Geodesia Introducción a la topografía

Integrantes:

• Jaime Cerda• Francisco Vargas• Daniela

Maturana• Edith Barrientos• Marco Villanueva

Profesor:

Pedro Novoa Barra

Introducción •¿Qué es la Geodesia?

•Objetivos de esta presentación

¿Cómo se define la Geodesia?

• Definición

•Geodesia Superior

•Geodesia Práctica

¿Cuál es el objetivo de la Geodesia?

• Medición de la Aceleración de la Gravedad• Determinación de latitudes y longitudes terrestres• Observación de satélites artificiales• Elaboración de modernos métodos e instrumentos

para la ejecución de mediciones y observaciones de alta precisión

• Desarrollo de métodos topográficos con los que se estudia detalladamente la superficie terrestre

• Levantamiento cartográfico de grandes territorios, es decir, representación de la superficie terrestre en un plano.

Historia• Mismo origen de la geometría.• Desarrollada en las altas culturas del oriente medio.• Objetivo = levantar y dividir las propiedades en parcelas.• Las fórmulas usadas para calcular áreas fueron usadas por los

agrimensores romanos.

Herón de Alejandría

• Inventó la dioptra, el primer instrumento geodésico de precisión. Este permitía la nivelación que aumentaba la serie de instrumentos de la Geodesia (groma, gnómon, mira, trena).

• Perfeccionó el instrumento de Ctesibio para medir grandes distancias

Historia• Llevó Bematistas para levantar los territorios conquistados.

Alejandro Magno

Eratóstenes

Descubrió la forma esférica de la Tierra por medio de la sombra sobre un poso

Determinaron la longitud geográfica observando eclipses lunares, en el mismo instante, en dos puntos cuya distancia ya era conocida por ediciones.

Heparco, Heron y Ptolomeo

Edad Media

Agrimensores Romanos y Árabes

Edad Media

Astrolabio

Cuadrante

Bastón de Jacobo

Brújula

Nivel hidrostátic

o

Instrumentos para tareas geodésicas.

Renacimiento

• Grandes apariciones de la Cartografía por medio de la “Cartas de Navegación”.

• .Leonardo Da Vinci: Explica método para determinar “Radio de l Tierra”

• Antonio de Nebrija : Atribuye la medición de un grado de meridiano

Se emplea por primera ves el método de la “Triangulación”.

Renacimiento, Siglo XVII

• . En 1617 el holandés W. Snellius inventó la triangulación para el levantamiento de áreas grandes como regiones o países.

• Definición de la geodesia para la época: "la ciencia y tecnología de la medición y de la determinación de la figura terrestre".

• El elipsoide de rotación ,achatado en los polos, fue definido por Isaac Newton en 1687.

Geodesia en el Siglo XVIII

• Confirmación de la tesis de Newton y Huygens

• Se confirmó el achatamiento del globo terráqueo y, con eso, el elipsoide de rotación como figura matemática y primera aproximación en la geometría de la Tierra

• La base teórica de la Geodesia fue perfeccionada

Siglo XIX• Se profundizo el

campo de la Gravimetría.

• Se configuraron redes geodésicas a lo largo de meridianos y paralelos.

• Creación de los primero Centros Cartográficos

Geodesia en el Siglo XIX

Friedrich Wilhelm Bessel 

1784 - 1846

• Teoría analítica de las probabilidades. (1812), Pierre S. Laplace

• En 1873 J. B. Listings usó, por primera vez, el nombre GEOIDE para la figura física de la Tierra.

•El final del siglo fue marcado por los grandes trabajos de mediciones de arcos meridianos de los geodesistas junto con los astrónomos:

Fiedrich Bessel (1841) Clarke (1886- 1880)

La Geodesia en el Siglo XX

• Se inicia en 1957 junto con la carrera espacial y el lanzamiento del Sputnik I

• Desaparece el concepto de geodesia clásica

• Aparecen los Sistemas de Geodesia Espacial

Constelación Navstar (EEUU)

Constelación Glonass (Rusia)

Siglo XX

En el siglo XXI

• Se da inicio al proyecto Galileo

• Etapas del proyecto:

• Definición (2000-2003)

• Desarrollo y validación en órbita (2004-2008)

• Despliegue (2008-2010)

• Explotación comercial (a partir de 2010-2015)

GPS, GLONASS & GALILEO

CONSTELACION GPS GLONASS GALILEO

Satélites Totales

24+3 24 (4 Opr) 27+3

Periodo Orbital

12 Hrs 11 Hrs – 15 Min

14 Hrs – 22 Min

Planos Orbitales

6 3 3

Altura Orbital 20200 19100 23616

Satélites en cada Plano

4 8 10

Inclinación 55º 64,8 º 56 º

Separación de Planos

60 º 120 º 120 º

Frecuencia 1575,42 MHz1227,6 MHz

1246-1257 MHz1602-1616 MHz

1164–1300 MHz1559-1591 MHz

Modulación CDMA FDMA CDMA

Geodesia en el Siglo XXI

Observatorio Geodésico TIGO

• Proyecto bilateral chileno alemán sin fines de

lucro, bajo el Convenio sobre Cooperación en la Investigación Científica y el Desarrollo Tecnológico

• TIGO: Observatorio Geodésico Integrado y Transportable.

• Se inicia en 1989• Ubicado en la región

del Biobío

Instrumentos geodésicosBRUJULA BURTON SE UTILIZA EN

• MEDICIONES DE:

• MEDIO CIRCULO

• TIPO AMERICANO

• EXISTEN DOS VERSIONES

• AZIMUTAL• CUADRANTES

Instrumentos geodésicosCAMARA METRICA SE UTILIZA EN

• LEVANTAMIENTOS AEREOS Y TERRESTRES.

• EXISTEN EN FORMATOS

• GRANDES • MEDIO

Instrumentos geodésicosGPS SE UTILIZA EN

• LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS.

• PARTES DEL GPS

Instrumentos geodésicosESTACION TOTAL SE UTILIZA EN

• TOMA DE DATOS DE MEDICIONES

• LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS

• REPLANTEOS

Instrumentos geodésicosTEODOLITO SE UTILIZA

• MIDE ANGULOS :

• VERTICALES

• HORIZONTALES

• NIVELACIONES

Instrumentos geodésicosNIVEL SE UTILIZA EN

• TOMA DE PUNTOS.

• NIVELAR

• TRAZAR

Instrumentos geodésicosDISTANCIOMETRO ODOMETRO

Instrumentos geodésicos

La geodesia superior• Geodesia física y la Geodesia

matemática:Determinar y representar la figura de la Tierra en términos globales.

La geodesia Inferior

• Levanta y representa partes menores de la Tierra

2 Aspectos generales:1. La superficie Matemática terrestre.2. La proyección de coordenadas.

Geodesia Teórica

• Mayor interés en la observación y descripción del campo de gravedad y su variación temporal.

Cualquier superficie que sea perpendicular a la dirección de la fuerza de gravedad es una equipotencial.

Campo gravitacional de la tierra

El campo gravitatorio producido por la Tierra depende únicamente de la masa de nuestro planeta y de la distancia entre el punto donde se calcula y el centro de la Tierra.

Unidades y medidas sobre el elipsoide

Geodesia teórica

Para una determinación del geoide:

• Mediciones gravimétricas.• Mediciones astronómicas.• Triangulaciones• Nivelaciones geométricas.• Trigonométricas.• Observaciones por satélite.

Geodesia practica

• Medición de piezas o regiones específicas de la Tierra.

Ciencias Auxiliares

Cartografía

Fotogrametría

Cálculo de Compensación

Teoría de Errores de observación

REDES GEODESICAS

•  Conjunto de puntos ubicados en la superficie terrestre en los cuales se determinan su posición geográfica diferencial (latitud, longitud y elevación ) mediante el uso de receptores GPS.

Sistema de referencia geodésica• Es un recurso matemático que permite

asignar coordenadas a puntos sobre la superficie terrestre. mediante el uso de receptores GPS u otros equipos de medición en el caso de no existir GPS.

Los sistemas utilizados a partir de la geodesia son necesarios debido a que la tierra no es una esfera perfecta.

•  NAVEGACION • CARTOGRAFIA • SISTEMAS GLOBALES DE

NAVEGACION POR SATELITE

Sistema de referencia geodésica• Locales:Utilizan un elipsoide determinado ,punto Datum y sistemas globales con parámetros dados por una terna rectangular.• Origen = Geocentro Terrestre.

Sistemas geodésicos más utilizados:

WGS84, Sistema geodésico mundial que data de 1984.ED50, Datum europeo de 1950.ETRS89, Sistema de referencia terrestre europeo de 1989 muy similar al WGS84.NAD83, Datum estadounidense de 1983 el cual es muy similar al WGS84.PSAD56, Datum provisional sudamericano de 1956.SIRGAS, Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas.

Métodos Geodésicos

• Ejemplos :Geo-referenciación de imágenes de satélite

• La determinación del nivel medio del mar• En definitiva cualquier actividad que tenga

que ver con el territorio.

ACTIVIDADES GEODESICAS

• Ejemplos:• Navegación.• Topografía que abarca extensas areas

Conclusión