ANTECEDENTES

Un viaje en tren de costa a costa

en los Estados Unidos en el siglo 19

pasaba a través de más de

80 zonas horarias

En 1884, los principales países

acordaron un sistema universal

que estableció el meridiano de

Greenwich como cero

DATOS ESPACIALES

Orden ejecutiva del presidente de los Estados Unidos de América

(Clinton), abril 1994

DATOS ESPACIALES

Orden ejecutiva del presidente de los Estados Unidos de América

(Clinton), abril 1994

DATOS ESPACIALES

Orden ejecutiva del presidente de los Estados Unidos de América

(Clinton), abril 1994

CARTOGRAFÍA

TEMÁTICA

• Mapas temáticos

• Mapas temáticos

• Escalas pequeñas

• Mapas temáticos

• Escalas pequeñas

• Precisión de metros

• Mapas temáticos

• Escalas pequeñas

Orígenes muy distantes – incoherencia en los empalmes

• Precisión de metros

• Proyección UTM – Nivel del mar

os

Orígenes muy distantes – incoherencia en los empalmes

• Proyección UTM – Nivel del mar

Proyección MERCATOR Proyección PETER

os

Orígenes muy distantes – incoherencia en los empalmes

• Proyección UTM – Nivel del mar

60 HUSOS DE 6°

20 B

AN

DA

S D

E 8

°

80°

84°

Proyección UTM

os

Orígenes muy distantes – incoherencia en los empalmesORÍGENES CADA 3°

“Por ejemplo para Cartago, con origen en Bogotá, esta deformación es del orden 1/2000”

Gauss-Krüger

CARTOGRAFÍA

TOPOGRÁFICA

• Planos de alta resolución

• Planos de alta resolución

• Escalas grandes

• Planos de alta resolución

• Escalas grandes

• Precisión centimétrica

• Planos de alta resolución

• Escalas grandes

• Precisión centimétrica

• Proyección Ortográfica – Nivel local, PTL

Equidistancia entre orígenes máximo 40 kilómetros

¿?CARTOGRAFÍA TEMÁTICA

CARTOGRAFÍA TOPOGRÁFICA

=

Comportamiento de las distancias en las proyecciones

Proyección Cartesiana

PTL

Proyección Cartesiana

PTL

La flor de la vida

Proyección Cartesiana

PTL

Origen topográfico

Hexágono (código natural)

Exaedro = Cubo

Elemento Tierra (Platón)

La flor de la vida

Proyección Cartesiana

PTL

Paneles Topográficos

Origen topográfico

Hexágono (código natural)

Exaedro = Cubo

Elemento Tierra (Platón)

La flor de la vida

CALZADA DEL GIGANTE

Irlanda del Norte

Hexágono (código natural)

DOMO GEODÉSICO

El mapa Dymaxion de Fuller, soluciona el problema de las proyecciones

utilizando la superficie de un poliedro en el que se grafican los continentes, el

cual al ser desdoblado forma un mapa topográfico bidimensional que retiene

las proporciones continentales y la integridad geométrica de los mismos.

Conpes 3585“Todas las entidades del Estado y aquéllas de carácter mixto o privado que ejerzan funciones públicas deberán seguir, en la producción o adquisición de IG, los lineamientos y normas técnicas definidas en el marco del Comité Técnico de Normalización de la Información Geográfica 028 de ICONTEC, en el cual participan instituciones que integran la ICDE”

Ley 70 de 1979Reglamenta el ejercicio de la Profesión de Topografía en Colombia

Ley 70 de 1979Reglamenta el ejercicio de la Profesión de Topografía en Colombia

Sentencia C-1213 de 2001 Corte Constitucional

http://www.cp-idea.org/index.php/component/jdownloads/viewdownload/29-normas-estandares-y-especificaciones-tenicas/97-

comite-tecnico-de-normalizacion-028?Itemid=0

Ley 70 de 1979Reglamenta el ejercicio de la Profesión de Topografía en Colombia

Sentencia C-1213 de 2001 Corte Constitucional

Ley 842 de 2003 Artículo 32, Literales a, y b.

Ley 70 de 1979

UNIVERSIDAD LICENCIADOS

Cesmag 162

Ucica 35

Ecim 122

UTS 840

America 4

Itusco 1

Politecnico Jaime Isaza 1

Sena 3436

Cordoba 26

Quindio 693

Tolima 960

Valle 55

Distrital 1162

Francisco de Paula Santander 1

Art. 2 Ley 70/79 28

Art. 4 Ley 70/79 210

TOTAL 7736

NORMA

NORMA

ESTUDIOS

TOPOGRÁFICOS

SECTOR PÚBLICO

• Consejo Profesional Nacional de Topografía – CPNT

• Ecopetrol S.A.

• Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá-EAAB

• Fuerza Aérea Colombiana

• Instituto de Desarrollo Urbano-IDU

• Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM

• Instituto Geográfico Agustín Codazzi IGAC

• Servicio Geológico Colombiano

• Unidad Administrativa Especial de Catastro Distrital

SECTOR PRIVADO

• Atlas Ingeniería

• Consultoría Colombiana S.A.

• Datum Ingeniería

• Geocam Ingeniería Ltda.

• Geoingeniería

• Ingeototal Ltda.

• Procálculo Prosis

• SAR Ingeniería Ltda.

• Sociedad Colombiana de Ingenieros-SCI

• Sociedad Colombiana de Topógrafos- SCT

• Soluciones Geoinformáticas

• Terra Remote

• Topoequipos S.A.

• Wanuswa Ingeniería Ltda.

• Wilches y Compañía Ltda.

• World Geodetic Service Ltda. – WGS LTDA

• Ingeniero Eduardo Cabrera

SECTOR ACADEMICO

• Escuela de Ingenieros Militares – ESING

• Universidad Distrital Francisco José de Caldas

• Universidad EAFIT

• SENA

OBJETO

OBJETO

1. Determinar los requisitos técnicos mínimos

OBJETO

1. Determinar los requisitos técnicos mínimos

2. Garantizar la calidad de los datos

OBJETO

1. Determinar los requisitos técnicos mínimos

2. Garantizar la calidad de los datos

3. Estandarizar las actividades inmersas

en los estudios topográficos

INSTRUMENTACIÓN

INSTRUMENTACIÓN

- CATEGORÍAS

INSTRUMENTACIÓN

- CATEGORÍAS

- INSTRUMENTOS COMPLEMENTARIOS

INSTRUMENTACIÓN

- CATEGORÍAS

- INSTRUMENTOS COMPLEMENTARIOS

- ACCESORIOS

CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS

CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS

Se clasificación los equipos por precisión de acuerdo a los

procedimientos y/o especificaciones técnicas del fabricante,

guardando correspondencia con lo establecido por las

normas: ISO 17123 e ISO 12858 del Comité Técnico TC

172/SC 6 - GEODETIC AND SURVEYING INSTRUMENTS

de la ISO.

REQUERIMIENTOS

GENERALES DE UN

ESTUDIO TOPOGRÁFICO

REQUERIMIENTOS

GENERALES DE UN

ESTUDIO TOPOGRÁFICO

VERIFICACIÓN INSTRUMENTAL

REQUERIMIENTOS

GENERALES DE UN

ESTUDIO TOPOGRÁFICO

VERIFICACIÓN INSTRUMENTAL

ADOPCIÓN DE DATUM HORIZONTAL Y VERTICAL

REQUERIMIENTOS

GENERALES DE UN

ESTUDIO TOPOGRÁFICO

VERIFICACIÓN INSTRUMENTAL

ADOPCIÓN DE DATUM HORIZONTAL Y VERTICAL

GEORREFERENCIACIÓN DEL ESTUDIO

REQUERIMIENTOS

GENERALES DE UN

ESTUDIO TOPOGRÁFICO

VERIFICACIÓN INSTRUMENTAL

ADOPCIÓN DE DATUM HORIZONTAL Y VERTICAL

GEORREFERENCIACIÓN DEL ESTUDIO

Criterios para la Materialización

Materialización

REQUISITOS ESPECÍFICOS

REQUISITOS ESPECÍFICOS

• ADQUISICIÓN DE DATOS DE CAMPO

En las tablas 5 a 11 según el instrumento se detalla

el protocolo a seguir para la obtención de datos de

campo, COMO una guía para la toma de información

completa y necesaria, que permita un procesamiento

satisfactorio y garantice la calidad exigida para

representar un modelo.

REQUISITOS ESPECÍFICOS

• PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN

En las tablas 12 a 18 se detalla, de acuerdo al

instrumento empleado, el protocolo a seguir, de

manera que se garantice un procesamiento

satisfactorio en concordancia con la calidad exigida.

CALIDAD DE LOS DATOS DIGITALES

CALIDAD DE LOS DATOS DIGITALES

Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data

(EDITION 1, VERSION 1.0. - NOVIEMBRE, 2014)

Sociedad Americana de Fotogrametría y Sensores Remotos

Estándar de Precisión de Posicionamiento Geoespacial del Comité

Federal de Datos Geográficos - FGDC

CALIDAD DE LOS DATOS DIGITALES

Para la medición TOPOMÉTRICA de inmuebles se adoptan los

Estándares Internacionales para la Medición de la Propiedad

APLICACIONES BIM

CALIDAD DE LOS DATOS DIGITALES

GENERALIDADES

• Especificaciones de rendimiento (basados en los resultados)

• Especificaciones prescriptivas de procedimiento

• Control y garantía de calidad

• Sistema métrico

• Coordenadas espaciales del sistema de referencia - MAGNA SIRGAS

• Coordenadas Planas Cartesianas - PTL

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 8 ф

ᴫÁNGULO

(segundos x delta)

PROPORCIÓN

(1cm en:)

C Í

C U

R C

A D

U L O

R A D O

GULO

R A L

FUNDAMENTOS BÁSICOS

ф 1 2 5

Clase

de

Precisión

E

X

A

C

T

I

T

U

D

T

O

L

E

R

A

N

C

I

A

R

A

D

I

O

T

I

E

R

R

A

P

R

E

C

I

S

I

Ó

N

1 D RT

D

E

D

U

C

C

I

Ó

N

PIXEL

Área de muestra

de suelo 2D

(cm²)

TOLERANCIA

VERTICAL

GEOMÉTRICA

(x kilómetro)

EJEMPLOS DE

APLICACIÓN

MÉTODOS DE ESTUDIOS

TOPOGRÁFICOS

RESOLUCIÓN

ESPACIAL RASTER

GSD 2D y 3D

PARA ASEGURAR LOS ESTÁNDARES

DE PRECISIÓN ASPRS 2014 D

E

D

U

C

C

I

Ó

N

D

E

D

U

C

C

I

Ó

N

RECTÁN

E S P I

MATRIZ JAWG DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS DIGITALES

NORMA EN DEMOCRACIA PARA GRAFICAR CON PRECISIÓN ᴫ EL PLANETA TIERRA

Volumen de

muestra de

suelo 3D

(cm³)

P

Á

N

E

L

E

S

T

O

P

O

G

R

Á

F

I

C

O

S

D

I

G

I

T

A

L

E

S

T

E

R

R

E

S

T

R

E

S

3

D

TOLERANCIAS HORIZONTALESESPACIAMIENTO

MÍNIMO ENTRE

MONUMENTOS

(longitud máxima

poligonal)

HORIZONTAL

3 D ф 2 D ᴫ

VERTICAL

GEODESIA - GEORREFERENCIACIÓN

Movimientos de la Corteza Terrestre…

61

1.000 m1" NE: Código de barras13 km

PUNTO

PIX

ELES

REC

TÁN

GU

LO

1 mm

GNSS: Estático0,5² 1 EXACTO

P

Á

N

E

L

E

S

T

O

P

O

G

R

Á

F

I

C

O

S

D

I

G

I

T

A

L

E

S

T

E

R

R

E

S

T

R

E

S

3

D

DIÁ

METR

OS

0.5³ 3 LÍNEA

ET: Poligonal TOPOMETRÍA:

tan 2" = 0,000009 E P Sensores Remotos TLS <25mConstrucciones industriales, ingeniería

inversa…

61

1.000 m

1²

1"

0,13 km

PIX

ELES

REC

TÁN

GU

LO

1 mm PERFECTO

1³ NE: Código de barras , SUPERFICIE

P

Á

N

E

L

E

S

T

O

P

O

G

R

Á

F

I

C

O

S

D

I

G

I

T

A

L

E

S

T

E

R

R

E

S

T

R

E

S

3

D

DIÁ

METR

OS

GNSS: Estático NE: Código de barras ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS ESPECIALES Estático Rápido

tan 3" = 0,000013 S L ET: Red NE: Código de barras CONTROL DE ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS

Poligonal NA: 3 hilos

tan 5" = 0,000022 C A

GNSS: Estático GNSS: Estático DISEÑOS Y REPLANTEOS:

Estático Rápido RTK

RTK

tan 8" = 0,000035 A N ET: Red ET: Trigonométrico

Poligonal LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS: Radial NE: Código de barras

NA: 1 hilo

Sensores Remotos TLS Sensores Remotos TLS

tan 13" = 0,000057 L O DRONES DRONES

GNSS: Estático Rápido GNSS: Estático Rápido LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS:

RTK Cinemático

Cinemático RTK

ET: Poligonal ET: Trigonométrico

Radial LADO RECTÁNGULO

tan 21" = 0,000092 A S Sensores Remotos ALS - LIDAR Sensores Remotos ALS - LIDAR

*V JAWG2015@GMAIL.COM **V

3 + 2

PIX

ELES

LAD

O R

ECTÁ

NG

ULO

6

TOLERANCIA

5 + 3

PLX

ELES LA

DO

REC

TÁN

GU

LO

8

M I L

8 + 2

PIX

ELES LA

DO

REC

TÁN

GU

LO

1

0

CA

RA

S PIX

EL

UN

IDA

D

SEGU

ND

O C

UB

O

UN

IDA

D

TERC

ER C

UB

O C

OM

PU

ESTO

PO

R 8

CU

B0

S UN

IDA

D

A

R

C

O

S

=

T

A

U

4

METADATO: "Producido para satisfacer cms Clase de Precisión" ***PDF

13

Grandes estructuras comerciales...

MILLONES

3

5

500 m

250 m

100 m

50 m

25 m

88"

2 km

5

ф

2

3

Redes de Servicios Públicos de todo tipo,

Poliductos, Catastro, Trazado

Rehabilitación y Pavimento de

carreteras…

5"3 km

3 mm

2³

3²

Ingeniería y construcción de Túneles,

Puentes, Presas y Aeropuertos, Zonas

urbanas detalladas…

3"

8 km

5 km

PIX

ELES LAD

O

REC

TÁN

GU

LO

Batimetría, Dragado, Terraplén, Relleno

de playa y malecón, Aplicaciones con

Georradar, Captura de datos para SIG de

precisión, Estudios ambientales, Estudios

de Factibilidad con Aero levantamientos

tripulados LIDAR a más de 377m de altura

en helicóptero, y a más de 610m de

altura en ala fija (Con permisos de las

autoridades competentes)…

Zonas sub-urbanas, Zonas rurales,

Agrimensura, Movimientos de tierra,

Sísmica, Aero levantamientos con ARPS

remotamente tripulados hasta 144m de

altura (Con la NORMA de operación de

ARPS y permisos de las autoridades

competentes)…

5 mm

8 mm

5²

4

13 mm 13²

8²

1

5³

8³8

RADIO

UNIDAD

CIRCULO

P

C

U

I

X

A

D

R

JAWG2015@GMAIL.COM

1+√5

2

EXACTITUDPRECISIÓN

1,3

© 2015 José Agustín Wilches Gómez

13³

1

P

Á

N

E

L

E

S

T

O

P

O

G

R

Á

F

I

C

O

S

D

I

G

I

T

A

L

E

S

T

E

R

R

E

S

T

R

E

S

3

D

E

L

A

N

T

E

S

E

S13"

2"

1 km

3³

2²2 mm

patrones de color del arco iris

REPRESENTACIÓN DE LAS PRECISIONES

PRECISIÓN TOPOGRÁFICA

DE CONTROL

• Normas de precisión

El Estándar ASPRS 1990, especificaba y clasificaba

la precisión con base en la Relación Lineal de

CIERRE HORIZONTAL, y un estándar de CIERRE

VERTICAL

PRECISIÓN TOPOGRÁFICA

DE CONTROL

• Normas de precisión

El Estándar ASPRS 1990, especificaba y clasificaba

la precisión con base en la Relación Lineal de

CIERRE HORIZONTAL, y un estándar de CIERRE

VERTICAL

PRECISIÓN TOPOGRÁFICA

DE CONTROL

• Normas de precisión

El Estándar ASPRS 1990, especificaba y clasificaba

la precisión con base en la Relación Lineal de

CIERRE HORIZONTAL, y un estándar de CIERRE

VERTICAL

El nuevo estándar ASPRS 2014 solicita expresar

las precisiones en CENTÍMETROS DE

PRECISIÓN RADIAL ESPACIAL.

ESTÁNDAR DE PRECISIÓN HORIZONTAL Y

VERTICAL PARA DATOS GEOESPACIALES

PRECISIÓN HORIZONTAL

RMSEx y

RMSEy (cm)RMSEr (cm)

Precisión Horizontal

al 95% Nivel de

Confianza (cm)

X-cm ≤X ≤1.414*X ≤2.448*X ≤ 2*X

Clase de

Precisión

Horizontal

Precisión AbsolutaMosaico

Ortoimagen

Línea de costura

no coincidente

(cm)

© 2014 American Society for Photogrammetry and Remote Sens ing

RMSEz Sin

Vegetación

(cm)

NVA¹ al

95% Nivel

de

Confianza

(cm)

VVA² al 95ᵗ

Percentil

(cm)

Dentro de franja

Repetibilidad de

Superficies Duras

(Max Dif) (cm)

De franja a franja

Terreno sin

Vegetación

(RMSDz) (cm)

De franja a franja

Terreno sin

Vegetación

(Max Dif) (cm)

X-cm ≤X ≤1.96*X ≤3.00*X ≤0.60*X ≤0.80*X ≤1.60*X

Clase de

Precisión

Vertical

Precisión Absoluta Precisión Relativa (donde aplique)

© 2014 American Society for Photogrammetry and Remote Sensing

PRECISIÓN VERTICAL

PRECISIÓN AEROTRIANGULACIÓN

RMSEx and

RMSEy (cm)

RMSEz

(cm)

RMSEx and

RMSEy (cm)

RMSEz

(cm)

50 25 50 12,5 25

Precisión del

Producto

(RMSEx, RMSEy)

(cm)

A/T Precisión Precisión Control de

Tierra

© 2014 American Society for Photogrammetry and Remote Sens ing

Precisión Horizontal

Clase RMSEx

RMSEy (cm)

RMSEr (cm)

Precisión Horizontal

al

Nivel de Confianza del

95% (cm)

GSD Aproximado

de Imágenes

Fuente (cm)

Mosaico Ortoimagen

Línea de Costura

Máxima

No coincidente (cm)

ASPRS 1990

Class 1

ASPRS 1990

Class 2

0,63 0,9 1,5 0.31 to 0.63 1,3 1:25 1:12.5 1:16

1,25 1,8 3,1 0.63 to 1.25 2,5 1:50 1:25 1:32

2,50 3,5 6,1 1.25 to 2.5 5,0 1:100 1:50 1:63

0,01 7,1 12,2 2.5 to 5.0 10,0 1:200 1:100 1:127

7,50 10,6 18,4 3.8 to 7.5 15,0 1:300 1:150 1:190

10,00 14,1 24,5 5.0 to 10.0 20,0 1:400 1:200 1:253

12,50 17,7 30,6 6.3 to12.5 25,0 1:500 1:250 1:317

15,00 21,2 36,7 7.5 to 15.0 30,0 1:600 1:300 1:380

17,50 24,7 42,8 8.8 to 17.5 35,0 1:700 1:350 1:444

20,00 28,3 49,0 10.0 to 20.0 40,0 1:800 1:400 1:507

22,50 31,8 55,1 11.3 to 22.5 45,0 1:900 1:450 1:570

25,00 35,4 61,2 12.5 to 25.0 50,0 1:1,000 1:500 1:634

27,50 38,9 67,3 13.8 to 27.5 55,0 1:1,100 1:550 1:697

30,00 42,4 73,4 15.0 to 30.0 60,0 1:1,200 1:600 1:760

45,00 63,6 110,1 22.5 to 45.0 90,0 1:1,800 1:900 1:1,141

60,00 84,9 146,9 30.0 to 60.0 120,0 1:2,400 1:1,200 1:1,521

75,00 106,1 183,6 37.5 to 75.0 150,0 1:3,000 1:1,500 1:1,901

ASPRS 2014Equivalente a la escala del

mapa enEquivalente a la

escala del mapa en

NMAS

EQUIVALENCIAS DE LAS PRECISIONES

PRECISIÓN DE ORTOIMAGENES

"Ortoimágenes

Común es

Tamaños de

Pixel"

Precisión Horizontal

Recomendada

Clase RMSEx y RMSEy (cm)

Ortoimagen RMSEx y

RMSEy

en términos de píxeles

Uso recomendado

≤1.3 ≤1-pixel Trabajo de más alta precisión

2,5 2-pixels Mapeo estándar y trabajo SIG

≥3.8 ≥3-pixels Visualización y trabajo menos preciso

≤2.5 ≤1-pixel Trabajo de más alta precisión

5,0 2-pixels Mapeo estándar y trabajo SIG

≥7.5 ≥3-pixels Visualización y trabajo menos preciso

≤5.0 ≤1-pixel Trabajo de más alta precisión

10,0 2-pixels Mapeo estándar y trabajo SIG

≥15.0 ≥3-pixels Visualización y trabajo menos preciso

≤7.5 ≤1-pixel Trabajo de más alta precisión

15,0 2-pixels Mapeo estándar y trabajo SIG

≥22.5 ≥3-pixels Visualización y trabajo menos preciso

≤15.0 ≤1-pixel Trabajo de más alta precisión

30,0 2-pixels Mapeo estándar y trabajo SIG

≥45.0 ≥3-pixels Visualización y trabajo menos preciso

1.25 cm

2.5 cm

5 cm

7.5 cm

15 cm

PRECISIONES LIDAR EN TÉRMINOS DE ALTURA DE VUELO

Altura

(m)

Posicional

RMSEr

(cm)

500 13.1

1000 17.5

1500 23.0

2000 29.0

2500 35.2

3000 41.6

3500 48.0

4000 54.5

4500 61.1

5000 67.6

© 2014 American Society for Photogrammetry and Remote Sensing

ESTADISTICAS DE PRECISIÓN

Coordenadas Este Coordenadas Norte Elevación (H) Coordenadas Este Coordenadas NorteElevación

(H)

Δx

Coordenada

s (E)

Δy

Coordenada

s (N)

Δz

Elevación

(H)

Metros Metros Metros Metros Metros Metros Metros Metros Metros

GCP1 359584,394 5142449,934 477,127 359584,534 5142450,004 477,198 -0,140 -0,070 -0,071

GCP2 359872,190 5147939,180 412,406 359872,290 5147939,280 412,396 -0,100 -0,100 0,010

GCP3 359893,089 5136979,824 487,292 359893,072 5136979,894 487,190 0,017 -0,070 0,102

GCP4 359927,194 5151084,129 393,591 359927,264 5151083,979 393,691 -0,070 0,150 -0,100

GCP5 372737,074 5151675,999 451,305 372736,944 5151675,879 451,218 0,130 0,120 0,087

5 5 5

-0,033 0,006 0,006

0,108 0,119 0,091

0,102 0,106 0,081

0,147

0,255

0,160

METADATO: "probado para cumplir con cms Clase de Precisión"

NSSDA Precisión Horizontal r (ACCr) a 95% de nivel de confianza =RMSEr x 1.7308

NSSDA Precisión Vertical z (ACCz) a 95% de nivel de confianza =RMSEz x 1.9600

© 2014 American Society for Photogrammetry and Remote Sensing

Error Medio (m)

Desviación Estándar (m)

RMSE (m)

RMSE r (m) =SQRT(RMSE²x + RMSE²y)

Punto

ID

Valores derivados del Mapa Valores Verificados de puntos levantados Residuales (errores)

Número de puntos de verificación