Medición angular y las Estaciones Totales
Instrumentación, metodologías y técnicas para obtener las coordenadas por medición angular y Estaciones Totales.
Para ver los ángulos utilizados en topografía y los tipos de distancias, que se necesitan para definir la funcionalidad de estos instrumentos, accedemos al apartado anterior, | Itinerario | I. Representando la realidad | 4. La base es la cartografía | Sistemas de representación ►.
La topografía desde hace mucho tiempo realiza mediciones angulares con gran precisión. No obstante, para obtener las coordenadas de cualquier punto era necesario resolver triángulos a partir de las mediciones angulares y la aportación de, al menos, una distancia, siendo muy tedioso el proceso de obtenerla. A través de la tecnología de MED (Medida Electromagnética de Distancias), se han simplificado mucho estos procesos y se obtienen distancias con la precisión suficiente para realizar la mayoría de los trabajos de topografía. Un gran avance son los instrumentos que permiten la medición de forma conjunta de los ángulos y las distancias. Si además tienen aplicaciones informáticas que gestionan estos datos y permiten realizar cálculos para obtener entre otras cosas las coordenadas de los puntos medidos, estamos ante las Estacione Totales.
Contenido:
Estructura básica de una Estación Total ►
Mecanismos de nivelación y estacionamiento ►
Otros componentes de una Estación Total ►
Material auxiliar de una Estación Total ►
Aplicaciones
Entre otras michas aplicaciones, estos instrumentos son de gran utilidad o incluso imprescindibles para:
● Toma de datos: ángulos horizontales H y verticales V, distancias por MED y si procede lecturas sobre la mira.
● Marcado o control de plomos o alineaciones. Se puede materializar un plano vertical que pasa por determinados puntos (ejes de pilares, muros, vías, etc). El proceso consiste en partir de un punto y orientar con otro mediante el movimiento horizontal. Después de esto se fija el aparato horizontalmente y el movimiento vertical del anteojo materializa el plano vertical que pasa por el punto con el que se ha orientado.
● Marcado o control del ángulo formado por dos alineaciones. Una vez orientado horizontalmente a partir de dos puntos, el instrumento se gira acimutalmente el ángulo deseado, materializando con el campaneo del anteojo un plano vertical con el ángulo deseado respecto al plano vertical que pasa por los 2 puntos iniciales. Si el ángulo girado son 100g o múltiplo de este hablamos de marcado de escuadras.
● Según las aplicaciones cargadas, se puede realizar:
○ Toma de datos con codificación.
Imagen obtenida de topconpositioning.es
○ Toma de imágenes y localización de los puntos levantados sobre las imágenes.
Imagen obtenida de topconpositioning.es
○ Diferentes métodos para orientar y calcular las coordenadas de la estación, como por ejemplo: orientación respecto a varios puntos o respecto a una línea, estación libre o cálculo de las coordenadas y orientación de la Estación a partir de la observación de 2 o más puntos de coordenadas conocidas.
Imagen obtenida de topconpositioning.es
○ Cálculo de la altura libre entre objetos o gálibo, simplificándose mucho el proceso al disponer de medida sin prisma.
○ Cálculos geométricos a partir de puntos cargados y/o medidos, como:
Imagen obtenida de topconpositioning.es
■ Cálculo datos de replanteo, θ y Dr a partir de X,Y,Z de la estación, punto de orientación y puntos a replantear
■ Replanteo respecto de puntos definidos a partir de distancias en desarrollo y distancias perpendiculares a líneas o arcos.
Imagen obtenida de topconpositioning.es
■ Replanteo respecto a un eje (planta trazado), rasante, sección
■ Etc…
Todas estas aplicaciones y otras están más desarrolladas en apartados posteriores, | Itinerario | I. Representando la realidad | 5. El apoyo de la geomática | Levantamiento ► y en, | Itinerario | III. Plasmando los cambios ►.
Estructura básica de una Estación Total
● Ejes
Imagen de Leica Geosystems.
○ Eje Principal o Vertical: para un correcto uso del instrumento este eje debe coincidir con la vertical del lugar o plomada.
○ Eje Secundario o de Muñones: es el eje sobre el que gira el anteojo. Por construcción debe ser perpendicular al eje vertical.
○ Eje de Colimación: es el eje que materializa la visual realizada por el anteojo. Por construcción debe ser perpendicular al eje de Muñones.
● Elementos de puntería
Imagen de Leica Geosystems.
○ Visor colimador: permite buscar el objetivo de forma aproximada. Es similar a la mira de una escopeta y su visual coincide con la dirección del eje de Colimación.
○ Anteojo, está compuesto por:
■ Objetivo: lente que se sitúa en la dirección del objetivo a divisar.
■ Ocular: lente por donde mira el ojo del operador.
■ Retículo: lente graduada con unos hilos denominados cruz filar, que sirven para realizar la puntería fina.
Por construcción la visual que une el centro del retículo con los centros de las lentes Ocular y Objetivo forma el eje de Colimación.
■ Enfoque Retículo: el operador, actuando sobre este mecanismo, debe ver nítido el Retículo apuntando a un lugar lejano y despejado.
■ Enfoque Objetivo: Una vez buscada la puntería con el Visor Colimador, el operador actuará sobre el enfoque hasta que vea fundida la imagen del retículo con el objetivo.
Para comprobar que está perfectamente enfocado, se mueve lentamente el ojo comprobando que las marcas del retículo no se mueven sobre la imagen del objetivo.
En algunos instrumentos, como los niveles, el mecanismo de enfoque se encuentra en un lateral del anteojo. En las nuevas estaciones totales el enfoque puede ser automático.
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Movimientos
Imagen de Leica Geosystems.
● Movimiento horizontal o giro de la alidada:
○ Tornillo general: permiten el movimiento general o rápido
La tendencia es prescindir de ellos, permitiendo al instrumento moverse libremente mediante la aplicación de una determinada fuerza sobre la alidada.
No se deben forzar los movimientos del aparato, si éstos no se pueden realizar sin esfuerzo se debe buscar el tornillo o mecanismo que lo bloquea. De igual manera para bloquear algún movimiento del aparato no será necesario apretar excesivamente los tornillos correspondientes, pues están diseñados para sujetar fuertemente sin necesidad de presionarlos con insistencia.
○ Tornillos de movimiento lento o de coincidencia: estos tornillos mueven la alidada alrededor del eje Vertical de forma precisa usando elementos mecánicos o servomotores
● Movimiento vertical o giro del anteojo:
○ Tornillo general: permiten el movimiento general o rápido
Al igual que el horizontal, la tendencia es prescindir de ellos, permitiendo al instrumento moverse libremente mediante la aplicación de una determinada fuerza sobre anteojo.
○ Tornillos de movimiento lento o de coincidencia: mueven el anteojo alrededor del eje de Muñones de forma precisa usando elementos mecánicos o servomotores
Sistemas de lectura angular
Imagen de Leica Geosystems.
● Círculo horizontal:
○ Círculo graduado que permite realizar las lecturas horizontales del giro de la alidada alrededor del eje Vertical.
○ Por construcción es perpendicular al eje Vertical.
○ El origen o 0g del círculo lo fija el operador y es lo que se denomina Orientación.
○ Se suele fijar como sentido de avance el de las agujas del reloj o sentido retrógrado.
○ La graduación suele ser centesimal aunque en los instrumentos digitales el software permite otras graduaciones.
● Círculo vertical:
○ Círculo graduado que permite realizar las lecturas verticales del giro del anteojo alrededor del eje de Muñones.
○ Por construcción es perpendicular al eje Muñones.
○ El origen o 0g círculo queda fijado paralelo a al eje Vertical o zenit.
○ Se suele fijar como sentido de avance el de las agujas del reloj o sentido retrógrado.
○ La graduación suele ser centesimal aunque en los instrumentos digitales el software permite otras graduaciones.
○ Si la lectura está comprendida 0g y 200g se denomina CD (Círculo Directo), si está comprendida entre 200g y 400g se denomina CI (Círculo Inverso).
● Elementos de lectura:
○ Ópticos: la lectura se realiza a través de una lente que refleja la graduación de un nonius. Para obtener lecturas entre 2cc a 5cc llevan un botón de coincidencia que mide el desplazamiento del nonius hasta una posición de coincidencia con el círculo horizontal
○ Digitales: en estos casos los círculos están codificados y es un sensor óptico-electrónico el que realiza la lectura, visualizándose en una pantalla digital.
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Mecanismos de nivelación y estacionamiento
En estos instrumentos se pueden encontrar varias combinaciones de niveles y otros elementos, pero todos sirven para cumplir los objetivos de:
● Materializar el eje Principal en dirección de la vertical del lugar o plomada.
● Hacer pasar el eje Principal por un punto materializado (es la denominada Base o Estación).
Imagen de Leica Geosystems.
● Base nivelante:
○ Plataforma soporte de la alidada.
○ Plataforma de fijación al trípode.
○ Tornillos nivelantes: accionando estos de una forma concreta permitirá posicionar el eje Principal de forma vertical y pasando por el punto de Estación o Base.
○ Plomada: puede ser óptica (compuesta por ocular, retículo, enfoque retículo, objetivo y enfoque objetivo) o láser, y materializa la proyección del eje Principal por debajo del instrumento.
● Niveles:
○ Nivel esférico: existe uno sobre la base nivelante en la plataforma de la alidada. Los movimientos de las patas del trípode en los procesos de estacionamiento fuerzan el centrado de la burbuja en una marca de forma circular que tiene el nivel. En las Estaciones Totales voluminosas, como no es posible su utilización porque queda oculto, existe otro sobre la alidada.
○ Nivel tubular: está situado sobre la alidada y los movimientos de los tornillos nivelantes en el proceso de estacionamiento colocan su burbuja en el interior de unas marcas. Es el nivel que más aproxima el eje Principal a la dirección de la vertical. Actualmente es más común que este nivel se haya sustituido por el nivel electrónico.
○ Nivel electrónico: muestra la inclinación del eje Principal respecto a la vertical en la pantalla. Los movimientos de los tornillos nivelantes reducen esta falta de verticalidad, acercando la posición del eje Principal a la vertical.
○ Sensor de inclinación: es otro sensor que determina la falta de verticalidad del eje Principal según su precisión, corrigiendo las lecturas de los limbos horizontales y verticales mostradas en la pantalla.
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Otros componentes de una Estación Total
Según las necesidades, las Estaciones a parte de las partes descritas anteiormente pueden venir dotas de otros accesorios como por ejemplo:
Imagen de Leica Geosystems.
d, e: Luces de colores para guiar al portamiras en los trabajos de replanteo
f: por el anteojo puede ir montado un láser visible, una cámara panorámica o de precisión, etc.
g: elemento que permite el seguimiento automático del prisma
j: compartimiento para alojar los dispositivos de almacenamiento de memoria como USB, tarjetas SD, etc.
m: puede disponer de una pantalla o doble pantalla
n: botón que bloquea la base nivelante a la alidada
p: compartimento de batería
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Material auxiliar de una Estación Total
En función de los trabajos puede ser necesario:
a: cable PC
b: ocular acodado paravisuales muy inclinadas/Ocular cenital.
c: contrapeso ocular acodado
d: funda protectora y parasol para colocarlo en el objetivo
e, f: herramientas
d, h: miniprisma y accesorios
i: tarjeta de memoria
j: brazo separador
k: medidor de altura del instrumento o en su defecto hay que tener un flexómetro
l: compartimento del instrumento en la caja de transporte
m: lente adicional
n: manuales
o: baterñia de repuesto
p: cargador de baterías
q: adaptador para enchufar el cargador al mechero del coche
Trípode
Jalón
Prisma
Porta prisma
Software de volcado de datos.
Radioteléfonos (con baterías, cargadores y antenas)
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Estacionamiento
Es una de las operaciones más importantes antes de empezar a trabajar con el instrumento. Consiste en conseguir uno o los dos objetivos siguientes en función de la tarea a realizar:
● Situar el eje Principal del instrumento en dirección de la vertical de lugar o plomada.
● Hacer pasar el eje Principal del instrumento, una vez verticalizado, por un punto materializado en el terreno
Los fabricantes recomiendan proteger siempre el instrumento de la radiación solar directa y evitar temperaturas desiguales alrededor de él.
Se procede según los siguientes pasos:
● Colocación del trípode:
○ Se extienden las patas de trípode hasta una altura que, una vez colocado el instrumento, el anteojo quede a la altura del ojo del operador.
Con las patas cerradas, se extienden las patas para que la base del trípode quede aproximadamente a la altura de la nariz. Al abrir las patas en terreno plano y colocar la Estación, el anteojo nos habrá quedado aproximadamente a la altura de nuestro ojo.
○ Se sitúa aproximadamente sobre el punto a estacionar.
Mirando a través del tornillo de la basa que sujetará el instrumento, se intenta con la visual lo más vertical posible, el punto sobre el que estacionar.
○ Se abren las patas formando un triángulo, dejando una distancia entre las puntas de las patas de 90 cm aproximadamente, fijando una de ellas de forma segura en el terreno.
Situar una de las patas en dirección de la zona donde se vaya a trabajar más, nos dejará las otras dos patas de forma que estorben menos durante los trabajos.
Es muy importante antes de clavar la pata, que la basada del trípode haya quedado lo más horizontal posible.
● Fijar el instrumento a la basada del trípode de forma fija y segura:
○ Enfocar el retículo y el objetivo de la plomada óptica o encender la plomada láser.
Para tener margen de maniobra en los siguientes procesos, situar los tornillos nivelantes del instrumento en la mitad de su desarrollo.
○ Centrar la plomada en el punto, sujetando firmemente y levantando las dos patas que no estaban clavadas.
Esta acción es crucial para que el trabajo del estacionamiento no sea tedioso y haya que hacer muchas reiteraciones. En el movimiento al abrir las dos patas (como si fueran alas de una mariposa) y conseguir que la plomada/láser pase por el punto a estacionar, girando sobre la pata anclada y subiendo/bajando el aparato, el instrumento tiene que estar lo más vertical posible.
○ Fijar las otras dos patas firmemente al terreno.
Siempre hay que aplicar la fuerza para clavar la pata pisando sobre el elemento que está en la pata del trípode y en dirección de esta.
○ Centrar la plomada en el punto. Para corregir este pequeño desplazamiento, se actúa sólo sobre dos de los tornillos nivelantes.
Es inevitable que la plomada/láser no pase exactamente sobre el punto a estacionar, si es desplazamiento es muy grande, puede ser debido a que hemos retorcido las patas del trípode, repitiendo el proceso anterior si no se consigue centrar la plomada en el punto.
● Nivelar el nivel esférico (de la alidada o el de la base nivelante si no existe el anterior):
○ Subiendo/bajando sólo sobre dos de las patas.
El movimiento de la burbuja del nivel es dirección de la pata que se esté actuando. Mediante la acción reiterada sobre dos de las patas del trípode (alternado los movimientos), se tiene que conseguir calar el nivel.
○ Centrar la plomada aflojando el tornillo de fijación del trípode al instrumento y desplazando el instrumento adelante o atrás y a izquierda o derecha.
Nunca el movimiento de la basada del instrumento sobre la basada del trípode se debe realizar girando el instrumento, para evitar que el nivel esférico se desnivele demasiado.
Si se ha desnivelado ligeramente el nivel esférico, repetir los procesos de actuar sobre las patas y sobre el tornillo de fijación.
● Nivelación del instrumento. Dependiendo del tipo de nivel:
○ Con nivel tubular:
Se actúa sobre los tornillos nivelantes (T1, T2 y T3) para calar (poner en posición centrada) la burbuja de su nivel tubular (N).
■ Se gira el aparato alrededor de su eje principal, colocando el nivel (N) en la posición 1-a, es decir, en dirección paralela a la marcada por los tornillos T1 y T2. Se actúa sobre los tornillos girando como se indica en la siguiente figura (misma cantidad y en sentido contrario) hasta calar la burbuja del nivel.
Los dos pulgares hacia el centro del aparato o hacia el exterior y la misma cantidad. La burbuja se desplaza en el sentido que describe el movimiento del pulgar de la mano izquierda.
■ Después de calada la burbuja en la posición 1-a, se gira la alidada 100g alrededor del eje principal y se lleva el nivel a una posición perpendicular a la anterior (1-c). Se actúa solamente sobre el tornillo T3.
Si el nivel estuviese perfectamente corregido y la operación anterior perfectamente realizada, la plataforma estaría nivelada (al establecer dos direcciones perpendiculares niveladas, se nivela el plano que las contiene); la burbuja quedará calada en cualquier dirección. Para una mayor seguridad, conviene repetir las operaciones anteriores como comprobación.
Si se tiene un nivel descorregido, se puede seguir utilizando determinando las divisiones de corrección. Se pueden utilizar estos aparatos con nivel descorregido si se siguen los siguientes procesos:
Esta operación se llevará a cabo realizando el movimiento consistente en corregir la mitad del desplazamiento que sufre la burbuja en el giro de 200g.
■ Para corregir el error que provoca el nivel tubular descorregido y así situar verticalmente el eje principal, desde la última posición se vuelve a 1-a, calando la burbuja si fuera necesario.
■ A continuación se gira el instrumento 200g alrededor de su eje principal, con lo que el nivel habrá pasado a una posición paralela a la anterior (1-b).
■ La mitad del desplazamiento que experimente la burbuja se corrige con los tornillos nivelantes T1 y T2, repitiéndose estas operaciones hasta que la burbuja no sufra desplazamiento alguno.
■ Desde la última posición se vuelve a 1-c, calando la burbuja si fuera necesario.
■ Desde la posición 1-c se gira el instrumento 200g alrededor de su eje principal, con lo que el nivel habrá pasado a una posición paralela a la anterior.
■ La mitad del desplazamiento que experimente la burbuja se corrige con el tornillo T3, repitiéndose estas operaciones hasta que la burbuja no sufra desplazamiento alguno.
La posición de la burbuja deberá ser siempre la misma, sea cual sea la orientación del instrumento.
○ Con nivel electrónico:
■ Se sitúa la pantalla del instrumento en dirección de dos tronillos nivelantes.
Si el nivel electrónico está fuera de rango y el nivel esférico se ha dejado nivelado, el instrumento está descorregido, siendo una posible causa que el nivel esférico esté descorregido. Si no se tiene la sospecha que el instrumento haya tenido algún golpe o una mala manipulación, este nivel se puede corregir según las indicaciones del manual del fabricante.
■ Se actúa sobre los dos tornillos a la vez y en sentido contrario, hasta conseguir nivelar el eje Principal en la dirección de los tronillos.
Imagen obtenida de topconpositioning.es
■ Se actúa sobre el tercer tornillo hasta nivelar el instrumento en la dirección perpendicular.
Repetir el proceso las veces necesarias hasta conseguir que el eje Principal esté nivelado en las dos direcciones.
■ Centrar la plomada. Comprobar que la plomada pase por e punto a estacionar. En el caso no pase, se actúa sobre el tornillo de fijación del instrumento al trípode, como se ha descrito anteriormente y se vuelve a comprobar el nivel electrónico.
Nunca el movimiento de la basada del instrumento sobre la basada del trípode se debe realizar girando el instrumento, para evitar que el nivel electrónico se desnivele demasiado.
Contenidos del vídeo: Demostración práctica en el TOPCART 2016 de estacionamiento automático con Leica Captivate, buscando de modo autónomo la Estación Total los prismas que estén en su campo de visión y correlando automáticamente con el fichero de coordenadas de todas las bases; Medición con una estación robótica Leica MS60 y libreta de campo Leica CS-35; La Estación Total la situamos en cualquier punto; Dentro de la carpeta Data se ha guardado una imagen georreferenciada de la zona del trabajo; Un fichero DXF con las coordenadas de las bases; Creamos un nuevo trabajo; Seleccionamos el sistema de coordenadas; Seleccionamos que utilice la escala de la proyección en el punto de estacionamiento; Importar puntos del DXF como puntos del trabajo; Importamos la imagen de fondo georreferenciada y la activamos en el Trabajo; Entrar en la aplicación de Estacionar Auto; Nombre de la base y altura de aparato; Vemos cómo pone la escala en función de la proyección; Decimos que busque los prismas con Powersearch; Visor 3D para ver en la libreta de campo lo que ve la Estación Total; Elección del tipo de elemento de puntería para la constante; Encender el láser para seguir la búsqueda de la Estación; Búsqueda automática de prismas; Revisión de las coordenadas calculadas para la Estación y los residuos en el cálculo.
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Orientación
Consiste en situar el origen del ángulo Horizontal 0g del instrumento en la dirección del eje de ordenadas Y del sistema de coordenadas cartesiano que se haya fijado en el plano o en la cartografía. Esto, junto con el proceso de Estacionamiento, permite que cualquier punto medido en el campo quede referenciado en el plano mediante sus coordenadas X,Y,Z (acción topográfica de Levantamiento), y que se pueda materializar en el terreno (acción topográfica de Replanteo) cualquier punto del que se dispongan coordenadas en el plano.
Opciones de orientación:
● Fijando la orientación en el campo de forma arbitraria: La dirección del futuro eje Y del plano la establece el operador en el campo posicionando el 0g del instrumento hacia una dirección cualquiera que el elija. Para poder volver otro día, por ejemplo para completar el levantamiento, será necesario tener materializado un punto (Base o Estación) e identificado el azimut a un elemento existente y definido que se pueda volver a buscar. También pueden dejarse materializados dos puntos de coordenadas conocidas.
Representación en el plano en función de cómo se sitúa el 0g en el campo.
● A partir de puntos de coordenadas conocidas:
○ Se estaciona el instrumento en uno de los puntos (x1,y1).
○ Se realiza la lectura horizontal visando al segundo punto (x2,y2)
○ La aplicación del instrumento o mediante cálculos se obtiene el Acimut θ12.
○ Se calcula la Desorientación Σ1.
○ Se introduce la desorientación en el instrumento o a partir de la que calcula cambia el 0g del instrumento para que coincida con la dirección del norte del plano o eje Y.
● A partir del levantamiento de más de un punto de coordenadas conocidas por intersección inversa, complementada con las distancias medidas, el instrumento queda estacionado y orientado. Se puede estacionar en cualquier lugar, incluso sin estar materializado el punto de estación y realizando el levantamiento de más de un punto de coordenadas conocidas, la aplicación calcula la posición de la estación y la desorientación.
Hay que intentar tener más de dos puntos de coordenadas conocidas para tener residuos en el cálculo y detectar posibles equivocaciones.
La figura formada por el punto de estación y los puntos de coordenadas conocidas, debería formar el mayor número de triángulos equiláteros. Se puede distorsionar los triángulos si se tienen más de 2 puntos de coordenadas conocidas al tener residuos en el ajuste.
Medida de ángulos
Cuando la Estación Total está Estacionada, se pueden realizar lecturas de ángulos Horizontales y lecturas de ángulos Verticales. Si además está Orientada, los ángulos Horizontales son Azimutes.
Procedimiento de medida de ángulos:
● Ángulo Horizontal: se enrasa el hilo vertical del retículo al objeto, lo más próximo posible al centro de retículo, con el tornillo de giro horizontal.
● Ángulo Vertical: se acciona solo el tornillo de giro vertical, sin mover la alidada, hasta que el hilo horizontal de retículo quede enrasado con el objeto.
Si el hilo vertical se separa del objeto es debido a la falta de verticalidad de la señal, por ejemplo el jalón, a los errores propios del instrumento o a una falta de nivelación del eje Principal, en cuyo caso se debería detectar la causa y en el caso de ser necesario tomar la lectura, no se debe mover el tornillo horizontal o se perderá el ángulo horizontal fijado anteriormente.
La precisión de las lecturas angulares depende de:
● Precisión del sistema de lectura, cifrado en segundos de grado, normalmente en centesimales, por ejemplo 5cc, 3cc, 1cc.
● Grado de nivelación del eje Principal respecto a la vertical del lugar, siendo muy importante el correcto funcionamiento y calibrado de los compensadores.
● Errores de construcción del instrumento como la falta de perpendicularidad entre los tres eje (Principal, Muñones y Colimación).
● Puntería realizada por el operador, que está en función de:
○ Aumentos del anteojo.
○ Enfoque del retículo.
○ Enfoque del objetivo.
○ Puntería sobre el objetivo (tipo de señal).
Si se desea una precisión mayor, se puede recurrir a:
● Regla de Bessel: se hace una lectura en modo normal y a continuación girar 200g el aparato y dar una vuelta de campana al anteojo. Se vuelve a visar el punto y se anotan las lecturas obtenidas.
En planimetría, los ángulos tienen que tener una diferencia de 200g y la suma de los ángulos Verticales tiene que ser 400g. Si esto no es así, la mitad de la diferencia será el error correspondiente a una sola lectura. Bastará con sumar o restar este valor para tener la lectura corregida. Con este sistema de eliminan muchos de los errores horizontales que pueda cometer el aparato.
Los instrumentos actuales al estar dotados de compensadores, aplican automáticamente esta regla, no obstante es una buena práctica para tener redundancia de aquellos puntos que se quieren tratar de un modo singular, por ejemplo la observación de nuevas bases.
● Reiteraciones: se coloca el 0g del aparato en una determinada dirección fijada o Referencia, se visa al objeto deseado; se vuelve a visar a la Referencia poniendo nuevamente a 0 g el ángulo Horizontal (es casi improbable que saliera 0 g en la segunda puntería) y volver a medir el ángulo Horizontal al objeto deseado, repitiendo varias veces este proceso y promediando aquellas observaciones que están dentro de una tolerancia establecida, se obtendrá un valor más próximo del ángulo perseguido. Estetipo de observaciones se puede complementar con la regla de Bessel.
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Medida de distancias
Las Estaciones Totales proporcionan la distancia directamente, aunque es importante tener en cuenta una serie de factores:
● La utilización o no de prisma: las últimas versiones permiten medir las distancias sin necesidad de colocar el prisma.
● Constante del prisma, en caso de utilizarse varios tipos de prisma.
La persona que lleve el jalón y los prismas, deberá informar en todo momento si cambia de tipo de prisma, para que se identifique en la Estación Total y aplique la constante correcta.
● Verticalidad del jalón: es necesario cerciorarse que el nivel de éste no está descorregido.
● Apuntar y enfocar al centro del prisma.
● Elección del modo de medida de distancia pudiendo elegir entre precisión, rápido o tracking.
● Transformación de la distancia obtenida. Las estaciones totales miden distancia geométrica, siendo la distancia utilizada en planos es la reducida, por lo que será necesario transformarla.
● Si se trabaja en proyección, por ejemplo en UTM, se aplicarán las constantes pertinentes para cada proyección.
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Nivelación trigonométrica
● Nivelación trigonométrica clásica
Se estaciona en un punto de Z conocida y se procede a medir Dg, i, m, V
donde:
Dg: es la distancia geométrica
Dr: es la distancia reducida
i: es la altura del aparato en el punto A
m: es la altura de mira en el punto B
V: ángulo vertical
R: radio de la tierra 6.375.000 m
● Nivelación trigonométrica sin usar i y m
Se estaciona en un lugar que no es necesario conocer Z, a ser posible equidistante de los puntos a medir el desnivel.
Se mide tE al primer punto origen de Z conocida (Espalda)
Se mide tF al punto que se quiere conocer la Z (Frente)
De igual forma se calcularía la Z para el resto de puntos deseados, simplemente midiendo la tF en cada punto, no teniendo que medir tE mientras el instrumento permanezca estacionado y la altura del jalón no cambie.
Con este método al eliminar del cálculo la medida de la altura del aparato y la altura del jalón, se pueden obtener precisiones inferiores a los 0,005 m.
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Verificación
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Operaciones
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