Unidad 4 Estudios Topogr_ficos Preliminares

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ACADEMIA DE VIAS TERRESTRES 1 SEMINARIO DE PROYECTO DE CARRETERAS 4.0.- ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS PRELIMINARES Los estudios topográficos preeliminares son aquellos que se realizan para conocer de manera general las características de la zona en la cual se va a proyectar un camino. Estos estudios se deben de realizar con rapidez pero con exactitud debido a que de ellos se tomaran los datos necesarios para proponer rutas y después elegir la mas adecuada. La información que se obtiene de los estudios topográficos preliminares se puede obtener a través de cartas topográficas, cartas geológicas, estudios directos en campo, fotogrametría y actualmente con el programa satelital Google Earth. Los estudios topográficos preliminares están constituidos por: 1.- Reconocimiento de la zona. 2.- Levantamiento general de la zona. 3.- Levantamiento configurado de la zona. 4.- Trazo, nivel y secciones del eje del proyecto. En este capitulo se describirá la realización de cada punto por medio de la topografía y la fotogrametría; sin dejar a un lado el uso del programa satelital Google Earth el cual se aplicó en el proyecto geométrico desarrollado en el seminario.

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SEMINARIO DE PROYECTO DE CARRETERAS

4.0.- ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS PRELIMINARES

Los estudios topográficos preeliminares son aquellos que se realizan para conocer de manera general las características de la zona en la cual se va a proyectar un camino. Estos estudios se deben de realizar con rapidez pero con exactitud debido a que de ellos se tomaran los datos necesarios para proponer rutas y después elegir la mas adecuada. La información que se obtiene de los estudios topográficos preliminares se puede obtener a través de cartas topográficas, cartas geológicas, estudios directos en campo, fotogrametría y actualmente con el programa satelital Google Earth. Los estudios topográficos preliminares están constituidos por: 1.- Reconocimiento de la zona. 2.- Levantamiento general de la zona. 3.- Levantamiento configurado de la zona. 4.- Trazo, nivel y secciones del eje del proyecto. En este capitulo se describirá la realización de cada punto por medio de la topografía y la fotogrametría; sin dejar a un lado el uso del programa satelital Google Earth el cual se aplicó en el proyecto geométrico desarrollado en el seminario.

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4.1.- RECONOCIMIENTO DE LA ZONA

En un estudio preliminar se requiere primeramente recopilar información necesaria como afectaciones, características de ríos, nombre de lugares intermedios, localidades a beneficiar, puntos obligados los cuales pueden ser por condiciones técnicas como topográficas, hidrológicas etc; o puntos obligados por razones económicas, políticas y sociales. El reconocimiento de la zona, se puede realizar sobre cartas topográficas ya que1 estas representan la composición gráfica del inventario de la infraestructura orográfica, hidrográfica y de población del país, así como su distribución geográfica. Además consignan con toda precisión elementos como: ciudades, carreteras, caminos, brechas, veredas, presas, canales, ríos y escurrimientos. En este reconocimiento es posible auxiliarse de cartas geográficas, geológicas, de uso de suelo, climatológicas e hidrológicas, ya que de ellas se puede obtener información más específica del lugar y que resulta de importancia para el reconocimiento del lugar.

Posteriormente una vez que se realizó el reconocimiento preliminar a través de cartas se deberá hacer un reconocimiento directo o de campo llevando los datos obtenidos para poder recopilar los siguientes datos:

Distancia entre puntos obligados1

Pendiente de los puntos obligados

Datos generales de geología: establece las formaciones, fallas y actividades geológicas.

Datos generales de hidrología: determinación de precipitaciones pluviales, ocupación del suelo, área y pendiente de las cuencas por drenar.

Datos topográficos: en este se anotarán todo lo que sea importante para la realización del proyecto, por ejemplo, condiciones del terreno, tipo de vegetación y densidad, pendientes de la posible ruta, etc.

1 RICARDO NÚÑEZ VÁZQUEZ (2000) APUNTES DE VÍAS TERRESTRES II. S/EDITAR. MÉXICO PP.30-31

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Geotécnicas: establece constitución y origen, capacidad de carga, ubicación y capacidad de bancos de suelos.

Para realizar todo lo dicho anteriormente es necesario una brigada la cual debe estar conformada por un ingeniero geólogo, un ingeniero que se encargue de la localización, un especialista en planeación, un guía, el cual, puede ser una persona del lugar donde se localizará el camino y ayudantes o peones; esta brigada tendrá que auxiliarse del equipo necesario como un aneroide o altímetro el cual nos permitirá obtener las elevaciones.

2Figura 1.- Partes de un aneroide

2 WWW.CONSTRUAPRENDE.COM, MARZO DEL 2008.

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También será necesaria una brújula ya que con ella se obtendrán los rumbos de las líneas.

Un clicímetro o eclímetro será necesario ya que es un nivel de mano y este se utilizará tanto para la nivelación directa como para medir los ángulos de las pendientes, aunque, es más usual un nivel fijo debido a que facilita el trabajo al poder colocarlo sobre un tripié.

3Figura 2.- Clicímetro

4Figura 3.- Nivel fijo

3 , 4

www.glosariotopografía.com

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Y de acuerdo a la facilidad para entrar a la zona se llevará vehículo, y en caso de que el acceso sea difícil debido a la topografía del terreno se llevará caballos o el recorrido se tendrá que hacer a pie; si es necesario cortar hierba o maleza que dificulte el trabajo se deberá llevar machetes, o hachas. Todo este procedimiento topográfico es posible reducirlo y facilitarlo por medio del programa satelital Google Earth, el cual se aplicó en el proyecto realizado en el seminario y a continuación se describirá el reconocimiento de la zona a través de Google Earth. Este programa permite visualizar cualquier parte del mundo en tercera dimensión, tiene un control de navegación lo que nos permite manipular la imagen según se requiera, de tal forma que podemos tener una vista en planta tal cual se viera a través de fotografías aéreas, o bien tener una vista en perfil, permitiendo ver perfectamente el relieve o la topografía del lugar.

5Figura 4.- Control de navegación de Google Earth

Para iniciar el reconocimiento se tiene que localizar primeramente el lugar en el que se desea trabajar.

5 PROGRAMA SATELITAL GOOGLE EARTH, MARZO 2008.

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6Figura 5.- Zona localizada

A través de este programa al posicionarse en cualquier punto se pueden conocer coordenadas del mismo, también, es posible obtener distancias entre dos puntos y al permitir ver desde diferentes ángulos el lugar, es posible obtener los escurrimientos y cuencas de un lugar en especifico, también podemos obtener información sobre limites o fronteras, construcciones, caminos existentes, etc. que es exactamente lo que se hizo en el reconocimiento de la zona en el proyecto geométrico realizado a lo largo del seminario.

Figura 6.- trazo de escurrimientos

6 PROGRAMA SATELITAL GOOGLE EARTH, MARZO 2008.

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Figura 7.- coordenadas de un punto

Figura 8.- caminos y construcciones existentes

Como podemos observar en las figuras, con este programa se facilitó el reconocimiento de la zona ya que no solo nos evita gastos sino también ahorramos tiempo, de esta forma y con los datos necesarios obtenidos, se procedió a realizar el levantamiento general de la zona.

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4.2.- LEVANTAMIENTO GENERAL DE LA ZONA Una vez que se hizo un reconocimiento de la zona se puede establecer la o las posibles rutas, de lo contrario, para facilitar la elección se requiere realizar un levantamiento general de la zona para conocer un poco más a detalle el terreno en el cual se trabajará.

Estos levantamientos se realizan recorriendo cada una de las fajas definidas por los croquis y consideradas como posibles después de haber llevado a cabo los reconocimientos preliminares.

Si todavía son varias las rutas por estudiar o si dentro de ellas hay posibilidades de varios trazados, las poligonales de estudio deberán levantarse con rapidez y la precisión exigida no será mucha, aunque sí la exactitud y veracidad de los datos. En caso contrario, el tener ya una línea definitiva facilita el trabajo y permite estudiar más a detalle la zona. En este levantamiento recopilamos los puntos mas altos, o los más bajos o todos aquellos que consideremos importantes para el proyecto, ya que no solo se tomaran los puntos sobre el eje del camino sino se deberá abarcar un área considerable la cual permita tener una idea mas precisa sobre la topografía del terreno. Para ello nos podemos auxiliar de la estación total la cual permite recopilar y procesar con rapidez los puntos con los cuales se desea trabajar.

En esencia, una estación total7 permite efectuar las mismas operaciones que se efectuaban antes con otros aparatos como los taquímetros o los teodolitos. La gran diferencia es que ahora se aprovecha mas las alternativas que nos ofrece la tecnología de esta manera la toma de la medida de distancia, desniveles, ángulos y pendientes se facilita; así como la realización tediosa de cálculos para la obtención de coordenadas en x, y, z se simplifica en presionar una tecla y esperar el resultado del aparato.

Para realizar todas estas operaciones las estaciones totales disponen de programas informáticos incorporados al aparato, de tal forma que todas las funciones, la información que se introduce y los cálculos son visibles en la pantalla de una computadora.

7 JORGE FRANCO REY, NOCIONES DE TOPOGRAFÍA, MARZO 2008

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Para manejar una estación total es necesario conocer los programas con los cuales trabaja y así realizar las operaciones necesarias adecuadamente. La estación total utiliza el programa 0, el cual nos permite introducir las coordenadas del punto conocido, prácticamente nos permite iniciar el trabajo ya que es en este donde se configura el aparato, por ejemplo nos pregunta en que unidades se va a trabajar entre otras cosas. El programa 30 nos permite capturar los datos de un punto visado así como almacenarlo. Con el programa 25 es posible calcular el área y el volumen de la poligonal cuyos datos se capturaron con ayuda del programa 30. Y por último el programa 54 permite la transferencia de archivos a la memoria. Una vez conocidos los programas anteriormente descritos el procedimiento a realizar para el levantamiento general es el siguiente: Basta con estacionar el aparato en un punto cuyas coordenadas se hayan determinado previamente o sean conocidas y situar un prisma en el punto que deseamos determinar.

Figura 9- introducción de coordenadas conocidas

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Figura 10.- Colocación del prisma en el punto deseado

Después se enfoca el punto central del prisma.

Figura 11.- Visando el punto central del prisma

Una vez que se encuentra bien enfocado se pulsa el botón correspondiente para iniciar la medición.

Una vez obtenida la medición se registran los datos obtenidos los cuales son distancias reducidas al horizonte, coordenadas, desniveles, etc, y se recorre a

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cualquier otro punto deseado para iniciar la medición de dicho punto y esta acción se repite hasta lograr completar los puntos deseados y que se consideren importantes para una posterior configuración.

En la siguiente figura se puede observar de manera burda como trabaja una estación total

8Figura 12.- Estación total con diferentes puntos visados

Todo lo anterior es la manera en que se puede realizar el levantamiento topográficamente hablando, sin embargo, para el desarrollo del proyecto realizado en el seminario una vez más se utilizó el programa google erth; ya que con el, como ya se explicó anteriormente, podemos obtener las coordenadas de cada punto en x, y, z de el área que nosotros deseemos y esto capturarlo en un block de notas. Para que estas coordenadas puedan ser utilizadas posteriormente en una configuración, es necesario que se cambie la configuración del programa de Google Earth y se le pida a este que las coordenadas se encuentren en escala Mercator y en el sistema métrico decimal, una vez configurado se puede realizar el levantamiento.

Figura 13.- configuración a escala de Mercator y en metros.

8 JORGE FRANCO REY, NOCIONES DE TOPOGRAFÍA, MARZO 2008

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Figura 14.- levantamiento de puntos en google erth

Figura 15.- coordenadas de un punto

Figura 16.- coordenadas capturadas en el block de notas

Con lo anterior, el trabajo de levantamiento general de la zona se ha realizado como se puede ver de manera rápida y sencilla y sin ningún costo.

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4.3.- LEVANTAMIENTO CONFIGURADO DE LA ZONA

Para la configuración del terreno es necesario vaciar los datos obtenidos en campo con su respectiva cota en un plano; posteriormente se unirán los puntos de la misma cota y con ello se formarán las curvas de nivel. Todo esto se puede facilitar con el uso de CivilCAD ya que con este programa se tiene la herramienta para introducir los puntos que se obtuvieron anteriormente con el programa satelital, para introducirlos es necesario importarlos a CivilCAD, una vez importados se le pide al programa que triangule y después que trace las curvas de nivel a cierta equidistancia y con ello obtener la configuración de la zona.

Figura 17.- Importación de puntos

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Figura 18.- Pidiendo triangulación

Figura 19.- Triangulación realizada

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Figura 20.- Ordenando la creación de las curvas de nivel

Figura 21.- Configuración

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4.4.- TRAZO, NIVEL Y SECCIONES DEL EJE DE PROYECTO Trazo9.- Terminando el reconocimiento, el levantamiento y la configuración se debe trazar una poligonal abierta que ligue todos los puntos obligados y que siga aproximadamente la dirección y la pendiente que deberá tener el camino que se pretenda construir, esa línea se deberá de tratar en la manera de lo posible que sea la línea definitiva aunque puede y esta sujeta a modificaciones. Sin embargo antes de realizar el trazo es necesario hacer la localización de la línea a pelo de tierra, la cual servirá únicamente de guía al trazo definitivo del camino, ya que nos permite tener control de las pendientes y del alineamiento de las tangentes. La línea a pelo de tierra se debe adaptar a las irregularidades del terreno; su pendiente debe ser forzosamente menor que la gobernadora aunque esta puede variar o no a lo largo del camino. En esta línea no hay terracerias, ni drenaje. Esta línea se puede trazar a través de un compás, siempre y cuando se cuente con determinados datos10:

Escala del plano

Pendiente del camino

Equidistancia entre las curvas de nivel

Para explicar la determinación de la apertura del compás se da el ejemplo siguiente: Se tiene una escala 1:1000, equidistancia de 2 m y una pendiente de 2.5%. Realizando las siguientes operaciones se tiene que: 2/(2.5/100)= 80 m; este valor es la distancia que será necesario correr de acuerdo a la pendiente dada, para llegar de una curva de nivel a otra. 80/1000= 8 cm; este valor es la abertura que el compás deberá tener para realizar la localización de la línea a pelo de tierra. Esta línea también se puede trazar con ayuda de autoCAD, pero en este caso se trazan círculos cuyo diámetro se calcula igual que la apertura del compás y

9,10

RICARDO NÚÑEZ VÁZQUEZ (2000) APUNTES DE VÍAS TERRESTRES II. S/EDITAR. MÉXICO PP.43, 35-36.

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es a través de esos círculos que se avanza trazando la línea a pelo de tierra. En el siguiente plano se puede apreciar el trazo de un camino. Para realizar el trazo topográficamente se necesita de una brigada de trazo la cual consta del siguiente personal11:

Ingeniero trazador, jefe de la brigada

adenero de primera

Cadenero de segunda

Peón aparatero

Peón trompero

Peones brecheros NOTA: en caso de usar estación total solo se necesitará a un ingeniero trazador y un ayudante. Esta brigada debe de contar con el siguiente equipo:

Transito de 1’, o una estación total con su prisma respectivo

Cinta de acero de 20 m

2 balizas

Marro

Trompos, estacas

Machetes y hachas Al trazar las tangentes se debe tratar que estas sean largas y que cumplan con la pendiente adecuada para el tipo de camino a realizar evitando los accidentes topográficos fuertes o terraplenes grandes ya que de lo contrario complicaría el proyecto y elevaría el costo. El trazo debe realizarse por el método de las deflexiones y la comprobación angular de la poligonal que se obtiene por medio de orientaciones astronómicas que se efectúan a cada 5 o 10 km. En el proyecto realizado en el seminario se analizó la información obtenida por el programa satelital Google Earth y posteriormente se realizó el trazo del camino por medio de AutoCAD procurando trazar una poligonal abierta que ligara todos los puntos obligados y que siguiera aproximadamente la dirección y la pendiente que debía tener el camino.

11

RICARDO NÚÑEZ VÁZQUEZ (2000) APUNTES DE VÍAS TERRESTRES II. S/EDITAR. MÉXICO PP. 43

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Figura 22.- Trazo del camino

Nivelación12.- Este trabajo se realiza para conocer el perfil de la línea preliminar, determinando las cotas de todas las estaciones del trazo y además de todos los puntos intermedios que a juicio del ingeniero sea de utilidad para definir finalmente el perfil del terreno, como: cambios de pendientes, causes de arrollo, barrancas, canales, etc. La nivelación se debe referir al nivel medio del mar, obteniendo la elevación del primer banco del nivel que se refiera a un punto del camino, pero si esto no es posible se puede partir de una cota obtenida con un aneroide o bien asumir una cota arbitraria para el primer banco de nivel. Para este trabajo se necesita el siguiente personal:

Nivelador

Estadalero de primera

Estadalero de segunda

Peón aparatero El equipo para la nivelación es:

Nivel fijo, o estación total

Nivel de mano ( en caso de usar estación total no se utiliza nivel de mano)

2 estadaleros

Cinta de nylon

Marro

Trompos y grapas

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RICARDO NÚÑEZ VÁZQUEZ (2000) APUNTES DE VÍAS TERRESTRES II. S/EDITAR. MÉXICO PP.44.

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Este trabajo también se puede realizar con ayuda del CivilCAD, ya que una vez que se tiene la configuración y el trazo se puede realizar el perfil de los puntos necesarios o de todos los puntos sobre eje camino. En la siguiente figura se muestra los menús desplegables para la obtención del perfil:

Figura 23.- Pasos para la realización del perfil.

Una vez que se selecciona las opciones para la creación del perfil el programa pide seleccionar el eje del camino, una vez seleccionado, se debe proporcionar la estación inicial, su elevación y la escala vertical y horizontal a la que se desea trabajar y finalmente se obtiene el perfil del terreno.

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Figura 24.- perfil del eje del camino.

Secciones transversales. Ya con el perfil construido se pueden obtener las secciones transversales las cuales nos permiten conocer a detalle la configuración del terreno a los lados del eje del camino; estos datos también se pueden o deben obtener en campo ya que es ahí donde se detectan puntos de interés como desniveles considerables que en el perfil quizá no sean perceptibles. Estas se trazan a cada 20 metros o en puntos o estaciones importantes y deben de abarcar como mínimo 60m de ancho, es decir 30m de cada lado a partir del eje del camino. A través de las secciones transversales es posible saber como se comporta el terreno en cada estación y saber si se esta cortando o terraplenando. Para realizar este trabajo topográficamente se necesita una brigada con el siguiente personal13:

Topógrafo

Estadalero

Dos cadeneros

Peones brecheros

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RICARDO NÚÑEZ VÁZQUEZ (2000) APUNTES DE VÍAS TERRESTRES II. S/EDITAR. MÉXICO PP.45.

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El equipo que se requiere es:

Nivel fijo

Estadal

Fichas

Machetes y hachas Todo esto es posible realizarse con la ayuda de CivilCAD, al tener el perfil, se le pide al programa que realice las secciones como se indica en la siguiente figura a través de los menús desplegables:

Figura 25.- Procedimiento para la obtención de secciones transversales

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Figura 26.- Sección transversal obtenida de CivilCAD

Un inconveniente del uso de CivilCAD es que al especificar la distancia que debe abarcar la sección va a omitir todos aquellos puntos que no entren en dicha distancia lo que puede afectar ya que fuera de ella puede haber desniveles importantes.

4.5.- RECONOCIMIENTO DE LA ZONA UTILIZANDO FOTOGRAMETRÍA

La Fotogrametría es la ciencia que estudia la superficie terrestre

utilizando imágenes tomadas desde aviones o satélites. El reconocimiento aéreo se ha hecho valioso en grado sumo para el

levantamiento de mapas, la agricultura, los estudios del medio ambiente y las operaciones militares. Mediante el uso de imágenes aéreas, se pueden analizar los efectos de la erosión del suelo, observar el crecimiento de los bosques, gestionar cosechas o ayudar a la planificación del crecimiento de las ciudades.

La primera ocasión en la que se utilizó la fotografía aérea fue en 1858,

desde entonces, a lo largo del siglo XX las fotografías aéreas han sido muy utilizadas. La información que proporcionaban no tenía rival en calidad y precio, y se ha convertido en la principal forma de conocer la cobertura del suelo y la vegetación.

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Una de las características más importantes que proporcionan las fotografías aéreas es la visión estereoscópica: con un par de fotografías en una parte común, se ve el relieve o tridimensionalmente los distintos elementos de las fotografías. Inicialmente, para la fotointerpretación, se usaron las lupas binoculares o estereoscopios, que permiten una visión tridimensional más sencilla y sin tanto esfuerzo para los ojos. El fundamento de los estereoscopios es que sus lupas agrandan la imagen, aumentando la sensación de relieve y permiten mirar sólo la fotografía correspondiente.

Existen básicamente dos tipos de modelos de estereoscopio14:

El estereoscopio de bolsillo: algunos son rígidos, otros con un mecanismo extensible, consisten en dos lentes planas convexas montadas sobre unas patas, pero para ver el área de solape de dos fotografías hay que doblarlas o utilizar una superficie de apoyo con ranuras, puesto que la distancia interpupilar es la distancia que hay entre puntos homólogos. (Fig. 27)

El estereoscopio de espejos: está compuesto por un par de lentes y dos pares de espejos. La característica principal es que admiten distintos aumentos, en función del grado de detalle que se desee y además no es necesario doblar la fotografía para ver el grado de solape. (Fig. 28)

Figura 27. Estereoscopio de bolsillo Figura 28.Estereoscopio de espejos

14

http://www.cartesia.org/data/apuntes/fotointerpretacion/articulo_fotointerpretacion_metacortex.pdf, marzo 2008.

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Para obras habituales (carreteras, encauzamiento de ríos, ferrocarriles, etc.), se realizará un vuelo fotogramétrico a escala comprendida entre 1/3.500 y 1/5.000, siguiendo lo especificado en el "Proyecto de Vuelo" preceptivo. Una vez comprobada la calidad del mismo, se aceptará para continuar las siguientes fases del trabajo15:

Sobrevolar el área con avión y tomar fotografías verticales que cubran toda el área necesaria y que se traslapen longitudinal y transversalmente. Por norma estos traslapes deben ser del 60% longitudinalmente y del 30% transversalmente

La toma de fotografías depende del área que se pretende fotografiar, del

nivel de detalle y precisión que se busque, tomando en cuenta que un vuelo más bajo nos ofrece mayor precisión en cuanto al tamaño y posición de los objetos fotografiados y por el contrario un vuelo alto pierde un poco de precisión y detalle.

Las fotografías son tomadas con cámaras métricas de calibración muy

exacta de sus parámetros ópticos, dentro de los cuales se encuentra la distancia focal, la cual se define como la distancia desde el centro del objetivo hasta el plano focal donde se ubica la película.

El formato estándar de las fotografías es de 23 X 23cm y se ordenan en líneas y con números consecutivos de cada fotografía, además que cada fotografía debe contener no solo la información grafica si no también información como:

Empresa que contrato el vuelo

Empresa que realizo el vuelo

Zona de vuelo

Fecha

Hora

Escala aproximada de fotografías

Numero de línea

Numero de fotografía

Información de la cámara métrica (Distancia focal)

Marcas fiduciales

Altímetro con la altura aproximada sobre el nivel del mar.

15

http://www.sap.com.mx/admin.php?Pagina=fotoaerea. marzo 2008

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Figura 29. Realización de fotografías aéreas

La fotografía aérea ha experimentado notables avances en los últimos

años, pueden ser digitalizadas mediante un escáner y poder ser trabajadas posteriormente en un ordenador o pueden ser de formato digital y se trabajan directamente en el ordenador.

En la actualidad una vez obtenidas las fotografías se realizan los siguientes pasos para el reconocimiento de una zona determinada16:

Escaneo

Aerotriangulación

Modelos Digitales de Superficies

Ortofoto

Restitución

16

http://www.sap.com.mx/admin.php?Pagina=fotoaerea. Marzo 2008

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4.6.- TRAZO PRELIMINAR UTILIZANDO FOTOGRAMETRÍA

En la actualidad se realiza los siguientes procedimientos para obtener la configuración del terreno y así localizar la línea a pelo de tierra y las posibles rutas:

Escaneo

El proceso de escaneo es básicamente para obtener las imágenes en formato digital. El escaneo debe realizarse en escáneres especiales con capacidad de almacenar imágenes de gran calidad y excelente exactitud de posición. De la cámara métrica se obtiene una película con todas las imágenes tomadas, esta película entra directamente en el escáner fotogramétrico y son grabadas en el formato digital.

Aerotriangulación17

La aerotriangulación representa un gran avance a las técnicas fotogramétricas para permitir la obtención de coordenadas de varios puntos del terreno a partir de la interpolación de apenas algunos puntos de campo, esto ayuda a reducir los costos de producción fotogramétrica. La aerotriangulación es una técnica empleada para la referenciación absoluta de un bloque (conjunto) de fotografías aéreas organizadas en pasadas contiguas. Su función es disminuir los costos de la campaña de apoyo en campo y acortar los tiempos de ejecución en la formación de cartografía por fotogrametría o imágenes de satélite. Por ello permite reducir de forma considerable el número de puntos de control terrestre medidos en campo (un punto por modelo estereoscópico en vez de seis) y ahorrar hasta 75% - 80% el trabajo de campo, midiendo y calculando coordenadas reales vía software.

17

http://www.sap.com.mx/admin.php?Pagina=fotoaerea. Marzo 2008

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Figura 30.- Aerotriangulación en una línea de vuelo

Hoy en día se realizan vuelos utilizando geodesia espacial GPS (Sistema de Posicionamiento Global) enganchando en la Red Geodésica Nacional para otorgar coordenadas UTM (Universal, Transversa, Mercator) al conjunto y en la Red de Nivelación de Alta Precisión para dotar alturas respecto al nivel medio del mar en Alicante (cero de la cartografía en nuestro país).

El apoyo será realizado para proceder con metodologías basadas en la

Aerotriangulación, que abarata el trabajo en campo sin disminuir la calidad referencial del producto final.

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SEMINARIO DE PROYECTO DE CARRETERAS

Figura. Realización de un vuelo con ayuda de GPS

4.7.- NIVEL PRELIMINAR FOTOGRAMÉTRICO

Con las siguientes técnicas es posible conocer a detalle cada punto del terreno, lo que nos facilita la obtención con un mínimo de error del perfil del terreno; cabe recordar que en nuestro caso, es decir, para la realización del proyecto se uso el programa satelital google earth.

Sistema de posicionamiento global (GPS)18

G.P.S. es la abreviatura del término Global Positioning Sistem (Sistema de Posicionamiento Global), como tal el GPS es todo un conjunto de elementos, herramientas y técnicas que nos permiten obtener de una manera precisa las coordenadas de puntos sobre la superficie terrestre.

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DEM-DTM

Hoy en día, al concepto de cartografía en general se involucra el modelo digital de superficies (MDS). El modelo digital de superficies puede ser definido como cualquier representación numérica, para una determinada superficie física de terreno a ser representada (relieve).

El DEM es una malla tridimensional de puntos, en la cual cada punto posee coordenadas x, y, z sobre el terreno. Los puntos son equidistantes entre si en intervalos dependiendo de la escala.

Cobertura máxima con puntos sobre el terreno natural que permiten configurar el Modelo Digital del Terreno hasta el más mínimo detalle. Mediante interpolación de los puntos se generan las curvas de nivel automáticamente y si es necesario se editan manualmente por un operador de fotogrametría en ambiente 3D.

Figura 31.- Malla tridimensional

ORTOFOTO19

La ortofotografía digital es una imagen rectificada y georeferenciada al sistema de coordenadas de INEGI a escala fija con posibilidades de desplegarla en computadoras convencionales y programas comerciales como AutoCAD, MicroStation, etc.

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El proceso consiste en ajustar imagen por imagen a los puntos aerotriangulados, una por una, las imágenes van tomando georeferencia y eliminando las líneas de mosaico entre una y otra hasta formar una sola imagen, de toda una línea de imágenes en el sentido en que haya sido hecho el vuelo.

Figura 32.- Imagen georeferenciada con datos del INEGI

RESTITUCIÓN20

La restitución es la última etapa dentro de la secuencia de trabajo en fotogrametría. En ella se junta todo el trabajo anterior (vuelo y apoyo) para trazar los mapas propiamente dichos.

Es la digitalización de planimetría: parcelas, instalaciones industriales, carreteras, brechas, terracerías, ciudades a nivel predio, construcciones, torres de alta tensión, arroyos, canales, escurrideros, vías férreas, etc. En nuestro proyecto utilizaremos las imágenes digitalizadas del programa Google Earth, por medio del cual se pueden visualizar imágenes del planeta vía satélite, además de tener conexión con GPS (Sistema de Posicionamiento Global).

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Figura 33.- Restitución

4.8.-SECCIONES TRANSVERSALES PRELIMINARES FOTOGRAMÉTRICAS El levantamiento para las secciones transversales todos los accidentes notables de terreno como cruces y direcciones de ríos líneas con ferreos, linderos y todo aquello que se considere importante para la realización de secciones transversales. La expresión topográfica21 de una formación no tiene carácter localizado, sino que se extiende en una zona más extensa. De ahí que su apreciación en el terreno se convierta de una tarea difícil y de larga duración. Por el contrario, la fotografía aérea ofrece la ventaja de que cubre una zona extensa, registra toda la información superficial y permite una información más completa del terreno, lo cual es lo que necesitamos para obtener las secciones transversales. Una vez que se obtuvo nuestro modelo digital de terreno MDS con ayuda de diferentes programas en nuestro caso AutoCad y CivilCAD el cual ya se explico en puntos anteriores 4.4

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Dante Alfredo Alcántara García, 2001, Topografía,Fundación ICA, México D.F., 309