Topografía

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Topografía: Conceptos Fundamentales - Topografía - Geodesia - Cartografía

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Conceptos Fundamentales: Topografía - Geodesia - Cartografía

 
Existirá una serie de conceptos fundamentales encuadrados en las disciplinas tanto de la Topografía como de la Geodesia o Cartografía, pues es muy difícil diferenciar cuando termina una y empieza otra, debido al solapamiento que existe entre todas ellas.

MAPA: Se trata de una representación gráfica del aspecto y forma de la Tierra, un país, una región o una ciudad. Se define como un conjunto de dibujos, signos y palabras escritas, que se considera un esquema de la realidad que existe sobre el propio terreno.



PLANO: Se trata de un tipo de mapa que trata de la representación de una superficie donde no se considerará la esfericidad terrestre como un condicionante, por lo que trata de superficies con una extensión limitada. Debido a esto, se puede decir que un plano representará una parte de la superficie lo suficientemente pequeña como para que pueda considerarse libre de error al prescindir de la esfericidad de la Tierra.


CROQUIS: Será una representación de la realidad (en este caso hablamos de una porción de terreno) realizada mediante la observación directa, a mano alzada y que no obedece a ningún acuerdo establecido, no debiendo guardar, una proporción próxima a la exactitud con la realidad que representa.

 

ACIMUT: Será uno de los conceptos claves de la Topografía y con el que nadie está familiarizado en su vida cotidiana. Se trata del ángulo horizontal que forman una determinada dirección marcada por dos puntos (Punto de estación y punto visado) y otra dirección tomada como referencia. Esta dirección de referencia será el norte.


PROYECCIÓN: Será la correspondencia biunívoca entre puntos representados en el plano y su homólogos en la superficie terrestre, y que ha de conservar la forma hasta un cierto punto, pudiendo conservarse las distancias, los ángulos o las superficies.Por esto último, pueden diferenciarse varios tipos de proyecciones.


ESCALA: Relación de semejanza constante que existe entre cualquier magnitud medida en un mapa y su homólogo en el terreno, cualquiera que sea la dirección que se tome en un mismo mapa.


 
 
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Conceptos Fundamentales: Topografía - Geodesia - Cartografía

 
 
Curvas de Nivel TopografíaCURVAS DE NIVEL: (también conocidas como isohipsas) es una simplificación de la representación del terreno donde todos los puntos de una misma cota son unidos mediante un curva continua. Se trata de la solución correspondiente al corte del terreno mediante planos equidistantes, resultando una representación mediante curvas o isohipsas.
 
Todos los puntos correspondientes a una determinada cota, estarán dispuestos en la misma curva, estableciendo el valor de la cota a representar, como un múltiplo de un número establecido, separándose las curvas mediante la equidistancia. Cabe destacar que las curvas sucesivas nunca se cortarán. Fueron utilizadas por primera vez por el holandés N. Cruquius en 1728 para representar los fondos del estuario del río Merwede.

Equidistancia curvas de nivelEQUIDISTANCIA: Distancia entre los planos a que corresponden las curvas de nivel y que se ha indicado que es constante. La equidistancia utilizada suele ser un número múltiplo o divisor de 10, y su elección se realiza en función de la escala del mapa, y si es posible, teniendo en cuenta la naturaleza del terreno.

ACIMUT: Es el ángulo horizontal medido en el sentido de las agujas del reloj que forman una semirrecta en dirección a un punto con un meridiano de referencia, donde se considera el Norte en la mayoría de los casos.
Acimut topográficoSi hablamos de Topografía, este acimut podrá variar entre 0º y 400º grados, donde se completará una vuelta completa.

CENIT: Punto superior en una vertical

NADIR: Punto inferior en un vertical


DATUM: Conjunto de parámetros que definen un sistema de coordenadas concreto y un conjunto de puntos, cuyas relaciones geométricas son conocidas por medio de medidas o cálculos. Cada datum estará compuesto por:
- Un elipsoide.
- Un punto fundamental donde el elipsoide y el Geoide son tangentes, del que se conoce la longitud, latitud y acimut del mismo. En este punto, coinciden las coordenadas astronómicas y geodésicas, así como la vertical del lugar y la normal al elipsoide.

Datum

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Conceptos Fundamentales Topografía Geodesia Cartografía

 

 

 

LONGITUD: Es el ángulo formado por el meridiano que pasa por el punto elegido y un meridiano que se toma como origen. Actualmente, se tiende al empleo generalizado del meridiano de Greenwich como meridiano origen, que pasa por el observatorio situado en el pueblo con el mismo nombre, al este de Londres. Antiguamente, cada nación tenía su meridiano origen (en España, el meridiano de Madrid).

LATITUD: Es el ángulo que forma la vertical del punto con el Ecuador. Se mide mediante al arco de meridiano que pase por el punto comprendido entre éste y la más próxima intersección con el Ecuador. Si el punto se encuentra entre el Ecuador y el Norte, la latitud será Norte; mientras que si se da el caso contrario, la latitud será Sur.

 
latitud y longitud en la tierra

RUMBO: Se trata del ángulo horizontal medido a partir de un meridiano de referencia, en este caso el norte magnético. El ángulo se mide en el sentido de las agujas del reloj, al igual que los acimutes. Es utilizado por la brújulas y se hace uso de él en navegación marítima, debido a que la precisión de debía ser muy grande.

DECLINACIÓN SOLAR: Es el ángulo formado por la linea que une los centros de la Tierra y el Sol y su proyección sobre el ecuador.
orto y ocaso
ORTO: Lugar por donde aparece un astro en el horizonte.
OCASO: Lugar por donde se oculta un astro en el Horizonte
   Ambas direcciones son invariables para cada lugar, siendo determinadas por la latitud del lugar donde nos situemos. Los puntos donde más estrellas son visibles son los del Ecuador.

 

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  Conceptos Fundamentales: Topografía - Geodesia - Cartografía

Seguimos adelante con algunos conceptos básicos de Cartografía. Esta vez, muy aplicado a Modelos digitales del Terreno.


MDE
Un modelo digital de elevaciones se define como una estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de la altitud de la superficie del terreno.

 
z = F (x,y)

Responde a una fórmula matemática, F es la función que relaciona la variable con su localización geográfica, y donde z es la altitud del punto situado en la coordenadas x e y.

Modelo digital de elevaciones o MDE

MDT
La definición del Modelo digital del Terreno es una representación estadística de la superficie continua del terreno, mediante un número elevado de puntos selectos con cordenadas x y z conocidas, en un sistema de coordenadas arbitrario. Puede observarse el uso del término MDT como sinónimo de MDE. 

Modelo digital de terreno o MDT
Sin embargo, los MDT representarán únicamente el terreno del que hablamos, es decir, intentando eliminar en la medida posible, todas aquellas obras realizadas por el hombre, como puedan ser edificios o puentes.




MDS
Al igual que ocurre con los MDT, los modelos digitales de Superficie, son sinónimos de los MDE. Sin embargo, en este caso, se diferencian de los MDT en que en estos aparecerán representados en el modelo de elevaciones, todo lo que exista en la superficie en el enclave deseado. Así es que, aparecerán los edificios como parte de nuestro modelo final. La definición es exactamente igual a la del MDE.
 
Modelo digital de Superficie o MDS

VAGUADA
Parte de un territorio en la que reúnen las aguas de la escorrentía, sin formar necesariamente un río, torrente ni arroyo. Es el concepto opuesto al de divisoria.


DIVISORIA
Será la línea que puede considerarse en un terreno desde la cual las aguas corrientes marcharán en direcciones opuestas. En regiones montañosas, esta línea coincide con la línea de cumbres (también llamada cumbrera o cresta).
 
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Topografía - Cartografía - Dibujo Topográfico

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 Topografía

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 Dibujo Topográfico




Introducción

El dibujo topográfico constituye el trabajo preliminar en los proyectos de ingeniería, y es conveniente que todos los T.S.U., e ingenieros estén familiarizados con los métodos y símbolos usados en esta rama del dibujo. Sin considerar la práctica del levantamiento y de un transporte sobre el dibujo, ni los diversos métodos empleados por los cartógrafos para proyectar la superficie curva de la tierra sobre un plano, estamos interesados en la aplicación de detalles para la ejecución de planos del terreno y mapas topográficos.

Dibujo Topográfico

Consiste en la elaboración de planos o mapas, en los cuales se representan las formas y accidentes de un terreno. Es necesario hacer la distinción entre mapa planimétricos o planos simplemente y mapa altimétrico y el mapa altimétrico topográfico propiamente dicho.

  1.  
    1. Mapa planimétrico: se representan accidentes naturales y artificiales del terreno tales como, quebradas, lagos, linderos, y obras.

    2. Mapa altimétrico: además de estos se representa el relieve del terreno.

En el dibujo topográfico, además del dibujo e planta, el perfil, y las secciones transversales, hay necesidad de hacer cálculos gráficos, luego la precisión y localización de puntos y líneas sobre el plano es factor muy importante.

Pasos a seguir para la realización de un dibujo topográfico:

  1. Formato: la medida del papel debe ser 63 x 48 y el papel mas utilizado para la realización de dibujo es papel albanheli o croquis.

    El espacio apropiado y debidamente situado para indicar a manera de título: propósito del mapa, o proyecto para el cual se va a usar, nombre de la región levantada, escala, nombre del topógrafo o ingeniero, nombre del dibujante y fecha.

    Escala gráfica del mapa e indicación de la escala a la cual se dibujó.

    Diferenciación del norte y sur.

  2. Indicación de las convenciones usadas.

Dibujo de los Ángulos:

En los levantamientos pequeños o de poca precisión, pueden emplearse un transportador. Los transportadores de celuloide transparente deben escogerse de un diámetro no menor a 15 cm., de borde biselado y con divisiones de medio en medio grado, este instrumento servirá para dibujar los polígonos de brújula, la muy poca precisión y, sobre todo, para finar por coordenadas polares los puntos de detalle.

Dibujo por Coordenadas

Las redes del primer orden tanto de poligonación como de triangulación, deben siempre dibujarse por coordenadas que el único método en el cual no se produce una acumulación de error gráfico en las líneas sucesivas, ya que cada punto puede dibujarse en cualquier orden y de manera completamente independiente a los demás.

Dibujo de los Perfiles:

En los trabajos de altimetría como sabemos, se obtienen los desniveles entre cada dos puntos observados y las ordenadas respectivas referidas al plano de comparación, con estos datos se procede a la construcción del perfil de nivelación.Este es la intersección de los planos verticales que pasan por las diferentes alineaciones de una misma poligonal sobre la que se ha hecho la nivelación con la superficie del terreno.El perfil gráfico es, pues, la representación en el papel con arreglo a la escala del perfil de nivelación, limitado inferiormente por una línea horizontal, que representa el plano de comparación o "DATUM".

Los puntos intermedios están determinados por sus ordenadas respectivas referidas al plano de comparación que unidas por una curva dibujan el perfil.

Curvas de Nivel:

Es la representación por medio de líneas de todos los puntos, que en el terreno, estén a la misma altura sobre o bajo el nivel del mar. Si suponemos que la marea media del mar es el origen de partida para obtener las demás altitudes, es decir el punto de nivel "0" (cero), fácilmente nos imaginamos que conforme nos vamos alejando de la costa, estamos subiendo o bajando con relación a ese nivel cero, habremos subido o bajado 50 cm. 1 mt, 10, 100, etc., a esta diferencia de nivel entre un punto cualquiera y el nivel medio de la marea del mar, se llama altitud de un punto.

Debemos diferenciar primeramente dos tipos de curvas de nivel; Índice e Intermedias:

Índice:

Son aquellas que arbitrariamente establecemos cada cierta distancia, generalmente divisiones exactas (cada 5, 10, 50, 100, etc., mts) y siempre se les indica su valor.

Intermedias:

Son la que trazamos entre cada dos curvas índice, también a la misma distancia entre ellas. Ejemplo: si en un dibujo establecemos intervalos de curvas cada 2 metros e índices cada 10 metros, quiere decir que las curvas múltiplos de diez serán índice y las otras cuatro que se dibujan cada dos índice son intermedias. Las curvas índice se representan mas gruesas que las intermedias. Las curvas índices se representan mas gruesas que las intermedias para facilitar su lectura.

Titulo:

La posición mas indicada para colocar el título del dibujo es la esquina inferior derecha excepto cuando por algún motivo, haya que hacerlo en otro sitio.El tamaño debe ser en proporción del tamaño del mapa; hay que evitar la tendencia a hacerlo demasiado grande.Cada letrero debe quedar bien centrado y su repartición debe ser tal que se vea bien distribuido.Se debe comenzar por el principal objeto del dibujo, o por el nombre de la zona levantada.

La letra debe ser uniforme y solo es permisible cambiar de estilo para destacar partes importantes del titulo. Para resaltar la diferencia ente el número de M y V del área, este último se anota en color rojo y todo lo demás en negro.

Escala:

Representa la relación fija existente entre cada distancia en el terreno, como generalmente se indican dimensiones en el mapa, es necesario dibujar la escala en que se han dibujado, sea gráfica o numéricamente.

  1. Numéricamente: si, por ejemplo un centímetro en el plano representa 200 m en el terreno, se indicará: 1cm:200m. Generalmente se indica en las mismas unidades, esta es la forma mas usada.

  2. Gráficamente: Consiste en la escala gráfica de una línea sobre el plano, subdividen en distancias que corresponden a determinados números de unidades en el terreno, las formas más comunes de indicarla son:

Para mayor claridad, se subdivide solo una sección en fracciones más pequeñas.

Las escalas numéricas están sujetas a error, pues el papel se alarga o encoge por los cambios de temperatura y humedad siendo esto muy frecuente. Por tanto, es conveniente indicar ambas escalas, la numérica y la gráfica, además los mapas se reproducen a menudo a diversos tamaños por sistemas tipográficos y en tal caso solo queda efectiva la escala gráfica y hay que aclarar que la escala numérica es la escala original a la cual se dibujó el plano. La escala gráfica se debe dibujar en un lugar destacado para que fácilmente se pueda ver, y el sitio mas indicado es cerca del título.La magnitud de la escala depende del fin para el cual se vaya a dibujar el mapa y en cierto modo de la calidad y extensión de la zona mostrada. En general no debe ser mayor de la zona mostrada. En general no debe ser mayor de la necesaria para la localización de detalles con la precisión requerida.

Para mapas de catastro entre 1:10.000 y 1:50.000, los mapas geográficos entre 1:50.000 y 1:1.500.000.

Para conveniencia las escalas se dividen así:
  • Escala grande: de 1:200 ó menos.



    Escalas intermedias: 1:1.200 ó 1:12.000
  • Escalas pequeñas: 1:12.000 en adelante.

Las escalas mas usadas en topografía son: 1:500, 1:1.000, 1:2.000 y 1:5.000. en las secciones transversales se emplean 1:200 y en los perfiles longitudinales H: 1:2.000; V: 1:100.

Dibujo a escalas por coordenadas, pasos:
    1. Medir largo y ancho del papel (formato donde se quiere hacer el dibujo)

      calcular largo y ancho del terreno y el papel:

      Y máx. – Y min. Ó coord. N > - coord. N<

      X máx. – X min. Ó coord. E > - coord. E<.

    2. Calcular la escala:

Escala para el largo: largo de papel.

Escala para el ancho: ancho del terreno.

Fórmula: E = valor real / valor gráfico.

Nota: la escala puede ser sustituida por una inmediata superior que aparezca en el escalímetro.

Orientación de la Norte y Sur:

La dirección del meridiano se indica por medio de una flecha que señala el norte; esta debe ser de longitud suficiente como para poder llevar su dirección a cualquier parte del mapa con suficiente precisión. Cuando se indica el norte y sur verdadero se hace por medio de una flecha completa; cuando el indicado es el norte o sur magnético, se hace por medio de una flecha en que se dibuja solo medio lado. Cando se desea indicar ambas direcciones, se debe notar el ángulo de declinación magnética.

Letreros:

Es importante que el dibujante este capacitado para hacer con razonable habilidad los letreros y agruparlas de tal forma, tamaño y disposición que el letrero sea claro y de apariencia agradable la letra no debe ser complicada sino sencilla y clara. Generalmente, en las letras inclinadas se notan menos las imperfecciones que en los letreros verticales.Las siguientes normas son las mas importantes a seguir para dibujar un letrero:1.- Estar suficientemente familiarizado con cada letra para que siempre su forma sea la misma.2.- Conservar la misma inclinación en todas las letras con lo cual se logra un buen efecto aun estando defectuosamente dibujado3.- No inclinar demasiado las letras. Aproximadamente 22º4.- No tratar de mejorar las letras hechas a mano haciendo los tramos rectos por medios mecánicos.

5.- Hacer los letreros de tamaños proporcionales a su importancia nombre de los objetos mas grande o mas importantes deben resaltar a la vista rápidamente.

Notas y Leyendas:

Son frecuencia son necesarias notas explicativas para interpretar un dibujo, estas deben ser tan breves como las circunstancia le permitan, pero a la vez deben contener suficiente información para aclarar toda duda que suscite en la persona que haga uso del dibujo. "las notas y leyendas" se colocan preferiblemente en la parte inferior a la izquierda del titulo.

Signos Convencionales:

Para evitar que la claridad de un mapa sea aminorado al mostrar tal y como son los objetos en el terreno, se utilizan los llamados signos convencionales, que se dibujan a un tamaño proporcional a la escala del mapa.Normalmente se dibujan a pulso, sin embargo tenemos hoy plantillas especialmente preparadas para que el dibujante se guíe y con lápiz y sin el menor esfuerzo realiza bellos signos.

En los mapas topográficos los signos se dibujan a tinta china negra. Si el mapa o plano es a color, todos los edificios, puentes se dibujan en negro; las curvas de nivel en marrón, la vegetación en verde y la parte hidrológica en azul.

Conclusión

En el dibujo de mapas, es decir, en la representación de las formas de una parte de la superficie de la tierra, hay la diferencia característica de que el dibujo queda totalmente completo, en una vista, representándose a la tercera dimensión la altura, sobre esta vista.En el dibujo topográfico hay necesidad de hacer cálculos gráficos, la precisión en la localización de puntos y líneas sobre el plano.

La escala es una representación de la relación fija existente entre cada distancia en el mapa a la distancia correspondiente en el terreno. La magnitud de la escala va a depender del fin para el cual se va a dibujar el mapa y también en la calidad y extensión de la zona mostrada.

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