17/11/2011 

SETTOP Level Me v1.2.0.2 ‐ Español Aplicación de software creada por Al‐top Topografía para Trimble Access. Permite la  determinación de cotas mediante la observación, cálculo y compensación con  nivelación trigonométrica de precisión utilizando una Estación Total.  

 

 

 

 

 

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Sección 1.01 Abrir Trabajo Es necesario abrir un trabajo para poder almacenar un Anillo en él. En un trabajo sólo puede haber un único Anillo. 

 

Sección 1.02 Anillo El primer paso necesario es crear un Anillo para poder iniciar una nivelación. La primera vez que se accede a Anillo únicamente permite crear un Nuevo Anillo. Un Anillo se considera una línea de nivelación de ida y vuelta que cierra en el mismo punto.  El Anillo se puede cerrar en otro punto distinto de cota conocida, considerándolo entonces una línea de nivelación de ida.  

 

A continuación solicita la introducción del nombre del anillo que se va a proceder a medir. No se podrá iniciar un nuevo anillo si hay otro anillo abierto. 

 

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Sección 1.03 Nivelación  

 

Una vez creado el Anillo, se puede iniciar la Nivelación. La primera página de configuración muestra las Correcciones Atmosféricas. 

 

El método de observación del anillo se basa en el procedimiento típico de una nivelación geométrica. La observación de referencia o inicial, se llama Espalda i la siguiente observación se llama Frente.  

Al iniciar el Anillo en el primer punto o Base, se introduce el nombre y la cota de referencia. También se puede seleccionar el punto de la lista del trabajo  actual. Al seleccionar el punto se rellena el campo de Elevación automáticamente. Si se trata del punto inicial del Anillo permite la edición de la cota. La altura del prisma debe de introducirse, junto con la constante del prisma, en el apartado correspondiente del menú lateral. 

 

 

 

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Antes de realizar la medición es posible configurar las Opciones de medición.   

 

1‐ La primera de las opciones permite escoger el Orden de caras pudiendo seleccionar las observaciones en: ‐  C1 Solamente (en el que sólo se realizarán mediciones en círculo directo) ‐ C1/C2 (en el que un punto va a ser medido en círculo directo e inverso de forma 

consecutiva) ‐ C1… C2… (en el que el punto va a realizar todas las medidas en círculo directo y 

después todas en inverso) 2‐ El número de observaciones por punto. 3‐ El número de ciclos a medir. 4‐ Indica la temperatura exterior (en ºC)  y la presión que se van a aplicar para las 

correcciones atmosféricas. Éstas, sólo se pueden modificar cuando se realiza un nuevo estacionamiento saliendo del programa (SETTOP Level Me) previamente. 

5‐ Si la casilla de Nombre de Punto Automático está activa, en los puntos siguientes se propondrá el mismo nombre incrementándolo en una unidad (en el caso que sea un nombre alfanumérico SETTOP Level Me añadirá una extensión ***_# ). 

6‐ Pulsar Aceptar para guardar las opciones y volver a la pantalla Medir. 

Al presionar Medir se inicia la secuencia de medición, indicando en la barra superior el nombre del anillo y en que momento de la medición se encuentra (Cara1 o Cara2, (medición) (Ciclos)). Usted puede detener la medición y SETTOP Level Me preguntará si desea detener las observaciones realizadas hasta el momento. En caso afirmativo desechará las mediciones. 

 

 

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Después de medir, usted puede presionar “Ptos comprob” y observar los ángulos verticales (en grados centesimales) y las distancias geométricas (en metros) que se usarán . Si presiona Usar una observación puede decidir si esa observación debe utilizarse o no. El programa recalculará el diferencial medio de las observaciones activas. El valor mostrado es la diferencia entre la media y el valor medido tomando, para el cálculo final, el promedio de todas las observaciones seleccionadas. Como mínimo debe de haber una observación activada.  

 

Usted puede “Descartar” todas las observaciones, perdiendo de esta manera las medidas realizadas. Se activará de nuevo la pantalla para la reobservación de los puntos. 

 

A continuación, después de la medición puede presionar “Sig”para continuar con la medida del Frente. 

 

 

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El siguiente paso indica que la observación a realizar es el Frente. Nos obliga a introducir un nombre para la segunda base de nivelación. En el campo de Elevación aparecerá una interrogación (?). Si se repite el nombre de la medición de Espalda, aparece un mensaje que no se puede utilzar el nombre. Después de haber medido se mostrará la cota calculada sin compensar. 

 

 

Después de aceptar las observaciones,el programa muestra un mensaje informando del número de niveladas realizadas y vuelve a la página principal.  

 

En este punto se puede salir de la aplicación para abrir otro trabajo que contenga otro anillo o continuar con el trabajo actual. Para continuar con la nivelación actual debe repetir el proceso de Espalda y Frente para todos los puntos de medición hasta finalizar el anillo. 

 

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En las pantallas de observación (ya sea Espalda o Frente) aparece el botón Anillo, en el que puede ver todos los puntos observados que forman parte del anillo. Esta misma pantalla aparece en la opción Anillo   Revisar Anillo 

 

En las observaciones de Espalda, aparece la elevación del punto sin compensar. 

 

  Nota: 

Si se finaliza una ronda de medidas (Espalda o Frente) y no ha sido posible realizar el conjunto total de medidas sobre el prisma, aparecerá un mensaje de Información con el número de medidas realizadas. Si  pulsa Sí para continuar, se seguirá con el procedimiento normal y las medidas tomadas. En caso contrario, se eliminarán las observaciones y se volverá a la pantalla inicial. 

 

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Sección 1.04 Anillo 

 

         

(a) Nuevo Anillo Presionando el botón Anillo, después de haber hecho una nivelada, tiene la opción de crear un Nuevo Anillo. En caso de que el anillo no esté cerrado, se le informará que si continua perderá todas las observaciones realizadas hasta el momento debido a que un trabajo solo puede contener un anillo.  

 

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(b) Revisar Anillo La opción Revisar Anillo, nos permite ver los puntos y niveladas realizadas hasta el momento, mostrando el Nombre – Altura prisma‐ Angulo Vertical – Distancia Inclinada – Elevación (sin corregir) 

 

Presionando Editar,  puede modificar el Nombre del punto, la Elevación Inicial o  la altura del prisma. 

     

Presionando Exportar , pueden guardarse las observaciones realizadas hasta el momento en un formato ASCII. Se registrarán los nombres de los puntos, la altura del prisma, el ángulo vertical  y la distancia inclinada. 

 

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(c) Cerrar Línea Si desea cerrar un anillo en un punto conocido (no en el punto inicial), se cerrará una línea en lugar de un anillo ya que no habrá sido posible cerrar un anillo completo. Esta opción estará disponible cuando el nombre del punto final no coincida con el nombre del punto inicial. Cuando pulse el botón Cerrar Línea aparecerá el nombre del último punto y un espacio para introducir la Elevación Cierre. Para poder realizar el cierre de línea, esta elevación debe de estar comprendida dentro del margen de la Tolerancia, en el caso que esté fuera del rango aparece un mensaje.   

 

En el caso que se pueda cerrar, compensa la nivelación proporcional al número de niveladas. 

     

En la primera pantalla se puede apreciar la información relativa a la línea: 

‐ El nombre del Anillo / Línea. ‐ La Cota Inicial en metros. 

 

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‐ La Distancia Nivelación, es la suma de todas las distancias de espalda y frente,  expresada en metros. 

‐ La Pendiente del Terreno, es el valor medio de los ángulos verticales expresado en tanto porciento. 

‐ El número de nivelaciones. ‐ La Tolerancia, se calcula en base a una holgura de 25 mm por la raiz cuadrada de la 

distancia nivelada expresada en Km.  ‐ El Error Previsible, es el error teórico calculado en función del instrumento al que 

se ha conectado la primera vez al iniciar el trabajo, expresado en metros y de las características del anillo. 

‐ El Error de Cierre, es la diferencia entre el valor medido después de la consecución de puntos del trayecto con el valor asignado previamente. 

En la segunda pantalla se muestra el incremento de cota, el desnivel entre puntos, la cota sin compensar, la compensación, el desnivel compensado y la cota compensada. 

Ambos resultados se pueden exportar a formato ASCII Completo o a Trimble Dini M5. 

     

    

(d) Cerrar Anillo Si el último punto coincide con el punto inicial, SETTOP Level Me detecta automáticamente que se trata de un Anillo y mostrará Cerrar Anillo. Será posible cerrar el anillo si se ha medido el punto de inicio y la medida está dentro del margen de tolerancia de error de cierre. En el supuesto que no sea posible debido que el error de cierre supere la tolerancia máxima aparecerá un mensaje indicándonos que no es factible cerrar el anillo. Se entiende por anillo cerrado la consecución de trayecto de ida y vuelta hasta alcanzar el punto de partida. 

 

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Si es posible cerrar, se pueden revisar los resultados y exportarlos  a un fichero ASCII Formato Completo (extensión *.csv) o  Trimble Dini M5 (extensión *.dat) presionando Exportar. 

      

 

Formatos de exportación: 

   

 

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Recomendaciones: 

• Es recomendable usar un jalón reglado con el uso topes metálicos marca Trimble junto con un tripolín. 

• De igual modo, es recomendable una altura de jalón cercana a los 2‐2.5 metros tanto en Espalda como Frente sin variar, en la medida de lo posible, la altura (fijar la altura con los topes del jalón Trimble). Con los 2‐2.5 metros es posible evitar obstáculos a nivel y trazar una paralela del terreno a cierta distancia para disminuir los efectos de la refracción.  

• Se considera de buena metodología usar el mismo jalón tanto en espalda como en frente. 

• Es importante realizar niveladas de igual distancia entre frente y espalda. Con éllo compensaremos, de igual modo, la refracción entre Esplada y Frente. 

• Si se usan dos jalones, para aumentar el rendimiento de los trabajos, es muy recomendable que ambos jalones sean de la misma tipología y modelo fijados a la misma cota. Se debe tener en cuenta que diferencias entre jalones, aún siendo muy pequeñas, van a transmitir un error acumulativo a las niveladas. 

• Antes de iniciar los trabajos, es recomendable estudiar el itinerario, monumentar los puntos de nivelación y realizar un croquis de la ubicación de los mismos. 

• El ámbito habitual de medida se cifra entre los 50m y los 100m con ángulos de inclinación no superiores a 15º. 

• Para disminuir los efectos de variación atmosférica es recomendable realizar la ida y vuelta de forma continuada (sin pausas) en tramos no superiores a 1Km.  

Cálculos y compensaciones:  

• SETTOP Level Me no tiene limitaciones en cuanto a distancias y número de niveladas. De igual modo, es capaz de realizar nivelaciones donde el programa automáticamente reconocerá puntos coincidentes de ida y de vuelta realizando una cierre parcial de dichos subanillos. Éllo, nos permite realizar lineas de nivelación de gran longitud de ida y vuelta donde el programa cerrará en todos los puntos que tengan asignado el mismo nombre pero reconociendo internamente si efectivamente es el mismo punto gracias a un algorítmo de comparación de cotas aplicando el margen tolerancia 

 

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correspondiente. Es decir, si nombráramos todos las niveladas iguales, el programa reconocería qué puntos son coincidentes y cuales no para cerrar los subanillos que se vayan generando durante el trayecto. 

• Los nombres de los puntos observados, no requieren de ningún orden especial. Sólo en el caso que se quieran determinar subanillos es necesario que el punto se llame igual. De este modo, el programa asignará la calidad de Punto Parcial.  

• El error del anillo se compensa proporcional a la nivelada entre la ida y la vuelta, siendo el error del anillo dividido entre dos (ida y vuelta) y éste a su vez se divide entre el número de niveladas por tramo. 

• Se puede realizar un sólo anillo de gran dimensión o subdividir el anillo al pasar por puntos comunes (Parciales). El error total no varía, pero la consecución de puntos parciales nos permite cerrar subanillos donde se puede observar los errores de cada subanillo.  

       

 

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Estudio de Errores: A continuación mostramos el estudio de errores accidentales producidos en el proceso de una nivelación trigonométrica.  Dicho estudio muestra la alta precisión que puede llegar a poseer una Nivelación Trigonométrica con el uso de la metodología de la Nivelación Geométrica. Como se podrá observar en el estudio, las preciones (según instrumento y forma de operar) pueden llegar a alcanzar Nivelaciones de Precisión realizadas con nivel con la ventaja de tener rendimientos mucho mayores. Dicha aplación no intenta sustituir el uso del nivel óptico/electrónico pero aporta una optimización del uso de nuestras estaciones totales siendo especialmente recomendable para zonas montañosas.  

FORMULACIÓN 

El error accidental producido por cada visual se compone de: 

2222smdavisual eeeee +++=  

Siendo: 

∙  )_tan( accAngleDe meda ⋅= = Error Angular 

∙  ( ) )100tan(_ medd VaccEDMe −⋅= = Error distanciométrico 

∙  )_cos( JalónErrormmem ⋅−= = Error de verticalidad del Jalón 

∙  =se Error de Señal 

Donde se obtiene como resultado: 

2⋅= visualnivelada ee  

Kmniveladasnee niveladaKm

º⋅=  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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ERRORES SEGÚN INSTRUMENTO 

Suponemos una distancia media entre visuales de 100m y un ángulo de inclinación medio de 5º con el uso de sistemas autolock en todos los casos. 

 

 

 

TRIMBLE S6 5” (3mm+2ppm) 

)"5tan(100 ⋅=ae = 0.0024 m 

( ) )º5tan(1000/100*23 ⋅+=de  = 0.0003 m (5º representa un 8.75%, es decir 8.75m a los 

100m y 17.50 m en niveladas a 200 m. Con niveladas de 40 m tendríamos 3.5 m de desnivel, que es aproximadamente el máximo desnivel a considerar con mira y nivel). 

)_cos( JalónErrormmem ⋅−= = N/A 

=se  N/A 

=visuale 0.0024 m 

niveladae  = 0.0035 m 

Kme  = 0.0109 m 

 

TRIMBLE S6 3” (3mm+2ppm) 

)"3tan(100 ⋅=ae = 0.0015 m 

( ) )º5tan(1000/100*23 ⋅+=de  = 0.0003 m 

)_cos( JalónErrormmem ⋅−= = N/A 

=se  N/A 

=visuale 0.0015 m 

niveladae  = 0.0021 m 

Kme  = 0.0066 m 

 

 

 

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TRIMBLE S6 2” (3mm+2ppm) 

)"2tan(100 ⋅=ae = 0.0010 m 

( ) )º5tan(1000/100*23 ⋅+=de  = 0.0003 m 

)_cos( JalónErrormmem ⋅−= = N/A 

=se  N/A 

=visuale 0.0010 m 

 

niveladae  = 0.0014 m 

Kme  = 0.0045 m 

 

TRIMBLE S8 1” (1mm+1ppm) 

)"1tan(100 ⋅=ae = 0.0005 m 

( ) )º5tan(1000/100*11 ⋅+=de  = 0.0001 m 

)_cos( JalónErrormmem ⋅−= = N/A 

=se  N/A 

=visuale 0.0005 m 

niveladae  = 0.0007 m 

Kme  = 0.0022 m < 0.0035 m   Alta Precisión 

 

TRIMBLE S8 0.5” (1mm+1ppm) 

)"5.0tan(100 ⋅=ae = 0.0002 m 

( ) )º5tan(1000/100*11 ⋅+=de  = 0.0001 m 

)_cos( JalónErrormmem ⋅−= = N/A 

=se  N/A 

=visuale 0.0003 m  

 

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niveladae  = 0.0004 m 

Kme  = 0.0012 m < 0.0015   Muy Alta Precisión 

 

 

A continuación mostramos una tabla de errores según la distancia de las visuales: 

VISUALES A 500 m (Nivelas de 1 Km) Precisión Ang 5 3 2 1 0.5 ea= 0.0121 0.0073 0.0048 0.0024 0.0012 ed= 0.0003 0.0003 0.0003 0.0001 0.0001 evisual= 0.0121 0.0073 0.0049 0.0024 0.0012 enivelada= 0.0171 0.0103 0.0069 0.0034 0.0017 eKm= 0.0242 0.0146 0.0097 0.0049 0.0024  

VISUALES A 250 m (Niveladas de 500 m) Precisión Ang 5 3 2 1 0.5 ea= 0.0061 0.0036 0.0024 0.0012 0.0006 ed= 0.0003 0.0003 0.0003 0.0001 0.0001 evisual= 0.0061 0.0036 0.0024 0.0012 0.0006 enivelada= 0.0086 0.0052 0.0035 0.0017 0.0009 eKm= 0.0172 0.0103 0.0069 0.0034 0.0017  

VISUALES A 100 m (Niveladas de 200 m) Precisión Ang 5 3 2 1 0.5 ea= 0.0024 0.0015 0.0010 0.0005 0.0002 ed= 0.0003 0.0003 0.0003 0.0001 0.0001 evisual= 0.0024 0.0015 0.0010 0.0005 0.0003 enivelada= 0.0035 0.0021 0.0014 0.0007 0.0004 eKm= 0.0109 0.0066 0.0045 0.0022 0.0012  

VISUALES A 75 m (Niveladas de 150 m) Precisión Ang 5 3 2 1 0.5 ea= 0.0018 0.0011 0.0007 0.0004 0.0002 ed= 0.0003 0.0003 0.0003 0.0001 0.0001 evisual= 0.0018 0.0011 0.0008 0.0004 0.0002 enivelada= 0.0026 0.0016 0.0011 0.0005 0.0003 eKm= 0.0095 0.0058 0.0040 0.0019 0.0011  

VISUALES A 50 m (Niveladas de 100m) Precisión Ang 5 3 2 1 0.5 ea= 0.0012 0.0007 0.0005 0.0002 0.0001 ed= 0.0003 0.0003 0.0003 0.0001 0.0001 evisual= 0.0012 0.0008 0.0006 0.0003 0.0002 enivelada= 0.0018 0.0011 0.0008 0.0004 0.0002 eKm= 0.0079 0.0049 0.0035 0.0016 0.0010

 

17/11/2011 

 

VISUALES A 25 m (Niveladas de 50m) Precisión Ang 5 3 2 1 0.5 ea= 0.0006 0.0004 0.0002 0.0001 0.0001 ed= 0.0003 0.0003 0.0003 0.0001 0.0001 evisual= 0.0007 0.0005 0.0004 0.0002 0.0001 enivelada= 0.0009 0.0006 0.0005 0.0002 0.0002 eKm= 0.0060 0.0041 0.0033 0.0014 0.0010  

 

NIVELACIÓN GEOMÉTRICA 

Según las especificaciones del DINI considerando visuales a 20m tenemos: 

 

DINI 0.7 mm (DINI 22) 

meKm 0015.03.17.0 22 =+=   

DINI 0.3 mm (DINI 12T) 

meKm 0010.00.13.0 22 =+=   

En ambos casos consideramos medida electrónica.