informe observaciones astronomicas

8/15/2019 Informe Observaciones Astronomicas

1/14

TOPOGRAFIA II

OBSERVACIONES ASTRONOMICAS

LA NAVEGACION ASTRONOMICA POR LA ESFERA CELESTE.

La navegación astronómica por la esfera celeste, una rama de la astronomíaaplicada, es el arte y la ciencia de encontrar una posición geográfica por medio deobservaciones astronómicas, especialmente por medición de las alturas de los

cuerpos celestes (el Sol, la Luna, los planetas o las estrellas) sobre el horizonte delobservador.

La posición aparente de un astro sobre la esfera celeste se define por un sistemade coordenadas referidas al horizonte. n este sistema el observador se sit!a enel centro de una gran esfera ficticia y hueca, de diámetro infinito y denominadaesfera celeste, "ue se divide en dos hemisferios por el plano "ue representa elhorizonte celeste. La altura # es el arco de círculo má$imo medido desde y sobre elhorizonte celeste hasta el astro, desde %& hasta '%& cuando el astro está sobre elhorizonte (astro visible) y desde %& hasta %& cuando se encuentra ba*o el mismo(astro invisible). La distancia cenital +z es el arco de círculo vertical entre elastro correspondiente y el cenit, un punto imaginario, situado verticalmentesobre la cabeza del observador. La distancia cenital se mide de %& hasta -%&. lpunto opuesto al cenit se llama nadir (z / -%&). # y z son ánguloscomplementarios (#'z / %&). l azimut verdadero, 0zv es la demora odirección de la proyección vertical del astro sobre el horizonte, medido desde %&hasta 12%& en el sentido de las agu*as del relo*.

Los rayos luminosos originados por ob*etos muy distantes (estrellas) sonprácticamente paralelos entre sí cuando alcanzan la superficie terrestre. 3or ello laaltura sobre el horizonte es prácticamente coincidente con la del horizonte celeste.4o, en cambio los rayos procedentes de astros relativamente cercanos, como los


2/14

TOPOGRAFIA II


incluidos en el Sistema Solar. llo nos conduce a diferencias considerables al medir ambas alturas (parala*e). l efecto es má$imo cuando se observa la Luna, "ueparece muy cercana a la 5ierra.

l azimut de un astro depende de la posición del observador en la

circunferencia de alturas iguales y puede asumir cual"uier valor entre %& 12%&.6ada vez "ue medimos la altura o la distancia cenital de un astro hemos obtenidoinformación parcial sobre nuestra propia posición geográfica por"ue sabremos "ueestamos en alg!n lugar de una circunferencia de alturas iguales con radio +r y elpolo de iluminación en 73, la posición geográfica del astro. 8bviamente, lainformación disponible sobre nuestra posición hasta este momento es muyincompleta, pues podemos estar en cual"uier lugar de la circunferencia de alturasiguales, "ue incluye un n!mero infinito de posiciones posibles y es por ello por lo"ue se denomina un círculo de posición

5oda línea geom9trica o física "ue pasa por la situación de un observador (a!ndesconocida) y "ue sea accesible por su medida o su observación se denominaLínea de 3osición, Lo3. 3or e*emplo, pueden serlo círculos de igual altura,meridianos de longitud, paralelos de latitud, demoras de compás a ob*etosterrestres, líneas costeras, ríos, carreteras o líneas de ferrocarril. :na sola línea!nicamente indica una serie infinita de posibles posiciones. La posición actualdel observador está marcada por la intersección de, al menos dos Líneas de3osición, independientemente de su naturaleza. l concepto de Línea de 3osiciónes fundamental en la navegación moderna.

CONCEPTOS RELACIONADOS CON LA ESFERA CELESTE.

• Ai!u"# s la distancia angular en grados de % a 12% grados, medida desdeel norte sobre el horizonte, conforme al movimiento de las manecillas delrelo*, hasta llegar directamente deba*o del ob*eto celeste

• Ecu$dor# s el !nico círculo perpendicular al e*e polar y "ue atraviesa elcentro de la 5ierra.

• Ceni"# s el punto "ue se encuentra a % grados sobre la cabeza delobservador, punto más alto al "ue puede llegar un ob*eto en la esfera celeste.

• N$dir# 6ontrario al cenit se encuentra a % grados deba*o del observador,este punto no puede ser observado.

• %orion"e# Limite de unión entre el cielo y la 5ierra. n la observación

astronómica podemos encontrar dos tipos de horizontes "ue se dividen en;• %orion"e re$l# #orizonte "ue podemos observar con nuestros o*os y "ue

rodea el área de donde estamos parados.• %orion"e !$"e!&"ico# s un horizonte ideal el cual no cuenta con ob*etos

"ue se interpongan con la observación y se e$tiende en línea recta hastacolindar con el cielo parti9ndolo en dos hemisferios uno sobre el horizonte (el

cielo) y el otro deba*o del horizonte (la tierra).


3/14

TOPOGRAFIA II


Al"ur$# s la distancia angular en grados de % a % grados, de un ob*eto "ue

se encuentra sobre el horizonte ideal, tomando a este (el horizonte real omatemático) como referencia se le da el valor de % grados.

CONCEPTOS DE TIEMPO MANE'ADOS EN ASTRONOM(A

• Sid)reo# (2;?s.

• Líne$ in"ern$cion$l del dí$# en la e$tensión del meridiano de 7reen@ich, y

representa el cambio de =? horas con respecto a latitudes este y oeste• Tie!po uni*ers$l +,T-# el t9rmino de 5iempo :niversal ha sustituido al del5iempo Aedio en 7reen@ich, 7A5 "ue fue la base tradicional de referenciapara el #orario 6ivil. 6ivil 6onceptualmente, :5 (igual "ue 7A5) representael ángulo horario del Sol Aedio 0parente e$presado en horas con respecto alAeridiano de 7reen@ich.

• %usos or$rios# es el tiempo medio local en relación con una Longitudm!ltiple de -> grados. 3or lo tanto, los #usos #orarios difieren entre sí en unn!mero entero de horas.

• A/o sid)reo# tiempo para "ue el Sol retorne a la misma posición con

respecto a las estrellas tiene una duración apro$imada de; 12>d2hm-%s• A/o "rópico# es el tiempo necesario para "ue el Sol retorne al e"uinoccio

vernal dura 12>d>h?m?s, lo "ue significa "ue la 5ierra cumple un aBo antesde estar en la misma posición de su órbita --m-?s antes. sto debido almovimiento de precesión de los e"uinoccios.

• Dí$ sol$r# intervalo promedio entre dos posiciones sucesivas del Sol por el

mismo punto en cielo durante =? horas.

METODOS PARA O0TENER LA LONGIT,D 1 LA LATIT,D


4/14

TOPOGRAFIA II


DETERMINACI2N DE LA LONGIT,D GEOGR3FICA

La longitud geográfica de un lugar situado en la superficie terrestre, es elángulo "ue forman el meridiano del lugar y el meridiano de origen o de 7reen@ich, sedesigna como λ, y puede medirse en tiempo de %h a =?h tambi9n en arco de%& a 12%&, hacia el oeste.

0demás, se llama diferencia de longitud, al ángulo "ue forman dos meridianosterrestres "ue pasan por lugares distintos, medidos en tiempo o en unidades de arco.La dirección de la plomada libremente suspendida es una perpendicular alplano horizontal del lugar y es una vertical del lugar. :n plano paralelo al e*ede rotación y "ue contiene esa vertical del lugar es un meridiano astronómico,y las longitudes medidas con estos meridianos son las longitudes astronómicas.4o todas las verticales cortan al e*e de rotación de la 5ierraC por lo tanto losmeridianos astronómicos no siempre contienen al e*e de rotación de la 5ierra.La longitud "ue se obtiene directamente de la observación es astronómica, pero ladiferencia entre las longitudes astronómica y geográfica es muy pe"ueBa y apenas

llega a =.1 segundos de ángulo. La vertical del lugar no siempre corta al e*e derotación de la 5ierra debido a la desigual distribución de la densidad de los estratos.


5/14

TOPOGRAFIA II


La diferencia de tiempos locales, como ya se analizó, se mide en tiempos solar medioy sid9reo. La diferencia de longitudes no es más "ue la diferencia de tiempos localesen un instante dado, y se e$presa en ángulos o en tiempo.

M4TODOS ASTRON2MICOS

La determinación de la L847D5:< por m9todos astronómicos, seg!n laimportancia del punto por situar, se clasifican;

-.


6/14

TOPOGRAFIA II


3or otra parte, se tiene la #ora de 8bservación en 5iempo del Aeridiano %& I.7., así"ue la diferencia de estas dos horas , será la L847D5:< del lugar, conrespecto al mismo Aeridiano %& I.7. 3or otra parte, se tiene la #ora de8bservación en 5iempo del Aeridiano %& I.7., así "ue la diferencia de estas doshoras , será la longitud del lugar, con respecto al mismo Aeridiano %& I.7.

67 / #8N0 L860L


7/14

TOPOGRAFIA II


considerándola el centro de la bóveda celeste, se verá fácilmente "ue la L05D5:< 0S5N84QAD60 puede considerarse como la declinación del zenit. +L05D5:<78


8/14

TOPOGRAFIA II


D; Dntervalo de tiempo entre las dos observaciones, en minutos de arco

3ara obtener la L05D5:< con una apro$imación de %-G o %=G con la segunda fórmula,es necesario "ue el intervalo +D se tome al segundo.

l ob*eto de observar el Sol dos veces, una con el anteo*o en posición directa y otra,con el anteo*o en posición inversa, es el de determinar errores instrumentales,siempre "ue entre una observación (directa) y otra (inversa) no transcurran más de >minutos.

SOL EN C,AL8,IER POSICI2N

ste m9todo consiste en la medida de la altura o la distancia zenital del Sol, asícomo la hora correspondiente. s conveniente observar el Sol en posicióndirecta e inversa, constituyendo esto una serie "ue debe repetirse tres veces por lomenos. Si las series se hacen en condiciones diversas de la atmósfera, los resultadosserán me*ores.

La latitud se obtiene aplicando;

POR O0SERVACIONES A LA POLAR

0hora, se van a analizar los procedimientos más usuales en la determinaciónde la latitud por observaciones a la estrella polar.

EN C,AL8,IER POSICI2N

ste m9todo es muy práctico, por"ue puede hacerse la observación a la hora"ue convenga y consiste en medir su altura o la distancia zenital de la estrella polar.

3ara este caso la latitud se calcula;

sta corrección representa la diferencia de alturas de la polar y el polo. 6uando lastrella está más ba*a "ue el 3olo (ángulo horario entre 2 y - horas), la corrección

se suma, y cuando está más alta (ángulo horario entre % y 2, ó - y =? horas), lacorrección se resta.


9/14

TOPOGRAFIA II


3ara el cálculo de la L05D5:


10/14

TOPOGRAFIA II


La determinación del azimut de una línea es una de las operaciones másimportantes en 7eodesia y 5opografía. s indispensable para el cálculo de posicionesgeográficas en los "ue se basa la construcción de un mapa y, asimismo, para obtener las coordenadas ortogonales de un levantamiento topográfico.

Las orientaciones astronómicas, sobre todo a"uellas "ue nos permiten conocer el valor del azimut de una línea, se utilizan principalmente para;

a) Nelacionar levantamientos de importancia

b) 6omprobar los ángulos de poligonales abiertas

c)


11/14


12/14

TOPOGRAFIA II


6omo ya se analizó anteriormente, la estrella 3olar puede observarse en tresmomentos;

6ulminación, longación y en cual"uier momento. #ay momentos y m9todosfavorables en la cual puede ser observada, pero generalmente se le observa

en 6:0LV:DN 38SD6DQ4, siendo esto lo más conveniente y su 0zimut dependeesencialmente del M47:L8 #8N0ND8.


13/14

TOPOGRAFIA II


,NIVERSIDAD NACIONAL A,T2NOMA DE

%OND,RAS

F$cul"$d de In9enierí$

Dep$r"$!en"o de In9enierí$ Ci*il.

Topo9r$:í$ II IC;.

O0SERVACIONES ASTRONOMICAS.

C$"edr&"ico; Dng. 7erardo 5orres


14/14

TOPOGRAFIA II


0I0LIOGRAFIA

W :mland, #.(-E=%%2). Dntroducción a la 4avegación 0stronómica. Oarcelona; Iolfpeter StocXflethY6Z yLloren[ 6ollY6Z.

W Aartín H!Biga 7uti9rrez (0gosto, =-%=). 0puntes de 0stronomía de 3osición DD. 0cademia de

5opografíaY:niversidad 0utónoma de 7uerrero.

informe observaciones astronomicas

Documents