Observaciones topográficas: Fundamentos, planimetría, altimetría y métodos de nivelación

Observaciones Topográficas

Topografía

En todas las definiciones se indica que la topografía es tanto una ciencia como un arte. Como ciencia pertenece al campo de las ciencias de la medida, con la especial característica de utilizar como fuente de información los accidentes y recursos de la superficie de la tierra. Participa también de las ciencias del dibujo y del diseño toda vez que la información proporcionada por sus resultados es tanto gráfico como numérico, y así se representa.

La Topografía es ciencia en el grado en el que se utilizan modelos matemáticos rigurosos para analizar y ajustar los datos topográficos de campo. La precisión y su fiabilidad dependen no solamente de la experiencia de campo del topógrafo, sino también de la comprensión que éste tenga de los principios científicos sobre los que actúa y que afectan a todas las formas de medidas topográficas

Planimetría

Puede entenderse a la planimetría como la parte de la topografía dedicada al estudio de los procedimientos y los métodos que se ponen en marcha para lograr representar a escala los detalles de un terreno sobre una superficie plana. Lo que hace la planimetría es prescindir del relieve y la altitud para lograr una representación en dirección horizontal.

Altimetría

Se puede diferenciar la planimetría de la altimetría o hipsometría, que es la rama de la topografía que nuclea a los procedimientos y metodologías que se llevan a cabo para representar la altura de cada punto respecto a un plano que se toma como referencia. La altimetría, de esta manera, permite representar el relieve de un terreno.

Métodos de Nivelación

La nivelación es el procedimiento mediante el cual se determina:

A) El desnivel existente entre dos (o más), hechos físicos existentes entre sí.

B) La relación entre uno (o más), hechos físicos y un plano de referencia.

El primer caso constituye la forma más común de nivelación, se comparan varios puntos (o planos) entre sí y se determina su desnivel en metros o centímetros. En el segundo caso establecemos un nuevo "valor" llamado cota que relaciona individualmente a cada uno de los hechos físicos que forman parte de la nivelación con otro que se toma como referencia por ejemplo el nivel del mar.

Existen tres métodos de nivelación utilizados en los trabajos topográficos: nivelación geométrica, nivelación trigonométrica y nivelación satelital; este último utiliza el sistema de posicionamiento global y realiza una variante de la nivelación trigonométrica.

Fundamentos de la nivelación trigonométrica

Hemos definido nivelación trigonométrica como el método altimétrico que permite obtener desniveles entre puntos, con observaciones de distancias cenitales de cualquier inclinación.

En Topografía, siempre es necesario referirse a dos tipos de variables: aquellas que determinan el grado de incertidumbre en el que se encuentran las observaciones realizadas (en el curso anterior se estudiaban como errores accidentales); y aquellas variables que afectan a las observaciones siguiendo leyes físicas. Éstas últimas, al ser conocidas las causas que las producen, pueden cuantificarse y deben aplicarse las correcciones que eliminan sus efectos en las medidas topográficas.

. Tipos de nivelación trigonométrica

Nivelación trigonométrica simple y compuesta:

Nivelaciones Simples:

Nivelación Simple Longitudinal:

Los puntos se definen a lo largo de una recta, sin necesidad que dichos puntos pasen por esta línea, como en la figura.

Nivelación Simple Radial:

Es muy parecida a la anterior, pero la diferencia es que los puntos en este caso están distribuidos en un área y no en una línea recta, tal como lo indica la figura.

Composición de Nivelaciones simples

Nivelación Compuesta Longitudinal:

Esta nivelación. Está compuesta por dos o más posiciones instrumentales; pero los puntos están distribuidos a lo largo de una recta, o dicho de otra manera, seria unir dos o más nivelaciones longitudinales; tal como se indica en el recuadro.

Nivelación Compuesta Radial:

Esta nivelación al igual que la anterior, la constituyen dos o más posiciones instruméntale, pero con la diferencia, que los puntos están distribuidos en un área, en otras palabras seria como tener unidas dos o más nivelaciones radiales, como a continuación se observa

Nivelaciones Compuestas

Cabe destacar, que hay dos tipos de nivelaciones, al margen del tipo a emplear, que son tanto las nivelaciones abiertas, como las nivelaciones cerradas, especificando, que una nivelación abierta, será cuando no tiene comprobación, en otras palabras, consiste en partir de una cota conocida, para llegar a un punto de cota desconocida. Por el contrario, una nivelación cerrada, es aquella que se puede comprobar, ya que se parte de un punto con una cota conocida y posteriormente, luego de seguir un itinerario topográfico, se llagará a otra cota conocida, pudiendo ser el mismo punto.

Nivelación trigonométrica por estaciones alternas:

Taquímetro y Taquimetría

Taquímetro

Un taquímetro es un teodolito que incorpora un retículo con fíos estadimétricos al anteojo de colimación, para poder determinar distancias por medición indirecta.

Tienen un anteojo con mayor aumento para la determinación de distancias con la mayor precisión posible. Los anteojos son de enfoque interno (prácticamente de analogismo central)

En general, los taquímetros son repetidores para poder realizar itinerarios orientados y, para poder medir rumbos se les puede acoplar una brújula especial de orientación, llamada declinatoria.

Los limbos acimutales son de vidrio para poder adaptar micrómetros de lectura angular y su graduación es normal, hacia la derecha o dextrógira. Generalmente en el sistema centesimal.

Taquimetría

La Taquimetría es un medio de medición rápida que no ostenta demasiada precisión con respecto a otros métodos. La misma nos permite medir indirectamente distancias horizontales y diferencias de nivel y se lo suele usar cuando no se necesita demasiada precisión o si las condiciones del terreno a medir hacen complejo y poco preciso el empleo de la cinta métrica, por ejemplo. Para emplear este método se necesitará de un teodolito en cuyo retículo se podrá leer el hilo superior (S), el hilo medio (M) y el hilo inferior (I)

Entonces, para hacer un levantamiento utilizando este sistema, se procederá del mismo modo que con otros métodos de levantamiento con cinta o con teodolito, aunque, en lugar de medir distancias se tomarán las tres lecturas y el valor del ángulo vertical para arribar a la medida en cuestión

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La Medición de la Distancia

La medición de la distancia entre dos puntos constituye una operación común en todos los trabajos de topografía. El método y los instrumentos seleccionados en la medición de distancias dependerán de la importancia y precisión requeridas. En estudios de reconocimientos previos, en algunos trabajos geológicos, de agricultura, en localización de puntos o marcas sobre el terreno para operaciones de replanteo, etc., es común medir la distancia con telémetro o por conteo de pasos.

En el proceso de control de demarcaciones sobre el pavimento, determinación de la longitud de una vía construida, etc., es común el uso del odómetro.

En levantamientos que requieran mayor precisión, se emplean cintas de acero y distanciómetros electrónicos. En algunos casos especiales, donde se requiere de cierta precisión y rapidez, se utilizan el teodolito y las miras verticales u horizontales como métodos indirectos para la medida de distancias.

Distancia Topográfica

Todos los levantamientos topográficos son representados a escala sobre el plano horizontal, por lo que cuando se mide una distancia entre dos puntos sobre la superficie terrestre, ésta debe ser en proyección horizontal.

Medición de Distancias con Odómetro

El odómetro o rueda de medición, es una rueda que al girar sobre la superficie del terreno, convierte el número de revoluciones obtenidas en distancia inclinada, la cual puede ser leída directamente sobre un contador o pantalla digital.

A pesar de ser un instrumento rápido y fácil de utilizar, su precisión es limitada, por lo que básicamente se utiliza en el chequeo de distancias realizadas por otros métodos, reconocimientos previos, inventarios viales etc.

La máxima precisión relativa que puede lograrse en la medición de distancias con el odómetro es 1:200 sobre superficies lisas.

Medición de Distancias con Telémetro

El telémetro es un instrumento óptico que mide distancias inclinadas por simple colimación, sin necesidad de colocar miras ni señales en el punto al cual se desea determinar la distancia.

Debido a su limitada precisión, su uso queda prácticamente restringido a operaciones de exploración y reconocimiento, estudios de rutas, etc., siendo su mayor aplicación en operaciones militares.

Medición de Distancias con Cintas de Acero

La precisión de la medición de distancias con cintas

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