Levantamiento Y Carteo Geológico

VI - Levantamiento con GPS

Levantamiento

y

Carteo Geológico I

MÉTODOS DE LEVANTAMIENTOMÉTODOS DE LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICOTOPOGRÁFICO

Pothenot, Hansen, PoligonaciónPothenot, Hansen, Poligonación- II - - II -

F.C.E.F.N.

U.N.S.J.

Ciclo 2006

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UNSJ – Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y NaturalesCátedra de Levantamiento y Carteo Geológico I – Ciclo 2006 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO

El levantamiento con GPS permite obtener las coordenadas de cada punto directamente, polares o cartesianas (Gaus Krüger, UTM), con respecto a un sistema de referencia regional (Campo Inchauspe, WGS84, etc.)

VII - Triangulación

Se llama triangulación al método mediante el cual los lados del levantamiento forman figuras triangulares. Una red de triangulación se forma cuando se tiene una serie de triángulos conectados entre si.

Si en el triángulo ABC (Fig. Nº 6), se miden los ángulos A, B y C y la longitud del lado AB, la longitud de los otros dos lados, BC y CD, pueden obtenerse aplicando el teorema del seno. Si se conocen las coordenadas de A y el acimut del lado AB, se pueden calcular las coordenadas de los otros dos puntos B y C. La distancia que se mide se denomina base o línea base. El método de triangulación se aplica para grandes regiones, formando cadenas de triángulos y figuras geométricas simples que puedan compensarse. Cuando no se contaba con instrumento MED, la medición de las bases se realizaba con cinta. La triangulación combina la precisión de las medidas angulares que proporciona un teodolito y la medición directa con cinta. La medición con cinta es tediosa y difícil, por eso la medición de distancia es mínima. Actualmente, utilizando los instrumentos MED, se miden la mayor cantidad de lados que se pueda, o bien todos los lados. De esta manera el método consiste en una combinación de una triangulación y una trilateración , aunque se sigue denominado triangulación.

De acuerdo con la extensión de los lados de los triángulos, la triangulación puede ser de 1º orden (lados curvos de 20 50 Km.); de 2º orden (lados curvos de 10 a 20 Km.); de tercer orden (lados curvos de 5 a 7 Km.) y de 4º orden (lados rectos de hasta 5 Km.). Las operaciones para determinar la posición de los puntos trigonométricos son realizadas por la Geodesia en el caso de las triangulaciones de 1º a 3º orden, mientras que la Topografía realiza las operaciones de las triangulaciones de 4º orden.

A - Selección de estaciones.

Para seleccionar las estaciones de una triangulación se realizan operaciones de recopilación de la información y reconocimiento del terreno. Las estaciones deben ser visibles entre si y no deben estar demasiado cerca del suelo. Los triángulos deben ser lo mas cercano posible a triángulos equiláteros, con ángulos no menores de 30º. Luego de diseñar la red de triangulación se marcan los vértices. En los trabajos que requieren precisión, las marcas consisten en una placa metálica empotrada en un mojón de concreto.

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Fig. Nº 6. Triangulación. c: base medida; a, b y g: ángulos medidos.


B - Medición de ángulos y distancias.

Los ángulos se miden aplicando métodos que permitan la compensación de errores (reiteración, repetición, etc). Para medir las distancias se utilizan instrumentos MED. El ajuste de una cadena de triángulos se hace teniendo en cuenta dos condiciones: a) la suma de los ángulos alrededor de una estación debe ser igual a 360º y b) la suma de los ángulos interiores de un triángulo debe ser 180º. Estas condiciones permiten establecer controles y compensaciones. El hecho de contar con más de una base medida permite establecer otro control.

C - La Triangulación en la Argentina.

La ley de la carta (1941) definió el proyecto de triangulación fundamental del país. En este proyecto se planifica realizar una serie de cadenas de triángulos para fijar la posición de sus vértices para que sirvan de apoyo para la ejecución de la carta del país. Las cadenas de triángulos se extienden según meridianos y paralelos separados dos grados entre si en ambas direcciones. Ver mapa de la República Argentina, Fig.Nº 7, con la red de triangulación del IGM en el Anexo.

VIII - Radiación

El método de radiación es el más sencillo. En general se utiliza para el levantamiento de detalles o relleno. Consiste en obtener las coordenadas de una serie de puntos a partir de una estación, midiendo los ángulos y las distancias desde la estación a los puntos. En la figura, P es la estación y A, B, C,... son los puntos a levantar.

La representación gráfica se realiza con un círculo graduado y un Escalímetro. Se sitúa el circulo de modo que su centro coincida con la estación P, y que el cero coincida con la dirección de referencia.

Con un lápiz se señalan los ángulos horizontales medidos, anotando la correspondiente identificación del punto.

Luego se marcan las distancias utilizando el escalímetro y la escala seleccionada.

También se pueden obtener las coordenadas cartesianas, transformando las coordenadas polares obtenidas en el campo, conociendo o asignando las coordenadas a la estación y el rumbo o acimut de una de las direcciones.

Para la transformación de las coordenadas polares a cartesianas se utilizan las siguientes fórmulas:

X= d cos RY= d sen R


Fig. Nº 8. Radiación. A: estación; 1,2,3,4,5: puntos visados


El método de radiación no ofrece controles. Las mediciones de los ángulos se realizan utilizando el método simple. Puede utilizarse cualquier goniómetro. En general se utilizan los taquímetros y las brújulas por ser estos instrumentos más aptos para los levantamientos expeditivos. El levantamiento con brújula ofrece la ventaja de obtener directamente los rumbos de los lados.

IX - Intersección

El método de intersección se fundamenta a partir de un lado AB, denominado base, de longitud y acimut conocido, se miden los ángulos al punto P estacionando el instrumento en los extremos A y B. El punto P debe ser visible, pero no es necesario que sea accesible.

Los datos de campo se pueden trasladar al plano gráficamente, representando la base y el punto con un círculo graduado.

Utilizando la plancheta se obtiene directamente la representación del punto marcando las direcciones desde las estaciones de la base.

Utilizando la brújula se obtienen los rumbos AP y BP directamente.

Si además de medir los ángulos desde los extremos de la base, se mide el tercer ángulo, haciendo estación en el punto P, entonces estamos en el mismo caso que el explicado en el método de triangulación. Para obtener las coordenadas cartesianas del punto P, a partir de las coordenadas de los extremos de la base y el acimut de la misma, primero se aplica el teorema del seno para obtener las distancia AP y BP y luego conocidas las coordenadas polares del punto P se transforman a coordenadas cartesianas. Se obtienen dos pares de coordenadas del punto P que deberán promediarse. También pueden calcularse las coordenadas del punto P utilizando las siguientes fórmulas:

Yp = YA cotg β + YB cotg + XB – XA cotg + cotg β

Xp = XA cotg β + XB cotg + YB – YA cotg + cotg β

El caso explicado es el más general y se denomina intersección directa.

A - Intersección lateral.

Si en lugar de estacionarnos en los dos extremos de la base, lo hacemos en uno de los extremos y en el punto P, el método se denomina intersección lateral.


Fig. Nº 9: Intersección directa. AB: base


Para el método de intersección lateral con la plancheta de procede de la siguiente manera:

1) Se estaciona la plancheta en A. 2) Se toma la dirección y la distancia a B, y se la

representa en el plano.3) Se toma la dirección al punto P y se la representa

en el plano.4) Se estaciona la plancheta en P. Se centra la

plancheta según un punto P’ arbitrario en la dirección AP y se orienta con respecto a A.

5) Se bisecta el punto B y se marca la dirección en el plano, haciendo pasar la línea por B. El punto P resulta de la intersección de las direcciones AP y BP

B - Intersección Inversa.

En la intersección inversa estacionamos el instrumento en el punto que desea levantarse sin estacionar en los extremos de la base. Si se utiliza una brújula se obtienen los rumbos PA y PB. Se calculan los rumbos recíprocos AP y BP y se representan gráficamente, o se realizan los cálculos de las coordenadas cartesianas. Utilizando un teodolito o un taquímetro el problema de intersección inversa adopta dos formas: el problema de Pothenot y el problema de Hansen.

C - Problema de Pothenot.

El problema de Pothenot se denomina también de las siguientes maneras: trisección inversa, resección, problema de la carta o vértice de pirámide. Mediante este método se obtienen las coordenadas de un punto P a partir de tres puntos de coordenadas conocidas. Los tres puntos de coordenadas conocidas (A,B y C) tienen que ser visibles desde el punto P. No es necesario que sean accesibles.

El método consiste en estacionar el instrumento en el punto de coordenadas desconocidas (P) y tirar visuales a los tres puntos de coordenadas conocidas (A, B, C).

De esta manera se obtienen los ángulos a y b que resultan de las tres direcciones angulares (PA, PB y PC)

C-1. Resolución gráfica


Fig. Nº 12. Problema de Pothenot. A, B y C: puntos de coordenadas conocidas.

P: estación, coordenadas a determinar. a y b: ángulos a medir

Fig. Nº 10. Intersección lateral.

Fig. Nº 11. Intersección inversa.


Una de las soluciones gráficas consiste en representar las dos circunferencias definidas por los puntos A, B y P y B, C y P. Teniendo en el papel marcados los puntos A, B y C, se representan con un círculo graduado los ángulos medidos: a, partiendo del segmento AB y b, partiendo del segmento CB. Luego se trazan las perpendiculares a las rectas obtenidas, por el punto A y C.

La intersección de las perpendiculares con la mediatrices de los lados AB y BC nos dan los centros de las dos circunferencias.

Trazando dichas circunferencias obtenemos la posición del punto P

Circunferencia peligrosa.

La denominada circunferencia peligrosa es la definida por los puntos A, B y C. Si el punto P pertenece a esta circunferencia no puede resolverse el problema por que no puede definirse su posición. En este caso se debe cambiar el punto P o cambiar algunos de los tres puntos de coordenadas conocidas.

Método del papel transparente.

Este método consiste en representar las direcciones a los puntos A, B y C desde el punto P en un papel transparente. Luego se superpone el papel transparente sobre las representación de los puntos A, B y C y se lo gira hasta que las tres direcciones coincidan a la vez con los tres puntos. Solo hay una posición posible. De esta manera, con una punta seca se marca el punto P en el plano, a través del papel transparente.

C-2. Resolución del problema de Pothenot con plancheta. Método del triángulo de error.

Teniendo los tres puntos de coordenadas conocidas representados en la plancheta, se estaciona el instrumento en el punto P de coordenadas desconocidas. Se efectúa la centración según un punto P’ previamente marcado en forma aproximada en el papel. Se orienta la plancheta en forma grosera, de modo que se puedan realizar las visuales a los puntos A, B y C, desde P. Se bisectan los tres puntos y se marcan


Fig. Nº 13. Problema de Pothenot. Resolución gráfica


las direcciones en el papel. Las intersecciones de las direcciones forman un triángulo. Se designan con un número cada una de las intersecciones ( dirección de A con dirección de B: 1, etc.)

Luego se gira ligeramente el tablero de la plancheta. Seguidamente se hacen nuevamente las visuales a los tres puntos (A, B y C) dibujándolas con líneas de trazos.

Se identifican cada una de las intersecciones y se anotan con su número correspondiente.

Luego se unen los puntos de intersección equivalentes (1 con 1; 2 con 2; 3 con 3).

La intersección de estos tres segmentos define la posición del punto P en el plano.

X - Problema de Hansen

El problema de Hansen consiste en determinar las coordenadas de un punto P a partir de dos puntos de dos coordenadas conocidas A y B.

Resolución del problema de Hansen con plancheta.

Para resolver el problema de Hansen con plancheta se necesita un punto auxiliar Q, próximo a la estación P que se desea definir. Una vez marcados los dos puntos de coordenadas conocidas (A y B) en la plancheta se procede a estacionar la plancheta en el punto Q, materializado en el terreno, cercano a P. Dado que no se conoce la posición de Q en el plano, la centración se realiza según un punto Q’ marcado en una posición aproximada. Se bisectan los puntos P, A y B y se marcan sus direcciones haciéndolas pasar por Q’. Luego se estaciona la plancheta en el punto P del terreno, centrándolo según un punto P’ arbitrario en el papel, marcado en la dirección de Q’P’ que ya está marcad en el plano. Se orienta la plancheta respecto a Q, según la línea Q’P’. Luego se bisectan los puntos A y B y se marcan sus direcciones en el plano. Las direcciones Q’A y P’A se cortan en un punto A’, mientras que las direcciones Q’B y P’B se intersectan en B’. El cuadrilátero representado en el plano Q’P’A’B’ es semejante al cuadrilátero en terreno QPAB. Luego se pueden transportar los ángulos obtenidos (P’AB y P’BA) al segmento AB y de esta manera obtener la posición del punto P. De esta manera obtenemos la posición del punto P, pero


Fig. Nº 14. Problema de Pothenot. Resolución con plancheta. Método del triángulo de error.

Primera parte.

Fig. Nº 15. Problema de Pothenot. Resolución

con plancheta. Método del triángulo de error.

Segunda parte.


aún tenemos el tablero desorientado. Para orientarlo se procede como se ha explicado, utilizando la dirección PA o PB.

Fig. Nº 16. Problema de Hansen. Resolución con plancheta.Estación libre

Las estaciones totales y los registradores de datos contiene programas internos que proporcionan las coordenadas del punto P, obteniendo las distancias y los ángulos a dos puntos A y B. Las coordenadas de A y B se introducen previamente. La cota de P se determina mediante la medición del ángulo vertical en A. Este método se denomina estación libre y permite estacionar el instrumento en un punto cercano donde se desea trabajar y luego establecer la posición exacta observando puntos de coordenadas conocidas. Para una mayor precisión se pueden utilizar tres puntos de coordenadas conocidas en lugar de dos.

Altimetría

Los métodos altimétricos tienen por objeto determinar las diferencias de altura de distintos puntos en el espacio. Es decir que por medio de estos métodos se obtiene la coordenada h (cota), con respecto a una altura de referencia. La superficie de referencia generalmente es el geoide, superficie media del mar prolongada en los continentes. La cota de un punto con respecto a dicha superficie de referencia se denomina altitud. Una superficie determinada por puntos de igual altitud es una superficie de nivel. Una superficie de nivel es perpendicular a la dirección de la gravedad en cada punto del terreno y se materializa mediante el uso de una plomada o un nivel. Tanto la superficie determinada por el nivel medio del mar como las distintas superficies de nivel son curvas. Dentro de los límites de la topografía podemos considerar las superficies de nivel como esferas. El trabajo de altimetría o nivelación, consiste en partir de un punto estación de altitud conocida, o bien se le asigna una cota relativa, determinar los desniveles de todos los demás puntos del levantamiento. Los desniveles serán positivos o negativos según se encuentren mas altos o más bajos que la superficie de nivel de referencia.



Fig. Nº 17. Alturas y desniveles.HA rel: altura relativa del punto A; HA abs: altura absoluta de A o altitud.

DHAB: desnivel entre los puntos A y B.

El desnivel entre dos puntos se suma algebraicamente a la altitud del primer punto y así se obtiene la altitud del segundo punto. Este segundo punto servirá de origen a un tercero. De esta manera se arrastran o corren las cotas a todos los puntos una vez conocidos todos los desniveles parciales.

La nivelación trigonométrica es un método para determinar las diferencias de altura midiendo los ángulos verticales. Este método se aplica en Geodesia, para grandes distancias (decenas de kilómetros) y triangulaciones topográficas (1 a tres kilómetros). La superficie de referencia en Geodesia es curva, mientras que para la Topografía la superficie de referencia es plana. Es necesario aplicar las correcciones por esfericidad y por refracción. Para distancias mas cortas se suprimen los términos de corrección por curvatura y por refracción. En este caso el método se denomina eclimétrico.

Para obtener los ángulos verticales utiliza un eclímetro.

La nivelación taquimétrica consiste en determinar los desniveles utilizando un anteojo estadimétrico y una mira vertical. El desnivel está dado por la siguiente expresión:

La nivelación geométrica o por alturas se utiliza cuando los puntos están próximos. Se obtiene el desnivel por medio de visuales horizontales. La fórmula queda reducida a la expresión:

DH = i – s


DH = D cotg Z +(i – s)

DH = KH1/2sen 2h + (i – s)


El instrumento que se utiliza para la nivelación geométrica es el nivel, aunque puede utilizarse cualquier eclímetro que pueda materializar una visual horizontal (teodolitos, brújulas, plancheta, etc.)

Cuando se utiliza una sola estación se denomina nivelación simple. Esta puede realizarse desde un extremo o en el punto medio . Este último caso es recomendable, dado que permite eliminar todos los errores sistemáticos. Los métodos simples no permiten control. Para tener controles en las mediciones y a la vez eliminar los errores sistemáticos, es necesario hacer por lo menos dos estaciones: en los dos extremos. En este caso se denomina método de estaciones recíprocas.

Cuando los puntos cuyo desnivel se desea medir están a gran distancia, es necesario hacer una serie de estaciones intermedias, para obtener los desniveles parciales desde un extremo hasta el otro. Se realiza un itinerario altimétrico o nivelación compuesta . El desnivel total será igual a la suma algebraica de los desniveles parciales. Es recomendable utilizar el método del punto medio.

Si el it inerario es cerrado o las cotas de los extremos del itinerario son conocidas se puede calcular el error de cierre y si este es menor que la tolerancia, compensar los desniveles parciales.

Los itinerarios altimétricos pueden recorrerse de ida y vuelta. Este método permite establecer controles en el caso que las cotas de los extremos no sean conocidas.

Fig. Nº 18.Ver, en Anexo, mapa de la República Argentina con la red de nivelación del IGM.

XI - Levantamiento de un perfil topográfico geológico. Medición de espesores.

Para la construcción de un perfil geológico de detalle se necesita conocer las distancias y los desniveles de los distintos puntos de un itinerario geológico. En general es suficiente con un levantamiento expeditivo utilizando un taquímetro o una brújula para medir los ángulos verticales y obtener las distancias por el método estadimétrico.

El perfil topográfico geológico puede utilizarse para medir los espesores de las distintas unidades geológicas. En este caso el itinerario del perfil debe ser perpendicular al rumbo de los estratos. El levantamiento del perfil se puede desplazar en forma paralela a la transversal al rumbo, buscando los mejores afloramientos, siempre y cuando las capas no estén deformadas. Los mejores itinerarios son los cursos de los ríos, es decir donde pueden observarse los mejores afloramientos.

El espesor de una unidad o un estrato es la distancia entre el piso y el techo de la unidad, medida en forma perpendicular a la superficie que constituye el piso. En el levantamiento del perfil topográfico geológico además de tomar los puntos necesario para la representación del relieve se toman los puntos que representan los contactos de las unidades o capas de interés y los datos de rumbo y buzamientos de las capas y las superficies de contacto.

Los datos se anotan en una planilla de campo. Luego se efectúan los cálculos de las distancias, los desniveles y las cotas. Si existe alguna condición de cierre, como en el caso de un itinerario cerrado, se efectúan los cálculos del error de cierre y las correcciones correspondientes y se compensan los desniveles y distancias.

Para la representación de los datos se marcan las líneas del perfil. Es conveniente utilizar un papel milimetrado par volcar los datos del perfil. Se traza la línea de base horizontal, http://www11.brinkster.com/levcarteol 10


que representa una superficie de nivel, y una línea perpendicular en donde se consignan las alturas. Se marcan las escalas, horizontal y vertical, que salvo casos particulares, deben ser las mismas. Luego se marcan los puntos del it inerario con sus respectivas alturas. Luego se dibuja el relleno del perfil volcando los datos de buzamientos de las capas. Estos ángulos se representan con un círculo graduado, colocando el centro del círculo en el punto de observación en la línea que representa el relieve, con la división cero del círculo paralela al la línea horizontal. Luego se marca el ángulo de buzamiento y se marca la línea que representarán las capas de los estratos en el corte vertical.En geología son muchas las situaciones que puede ser útil el levantamiento de un perfil de detalle y también variadas las escalas de trabajo. Perfil estructural. Yacimientos de pegmatitas.

A - Levantamiento de perfiles topográficos geológicos con plancheta.

El trabajo con plancheta permite realizar el levantamiento del perfil geológico en forma simultánea con el levantamiento geológico de detalles de un sector de la superficie terrestre. Se establece la dirección del perfil transversal al rumbo de los estratos. Luego se traza una paralela a dicha dirección en un costado del mapa y una escala vertical perpendicular a esta línea. Se proyectan los puntos del perfil con sus alturas a esta última línea y se dibuja la línea del perfil. Para trazar las paralelas y perpendiculares nos ayudamos con la alidada y las reglil las de la plancheta y también con la brújula geológica. Esta también nos sirve para trazar los buzamientos de las capas en el perfil. Además de los puntos con las cotas se transportan todos los puntos que tengan algún significado geológico o que sirvan para representar alguna característica geológica. Las ventajas de la construcción del perfil geológico en el campo con plancheta son las mismas que con el levantamiento del plano geológico con plancheta. Se logra tener una mejor representación de los detalles, particularmente en los sectores donde la geología es compleja. Se retorna al gabinete con el trabajo completo y con las mediciones controladas y cotejadas con la realidad.

B - La nivelación geométrica en levantamientos subterráneos

Una de las aplicaciones de la nivelación geométrica en geología es en los levantamientos subterráneos. Las galerías tienen escasa pendiente, con un suave desnivel hacia fuera, para que el agua corra en esa dirección. El levantamiento del perfil de la galería se realiza generalmente utilizando el método de nivelación geométrica.

C - Nivelación barométrica

Este método se realiza utilizando un altímetro. Se funda en la variación de la presión atmosférica en función de la altitud. El principal problema de este método es su falta de precisión debido a las variaciones meteorológica. Los métodos barométricos emplean dos altímetros gemelos con el objeto de realizar mediciones simultáneas, con el objeto de reducir el error por las variaciones atmosféricas.

D - Nivelación Elipsoidal.

La nivelación elipsoidal utiliza como referencia el elipsoide en lugar del geoide. La altitud elipsoidal o altura elipsoidal es la diferencia de altura entre un punto y la superficie del elipsoide. La altura elipsoidal es la que proporciona un receptor GPS, mediante el sistema de posicionamiento satelital. No existe una relación sencilla en la superficie del geoide y del elipsoide. La superficie del geoide varía con las variaciones de la gravedad en cada lugar.E - Taquimetría.



La taquimetría comprende el levantamiento planimétrico y altimétrico en forma simultanea. Es un levantamiento expeditivo, rápido, como lo indica su etimología. En este método se utilizan los instrumentos denominados taquímetros, es decir instrumentos provistos anteojos estadimétricos para medir distancias y desniveles, utilizando una mira vertical (teodolitos, planchetas, brújulas taquimétrica). No se requiere demasiada precisión en la medición de los ángulos horizontales y verticales. Los anteojos autorreductores son adecuados para el levantamiento taquimétrico. También se puede utilizar una estación total, dado que permite determinar coordenadas y cotas de los puntos relevados.

El objetivo del levantamiento taquimétrico es un plano acotado, que nos represente la configuración del relieve de un terreno pequeño, a escala de detalle. El relieve queda representado mediante las curvas de nivel. Estas curvas resultan de la intersección de una superficie de nivel, de una cota determinada, con la superficie del terreno. Para poder representar el relieve es necesario conocer las coordenadas y las cotas de una serie de puntos característicos que nos den la forma del terreno. La densidad de puntos necesarios depende de la escala del trabajo y de la mayor o menor irregularidad del relieve.

La taquimetría incluye el levantamiento de una poligonal de apoyo tomando los datos necesarios para determinar las coordenadas y las cotas de cada vértice y el levantamiento del relleno o levantamiento de detalles, mediante el cual se realizan las mediciones necesarias para obtener las coordenadas y cotas de los puntos característicos del relieve.

Las tareas para el levantamiento de la poligonal de apoyo son las que se explicaron para el levantamiento de una poligonal planimétrica, agregando las tareas necesarias para el levantamiento de un itinerario altimétrico, aplicando en método de nivelación taquimétrica. Para tomar los puntos de relleno se utiliza el método de radiación, agregando la observación de los ángulos verticales para la obtención de los desniveles (nivelación taquimétrica).

Etapas del levantamiento taquimétrico. Etapas de gabinete y etapas de campo.



Etapas de gabinete Etapas de campo

Recopilación de la Información. Planificación de las

tareas. Selección de métodos e

instrumentos. Brigadas. Cronograma. Presupuesto

Reconocimiento del terreno. Selección de las estaciones de la

poligonal de apoyo. Marcación de las estaciones Señalización de las estaciones Levantamiento de la poligonal Control de cierre angular

Transporte de coordenadas Calculo de desniveles y

cotas Determinación del error de

cierre lineal. Compensación lineal.

Determinación del error de cierre altimétrico.

Compensación altimétrica. Representación gráfica.

Cálculo de coordenadas y cotas de los puntos de relleno.

Representación gráfica de los puntos de relleno.

Elección de la equidistancia. Interpolación de las curvas de nivel

1 - Recopilación de la información.

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Levantamiento de los puntos de relleno. Radiación y nivelación taquimétrica, en cada una de las estaciones de la poligonal.Croquis

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Comparación del mapa con el terreno. Chequeo de campo. Ajuste final


En esta etapa se reúne la información previa. Se junta la información existente sobre la zona de trabajo, dispersa en distintos organismos o empresas, bibliotecas, etc. Se recopilan mapas, fotografías aéreas, informes, monografías. Se obtienen los datos de los puntos de coordenadas conocidas de levantamientos anteriores.

2 - Reconocimiento del terreno.

Consiste en recorrer el terreno observando las características del mismo que permitan ubicar los puntos que serán las estaciones de la poligonal de apoyo. Se observan las formas del relieve, la vegetación, visibilidad de los detalles a relevar. Con todos estos datos y la ubicación de las estaciones de la poligonal se realiza un croquis que será útil para la planificación de las tareas posteriores.

3 - Selección de las estaciones y la poligonal de apoyo.

Durante el reconocimiento del terreno se seleccionan las estaciones de la poligonal de apoyo teniendo en cuenta que las mismas permitan el levantamiento de los detalles, que sean visibles entre si, que estén ubicadas en lugares protegidas de las crecientes y la erosión, que se puedan localizar con facilidad. Las estaciones estarán separadas en función de los instrumentos de medición de distancia, de la escala y los objetivos del trabajo, de la complejidad del terreno. Si el levantamiento taquimétrico es la base de un levantamiento geológico, también habrá que tener en cuenta las características geológicas en el momento de definir la ubicación de las estaciones.

4 - Marcación de la poligonal.

La marcación de la poligonal consiste en materializar las estaciones seleccionadas mediante estacas de madera o hierro, con su correspondiente identificación.

5 - Señalamiento de los vértices.

Los vértices se señalan con jalones o banderolas, para que sean visibles desde las otras estaciones con facilidad, particularmente de las estaciones contiguas.

Levantamiento de la poligonal y levantamiento de detalle.

Una vez marcada y señalada la poligonal se planifica y se realiza el levantamiento de esta poligonal de apoyo. Estación en cada uno de los vértices y se toman los datos necesarios. Se procede de la misma manera que se explico para el levantamiento de una poligonal planimétrica, pero en este caso también se tomarán los datos para obtener los desniveles y las cotas de los puntos. Todos estos datos se vuelcan de una manera ordenada y sistemática en una planilla de campo. En esta planilla deberá constar la estación, el punto visado, la altura del instrumento, los ángulos horizontales o acimutes, los ángulos verticales y los datos para obtener las distancias (lecturas de mira). Los ángulos horizontales se miden aplicando la regla de bessel o una serie completa, mientras que las distancias y los desniveles se medirán un par de veces desde cada una de las estaciones. Se efectúa el control de cierre angular y el control de cierre altimétrico en el campo. En el gabinete se realizan los cálculos correspondientes, el transporte de coordenadas y la representación gráfica de la poligonal. Luego se procede a realizar el levantamiento de los puntos de detalle o relleno. Se estaciona el instrumento en cada una de las estaciones y aplicando el método de radiación se obtienen las coordenadas de cada una de los puntos característicos del relieve. La radiación en este caso es plani-altimétrica, es decir que se tomarán los datos para obtener los desniveles y las cotas de los puntos. La medición de los ángulos se realiza mediante el método simple o media serie.



El grupo de trabajo consiste en un operador, un anotador y un mirero. El mirero se detendrá en cada uno de los puntos que permitan representar el relieve, espaciándolos de acuerdo a la escala de trabajo. Los puntos de interés son los cambios de pendiente, las líneas que materializan los cauces o quebradas, las líneas de filos, los puntos más altos, los puntos más bajos, en general todos los puntos que sirvan para dibujar las formas del relieve. Una cantidad adecuada de puntos permitirá realizar el trabajo de una forma eficiente. No se debe perder el tiempo tomando puntos innecesarios, pero tampoco deben faltar los puntos importantes. El trazado de un croquis es de suma importancia para facilitar luego el dibujo de las curvas de nivel. Un croquis bien realizado permite simplificar el trabajo, tomando solamente los datos necesarios y de esta manera ahorrar tiempo. También ayuda una representación mas fiel del terreno. El trabajo con plancheta permite observar el avance del levantamiento a medida que se realiza. Se puede observar si se han tomado demasiados puntos o si hace falta densificar los datos en algún sector. El mapa obtenido con plancheta puede luego digitalizarse utilizando un programa de diseño gráfico.

Luego de completar el trabajo en el terreno se realizan los cálculos y la representación gráfica en el gabinete. De acuerdo con los instrumentos utilizados, las tareas de cálculo y graficación se realizarán en forma manual o utilizando los software correspondientes. En el caso de realizarse un procedimiento manual no es necesario realizar el transporte de coordenadas para los puntos de detalles. Los detalles se marcan mediante las coordenadas polares medidas en el terreno. Se calculan las cotas de cada punto y se anotan en los respectivos puntos.

Trazado de las curvas de nivel.

Después de representar los puntos de relleno y anotar sus cotas respectivas, se procede al trazado de las curvas de nivel. En primer lugar se vuelca la información a partir del croquis. Se dibujan las líneas de los cauces, caminos, de los filos, etc. La información del croquis orientará el trazado de las curvas de nivel. El paso siguiente es la elección de la equidistancia. Se observan los valores de las cotas. La diferencia entre la cota mayor y la menor nos dará idea de la cantidad de curvas que habrá que dibujar para una equidistancia dada. Generalmente se eligen valores enteros de equidistancias (1, 2, 5 o 10 m para mapas de detalles, 25, 50 o 100 para escalas pequeñas).

El procedimiento mediante el cual se dibujan las curvas de nivel se denomina interpolación de curvas de nivel. El método consiste en encontrar los puntos por donde pasan las curvas de nivel entre dos puntos de cotas conocidas, representados en el plano. Esto se puede realizar matemáticamente, estableciendo la relación entre la distancia a escala en el mapa entre los dos puntos y la diferencia entre sus cotas. Existen varias técnicas que permiten hacer más rápida y sistemática la interpolación (método de la plantilla, etc). Dado que la cantidad de puntos normalmente es grande, interpolar matemáticamente cada uno de los puntos resulta muy tedioso. Además, si se interpola matemáticamente se obtienen formas facetadas que no semejan para nada el relieve real. Lo más recomendable es la interpolación a ojo o a estima.

Levantamiento simultáneo de la poligonal de apoyo y el relleno.

Caso de levantamiento con plancheta.http://www11.brinkster.com/levcarteol 15


En algunos casos se puede realizar el levantamiento de la poligonal de apoyo en forma simultánea al levantamiento de los puntos de detalles. De esta manera se realiza el trabajo mas rápido dado que se ahorran operaciones de estacionamiento del instrumento. Esto no puede realizarse con la plancheta, dado que para representar los puntos de relleno hay que tener volcada la poligonal de apoyo compensada.

Levantamiento geológico de detalle.

El levantamiento geológico de detalle comprende las operaciones que permiten obtener la representación de puntos con significado geológico en el plano. Esta tarea se puede realizar al mismo tiempo que se realiza el levantamiento topográfico. El operador que se desplaza con la mira tiene que anotar las características de los puntos y tomar los datos geológicos de las unidades geológicas, contactos, estructuras, etc. De acuerdo a la cantidad y complejidad de la información puede ser conveniente que el geólogo recorra el terreno con un ayudante para que sostenga la mira mientras toma y anota los detalles. En el caso de utilizar una plancheta se cuenta con la ventaja de observar el resultado del levantamiento a medida que el mismo se realiza.

También se puede realizar el levantamiento geológico luego que el levantamiento topográfico está terminado. Para realizar el dibujo de los rasgos geológicos se identifican algunos puntos de referencia en el mapa topográfico y se los utiliza como guía.


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Levantamiento Y Carteo Geológico