INSTRUMENTOS Y PROGRAMAS DE TOPOGRAFÍA.

Instrumentos y programas de topografia.

Comentarios de intrumentos topografico mas utilizados en planimetría ( algunos de ellos olvidados ).

Entre los instrumentos que más se usan en planimetría se encuentran:

a) El Teodolito: Es el instrumento universal y se emplea principalmente para la medición de ángulos horizontales y verticales, para medir distancias con Estadía y para prolongar alienaciones. El Teodolito lleva un anteojo capaz de girar alrededor de un eje vertical y de otro horizontal ordinariamente esta provisto de una brújula magnética y va montado en un trípode. El primer teodolito fue construido hacia el año 1571 por el ingles Leonardo Digges. Se utiliza para la medición de ángulos horizontales y verticales, y para prolongar alienaciones.

Teodolito con brújula: Muchos constructores, especialmente los alemanes, adaptan la brújula al teodolito fijándola sobre el plano horizontal en que se apoyan los soportes del anteojo, de modo que gira con la aliada, o también apoyándola por medio de dos horquillas en los extremos del eje horizontal.

La brújula esta provista de una graduación propia, y puede funcionar no solo como simple declaratoria magnética, sino, unida al instrumento, también como brújula topográfica.

Teodolito modernos: Ofrecen la particularidad de no llevar nivel en el circulo vertical; en vez de nivel tiene un dispositivo de colocación automática del índice, constituido por una prisma liquido sin pieza mecánica alguna. El anteojo, de 15 cm de longitud, es de enfoque interno y tiene 27 aumentos. Este teodolito esta provisto de plomada óptica: sus círculos graduados son de vidrio, divididos en grados enteros, mientras que los micrómetros de lectura llevan divisiones de 20”.

Característica Principal de los teodolitos:

1) El centro del instrumento puede colocarse exactamente sobre un punto del terreno aflojando los tornillos nivelantes y corriendo lateralmente el teodolito en la dirección necesaria.

2) El anteojo puede girar alrededor de un eje vertical y de uno horizontal.

3) Cuando se afloja el tornillo de sujeción superior y se gira el anteojo alrededor del eje vertical no se produce movimiento relativo alguno entre los nonios y él circulo acimutal.

4) Cuando se aprietan ambos tornillos de sujeción superior y se afloja el superior toda rotación del anteojo alrededor del eje vertical hace que gire también el circulo portanonios, pero el circulo acimutal no cambia de posición.

5) Cuando se aprietan ambos tornillos de sujeción, el ante ojo no puede girar alrededor del eje vertical.

6) Se puede nivelar el anteojo por medio del nivel tubular unido al mismo, por lo cual cabe emplearlo como equialtímetro.

7) Por medio del circulo vertical y del nonio se pueden medir ángulos verticales, y de aquí que teodolito pueda emplearse para hacer nivelaciones trigonométricas.

8) Por medio del circulo acimutal y su nonio se pueden medir ángulos horizontales.

b) Acimutal: Un acimutal destinado solo a la medida de ángulos horizontales debe estar constituido necesariamente por:

1) Un basamento metálico. 4) Uno o varios índices.
2) Un circulo Graduado horizontal. 5) Un nivel.
3) Un colimador 6) Una plomada.

c) Acimutales de aliada de pínulas: (Pantometra): Se compone de dos cilindros rectos del mismo diámetro, formados con chapa de latón, cerrados por una sola de sus bases, de fondo plano, y empalmados por las bases libres, con objeto de formar una sola superficie cilíndrica.

d) Acimutales de antojo: De los grandes Acimutales que se emplean para observaciones de alta geodesia, con microscopios micrométricos que dan hasta la décima de segundo, se pasa a los goniométricos topográficos con nonios o con microscopios de estima cuya sensibilidad puede variar entre dos minutos y diez segundos.

Los Acimutales de anteojo pueden dividirse en dos clases, que son: Acimutales con anteojo no invertible y Acimutales con anteojo invertible.

e) Brújulas topográficas de colimador concéntrico: Las brújulas topográficas forman una categoría de instrumentos especiales.

Aparte de los trabajos expedidos de topografía ordinaria, la brújula topográfica es empleada por los exploradores, geólogos, geógrafos, en los reconocimientos militares, en el levantamiento de los bosques y principalmente en los trabajos de minería. Entre las brújulas topográficas con colador de aliada de pínulas, la de Kater o de Schumalkalder es para el topógrafo acaso el mejor.

f) Brújulas de anteojo: Sirve para medir ángulos horizontales y verticales, leídos por medio de los correspondientes microscopios. El anteojo puede dar vuelta completa alrededor de un eje horizontal. Este instrumento, de gran precisión, puede utilizarse con éxito tanto para medir acimutes como para nivelaciones.

g) Existen también instrumentos electrónicos de medir distancia, entre ellos, el Electrotype, el Telurometro y el Distomap.

h) Cintas: Las cintas métricas se hacen de distintos materiales, con longitud y pesos muy variables. Se usan para medir distancias.

i) Piquetes: Son generalmente de unos 25 a 35 cms de longitud, están hechos de varilla de acero y provistos en un extremo de punta y en el otro de una argolla que les sirve de cabeza.

j) Jalones: Son de metal o de madera y tienen una punta de acero que se clavan en el terreno. Sirven para indicar la localización de puntos o la dirección de líneas.

k) Escuadra de agrimensor: Se emplea en el levantamiento, de poca precisión, para lanzar visuales a cierta altura sobre el suelo.

l) Plomada: Pesa metálica utilizada para marcar la proyección horizontal de un punto situado a cierta altura sobre el suelo.

m) Brújula de Agrimensor: Consiste en una brújula magnética montada en trípode y provista de visor. Sirve para determinar el rumbo de las alienaciones.

n) Plancheta: Tablero de dibujo montado sobre un trípode, posee una aliada que puede moverse alrededor del tablero. Se usa para dibujar directamente planos topográficos.

o) Rodete: Es una cinta métrica, flexible, que sirve para medir distancias.

P) Agujas: Son una varillas de acero, terminadas en puntas de unos 30 cms de longitud, para ir señalando el extremo de la cinta métrica a medida que esta se va extendiendo sucesivamente sobre el terreno para determinar una distancia.

q) Tripode: Es donde va montado los equipos, osea, transito, teodolito, estacion total.
Describción y uso de los diferentes software más usados en topografía

En el mercado existen una gran variedad de softwares destinados a resolver problemas de cartografía y agrimensura. Muchos de estos programas son muy buenos para realizar tareas de topografía. Otros, por ejemplo, son específicos para carreteras y otros para mapas. Entre estos softwares podemos mencionar :

  • Landesing

  • Landview

  • TFR

  • AutoCad Map

  • MacRoad

  • Microstation

  • MiniCad

  • TGO

  • Eagle point


A continuación describiré las funciones, nuevos realces y utilidades que algunos de estos softwares proporcionan a los ingenieros civiles, ya que sin estos paquetes su trabajo en diseño y construcción de carreteras se vería seriamente complicado y tedioso. Gracias a los programas topográficos, el ingeniero civil puede desarrollar obras y construcciones de alta calidad.


Diseño de Carreteras/Alineamientos

-RoadCalc: Alineamientos, plantillas, secciones transversales, datos del terreno, volúmenes, perfiles y ploteo (hojas de planta y peril, secciones transversales y más).

-Railway Design: Diseñe vías férreas usando un programa diseñado específicamente para dicha función -- el único programa AutoCAD en el mundo para diseño de vías férreas.

Topografía

-COGO: Diseño/dibujo de curvas, líneas, espirales e intersecciones, rastreo de información, generación de reportes y más. -Profiles: Sacar perfiles de cualquier superficie, anotaciones, tangentes y tuberías .

-Survey Adjustment: Balance y ajuste de poligonales y redes.

ARC COGO

Es un sistema que permite la incorporación de información catastral y de levantamientos topográficos y geodésicos.

El software cogo implementa comandos de geometría en una interface de fácil uso, ya sea de texto o caja de diálogo dentro del Autocad y del Microstation .

Cogo permite trabajar con gran precisión (hasta 16 cifras decimales) para planos de trabajo, incluyendo en el Microstation y sin importar las unidades de trabajo del usuario.

Nuevos realces:

· Traslada , rota y asigna una escala con un solo comando.
· Sobre la determinación de un límite transversal, reportes más detallados de la transversal son calculados y reportados.
· Eagle point 98, provee entradas de un número de identificación al dueño y el lote, la cual ayuda al sometimiento de datos a agencias del gobierno local para mantener records.
· Crea un reporte de vigilancia sobre la alineación basado en el estacionamiento de otra alineación.
· Selecciona nudos dentro de una distancia especificada de la alineación como rango del aliniamiento y corredores fuera de lugar.
· Nueva selección de métodos de nudos incluye símbolo, rango de elevación y estilos de atributos.

Procesamiento de partida:

Utilice el procesamiento de la partida para grabar Cogo en un archivo de lote. Varios archivos de lote pueden ser grabados en cada proyecto. Puedes grabar una transversal y editarla en vez de tener que realizar el proceso nuevamente. La opción de reproducción mueve automáticamente información atada al archivo de lote y coloca información corregida en el dibujo.
Cogo localiza automáticamente la numeración de los puntos y así evitar la duplicación de puntos numerados. Esta característica puede ser incapacitada si es deseado. Use los comandos transversales para colocar cualquier tipo de ángulo y distancia. Puede colocar vista de los lados, curvas, espirales mezcladas y espirales de transición. También se pueden colocar huecos y superponer ecuaciones de rango cuando alinea las transversales.

Cogo facilita los alineamientos, y los cortes: Tanto transversales como longitudinales; ya sea en dos dimensiones o en tres dimensiones.

Los nudos de Eagle point son colocados en una variedad de formas a travéz del módulo Cogo. Pueden entrar las cordenadas x, y ,z o formatos de elevación al norte y al este. También puede elegir el lugar para los nudos, o seleccionar un objeto al cual le añadimos nudos, esto colocará los nudos en puntos de intersección, locaciones espirales y curvas, puntos de radio y prevenir automáticamente la duplicación de nudos al ser colocados en lugares comunes.

Puede colocar los nudos en un intervalo específico junto aun objeto o dividir el objeto en un número específico de segmentos por lote.

MDT-Modelo Digital del Terreno

Programa diseñado para asistir al usuario en todas las fases de realización de un proyecto en el ámbito de la Topografía, desde la captura de información con libreta electrónica, cálculo y triangulación de una nube de puntos, dibujo de curvas de nivel, obtención de perfiles, definición de rasantes, secciones tipo y peraltes, replanteo, cálculo de volúmenes, control de obras, cartografía digital, visión del terreno en 3D, etc.
SURVEY

Survey Adjustment: Balance y ajuste de poligonales y redes.
· Actúa ajustando sobre un ilimitado número de transversales y usando lo menos posibles recuadros y comparaciones.
· Reportes requeridos pueden ser utilizados para ofrecerle a los usuarios una terminación con la necesaria información.
· Puede usar el módulo Survey para que actúe ajustando cierto número de transversales líneas de puntos. Los ajustes no deben ser aplicados a los dibujos a menos que usted lo escoja hacer.
· Además puede elegir entre varios métodos de ajustes.
· Usted puede elegir de la colección de archivos Data, los archivos de Cogo o crear un nuevo archivo para otro tipos de ajustes.
· El módulo survey trabaja pensando en un ajuste completo del proceso
· Los reportes del módulo están disponibles para proveer al cliente todos los detalles requeridos.

Autocad

En campos que abarcan desde el diseño arquitectónico y mecánico hasta el diseño y trazado de planos topográficos, los profesionales de todo el mundo confían en el programa AutoCAD para sus tareas de diseño, modelado, delineación, trazado de mapas, interiorismo y gestión. Estos profesionales han escogido el programa AutoCAD por su potencia, rapidez y flexibilidad.
AutoCAD puede ejecutarse bajo DOS, Windows, Windows 95, Windows NT y la mayoría de las plataformas UNIX ; sus archivos son compatibles entre plataformas y cuenta con una gran base de usuarios : más de un millón de unidades de AutoCAD vendidas.

La arquitectura abierta de AutoCAD permite adaptarlo a sus requisitos profesionales específicos, mediante cualquiera de las más de 5.000 aplicaciones complementarias desarrolladas por terceras empresas. Gracias al lenguaje de programación AutoLISP y a la tecnología AutoCAD Development System (ADS) o con ARX (AutoCAD Runtime System), el usuario puede configurar AutoCAD de acuerdo con su forma de trabajar. AutoCAD ofrece un inmejorable soporte de impresoras y trazadores a través de los controladores de dispositivo Autodesk Device Interface (ADI).

Las avanzadas características de AutoCAD y su funcionalidad dan un nuevo sentido a conceptos como rentabilidad, productividad, calidad y relación precio - eficacia. Por ejemplo, el programa AutoCAD incluye uno de los más amplios juegos de herramientas que existen para delineación en 2D y 3D. La posibilidad de acceder a referencias externas permite enlazar dibujos de detalle o bloques con sus dibujos principales. El redibujado de la pantalla es instantáneo, con lo que se reducen de forma significativa los tiempos de espera durante las operaciones de encuadre y de zoom. Es posible ordenar cómodamente varias vistas del dibujo en el Espacio Papel o comprobar los trazados con la opción de Presentación preliminar.

AutoCAD ha mejorado los ya tradicionales puntos fuertes antes citados, añadiendo el modelado de sólidos 3D integrado; la renderización de gran calidad ; la amplia geometría 2D, que incluye NURBS (curvas Bspline racionales no uniformes) y elipses verdaderas ; el sombreado asociativo ; los procedimientos de acotación mejorados ; y el editor de textos con corrector ortográfico integrado, funciones que le permitirán realizar toda clase de trabajos de diseño, tanto en fase de proyecto como en fase de detalle, por complicados que sean. Estas son algunas de las pocas razones por qué los profesionales a nivel mundial lo prefieren por encima de todos los demás programas para CAD.

Reseña hacerca del sistema global de posicionamiento (GPS)

El control geodésico vertical consiste en establecer a través de toda la superficie terrestre del país puntos o marcas de cota o elevación fija que tienen una elevación precisa con respecto a un plano de referencia o datum que llamamos nivel medio del mar.

El datum geodésico de referencia para el control vertical es el nivel medio del mar. Este marco de referencia ha sido determinado a través de una serie de mediciones del comportamiento de las mareas, es decir, de la medición de las pleamares y las bajamares, durante por lo menos un período lunar.

En República Dominicana se determinó el nivel medio del mar instalando en las zonas costeras unos instrumentos llamados mareógrafos los cuales van registrando en un papel el comportamiento de las mareas describiendo en el papel una curva continua parecida a una curva sinusoidal o cosenosoidal. De esta curva se determinan los máximos y todos los mínimos diarios durante el período lunar, se promedian por separado, entonces se obtiene el promedio de ambos promedios y éste será el nivel medio del mar.

NOTAS CATASTRALES

Por Agrim. Edwin Rosario

Amigo lector esta sección surge con el interés de informar a la población dominicana sobre cosas necesarias que deberíamos saber al momento de adquirir o registrar un terreno, y debido a falta de información e investigación, (común entre nosotros) a veces se nos complican las cosas en lo referido a títulos de propiedad, por no contar con los conocimientos necesarios para saber cómo, cuándo y dónde ir al momento de necesitar los servicios de un agrimensor sin necesidad de intermediarios, lo que ocasiona el tener que pagar más de lo debido por los servicios a recibir, además ignorar la importancia de requerir un profesional de la agrimensura para comprobar la ubicación y área exacta de un terreno.

Es necesario saber que el agrimensor es el profesional que está calificado para tratar asuntos de medidas de terrenos, saneamientos, deslindes, nivelaciones, sub-divisiones, replanteo de linderos o de construcciones, determinación de áreas entre otras cosas.

Frecuentemente los agrimensores nos encontramos con personas que llegan solicitando nuestros servicios y piden un DESLINDE al momento de necesitar una MENSURA lo cual es diferente.

En ese sentido, conviene definir los términos mensura, deslinde y saneamiento

a ) MENSURA

Es el trabajo técnico para determinar el área, la ubicación geográfica y catastral de un terreno determinado.

b ) DESLINDE

La mayoría de las personas desconocen qué es un deslinde, quién lo realiza y para qué sirve, este es el proceso para obtener el Titulo definitivo luego de haber adquirido la constancia anotada o Titulo Provisional, en donde el o la propietario(a) solicita a la Dirección de Mensuras Catastrales correspondiente que autorice al agrimensor a realizar el trabajo quien a su vez investiga, ubica, delimita y determina el área exacta de la porción de terreno solicitada, demuestra e informa a la Dirección de Mensuras Catastrales, los detalles de los trabajos técnicos para que esta a su vez los revisa, aprueba y lo remite al Tribunal de Tierras de Jurisdicción Original y ordena al Registrador de Títulos, emitir el nuevo certificado de título definitivo.

c ) SANEAMIENTO

Es el proceso al igual que en el deslinde se inicia con la solicitud del propietario, para dotar de titulo un terreno que no posee designación catastral (terrenos comuneros) a través de la Dirección de Mensuras Catastrales y el Tribunal Superior de Tierras, correspondientes, donde solo los agrimensores son autorizados a realizar el proceso por estar facultados para el mismo, la gran mayoría de personas desconoce de estos detalles y frecuentemente son victimas de intermediarios que solo complican el trabajo y además le encarecen el costo al propietario por estar pagando prácticamente doble.

Para quienes deseen información sobre la ley 108-05 de Registro Inmobiliario y el nuevo reglamento de Mensuras Catastrales, estos están disponibles en la pagina Web de la Suprema Corte de Justicia, www.suprema.gov.do

COMO FUNCIONA EL SISTEMA DE GPS EN 5 PASOS

Como funciona el sistema GPS, en cinco pasos lógicos

1. Triangulación. La base del GPS es la "triangulación" desde los satélites

2. Distancias. Para "triangular", el receptor de GPS mide distancias utilizando el tiempo de viaje de señales de radio.

3. Tiempo. Para medir el tiempo de viaje de estas señales, el GPS necesita un control muy estricto del tiempo y lo logra con ciertos trucos.

4. Posición. Además de la distancia, el GPS necesita conocer exactamente donde se encuentran los satélites en el espacio. Orbitas de mucha altura y cuidadoso monitoreo, le permiten hacerlo.

5. Corrección. Finalmente el GPS debe corregir cualquier demora en el tiempo de viaje de la señal que esta pueda sufrir mientras atraviesa la atmósfera.

Veamos cada uno de estos puntos en detalle.

Paso 1: La Triangulación desde los satélites

Aunque pueda parecer improbable, la idea general detrás del GPS es utilizar los satélites en el espacio como puntos de referencia para ubicaciones aquí en la tierra.
Esto se logra mediante una muy, pero muy exacta, medición de nuestra distancia hacia al menos tres satélites, lo que nos permite "triangular" nuestra posición en cualquier parte de la tierra.
Olvidémonos por un instante sobre cómo mide nuestro GPS dicha distancia. Lo veremos luego. Consideremos primero como la medición de esas distancias nos permiten ubicarnos en cualquier punto de la tierra.

La gran idea, Geométricamente, es:

Supongamos que medimos nuestra distancia al primer satélite y resulta ser de 11.000 millas (20.000 Km)
Sabiendo que estamos a 11.000 millas de un satélite determinado, no podemos por lo tanto estar en cualquier punto del universo sino que esto limita nuestra posición a la superficie de una esfera que tiene como centro dicho satélite y cuyo radio es de 11.000 millas.
A continuación medimos nuestra distancia a un segundo satélite y descubrimos que estamos a 12.000 millas del mismo.
Esto nos dice que no estamos solamente en la primer esfera, correspondiente al primer satélite, sino también sobre otra esfera que se encuentra a 12.000 millas del segundo satélite. En otras palabras, estamos en algún lugar de la circunferencia que resulta de la intersección de las dos esferas.
Si ahora medimos nuestra distancia a un tercer satélite y descubrimos que estamos a 13.000 millas del mismo, esto limita nuestra posición aún mas, a los dos puntos en los cuales la esfera de 13.000 millas corta la circunferencia que resulta de la intersección de las dos primeras esferas.
O sea, que midiendo nuestra distancia a tres satélites limitamos nuestro posicionamiento a solo dos puntos posibles.
Para decidir cual de ellos es nuestra posición verdadera, podríamos efectuar una nueva medición a un cuarto satélite. Pero normalmente uno de los dos puntos posibles resulta ser muy improbable por su ubicación demasiado lejana de la superficie terrestre y puede ser descartado sin necesidad de mediciones posteriores.
Una cuarta medición, de todos modos es muy conveniente por otra razón que veremos mas adelante.
Veamos ahora como el sistema mide las distancias a los satélites.

En Resumen: Triangulación

1. Nuestra posición se calcula en base a la medición de las distancias a los satélites

2. Matemáticamente se necesitan cuatro mediciones de distancia a los satélites para determinar la posición exacta

3. En la práctica se resuelve nuestra posición con solo tres mediciones si podemos descartar respuestas ridículas o utilizamos ciertos trucos.

4. Se requiere de todos modos una cuarta medición por razones técnicas que luego veremos.

Paso 2: Midiendo las distancias a los satélites

Sabemos ahora que nuestra posición se calcula a partir de la medición de la distancia hasta por lo menos tres satélites. Pero, ¿cómo podemos medir la distancia hacia algo que está flotando en algún lugar en el espacio?. Lo hacemos midiendo el tiempo que tarda una señal emitida por el satélite en llegar hasta nuestro receptor de GPS.
La gran idea, Matemáticamente, es:

Toda la idea bulle alrededor de aquellos problemas sobre la velocidad que resolvíamos en la secundaria, Recordemos que "Si un auto viaja a 60 kilómetros por hora durante dos horas, ¿qué distancia recorrió?

Velocidad (60 km/h) x Tiempo (2 horas) = Distancia (120 km)

En el caso del GPS estamos midiendo una señal de radio, que sabemos que viaja a la velocidad de la luz, alrededor de 300.000 km por segundo.
Nos queda el problema de medir el tiempo de viaje de la señal (Que, obviamente, viene muy rápido)

Sincronicemos nuestros relojes

El problema de la medición de ese tiempo es complicado. Los tiempos son extremadamente cortos. Si el satélite estuviera justo sobre nuestras cabezas, a unos 20.000 km de altura, el tiempo total de viaje de la señal hacia nosotros sería de algo mas de 0.06 segundos. Estamos necesitando relojes muy precisos. Ya veremos como lo resolvemos.
Pero, aún admitiendo que tenemos relojes con la suficiente precisión, ¿cómo medimos el tiempo de viaje de la señal?
Supongamos que nuestro GPS, por un lado, y el satélite, por otro, generan una señal auditiva en el mismo instante exacto. Supongamos también que nosotros, parados al lado de nuestro receptor de GPS, podamos oír ambas señales (Obviamente es imposible "oír" esas señales porque el sonido no se propaga en el vacío).
Oiríamos dos versiones de la señal. Una de ellas inmediatamente, la generada por nuestro receptor GPS y la otra con cierto atraso, la proveniente del satélite, porque tuvo que recorrer alrededor de 20.000 km para llegar hasta nosotros. Podemos decir que ambas señales no están sincronizadas.
Si quisiéramos saber cual es la magnitud de la demora de la señal proveniente del satélite podemos retardar la emisión de la señal de nuestro GPS hasta lograr la perfecta sincronización con la señal que viene del satélite.
El tiempo de retardo necesario para sincronizar ambas señales es igual al tiempo de viaje de la señal proveniente del satélite. Supongamos que sea de 0.06 segundos. Conociendo este tiempo, lo multiplicamos por la velocidad de la luz y ya obtenemos la distancia hasta el satélite.

Tiempo de retardo (0.06 seg) x Vel. de la luz (300.000 km/seg) = Dist. (18.000 km)
Así es, básicamente, como funciona el GPS.
La señal emitida por nuestro GPS y por el satélite es algo llamado "Código Pseudo Aleatorio" (Pseudo Random Code). La palabra "Aleatorio" significa algo generado por el azar.

¿Un Código Aleatorio?

Este Código Pseudo Aleatorio es una parte fundamental del GPS. Físicamente solo se trata de una secuencia o código digital muy complicado. O sea una señal que contiene una sucesión muy complicada de pulsos "on" y "off", como se pueden ver:
La señal es tan complicada que casi parece un ruido eléctrico generado por el azar. De allí su denominación de "Pseudo-Aleatorio".
Hay varias y muy buenas razones para tal complejidad. La complejidad del código ayuda a asegurarnos que el receptor de GPS no se sintonice accidentalmente con alguna otra señal. Siendo el modelo tan complejo es altamente improbable que una señal cualquiera pueda tener exactamente la misma secuencia.
Dado que cada uno de los satélites tiene su propio y único Código Pseudo Aleatorio, esta complejidad también garantiza que el receptor no se confunda accidentalmente de satélite. De esa manera, también es posible que todos los satélites trasmitan en la misma frecuencia sin interferirse mutuamente. Esto también complica a cualquiera que intente interferir el sistema desde el exterior al mismo. El Código Pseudo Aleatorio le da la posibilidad al Departamento de Defensa de EEUU de controlar el acceso al sistema GPS.
Pero hay otra razón para la complejidad del Código Pseudo Aleatorio, una razón que es crucial para conseguir un sistema GPS económico.
El código permite el uso de la "teoría de la información" para amplificar las señales de GPS. Por esa razón las débiles señales emitidas por los satélites pueden ser captadas por los receptores de GPS sin el uso de grandes antenas.
Cuando comenzamos a explicar el mecanismo de emisión de las señales por el GPS y el satélite, asumimos que ambos comenzaban la emisión de la señal exactamente al mismo tiempo. ¿Pero cómo podemos asegurarnos que todo esté perfectamente sincronizado?
Ya veremos...


En Resumen: Midiendo la distancia

1. La distancia al satélite se determina midiendo el tiempo que tarda una señal de radio, emitida por el mismo, en alcanzar nuestro receptor de GPS.

2. Para efectuar dicha medición asumimos que ambos, nuestro receptor GPS y el satélite, están generando el mismo Código Pseudo Aleatorio en exactamente el mismo momento.

3. Comparando cuanto retardo existe entre la llegada del Código Pseudo Aleatorio proveniente del satélite y la generación del código de nuestro receptor de GPS, podemos determinar cuanto tiempo le llevó a dicha señal llegar hasta nosotros.

4. Multiplicamos dicho tiempo de viaje por la velocidad de la luz y obtenemos la distancia al satélite.

Paso 3: Control perfecto del tiempo

Si la medición del tiempo de viaje de una señal de radio es clave para el GPS, los relojes que empleamos deben ser exactísimos, dado que si miden con un desvío de un milésimo de segundo, a la velocidad de la luz, ello se traduce en un error de 300 km!
Por el lado de los satélites, el timing es casi perfecto porque llevan a bordo relojes atómicos de increíble precisión.
¿Pero que pasa con nuestros receptores GPS, aquí en la tierra?
Recordemos que ambos, el satélite y el receptor GPS, deben ser capaces de sincronizar sus Códigos Pseudo Aleatorios para que el sistema funcione.
Si nuestros receptores GPS tuvieran que alojar relojes atómicos (Cuyo costo está por encima de los 50 a 100.000 U$S) la tecnología resultaría demasiado costosa y nadie podría acceder a ellos.
Por suerte los diseñadores del sistema GPS encontraron una brillante solución que nos permite resolver el problema con relojes mucho menos precisos en nuestros GPS. Esta solución es uno de los elementos clave del sistema GPS y, como beneficio adicional, significa que cada receptor de GPS es en esencia un reloj atómico por su precisión.
El secreto para obtener un timing tan perfecto es efectuar una medición satelital adicional.
Resulta que si tres mediciones perfectas pueden posicionar un punto en un espacio tridimensional, cuatro mediciones imperfectas pueden lograr lo mismo.
Esta idea es fundamental para el funcionamiento del sistema GPS, pero su explicación detallada excede los alcances de la presente exposición. De todos modos, aquí va un resumen somero:
Una medición adicional remedia el desfasaje del timing.

Si todo fuera perfecto (es decir que los relojes de nuestros receptores GPS lo fueran), entonces todos los rangos (distancias) a los satélites se intersectarían en un único punto (que indica nuestra posición). Pero con relojes imperfectos, una cuarta medición, efectuada como control cruzado, NO intersectará con los tres primeros.
De esa manera la computadora de nuestro GPS detectará la discrepancia y atribuirá la diferencia a una sincronización imperfecta con la hora universal.
Dado que cualquier discrepancia con la hora universal afectará a las cuatro mediciones, el receptor buscará un factor de corrección único que siendo aplicado a sus mediciones de tiempo hará que los rangos coincidan en un solo punto.
Dicha corrección permitirá al reloj del receptor ajustarse nuevamente a la hora universal y de esa manera tenemos un reloj atómico en la palma de nuestra mano!
Una vez que el receptor de GPS aplica dicha corrección al resto de sus mediciones, obtenemos un posicionamiento preciso.
Una consecuencia de este principio es que cualquier GPS decente debe ser capaz de sintonizar al menos cuatro satélites de manera simultánea. En la práctica, casi todos los GPS en venta actualmente, acceden a mas de 6, y hasta a 12, satélites simultáneamente.
Ahora bien, con el Código Pseudo Aleatorio como un pulso confiable para asegurar la medición correcta del tiempo de la señal y la medición adicional como elemento de sincronización con la hora universal, tenemos todo lo necesario para medir nuestra distancia a un satélite en el espacio.
Pero, para que la triangulación funcione necesitamos conocer no sólo la distancia sino que debemos conocer dónde están los satélites con toda exactitud.
Veremos cómo lo conseguimos.


En Resumen: Obtener un Timing Perfecto

1. Un timing muy preciso es clave para medir la distancia a los satélites

2. Los satélites son exactos porque llevan un reloj atómico a bordo.

3. Los relojes de los receptores GPS no necesitan ser tan exactos porque la medición de un rango a un satélite adicional permite corregir los errores de medición.

Paso 4: Conocer dónde están los satélites en el espacio

A lo largo de este trabajo hemos estado asumiendo que conocemos dónde están los satélites en sus órbitas y de esa manera podemos utilizarlos como puntos de referencia.
¿Pero, cómo podemos saber donde están exactamente? Todos ellos están flotando a unos 20.000 km de altura en el espacio.

Un satélite a gran altura se mantiene estable

La altura de 20.000 km es en realidad un gran beneficio para este caso, porque algo que está a esa altura está bien despejado de la atmósfera. Eso significa que orbitará de manera regular y predecible mediante ecuaciones matemáticas sencillas.
La Fuerza Aérea de los EEUU colocó cada satélite de GPS en una órbita muy precisa, de acuerdo al Plan Maestro de GPS.
En tierra, todos los receptores de GPS tienen un almanaque programado en sus computadoras que les informan donde está cada satélite en el espacio, en cada momento.

El Control Constante agrega precisión

Las órbitas básicas son muy exactas pero con el fin de mantenerlas así, los satélites de GPS son monitoreados de manera constante por el Departamento de Defensa.
Ellos utilizan radares muy precisos para controlar constantemente la exacta altura, posición y velocidad de cada satélite.
Los errores que ellos controlan son los llamados errores de efemérides, o sea evolución orbital de los satélites. Estos errores se generan por influencias gravitacionales del sol y de la luna y por la presión de la radiación solar sobre los satélites.
Estos errores son generalmente muy sutiles pero si queremos una gran exactitud debemos tenerlos en cuenta.

Corrigiendo el mensaje

Una vez que el Departamento de Defensa ha medido la posición exacta de un satélite, vuelven a enviar dicha información al propio satélite. De esa manera el satélite incluye su nueva posición corregida en la información que transmite a través de sus señales a los GPS.
Esto significa que la señal que recibe un receptor de GPS no es solamente un Código Pseudo Aleatorio con fines de timing. También contiene un mensaje de navegación con información sobre la órbita exacta del satélite
Con un timing perfecto y la posición exacta del satélite podríamos pensar que estamos en condiciones de efectuar cálculos perfectos de posicionamiento. Sin embargo debemos resolver otros problemas.

En Resumen: Posicionamiento de los Satélites

1. Para utilizar los satélites como puntos de referencia debemos conocer exactamente donde están en cada momento.

2. Los satélites de GPS se ubican a tal altura que sus órbitas son muy predecibles.

3. El Departamento de Defensa controla y mide variaciones menores en sus órbitas.

4. La información sobre errores es enviada a los satélites para que estos a su vez retransmitan su posición corregida junto con sus señales de timing.

Paso 5: Corrigiendo Errores

Hasta ahora hemos estado tratando los cálculos del sistema GPS de manera muy abstracta, como si todo el proceso ocurriera en el vacío. Pero en el mundo real hay muchas cosas que le pueden suceder a una señal de GPS para transformarla en algo menos que matemáticamente perfecta.
Para aprovechar al máximo las ventajas del sistema un buen receptor de GPS debe tener en cuenta una amplia variedad de errores posibles. Veamos que es lo que debemos enfrentar.

Un Rudo Viaje a través de la atmósfera

En primer lugar, una de las presunciones básicas que hemos estado usando a lo largo de este trabajo no es exactamente cierta. Hemos estado afirmando que podemos calcular la distancia a un satélite multiplicando el tiempo de viaje de su señal por la velocidad de la luz. Pero la velocidad de la luz sólo es constante en el vacío.
Una señal de GPS pasa a través de partículas cargadas en su paso por la ionosfera y luego al pasar a través de vapor de agua n la troposfera pierde algo de velocidad, creando el mismo efecto que un error de precisión en los relojes.
Hay un par de maneras de minimizar este tipo de error. Por un lado, podríamos predecir cual sería el error tipo de un día promedio. A esto se lo llama modelación y nos puede ayudar pero, por supuesto, las condiciones atmosféricas raramente se ajustan exactamente el promedio previsto.
Otra manera de manejar los errores inducidos por la atmósfera es comparar la velocidad relativa de dos señales diferentes. Esta medición de doble frecuencia es muy sofisticada y solo es posible en receptores GPS muy avanzados.

Un Rudo Viaje sobre la tierra

Los problemas para la señal de GPS no terminan cuando llega a la tierra. La señal puede rebotar varias veces debido a obstrucciones locales antes de ser captada por nuestro receptor GPS.
Este error es similar al de las señales fantasma que podemos ver en la recepción de televisión. Los buenos receptores GPS utilizan sofisticados sistemas de rechazo para minimizar este problema.

Problemas en el satélite

Aún siendo los satélites muy sofisticados no tienen en cuenta minúsculos errores en el sistema.
Los relojes atómicos que utilizan son muy, pero muy, precisos, pero no son perfectos. Pueden ocurrir minúsculas discrepancias que se transforman en errores de medición del tiempo de viaje de las señales.
Y, aunque la posición de los satélites es controlada permanentemente, tampoco pueden ser controlados a cada segundo. De esa manera pequeñas variaciones de posición o de efemérides pueden ocurrir entre los tiempos de monitoreo.

Algunos ángulos son mejores que otros

La geometría básica por si misma puede magnificar estos errores mediante un principio denominado "Dilación Geométrica de la Precisión", o DGDP
Suena complicado pero el principio es simple.
En la realidad suele haber mas satélites disponibles que los que el receptor GPS necesita para fijar una posición, de manera que el receptor toma algunos e ignora al resto.
Si el receptor toma satélites que están muy juntos en el cielo, las circunferencias de intersección que definen la posición se cruzarán a ángulos con muy escasa diferencia entre sí. Esto incrementa el área gris o margen de error acerca de una posición.
Si el receptor toma satélites que están ampliamente separados, las circunferencias intersectan a ángulos prácticamente rectos y ello minimiza el margen de error.
Los buenos receptores son capaces de determinar cuales son los satélites que dan el menor error por Dilución Geométrica de la Precisión.

¡Errores Intencionales!

Aunque resulte difícil de creer, el mismo Gobierno que pudo gastar 12.000 Millones de dólares para desarrollar el sistema de navegación más exacto del mundo, está degradando intencionalmente su exactitud. Dicha política se denomina "Disponibilidad Selectiva" y pretende asegurar que ninguna fuerza hostil o grupo terrorista pueda utilizar el GPS para fabricar armas certeras.
Básicamente, el Departamento de Defensa introduce cierto "ruido" en los datos del reloj satelital, lo que a su vez se traduce en errores en los cálculos de posición. El Departamento de Defensa también puede enviar datos orbitales ligeramente erróneos a los satélites que estos reenvían a los receptores GPS como parte de la señal que emiten.
Estos errores en su conjunto son la mayor fuente unitaria de error del sistema GPS. Los receptores de uso militar utilizan una clave encriptada para eliminar la Disponibilidad Selectiva y son, por ello, mucho más exactos.

La línea final

Afortunadamente todos esos errores no suman demasiado error total. Existe una forma de GPS, denominada GPS Diferencial, que reduce significativamente estos problemas.


En Resumen: Corrección de Errores

1. La ionosfera y la troposfera causan demoras en la señal de GPS que se traducen en errores de posicionamiento.

2. Algunos errores se pueden corregir mediante modelación y correcciones matemáticas.

3. La configuración de los satélites en el cielo puede magnificar otros errores

4. El GPS Diferencial puede eliminar casi todos los errores

Resumen de las fuentes de error del sistema GPS

Errores típicos, en Metros (Por cada satélite)

Fuentes de Error GPS Standard GPS Diferencial
Reloj del Satélite _______1.5___________ 0
Errores Orbitales _______2.5___________ 0
Ionosfera_____________ 5.0___________ 0.4
Troposfera ____________0.5___________ 0.2
Ruido en el Receptor____ 0.3___________ 0.3
Señal Fantasma_________0.6___________ 0.6
Disponibilidad Selectiva__30____________ 0

Exactitud Promedio de Posición
Horizontal___________ 50______________ 1.3
Vertical_____________ 78______________ 2.0
3-D ________________93______________ 2.8

TOPOGRAFÍA

La topografía es la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie de la Tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales (ver planimetría y altimetría). La palabra topografía tiene como raíces topos, que significa "lugar", y grafos que significa "descripción". Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de geodesia para áreas mayores. De manera muy simple, puede decirse que para un topógrafo la Tierra es plana, mientras que para un geodesta no lo es.

Para eso se utiliza un sistema de coordenadas tridimensional, siendo la X y la Y competencia de la planimetría, y la Z de la altimetría.

Los mapas topográficos utilizan el sistema de representación de planos acotados, mostrando la elevación del terreno utilizando líneas que conectan los puntos con la misma cota respecto de un plano de referencia, denominadas curvas de nivel, en cuyo caso se dice que el mapa es hipsográfico. Dicho plano de referencia puede ser o no el nivel del mar, pero en caso de serlo se hablará de altitudes en lugar de cotas.

Campo de acción

La topografía es de ayuda en varios campos; por ejemplo:

  • agronomía

  • arquitectura

  • geografía

  • Ingeniería Geográfica y Ambiental

  • Ing. Catastral y Geodesia

  • Ingeniería Forestal

  • ingeniería agrícola

  • ingeniería civil

  • minería

Trabajos topográficos

La topografía es una ciencia geométrica aplicada a la descripción de la realidad física inmóvil circundante. Es plasmar en un plano topográfico la realidad vista en campo, en el ámbito rural o natural, de la superficie terrestre; en el ámbito urbano, es la descripción de los hechos existentes en un lugar determinado: muros, edificios, calles, entre otros.
Se puede dividir el trabajo topográfico como dos actividades congruentes: llevar "el terreno al gabinete" (mediante la medición de puntos o relevamiento, su archivo en el instrumental electrónico y luego su edición en la computadora) y llevar "el gabinete al terreno" (mediante el replanteo por el camino inverso, desde un proyecto en la computadora a la ubicación del mismo mediante puntos sobre el terreno). Los puntos relevados o replanteados tienen un valor tridimensional; es decir, se determina la ubicación de cada punto en el plano horizontal (de dos dimensiones, norte y este) y en altura (tercera dimensión).
La topografía no solo se limita a realizar los levantamientos de campo en terreno sino que posee componentes de edición y redacción cartográfica para que al confeccionar un plano se puede entender el fonema representado a través del empleo de símbolos convencionales y estandares previamente normados para la representación de los objetos naturales y antrópicos en los mapas o cartas topográficas.

Obras civiles (edificios, puentes, etcétera)

La tarea del topógrafo es previa al inicio de un proyecto: un arquitecto ó ingeniero proyectista debe contar con un buen levantamiento plani-altimétrico ó tridimensional previo del terreno y de "hechos existentes" (elementos inmóviles y fijos al suelo) ya sea que la obra se construya en el ámbito rural ó urbano. Realizado el proyecto con base en este relevamiento, el topógrafo se encarga del "replanteo" del mismo: ubica los límites de la obra, los ejes desde los cuales se miden los elementos (columnas, tabiques...); establece los niveles o la altura de referencia. Luego la obra avanza y en cualquier momento, el ingeniero jefe de obra puede solicitar un "estado de obra" (un relevamiento in situ para verificar si se está construyendo dentro de la precisión establecida por los pliegos de condiciones) al topógrafo. La precisión de una obra varía: no es lo mismo una central nuclear (Topex) que la ubicación del eje de un canal de riego y mas.

Mediciones

  • En agrimensura se utilizan elementos como la cinta de medir, podómetro, escuadra de agrimensor, o incluso el número de pasos de un punto a otro.

  • En topografía clásica, para dar coordenadas a un punto, no se utiliza directamente un sistema cartesiano tridimensional, sino que se utiliza un sistema de coordenadas esféricas que posteriormente nos permiten obtener coordenadas cartesianas. Para ello necesitamos conocer dos ángulos y una distancia. Existen diversos instrumentos que pueden medir ángulos, como la estación total. Para la medida de distancias tenemos dos métodos: distancias estadimétricas o distanciometría electrónica, siendo más precisa la segunda. Para el primer caso utilizaremos un taquímetro y para el segundo la estación total.

  • En la actualidad se combina el uso del GPS con la estación total.
Toma de datos

Actualmente el método más utilizado para la toma de datos se basa en el empleo de una estación total, con la cual se pueden medir ángulos horizontales, ángulos verticales y distancias.
Conociendo las coordenadas del lugar donde se ha colocado la Estación es posible determinar las coordenadas tridimensionales de todos los puntos que se midan.

Procesando posteriormente las coordenadas de los datos tomados es posible dibujar y representar gráficamente los detalles del terreno considerados. Con las coordenadas de dos puntos se hace posible además calcular las distancias o el desnivel entre los mismos puntos aunque no se hubiese estacionado en ninguno.

Se considera en topografía como el proceso inverso al replanteo, pues mediante la toma de datos se dibuja en planos los detalles del terreno actual. Este método está siendo sustituido por el uso de GPS, aunque siempre estará presente pues no siempre se tiene cobertura en el receptor GPS por diversos factores (ejemplo: dentro de un túnel). El uso del GPS reduce considerablemente el trabajo, pudiéndose conseguir precisiones buenas de 2 a 3 cm si se trabaja de forma cinemática y de incluso 2 mm de forma estática.

Replanteo

El replanteo es el proceso inverso a la toma de datos, y consiste en plasmar en el terreno detalles representados en planos, como por ejemplo el lugar donde colocar pilares de cimentaciones, anteriormente dibujados en planos. El replanteo, al igual que la alineación, es parte importante en la topografía. Ambos son un paso importante para luego proceder con la realización de la obra.

COMENTARIO DEL CONTROL HORIZONTAL Y VERTICAL

Breve reseña del control horizontal y vertical en Republica Dominicana

Control Horizontal: Son vertices o puntos locslizadores a nivel nacional regularmente en las zonas altas, y estan señalados con una placa de 9cm. De diametro y en su superficie esta plazmado el nombre de este que regularmente es el nombre del lugar donde se encuentre ubicado. Estas placas poseen coordenadas (x,y,z), osea, coordenadas de latitud, longitud y elevacion. Al unirse todos estos puntos forman lo que se llama la red de triqngulacion nacional.


Para llevar a cabo un levantamiento geodésico en el cual se quiera establecer el control horizontal, existen 4 procedimientos geométricos que son:

1) Triangulación geodésica.
2) Poligonación geodésica
3) Trilateración geodésica.
4) GPS o posicionamiento Satelital.

Reseña hacerca del sistema global de posicionamiento (GPS)

El control geodésico vertical consiste en establecer a través de toda la superficie terrestre del país puntos o marcas de cota o elevación fija que tienen una elevación precisa con respecto a un plano de referencia o datum que llamamos nivel medio del mar.

El datum geodésico de referencia para el control vertical es el nivel medio del mar. Este marco de referencia ha sido determinado a través de una serie de mediciones del comportamiento de las mareas, es decir, de la medición de las pleamares y las bajamares, durante por lo menos un período lunar.

En República Dominicana se determinó el nivel medio del mar instalando en las zonas costeras unos instrumentos llamados mareógrafos los cuales van registrando en un papel el comportamiento de las mareas describiendo en el papel una curva continua parecida a una curva sinusoidal o cosenosoidal. De esta curva se determinan los máximos y todos los mínimos diarios durante el período lunar, se promedian por separado, entonces se obtiene el promedio de ambos promedios y éste será el nivel medio del mar.

El sistema de posicionamiento global está constituido por tres segmentos bien diferenciados:

Segmento Espacial.

Comprende la constelación de satélites denominada NAVSTAR (nombre que designa al conjunto y tipo de los satélites utilizados). Dicha constelación está formada por 24 Satélites, de los cuales por lo menos 4 serán visibles al mismo tiempo, a cualquier hora del día y desde cualquier punto de la superficie terrestre. Los satélites se distribuyen en 6 órbitas circulares con una inclinación de 55º respecto al plano ecuatorial terrestre y 60º con respecto a las órbitas adyacentes, a una altitud aproximada de 20,200 km. y con un periodo orbital de 12 horas.

Segmento De Control.

Está constituido por cinco estaciones de control repartidas alrededor del mundo y con coordenadas muy precisas. Todas ellas reciben continuamente las señales GPS con receptores de 2 frecuencias y provistos de osciladores de cesio, también se registran, de forma precisa, otra serie de parámetros como presión y temperatura que afectan de manera muy importante a la propagación de la información que se recibe de los satélites.

Todos estos datos se trasmiten a la estación principal situada en Colorado Springs (USA) en donde se procesa la información, obteniendo de esta manera todas las posiciones de los satélites en sus órbitas (sus EFEMÉRIDES) y los estados de los relojes que llevan cada uno de ellos para que con posterioridad los mismos satélites radiodifundan dicha información a los usuarios potenciales.

Segmento Utilitario.

Está formado por todos los equipos utilizados para la recepción de las señales emitidas por los satélites, así como por el software necesario para la comunicación del receptor con el ordenador y el postprocesado de la información para la obtención de los resultados.

Podemos considerar el "equipo GPS" compuesto por tres unidades principales: el receptor propiamente dicho, la antena y los accesorios.

La antena es el elemento al cual viene siempre referido nuestro posicionamiento, está conectada a través de un preamplificador al receptor, directamente o mediante cable. La misión de la antena es la de convertir la energía electromagnética que recibe en corriente eléctrica que a su vez pasa al receptor.

El receptor consta de una serie de elementos que se encargan de la recepción de las radiofrecuencias enviadas por los satélites. Además suelen poseer diferentes canales para seguir simultáneamente a varios satélites, un procesador interno con su correspondiente soporte lógico, una unidad de memoria para el almacenamiento de la información, teclado de control, pantalla de comunicación con el usuario, diferentes conectores para funciones varias y una fuente de alimentación interna o externa.

Por último, también pueden emplearse trípodes, cables especiales, equipos de control meteorológico y diverso material auxiliar.

El sistema de posicionamiento global, GPS, es el método más mordeno y preciso para la extensión y establecimiento del control geodésico. Sin embargo, este método, además de actualizar la red geodésica, se utiliza como complemento para extenderla.

En República Dominicana, los organismos que tienen que ver con el control geodésico son dos: El Instituto Geográfico Universitario y el Instituto Cartográfico Militar. El primero, es en la actualidad, el encargado de los controles geodésicos, tanto horizontal como vertical. El control geodésico ha sido establecido con los métodos tradicionales de la geodesia, es decir, con la triangulación, la poligonación, la trilateración y la nivelación diferencial.

Recientemente, el Instituto Cartográfico Militar ha establecido unas 9 bases o vértices con la nueva tecnología GPS. Todavía no podemos hablar de una actualización de la red geodésica nacional, ya que en el país existen más de 5,000 BM y más de 800 vértices de triangulación, que han sido usados por los profesionales de las áreas de ingeniería, arquitectura, agrimensura y carreras o profesiones afines, y han servido de base para el desarrollo del país.

Es necesario decir que en la República Dominicana se esta modernizado con la nueva tecnología que ofrece el sistema GPS, lamentablemente estamos atrasados, aunque lentamente se esta trabajando, debido a que el costo inicial de la misma es algo elevado, pero luego será más económico y preciso.

Con el sistema GPS se pueden establecer puntos de controles geodésicos con mucha rapidez y con precisiones asombrosas, además simplifican bastante los trabajos topográficos.

INSTRUMENTOS Y PROGRAMAS DE TOPOGRAFÍA.

Instrumentos y programas de topografia.

Comentarios de intrumentos topografico mas utilizados en planimetría ( algunos de ellos olvidados ).

Entre los instrumentos que más se usan en planimetría se encuentran:

a) El Teodolito: Es el instrumento universal y se emplea principalmente para la medición de ángulos horizontales y verticales, para medir distancias con Estadía y para prolongar alienaciones. El Teodolito lleva un anteojo capaz de girar alrededor de un eje vertical y de otro horizontal ordinariamente esta provisto de una brújula magnética y va montado en un trípode. El primer teodolito fue construido hacia el año 1571 por el ingles Leonardo Digges. Se utiliza para la medición de ángulos horizontales y verticales, y para prolongar alienaciones.

Teodolito con brújula: Muchos constructores, especialmente los alemanes, adaptan la brújula al teodolito fijándola sobre el plano horizontal en que se apoyan los soportes del anteojo, de modo que gira con la aliada, o también apoyándola por medio de dos horquillas en los extremos del eje horizontal.

La brújula esta provista de una graduación propia, y puede funcionar no solo como simple declaratoria magnética, sino, unida al instrumento, también como brújula topográfica.

Teodolito modernos: Ofrecen la particularidad de no llevar nivel en el circulo vertical; en vez de nivel tiene un dispositivo de colocación automática del índice, constituido por una prisma liquido sin pieza mecánica alguna. El anteojo, de 15 cm de longitud, es de enfoque interno y tiene 27 aumentos. Este teodolito esta provisto de plomada óptica: sus círculos graduados son de vidrio, divididos en grados enteros, mientras que los micrómetros de lectura llevan divisiones de 20”.

Característica Principal de los teodolitos:

1) El centro del instrumento puede colocarse exactamente sobre un punto del terreno aflojando los tornillos nivelantes y corriendo lateralmente el teodolito en la dirección necesaria.

2) El anteojo puede girar alrededor de un eje vertical y de uno horizontal.

3) Cuando se afloja el tornillo de sujeción superior y se gira el anteojo alrededor del eje vertical no se produce movimiento relativo alguno entre los nonios y él circulo acimutal.

4) Cuando se aprietan ambos tornillos de sujeción superior y se afloja el superior toda rotación del anteojo alrededor del eje vertical hace que gire también el circulo portanonios, pero el circulo acimutal no cambia de posición.

5) Cuando se aprietan ambos tornillos de sujeción, el ante ojo no puede girar alrededor del eje vertical.

6) Se puede nivelar el anteojo por medio del nivel tubular unido al mismo, por lo cual cabe emplearlo como equialtímetro.

7) Por medio del circulo vertical y del nonio se pueden medir ángulos verticales, y de aquí que teodolito pueda emplearse para hacer nivelaciones trigonométricas.

8) Por medio del circulo acimutal y su nonio se pueden medir ángulos horizontales.

b) Acimutal: Un acimutal destinado solo a la medida de ángulos horizontales debe estar constituido necesariamente por:

1) Un basamento metálico. 4) Uno o varios índices.
2) Un circulo Graduado horizontal. 5) Un nivel.
3) Un colimador 6) Una plomada.

c) Acimutales de aliada de pínulas: (Pantometra): Se compone de dos cilindros rectos del mismo diámetro, formados con chapa de latón, cerrados por una sola de sus bases, de fondo plano, y empalmados por las bases libres, con objeto de formar una sola superficie cilíndrica.

d) Acimutales de antojo: De los grandes Acimutales que se emplean para observaciones de alta geodesia, con microscopios micrométricos que dan hasta la décima de segundo, se pasa a los goniométricos topográficos con nonios o con microscopios de estima cuya sensibilidad puede variar entre dos minutos y diez segundos.

Los Acimutales de anteojo pueden dividirse en dos clases, que son: Acimutales con anteojo no invertible y Acimutales con anteojo invertible.

e) Brújulas topográficas de colimador concéntrico: Las brújulas topográficas forman una categoría de instrumentos especiales.

Aparte de los trabajos expedidos de topografía ordinaria, la brújula topográfica es empleada por los exploradores, geólogos, geógrafos, en los reconocimientos militares, en el levantamiento de los bosques y principalmente en los trabajos de minería. Entre las brújulas topográficas con colador de aliada de pínulas, la de Kater o de Schumalkalder es para el topógrafo acaso el mejor.

f) Brújulas de anteojo: Sirve para medir ángulos horizontales y verticales, leídos por medio de los correspondientes microscopios. El anteojo puede dar vuelta completa alrededor de un eje horizontal. Este instrumento, de gran precisión, puede utilizarse con éxito tanto para medir acimutes como para nivelaciones.

g) Existen también instrumentos electrónicos de medir distancia, entre ellos, el Electrotype, el Telurometro y el Distomap.

h) Cintas: Las cintas métricas se hacen de distintos materiales, con longitud y pesos muy variables. Se usan para medir distancias.

i) Piquetes: Son generalmente de unos 25 a 35 cms de longitud, están hechos de varilla de acero y provistos en un extremo de punta y en el otro de una argolla que les sirve de cabeza.

j) Jalones: Son de metal o de madera y tienen una punta de acero que se clavan en el terreno. Sirven para indicar la localización de puntos o la dirección de líneas.

k) Escuadra de agrimensor: Se emplea en el levantamiento, de poca precisión, para lanzar visuales a cierta altura sobre el suelo.

l) Plomada: Pesa metálica utilizada para marcar la proyección horizontal de un punto situado a cierta altura sobre el suelo.

m) Brújula de Agrimensor: Consiste en una brújula magnética montada en trípode y provista de visor. Sirve para determinar el rumbo de las alienaciones.

n) Plancheta: Tablero de dibujo montado sobre un trípode, posee una aliada que puede moverse alrededor del tablero. Se usa para dibujar directamente planos topográficos.

o) Rodete: Es una cinta métrica, flexible, que sirve para medir distancias.

P) Agujas: Son una varillas de acero, terminadas en puntas de unos 30 cms de longitud, para ir señalando el extremo de la cinta métrica a medida que esta se va extendiendo sucesivamente sobre el terreno para determinar una distancia.

q) Tripode: Es donde va montado los equipos, osea, transito, teodolito, estacion total.
Describción y uso de los diferentes software más usados en topografía

En el mercado existen una gran variedad de softwares destinados a resolver problemas de cartografía y agrimensura. Muchos de estos programas son muy buenos para realizar tareas de topografía. Otros, por ejemplo, son específicos para carreteras y otros para mapas. Entre estos softwares podemos mencionar :

  • Landesing

  • Landview

  • TFR

  • AutoCad Map

  • MacRoad

  • Microstation

  • MiniCad

  • TGO

  • Eagle point



A continuación describiré las funciones, nuevos realces y utilidades que algunos de estos softwares proporcionan a los ingenieros civiles, ya que sin estos paquetes su trabajo en diseño y construcción de carreteras se vería seriamente complicado y tedioso. Gracias a los programas topográficos, el ingeniero civil puede desarrollar obras y construcciones de alta calidad.


Diseño de Carreteras/Alineamientos

-RoadCalc: Alineamientos, plantillas, secciones transversales, datos del terreno, volúmenes, perfiles y ploteo (hojas de planta y peril, secciones transversales y más).

-Railway Design: Diseñe vías férreas usando un programa diseñado específicamente para dicha función -- el único programa AutoCAD en el mundo para diseño de vías férreas.

Topografía

-COGO: Diseño/dibujo de curvas, líneas, espirales e intersecciones, rastreo de información, generación de reportes y más. -Profiles: Sacar perfiles de cualquier superficie, anotaciones, tangentes y tuberías .

-Survey Adjustment: Balance y ajuste de poligonales y redes.

ARC COGO

Es un sistema que permite la incorporación de información catastral y de levantamientos topográficos y geodésicos.

El software cogo implementa comandos de geometría en una interface de fácil uso, ya sea de texto o caja de diálogo dentro del Autocad y del Microstation .

Cogo permite trabajar con gran precisión (hasta 16 cifras decimales) para planos de trabajo, incluyendo en el Microstation y sin importar las unidades de trabajo del usuario.

Nuevos realces:

· Traslada , rota y asigna una escala con un solo comando.
· Sobre la determinación de un límite transversal, reportes más detallados de la transversal son calculados y reportados.
· Eagle point 98, provee entradas de un número de identificación al dueño y el lote, la cual ayuda al sometimiento de datos a agencias del gobierno local para mantener records.
· Crea un reporte de vigilancia sobre la alineación basado en el estacionamiento de otra alineación.
· Selecciona nudos dentro de una distancia especificada de la alineación como rango del aliniamiento y corredores fuera de lugar.
· Nueva selección de métodos de nudos incluye símbolo, rango de elevación y estilos de atributos.

Procesamiento de partida:

Utilice el procesamiento de la partida para grabar Cogo en un archivo de lote. Varios archivos de lote pueden ser grabados en cada proyecto. Puedes grabar una transversal y editarla en vez de tener que realizar el proceso nuevamente. La opción de reproducción mueve automáticamente información atada al archivo de lote y coloca información corregida en el dibujo.
Cogo localiza automáticamente la numeración de los puntos y así evitar la duplicación de puntos numerados. Esta característica puede ser incapacitada si es deseado. Use los comandos transversales para colocar cualquier tipo de ángulo y distancia. Puede colocar vista de los lados, curvas, espirales mezcladas y espirales de transición. También se pueden colocar huecos y superponer ecuaciones de rango cuando alinea las transversales.

Cogo facilita los alineamientos, y los cortes: Tanto transversales como longitudinales; ya sea en dos dimensiones o en tres dimensiones.

Los nudos de Eagle point son colocados en una variedad de formas a travéz del módulo Cogo. Pueden entrar las cordenadas x, y ,z o formatos de elevación al norte y al este. También puede elegir el lugar para los nudos, o seleccionar un objeto al cual le añadimos nudos, esto colocará los nudos en puntos de intersección, locaciones espirales y curvas, puntos de radio y prevenir automáticamente la duplicación de nudos al ser colocados en lugares comunes.

Puede colocar los nudos en un intervalo específico junto aun objeto o dividir el objeto en un número específico de segmentos por lote.

MDT-Modelo Digital del Terreno

Programa diseñado para asistir al usuario en todas las fases de realización de un proyecto en el ámbito de la Topografía, desde la captura de información con libreta electrónica, cálculo y triangulación de una nube de puntos, dibujo de curvas de nivel, obtención de perfiles, definición de rasantes, secciones tipo y peraltes, replanteo, cálculo de volúmenes, control de obras, cartografía digital, visión del terreno en 3D, etc.
SURVEY

Survey Adjustment: Balance y ajuste de poligonales y redes.
· Actúa ajustando sobre un ilimitado número de transversales y usando lo menos posibles recuadros y comparaciones.
· Reportes requeridos pueden ser utilizados para ofrecerle a los usuarios una terminación con la necesaria información.
· Puede usar el módulo Survey para que actúe ajustando cierto número de transversales líneas de puntos. Los ajustes no deben ser aplicados a los dibujos a menos que usted lo escoja hacer.
· Además puede elegir entre varios métodos de ajustes.
· Usted puede elegir de la colección de archivos Data, los archivos de Cogo o crear un nuevo archivo para otro tipos de ajustes.
· El módulo survey trabaja pensando en un ajuste completo del proceso
· Los reportes del módulo están disponibles para proveer al cliente todos los detalles requeridos.

Autocad

En campos que abarcan desde el diseño arquitectónico y mecánico hasta el diseño y trazado de planos topográficos, los profesionales de todo el mundo confían en el programa AutoCAD para sus tareas de diseño, modelado, delineación, trazado de mapas, interiorismo y gestión. Estos profesionales han escogido el programa AutoCAD por su potencia, rapidez y flexibilidad.
AutoCAD puede ejecutarse bajo DOS, Windows, Windows 95, Windows NT y la mayoría de las plataformas UNIX ; sus archivos son compatibles entre plataformas y cuenta con una gran base de usuarios : más de un millón de unidades de AutoCAD vendidas.

La arquitectura abierta de AutoCAD permite adaptarlo a sus requisitos profesionales específicos, mediante cualquiera de las más de 5.000 aplicaciones complementarias desarrolladas por terceras empresas. Gracias al lenguaje de programación AutoLISP y a la tecnología AutoCAD Development System (ADS) o con ARX (AutoCAD Runtime System), el usuario puede configurar AutoCAD de acuerdo con su forma de trabajar. AutoCAD ofrece un inmejorable soporte de impresoras y trazadores a través de los controladores de dispositivo Autodesk Device Interface (ADI).

Las avanzadas características de AutoCAD y su funcionalidad dan un nuevo sentido a conceptos como rentabilidad, productividad, calidad y relación precio - eficacia. Por ejemplo, el programa AutoCAD incluye uno de los más amplios juegos de herramientas que existen para delineación en 2D y 3D. La posibilidad de acceder a referencias externas permite enlazar dibujos de detalle o bloques con sus dibujos principales. El redibujado de la pantalla es instantáneo, con lo que se reducen de forma significativa los tiempos de espera durante las operaciones de encuadre y de zoom. Es posible ordenar cómodamente varias vistas del dibujo en el Espacio Papel o comprobar los trazados con la opción de Presentación preliminar.

AutoCAD ha mejorado los ya tradicionales puntos fuertes antes citados, añadiendo el modelado de sólidos 3D integrado; la renderización de gran calidad ; la amplia geometría 2D, que incluye NURBS (curvas Bspline racionales no uniformes) y elipses verdaderas ; el sombreado asociativo ; los procedimientos de acotación mejorados ; y el editor de textos con corrector ortográfico integrado, funciones que le permitirán realizar toda clase de trabajos de diseño, tanto en fase de proyecto como en fase de detalle, por complicados que sean. Estas son algunas de las pocas razones por qué los profesionales a nivel mundial lo prefieren por encima de todos los demás programas para CAD.

Reseña hacerca del sistema global de posicionamiento (GPS)

El control geodésico vertical consiste en establecer a través de toda la superficie terrestre del país puntos o marcas de cota o elevación fija que tienen una elevación precisa con respecto a un plano de referencia o datum que llamamos nivel medio del mar.

El datum geodésico de referencia para el control vertical es el nivel medio del mar. Este marco de referencia ha sido determinado a través de una serie de mediciones del comportamiento de las mareas, es decir, de la medición de las pleamares y las bajamares, durante por lo menos un período lunar.

En República Dominicana se determinó el nivel medio del mar instalando en las zonas costeras unos instrumentos llamados mareógrafos los cuales van registrando en un papel el comportamiento de las mareas describiendo en el papel una curva continua parecida a una curva sinusoidal o cosenosoidal. De esta curva se determinan los máximos y todos los mínimos diarios durante el período lunar, se promedian por separado, entonces se obtiene el promedio de ambos promedios y éste será el nivel medio del mar.

NOTAS CATASTRALES



Por Agrim. Edwin Rosario

Amigo lector esta sección surge con el interés de informar a la población dominicana sobre cosas necesarias que deberíamos saber al momento de adquirir o registrar un terreno, y debido a falta de información e investigación, (común entre nosotros) a veces se nos complican las cosas en lo referido a títulos de propiedad, por no contar con los conocimientos necesarios para saber cómo, cuándo y dónde ir al momento de necesitar los servicios de un agrimensor sin necesidad de intermediarios, lo que ocasiona el tener que pagar más de lo debido por los servicios a recibir, además ignorar la importancia de requerir un profesional de la agrimensura para comprobar la ubicación y área exacta de un terreno.

Es necesario saber que el agrimensor es el profesional que está calificado para tratar asuntos de medidas de terrenos, saneamientos, deslindes, nivelaciones, sub-divisiones, replanteo de linderos o de construcciones, determinación de áreas entre otras cosas.

Frecuentemente los agrimensores nos encontramos con personas que llegan solicitando nuestros servicios y piden un DESLINDE al momento de necesitar una MENSURA lo cual es diferente.

En ese sentido, conviene definir los términos mensura, deslinde y saneamiento

a ) MENSURA

Es el trabajo técnico para determinar el área, la ubicación geográfica y catastral de un terreno determinado.

b ) DESLINDE

La mayoría de las personas desconocen qué es un deslinde, quién lo realiza y para qué sirve, este es el proceso para obtener el Titulo definitivo luego de haber adquirido la constancia anotada o Titulo Provisional, en donde el o la propietario(a) solicita a la Dirección de Mensuras Catastrales correspondiente que autorice al agrimensor a realizar el trabajo quien a su vez investiga, ubica, delimita y determina el área exacta de la porción de terreno solicitada, demuestra e informa a la Dirección de Mensuras Catastrales, los detalles de los trabajos técnicos para que esta a su vez los revisa, aprueba y lo remite al Tribunal de Tierras de Jurisdicción Original y ordena al Registrador de Títulos, emitir el nuevo certificado de título definitivo.

c ) SANEAMIENTO

Es el proceso al igual que en el deslinde se inicia con la solicitud del propietario, para dotar de titulo un terreno que no posee designación catastral (terrenos comuneros) a través de la Dirección de Mensuras Catastrales y el Tribunal Superior de Tierras, correspondientes, donde solo los agrimensores son autorizados a realizar el proceso por estar facultados para el mismo, la gran mayoría de personas desconoce de estos detalles y frecuentemente son victimas de intermediarios que solo complican el trabajo y además le encarecen el costo al propietario por estar pagando prácticamente doble.

Para quienes deseen información sobre la ley 108-05 de Registro Inmobiliario y el nuevo reglamento de Mensuras Catastrales, estos están disponibles en la pagina Web de la Suprema Corte de Justicia, www.suprema.gov.do