Fernando Cruz Sánchez - Ingeniero en Geodesia y Cartografía

Transcripción

1 Toma de datos en campo En la salida a campo para tomar datos de la Referencia y la estrella Polar debemos elegir una noche y unas horas en las que se tenga la seguridad que es visible la parte de la esfera celeste donde se encuentra la Polar. Por su magnitud es una de las primeras estrellas visibles al empezar a anochecer. En zonas próximas al mar, a veces es complicado tener la certeza de que hemos localizado la Polar sino vemos estrellas conocidas de otras constelaciones próximas. Ayuda en gran medida la localización del carro de la Osa Mayor así como la constelación de Casiopea. Aunque la observación nocturna, se puede empezar nada más tengamos la certeza de cual es la estrella la Polar, conviene elegir a pleno día la estación, dejarla señalizada y haber tomado datos para la realización de la reseña según el impreso indicado. Este lugar de estación debe estar lo más alejado posible de zonas iluminadas evitando con ello la influencia de la iluminación de la ciudad o de luces próximas. Lo mismo se podría decir de la referencia. Conviene indicar, que respecto a la referencia, debe ser visible de noche y de día. Como la referencia debe estar lejana conviene hacer el croquis según la estamos viendo en el ocular del aparato. Hacer una detallada descripción literal de la misma. La fotografía de la misma la haremos desde un lugar próximo a ella. Impresos de campo de las reseñas de la estación, referencia, datos angulares y tiempo a la referencia y la Polar: 1

2 2

3 3

4 Deberemos conocer de antemano el estado del reloj. La diferencia de tiempo que existe entre la hora que marca nuestro reloj y las señales horarias. Para lo cual debemos haber sintonizado previamente cualquier medio de comunicación que emita señales horarias fiables. Bien podemos poner el reloj en hora o bien conocer si nuestro reloj va adelantado o atrasado respecto a las señales horarias. Para la precisión que deseamos unas buenas señales horarias son las de RNE. Apuntamos este dato en el impreso anterior. También debemos de llevar una linterna que nos va a ayudar a visar a la estrella y poder hacer lecturas de ángulos y tiempos. Una vez el aparato perfectamente estacionado se visará en CD y CI a la referencia, anotando únicamente las lecturas horizontales en lecturas a la referencia al comienzo. A continuación empezamos la serie de punterías en CD y CI a la Polar. En esta serie es normal que la hagan dos personas simultáneamente. Una es el operador que maneja el teodolito y hace las punterías a la Polar y la otra es la que efectúa lecturas al reloj y va anotando las lecturas horizontales a la estrella y las horas oficiales en las que se van haciendo las punterías. Cómo se hacen las punterías a la Polar con un teodolito? - Antes de mirar a la estrella visar a un objeto lejano fijo y enfocarlo para que se vean nítidamente los hilos del retículo del ocular y el objeto visado (evitar la paralaje). - Al mirar a la Polar, la estrella debe estar prácticamente enfocada, pero en cambio no vemos los hilos del retículo proyectados, en la esfera celeste. - Para poder ver proyectados en la esfera celeste los hilos del retículo, encendemos la linterna y el operador del teodolito dirigirá el haz de luz hacia el objetivo de forma lateral lo que hará que veamos la esfera celeste con un tono lechoso en el que ya veremos proyectados los hilos del retículo. - Con el tornillo del movimiento lento horizontal, vamos desplazando los hilos del retículo hasta conseguir tener la Polar sobre el hilo vertical del retículo. - En ese preciso instante el operador del teodolito da una señal al operador del reloj, el cual anota la hora, minutos y segundos en el impreso de lecturas. - También ese mismo instante no tocar los tornillos de desplazamiento. El aparato permanece fijo y entonces se lee la lectura horizontal, anotándose la misma en el impreso de lecturas. En caso de no tener al aparato dispositivo de iluminación interna, nuevamente usaremos la linterna par leer en el limbo y para anotar en el impreso. Se hacen un total de 12 punterías alternándose de forma simultanea entre CD y CI. Una vez acabada la serie se vuelve a visar a la referencia anotando nuevamente solo las lecturas horizontales. Antes de dar por concluida la toma de datos en campo comprobar que las lecturas a la referencia al comienzo y al final son prácticamente idénticas, ya que de no serlo se nos habrá producido un arrastre de limbo horizontal que no sabremos a partir de que lectura a la Polar a sido; lo que dará lugar a repetir de nuevo la toma de datos de la práctica Resolución en gabinete NOTA.- El acimut a la referencia será topográfico y en centesimal. Impreso donde se resolverá la orientación a la referencia: 4

5 1ª parte 5

6 2ª parte A) Obtención de datos En Gabinete: - Coordenadas Geográficas del Lugar donde vamos a realizar la Observación. (λ, ϕ). a) Nos las dan. b) Las sacamos de un plano ( 1: ó 1:25.000, o cualquier otro plano donde figuren) c) Si nos dan coordenadas UTM, tendremos que pasarlas a Geográficas. Sería lo ideal. - Datos de la Polar (α, p). Se obtienen del Anuario del Observatorio Astronómico Nacional del año correspondiente. Vienen día a día en su culminación superior en Greenwich. Para la α en el encabezamiento de la columna donde figuran los datos, pone las horas y los minutos, que son generales para todos los datos de la columna. La δ no viene directamente. Lo que nos da el Anuario es la distancia polar p, que es igual a 90-δ. Al comienzo de la columna hay un dato que es común a todos los datos restantes de la columna. NOTA.- Para evitar errores groseros en la toma de estos datos, saber que la Polar tiene una α aproximada de 2h y 33m, y una p aproximada de 43'. 6

7 Lo correcto es interpolar para la hora de observación. a) Calculando la hora civil de paso de la polar por el meridiano superior de Greenwich. Ascensión recta de la Polar = Hora sidérea en Greeenwich Paso de hora sidérea a civil en Greenwich. b) De la hora Oficial intermedia de todas las observaciones calculamos la hora civil de observación en Greenwich. c) Hora civil de observación menos hora civil de paso = hora con la que interpolar - Hora Sidérea a 0h de Tiempo Universal. Del Anuario de Observatorio Astronómico Nacional del año correspondiente. Es la hora sidérea verdadera en Greenwich. - Conocer el estado del reloj con el cual vamos a realizar la tomas de datos. Se determina escuchando las señales horarias emitidas por cualquier emisora de radio (las de RNE son buenas). Determinar la diferencia de horas entre la señal emitida y nuestro reloj, anotando si vamos adelantados o atrasados. B) Resolución de la práctica en gabinete. Ejemplo: NOTA.- Puesto que la mayor parte de los datos que usaremos en la formula de resolución los hemos obtenido en grados sexagesimales (latitud, declinación), recomiendo obtener la solución del acimut de la Polar en sexagesimales y luego pasar a centesimal al final. Introducir datos siguiendo el impreso de cálculo: a) Datos de identificación y localización. Ver filmación 7

8 b) Datos del anuario. Ver filmación c) Datos de campo. Ver filmación Procesos a seguir: 8

9 1) Determinación con los datos de la Referencia el error de colimación. - Se determina el error de colimación con los datos de la Referencia a comienzos de la práctica. Se vuelve a determinar con los datos de la Referencia del final de la práctica. Se hace el promedio y se adopta como Error de Colimación. - Otra forma de llegar al mismo resultado se puede hacer tomando el promedio de CD a la Referencia al comienzo y al final de la práctica. Lo mismo con las CI. Con estas dos lecturas promediadas calculamos el Error de Colimación. - Corregir la lectura a la Referencia de Colimación y tomar nota de la del CD Cálculos complementarios 2) Corregir las lecturas horizontales a la Polar de colimación y referirlas todas a CD. 3) Corregir las horas de estado del reloj Sumando o restando si el reloj estaba atrasado o adelantado respectivamente. 4) Pasar las horas TO corregidas de estado a Tiempo Civil en Greenwich quitando 1 ó 2 horas según la época del año. (Ultimamente desde el último sábado del mes de marzo hasta el último sábado del mes de Octubre están adelantadas 2 horas. El resto solo 1 hora) 5) Pasar todas las horas de T Civil En Greenwich a T Sidéreo de Greenwich. Cálculos 9

10 6) Pasar todas las horas de T Sidéreo en Greenwich a T Sidéreo en el lugar de observación (θ Lugar ). 7) Obtener en tiempo el Angulo Horario (H) de cada observación ( H= θ Lugar - α). 8) Pasar H a grados (sexagesimales o centesimales, según se tengan el resto de los datos). Se vuelve a recomendar que sean grados y décimas de grado sexagesimales, multiplicando el H en tiempo por 15. 9) Aplicar la formula para cada una de las observaciones, o lo que es lo mismo variar en la formula el H obtenido de cada observación. tanz sen H = senϕ *cos H tanδ * cosϕ 10) El valor obtenido deberá ser muy pequeño, inferior a 1 y con signo positivo o negativo. 11) Si el signo es positivo tenemos directamente el ACIMUT TOPOGRAFICO DE LA POLAR. Si es negativo sumarle 360 para tener el ACIMUT TOPOGRAFICO DE LA POLAR. Hacerlo así con el total de las observaciones. 12) Pasar todos los acimutes a centesimales. 13) Cálculo de las desorientaciones. Siempre: Desorientación = Acimut a la Polar Lectura a la Polar 10

11 Si el Acimut en menor que la Lectura sumarle 400 g al Acimut, y con esto siempre tendremos la desorientación positiva. Hacer esto para cada observación. Con esto tenemos tantas desorientaciones como observaciones se han realizado. 14) Obtener la desorientación promedio. Resumen de la práctica 15) Sumar la desorientación promedio a la lectura a la referencia corregida de colimación en CD y se tiene el ACIMUT A LA REFERENCIA. Si pasa de 400 g restarle 400 g. 16) Realizar el estudio de errores. a) Hallar el error medio cuadrático de una observación aislada 2 ε emc = n 1 b) Hallar el error cuadrático de la media. ecm = emc n c) Hallar el error máximo emax = emc * ) Dar acimut a la referencia con el error medio cuadrático de la media y fin de la práctica. 11

12 Trabajos finales en campo. Conocido el acimut de la referencia por los cálculos que acabamos de hacer, a partir de ahora en cualquier momento que necesitemos efectuar un levantamiento orientado en la zona, solo tenemos que estacionar en nuestra estación permanente y podemos trabajar de dos formas: - Con el aparato orientado. Una vez en estación y visando a la referencia, pondremos en el limbo horizontal el acimut hallado a la referencia, y todas las lecturas horizontales a los puntos que vayamos tomando serán acimutes. El inconveniente es tener que forzar la lectura en el limbo horizontal, que ha veces puede ser lento y poco seguro en función del aparato usado. - Con el aparato desorientado. Una vez estacionado el aparato, se visará a la referencia y se anotará la lectura horizontal correspondiente, sea la que sea; lo que quiere decir que el cero del aparato no coincidirá con la dirección del Norte Geográfico. Todas las restantes lecturas que efectuemos en el levantamiento topográfico serán lecturas horizontales sin más. En cambio una vez en gabinete como conocemos el Acimut de la Referencia y también la lectura a la Referencia, entonces podremos calcular la desorientación; que habrá que sumarla a todas las lecturas horizontales del levantamiento Resolución de 4 prácticas. Ver enunciados y soluciones en Prácticas de orientaciones. 12