Instituto Profesional INACAPIng. en MinasTopografa general

Trabajo de Topografa

Integrantes: Carlos Andrades Soto Hansel Mller Fernndez Jess Torres Barraza Marcela Araya Araya Profesora: Julia Johns

ndice

Introduccin3ObjetivosError! Marcador no definido.Equipos y materiales5Elementos de proteccin personal5Equipos topogrficos6Descripcin de la actividad7Datos obtenidos y clculos 9Calculo de las coordenadas parciales 10Calculo de las coordenadas totales 10COORDENADAS OBTENIDAS POR GPS11DETERMINACIN DEL AZIMUT 12DISTANCIA HORIZONTAL 13TABLAS DE RESUMEN14imgenes SATELITAL Y AUTOCAD15CONCLUSIN 19

Introduccin

En el presente trabajo se realiz con el objetivo de poner en prctica los conocimientos tericos adquiridos en cuanto a toma de orientaciones y coordenadas topogrficas. Para esto con la ayuda de instrumentos topogrficos se realiz la toma tanto de azimut, distancias y coordenadas de diferentes puntos.La toma de orientaciones y coordenadas se realiz por dos mtodos diferentes y los resultados obtenidos por ambos medios se cotejaron entre ellos y se realizaron los anlisis de datos correspondientes para explicar de una manera precisa y coherente las similitudes o diferencias que se obtuvieron de los anlisis de estos datos. Cabe sealar que en el desarrollo de esta actividad no estuvo ajena a inconvenientes en cuanto a la toma de los datos, esto debido a que los dos mtodos utilizados dependen de la precisin que se tenga para adquirir dichos datos. Por una parte la precisin de la toma de coordenadas por medio de aparatos GPS depender del sistema en el cual se trabaje este instrumento, en este caso se trabaj en el sistema wgs84 que si bien es el aceptado a nivel mundial no es el que se ajusta de mejor manera para la toma de coordenadas en esta zona geogrfica.Por otra parte la toma de datos con instrumentos manuales como la brjula esta afecta a la imprecisin tanto del ojo humano como de otros factores de ndole similar.

Objetivos

Utilizar instrumentos de posicionamiento geogrfico como lo son la Brjula Brunton y el navegador GPS Determinar orientaciones y distancias en rutas de trabajo, utilizando tcnicas de clculo vistas en clases tericas. Aplicar herramientas prcticas para la determinacin de distancias y direcciones en terreno Establecer comparaciones de los datos obtenidos por los diferentes mtodos utilizados Aplicar herramientas de posicionamiento a travs de informacin visual (imgenes), para la ubicacin geogrfica de las orientaciones y distancias obtenidas en terreno. Desarrollar todas las actividades tanto en terreno como en gabinete tomando las medidas de seguridad necesarias para un normal funcionamiento y desarrollo de la actividad.

Equipos y materiales

Elementos de proteccin personal

Chaleco Gelogo casco de seguridad

Zapatos de seguridad

Equipos topogrficos

GPS Brjula Brunton

Odmetro jaln

Descripcin de la actividad

La actividad de la toma de orientaciones y coordenadas topogrficas se llev a cabo el sbado 25 de abril de 2015.Se comenz con el retiro de epp e instrumentacin necesaria para la actividad as como las instrucciones para poder llevar a cabo dicha actividad, esto se llev a cabo dentro de las instalaciones de Inacap sede Antofagasta.La actividad de toma de orientaciones y coordenadas se realiz en un sector aledao a las dependencias de Inacap el cual delimitaremos para una mejor identificacin.

Imagen n1: Fotografa terrestre del rea de trabajo.

Fotografa n 2: rea de trabajo delimitada por las siguientes coordenadas. 7393804.00 m N - 356977.00 m E 7393884.00 m N - 357132.00 m E rea = 25946.473 m 7394004.00 m N - 357067.00 m E 7393941.00 m N - 356901.00 m EDentro del rea demarcada se llev a cabo la actividad que a continuacin se detalla.Se comenz por la eleccin de un punto de referencia a gusto, al cual posterior mente se le tomaron por medio de un equipo GPS marca carmn modelo GPSmap 62s el cual nos permiti obtener las coordenadas del punto de referencia.Posterior mente por intermedio de un odmetro nos desplazamos a un segundo punto seleccionado a nuestra eleccin y por medio de un odmetro se calcul la distancia desde el punto de referencia al punto nmero 1 arrojando esta una longitud de 76 mts. Posterior mente se procedi a medir por medio de una brjula Brunton el ngulo o azimut que exista entre el punto de referencia y el punto nmero uno arrojando este una medida de 77, luego se procedi a escoger una direccin al azar y con el odmetro se midieron 70 mts. en esa direccin para llegar al punto nmero 2, se fij este punto y se procedi al igual que en el punto anterior a medir el azimut que exista entre el punto nmero 1 y el punto nmero 2, para finalizar se escogi un tercer punto en otra direccin y nuevamente

Se midi la longitud existente entre el punto nmero 2 y el tercer punto escogido para posteriormente medir el azimut existente entre estos puntos.Luego de contar con las longitudes existentes entre cada punto y con los azimut respectivos entre ellos se procedi a utilizar otro mtodo para obtener la posicin de los puntos, las cuales se obtuvieron con la ayuda de un aparato GPS el cual nos permiti obtener las coordenadas norte y este de cada punto.Unas vez que contbamos tanto con los datos obtenidos por medio del odmetro y la brjula Brunton y tambin contbamos con los datos obtenidos por medio del aparato GPS se procedi a calcular diversos datos como lo son las distancias horizontales, coordenadas parciales, etc.Para as poder cotejar los datos entre si y poder determinar el nivel de precisin medido tanto por medio de brjula y odmetro, como por medio de GPS.Los resultados a los cuales se lleg son mostrados y explicados a continuacin.Datos obtenidos y clculos

Rumbos obtenidos por medio del azimut calculado con brjula Brunton:Rumbo de punto de referencia a punto n1 N- 77 -ERumbo de punto n1 a punto n2 N- 14 -ERumbo de punto n2 a punto n3 S- 74 -W Se realiz la medicin de las distancias existentes entre cada punto que se tom en terreno con ayuda de un odmetro:Distancia entre punto de referencia a punto nmero 1 es de 76 metros.

Distancia entre punto nmero 1 y punto nmero 2 es de 70 metros.Distancia entre punto nmero 2 y punto nmero 3 es de 81,1 metros.Estas distancias corresponden a la distancia horizontal existente entre cada punto.

Calculo de las coordenadas parciales

N = DH * COS () Y E = DH * SEN ()Este clculo se realiza con los datos obtenidos con la brjula y el odmetro, donde N se conoce como coordenada parcial norte y DH es la distancia horizontal de un punto a otro. Las funciones seno y coseno se utilizan producto de la relacin con el teorema de Pitgoras. CPN CPERef a PTO 1 = 76mts *cos (77) = 76mts *SEN (77) = 17.096 = 74.052PTO 1 a PTO 2 = 70mts * COS (14) = 70mts * SEN (14) = 69.721 = 16.935PTO2 a PTO3 = 81.1 * COS (254) = 81.1 *SEN (254) = -22.354 = -77.958

Calculo de las coordenadas totales

CTN pto1 = CTN ref. + CPN ref. a 1 CTE pto1 = CTE ref. + CPE ref. a 1CTN =7393834 + 17.096 CTE = 0356968 + 74.052CTN pto1 = 7393851.096 CTE pto1 = 357042.052

CTN pto2 = CTN 1 + CPN 1 a 2 CTE pto2 = CTE 1 + CPE 1 a 2CTN pto2 = 7393851.096 + 69.721 CTE pto2 =357042.052 + 16.935CTN pto2 = 7393920.817 CTE pto2 = 357058.987

CTN pto3 = CTN 2 + CPN 2 a 3 CTE pto3 = CTE 2 + CPE 2 a 3CTN pto3 = 7393920.817 + (-22.354) CTE pto3 = 357058.987 + (-77,958)CTN pto3 = 7393898.463 CTE pto3 =356981.029

Coordenadas obtenidas por GPS

Coordenadas Norte Coordenadas Este Pto Referencia 7393834 0356968 Pto n 1 7393853 0357044 Pto n 2 7393919 0357051 Pto n 3 7393894 0356975

Con estas coordenadas se obtiene el delta tanto para las coordenadas norte y este para cada distancia entre los puntos. De pto ref. a pto n1 19 76De pto n1 a pto n2 66 7De pto n2 a pto n3 -25 -76Teniendo estos resultados podemos calcular el ngulo del rumbo existente entre ambos puntos.

Determinacin del azimut

Para obtener el ngulo existente entre dos puntos con los que se cuenta con sus coordenadas se utiliza la siguiente frmula:

De pto ref. a pto n1 (76/19) = 75.963

De Pto n1 a pto n2 (7/66) = 6.054

De pto n2 a pto n3 (76/25) = 71.791 (en este caso en particular como los delta de las coordenadas eran negativas ambas eso implica que el ngulo pertenece al tercer cuadrante por lo tanto se le debe sumar 180 el valor del ngulo que se obtuvo).

Distancia Horizontal

Estas distancias son obtenidas por medio de las coordenadas, donde Ep es la coordenada Este del punto final y Eo es la coordenada este del punto inicial. Para Np es la coordenada norte del punto final y No es la coordenada norte del punto inicial.DH entre pto ref. y pto 1DH= DH= 78.339 MTS

DH entre pto 1 y pto 2DH=DH = 66.370

DH entre pto 2 y pto 3DH=DH = 80.006

Tablas de resumen

PuntoPuntoAzimutDistanciaRumboAngulo Horizontal

Referencia n1=7776 metrosN-77E77

n1 n21470 metrosN-14-E117

n2 n3=25481.1 metrosS-74-W60

Tabla n1: Datos obtenidos por medio de brjula Brunton y Odmetro.Coordenadas

NorteEste

PUNTO 17393851.096357042.052

PUNTO 27393920.817357058.987

PUNTO37393898.463356981.029

Tabla n2: Coordenadas obtenidas por medio de brjula y odmetro.PuntoCoordenadasRumboAzimutDistancia Horizontal respecto al pto anterior

NorteEste

Ref.7393834356968-------------------

17393853357044N- 75.963 -E75,96378,339 mts

27393919357051N- 6.054 -E6,05466,370 mts

37393894356975S- 71.791 - O251,79180,006 mts

Tabla n3: Datos obtenidos por medio de las coordenadas que se tomaron con GPS.

Cabe destacar que el azimut ingresado en la tabla anterior es medido con respecto al punto anterior.

Imgenes satelital y autocad

Se adjunta una imagen de google earth en la cual se posicionan los puntos tomados con GPS.

Imagen n3: Posicionamineto a escala de los puntos coordenados tomados con el GPS.

Imagen de trazado de ruta en autocad que muestra la ruta seguida por medio de odometro y brujula.

Imagen n4: Muestra datos de longuitud entre punto y angulos horizontales.

Imagen n5: Muestra los azimut y distancias entre puntos obtenidos en terreno.

Trazado de datos obtenido por medio de las coordenadas que entrego el aparato GPS

Imagen n6: Longitudes entre puntos y azimut entre puntos.

Imagen n7: Azimut y distancias obtenidad con coordenadas GPS

Tras calcular los diferentes datos y trazarlos en el programa autocad se pueden cotejar los datos que se obtuvieron en las tablas n1, n2 y n3.

Conclusin

Al comparar los datos que se obtuvieron tanto con brjula y odmetro como con aparato GPS podemos apreciar diferencia en todos los datos obtenidos, las cuales fueron de mayor magnitud en algunos puntos por sobre otros. Esto se puede atribuir a diversas razones como lo son en el caso de la brjula al pulso y la precisin ocular que tuvo la persona que mide el ngulo para determinar este, considerando que la brjula solo entrega ngulos enteros sin decimales lo que de por s ya hace que se presente una diferencia con respecto a otro mtodo para medir ngulos.Adems hay que considerar que la brjula Brunton mide el norte magntico de la tierra a diferencia del aparato GPS que arroja coordenadas norte y este pero en virtud del norte geogrfico acordado en el sistema WGS-84 que fue el sistema que se us para la toma de coordenadas, esto ya amplia el rango de error existente en las diferentes mediciones realizadas.Con respecto al odmetro cabe sealar que la superficie del terreno no era plana en su totalidad presentaba diversos desniveles lo que hace que tambin existan diferencias en este mbito con respecto a las distancias que se calcularon con el aparato GPS ya que si se calcula la distancia horizontal entre coordenadas esta arroja un valor lineal sin considerar la geomorfologa del terreno.Otro mbito a considerar es el margen de error que presentaba el aparato GPS que se utiliz en esta experiencia que en el momento de tomar las coordenadas este indicaba un error de 3 mts., por ende podemos inferir de ah que las coordenadas analizadas no eran precisas ni exactas, esto es atribuible al propio sistema en que se trabaj el GPS el cual es el wgs-84 que presenta un problema no menor para determinar con precisin y exactitud las coordenadas de esta zona geogrfica.

19