Fundamentos de Levantamientos Topográficos

Levantamientos Planimétricos

Los levantamientos planimétricos tienen por objetivo la determinación de las coordenadas planas de puntos en el espacio para representarlos en un plano o mapa. Cada punto queda definido por sus coordenadas polares o cartesianas. Se realizan con instrumentos de medición de distancias y ángulos. Los métodos de levantamiento comprenden la medición de ángulos y distancias, el cálculo de las coordenadas y la representación a escala de los puntos en el plano.

Métodos de Levantamiento Planimétrico

• Radiación: Consiste en la localización de puntos desconocidos a partir de un punto conocido. Se estaciona sobre este punto un teodolito para medir ángulos y un distanciómetro para medir distancias. Cada punto queda definido por sus coordenadas polares.
• Biangulación: Consiste en localizar un punto M a partir de una recta AB conocida por medio de dos ángulos.
• Bilateración: Localización de un punto M a partir de una recta AB por medio de las distancias ‘a’ y ‘b’ conocidas.
• Ordenadas Rectangulares: Consiste en tomar como eje de referencia una línea recta uniendo dos puntos conocidos A y B. Se localiza el punto M midiendo sobre AB la longitud AH hasta la perpendicular y la longitud MH.
• Intersección: Localización de M utilizando la intersección de dos alineamientos AB y CD conocidos.
• Poligonación: Conjunto de operaciones que consisten en medir y calcular una poligonal. Se realiza mediante coordenadas, rumbos y distancias de cada lado de la poligonal. Se establecen líneas de control que sirven de referencia y que, en realidad, constituyen la estructura de la poligonal.

Mediciones con Obstáculos

Puntos Visibles entre Sí

• Recta Paralela: Se utiliza una recta FG paralela a AB.
• Triángulo Rectángulo: Se miden la distancia AF y un ángulo (?). La distancia AB se calcula como b * cotan(?).
• Triángulos Semejantes: La distancia AB es el doble de la distancia GH del punto medio del triángulo.

Puntos No Visibles entre Sí

• Triángulos Semejantes: Aplicación de propiedades de triángulos semejantes.
• Ley de Cosenos: Mediante la fórmula de los cosenos.
• Triángulo Rectángulo: Mediante el Teorema de Pitágoras.
• Poligonal Auxiliar: Se utiliza una poligonal auxiliar cuando es imposible encontrar un punto a partir del cual A y B sean visibles.

Levantamientos Altimétricos

Los levantamientos altimétricos tienen por objetivo la determinación de la diferencia de alturas entre distintos puntos del espacio, a partir de una superficie de referencia. A la altura de un punto determinado se le denomina cota del punto. Si la altura está definida con respecto al nivel del mar, la cota es absoluta; si se trata de cualquier otra superficie de referencia, se dice que la cota es relativa. La diferencia de nivel es la diferencia de altura entre dos puntos. El conjunto de operaciones para determinar las cotas de puntos de referencia en el espacio, con la precisión adecuada, constituyen el método de levantamiento altimétrico. Los métodos son: trigonométrico, eclimétrico, taquimétrico y geométrico. El instrumento específico para estos levantamientos es el nivel.

Levantamientos Planialtimétricos

Los levantamientos planialtimétricos tienen por objetivo determinar las tres coordenadas de puntos en el espacio. Integran los métodos planimétricos y altimétricos. El resultado final es un plano acotado o plano topográfico. El método de levantamiento planialtimétrico expeditivo se denomina taquimetría y constituye el conjunto de operaciones que permiten obtener las tres coordenadas de puntos característicos del terreno para la representación del relieve.

Precisión en Levantamientos Planialtimétricos

La precisión está marcada por la escala de representación y el límite de percepción visual (0,2 mm).

Metodología en Topografía

Elementos Participantes

• Grupo Invariable: El equipo humano, que no varía, ya que cualquier equipo realiza el mismo trabajo.
• Grupo Variable: Los instrumentos topográficos y la metodología empleada.

El objetivo común de ambos grupos es realizar un trabajo dentro de una tolerancia establecida.

Planeamiento General

• Objetivo: Realizar el trabajo dentro de una tolerancia.
• Datos a Buscar: Coordenadas XY (planimetría) y Z (altimetría).
• Técnicas Elementales de Campo.

Errores en la Determinación Óptica de Distancias

A continuación, se detallan los errores comunes en la determinación óptica de distancias:

Tipos de Errores

• Error de apreciación en la lectura de la tercera cifra decimal en la mira vertical.
• Error de graduación de la mira.
• Error por temperatura.
• Error inducido por la articulación del pliegue de la mira.
• Error por refracción de la visual.
• Error por la evaporación del aire.
• Error instrumental por inexactitud en la determinación de la constante K.
• Error de inclinación de la mira.

Reducción de Errores

• Mantener el ángulo de inclinación de la visual lo más horizontal posible.
• Utilizar nivel esférico en la mira.
• Tomar las lecturas en la mira a una altura del suelo donde no se vean afectadas por el movimiento del aire debido a la evaporación.
• No realizar lecturas en horas de mucho calor.
• No tomar lecturas a distancias mayores a 120m.
• Ajustar periódicamente las articulaciones de la mira.

Recomendaciones Generales en Topografía

Métodos de Comprobación

• Duplicar las mediciones en el campo para realizar comprobaciones.
• Comprobar los cálculos mediante constataciones lógicas.
• Comprobar los cálculos con las unidades correspondientes.
• Dibujar a escala.

Mediciones con Cinta

• Mantener horizontal la cinta a ojo.
• Usar la plomada para proyectar los extremos de la cinta sobre el terreno.
• Aplicar una tensión conveniente.
• No tomar mediciones mayores a 20m en zonas urbanas y mayores a 40m en zonas rurales.
• Medir terrenos muy inclinados por tramos para mantener la horizontalidad.

Mediciones con Distanciómetro

• Verificar que esté calibrado.
• No usar para distancias mayores a 50m.
• Mantener el distanciómetro en una posición que garantice la horizontalidad del haz de luz.
• Verificar que la superficie sea la adecuada.
• Usar plantilla si es necesario.