Programa de Asignatura Topografía

Transcripción

1 Universidad de Chile Facultad de Ciencias Sociales Escuela de Ciencias Sociales Carrera de Arqueología Programa de Asignatura Topografía I.- Identificación de la actividad curricular Carrera en que se dicta: Arqueología Profesor o equipo: Roberto Izaurieta Ciclo al que pertenece: Especializado Semestre: 1 semestre Modalidad: Presencial Carácter: Electivo Pre - requisitos: Año 2008 II.- Descripción / Justificación de la actividad curricular La asignatura se orienta fundamentalmente a dar a conocer al futuro arqueólogo las técnicas, posibilidades y alcances de los métodos geométricos que permiten posicionar, dimensionar, analizar, representar gráficamente y manejar tridimensionalmente en forma precisa las formas y dimensiones del terreno, de las estructuras construidas y elementos planimétricos presentes, tanto en planta como en elevación, así como también conocer aquellos métodos que permiten re-situar en el espacio los elementos contenidos en planos preexistentes. III.- Objetivos de la actividad curricular - Capacitar conceptual, metodológica e instrumentalmente al arqueólogo para permitirle abordar sus necesidades de análisis, prospección, documentación y administración de información integrada espacialmente. - Conocimiento, análisis crítico y aplicación de los métodos y procedimientos para la medición, demarcación y representación gráfica ortogonal de las formas del terreno y detalles de elementos que en él se encuentran, así como aquellos tendientes a ubicar y materializar en terreno elementos presentes en planos de planta y elevaciones. - Entregar a los alumnos las herramientas metodológicas necesarias para el relevamiento topográfico de la distribución de sitios y rasgos arqueológicos (nivel prospectivo), trazado y control geométrico de sus intervenciones (niveles de análisis de sitio y restauración). - Familiarizar al alumno con el lenguaje geoespacial y proporcionar los elementos fundamentales para la evaluación y el desarrollo de operaciones topográficas georreferenciadas. **(ver objetivos específicos por unidad temática) VI.- Temáticas o contenidos de la actividad curricular A: CONCEPTOS FUNDAMENTALES La Unidad se orienta a dar a conocer los conceptos fundamentales en Topografía y la relación efectiva entre ella y las demás disciplinas del ámbito geomático. Se analiza la forma y tamaño terrestre, los efectos de su curvatura y su grado de consideración en las mediciones topográficas. a1.- Definiciones y ámbito. a1.1.- Dimensiones Terrestres. Concepto de tierra plana. Campo de acción a1.2.- Superficie de nivel. Geoide. Elipsoide. Ondulación Geoidal. Cota Ortométrica. Cota Geodésica. Concepto de Datum Horizontal y Vertical. a1.3.- Relaciones Geodesia Topografía Fotogrametría - Cartografía a2.- Determinación geométrica de puntos. a2.1.- Determinación planimétrica de puntos (Planimetría) a2.2.- Determinación altimétrica de puntos (Altimetría-Nivelación) a2.3.- Puntos característicos. Puntos notables.

2 a3.- Levantamiento topográfico a3.1.- Descripción. Elementos. Etapas a3.2.- Tipos de medidas: lineales, angulares. Directas, indirectas a3.3.- Unidades de medida. Equivalencias y conversiones a4.- Ángulos y Direcciones a4.1.- Ángulos Verticales: de altura, cenitales. a4.2.- Ángulos Horizontales. Rumbo. Azimut B.- DETERMINACIÓN DE DISTANCIAS HORIZONTALES Se dan a conocer los conceptos involucrados, métodos y procedimientos desarrollados para la medición de distancias horizontales entre puntos del terreno, en función de la precisión requerida, magnitudes involucradas, instrumental disponible, obstáculos existentes, condiciones de intervisibilidad y optimización de tiempo y recursos. b1.- Conceptos y Reducciones b3.1.- Distancias Topográficas. Distancias Geodésicas (elipsoidales). Distancia Cartográficas b3.2.- Distancia Horizontal. Evaluación del efecto de mediciones inclinadas. b3.3.- Reducción horizontal de distancias inclinadas b3.4.- Reducciones al Geoide (nivel medio del mar) b2.- Medición directa b2.1.- Medición con cinta. Tipos de cinta. Alineación de distancias mayores b2.2.- Materialización de alineaciones con obstáculos b2.3.- Medidas en terreno accidentado b2.4.- Variables, precisión y alcance b2.5.- Mediciones aproximadas: Odómetro, Pasos calibrados. b3.- Medición Indirecta b3.1.- Anteojo topográfico. Estadimetría. Mira parlante. Variables, precisión y alcance b3.2.- Medición electrónica con rayo infrarrojo. Prismas reflectores. Variables, ajustes, precisión y alcance b3.3.- Medición electrónica con láser de reflexión directa (DR sin prisma reflector). Variables, ajustes, precisión y alcance C: PLANIMETRÍA Los contenidos de esta unidad temática se orientan a dar a conocer y ejercitar los métodos fundamentales desarrollados para determinar y representar gráficamente la posición planimétrica de puntos y elementos característicos del terreno. c1.- Métodos de Levantamiento Planimétrico c1.1.- Triangulación. Teoremas del seno y coseno (general de Pitágoras). Procedimiento, registro y cálculos c1.2.- Trilateración. Procedimiento, registro y cálculos c1.3.- Método constructivo. Procedimiento y registro c1.4.- Método de coordenadas rectangulares. Procedimiento y registros c1.5.- Radiación (coordenadas polares). Procedimiento, registro y cálculos c1.6.- Poligonación. Procedimiento, registro y cálculos c1.7.- Métodos combinados c1.8.- Orientación y georreferenciación de levantamientos topográficos c2.- Procedimientos geométricos auxiliares c2.1.- Determinación precisa del pie de perpendiculares a líneas base c2.2.- Construcción y verificación de ángulos rectos c2.3.- Trazado de cuadrículas (individual y malla). Sistemas de referencia y designación de puntos c2.4.- Mediciones angulares con cinta (huincha) D: NIVELACIÓN DIRECTA O GEOMÉTRICA Se estudian y ejercitan los métodos precisos y aproximados de nivelación directa para determinar la posición altimétrica (cota de altura o profundidad relativa) de puntos y elementos característicos del terreno.

3 d1.- Conceptos en altimetría d1.1.- Superficies de nivel. Vertical o plomada. Cenit-Nadir. Plano de horizonte d1.2.- Datum altimétrico. Datum batimétrico Cota Ortométrica (snmm). Cota geodésica o elipsoidal. d1.3.- Cota absoluta. Cota relativa. Desnivel. Altura. Profundidad. Altitud. d2.- Nivel de anteojo (elementos constituyentes) d2.1.- Anteojo topográfico: Ocular, Objetivo, Retículo, tornillos de enfoque, eje óptico, eje de colimación, eje vertical de rotación de alidada. d2.2.- Ampollas de nivel: tubular, esférica. Línea de fé. d2.3.- Tornillos nivelantes. Trípode topográfico. Puesta en operación. d2.4.- Condicionantes de operación. Verificación y calibración del nivel de anteojo d2.5.- Niveles automáticos. Niveles c/tornillo de trabajo. Niveles Laser. d3.- Nivelación geométrica d3.1.- Desarrollo de fórmula fundamental d3.2.- Tipos de nivelación geométrica: abierta, cerrada (subtipos) d3.3.- Lecturas de hilo medio: Atrás, Intermedia, Adelante d3.4.- Tipos de puntos: PR (Pto. de referencia inicial y/o final) Pto. intermedio Pto. de cambio d3.5.- Operatoria en terreno. d3.6.- Registros y cálculos (por cota instrumental, por desniveles). Cálculo de compensación d4.- Nivelaciones expeditivas d4.1.- Regla y ampolla de nivel tubular (nivel carpintero) d4.2.- Manguera d4.3.- Nivel de lienza d4.4.- Niveletas d5.- Nivelación de perfiles d5.1.- Perfil longitudinal. Perfíl transversal. d5.2.- Operatoria en terreno d5.3.- Registros y cálculos d5.4.- Dibujo de perfiles E: TAQUIMETRÍA Y CONFECCIÓN DE PLANOS Se estudia y ejercita el método taquimétrico para el levantamiento planimétrico y altimétrico simultáneo de sitios y elementos característicos en terreno, en base a instrumental topográfico convencional y electrónico, y se capacita en la interpretación y cálculo de registros de campo, vaciado de detalles significativos y generación de curvas de nivel, con procedimientos tradicionales y automatizados. e1.- Conceptos básicos y fórmulas fundamentales e1.1.- Taquimetría e1.2.- Desarrollo de fórmulas fundamentales: Nivelación indirecta o Trigonométrica, Coordenadas Relativas, Coordenadas Absolutas e2.- Descripción del Taquímetro. e2.1.- Plato. Base y tornillos nivelantes. Alidada. Limbos vertical y horizontal. Ejes: vertical o principal, horizontal de muñones, de colimación). Tornillos de fijación de movimientos generales (horizontal y vertical) y de movimiento tangencial (fino). Verificaciones y ajustes. e2.2.- Taquímetros óptico-mecánicos. Sistemas convencionales de lectura angular: con Escala; Micrómetro óptico; Nonio o Vernier) e2.3.- Taquímetros electrónicos c/distanciómetro infrarojo externo. e2.4.- Estaciones totales: Infrarrojas; Infrarrojo-Laser; Robóticas. e3.- Operatoria en terreno. e3.1.- Sistemas de registro: libreta de registro; colectores de datos; normas de designación (ID) de Estaciones, puntos, rasgos e3.2.- Puesta en Estación: verticalización y centrado de eje principal; introducción de constantes de corrección (para medición electrónica de distancias); comprobaciones y ajustes; altura instrumental; orientación inicial y referencia auxiliar; registro de datos de estacionamiento e3.3.- Selección, materialización, medición y registro de Estaciones. Lecturas recíprocas, en Directa y Tránsito e3.4.- Selección, medición y registro de puntos característicos y de relleno (radiación) e3.5.- Poligonal taquimétrica: diseño; tipos e3.6.- Cambio de Estación: Procedimiento; alternativas de reorientación de limbo horizontal.

4 e4.- Cálculo de Registros e4.1.- Poligonal: Cálculo de acimutes de lados; reducción de distancias al horizonte; cálculo de coordenadas parciales x, y, z; compensación planimétrica y altimétrica; cálculo de coordenadas absolutas compensadas X, Y, Z e4.2.- Cálculo de coordenadas absolutas de puntos de relleno e5.- Diseño y construcción de planos e5.1.- Formato, Orientación y Escala nominal e5.2.- Vaciado gráfico de elementos levantados: sistema convencional; sistema automatizado; software CAD y SIG e5.3.- Elementos auxiliares: simbología; escala gráfica; flechas norte (geográfico-magnético-de cuadrícula); Georreferencia. e5.4.- Trazado de curvas de nivel: mediante interpolación manual; con modelo digital de elevación. e5.5.- Características de las curvas de nivel (equidistancia e intervalo). Pendientes. Formas típicas del relieve. F: LEVANTAMIENTOS EXPEDITIVOS Se analizan métodos, tipos de instrumentos y precisiones asociadas al levantamiento topográfico magnético (brújulas), y al levantamiento con dibujo simultáneo en el terreno mediante Plancheta. f1.- Levantamientos con geomagnetismo f1.1.- Magnetismo terrestre. Declinación e Inclinación magnética. Variacíón secular. Modelos geomagnéticos quinquenales. Cálculo de declinaciones. f1.2.- Brújula tipo Brunton. Descripción, lecturas, ajuste de declinación. Clinómetros. f1.3.- Brújulas Topográficas. Tipos, lecturas ajustes. f1.4.- Precisión y fuentes de errores. f2.- Levantamientos con Plancheta f2.1.- Descripción del instrumento. Trípode-Tablero-Alidada. Tipos de planchetas. f2.2.- Puesta en estación. Centrado, nivelación y orientación de tablero. f2.3.- Mediciones y dibujo directo. f2.4.- Precisión y fuentes de errores. G: REPLANTEOS Se estudian aquí los métodos topográficos directos e indirectos para la demarcación en terreno de puntos o elementos obtenidos desde registros de coordenadas, planos existentes o proyectos (construcción o restauración). g1.- Replanteos simples f1.1.- Ángulos y direcciones f1.2.- Distancias f1.3.- Coordenadas f1.4.- Cotas g2.- Replanteos f2.1.- Replanteo de curvas de nivel f2.2.- Replanteo de pendientes f2.3.- Replanteo de curva circular VII.- Metodología de la actividad curricular El curso está estructurado en base a clases expositivas, ejercicios prácticos de gabinete (laboratorio) y sesiones prácticas en terreno. Como apoyo audiovisual se recurre a presentaciones PowerPoint y presentaciones interactivas de software y procedimientos metodológicos mediante DataShow. Se hace entrega de documentación y material de apoyo en formatos Word y PDF, y de aplicaciones computacionales de dominio público. Para apoyar las actividades de terreno se contará con Nivel de Anteojo, Taquímetro convencional, Estación Total, Brújula Brunton, Clinómetro automático, Cintas métricas, Lienzas y Huinchas y accesorios.

5 El desarrollo tentativo de contenidos por semana es el siguiente: Semana 1 - Unidad A (a1, a2, a3, a4) Semana 2 - Unidad B (b1, b2, b3) Semana 3 - Unidad C (c1, c2) Semana 4 - Terreno (contenidos unidades B y C) Semana 5 - Terreno (contenidos unidades B y C) Semana 6 - Unidad D (d1, d2, d3) Semana 7 - Unidad D (d3, d4, d5) Semana 8 - Terreno (contenidos unidad D) Semana 9 - Control escrito (contenidos unidades A, B, C, D) Semana 10 - Unidad E (e1, e2, e3) Semana 11 - Unidad E (e3, e4, e5) Semana 12 - Terreno (contenidos unidad E) Semana 13 - Terreno (contenidos unidad E) Semana 14 - Unidad F (f1, f2) Semana 15 - Unidad G (g1, g2) Semana 16 - Terreno (integral) Semana 17 - Control escrito (contenidos unidades A, B, C, D) Semana 18 - Terreno (integral) Examen Final VIII.- Evaluación de la actividad curricular La nota de presentación a examen (60%) se estructura en base a dos certámenes escritos parciales, con ponderación de 15% cada uno y 3 evaluaciones de prácticas en terreno con ponderación 10% cada uno El Examen final tiene ponderación 40%, y podrán eximirse quienes promedien nota de presentación igual o superior a 5,5. IX.- Bibliografía básica y obligatoria de la actividad curricular DAVIS, FOOTE & KELLY. Tratado de Topografía. Aguilar, MINISTERIO DE BIENES NACIONALES. Manual de Normas Técnicas de Mensura. Edición DIRECCION DE VIALIDAD, MOP. Manual de Carreteras. Volumen II. Cap (Aspectos Geodésicos y Topográficos) ALCANTARA GARCIA, DANTE. Topografía. McGraw-Hill, VIVEROS, JUAN L., Apuntes de topografía. Santiago : [s.n.], Clasif. AP U.CHILE, Cs. Sociales. WOLF - BRINKER. Topografía. Alfaomega, Apuntes docentes - Guías de ejercicios - Catálogos de Instrumental Topográfico **Software de aplicación y material específico en formato digital será proporcionado por el profesor durante el desarrollo del curso. X.- Bibliografía complementaria BURKARD, R.K., Geodesia para todos. Trad. esp. Dpto. Ingeniería Geográfica, Fac. Ingeniería, Universidad de Santiago WOLF, PAUL R., Topografía. Santafé de Bogotá : Alfaomega, Clasif W U.CHILE, Cs. Agrarias y Forestales. ROBINSON, ARTHUR H., Elementos de Cartografía. E. Omega. Barcelona, PUENTE SALAS, MARIA EUGENIA, Metodología para el uso de la proyección conforme Universal Transversal de Mercator (UTM). U. de Chile, Depto. Geodesia, Clasif. 526 P962. U.CHILE, Ingeniería, Bca. Central. VALDÉS DOMÉNECH, F. Prácticas de topografía, cartografía, fotogrametría. Barcelona. Ediciones CEAC, Clasif V U.CHILE, Cs. Agrarias y Forestales.

6