Manual de Topografía Práctica

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1 1 Índice 1 ÍNDICE 5

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3 1 Índice 1 ÍNDICE PRÓLOGO INTRODUCCIÓN Geomática y topografía Ramas de la geomática Operaciones topográficas principales Unidades de medida usadas en topografía Concepto de escala Escala numérica Escala gráfica Distancia y pendiente de una línea Representación en planos topográficos Elementos básicos Curvas de nivel Textos Variables visuales Límite de percepción visual y su relación con la escala Perfiles longitudinales y transversales del terreno Programas de diseño asistido por ordenador Tipos de mapas Fuentes de datos Infraestructuras de datos espaciales (IDE) Organismos oficiales Cálculos básicos Distancia entre dos puntos Acimut de una semirrecta Cálculo de coordenadas Teoría de errores Introducción Tipos de errores Equivocaciones Errores sistemáticos Errores accidentales Problemas resueltos

4 Manual de Topografía Práctica 4 SISTEMAS DE REFERENCIA Y COORDENADAS Definiciones Superficies auxiliares Elipsoide Geoide Proyección cartográfica Sistema de coordenadas Dátum Sistema de referencia de coordenadas (SRC) Georeferenciación Operaciones Ejemplos de sistemas de coordenadas Coordenadas geodésicas Coordenadas cartesianas geocéntricas Coordenadas UTM Coordenadas en otras proyecciones importantes Coordenadas en la proyección cónicas conforme de Lambert (LCC) Coordenadas en la proyección de Mercator Coordenadas en la proyección acimutal equivalente de Lambert (LAEA) Coordenadas geodésicas locales Coordenadas cartesianas locales EJEMPLOS DE SISTEMAS DE REFERENCIA ITRS (International Terrestrial Reference System) ETRS89 (European Terrestrial Reference System) WGS84 (World Geodetic System) ED50 (European Datum) Conversiones de coordenadas Transformaciones de coordenadas Transformación de semejanza bidimensional Transformación de semejanza tridimensional de siete parámetros Método de rejilla Cálculo de parámetros de transformación de semejanza Marcos de referencia Introducción Ejemplos de Marcos de Referencia International Terrestrial Reference Frame (ITRF) Red del IGS EUREF Permanent Network (EPN) Red Geodésica Nacional por Técnicas Espaciales REGENTE Red de Orden Inferior (ROI) Xarxa Utilitària (XU) Red Geodésica de cuarto orden de la Comunidad Valenciana Red de Nivelación de Alta Precisión (REDNAP) European Vertical Reference Frame 2007 (EVRF2007)

5 1 Índice 4.7 Modelos de geoide La base de datos geodésicos del OGP Elección del sistema de referencia y de coordenadas Problemas resueltos INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS Cinta métrica y flexómetro Estación total Introducción Partes de una estación total Sistema para el estacionamiento Sistema para visualizar puntos Sistema para la lectura de ángulos Sistema para la lectura de distancias Elementos de sustentación Software Estación total robótica Estacionamiento Medición de puntos Errores accidentales en el uso de una estación total Error debido a la inclinación del jalón Error de dirección Error de paralaje Error debido a las condiciones atmosféricas Error de estación Error de puntería Error de lectura y escritura Estabilidad del trípode Comprobación de una estación total Cálculos con estación total El nivel topográfico Introducción Tipos y partes de un nivel topográfico Nivel óptico automático Nivel digital Nivel láser Método de trabajo Errores accidentales Error de inclinación de la mira Error de paralaje Error debido a las altas temperaturas Error de horizontalidad Error de lectura y escritura Comprobación de un nivel

6 Manual de Topografía Práctica 5.4 Sistemas de posicionamiento por satélite Introducción Tipos G.P.S GLONASS Compass /Beidou Galileo Sistema GPS Tiempo GPS Observables GPS Métodos de trabajo Posicionamiento absoluto Posicionamiento relativo Partes de un equipo GPS Errores Errores del reloj del satélite Errores en los parámetros orbitales Error ionosférico y troposférico Disponibilidad selectiva (S/A) Error de multitrayectoria o multipath Error en el reloj del receptor Desfase del centro radioeléctrico de la antena Pérdida de ciclos Resumen de los errores en la utilización del GPS Estimación de la precisión de la medida Precisión en la medición de alturas con GPS Máscara de elevación Láser escáner terrestre Introducción Clasificación Componentes de un láser escáner terrestre Puesta en marcha Limitaciones en el uso del laser escáner Aplicaciones más habituales de los láser escáner terrestres Ecosonda Precios de venta y alquiler de instrumentos topográficos Elección del instrumento topográfico más adecuado según la tarea a realizar Problemas resueltos MÉTODOS TOPOGRÁFICOS PARA PONER BASES Introducción Realización de las reseñas de las bases topográficas

7 1 Índice 6.3 Mediante estación total Método de poligonal o itinerario Introducción Tipos de poligonal Medidas de campo Cálculos (Para un sistema de referencia local) Cálculos (en un sistema de coordenadas UTM) Estación libre Cálculo Otros métodos Mediante GPS diferencial Red con método estático Introducción Medidas de campo Cálculo de las coordenadas de los vértices de la red Mediante nivel topográfico (solo altimetría) Itinerario altimétrico geométrico Introducción Medidas de campo Cálculo Medidas de alta precisión Problemas resueltos MÉTODOS PARA REALIZAR UN LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Introducción Mediante estación total Método de radiación Introducción Concepto de orientación y desorientación Cálculo de la radiación Medida de puntos inaccesibles Algunos consejos Precisión del método Empleo del método de radiación para dar coordenadas a bases Obtención de la dirección aproximada del norte Cálculo de la radiación en proyección UTM Cálculo de la dirección del norte geográfico Mediante GPS RTK Preparación del equipo para la medición Transformación entre el sistema de referencia del GPS y el del trabajo Inicialización Medidas de campo Cálculos Precisión del método

8 Manual de Topografía Práctica 7.4 Mediante láser escáner terrestre Introducción Adquisición de los datos Pre procesamiento de los datos Obtención del producto final Precisión del método Mediante cinta métrica Dibujo del plano Obtención de la nube de puntos Trazado general Trazado de las curvas de nivel Marco del plano Cuadrícula Carátula Cuadro bases topográficas Leyenda Símbolo del norte Mejoras estéticas Control de calidad Problemas resueltos MÉTODOS PARA LA REALIZACIÓN DE BATIMETRÍAS Introducción Método usando una ecosonda y un GPS diferencial MÉTODOS PARA LA REALIZACIÓN DE REPLANTEOS Introducción Elementos utilizados para el replanteo Ejemplos especiales de trabajos de replanteo Zanjas Bordillos Ejes sobre camillas Taludes Viales Mediante estación total Método Replanteo de puntos que están en el sistema de coordenadas UTM Precisión Mediante GPS RTK Proceso

9 1 Índice Precisión Problemas resueltos AJUSTE DE OBSERVACIONES POR EL MÉTODO DE MÍNIMOS CUADRADOS Introducción Observaciones directas Introducción Medidas directas de igual precisión Valor más probable Error asociado Medidas directas ponderadas Introducción Valor más probable Observaciones indirectas Introducción Observaciones indirectas de igual precisión Valor más probable Error asociado Observaciones indirectas ponderadas Introducción Valor más probable Error asociado Ecuaciones no lineales Resolución Observaciones condicionadas Introducción Valor más probable Estimación del error Ecuaciones no lineales Ajuste conjunto de magnitudes angulares y lineales Problemas resueltos MEDICIÓN DE ÁREAS Y PARTICIÓN DE FINCAS Medición de áreas Introducción Cálculo mediante el uso de un CAD Cálculo por descomposición en triángulos Cálculo a partir de las coordenadas de los vértices del área Partición de fincas

10 Manual de Topografía Práctica 11.3 Ejercicios resueltos TRAZADO DE OBRAS LINEALES Introducción Trazado en planta Introducción La recta Ecuaciones Cálculo de puntos desplazados de una recta Ecuaciones de una recta paralela Intersección de rectas La curva Elementos de la curva Ecuaciones de la curva Calculo de puntos desplazados de una curva Curvas de transición. La clotoide Introducción Partes de la clotoide Ecuaciones de la clotoide Cálculo de los parámetros de la clotoide en posición inicial Cálculo de la clotoide en posición general Método de cálculo de una clotoide en posición general Cálculo de puntos desplazados de una clotoide Trazado en alzado Recta Acuerdos verticales. La parábola Introducción Ecuaciones de la parábola de eje vertical Proceso para el cálculo de un acuerdo vertical Concepto de rasante, sección tipo y peralte Rasante Sección tipo Peralte Ejercicios resueltos MÉTODOS PARA LA OBTENCIÓN DE PERFILES DEL TERRENO. APLICACIÓN AL CÁLCULO DEL VOLUMEN DE MOVIMIENTOS DE TIERRA Introducción Perfiles longitudinales Gráficamente Mediante mediciones en campo Dibujo de la rasante y la guitarra

11 1 Índice 13.3 Perfiles transversales Gráficamente Mediante mediciones en campo con estación total Cálculo de volúmenes de movimientos de tierras Introducción Cubicación por perfiles transversales Fórmulas según la combinación de perfiles contiguos Ejercicios resueltos ANEXO CONVERSIONES DE COORDENADAS Geodésicas a cartesianas geocéntricas Cartesianas geocéntricas a geodésicas Mediciones clásicas geodésicas a incrementos de coordenadas topográficas (ENU) Incrementos de coordenadas topográficas (ENU) a mediciones clásicas geodésicas Incrementos de coordenadas topográficas (ENU) a incrementos de coordenadas cartesianas geocéntricas Incrementos de coordenadas cartesianas geocéntricas > incrementos de coordenadas topográficas (ENU) Geodésicas a UTM UTM a geodésicas Geodésicas a cónico conforme Lambert (LCC) Cónico conforme Lambert (LCC) a geodésicas Geodésicas a acimutal equivalente Lambert (LAEA) Acimutal equivalente Lambert (LAEA) a geodésicas REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS INFORMACIÓN SOBRE LOS PRODUCTOS REGISTRADOS CITADOS EN ESTE LIBRO ÍNDICE DE FIGURAS

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