Etimológicamente la palabra topografía viene de dos palabras griegas:
La ciencia de la Topografía es la que se encarga de recopilar datos de un área de
trabajo
y plasmarlos
generalmente en un documento, que se denomina plano topográfico. A esto se le
conoce como LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO.
Esa información es usada por otras ramas del conocimiento como la arquitectura,
geología,
ingeniería
civil, ingeniería de minas, entre otras que convierten esos planos en
proyectos,
(Carreteras, puentes,
pistas de aterrizaje, estadios, canales). Que son otro tipo de planos, como por ejemplo los
arquitectónicos.
La topografía también se encarga de trasladar los datos de los planos de los proyectos, que están en
formato digital o en papel, hacia el terreno físico, demarcando los puntos necesarios con elementos
como
estacas, yeso, pintura o las denominadas plantillas. Demarcando de esa manera las áreas, los
cimientos y
los elementos necesarios para iniciar una obra a esto se le llama REPLANTEO TOPOGRÁFICO.
La topografía se encarga ademas de controlar el proceso de construcción hasta que una obra concluya.
Pendientes
Aclaración de algunos conceptos que no quedaron muy claros, como el sentido y cuando es positiva o negativa.
Calculo de pendientes a partir de cotas y distancias horizontales.
Obtención de valores de cotas a partir de pendientes pre-establecidas.
Aquí tenemos un tutorial del tema de calcular pendiente a partir de distancias y cotas, actualizado.
Aquí tenemos un tutorial del tema obtener cotas a partir de pendientes, actualizado.
Método para la obtención de pendientes utilizando un nivel automático, una mira y una wincha.
Azimut, contra-azimut y rumbo
El azimut es el ángulo medido en grados desde el norte en el sentido de las agujas del reloj hasta la línea de visión hacia un punto. El contra-azimut es el ángulo opuesto, que se obtiene sumando o restando 180 grados al azimut. El rumbo, en topografía, se refiere a la dirección de una línea en relación con los puntos cardinales, expresado en grados.
El azimut es el ángulo medido en el sentido de las agujas del reloj desde el norte hasta la línea de visión hacia un objeto. El contra-azimut es el ángulo opuesto, que se obtiene sumando 180 grados al azimut si es menor de 180, o restando 180 grados si es mayor.
Poligonales
Fórmulas para calcular la suma de los ángulos internos y de los ángulos externos de cualquier polígono. Para realizar operaciones en topografía y ciencias afines.
Conversión de unidades
Convertir Grados Sexagesimales a Números Decimales y Números Decimales a Grados Sexagesimales.
¿Qué es nivelación topográfica?
Nivelación simple, es el trabajo que se realiza con un nivel desde una sola estación,
es decir sin mover el equipo para ningún lado.
Nivelación compuesta, es el trabajo que se realiza con un nivel, realizando de dos a
más cambios de estación.
Elementos de una nivelación topográfica
Vamos a definir algunos elementos básicos que se utilizan en cualquier trabajo de nivelación en topografía, son definiciones muy elementales.
Definición de un levantamiento topográfico
Un levantamiento topográfico es un proceso de medición y representación
gráfica de las
características físicas de un terreno.
Incluyendo su relieve, ubicación de
objetos y
estructuras, para crear mapas o planos detallados.
Instrumentos empleados en topográfia
Un instrumento es un objeto o herramienta diseñado para realizar una
función específica.
Como medir, crear música o realizar procedimientos científicos o
técnicos.
En topografía utilizamos instrumentos como escalímetros, cintas métricas entre muchos otros.
Escalímetro
Descripción
Un escalímetro, es una regla que posee varias caras, representando en cada una de ellas diferentes escalas.
Que se utilizan para obtener medidas de planos de diversos
tipos,
como topográficos, arquitectónicos, entre muchos otros.
Existen muchos modelos como el triangular y el tipo navaja. Todas cumplen
con la misma
función.
Un escalímetro, es una regla que posee varias caras, representando en cada
una de ellas
diferentes escalas, que se utilizan para obtener medidas de planos de diversos
tipos,
como topográficos, arquitectónicos, entre muchos otros.
Existen muchos modelos como el triangular y el tipo navaja. Todas cumplen
con la misma
función.
Uso y aplicación
Aprenderemos la manera de emplear un escalimetro para obtener medidas de un plano.
Utilizándolo también para realizar trazos sobre el mismo. Considerando para ello la
escala correspondiente.
Escalas (Definición)
Es la relación que existe entre las dimensiones de un objeto representado en un plano y su tamaño en la realidad.
Escalas técnicas y anti-técnicas
Definición de lo que son las escalas técnicas utilizadas a la hora de plotear planos y lo que son las escalas anti-técnicas, que no deben ser usadas por ser confusas y no aplicables con los instrumentos estándar.
RELACIÓN DE ESCALAS TÉCNICAS
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Medida de distancia a escala, sin escalímetro
Método y fórmula para realizar una medida a escala, con una regla común y
corriente.
Para obtener distancias de lineas u objetos sin necesidad de escalimetro.
Con estos métodos podremos obtener y trazar medidas a escala sin necesidad de tener
un
escalímetro a la mano, útiles en caso de no contar con todos nuestros
instrumentos
básicos (por alguna razón de fuerza mayor) a la mano.
Trazo de distancia a escala, sin escalímetro
Método y fórmula para realizar un trazo a escala, con una regla común y
corriente. Para
dibujar lineas u objetos sin necesidad de escalimetro.
Con estos métodos podremos obtener y trazar medidas a escala sin necesidad de tener
un
escalímetro a la mano, útiles en caso de no contar con todos nuestros
instrumentos
básicos (por alguna razón de fuerza mayor) a la mano.
Escalímetro alternativo para imprimir
Método alternativo para medidas a escala (descargar).
ESCALÍMETRO PARA IMPRIMIR
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Escalímetro alternativo - Hoja de Excel
Método alternativo para medidas a escala, utilizando una hoja en Excel (descargar).
ESCALAS EN EXCEL
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Wincha / Huincha
Uso de una wincha (huincha, cinta métrica) para realizar medidas de distancias horizontales para trabajos de topografía y construcción.
Brújula
Definición
La brújula es un instrumento que utiliza una aguja imantada para
indicar la dirección
Norte, a partir de la fuerza que ejercen los campos magnéticos de la tierra.
Utilizándose desde tiempos antiguos para la exploración y navegación.
Si bien es un instrumento que se ha usado por varios siglos, aun es util en algunas
ocasiones en trabajos
actuales de topografía.
Área y perímetro (Teoría)
Teoría sobre el uso de una brújula y una wincha para el cálculo del área y el perímetro de manera preliminar de un terreno.
Área y perímetro (Método de radiación)
Uso de una brújula y una wincha para el calculo del área y el perímetro de manera preliminar de un terreno utilizando el método de radiación.
Área y perímetro (Polígono cerrado)
Uso de una brújula y una wincha para el cálculo del área y el perímetro de manera preliminar de un terreno utilizando el método de polígono cerrado.
BRUJULA - FORMATO PARA PRÁCTICAS
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Equipos topográficos
Existen una gran variedad de equipos especializados para realizar trabajos de
topografía.
Existen desde tiempos inmemoriales, siendo muy básicos y rústicos al principio, hasta los
electrónicos y digitales que tenemos en la actualidad.
Teodolito
Definición
Es un instrumento, que se utiliza para obtener medidas de ángulos horizontales y
ángulos
verticales.
Además de distancias que se obtienen de manera indirecta a través de
la
lectura de sus hilos estadimétricos en una mira.
Era la herramienta más utilizada en Topografía y trabajos de Ingeniería.
Estacionamiento (armado)
Estacionamiento y cambio de estación.
Lectura de hilos estadimétricos
DISTANCIAS CON HILOS ESTADIMIETRICOS (FÓRMULAS)
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Conversión de rectangulares a polares (manual)
Conversión de coordenadas rectangulares a coordenadas polares, mediante el proceso manual de datos.
Conversión de polares a rectangulares (manual)
Conversión de coordenadas polares a coordenadas rectangulares, mediante el proceso manual de datos.
Convertir ángulos horizontales en azimut
Conversión de ángulos horizontales en Azimut.
Cálculo de cota con un teodolito
Cálculos de cotas con un teodolito.
Conversión de coordenadas en calculadora
Conversión de coordenadas en calculadora científica.
Taquimetría digital
Proceso de datos de un levantamiento topográfico, realizado con un teodolito del tipo cenital, empleando una hoja de calculo desarrollada en Excel.
LIBRO DE CÁLCULO TAQUIMETRÍA DIGITAL
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Levantamiento topográfico
Realizamos un levantamiento topográfico con la ayuda de un teodolito y procesaremos los datos utilizando un método llamado de REITERACIÓN, que consiste en la “basculación” o giro de las lentes de este equipo, para tomar una lectura invertida. De tal manera que se realizara una compensación de los datos tomados.
PROCESO DE DATOS TEODOLITO
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Nivel topográfico
Definición
También conocido como nivel de ingeniero o equialtimetro.
Es un instrumento utilizado para realizar lecturas que definen desniveles en el suelo
del área de trabajo. El resultado de estas medidas se da en alturas
(cotas).
Estacionamiento (armado)
Estos son los pasos para armar un Nivel Topográfico, se requiere práctica para hacerlo de manera rápida y eficaz.
Estacionar un Nivel Topográfico en una pendiente.
Estacionar un Nivel Topográfico en una pendiente.
Manual de instrucciones
Aprenderemos el uso de esta herramienta, de uso muy elemental en trabajos topográficos
Aprender a leer una mira telescópica es fundamental, para realizar cualquier trabajo de nivelación. Por lo tanto, es muy importante aprender a utilizar este instrumento.
Proceso de datos
Explicación del proceso manual para la realización del proceso de datos tomados con un nivel topográfico, datos como distancias parciales, distancias totales, ambas horizontales; Vistas Atrás, Vistas Adelante; para obtener cotas reales.
Se puede calcular fácilmente una pendiente, si calculamos las cotas de dos puntos y medimos la distancia horizontal entres estos, eso con la ayuda de un nivel y una wincha.
HOJA DE PRÁCTICAS NIVELACIÓN (IMPRIMIR)
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Red de cambios
Una Red de Cambios, es una sucesión de puntos en un terreno que demarcan cotas, que fueron compensadas mediante el uso de una nivelación cerrada. Las redes de cambio contienen valores confiables, que pueden utilizarse en diferentes labores. Dándole más confianza y eficiencia a los datos obtenidos y replanteados.
RED DE CAMBIOS (IMPRIMIR)
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Plantillado con nivel
Proceso de datos manual para obtener los valores de Vista Adelante con el que se realizara el plantillado (Replanteo) de los puntos a nivelar.
PRÁCTICA DE PLANTILLADO (IMPRIMIR)
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Levantamiento topográfico
Método para realizar un levantamiento topográfico utilizando un nivel automático (nivel topográfico, equialtimetro, de ingeniero) y una mira topográfica. Método paso a paso.
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON NIVEL (IMPRIMIR)
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Tips - Cuando sumar y cuando restar en cambios de estación
La confusión se da porque muchas veces no podemos darnos cuenta, cuando nos toca restar y cuando nos toca sumar, al momento de realizar la vista atrás y las vistas adelante.
Distancia horizontal sin wincha
Obtención de una distancia horizontal de manera indirecta sin utilizar una wincha, empleando un nivel automático y una mira.
Obtención de una distancia horizontal de manera indirecta sin utilizar una wincha, empleando un nivel automático y una mira, siendo esta la parte práctica.
DISTANCIA HORIZONTAL SIN WINCHA (IMPRIMIR)
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Estación total
Definición
La Estación Total, tiene este nombre debido a que agrupa en un solo
equipo (o
Estación), las funciones de diversos instrumentos.
Realiza todas las lecturas de ángulos horizontales y verticales como un
teodolito
electrónico; tiene integrado un distanciómetro digital; posee una
memoria
interna
para almacenar los datos tomados, para así no tener que anotar todos los puntos
en
una libreta de campo.
Algunos equipos cuentan con:
Pantalla táctil, puntero láser para ubicar el punto de estación,
nivelación digital
para estacionar el equipo, lectura de puntos sin prisma.
Dependiendo de la marca y modelo de cada estación total.
Estacionamiento (armado)
Método para estacionar (armar) una Estación Total.
Estacionar con el Nivel Digital de una Estación Total.
Partes
- Telescopio: Donde tenemos el ocular, por donde observaremos los puntos
que tomaremos y el
enfoque, que
nos servirá para mover los lentes interiores que aclararan nuestra
visualización.
- Pantalla: Donde veremos los datos que ingresamos y que obtenemos.
- Teclado: Que nos servirá para ingresar datos y ejecutar funciones.
- Lente del objetivo: Parte del telescopio que apuntaremos hacia los
prismas al tomar los puntos.
- Visor de la plomada óptica: Para estacionar nuestro equipo sobre un
punto con coordenadas
establecidas.
- Tornillos tangensiales: Para el movimiento del eje horizontal, como vertical; tanto para fijarlos en un punto y para el movimiento fino.
- El colimador: Que nos ayudara a encontrar más rápidamente los puntos a levantar o a replantear.
- Niveles tubular y circular: Para nivelar y estacionar el equipo.
- Tornillos nivelantes: Se usan para mover la base del equipo y
nivelarlo.
- Base: Que sirve para atornillar la estación total en el trípode.
- Puerto para la carga o descarga de datos: En los modelos más antiguos se utilizaba un cable para poder conectar la estación total a un computador. En modelos mas actuales, se puede hacer estos procesos mediante una memoria usb, bluetooh o mediante una conexión a una red inalámbrica.
Funciones preestablecidas
Estacionar equipo
Cambio de estación
Replanteo de estación
Estación libre
Área y perímetro
Distancia entre dos puntos
Alineamiento
Altura remota
Lecturas de puntos
Uso de coordenadas arbitrarias:
Usaremos estas coordenadas para iniciar un trabajo, cuando no contamos con
coordenadas
absolutas. De
esta manera no retrasaremos el inicio de una labor.
Estas coordenadas se reemplazarán posteriormente.
Ingresar coordenadas y orientar:
Ingresar las coordenadas para poder orientar el equipo, es preferible ingresar
coordenadas
absolutas y
confiables.
Estas coordenadas son las de los puntos de estación y el punto de
referencia.
Crear un trabajo nuevo:
Crearemos un archivo para iniciar el levantamiento, es donde se
guardarán todos los
puntos que
tomaremos. Es importante, colocar un nombre específico para poder
ubicarlo
posteriormente.
Los nombres de archivos, descripciones del terreno y datos adicionales se deberan
anortar en la libreta
de campo, para tenerla de apoyo en cualquier trabajo de campo.
Tomar puntos:
Una vez que el equipo este estacionado y orientado.
Empezaremos a tomar los puntos necesarios para realizar el levantamiento
topográfico. Depende de
cada
trabajo la cantidad de datos y los detalles que anotaremos.
Ver puntos:
Revisaremos los puntos que ya tomamos, puede ser para un cambio de estación o
posicionar un
punto sobre
el terreno. También podemos revisar los datos para comprobar que se
están guardando
correctamente.
Manejo de datos
Descargar puntos mediante Memoria USB:
De esta manera descargaremos los puntos tomados por una Estación Total Leica.
Descargar puntos mediante cable serial:
De esta manera descargaremos los puntos tomados con una Estación Total Topcon.
Cargar datos mediante cable serial:
De esta manera subiremos los puntos procesados a una Estación Total Topcon.
Método para transportar un prisma
Es una manera alternativa de transportar un prisma, así liberaremos nuestras manos para transportar otras herramientas y materiales; sobre todo si tenemos que caminar mucho en los trabajos de campo.
Topcon Link y drivers para Windows 7, 8.1, y 10
TOPCON LINK Y DRIVERS PARA WINDOWS 7, 8.1 Y 10
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Manuales de Estaciones Totales: Leica, Topcon y Sokia
MANUAL DE ESTACIONES TOTALES: LEICA, TOPCON Y SOKIA
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Programas y aplicaciones
Algunos programas de informática utilizados en topografía son Microsoft Excel y AutoCAD.
Hojas de cálculo
Una hoja de cálculo es un programa o aplicación que permite organizar, analizar y almacenar
datos en forma de tablas.
Cada tabla está compuesta por celda dispuestas en filas y columnas, y se utiliza comúnmente
para realizar cálculos matemáticos.
Crear gráficos y gestionar información.
En topografía realizamos una gran cantidad de cálculos, procesando una gran cantidad de
datos.
Por lo que podemos hacer uso de estos programas para facilitar el proceso.
Ingresar grados Sexagesimales (Grados, minutos y segundos)
Ingresar grados sexagesimales en Excel requiere un proceso, debido a que este programa no reconoce este tipo de valores. Primero se deberá convertir los grados sexagesimales en decimales para poder procesarlos.
DESCARGAR HOJA DE EXCEL
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Operaciones matemáticas con grados sexagesimales en Excel
Un problema recurrente en Excel es el error que se produce al intentar realizar operaciones matemáticas con grados sexagesimales (grados, minutos y segundos) (° ' "), ya que el programa no los reconoce, teniendo que trabajar con ellos, convirtiéndolos primero en números decimales, con los que sí podemos trabajar.
Realizar operaciones con grados sexagesimales en Excel, directamente, sumas,
restas.
Para realizar cálculos y trabajos de Topografía, Ingenierías y Arquitectura.
Fórmula para convertir grados sexagesimales en números decimales:
=IZQUIERDA(D7;ENCONTRAR("°";D7;1)-1)+EXTRAE(D7;ENCONTRAR("°";D7)+1;(ENCONTRAR("'";D7)-ENCONTRAR("°";D7))-1)/60+SUSTITUIR(EXTRAE(D7;ENCONTRAR("'";D7)+1;5);"''";"";1)/3600
Formato de número:
[h]°mm’ss’’
Como ordenar coordenadas de un archivo de EXCEL (*csv)
Muchas veces el orden de los datos de las coordenadas que nos entregan o que
descargamos
de un equipo de topografía están desordenados, sobre todo con el NORTE y el ESTE
invertidos y algunas veces cuando iniciamos en el mundo de la TOPOGRAFÍA no sabemos como
diferenciarlos.
Aquí tenemos la explicación para poder reconocer todos los elementos de un archivo
de
Excel con el formato CSV (Delimitado por comas) que contenga coordenadas, para poder
ordenarlo de ser necesario.
Cambiar comas (,) por puntos (.) en un archivo EXCEL (*csv)
Si tenemos un documento *CSV delimitado por comas, con puntos con coordenadas, donde tenemos comas para separar los decimales y lo que necesitamos es una separación por puntos, para así subir el archivo a un programa de dibujo asistido por computadora. Como AutoCAD. Usaremos la herramienta reemplazar.
Creación de hoja de hoja para nivelación geometrica (Nivel de ingeniero)
Tutorial para aprender a realizar una hoja para calcular los datos de una nivelación. A partir de lecturas tomadas en una salida de campo, con un nivel automático (Nivel de ingeniero, equialtimetro, nivel topográfico).
DESCARGAR HOJA DE EXCEL (SIN FÓRMULAS)
DESCARGAR ARCHIVOFormato: XLSX
Diseño asistido por computador
Diseño asistido por computador (CAD, por sus siglas en inglés), es el uso de software
para
crear, modificar, analizar o optimizar un diseño.
Se utiliza en diversas industrias para
mejorar la precisión y eficiencia en el desarrollo de productos.
En topografía este tipo de programas se utilizan para el diseño y dibujo de planos
topográficos.
Configuración de UNIDADES para iniciar el dibujo de planos
Configuración de las Unidades y valores en AutoCAD para una correcta realización de todo tipo de planos.
Lineas a partir de distancias y angulos (° ' ")
Explicación de como ingresar una linea, que posea una distancia y un ángulo predefinido en el programa AutoCAD.
Escalas de planos en AutoCAD
Primer método utilizado a la hora de escalar un plano en AUTOCAD y posteriormente plotearlo en una hoja.
Segundo método utilizado a la hora de escalar un plano en AUTOCAD y posteriormente plotearlo en una hoja.
Distancia horizontal y vertical con TEODOLITO - Comprobación
COMPROBACIÓN DE FÓRMULAS.
Método para calcular distancias inclinadas, horizontales y verticales, empleando un
teodolito, mediante la lectura de los valores de las marcas de los hilos
estadimétricos
sobre una mira topográfica.
COMPROBACIÓN DE FÓRMULAS (AUTOCAD)
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Trabajo de campo en topográfia
El trabajo de campo en topografía implica medir y mapear características del
terreno
Para crear representaciones precisas de áreas geográficas.
Esto incluye la recopilación de datos
sobre:
Elevaciones, distancias y ángulos utilizando herramientas como
teodolitos, estaciones
totales y GPS.
Son las acciones que realizamos directamente en la zona de trabajo, ya sea en un:
Levantamiento topográfico, nivelación, replanteo o supervisión de alguna
obra.
Métodos de trabajo de camṕo
Método de Cartaboneo de pasos para obtener medidas de manera rápida.
Contando los pasos para calcular distancias. Es un método rápido, para trabajos
que no
demandan alta precisión.
DESCARGAS
Archivos de levantamientos topográficos *CSV (delimitados por comas)
ARCHIVOS DE LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS (*CSV)
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Levantamiento topográfico con Teodolito (Proceso de datos en Excel)
PROCESO DE DATOS TEODOLITO
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Taquimetría digital (Proceso de datos de teodolito en Excel)
LIBRO DE CÁLCULO TAQUIMETRÍA DIGITAL
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Hoja de nivelación geométrica
DESCARGAR HOJA DE EXCEL (SIN FÓRMULAS)
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Manuales de estaciones totales
MANUAL DE ESTACIONES TOTALES: LEICA, TOPCON Y SOKIA
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Levantamiento topográfico con nivel
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON NIVEL (IMPRIMIR)
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