Levantamiento Topografico

El Levantamiento Topografico; apuntes iniciales: Desde tiempos muy antiguos el hombre ha buscado vivir en un terreno mucho más cómodo en lo que se refiere a la textura del suelo, es así que poco a poco fue ideando una manera de poner a un mismo nivel un pequeño terreno para poder construir sus viviendas más estables y con menos posibilidades de colapso.

En este proceso uso muchos instrumentos que ayudaron de mucho en su trabajo. Es así como poco a poco se creó la topografía, que viene a ser el estudio de la superficie de latierra con sus formas y detalles. En la actualidad el hombre sigue teniendo las mismas necesidades, con la diferencia que actualmente es mucho más fácil llevar a cabo ciertos procesos con la ayuda de instrumentos y tecnologías el hombre ahora puede hacer de un terreno inaccesible en uno completamente nivelado y accesible.

  • El principal objetivo de un levantamiento topográfico es determinar la posición relativa entre varios puntos sobre un plano horizontal.
  • Identificar y comprender los diferentes tipos de levantamientos.
  • Determinar con precisión qué tipo de levantamiento utilizar en diferentes tipos de terreno.
Levantamiento Topografico
Levantamiento Topográfico

Levantamiento topografico con Teodolito

Se entiende por levantamiento Topográfico al conjunto de actividades que se realizan en el campo con el objeto de capturar la información necesaria que permita determinar las coordenadas rectangulares de los puntos del terreno, ya sea directamente o mediante un proceso de cálculo, con las cuales se obtiene la representación gráfica del terreno levantado, el área y volúmenes de tierra cuando así se requiera.

Un levantamiento topográfico consiste en hacer una topografía de un lugar, es decir, llevar a cabo la descripción de un terreno en concreto. Mediante el levantamiento topográfico, un topógrafo realiza un escrutinio de una superficie, incluyendo tanto las características naturales de esa superficie como las que haya hecho el ser humano.

Levantamiento Topografico
Levantamiento Topográfico

Datos topográficos

Con los datos obtenidos en un levantamiento topográfico se pueden trazar mapas o planos en los que aparte de las características mencionadas anteriormente, también se describen las diferencias de altura de los relieves o de los elementos que se encuentran en el lugar donde se realiza el levantamiento.

De aquí la clasificación de levantamientos regulares e irregulares; en los primeros se utilizan instrumentos, más o menos precisos, que con fundamento científico permiten obtener una representación del terreno de exactitud variable, pero, de tal naturaleza, que se compute siempre como de igual precisión en cualquier punto de la zona levantada.

La exactitud de los levantamientos regulares depende, desde luego, de la habilidad del operador, pero es debida,principalmente, a la precisión de los instrumentos empleados.Existen diferentes tipos de levantamientos que dependen de los tipos de terrenos en los que se realicen.

Clases de levantamiento topográfico

Un levantamiento topográfico permite trazar mapas o planos de un área, en los cuales aparecen:

  • Las principales características físicas del terreno, tales como:
    • ríos
    • lagos
    • reservorios
    • caminos
    • bosques
    • formaciones rocosas
  • Los diferentes elementos que componen la superficie:
    • casas
    • granjas
    • estanques
    • represas
    • diques
    • fosas de drenaje
    • canales de alimentación de agua
  • Las diferencias de altura de los distintos relieves, tales como
    • valles
    • llanuras
    • colinas
    • pendientes
  • La diferencia de altura entre los elementos. Estas diferencias constituyen el perfil vertical.
Levantamiento Topografico
Levantamiento Topográfico

Levantamiento Topográfico Planimétrico

Mayormente para levantamientos que sirven para determinar y replantear linderos (cálculo de longitudes y orientaciones); división de parcelas y fincas; monumentación y replanteo de vértices de linderos; calcular áreas, distancias y rumbos o direcciones, para luego representarlos gráficamente en planos.

Levantamiento Topográfico

A diferencia de los Levantamientos Planimétricos, este tipo de levantamientos tienen por finalidad recopilar datos en las que figure la relieve del terreno (elevaciones y desniveles) y la ubicación de objetos naturales o artificiales y abarcan los siguientes operaciones: Ubicación de ciertos puntos para formar una red fundamental determinando sus respectivas alturas; situación de detalles naturales o no según su finalidad e impacto del proyecto y en donde a la vez un levantamiento topográfico siempre incluye a un levantamiento planimétrico, pero no siempre un levantamiento planimétrico será un levantamiento topográfico

Perfil longitudinal

Levantamientos Longitudinales: Levantamientos topográficos ordinarios en los cuales prevalece la longitud por sobre el ancho de la superficie y se emplean para el trazo y construcción de vías de transporte, canales, vías férreas, líneas de alta tensión y conducción de líquidos (Combustibles en grandes cantidades como el Petróleo o el Gas Industrial)

Levantamiento Hidrográfico

Levantamientos en los cuales al finalidad principal es la de obtención de planos de masas de agua para fines de navegación, embalses, análisis de máximas avenidas, etc. y los cuales se debe determinar las profundidades de agua y la naturaleza del lecho.

Topografia minera

Levantamientos de Minas Subterráneas y/o Túneles: Con principios similares a los de un levantamiento planimétrico y longitudinal pero con modificaciones en donde influye el carácter de la superficie bajo tierra, las excavaciones, chimeneas, perforaciones, vías de acarreo, instalaciones complementarias y sección transversal de las galerías existentes.

Levantamiento topográfico Catastral

Comprende la ejecución de trabajos en los cuales se debe levantar fincas y/o parcelas teniendo en cuenta sus linderos, cultivos, aprovechamiento de recursos, áreas libres y cubiertas, edificaciones, etc. con fines principalmente fiscales.

Levantamiento Urbano

Estos levantamientos son utilizados con la finalidad de hacer un inventario de la situación actual de una ciudad y su futura expansión con ensanches para el trazo y reforma de calles, áreas libres, servicios básicos y demás obras que deberán planificarse previo a la construcción de las edificaciones.

La diferencia con un levantamiento normal está en que para este tipo de trabajos se requiere de un mayor grado de precisión en las mediciones, compuesto principalmente por poligonales de apoyo con tantos puntos sea necesarios para tener una mejor proyección de la ciudad a mediano y largo plazo.

Levantamiento Fotogramétrico

Son el resultado de la aplicación a los trabajos topográficos de fotografías aéreas que se montan en aviones, helicópteros, drones o desde puntos muy elevados y en donde se utilizan los principios de perspectiva en la proyección de los detalles que figuran en las fotografías sobre mapas a escala para trabajos en los cuales de topografía inaccesible, grandes extensiones llanas, fines militares y como parte de los anteproyectos de muchas obras para instituciones públicas y privadas.

Levantamiento de vias de comunicacion

Son los levantamientos que sirven para estudiar y construir vías de transporte o comunicaciones como carreteras, vías férreas, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc.

Levantamientos catastrales y urbanos

Son los levantamientos que se hacen en ciudades, zonas urbanas y municipios para fijar linderos o estudiar las zonas urbanas con el objeto de tener el plano que servirá de base para la planeación, estudios y diseños de ensanches, ampliaciones, reformas y proyecto de vías urbanas y de los servicios públicos, (redes de acueducto, alcantarillado, teléfonos, electricidad, etc.).

Un plano de población es un levantamiento donde se hacen las mediciones de las manzanas, redes viales, identificando claramente las áreas públicas(vías, parques, zonas de reserva, etc.) de las áreas privadas (edificaciones y solares), tomando la mayor cantidad de detalles tanto de la configuración horizontal como vertical del terreno. Estos planos son de gran utilidad especialmente para proyectos y mejoras y reformas en las grandes ciudades.

Los levantamientos catastrales comprenden los trabajos necesarios para levantar planos de propiedades y definir los linderos y áreas de las fincas campestres, cultivos, edificaciones

Levantamiento batimétrico

Un modelo batimétrico es la fuente esencial de información para el conocimiento del medio marino, y es la base principal a tener a la hora de iniciar cualquier proyecto a partir de cartografía marina.

La batimetría, aplicada al medio marino, es la medición de las profundidades marinas para determinar la topografía del fondo del mar. Su medición implica la obtención de datos con los valores de la profundidad y la posición de cada uno de los puntos muestreado. Estos puntos de posición, al igual que ocurre con la altimetría, están formados por coordenadas de puntos X,Y,Z.

A partir de los puntos muestreados, se pueden definir líneas con el mismo valor de profundidad, estas líneas reciben el nombre de isóbatas. El conjunto de todas las isóbatas de una determinada zona daría lugar al modelo batimétrico que determinará cómo se estructura el fondo marino.

Además de obtener información sobre la profundidad de cada uno de los puntos medidos, el análisis completo de la batimetría de una determinada zona de estudio, permite obtener información muy detallada sobre la forma y estructura del lecho marino sobre cómo es su estructura geológica y geomorfológica. Esta información es esencial para el análisis cartográfico del medio marino, dado que de esta información es la base para la realización de numerosos análisis que pueden realizarse a posteriori y para la extracción de numerosa información sobre el medio marino.

Levantamiento Topografico
Levantamiento Topográfico

Levantamiento topográfico de una carretera

Son los levantamientos que sirven para estudiar y construir vías de transporte o comunicaciones como carreteras, vías férreas, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc. Las operaciones son las siguientes:

  • Levantamiento topográfico de la franja donde va a quedar emplazada la obra tanto en planta como en elevación (planimetría y altimetría simultáneas).
  • Diseño en planta del eje de la vía según las especificaciones de diseño geométrico dadas para el tipo de obra.
  • Localización del eje de la obra diseñado mediante la colocación de estacas a cortos intervalos de unas a otras, generalmente a distancias fijas de 5, 10 o 20 metros.
  • Nivelación del eje estacado o abscisado, mediante itinerarios de nivelación para determinar el perfil del terreno a lo largo del eje diseñado y localizado.
  • Dibujo del perfil y anotación de las pendientes longitudinales
  • Determinación de secciones o perfiles transversales de la obra y la ubicación de los puntos de chaflanes respectivos.
  • Cálculo de volúmenes (cubicación) y programación de las labores de explanación o de movimientos de tierras (diagramas de masas), para la optimización de cortes y rellenos hasta alcanzar la línea de subrasante de la vía.
  • Trazo y localización de las obras respecto al eje, tales como puentes, desagües,alcantarillas, drenajes, filtros, muros de contención, etc.
  • Localización y señalamiento de los derechos de vía ó zonas legales de paso a lo largo del eje de la obra.
Levantamiento Topografico
Levantamiento Topográfico

GPS para levantamientos topográficos

El uso de nuevas tecnologías ha alcanzado innumerables áreas del conocimiento entre ellas la topografía. Aun cuando la tecnología GPS ha estado disponible hace más de 30 años, su uso, manipulación y manejo de la información sigue prestando innumerables dudas, especialmente a los nuevos usuarios.

El sistema de posicionamiento global (GPS) es una red de satélites que orbitan la Tierra en puntos fijos por encima del planeta y transmiten señales a cualquier receptor GPS en la Tierra. Estas señales llevan un código de tiempo y un punto de datos geográficos que permite al usuario identificar su posición exacta, la velocidad y el tiempo en cualquier parte del planeta.

EL SPG O GPS (ETREX VISTA HCX) Sus iniciales significan:(Global Positioning System o sistema de posicionamiento global). Es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Levantamiento topografico con GPS

La medición en un receptor GPS es representada mediante Vectores tridimensionales que contienen distancia, dirección y un diferencial de altura entre los puntos de la medición. No necesita línea directa de vista entre los puntos de estudio, pero sí necesita tener una línea directa de vista a un número suficiente de satélites para que el software pueda generar el vector como la diferencia entre las coordenadas X, Y, Z de un sistema dado.

El receptor hace sus mediciones desde el centro de su antena y nosotros usamos la altura de la antena para corregir la medida al punto que está debajo del instrumento. Esto quiere decir que la altura de la antena es una parte muy importante de nuestras mediciones. En la topografía convencional (mediante estación total), a menudo se separan las partes de las dimensiones tanto horizontal (ángulo y distancia) y vertical (la elevación). Sin embargo, una medida proporcionada por GPS, es totalmente tridimensional, y no podemos manejar los componentes horizontal y vertical por separado. El componente horizontal afecta al vertical y viceversa, por ello es necesario contar con una base fija para realizar el levantamiento topográfico en RTK

Un ejemplo de equipo completo estaría compuesto por:

  • Antena base y antena móvil GPS con radios internos.
  • Antena de triple banda conectada a batería
  • Controladora inalámbrica para GPS.
  • Tripié con plato nivelante y plomada óptica
  • Bastón telescópico

Primeramente debemos saber en qué sistema de coordenadas vamos a trabajar (Cartesianas, Geodésicas, Locales). En base a esto, se seleccionan los vértices que nos van a servir de control y se diseña la red básica de trabajo para realizar las observaciones con GPS.

GPS para topografia

Ya en campo, la obtención del levantamiento de detalle, la metodología de observación con GPS en tiempo real, es un método rápido, cómodo y capaz de dar la precisión requerida para el trabajo.

El método de trabajo con GPS en tiempo real se compone de un GPS fijo de referencia y un GPS en movimiento. El receptor fijo lo situamos sobre un punto de la red básica, de coordenadas conocidas en el sistema de referencia de coordenadas elegido, el cual servirá como vértice de control. A esta estación se le llama Estación Base.

La topografía con GPS es radial, es decir, estamos haciendo radiaciones relativas a nuestra estación base. Tras poner en funcionamiento este receptor, se ha de esperar a que resuelva su posición antes de

proceder a la obtención de datos de los puntos del levantamiento. Si el número de satélites sobre el horizonte es el adecuado (entre mayor sea el número de satélites observado, mayor será la precisión y menor el tiempo), el receptor de referencia fijará sus coordenadas en pocos minutos. Una vez realizada esta operación el cálculo de coordenadas de los demás puntos será casi instantáneo.

Equipos gps para levantamientos topográficos

La comunicación entre el receptor de referencia y los receptores móviles, es posible gracias al sistema de telecomunicaciones utilizado para la transmisión, con un alcance de 2 Km aproximadamente entre ambos receptores, es por esto que no es necesario que los puntos sean visibles entre sí. Para evitar problemas de comunicación entre receptores, la estación base debe ser colocada en un punto lo más alto posible, y el estadal donde estará situada la antena móvil, de igual manera se debe poder elevar de acuerdo a las necesidades de los puntos que se deseen tomar.

Las coordenadas del levantamiento se obtienen con una precisión de 20 mm +- 1ppm es importante hacer notar que este error se mantiene constante en todo el levantamiento, o sea que no es acumulable al alejarse del banco de nivel, y como los errores no son acumulables y no se tienen restricciones visuales o meteorológicas, se trabaja por lo menos al doble de velocidad y exactitud de los topógrafos tradicionales.

Métodos de levantamiento topográfico

Cuando se prepara un levantamiento topográfico, la regla fundamental es proceder de lo general a lo particular.

  • Se debe tener presente el trabajo en su conjunto cuando se dan los primeros pasos.
  • Los diferentes tipos de levantamientos topográficos requieren precisiones diversas, pero es importante determinar con la mayor precisión posible los primeros puntos de cada levantamiento.
  • Los trabajos sucesivos se ajustan en relación a dichos primeros puntos.

Las coordenadas de los puntos, se obtienen en el sistema de referencia WGS84. La metodología RTK permite asociar una proyección y un sistema de referencia distinto, podemos obtener las coordenadas de los puntos directamente en la proyección UTM. También podrían obtenerse en cualquier otro sistema de referencia local con respecto al cual se haya realizado la georeferenciación

Las precisiones obtenidas en las coordenadas del levantamiento dependen de varios factores, tales como condiciones climáticas (nublado o despejado influye en la visibilidad de los satélites), precisión de los equipos utilizados, número de satélites disponibles al momento de realizar el levantamiento, errores accidentales cometidos, etc. De esta forma, la precisión de los puntos del levantamiento puede llegar a ser del orden de los 2 cm de manera no acumulativa.

El levantamiento se lleva a cabo por dos operarios y dos receptores, uno de referencia (estación base) y otro móvil. Uno de los operadores se encarga de la toma de puntos con el receptor móvil, así como anotando el número de punto y su correspondiente descripción, quedando así definido cualquier tipo de elemento a representar mientras que el otro operario está a cargo de la vigilancia del receptor fijo.

Dependiendo de lo que nos interese verificar en el levantamiento, se toman las lecturas de los elementos necesarios, tales como registros de luz, aceras, carreteras, árboles, y los accidentes del terreno como por ejemplo los taludes

Levantamiento Topografico
Levantamiento Topográfico

Levantamiento topográfico ejemplo

Por ejemplo, el levantamiento de una carretera se efectuaría mediante secciones transversales, a una equidistancia promedio de 10 m y en puntos obligados donde se hagan cambios de pendiente, además de ir tomando en cada una de las estaciones los diferentes elementos que la componen

Al final de cada día los puntos observados en campo se importan a la computadora, observando que los puntos levantados hayan cubierto toda la zona de interés y evitando que queden zonas sin el número de puntos adecuado, para tener una buena configuración de terreno.

¿Qué es un levantamiento topográfico?

¿Qué es un levantamiento topográfico?

El principal objetivo de un levantamiento topográfico es determinar la posición relativa entre varios puntos sobre un plano horizontal, es decir define las inclinaciones del terreno. Esto se realiza mediante un método llamado planimetría.

¿Qué es levantamiento topográfico Altimétrico?

La altimetría o hipsometría, como también se la denomina, es la rama de la topografía que se ocupa de estudiar el conjunto de procedimientos y de métodos que existen para poder determinar y representar la altura o cota de cada punto respecto de un plano de referencia.
Levantamiento topográfico altimétrico: es el conjunto de operaciones necesarias para obtener las alturas respecto al plano de comparación.

¿Qué es una batimetría?

La batimetría, aplicada al medio marino, es la medición de las profundidades marinas para determinar la topografía del fondo del mar. Su medición implica la obtención de datos con los valores de la profundidad y la posición de cada uno de los puntos muestreado. Estos puntos de posición, al igual que ocurre con la altimetría, están formados por coordenadas de puntos X,Y,Z.

¿Qué es una cota de terreno?

A instancias de la Topografía, se llama cota al número que en los mapas cumple la función de indicar la altura de un punto sobre el nivel del mar o sobre otro plano de nivel. Por otra parte, a la mencionada altura de un punto sobre el nivel del mar o sobre cualquier otro plano de nivel se la llama cota.

Imagenes de levantamientos topográficos

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