planos topograficos

21
Gu co U uía de e oorden In niversida F Cent elaborac adas re g. Agr. B Directo Br. M P. For Ciudad ad de San acultad d tro de Te ción de elativas BYRON HU or del Ce ARIO AL Profeso r. CESAR Profeso d de Guat n Carlos d de Agron elemática e plano s usand UMBERT ntro de T LBERTO A or Auxilia GRAMAJ or Auxilia temala, J de Guate omía -CETE- s topog do Auto TO GONZA Telemátic AGREDA ar JO CANO ar Junio 200 emala gráficos ocad® 2 ALEZ ca A O 07 s con 2006

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Page 1: Planos Topograficos

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s con 2006

Page 2: Planos Topograficos

i

Tabla de Contenido 1  Presentación. ........................................................................................................... 1 

2  Sistema de Coordenadas: ....................................................................................... 1 

2.1  Coordenadas Polares: ...................................................................................... 1 

2.2  Coordenadas rectangulares: ............................................................................ 2 

2.3  Coordenadas Absolutas: .................................................................................. 2 

2.4  Coordenadas Relativas: ................................................................................... 2 

2.5  Azimut: ............................................................................................................. 3 

2.6  Rumbo: ............................................................................................................. 3 

2.7  Coordenadas Geográficas: .............................................................................. 3 

2.8  Coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator): ..................................... 4 

3  Elaboración del plano topográfico. .......................................................................... 6 

3.1  Utilizando rumbos: ............................................................................................ 6 

3.2  Utilizando Azimuts: ........................................................................................... 9 

3.3  Utilizando Coordenadas: ................................................................................ 13 

3.4  Utilizando Coordenadas UTM: ....................................................................... 15 

Índice de Figuras

Figura 1 Representación de una coordenada polar. ....................................................................................... 2 

Figura 2 Representación de una coordenada rectangular. ............................................................................. 2 

Figura 3 Representación de coordenadas absolutas. ..................................................................................... 2 

Figura 4 Representación de coordenadas relativas. ....................................................................................... 3 

Figura 5 Representación de un rumbo. ........................................................................................................... 3 

Figura 6 Representación de las divisiones de longitud y latitud utilizada para coordenadas Geográficas .... 4 

Figura 7 Representación de las zonas UTM y sus respectivas bandas en un sistema de coordenadas UTM

.......................................................................................................................................................................... 5 

Figura 8 Partes de la ventana de Autocad ...................................................................................................... 5 

Figura 9 Ventana del comando UN (Drawing Units) ....................................................................................... 6 

Figura 10 Cuadro de selección de Type se debe seleccionar la opción Surveyor’s Units ............................ 6 

Figura 11 Cuadro de selección donde podemos escoger el sistema de medición del plano. ........................ 7 

Figura 12 Ventana de Direction control, donde seleccionamos el origen angular. ......................................... 7 

Figura 13 Polígono que se generara después de copiar los puntos. .............................................................. 9 

Figura 14 Cuadro de selección de Type se debe seleccionar la opción Decimal Degrees .......................... 10 

Figura 15 La opción de Clockwise debe estar seleccionada ........................................................................ 10 

Figura 16 En la ventana Direction Control se debe seleccionar la opción North 270................................... 11 

Figura 17 Polígono que se generara después de copiar los puntos. ............................................................ 12 

Figura 18 Procedimiento para pegar la base de datos de coordenadas para elaborar nuestro polígono. .. 14 

Figura 19 Polígono que se generara después de copiar las coordenadas. .................................................. 15 

Page 3: Planos Topograficos

ii

Figura 20 Procedimiento para pegar la base de datos de coordenadas para elaborar nuestro polígono ... 18 

Figura 21 Polígono que se generará después de copiar las coordenadas UTM. ......................................... 18 

Indice de Cuadros

Cuadro 1 Libreta de Campo de ejercicio No. 1. .......................................................................... 8

Cuadro 2 Libreta de campo de ejercicio No. 2. ......................................................................... 11

Cuadro 3 Libreta de campo de ejercicio No. 3 .......................................................................... 14

Cuadro 4 Libreta de Campo de ejercicio No. 4 ......................................................................... 16

Page 4: Planos Topograficos

1

Guía de Elaboración de Planos Topográficos con coordenadas relativas usando Autocad® 20061.

Mario Alberto Agreda Rodríguez

Profesor Auxiliar

Centro de Telemática, Facultad de Agronomía

Universidad de San Carlos de Guatemala, América Central [email protected]

http://agronomia.nireblog.com

Junio 2007

1 Presentación.

La elaboración de planos hoy en día puede realizarse fácilmente mediante el

uso de software específico. Basta con disponer de las coordenadas

geográficas, coordenadas UTM o rumbos para elaborar planos topográficos.

La presente guía tiene como objetivo mostrar los pasos necesarios dentro de

Autocad® 2006 para confeccionar planos topográficos.

2 Sistema de Coordenadas:

Es un conjunto de valores que permiten definir inequívocamente la posición de

cualquier punto de un espacio euclídeo o más generalmente variedad

diferenciable.

2.1 Coordenadas Polares:

Las coordenadas polares se definen por un eje que pasa por el origen. La

coordenadas polares requieren de un punto fijo de referencia, como el origen

“cero” y una línea fija, llamada línea inicial. Está compuesta de un vector “r”

con distancia medida a partir del origen cero y el ángulo θ medido a partir de la

línea inicial, tomando un valor de 0 a 360° en sentido contrario a las manecillas

del reloj.

1 copyright © 1982-2005 Autodesk inc. Todos los derechos reservados.

Page 5: Planos Topograficos

2

Figura 1 Representación de una coordenada polar.

2.2 Coordenadas rectangulares:

Las coordenadas rectangulares se determina con dos distancias una en el eje

“X” y otra en el eje “Y” medidas a partir de dos líneas fijas, que son

perpendiculares entre si en el origen (punto 0). La coordenada “X” se denomina

abscisa y la “Y” se denomina ordenada.

Figura 2 Representación de una coordenada rectangular.

2.3 Coordenadas Absolutas:

Son las coordenadas que se miden desde el origen (0, 0).

Figura 3 Representación de coordenadas absolutas.

2.4 Coordenadas Relativas:

Son coordenadas en las que se mueve el origen según se mueva la estación.

Page 6: Planos Topograficos

3

Figura 4 Representación de coordenadas relativas.

2.5 Azimut:

Es la dirección angular que forma el meridiano sumido (astronómico, magnético

o arbitrario) con respecto a un alineamiento dado. Dicho ángulo de dirección se

mide a partir del meridiano Norte en sentido dextrógiro, pudiendo variar de 0° a

360° sexagesimales.

2.6 Rumbo:

El rumbo de una línea es la dirección de está respecto al meridiano Norte-Sur

asumido. Se indica por el ángulo agudo que se forma con la línea del

meridiano, midiéndose a partir del meridiano hacia la ubicación del

alineamiento.

Figura 5 Representación de un rumbo.

2.7 Coordenadas Geográficas:

Para conocer las coordenadas de cualquier punto en el globo terráqueo se

utiliza el sistema de coordenadas geográficas. Este sistema divide la tierra en

una serie de anillos imaginarios paralelos al ecuador (llamados paralelos) y una

serie de círculos perpendiculares a los mismos que convergen en los polos

(llamados meridianos).

Page 7: Planos Topograficos

4

El origen de las coordenadas se sitúa en el punto donde se corta el ecuador

con el primer meridiano. El llamado meridiano de Greenwich (el cual debe su

nombre a la ciudad con el mismo nombre situado en Inglaterra). Así pues, un

punto cualquiera queda delimitado por la distancia a la que se encuentra tanto

del ecuador como del meridiano de Greenwich. Esta distancia será angular

dado que la tierra es un cuerpo esférico formada por dos pares de puntos:

longitud y latitud.

Figura 6 Representación de las divisiones de longitud y latitud utilizada para coordenadas Geográficas

2.8 Coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator):

Una coordenada UTM no corresponde a un punto, sino a un cuadrado.

Dependiendo del número de dígitos mayor será su resolución.

Las coordenadas UTM dividen la tierra en 60 zonas en sentido horizontal y

cada zona está dividida en 20 bandas desde la C hasta la X. De la banda C a

la M se encuentran en el hemisferio Sur, de la N a la X se encuentran en el

hemisferio Norte. Las primeras 19 bandas (C a W) están separadas o tienen

una altura de 8° cada una. La banda 20 o X tiene una altura de 12°, por

definición, cada zona UTM tiene como bordes o limites dos meridianos

separados 6°. Esto crea una relación entre las coordenadas geográficas

Page 8: Planos Topograficos

5

angulares tradicionales (longitud y latitud medida en grados) y las rectangulares

UTM (medidas en metros) y permite el diseño de formulas de conversión entre

estos dos tipos de coordenadas.

Figura 7 Representación de las zonas UTM y sus respectivas bandas en un sistema de coordenadas UTM

Figura 8 Partes de la ventana de Autocad

Barra de menús Barra de herramientas

Barra de comandos

AREA DE TRABAJO Área de trabajo

Page 9: Planos Topograficos

6

3 Elaboración del plano topográfico.

3.1 Utilizando rumbos:

En la barra de comando se escribe el comando UN (Drawing Units) y al

presionar ENTER, aparecerá la ventana de la figura 9.

Figura 9 Ventana del comando UN (Drawing Units)

En la sección Angle se selecciona Type / Surveyor’s Units (Ver figura 10).

Asegurarse de no tener marcada Clockwise (Ver Figura 9)

Figura 10 Cuadro de selección de Type se debe seleccionar

la opción Surveyor’s Units

Se deja las selecciones en decimales, y la precisión con cuatro ceros a la

derecha para cada una de las opciones. En la sección Drawing units for

Page 10: Planos Topograficos

7

Design Center blocks se selecciona la unidad a trabajar. Meters (metros)

para este ejercicio (Ver Figura 11).

Figura 11 Cuadro de selección donde podemos escoger el sistema de medición del plano.

Luego de seleccionado el sistema de medición, hacer clic en el icono

Directions (Ver figura 9). Se mostrará la ventana de la figura 12 en la que se

selecciona el origen angular al este (opción east 0). Enseguida presionar OK.

En la ventana Drawing Units seleccionar también OK para guardar los

cambios realizados.

Figura 12 Ventana de Direction control, donde seleccionamos el origen angular.

Los rumbos están conformados por una distancia r, y un ángulo (θ) medido en

grados, minutos y segundos orientados en coordenadas en X (norte o sur) y en

coordenadas en Y (este u oeste). En Autocad® para ingresar las coordenadas

se debe ingresar antes el símbolo de arroba (@) seguido de la distancia (r) con

el signo de menor que (<) luego la inicial del eje X (N para norte y S para sur).

Page 11: Planos Topograficos

8

Los grados seguidos con la inicial D (Degree). A la par los minutos con una

comilla (‘) y los segundos con dos comillas (‘’) con la inicial del eje Y (W para

oeste y E para el este).

Ejemplo: Si queremos ingresar el rumbo 40°30’20’’ con dirección Sur Este y

una distancia de 5 metros, debemos de agregar el rumbo en la barra de

comandos de la siguiente manera, @5<S40D30’20’’E.

Ahora se describe un ejercicio con una libreta de campo real. Los datos son los

siguientes:

Cuadro 1: Libreta de Campo de ejercicio 1.

PO EST DH Rumbo 0 1 25.51 N 72º28’32’’ E 1 2 7.59 S 35º17’31’’ E 2 3 3.46 N 58º27’42’’ E 3 4 9.17 S 35º17’52’’ E 4 5 16.91 N 57º25’16’’ E 5 6 6.73 N 35º42’20’’ W 6 7 49.39 N 73º35’01’’ E 7 8 16.55 S 30º31’07’’ E 9 10 88.39 S 64º49’59’’ W 10 11 7.96 S 65º17’00’’ W 11 0 34.67 N 27º15’57’’ W

Se procede a convertirlas en coordenadas que puede utilizar Autocad®. Es

posible escribir las coordenadas en el bloc de notas de Windows, quedando de

la siguiente manera: @25.51<N72d28'32"E

@7.59<S35d17'31"E

@3.46<N58d27'42"E

@9.17<S35d17'52"E

@16.91<N57d25'16"E

@6.73<N35d42'20"W

@49.39<N73d35'01"E

@16.55<S30d31'07"E

@88.34<S64d49'59"W

@7.96<S65d17'00"W

@34.67<N27d15'57"W

Page 12: Planos Topograficos

9

Copiamos las coordenadas anteriores que escribimos en bloc de notas. En

Autocad® 2006 escribimos el comando line. En el comando specify Start point se coloca que inicie en el origen (0, 0) escribiendo estos números.

En el comando specify next point se pega la base de datos que copiamos del

bloc de notas. Automáticamente Autocad generará el polígono con las

coordenada que se ingresaron (Ver figura 13).

Figura 13 Polígono que se generara después de copiar los puntos.

3.2 Utilizando Azimuts:

En la barra de comando se escribe el comando UN (Drawing Units) seguido

de ENTER. Aparecerá la ventana de la figura 9.

En la sección Angle se selecciona en Type la opción Decimal Degrees (Ver

figura 14). Debe encontrarse seleccionada la opción Clockwise (Ver Figura

15)

Page 13: Planos Topograficos

10

Figura 14 Cuadro de selección de Type se debe seleccionar la opción Decimal Degrees

Figura 15 La opción de Clockwise debe estar seleccionada

Se deja la selección en decimales, y la precisión con cuatro ceros a la derecha

para cada una de las opciones. En la sección Drawing units for Design Center blocks se elije la unidad que se está trabajando. Para este ejemplo

meters (metros) (Ver Figura 11).

Una vez seleccionado el sistema de medición se hace clic en el icono

Directions (Ver figura 9). Aparecerá la ventana Direction Control de la figura

16. Se selecciona el origen angular al norte (opción north 270) seguido de OK.

En la ventana Drawing Units se selecciona también OK para guardar los

cambios realizados.

Page 14: Planos Topograficos

11

Figura 16 En la ventana Direction Control se debe seleccionar la opción North 270

Un azimut está conformado por una distancia r, y un ángulo (θ) medido en

grados, minutos y segundos. En Autocad® para ingresar las coordenadas

debemos de colocar al igual que un rumbo primero el símbolo de arroba (@)

seguido de la distancia (r) con el signo de menor que (<). Luego los grados

seguidos de la inicial D (Degree), luego los minutos con una comilla (‘) y los

segundos con dos comillas (‘’).

Ejemplo: si tuviéramos un azimut de 40º 20’12.30’’ con una distancia horizontal

de 3 metros se debe ingresar de la siguiente manera: @3<40d20’12.30’’.

El siguiente ejercicio muestra los datos de una libreta de campo y el polígono

dibujado empleando azimut.

Cuadro 2 Libreta de campo de ejercicio No. 2.

PO EST DH Azimut 0 1 338 0º00’ 1 2 307 351º00’ 2 3 792 67º45’ 3 4 822 142º30’ 4 5 624 244º30’ 5 0 620 268º00’

Se convierten en coordenadas que usa Autocad®. Se puede escribir las

coordenadas en bloc de notas de Windows de la siguiente manera:

Page 15: Planos Topograficos

12

@338<0d00'

@307<351d00'

@792<67d45'

@822<142d30'

@624<244d30'

@620<268d00'

Se copian las coordenadas escritas en el bloc de notas. En Autocad® 2006 se

escribe el comando line. En el comando specify Start point se indica que

empiece en el origen (0, 0) escribiendo estos números. En el comando specify next point se pegan los datos copiados del bloc de notas. (Ver figura 18).

Automáticamente Autocad generará el polígono con las coordenadas

ingresadas (Ver figura 17).

Figura 17 Polígono que se generara después de copiar los puntos.

Page 16: Planos Topograficos

13

3.3 Utilizando Coordenadas:

En la barra de comando se escribe el comando UN (Drawing Units) seguido

de ENTER. Aparecerá la ventana de la figura 9.

En la sección Angle se seleccion Type / Decimal degrees (Ver figura 13). No

debe seleccionarse Clockwise (Ver Figura 9)

Se deja las selecciones en decimales, y la precisión con cuatro ceros a la

derecha para cada una de las opciones. En la sección Drawing units for Design Center blocks se seleccionamos meters (metros) (Ver Figura 11).

Luego de seleccionado el sistema de medición, se hace clic en el icono

Directions (Ver figura 9) y aparece la ventana Direction Control de la figura

12.

Se seleccion el origen angular al este (opción east 0) y OK. En la ventana

Drawing Units se selecciona también OK para guardar los cambios realizados.

Las coordenadas están conformados por valores en X e Y. En Autocad® para

ingresar las coordenadas se inicia con símbolo de arroba (@) luego la

coordenada correspondiente a “X” una coma (,) seguido de la coordenada del

eje “Y”.

Ejemplo: Si la coordenada relativa es (3, 5) para ingresarla en Autocad® se

escribe @3,5 sin dejar espacios en blanco.

Se incluye un ejercicio más a partir de la libreta de campo y se dibuja un

polígono empleando coordenadas.

Page 17: Planos Topograficos

14

Cuadro 3 Libreta de campo de ejercicio No. 3

PO EST Coord. X Coord. Y 0 0A -1,94818854 9,74973127 3 3A 144,420105 -226,263494 3 3B 115,440317 -237,627256 3 3C 74,6338195 -231,832219 3 3D 49,2486175 -229,696897 3 3E 34,0413268 -224,085535 6 6A -91,0543336 -34,7012757

Convertirlas en coordenadas que puede usar Autocad® ingresándolas en el

bloc de notas. Se escribe de nuevo la primera coordenada al final:

@ -1.948188542,9.74973127

@ 144.4201048,-226.263494

@ 115.4403169,-237.6272559

@ 74.6338195,-231.8322193

@ 49.24861747,-229.6968969

@ 34.04132683,-224.0855349

@ -91.05433361,-34.70127575

@ -1.948188542,9.74973127

Copiar las coordenadas a Autocad® 2006 y escribir el comando line. En el

comando specify Start point colocar que inice en el origen (0, 0) escribiendo

estos números. En el comando specify next point se pegan los datos del bloc

de notas (Ver figura 18). Automáticamente Autocad generará el polígono con

las coordenada que se ingresaron (ver figura 19).

Figura 18 Procedimiento para pegar la base de datos de coordenadas para elaborar

nuestro polígono.

Page 18: Planos Topograficos

15

Figura 19 Polígono que se generara después de copiar las coordenadas.

3.4 Utilizando Coordenadas UTM:

En la barra de comando se escribe el comando UN (Drawing Units) seguido

de ENTER. Aparecerá la ventana de la figura 9.

En la sección Angle se selecciona en Type la opción Decimal degrees (Ver

figura 10). No debe seleccionarse Clockwise (Ver Figura 9)

Se deja las selecciones en decimales, y la precisión con cuatro ceros a la

derecha para cada una de las opciones. En la sección Drawing units for Design Center blocks se selecciona meters (metros) (Ver Figura 11).

Una vez seleccionado el sistema de medición, hacer clic en el icono

Directions (Ver figura 9) y en la ventana Direction Control de la figura 12

seleccionar el origen angular al este (opción east 0) seguido de OK. En la

ventana Drawing Units seleccionar también OK para guardar los cambios

realizados.

Las coordenadas UTM están conformados por dos bandas. Una con numeral y

la otra con letras. (Números = Banda horizontal y letras= banda vertical Véase

figura 7). Luego siguen las dos coordenadas rectangulares.

Page 19: Planos Topograficos

16

Ejemplo: Una coordenada UTM 15 P, 0348699, 1395990. Este nos indica que

la coordenada UTM se encuentra en el cuadrante ubicado en la zona horizontal

15 y la banda vertical P, la coordenada 0348699 nos indica la distancia en

metros a la distancia horizontal al Este (easting) y la coordenada 1395990 nos

indica la distancia vertical al norte (Northing).

Para ingresar las coordenadas UTM en Autocad®, se debe escribir la primera

coordenada (easting) separada por una coma y un espacio. Enseguida la

segunda coordenada (northing). La coordenada 15 P, 0348699, 1395990 las se

debe ingresar de la siguiente manera: 0348699, 1395990.

Cuadro 4 Libreta de Campo de ejercicio No. 4

PO EST Zona Banda Coordenada Easting

Coordenada Northing

0 1 16 P 0304710 1713474 1 2 16 P 0304718 1713482 2 3 16 P 0304720 1713490 3 4 16 P 0304722 1713494 4 5 16 P 0304724 1713500 5 6 16 P 0304726 1713511 6 7 16 P 0304733 1713516 7 8 16 P 0304735 1713517 8 9 16 P 0304741 1713522 9 10 16 P 0304739 1713524

10 11 16 P 0304745 1713535 11 12 16 P 0304747 1713537 12 13 16 P 0304748 1713535 13 14 16 P 0304748 1713535 14 15 16 P 0304747 1713537 15 16 16 P 0304748 1713535 16 17 16 P 0304749 1713520 17 18 16 P 0304748 1713517 18 19 16 P 0304752 1713510 19 20 16 P 0304754 1713509 20 21 16 P 0304752 1713503 21 22 16 P 0304751 1713503 22 23 16 P 0304739 1713501 23 24 16 P 0304741 1713491 24 25 16 P 0304742 1713490 25 26 16 P 0304751 1713481 26 27 16 P 0304755 1713477 27 28 16 P 0304760 1713473 28 29 16 P 0304710 1713474

Page 20: Planos Topograficos

17

Se convierten en coordenadas que pueden emplear Autocad® usando el bloc

de notas. Se escribe de nuevo la primera coordenada al final para cerrar el

polígono:

0304710,1713474

0304718,1713482

0304720,1713490

0304722,1713494

0304724,1713500

0304726,1713511

0304733,1713516

0304735,1713517

0304741,1713522

0304739,1713524

0304745,1713535

0304747,1713537

0304748,1713535

0304749,1713520

0304748,1713517

0304752,1713510

0304754,1713509

0304752,1713503

0304751,1713503

0304739,1713501

0304741,1713491

0304742,1713490

0304751,1713481

0304755,1713477

0304760,1713473

0304710,1713474

Copiar las coordenadas escritas en el bloc de notas. En Autocad® 2006 se

escribe el comando line. En el comando specify Start point se pegan los

datos del bloc de notas. (Figura 20). Automáticamente Autocad generará el

polígono con las coordenadas que ingresamos (Ver figura 21)

Page 21: Planos Topograficos

18

Figura 20 Procedimiento para pegar la base de datos de coordenadas para elaborar

nuestro polígono

Figura 21 Polígono que se generará después de copiar las coordenadas UTM.