción ok y nos muestra todos los datos del punto en el momento que fue capturado.

Luego para apagar el equipo presionamos la misma tecla de donde prendimos el equipo.

TRABAJO REALIZADO EN CAMPO

INSTRUMENTOS:- 03 jalones.- 01 wincha de 30 m.- 02 estacas.- 01 Brújula Topográfica.- GPS Navegador (GPS MAP 600GX).

DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO : El ingeniero se nos indico que debemos hallar los siguientes datos :

Distancias entre puntos.

Angulo y azimut medido por brújula.

Puntos UTM con GPS (con estos datos hallaremos distancias y ángulos azimut con respeto al norte UTM y con ello los ángulos internos).

Contrastaremos todos los datos

(Fueron 5 puntos) Los puntos que se nos encargo trabajar se encuentran atrás de las oficinas de rectorado.

Con el GPS navegador encontrar las coordenadas UTM de los puntos dados y el azimut respecto al norte UTM.

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En primer lugar, hicimos la medición de la por tramos, usamos una cinta de 30 metros dando los siguientes resultados

TRAMOS

1era medición

2da medición

3era medición Promedio

Error medio

cuadrático

AB 41.395m 41.403m 41.336m 41.378m 0.001336m

BC 26.441m 26.496m 26.467m 26.468m 0.001514m

CD 25.352m 25.363m 25.365m 25.360m 9.8 x10-5 m

DE 46.292m 46.301m 46.199m 46.264m 0.006378m

EA 23.102m 23.056m 23.028m 23.062m 0.002792m

Los datos tomados son los datos promedios

El error obtenido es:

- Estimador de la desviación típica o error medio cuadrático de una observación es:

EMC=±√∑ ri2

n−1

En segundo lugar con ayudar de la brújula topográfica, nos ubicamos en uno de los puntos extremos de la línea. Y con el método de uso explicado anteriormente sobre la brújula topográfica, determinamos el ángulo en relación al norte magnético (azimut magnético)

Rectas AZIMUT ANGULOS INTERNOS

MEDIDA DE ANGULOS INTERNOS

AB 356° ABC 130

BC 47° BCD 113

CD 113° CDE 91

DE 202.5° DEA 127

EA 256° EAB 79

Con el GPS navegador nos ubicamos en el punto de inicio de la línea y lo capturamos, teniendo en cuenta el procedimiento explicado anteriormente, es decir

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que el GPS debe estar vertical y a una altura conveniente del suelo, luego procedemos a capturar el punto final. El GPS nos da los siguientes datos:

PUNTO ZONA ESTE NORTE

A 17M 0620877 9258521

B 17M 0620875 9258563

C 17M 0620896 9258580

D 17M 0620920 9258570

E 17M 0620900 9258526

TRAMO DISTANCIA ANGULO INTERNO

MEDIDAD DEL ANGULO INTERNO

AB 42.048 ABC 133.265

BC 27.018 BCD 111.390

CD 26 CDE 91.176

DE 48.832 DEA 126.710

EA 24.537 EAD 78.460

(*) El error del gps en todas las medidas fue de ±2

Para encontrar la distancia entre los puntos solo aplicamos

En las distancias Pitágoras

Y los ángulos con ley de cosenos

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CONTRASTACION DE RESULTADOS

TRAMOS CINTA GPSVARIACION

DE LONGITUDES

ANGULOS CINTA GPSVARIACIO

N DE ANGULOS

AB 41.378m 42.048 0.67 m ABC 130 133.265 3.265

BC 26.468m 27.018 0.55 m BCD 113 111.390 1.61

CD 25.360m 26 0.64m CDE 91 91.176 0.176

DE 46.264m 48.832 2.568m DEA 127 126.710 0.29

EA 23.062m 24.237 1.175m EAB 79 78.460 0.54

CONCLUSIONES

La variación entre el azimut magnético y el azimut UTM es de 3° aproximadamente (se encuentra al final del informa )

El GPS para distancias cortas es de poco ayuda al ingeniero o topógrafo ya que su error es de ±2 (en nuestro caso) y eso para una área no muy extensa es muy grave el error.

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En este caso nos ayudo mucho el trípode para optimizar el trabajo en la obtención del azimut magnético, ya que solo al tener un soporte fijo la burbuja de aire no es movible con facilidad.

La variación de datos no es muy grande (pero también sumémosle los errores de redondeo y utilización de AutoCAD)

NOTA: el trabajo esta hecho en AutoCAD con lo que los ángulos fueron aproximados por este programa además de ello no cogió debidamente las cotas)