PRCTICA 1: FUNCIONAMIENTO Y MANEJO DE UNA ESTACIN TOTAL.FINALIDAD:Se trata de aprender como estacionar, nivelar y medir con una estacin total; as como el funcionamiento de su MENU principal.

EQUIPOS UTILIZADOS:Estaciones totales marca LEICA, modelos TC400 y TC600.

DESCRIPCIN TEORICA:1. Del teodolito a la Estacin Total:

El primer teodolito que se fabric era capaz de medir distancias sobre una mira a unos cien metros. ste tena dos limbos: uno vertical y otro horizontal. Ms tarde, se trabaj con un teodolito, que permita medir los ngulos, y un distancimetro, que permita medir distancias por rayos infrarrojos que se reflejaban en el bastn. Y finalmente, aparecieron las Estaciones Totales. stas se caracterizan por tener el distancimetro incorporado, de forma que aparecen en pantalla ngulos y distancias. Estos aparatos pueden llegar a medir distancias del orden de 1 km, en funcin de la temperatura, humedad, niebla,Su coste depende de las distancias que pueda llegar a medir. Nosotros nos centraremos en dos modelos concretos: el TC400 y el TC600.2. Funcionamiento de las teclas y del MENU principal:

a) Leica TC 400: El nombre de las teclas y sus funciones ms importantes son:

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DIST: - Fuera del men (F.M.): mide distancias. - Dentro del men (D.M.): sirve para desplazarnos en sentido REC: - F.M. : sirve para grabar. - D.M.: sirve para desplazarnos en sentido DSP (display): - F.M.: sirve para cambiar de pantalla. - D.M. : sirve para desplazarnos en sentido: CONT: - F.M.: sirve para dar luz. - D.M. : tiene la misma funcin de enter del ordenador. Sirve para introducir un valor numrico. STOP: - F.M.: sirve para parar la interrumpir la medicin de distancias . - D.M.: tiene la misma funcin de Esc (escape) del ordenador. Retrocede a la pantalla anterior. ON/OFF: Sirve para encender/apagar el equipo, respectivamente. El funcionamiento del MENU principal es el siguiente: - SET PtNr: sirve para introducir el n de punto inicial si estuviramos en grabacin. -SET HzO: sirve para fijar el 0g horizontal. En pantalla aparece punto, doy a la tecla CONT. , apunto y, una vez fijado el , lo

Para fijar cualquier otro valor, por ejemplo: hago mediante las teclas DIST ALL, REC y DSP.

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-LEVEL: para realizar el nivel electrnico. Se trata de introducir las rayitas entre los dos pares de tringulos: el horizontal y el vertical, mediante los tornillos de nivelacin del aparato.

-SET ppm: sirve para introducir la correccin atmosfrica, acudiendo para ello a un baco. -SET mm: sirve para introducir la constante del prisma. sta depende del fabricante. Y en nuestro caso vale 0. La constante del prisma vendra a ser:

-TEST: BATTERY: indicacin de la tensin de batera. TEMP C: indicacin de la temperatura interna del instrumento

(por encima de 60 el equipo mide). SIGNAL: indicacin de la intensidad de la seal. V-INDEX: determinacin del error del ndice vertical. Hz-COLLIM: determinacin del error de colimacin. DISPLAY: control de la indicacin LCD y la iluminacin.

- CONF: PARAMETER CONTRAST: fijar el contraste o ngulo visual de la inclinacin. V-ANGLE: fijar el ngulo vertical o inclinacin en %. UNITS DIST: fijar unidad de medicin de distancias. ANGLE: fijar unidad de medicin de ngulos.

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ON/OFF BEEP 90: seal acstica a 0g, 100g, 200g y 300g. COMP: compensador. BEEP: seal de introduccin acstica. AUTO OFF: desconexin automtica. INTERFACE BAUD: ajuste de la velocidad de transmisin. PARITY: ajuste de la paridad. ENDMARK: ajuste del carcter de final de lnea.

a) Leica TC 600: El nombre de las teclas y sus funciones ms importantes son:

ALL: - Fuera del men (F.M.): mide distancias y graba a la vez. - Dentro del men (D.M.): sirve para desplazarnos en sentido DIST: - F.M.: sirve para medir distancias y grabar por pasos. Si le doy una vez: me aparecen los datos; si le doy una vez ms: mide la distancia; y, finalmente, si le doy una tercera vez graba. - D.M.: sirve para desplazarnos en sentido REC: - F.M.: sirve para grabar. - D.M. : sirve para desplazarnos en sentido: CONT: - F.M.: sirve para dar luz. - D.M. : tiene la misma funcin de enter del ordenador. Sirve para introducir un valor numrico.

CODE:4

- F.M.: sirve para parar la interrumpir la medicin de distancias . - D.M.: tiene la misma funcin de Esc (escape) del ordenador. Retrocede a la pantalla anterior. ON/OFF: Sirve para encender/apagar el equipo, respectivamente. El funcionamiento del MENU principal es el siguiente: -SET: SET PtNr/hr: sirve para introducir el n de punto inicial/altura

del prisma. Hz: sirve para introducir la orientacin del crculo horizontal. DSP: seleccin de una de las tres mscaras de pantalla. SET ppm/mm: introduccin de la correccin atmosfrica/constante del prisma. -LEVEL -PROG -UTILITIES -TEST -CALIB -CONF 1. Cmo estacionar, nivelar y medir con una Estacin Total: A la hora de medir las distancias, stas nos aparecen en pantalla de la siguiente forma: ngulo horizontal:_ _ _ _ _ _ 150,456 ngulo vertical: _ _ _ _ _ _ _ 60,251 Distancia Horizontal Diferencia de Cota :_ _ _ 225,432 :_ _ _ 003,542

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El 0g del ngulo horizontal lo fijamos nosotros, mientras que el 0 g del ngulo vertical apunta hacia arriba:

Adems para la realizacin de las medidas han de igualarse las alturas del prisma y del equipo. Sus elementos ms importantes son:

Estos teodolitos llevan unas bateras de Ni-Cd. Para poder trabajar con la Estacin Total hay que estacionarlo y nivelarlo previamente. Para ello han de seguirse los siguientes pasos: 1. Montamos el equipo. Abrimos el trpode y calamos el equipo encima de la placa base mediante el tornillo calante.

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2. Estacionamiento aproximado. Con el muslo muevo el equipo a

la vez que observo por la plomada ptica hasta hacer coincidir los hilos con la cruz del suelo. A continuacin, si nos encontrsemos en el campo, pisaramos las patas para fijar la estacin. 3. Nivelacin aproximada: circular. En primer lugar, desajustamos las patas tratando de poner la pequea burbuja en el centro del crculo grabado. Para mover la burbuja en una direccin determinada, desajustaremos la pata que se encuentre en dicha direccin. Y, en segundo lugar, con los tornillos de nivelacin acabaremos de centrar la burbuja. 4. Estacionamiento fijo. Desenroscamos el tornillo calante un cuarto de vuelta sujetando el equipo por zonas verdes, y ,mirando a travs de la plomada ptica, trataremos, una vez ms, de hacer coincidir los hilos con la cruz del suelo. Una vez hecho, volveremos a ajustar la rosca. 5. Nivelacin fija: electrnica. Encendemos el equipo y en el MENU vamos a la opcin de LEVEL para tratar de introducir las rayita entre los dos pares de tringulos, como indicamos anteriormente. De esta forma tenemos la Estacin lista para medir.

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PRCTICA 2: LEVANTAMIENTO DE UNA POLIGONALFINALIDADSe trata de calcular las coordenadas compensadas, angular y linealmente, de una poligonal cerrada y orientada de seis puntos, partiendo de un punto de la poligonal de coordenadas conocidas. Y obtener un plano de la poligonal a Escala 1/200.

EQUIPOS UTILIZADOSTC400

DESCRIPCIN TERICA

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4

2

5

1

6

En primer lugar, estacionamos el equipo en 6. A ese punto le dimos el valor de (1000,1000,100). A continuacin, por medio de una brjula orientamos el cero del limbo al Norte Magntico; visamos el punto espalda, 5, e hicimos la lectura del ngulo horizontal: C.I. (lectura de Hz) y C.D. (haciendo Bessel); la distancia horizontal y la diferencia de cotas. Despus, visamos el punto de frente y volvimos a tomar las mismas medidas. Apagamos el equipo, y lo estacionamos en otro

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punto, 1. Tras fijar el 0g en la misma direccin N.M., repetimos la operacin anterior. As para cada punto de la poligonal. Para mantener la orientacin cada vez que cambibamos de punto, por ejemplo de A a B, si estacionados en A visbamos a B con un ngulo g, cuando estacionbamos en B fijbamos hacia A el ngulo (+200)g.

DATOS MEDIDOS Y CALCULADOS. VALORES OBTENIDOS1. Datos medidos Los datos que medimos en el pasillo fueron los siguientes:ESTACI ON 6 6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 PUNTO VISADO 5 1 6 2 1 3 2 4 3 5 4 6 DISTANCIA HORIZONTAL 15,881 19,736 19,754 32,205 32,187 15,03 15,037 19,838 19,836 31,13 31,138 15,868 9 DIFERENCIA DE COTAS 0,019 0,019 0,01 0,007 0,004 0,005 0,001 0,003 0,016 0,012 0,01 0,005 ANGULO HORIZONTAL 74,833 372,287 172,287 70,709 270,709 74,918 274,918 173,135 373,135 270,882 70,882 274,883 BESS EL 274,9 45 172,2 95 372,2 87 270,7 11 70,71 274,9 22 74,91 6 373,1 4 173,1 37 70,88 4 270,8 74 74,88

2. Medida de los ngulos: 2.1.

Medidas.

Las medidas de los ngulos horizontales, tanto las directas (bessel) como las inversas fueron las siguientes (a los inversos se les sum o rest 200g para poder compararlos con los directos y hallar la media):Hz=.Directoi,j+.Inversoi,j2

Siendo i,j=1,2,,6

PUNTOS 1-->2 2-->3 3-->4 4-->5 5-->6 6-->1 TOTAL

DIRECTOS(g) 70,71 74,92 173,1375 270,883 274,8815 372,291 1236,823g

INVERSOS(g) 70,7095 74,917 173,136 270,878 274,914 372,287 1236,8415g

Hz(g) 70,71 74,918 173,137 270,881 274,898 372,289

Error de cierre angular. El error de cierre lineal ser:2.2. =ngulos inversos-ngulos directos=0,0185g

Y el error en cada punto vendr dado por:6=0,0185g6=0,003083g error de cierre angular() error por punto (/6) 2.3.

0,0185g 0,003083g

Compensacin angular. ngulos corregidos.

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Para compensar los ngulos se aplic la siguiente frmula:Hzcorregido=Hz+n6

n 1 2 3 4 5 6

ENTRE LOS PUNTOS 6-->1 1-->2 2-->3 3-->4 4-->5 5-->6

ANGULOS CORREGIDOS 372,2921 70,7159 74,9277 173,1491 270,8959 274,9162

3. Medida de las distancias: 3.1. Medias. En teora la distancia medida desde un punto A, en el que estamos estacionados, a otro punto B, debera ser la misma que mediramos al estacionarnos en B y visar a A. Pero debido a los errores cometidos existen unas pequeas diferencias entre ambas medidas. Eso es lo que nos pasa a nosotros, por eso calculamos la media de las distancias:DH=DHi,j+DHj,i2 PUNTOS ij 1-->2 2-->3 3-->4 4-->5 5-->6 6-->1 DHi,j(m) DHj,i(m) 32,205 32,187 15,03 15,037 19,838 19,836 31,13 31,138 15,868 15,881 19,736 19,754 DISTANCIA DH(m) 32,196 15,0335 19,837 31,134 15,8745 19,745

3.2. Coordenadas aproximadas de los puntos. Con las distancias medidas y los ngulos corregidos calculamos las coordenadas aproximadas:11

xP'=xEST+DHsenHzcorregido y'p=yEST+DHcosHzcorregido

PUNTO 6 1 2 3 4 5 6

X 1000 991,675 1020,524 1034,407 1042,528 1014,591 999,932

Y 1000 1017,904 1032,197 1037,966 1019,868 1006,125 1000,031

3.3. Error de cierre lineal.

X=x6'-x6=999,974-1000=-0,068m Y=y6'-y6=1000,031-1000=-0,031m

X(m) ERROR DE CIERRE LINEAL -0,068

Y(m) 0,031

3.4.

Clculo de distancias entre puntos consecutivos.

i=16x=x1'-x6+x2'-x1'+x3'-x2'+x4'-x3'+x5'-x4'+x6'-x5'=101,773 i=16y=y1'-y6+y2'-y1'+y3'-y2'+y4'-y3'+y5'-y4'+y6'-y5'=75,901

ENTRE LOS PUNTOS 6-->1 1-->2 2-->3 3-->4 4-->5

x -8,325 28,849 13,883 8,121 -27,937 12

y 17,904 14,293 5,769 -18,098 -13,743

5-->6 suma

-14,700 101,773

-6,094 75,901

3.5. Compensacin lineal. Coordenadas ajustadas. Aplicando las frmulas calculamos las coordenadas ajustadas:xP=xEST+DHsenHzcorregidoxxp-xestx yp=yEST+DHcosHzcorregidoyyp-yesty

PUNTO 6 1 2 3 4 5 6

X 1000 991,681 1020,549 1034,441 1042,567 1014,649 1000

Y 1000 1017,897 1032,184 1037,951 1019,846 1006,097 1000

4. Resultados obtenidoserror de cierre angular() error por punto (/6)

0,0185g 0,003083g

ENTRE LOS PUNTOS 6-->1 1-->2 2-->3 3-->4 4-->5

ANGULOS CORREGIDOS 372,2921 70,7159 74,9277 173,1491 270,8959

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5-->6

274,9162

X(m) ERROR DE CIERRE LINEAL -0,026

Y(m) 0,031

ESTADILLO RESUMEN DE LAS COORDENADAS X,Y:PUNTO 6 1 2 3 4 5 6 X 1000 991,677 1020,534 1034,421 1042,585 1014,655 1000 Y 1000 1017,897 1032,184 1037,951 1019,846 1006,097 1000

NOTA: las coordenadas de la z no las calculamos debido a una mala toma de las medidas, a la hora de anotarlas no tuvimos en cuenta los signos, las cogimos todas positivas.

PLANO A ESCALA 1/2001. Clculo

de consecutivos.

distancias

corregidas

entre

puntos

Para ello partimos de las coordenadas ajustadas del apartado (3.5.) y calculamos x y y.ENTRE LOS PUNTOS 6-->1 x -8,319 14 y 17,897

1-->2 2-->3 3-->4 4-->5 5-->6

28,868 13,892 8,126 -27,918 -14,649

14,287 5,767 -18,105 -13,749 -6,097

2. Distancias entre los puntos a escala 1/200. 1mm ------- 0,2 m x mm ------- d m De modo que:x=d0,2 (mm)

En el caso de las x:x=xreal0,2(mm)

En el caso de las y:y=yreal0,2(mm) ENTRE LOS PUNTOS 6-->1 1-->2 2-->3 3-->4 4-->5 5-->6 x -41,595 144,340 69,460 40,630 -139,59 -73,245 y 89,485 71,435 28,835 -90,525 -68,745 -30,485

3. Dibujo de la poligonal a Escala 1/200. Con la tabla anterior se representa la poligonal colocando el primer punto, el de coordenadas conocidas (1000,1000,100): el 6, en un punto aleatorio sobre el papel, de forma que entren el resto de los puntos.

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PRCTICA 3: LEVANTAMIENTO TAQUIMTRICO CON ESTACIN TOTAL.16

FINALIDADSe trata de obtener el levantamiento taquimtrico del patio a Escala 1/200, midiendo 10 puntos significativos del contorno del patio de la escuela y 6 perfiles de cinco puntos. Posteriormente, se representan en el plano las curvas de nivel cada 5 centmetros en cota.

EQUIPOS UTILIZADOSEn la realizacin de la prctica utilizamos la estacin total TC400.

DESCRIPCIN TERICAEl levantamiento lo hicimos desde dos estaciones: E1 y E2, para la medida de los 10 punto y los 6 perfiles. Ver figura.

1 E2

2

10 3 E1 9 8 7 6

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5

1. Procedimiento: Primero estacionamos en E1. Y tras nivelar el equipo, visamos al punto 2 y medimos la distancia horizontal, el ngulo horizontal y la diferencia de cotas entre ambos. Lo mismo calculamos para todos los puntos de contorno, excepto con el 1 y el 4, los cuales calculamos estacionando en E2 y directamente sobre el plano, respectivamente. Para el clculo del punto 4 sabemos que la distancia entre l y el17

punto 3 es de 18 cm en la realidad. Y, aprovechando que estbamos en E1 calculamos los perfiles P6 yP5. A continuacin, cambiamos de estacin. Para ello , debemos tener en cuenta que la distancia horizontal y la diferencia de cotas entre E2 y E1 ser la misma que la que calculamos anteriormente entre E1 y E2 , pero que al ngulo horizontal deberemos restarle 200g. Desde esta estacin calculamos las medidas para el punto 1, y para la parte altimtrica el resto de perfiles. 2. Cmo posicionar la mira en las esquinas Segn cmo era la esquina estacionamos la mira de la siguiente manera:

La esquina suroeste, es decir, la que forman los puntos 9 y 7, la calculamos grficamente a la hora de dibujar el plano mediante paralelas y perpendiculares. 3. Frmulas a utilizar Coordenadas de E1. en el clculo de los puntos.

A la estacin E1 le asignamos los valores (1000, 1000, 100). A partir de l calculamos el resto de puntos mediante las frmulas:xp=xEST+DHsenHz yp=yEST+DHcosHz zP=zEST+