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7/26/2019 TOPOGRAFIA 01 Introduccion. [Downloaded With 1stBrowser]

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GENERALIDADES E

IMPORTANCIA DE LATOPOGRAFIA

Facultad de Ingeniera AgrariaCarrera Profesional de Ingeniera AmbientalSemestre 2016-IIDocente: Ing. RMMV


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Formar personaslibres, responsables y

competentes querespondan a las

exigencias de la realidadpara promover el bien

comn

MISION


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GENERALIDADES E IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFIA

- Fundamentos y principios generales de la topografa.- Definiciones.- Historia de la topografa.- Hiptesis de la topografa.- Divisin bsica.

- Diferencia entre topografa y geodesia.- Plano horizontal y plano vertical.- Aplicaciones de la topografa en la vida profesional del

Ingeniero Ambiental.- Unidades empleadas en topografa.

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Introduccin a la Topografa

La Topografa es una disciplina cuya aplicacin estpresente en la mayora de las actividades humanas que

requieren tener conocimiento de la superficie del terreno

donde tendr lugar el desenvolvimiento de actividades

variadas

La realizacin de obras civiles, tales

como acueductos, canales, vas de

comunicacin, embalses etc, en la

elaboracin de urbanismos, en elcatastro, en el campo militar, as como

en la arqueologa, ingeniera ambiental

y en muchos otros campos, la topografa

constituye un elemento indispensable.


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Introduccin a la Topografa

Se puede suponer que la Topografa tuvo su inicio desde el

momento en que la especie humana dej de ser nmadapara

convertirse en sedentaria. La necesidad de establecer lmites

precisos e invariables en el tiempo entre las propiedades

seguramente hizo surgir los primeros mtodos e instrumentostopogrficos elementales.

Las primeras referencias por

escrito sobre el uso de la

topografa se remontan a la

poca del imperio egipcio,hacia el 1.400 a.C.,donde fue

utilizada para determinar

linderos entre propiedades

en los valles frtiles del Nilo.

(Tomado de Luis Jauregui.

Introduccin a la Topografa)


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Definicin

DEFINICIN 1Disciplina que comprende todos los mtodos paramedir, procesar y difundir informacin sobre la tierra

y nuestro medio ambiente.

DEFINICIN 2Ciencia que estudia el conjunto de principios yprocedimientos que tienen por objeto larepresentacin grfica de la superficie de la tierra.

Definicin


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Definicin

DEFINICIN 3

Es la ciencia y la tcnica de realizar mediciones dengulos y distancias en extensiones de terreno lo

suficientemente reducidas como para poder despreciarel efecto de la curvatura terrestre, para despusprocesarlas y obtener as coordenadas de puntos,direcciones, elevaciones, reas o volmenes, en formagrfica y/o numrica, segn los requerimientos deltrabajo.(Tomado de Luis Jauregui. Introduccin a laTopografa)

Definicin


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LA TOPOGRAFAEs la tcnica que estudia los instrumentos y el conjunto de

principios y procedimientos que tienen por objeto la

representacin grfica, con sus formas y detalles, tanto

naturales como artificiales, de una parte de la superficie

terrestre.

Dicha superficie es lo suficientemente pequea para que se

pueda despreciar la esfericidad terrestre, que es sustituida,

sin error apreciable, por el plano tangente a la misma en el

centro de ella


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DefinicinDefinicin

Topo Grafo

Topografa

Etimolgicamente


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Aplicaciones

- Administracin de la tierra- Medir distancias y ngulos entre puntos

- Elaborar mapas. Orientacin.


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HISTORIA DE LA TOPOGRAFIA

Las primeras aplicaciones de la

topografa fueron las de mediry marcar los lmites de los

derechos de propiedad.

Los registros histricos ms antiguos

sobre la topografa que existen en

nuestros das, afirman que esta

ciencia se origin en Egipto.

El Egipto fue dividido en lotes para el pago de impuestos. Las

inundaciones anuales del ro Nilo arrastraron partes de estos lotes y se

designaron topgrafos para redefinir los linderos.


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Las primeras civilizaciones crean que la Tierra erauna superficie plana..

Pero con dosconstatacionessencillas, dedujeronpoco a poco que elplaneta en realidad eracurvo en todasdirecciones:

#1. Cuando notaron la sombra circular de la tierrasobre la Luna durante los eclipses.

#2. Cuando observaron que los barcos desaparecangradualmente al navegar hacia el horizonte.


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HISTORIA DE LA TOPOGRAFIAEn tiempos de los griegos, la forma esfrica de latierra era ampliamente sostenida.

PlatnEstim la circunferencia

de la tierra en 40,000

millas. Arqumedes,La estim ms en

30,000 millas.

Otro Griego, Eratostenesrealiz medidas ms precisasy dedujo que la circunferencia terrestre es igual a25,000 millas.

Actualmente se acepta la circunferencia terrestre en

24,899 millasen el Ecuador.


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HISTORIA DE LA TOPOGRAFIAEratstenes, realiz medidas a

travs de la distancia entreAlejandra y Siena que es de500 millas.

Eratstenesconcluy que las dosciudades de Alejandra y Siena

se localizabanaproximadamente en el mismomeridiano, porque en ese da laimagen del sol poda versereflejada desde el fondo de unpozo vertical y profundo.

En Alejandra determin el ngulo midiendo la longitud dela sombra proyectada por una estaca verticalde longitudconocida y con eso calcul la circunferencia de la Tierra.


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Siglo XV:Mercator estudia lasproyecciones y dimensiones terrestres.

Siglo XVII: La Geodesia contribuye a lainvencin del Telescopio, las tablas de

logaritmos y mtodos de Triangulacin.

Siglos XVIII y XIX: El arte de latopografa avanz rpidamente. Lanecesidad de mapas y de deslindar lasfronteras con otros pasesocasionaron que Inglaterra y Franciarealizaran extensos levantamientosque requirieron triangulaciones masprecisas.


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Adems de enfrentar unsinnmero de necesidadesciviles crecientes, latopografa siempre hadesempeado un papel muy

importante en laestrategia militar.

La Primera y Segunda Guerra Mundiales, los conflictos deCorea y Vietnam y la Operacin Tormenta del Desierto,

cada uno ha creado demandas asombrosas de medicionesy mapas precisos.Estas operaciones militares tambin fueron un estmulopara mejorar los instrumentos y los mtodos parasatisfacer estas necesidades.


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Siglo XX: empleo de las PlataformasEspaciales.



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Pruebas de Esfericidad de la Tierra

Eclipse Lunar.

Un barco que se acerca a la costa lo primero que ve

es la cumbre de las montaas.


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HIPTESIS SOBRE EN QUE SE BASA LATOPOGRAFIA

La topografa plana opera sobre porciones relativamente

pequeas de la Tierra,y utiliza como plano de referenciauna superficie planay horizontal, sin considerar su verdaderaforma elipsoidal, es decir, ignorando la naturaleza curva de la

tierra.En consecuencia, los principios bsicos de la topografa plana

se basan en las siguientes hiptesis:


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HIPTESIS SOBRE EN QUE SE BASA LATOPOGRAFIA

1. La lnea que une dos puntos sobre la superficie de la

Tierra es una lnea rectay no una lnea curva.2. Las direcciones de la plomadaen dos puntos cualquiera,

son paralelas (en realidad estn dirigidas hacia elcentro de la Tierra).

3. La superficie imaginaria de referencia respecto a lacual se toman las alturas es una superficie plana y nocurva.

4. El ngulo formado por lainterseccin de dos lneassobre la superficie terrestrees un ngulo planoy noesfrico.


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Diferencias entre Topografa y Geodesia

La topografa opera sobre porciones pequeas de terreno, noteniendo en cuenta la verdadera forma de La Tierra, sinoconsiderando la superficie terrestre como un plano.

En error cometido con esta hiptesis es despreciable, cuando setrata de extensiones que no sean excesivamente grandes, si se

considera un arco en la superficie terrestre de 18 km de longitudestan slo 1,5 cm mas largo que la cuerda subtendida, y que slo secomete un error de 1de exceso esfrico en un tringulo que tengaun rea de 190 km2.

Cuando se trata de medir grandes extensionesde tierra, como por

ejemplo, para confeccionar la carta de un pas, de un estado o de unaciudad grande, no se puede aceptar la aproximacin que da latopografa,tenindose entonces que considerar la verdadera formade La Tierra y por consiguiente su superficie ya no se considera unplano sino se toma como parte de la superficie de un elipsoide y

tendremos que acudir a la geodesia.


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Diferencias entre Topografa y Geodesia

Diferencias entre Levantamientos Topogrficos y

Levantamientos Geodsicos


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DIVISIN BSICA DE LA TOPOGRAFA

1. PLANIMETRA2. ALTIMETRA.

Planimetra: Considera el terreno sobre unplano horizontal imaginario.

Altimetra: Tiene en cuenta las diferencias denivel entre los diferentes puntos de unterreno


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DIVISIN DE LA TOPOGRAFA

PLANIMETRA

ALTIMETRA

TAQUIMETRA FOTOGRAMETRA

GPS (Sistema de Posicionamiento Global)


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DIVISIN DE LA TOPOGRAFA La Planimetra: es la parte de la topografa que estudia los

mtodos y procedimientos para representar la superficieterrestre sobre plano horizontal. Las distancias queinteresan son las que median entre los elementos de laproyeccin (distancia reducida al horizonte).

La Altimetra o Nivelacin Geomtrica o por altura: como

parte de la topografa estudia los mtodos y procedimientospara medir la distancia vertical entre dos o ms puntosdelespacio o bien determinar la distancia vertical entre un planode comparacin (Cota) que puede ser o no el nivel medio delmar (Altitud) y puntos del espacio.

La Taquimetra: estudia los procedimientos y mtodos paradeterminar las distancias horizontal y vertical (Nivelacintrigonomtrica) de forma simultanea en una sola observacinal relacionar dos puntos del espacio. El de estacin y elobservado.


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DIVISIN DE LA TOPOGRAFA

La Fotogrametrarealiza la medicin yrepresentacin de la superficie terrestre tantoplanimtrica como taquimtrica, a partir defotografas areas del terreno.

As como el plano con curvas de nivel es unaproyeccin ortogonal del terreno, la fotografa essu proyeccin cnica. Los mtodos yprocedimientos para pasar del sistema cnico alortogonal, se denomina restitucin. Y losinstrumentos son los Restituidores: pueden seranalgico o digital.


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DefinicinDivisin

Los diversos componentes que integran la topografa se agrupan en tres grandes gruposbien diferenciados:Teora de errores y clculo de compensacin: constituye la agrupacin de los mtodosmatemticos que permiten la minimizacin de los inevitables errores cometidos en lasmediciones, y que permiten tambin establecer los mtodos y los instrumentos idneos autilizar en los diversos trabajos topogrficos, para obtener la mxima calidad en los mismos.

Instrumentacin: en esta divisin se estudian los diferentes tipos de equipos usados entopografa para llevar a cabo las mediciones, angulares o de distancias, para establecer susprincipios de funcionamiento, llevar a cabo su mantenimiento y lograr su ptima utilizacin.Mtodos topogrficos: es el conjunto de operaciones necesarias para obtener laproyeccin horizontal y las cotas de los puntos medidos en el terreno. Generalmente lasproyecciones horizontales se calculan en forma independiente de las cotas de los puntos,

diferencindose entonces en dos grandes grupos:Mtodos planimtricos.

Mtodos altimtricos.

(Tomado de Luis Jauregui. Introduccin a la Topografa)


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UNIDADES EMPLEADAS ENTOPOGRAFA

ngulos y Longitudes:(planimetra y altimetra).

ngulos: las unidades de medicin angular son elgrado, minuto y el segundo( en elsistema sexagesimal)

Longitud: (metro) con sus mltiplos y

submltiplos.reas: (m2); hectrea (ha),


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UNIDADES EMPLEADAS EN TOPOGRAFA

1ha=10.000m2,

Volmenes: (m3) , yardas cbicas (yd3), piescbicos (p3).

1 yd3= 0.7646 m3

1 p3= 0.0283 m3


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En topografa usamos el sistema acotado para representar unaserie de entidades tridimensionaleso espaciales como es el caso de

la superficie terrestre.En este sistema, cada punto de la superficie puede representarsemediante su proyeccin sobre el plano y su altura o elevacin (cota)sobre un plano de comparacin elegido arbitrariamente.

PLANO HORIZONTAL Y PLANO VERTICAL


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As podemos ver que en el sistema acotado, los puntos vienendeterminados por su proyeccin sobre el plano y por su cota. As

pues, todo levantamiento topogrfico puede dividirse en dos partes,la primera encargada de obtener, por diferentes mtodos, laproyeccin horizontal sobre un plano; a sta se le denominaPLANIMETRA. La segunda parte ser la encargada de obtener lascotas de los puntos anteriores, denominndose altimetra.

La Altimetra se encarga de la medicin de las diferencias denivel o de elevacin entre los diferentes puntos del terreno, lascuales representan las distancias verticales medidas a partir de unplano horizontal de referencia. La determinacin de las alturas odistancias verticales tambin se puede hacer a partir de lasmediciones de las pendientes o grado de inclinacin del terreno y dela distancia inclinada entre cada dos puntos. Como resultado seobtiene el esquema vertical del terreno.

La distancia vertical debe ser medida a lo largo de una lnea verticaldefinida como la lnea que sigue la direccin de la gravedad odireccin de la plomada.



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Curvas de nivel

Las curvas de nivel son el resultado de proyectar las lneas delmapa que unen todos los puntos que estn a la misma altura sobreel plano, tal y como muestra el dibujo.

Sabindolas interpretar, podemos imaginarnos mirando el mapacomo es en realidad el relieve: cuanto ms juntas estn las curvas,ms escarpado est el relieve y cuanto ms separadas, quieredecir que es ms progresivo el cambio de altura.

La diferencia de cota entre una curva de nivel y la siguiente sellama equidistancia y est marcada en el mapa.

Cada cuatro curvas de nivel, hay una curva maestra que marcala cota de altitud. Para averiguar la cota de una de las curvas denivel intermedias entre las curvas maestras no hay ms queconocer la cota de la curva maestra y consultar la equidistanciaentre una curva de nivel y la siguiente.



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Gracias a las curvas de nivel tambin podemosaveriguar el perfil de un trazado del mapa. Paraello colocamos el borde de un papel con cuadrculaen el corte del mapa donde queremos hallar elperfil y marcamos en el borde del papel por dondecorta a las curvas de nivel.

Despus marcamos una escala de alturas en elpapel y pintamos lneas desde donde corta elpapel a la curva de nivel hasta la alturacorrespondiente a dicha curva de nivel (vergrfico para entender mejor).

Perfil o Corte Longitudinal


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Si queremos que las distancias en el perfil sean a escala,tendramos que componer las cotas del papel a una distanciasegn la escala del mapa con el que estamos trabajando.

Las curvas de nivel tambin nos ayudan a calcular lapendiente entre dos puntos.

En el siguiente ejemplo vamos a calcular la pendiente entreel punto A y el punto B del dibujo.


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Como sabemos la altura que hay entre el punto A y el puntoB, gracias a las curvas de nivel, hallamos la pendiente con lasiguiente frmula:

puntos)doslosentremapaelsobreistanciareducida(ddistancia

100%

desnivelpendiente

Por lo tanto, suponiendo que el mapa est a escala 1:25.000los 2 cm sobre el mapa corresponderan a 500m en la realidady el desnivel es igual a 380-330=50m

%10500

5000

500

10050%

pendiente


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SUPERFICIES TOPOGRAFICAS


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SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS).


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SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS).APLICACIONES A LA INGENIERA CIVIL, TOPOGRAFA,

CARTOGRAFA Y FOTOGRAMETRA

Determinacin de los puntos singulares del terreno.

- Posicin planimtrica (E,N)=(x,y)- Posicin altimtrica H=z


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Y

Z

X



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