Ing. Manuel Godofredo Arias Espichán

UPN- ING. AMBIENTAL 2014-II

- TALES DE MILETO y ANAXIMANDRO Elaboraron las primeras cartas geográficas

- ERATOSTENES. Realizo las primeras observaciones astronómicas

- El Topógrafo griego TOLOMEO quien actualizó los planos de la época de los ASTRONOMOS.

- Posteriormente en Europa, se mejoran los trabajos topográficos a partir de la invención de las cartas planas.

HISTORIA DE LA TOPOGRAFIAHISTORIA DE LA TOPOGRAFIA

Historia de la Topografía.

• Siglo XIII con la aparición y uso de la brújula y los avances de la Astronomía, se descubren nuevas aplicaciones de la Topografía.

• Con la evolución tecnológica, la Topografía se convierte en una

actividad: . Científica y Especializada

OBJETIVOS DE LA TOPOGRAFIA• Lograr la representación real de UNA PORCION DEL TERRENO sobre un papel (plano), mediante el empleo

de equipos topográficos y programas, tales como:

Estaciones Totales GPS.- sistemas de posicionamiento Global de doble

frecuencia con Post proceso con RTK

Percepción remota: . Fotogrametría . Imágenes satelitales, radar, etc. . Drones Software CAD/GIS, TOPOGRAF, TOPCON TOOLS, ETC.

Historia de la Topografía en América.  

- La aplicación concreta y el desarrollo de la Topografía se encuentra marcado por la conquista y la colonia. . MUTIS, ALEXANDER VON HUMBOLDT y FRANCISCO JOSE DE CALDAS. - Posteriormente España envía misiones de Cartógrafos, destacando AGUSTÍN CODAZZI. Objetivo: Establecer las "VERDADERAS" medidas y formas del territorio de la colonia – delimitación política y de soberanía.

- Destacándose . Topógrafos . Cartógrafos . Geógrafos. . Astrónomos, etc.,

- Estados Unidos - Presenta al Geómetra GEORGE WASHINGTON.

Historia de la Topografía en Sudamérica.  

La cátedra de Topografía se impartió por primera vez en México . Real Seminario de Minería en el año 1,792

. 1,843 se establece el curso de Geodesia

. 1,858 se instituyó la carrera de Ingeniero Topógrafo o Agrimensor.

DEFINICION DE TOPOGRAFIA.

Etimológicamente se define como:TOPO = TIERRA y GRAFOS = DIBUJO.

La topografía, es la ciencia (es la rama de la ingeniería), que estudia el conjunto de: - Procedimientos para determinar las posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra (geoide) y las medidas ángulos y distancias entre ellas.

EQUIPOS EMPLEADOS• Cinta metrica• Odómetro• La Brújula• Nivel• Teodolitos• Estaciones totales.• GPS• Scanner

WINCHAS

ODOMETROS

DISTANCIOMETRO MANUAL

BRUJULASBRUJULA BRUNTON BRUJULA BRUNTON

Nivel Topográfico

USO DEL NIVEL

Teodolito Mecánico WILDT010B

El teodolito mecánico se emplea para lotizaciones de terrenos urbanos ,rurales, planos topográficos y carreteras, etc.

TEODOLITO ELECTRONICO

PANTALLA TEODOLITO ELECTRONICO TOPCON

Estación Total (SOUTH)

TRABAJO CON ESTACION TOTAL-EN MINA

GPS NAVEGADOR

GPS DIFERENCIAL (HIPER II) TOPCON

GPS DIFERENCIAL (GR5 ) TOPCON

ESTACION TOTAL ESCANER

FUNDAMENTO

• Se fundamenta en 3 elementos básicos del espacio.

• Dos distancias y una elevación

• Una distancia, una dirección y una elevación.

• Distancias = Unidades de longitud (metros)

• Dirección = Unidades de Arco (grados sexagesimales)

Levantamiento Topográfico

Actividades que permiten determinan las posiciones de puntos, calculan superficies y volúmenes y la representación de medidas tomadas en el campo permiten representar perfiles y planos a una escala determinada, estas representaciones se denominan planos topográficos.

Replanteo Topográfico

Actividades que permiten determinan las posiciones de puntos de un plano sobre el terreno, como es el caso de lotizaciones, canales de riego, carreteras, gaseoducto, líneas de transmisión, etc.

Clases de levantamientos:Topográficos.- Cuando abarcan superficies reducidas, se realizan despreciando la curvatura de la tierra. ¿ que distancias…….?

Topográficos Superficie plana

A B

Levantamientos Geodésicos

• Son levantamientos de grandes extensiones y se debe

• Considerar la curvatura terrestre.Geodésicos

Superficie curva

DIVISION BASICA DE LA TOPOGRAFIAPlanimetría. Permite la representación gráfica de una porción de un terreno, sin tener en cuenta los desniveles o diferentes alturas que pueda tener el mencionado terreno, ejemplo plano ABC.

Para ello cada característica del terreno (vértice ó lado) deberá ser proyectado ortogonalmente sobre una superficie horizontal también denominado plano horizontal.

Altimetría.- Se encarga de representar gráficamente en un plano, las diferentes altitudes del terreno respecto a una superficie de referencia, que en el caso nuestro es el nivel medio del mar ó cota cero (0), a partir del cual se construyen las curvas de nivel.

Topografía Integral/Topografía.

- Representa gráficamente una superficie terrestre - Considera tanto su posición planimétrica y su altitud - Se emplea en proyectos de ingeniería que requieren manejo de información en tres dimensiones (x, y, h). - El plano resultante se denomina Plano Topográfico.

ESCALA• Es la representación del terreno en un papel, y puede ser grafica ó Numerica.

• Escala numérica:• Si un(1) mm en el papel es igual a 1000mm en el terreno, diremos que la escala de la carta es "1 es a 1000 " y lo anotaremos como : 1/1000, o mas usualmente 1:1000.

• (1/E)=(P/T)• T = Terreno ( distancias medidas en el terreno )

• P = Papel (distancias medidas en el plano)

• E= Modulo Escalar

FORMULA DE ESCALA

ESCALA DE MAYOR USO PARA PLANOS URBANOS

• 1:50 • 1:100• 1:500 • 1:1,000 • 1:5,000 • 1:10,000

Escala Gráfica• Algunos planos topográficos traen una escala gráfica que indica la

• equivalencia en el terreno de las longitudes graficadas en ellas.

0 2010 30 50Km40

Problemas de escala• Datos: • T = Terreno ( distancias medidas en el terreno )

• P = Papel (distancias medidas en la carta)

• E= Modulo Escalar• (1/E)=(P/T)

PROBLEMAS1: Se tiene un Plano a escala 1:100, cuanto mide en el terreno, 5 cm de este plano ? R=500cm

2: La distancia en terreno es de 125m, cuantos centimetros Medira en el plano a escala de 1:500.? R=25cm

3: La distancia entre 2 puntos en el terreno es de 125m., y la distancia en el plano es de 2.5 cm., cual es la escala del plano. ? R=1/5000cm

Se ocupa principalmente, de la representación de una porción de la Tierra, y es una ciencia y técnica asociada a materias como la Cartografía, Fotogrametría, SIG, etc.Su campo de aplicación es tan amplio que abarca : la Agricultura, Minería, Ingeniería , Arquitectura y al medioambiente en general.

TOPOGRAFÍA 

LA TOPOGRAFÍA TRABAJA SOBRE ESPACIOS PEQUEÑOS DELA SUPERFICIE TERRESTRE, SIN TENER EN CUENTA LA CURVATURATERRESTRE, CONSIDERANDO LA SUPERFICIE TERRESTRECOMO SI FUERA PLANA.

TIPOS DE LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS:

• Los tipos de levantamientos son cinco:

1.- Terrenos en General2.- Levantamientos Catastrales3.- Vías de Comunicaciones4.- Para Trabajos Subterráneos5.- Levantamientos Hidrográficos

De terrenos en general• Medición, localización, división, replanteo, Obtención de planos y medidas perimétricas Para obras y construcciones.

Levantamientos catastrales

• Se hacen en ciudades, zonas urbanas , rurales y mineras, para fijar ó definir los límites de áreas y propiedades, con diversos propósitos. También en ampliaciones mineras.

Vías de comunicación• Levantamiento que permite el estudio y

construcción de caminos, ferrocarriles, canales, líneas de transmisión.

Para trabajos subterráneos

• Se realizan para fijar y controlar la posición de trabajos subterráneos tales como minas, túneles, acueductos, etc., relacionados con otros superficiales

Levantamientos hidrográficos

• La Batimetría.- Se realizan para determinar el relieve del fondo de los lagos, ríos, océanos y también para medir el caudal y volumen de agua.

APLICACIONES DE LA TOPOGRAFIA

• LEVANTAMIENTOS DE (LOTES Y PARCELAS)

Estos levantamientos tienen por objeto marcar o localizar linderos, medianías o límites de propiedades, medir y dividir superficies, ubicar terrenos en planos generales, empalmes con levantamientos anteriores o proyectar obras y construcciones. Las principales operaciones son:

ACCIONES DEL LEVANTAMIENTO• Definición de itinerario y medición de poligonales por los linderos existentes para hallar su longitud y orientación o dirección.

• Replanteo de linderos desaparecidos partiendo de datos anteriores sobre longitud y orientación valiéndose de toda la información posible y disponible.

• División de fincas en parcelas de forma y características determinadas, operación que se conoce con el nombre de particiones y/o lotizaciones.

ACCIONES DEL LEVANTAMIENTO• Amojonamiento o estacar con hitos los linderos de una propiedad para garantizar su posición y permanencia.

• Referencia de hitos, referidos a señales permanentes en el terreno.

• Cálculo de áreas, distancias y direcciones, que es la esencia de los trabajos de topografía.

• Representación gráfica del levantamiento mediante la confección o dibujo de planos y de manera digital..

• Soporte técnico de las actas de los deslindes practicados.

LEVANTAMIENTO LONGITUDINAL DE VÍAS DE COMUNICACIÓN

•Son levantamientos topográficos que sirven para evaluar y proponer las rutas probables de los proyectos para construir vías de transporte o comunicaciones como carreteras, vías férreas, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc.

OPERACIONES PARA LAS VIAS DE COMUNICACIONES

• 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 de acuerdo a la categoría e importancia del tipo de obra.

OPERACIONES PARA LAS VIAS DE COMUNICACIONES

• 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, mediante itinerarios de nivelación para determinar el perfil del terreno a lo largo del eje establecido.

• Dibujo del perfil y anotación de las pendientes longitudinales

OPERACIONES PARA LAS VIAS DE COMUNICACIONES

• 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.

OPERACIONES PARA LAS VIAS DE COMUNICACIONES

• Trazado y localización de las obras respecto al eje, tales como puentes, desagües, alcantarillas, drenajes, filtros, muros de contención, etc.

• Determinación de los derechos de vía ó zonas legales de paso del eje de la obra.

LEVANTAMIENTOS EN MINAS

• Estos levantamientos tienen por objeto fijar y controlar la posición de los trabajos de superficie y subterráneos requeridos para la explotación de minas de materiales minerales y relacionarlos con las obras superficiales.

OPERACIONES TOPOGRAFICAS• Determinación en la superficie del terreno de los límites legales de la concesión y colocación de hitos permanentes a fin de garantizar la propiedad.

• Levantamiento topográfico completo del terreno ocupado por la concesión y elaboración del plano topográfico correspondiente.

• Localización en la superficie de los pozos, excavaciones, perforaciones para las exploraciones, las vías férreas, las plantas de trituración de agregados y minerales y demás detalles característicos de estas explotaciones.

OPERACIONES TOPOGRAFICAS• Levantamiento subterráneo necesarios para la localización de todas las galerías o túneles de la misma.

• Dibujo de los planos de las partes y componentes de la explotación, donde figuren las galerías, tanto en sección longitudinal como transversal.

• Dibujo del plano geológico, donde se indiquen las formaciones rocosas y accidentes geológicos.

• Cubicación de tierras y minerales extraídos de la excavación en la mina.

LEVANTAMIENTOS HIDROGRÁFICOS

• Estos levantamientos se refieren a los trabajos necesarios para la obtención de los planos de masas de aguas, líneas de litorales o costeras, relieve del fondo de lagos y ríos, ya sea para fines de navegación, para embalses, toma y conducción de aguas, cuantificación de recursos hídricos.

OPERACIONES HIDROGRAFICAS• Levantamiento topográfico de las orillas que limitan las masas o corrientes de agua.

• Batimetría mediante ecosondas para determinar la profundidad del agua y la naturaleza del fondo.

OPERACIONES HIDROGRAFICAS

• Localización en planta de los puntos de sondeos batimétricos mediante observaciones de ángulos y distancias.

• Dibujo del plano correspondiente, en el que figuren las orillas, las presas, las profundidades y todos los detalles que se estimen necesarios.

OPERACIONES HIDROGRAFICAS

•Observación de las mareas o de los cambios del nivel de las aguas en lagos y ríos.

•Medición de la intensidad de las corrientes o aforos de caudales o gastos (volumen de agua que pasa por un punto determinado de la corriente por unidad de tiempo).

LEVANTAMIENTOS CATASTRALES

• Los levantamientos catastrales son necesarios para levantar planos de propiedades y/o poseedores, definir los linderos y áreas de las parcelas rurales , cultivos, edificaciones, así como toda clase de predios con espacios cubiertos y libres, con diversos fines generalmente fiscales, especialmente para la determinación de avalúos y para el cobro de impuesto predial.

Levantamientos Catastrales

• Identificación del sector o zona de trabajo.

• Establecimiento de una red de puntos de apoyo, tanto para planimetría como en altimetría.

• Levantamiento de manzanas o sectores. • Levantamiento de parcelas.• Levantamiento de vías de comunicación terrestre, lagos, ríos.

Levantamientos Catastrales

• Levantamiento de accidentes geográficos.

• Preparación de planos integrales e individuales.

• Dibujo de uno o varios planos donde se pueda apreciar la red de distribución de los diferentes servicios que van por el subsuelo (tuberías, alcantarillados, cables telefónicos, etc.).

1. Información Marginal2. Cuadrícula3. Cercos y muros4. Área construida5. Parques y jardines

8. Postes de Luz9. Bermas10. Cercos alambrados

6. Puntos acotados 7. Toponimia

PLANO TOPOGRAFICO CATASTRO URBANOESCALA: 1/500 - 1/1,000

Sistema de ReferenciaWGS - 84

HOJA DE SAN ISIDROESCALA 1/5,000

PLANO DE LIMA METROPOLITANA

202 HOJAS A ESCALA 1 / 5,000

Los mapas de carreteras El mapa de carretera (el cual puede formar parte con el plano de una ciudad) a menudo solamente es un derivado del mapa topográfico con una leyenda aligerada y un lenguaje cartográfico privilegiando los eje de transportes. La altimetría es generalmente ausente.

PLANO TOPOGRAFICO CATASTRO RURAL

ESCALA: 1/5000 - 1/10,000

FORMULACION DE PROYECTOS TOPOGRAFICOSPor Administración directa o Contratación de CIA. Externa.

- Formulación de la necesidad

- Planeamiento

- Evaluación de la zona de trabajo

- Evaluación de alternativa tecnológica

- Elaboración de especificaciones técnicas.

- Ejecución

- Supervisión y control de calidad.

Trabajo Domiciliario 1.- ESTABLECER EL PERFIL DEL JEFE O RESPONZABLE DE UN

PROYECTO TOPOGRAFICO.

2.- ESTABLECER EL PERFIL DE LOS EJECUTORES DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO.

3.- COSTOS Y PRESUPUESTOS EN UN PROYECTO DE LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO