Caminos y vialidades

Login

Iniciar sesión Facebook
Login

Introducción a la Altimetría

Publicidad

Introducción a la altimetría, medición de las diferencias de nivel o de elevación entre los diferentes puntos del terreno, las cuales representan las distancias verticales medidas a partir de un plano horizontal de referencia.

 

Instituto Tecnológico de Santo Domingo
Área de Ingeniería
INTEC

 


"Trabajo para optar por el valor de la práctica de
Topografía II"
"Manual 012""
Sustentante:
Iván Dominguez Ortiz

02-0488, Sección 02
Asesor: Prof. Cecilio Santana
Santo Domingo, República Dominicana.

 

Como es sabido, la Topografía tiene dos grandes divisiones las cuales abarcan, en conjunto, el estudio completo de las dimensiones de la Tierra y las distribuciones de terreno, y facilitan un mayor entendimiento de este estudio. La Topografía se subdivide en Planimetría y Altimetría.

 

Se le llama Planimetría al levantamiento de información y confección de planos y al estudio del del terreno para la mejor instalación. Sin embaro, la Altimetría es otro concepto relacionado con las medidas de las alturas y las curvas de nivel.

 

La Altimetría se encarga de la medición de las diferencias de nivel o de elevación entre los diferentes puntos del terreno, las cuales representan las distancias verticales medidas a partir de un plano horizontal de referencia. La determinación de las alturas o distancias verticales también se puede hacer a partir de las mediciones de las pendientes o grado de inclinación del terreno y de la distancia inclinada entre cada dos puntos. Como resultado se obtiene el esquema vertical.

 

Para un conocimiento introductorio y concreto de la materia se deben conocer los equipos y materiales usados en altimetría, así como la fecha en que el Control Vertical y y el cambio de geoide para el calculo de coordenadas, por ejemplo en la República Dominicana.

 

En la época en que vivimos, en que dependemos en gran medida de las máquinas y mucho más ahora, de la tecnología, se deben conocer los distintos software que existen para el estudio topográfico, ya sean de Planimetría ó de Altimetría.

El entendimiento de esta rama de la Topografía se facilita cuando se conocen los usos y ventajas de los procedimientos de levantamientos y cálculos con los Receptores GPS, el origen del mareógrafo y sobre la red de nivelación.

 

1. Breve comentario sobre los equipos y materiales usados en Altimetría

Los instrumentos utilizados en Altimetría buscan perfección a la hora de medir alturas y elevaciones. El instrumento más importante en la materia es el Nivel, instrumento empleado en la nivelación por alturas, consiste, en esencia, en un nivel de aire y un anteojo, cuyos ejes son paralelos entre si, de modo que al calar el nivel, queda horizontal el eje de colimación del anteojo.

 

Existen dos grandes tipos de niveles los cuales son el nivel de burbúja, y el nivle topofrófico:

  1. Nivel de burbuja
  2. : Dispositivo que sirve para determinar la horizontalidad de una línea o de un plano que se incorpora en todos los aparatos de topografía y de geodesia.
  3. Nivel topográfico
  4. : Instrumento topográfico destinado a garantizar la horizontalidad de las visuales y a poder determinar diferencias de alturas o cotas entre los diferentes puntos de un terreno

También existen otros instrumentos de uso necesarios en Altimetría, que facilitan la medición, un ejemplo de estos son los Receptores GPS, que permite realizar relevamientos precisos a muy alta velocidad, es decir que se pueden mapear zonas a costos significativamente menores que utilizando métodos de medición tradicionales. Tal es el caso de la medición de extensiones muy grandes o zonas de difícil acceso con instrumental topográfico. Otros instrumentos de interes utilizados en esta rama son: las miras verticales, niveleta, placa de nivelación, nivel de mano y el clisímetro. Por último, al igual que en Planimetría: los clavos, spray, cuerda y machetes, entre otros.

 

2. ¿Cómo y en qué fecha se estableció en República Dominicana el Control Vertical?

 

 

En la primera ocupación Norteamericana de (1916-1924) se comenzó a establecer una especie de control vertical, esta fue implementada por el cuerpo de marines de los EEUU, esto le sirvió de referencia para el trazado de las vías de acceso más importantes del país, Sin embargo no podemos tomar esa época como el origen del control geodésico vertical en nuestro país, debido a que este sistema se implemento sin tomar en cuenta bases científicas y fue hecho de manera arbitraria sin tomar planos de referencia para dichos levantamientos.

 

El establecimiento del control vertical comienza en la Republica Dominicana en 1948 cuando se establece la red mareografica nacional la cual consistía de 3 mareógrafos colocados en el muelle de Santo Domingo, Barahona y Montecristi. Los mareógrafos registran las pleamares y las bajamares durante un tiempo de 18 aaños 9 meses y 14 días. Durante este lapso de tiempo se miden las pleamares y las bajamares diariamente, estas medidas se promedian y dicho promedio es el nivel medio del mar de dicha región o país.

 

3. Softwares usados en topografía y cuales son los más practicos para Altimetría.

En Topografía existen una gran cantidad de softwares para trabajar en Planimetría y Altimetría. Con los avances tecnológicos del último siglo y siendo más específicos, de la última década, la realización de trabajos topográficos se ha hecho muchos más rapida y eficiente, provocando así que haya un auge en los lanzamientos de softwares destinados a esta labor. Como se vió al estudiar Planimetría (Topografia I), existen cantidades de softwares para la medición de poligonos y terrenos, que eran de gran utilidad. Para la Altimetría, existe un gran número de softwares capaces de realizar levantamientos y de plasmar curvas de relieve con extrema facilidad.

 

Los softwares más importantes en esta rama pueden realizar trabajos tanto para Planimetría como para Altimetría, por ejemplo:

  1. AutoCad:
  2. Es uno de los primeros programas utilizados para el diseño arquitectónico asistido por ordenador. Sus funciones principales son: alineamientos, plantillas, secciones transversales, datos del terreno, volúmenes, perfiles y ploteo.
  3. EaglePoint:
  4. : es un programa que va de la mano de Autocad 2000, es decir, no funciona sin este. Este nos permite calcular áreas, elevaciones y nos da el diseño de cómo se comportan las curvas de nivel.

Existen otros programas de importancia a la hora de trabajar con curvas de nivel ó levantamientos como son: Topowind, Menu 2000, RoadCalc, etc.

 

4. Uso y ventaja de los procedimientos de Levantamientos y cálculos con los Receptores GPS.

 

 

El sistema GPS (Global Positioning System) o Sistema de Posicionamiento Global es un sistema compuesto por una red de 24 satélites denominada NAVSTAR, situados en una órbita a unos 20.200 km. de la Tierra, y unos receptores GPS, que permiten determinar nuestra posición en cualquier lugar del planeta, de día o de noche y bajo cualquier condición meteorológica. La red de satélites es propiedad del Gobierno de los Estados Unidos de América y está gestionado por su Departamento de Defensa (DoD).

Utilizando estos equipos, se ha logrado que un tiempo record, ingenieros y arquitectos puedan disponer de la información necesaria para acometer la redacción del proyecto con una precisión centimétrica. La misma que se hubiera obtenido por otros métodos topográficos mucho más laboriosos y tediosos, reduciendo significativamente el tiempo empleado en la redacción del proyecto de construcción, sin perder por ello la máxima precisión.

 

Para el desarrollo de estos métodos topográficos, el sistema RTK utilizado, consta de dos equipos de receptores GPS bifrecuencia. Estos receptores bifrecuencia reciben las portadores L1 y L2, a diferencia de otros receptores GPS, como son los de excursionismo, que solo pueden recibir la L1.

 

Para la obtención de coordenadas globales precisas, de latitud, longitud, coordenadas UTM, cotas sobré el nivel del mar..., uno de estos equipos debe situarse sobre un punto de coordenadas conocidas. En este proyecto, se ha utilizado un punto próximo al nuevo parque tecnológico, situándose en la Escuela Universitaria Politécnica de Huesca y un segundo punto, con la referencia del primero, sobre el propio parque tecnológico.

 

Desde este equipo, situado sobre el punto del parque, se emiten lo que se denominan "correcciones diferenciales", que son recibidas por el equipo móvil. Esta corrección es necesaria, al tener que las señales recibidas desde los satélites GPS a los receptores móviles GPS, son perturbadas al atravesar un largo camino desde los satélites a los receptores. En ese largo camino la señal se ve debilitada y "retardada", lo que hace que el sistema pierda precisión.

 

El receptor GPS ubicado sobre ese punto de coordenadas conocidas tiene como función calcular los errores del sistema GPS, ya que habrá una diferencia entre las coordenadas que nos de el sistema GPS para ese punto y las coordenadas reales de ese punto que se conocen. De esta manera se puede conocer cual es el error del sistema que se comete en ese preciso momento y en las proximidades geográficas de ese receptor. De este forma y utilizando un radio-enlace se puede enviar la corrección a los receptores GPS que se encuentran en la zona para poder mejorar la precisión del sistema.

 

Estas correcciones son recibidas por el equipo móvil, que se encuentra trabajando en las parcelas y es capaz de tener precisiones de unos pocos centímetros en tiempo real, lo que conlleva que una persona andando sobre el terreno y en un tiempo mínimo, logre una gran productividad, con una excelente precisión.. Todo ello en un tiempo record.

 

Si la introducción de la tecnología gps ha sido una auténtica revolución en muchos campos, uno de los más beneficiados ha sido la ingeniería forestal. La necesidad de realizar trabajos de topografía clásica en condiciones difíciles de espesas manchas forestales y abruptos terrenos hacían de estos trabajo una ardua tarea y una inversión de tiempo considerable.

 

La manejabilidad del gps frente a las estaciones totales ha provocado que este sistema se considere como algo definitivo en el mundo forestal y que sus aplicaciones se hayan multiplicado.

Entre las principales se pueden destacar, por ejemplo, en levantamiento de caminos:

  1. Cálculo de superficies y límites de montes:
  2. En estos casos la rapidez frente a la topografía clásica es muy superior. Una persona permanece al lado de la estación de referencia mientras que la otra lleva la estación móvil bien andando o sobre vehículo todo terreno.
  3. Certificaciones de trabajos:
  4. Mediciones de trabajos selvícolas realizados, repoblaciones, aplicaciones fitosanitarias, etc.
  5. Deslindes de montes:
  6. Además de la utilidad normal del gps en los deslindes de montes, en algunos casos puede ser muy interesante. Por ejemplo, si se conoce por una cartografía antigua que anteriormente existía un hito con unas determinadas coordenadas y en la actualidad ha desaparecido, es posible "navegar" con el gps y encontrar su posición exacta.
  7. Localización de muestreos:
  8. Calicatas abiertas, parcelas de seguimiento de repoblaciones, etc. Se puede diseñar el muestreo sobre cartografía en gabinete y posteriormente localizarla en el monte.
  9. Medida de superficies quemadas:
  10. Antes de la aparición del gps se plasmaba sobre un mapa el perímetro de la zona quemada y posteriormente se planimetraba. En la actualidad es posible montar el gps en un helicóptero y medir la superficie quemada desde el aire. Si hay varios incendios en la misma zona, por otro lado circunstancia del todo indeseable, se podría acceder a todos de forma rápida. Este sistema tiene la ventaja adicional que desde el aire se pueden observar con facilidad las zonas que quedan sin quemar dentro del perímetro incendiado y poder descontar esta superficie.
  11. Recomponer antiguos usos del monte:
  12. En montes que han sufrido un aprovechamiento muy intenso a la largo de los años (agrícola, ganadero,...), es posible que en la actualidad su fisonomía sea muy diferente de la que tuvo años atrás e incluso sea imposible discernir antiguos límites, zonas de pasto, parideras, etc. En la actualidad se están llevando a cabo proyectos en los que se intenta averiguar y deslindar los antiguos aprovechamientos del monte. Para ello se parte de fotos aéreas antiguas en las que se identifican puntos de coordenadas conocidas para calibrar las ortofotos para posteriormente poder pasar la información al gps y trabajar con él en campo. Sirva esta breve exposición para dar una idea del salto cualitativo que ha supuesto el gps en el mundo de la ingeniería forestal y para comprobar la potencialidad de este sistema en este campo de la ingeniería.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Orígen del mareógrafo y cuando se colocaron en República Dominicana.

 

El Mareógrafo es un aparato que registra la altura de la marea. Existen dos tipos de mareógrafos:

     

    1. Flotador:

     

    Se emplean numerosas formulas para organizar estos aparatos, pero todas ellas difieren en detalles sin importancia. En principio un mareógrafo de este sistema esta constituido por un flotador F lastrado convenientemente para que su estabilidad grande; este órgano flota en el interior d un pozo PP’ hecho en la costa á corta de un paraje de aguas profundas y lo mas tranquila que sea posible.

     

    2. Ultrasonidos (REDMAR):

     

    La REDMAR esta constituida por 14 mareógrafos acústicos que proporcionan datos cada 5 minutos. Estos datos se utilizan tanto en tiempo real para operaciones portuarias como para creación de series históricas que permitan una mejor determinación de la marea, cálculo de niveles medios, extremos, etc.

     

    El sistema Nivmar está basado en el modelo de circulación HAMSOM y en la previsión de marea astronómica obtenida a partir de los datos de la REDMAR. El modelo se ejecuta dos veces al día, forzado por campos meteorológicos (presión y viento) generados por el modelo atmosférico HIRLAM en el Instituto Nacional de Meteorología. Los datos de los mareógrafos se utilizan para obtener la previsión de marea, para validar el funcionamiento del sistema y, por medio de un esquema simple de asimilación, mejorar la previsión corrigiendo errores sistemáticos en el nivel medio del mar que no son contemplados por el modelo. El horizonte de previsión es 48 horas. Los resultados, actualizados cada 12 horas, se presentan en Internet. En esta ponencia se hace una descripción del sistema, se muestran ejemplos de la verificación del mismo en distintos puertos y se exponen las actuales líneas de trabajo y planes de futuro.

     

    En Rep. Dominicana  se determinó el nivel medio del mar instalando en las zonas costeras unos instrumentos llamados mareógrafos los cuales van registrando en un papel el comportamiento de las mareas describiendo en el papel una curva continua parecida a una curva sinusoidal o cosenosoidal. De esta curva se determinan los máximos y todos los mínimos diarios durante el período lunar, se promedian por separado, entonces se obtiene el promedio de ambos promedios y éste será el nivel medio del mar. En nuestro país se trabaja con el nivel medio del mar que oscila más o menos entre 0.10 y 0.12 metros.

     

    6. Comentario de la Red de Nivelación Nacional de Rep. Dominicana

    La Red de Nivelación o Control Vertical comenzó en República Dominicana, a partir de 1916, tras la Primera Intervención Norteamericana. El Control Vertical iniciado en nuestro país para esa época fue una iniciativa de los ingenieros del cuerpo de marines aquí instalados, y a este control es a lo que se le llama Red de Nivelación Nacional, cuyo propósito fundamental era era tener referencia de cotas fijas fuera de las costas para ser usadas en los levantamientos que se hicieron para construir las primeras carreteras de que dispuso el país a principios de siglo. Hasta la actualidad, todavía existen en el Instituto Geográfico Universitario (IGU) una determinada cantidad de cotas fijas (BM), que fueron instaladas en aquel entonces. Es en 1948 cuando se comienzan a establecer mareógrafos en nuestro país y se afianza mucho más dicha red. Se han establecido en la geografía nacional cerca de 5,000 BM.

     

    La Red de Nivelación Nacional fue levantada con un grado de precisión máxima de geodesia de primer orden, además de segundo y tercer orden, con longitudes de visual máxima de 100 metros y un margen de error de 4Ön; la misma se usa como referencia para cualquier nivelación que desee hacerse utilizando los métodos básicos de trabajos de Altimetría.

    Publicidad

    Escribir comentario

    Post comment as a guest

    0
    • No se encontraron comentarios. Se el primero en comentar
    Coopera - Aporta con un documento tuyo
    1. ¿Estas cursando la carrera? o ¿ya la terminaste? Tienes algún examen, apunte, trabajo o tesis que quisieras compartir con los demás
      Ayuda cooperando
      y comparte tus conocimientos con los demás

    2. Archivo
      Invalid Input
      Escoge el archivo de tu computadora
    3. Nombre Completo(*)
      Please type your full name.
    4. E-mail(*)
      Invalid email address.
    5. País
      Invalid Input
    6. Mensaje
      Invalid Input
    7. Codigo Antispam(*)
      Codigo Antispam
      Invalid Input
      Ingresa el texto mostrado en la imagen
    8.   
    9. Favor de solo enviar archivos de tu autoría o apuntes de tu Universidad o Escuela.

    Listados aleatorios en Directorio:

    Últimos comentarios:

    eduardo fiugueroa ambriz
    buenos dias. quiero saber el costo. me interesa in...
    Pablo
    Hola:

    Existe alguna norma o reglamento que rija...

    Actividad Social