Estacion Total :topografia

LA ESTACIÓN TOTAL

Se denomina estación total a un instrumento electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito electrónico.

Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y la posibilidad de guardar información en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en computadoras personales. Las estaciones totales en general cuentan con diversos programas sencillos que permite llevar a cabo la mayoría de las tareas topográficas en forma fácil, rápida y óptima, proporcionan, entre otras cosas, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo de rumbos y distancias. Vista como un teodolito, una estación total se compone de las mismas partes y funciones. El estacionamiento y verticalización son idénticos, aunque para la estación total se cuenta con niveles electrónicos que facilitan la tarea. Los tres ejes y sus errores asociados también están presentes: el de verticalidad, que con la doble compensación ve reducida su influencia sobre las lecturas horizontales, y los de colimación e inclinación, con el mismo comportamiento que en un teodolito clásico, salvo que el primero puede ser corregido por software, mientras que en el segundo la corrección debe realizarse por métodos mecánicos. El instrumento realiza la medición de ángulos a partir de marcas realizadas en discos transparentes. Las lecturas de distancia se realizan mediante una onda electromagnética portadora con distintas frecuencias que rebota en un prisma ubicado en el punto y regresa, tomando el instrumento el desfase entre las ondas. Algunas estaciones totales presentan la capacidad de medir "a sólido", lo que significa que no es necesario un prisma reflectante. Este instrumento permite la obtención de coordenadas de puntos respecto a un sistema local o arbitrario, como también a sistemas definidos y materializados. Para la obtención de estas coordenadas el instrumento realiza una serie de lecturas y cálculos sobre ellas y demás datos suministrados por el operador. Las lecturas que se obtienen con este instrumento son las de ángulos verticales, horizontales y distancias. Otra particularidad de este instrumento es la posibilidad de incorporarle datos como coordenadas de puntos, códigos, correcciones de presión y temperatura, etc. Las estaciones totales se emplean cuando es necesario determinar la posición y altura de un punto, o simplemente la posición del mismo.

La posición de un punto se determina mediante un par de coordenadas. Las coordenadas polares se determinan mediante una línea y un ángulo, mientras que las coordenadas cartesianas requieren de dos líneas en un sistema ortogonal. La estación total mide coordenadas polares, las cuales se pueden convertir a cartesianas bajo un sistema ortogonal determinado, ya sea mediante el propio instrumento o posteriormente en gabinete.

MONTAJE DE LA ESTACIÓN TOTAL SOBRE UN PUNTO EN EL TERRENO

Las operaciones son similares a las que se realizan con un teodolito, de todas formas las

recordaremos:

• Colocar el trípode en forma aproximada sobre el punto en el terreno.

• Revisar el trípode desde varios lados y corregir suposición, de tal forma que el plato del mismo quede más o menos horizontal y sobre el punto en el terreno

• Encajar firmemente las patas del trípode en el terreno y asegurar el instrumento al trípode mediante el tornillo central de fijación.

• Mirar a través del visor de la plomada óptica o si lo tuviera encender la plomada láser y

acomodar las patas del trípode hasta que el punto del láser o la plomada óptica quede centrada sobre el punto en el terreno. Centrar el nivel de burbuja, ajustando la altura de la patas del trípode.

• Una vez nivelado el instrumento, liberar el tornillo central de fijación y deslizar el Instrumento sobre el plato del trípode hasta que el punto del láser o la plomada óptica quede centrado exactamente sobre el punto en el terreno.

• Por último, ajustar nuevamente el tornillo central de fijación.

MEDICIÓN DE ÁNGULOS

Un ángulo representa la diferencia entre dos direcciones. El ángulo horizontal α que existe entre las direcciones hacia los puntos P1 y P2 es independiente de la diferencia de altura entre ambos puntos, siempre y cuando el anteojo se mueva sobre un plano estrictamente vertical, sea cual sea su orientación horizontal. Sin embargo, esta condición se cumple únicamente bajo condiciones ideales. El ángulo vertical (también denominado ángulo cenital) es la diferencia que existe entre una dirección preestablecida Cátedra: Topografía II Pág. 3 Documento de Cátedra preparados por el Ing. Guillermo N. Bustos (conociendo la dirección del cenit) y la dirección del punto en cuestión. Por lo tanto, el ángulo vertical será correcto únicamente si la lectura en cero del círculo vertical coincide exactamente con la dirección del cenit, lo cual solo se cumple también bajo condiciones ideales. Las desviaciones que se presentan se deben a errores en los ejes del instrumento y por una nivelación incorrecta del mismo.

Z1 = ángulo cenital hacia P1

Z2 = ángulo cenital hacia P2

α = ángulo horizontal entre las dos direcciones hacia los puntos P1 y P2, es decir, es el ángulo que existe entre los dos planos verticales que se forman al prolongar la perpendicular de P1 y P2 respectivamente.

PLOMADA LÁSER

Gracias a la plomada láser el centrado sobre el punto del suelo es muy sencillo. La intensidad

del rayo se puede ajustar gradualmente para garantizar la visibilidad óptima también en

condiciones de luz críticas. Se ahorra el tiempo que requería el centrado con la plomada óptica.

PARTES DE LA ESTACION

TECLADO

Teclas Nombre Función

F1~F6 Funciones Las funciones están arriba de cada tecla

0~9 Números Ingresan los números que se desee

A~/ Letras Ingresa letras

ESC Escape Regresa a la interface anterior

? Tecla Star Funciones usadas comúnmente en el instrumento

ENT Enter (aceptar) Para confirmar los datos ingresados

POWER ENC/APAG Para encender o apagar la estación

Símbolos Significado Símbolos Significado

V Ángulo Vertical * EDM trabajando

V% Muestra Gradiente m Metro(unidad)

HR Ángulo Horiz derecho Ft Pie (unidad)

HL Ángulo horiz izquierdo F Modo Fino

HD Distancia Horizontal T Modo Tracking

VD Diferencia de Elevación R Repetir Medida

SD Distancia Geométrica S Medición Simple

N Coordenada Norte N Medir N veces

E Coordenada Este ppm Valor de corrección atmosférica

H Coordenada H (Elevacion) psm Valor de constante del prisma

Símbolos

Pantalla

Pantalla

Normalmente las primeras líneas de trabajo muestran los datos medidos, mientras que la línea de abajo muestra las funciones del teclado que cambian de acuerdo al modo de medición actual

Contraste

El contraste y brillo de la pantalla puede ser ajustado con la tecla “?”.

Ejemplo:

Modo de medición ángulos

[VERT]

V: 87°56’ 09”

HR: 180°44’38”

INCL HORZ NEH

AJ0 BLOQ P?

Ángulo Vertical (V): 87°56’ 09”

Ángulo Horizontal (HR): 180°44’38”

Modo de medición distancia geométrica

[INCL] 0099

P 30 PPM: 00 (m): FR

V: 87°56’09”

HR 180°44’38”

SD: 2.3456

MIDE MODO VERT HORZ NEH P?

Ángulo Vertical (V): 87°56’ 09”

Ángulo Horizontal (HR): 180°44’38”

Distancia Geométrica: 12.345 m

ERRORES INSTRUMENTALES EN LA ESTACIÓN TOTAL

En forma ideal, la estación total debe cubrir los siguientes requisitos:

• El eje vertical debe ser absolutamente vertical

• El eje de puntería o de colimación debe ser perpendicular a la inclinación del eje horizontal.

• La inclinación del eje horizontal debe ser perpendicular al eje vertical

• La lectura del círculo vertical debe marcar exactamente cero al apuntar hacia el cenit.

En caso de que estas condiciones no se cumplan, se emplean los siguientes términos para

escribir cada error en particular:

a) Inclinación del eje vertical (ángulo formado entre la línea de plomada y el eje vertical).

b) Error del eje de puntería o error de colimación c (desviación con respecto al ángulo

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