| Itinerario ▲ | II. Proyectando cambios ▲ | 1. Aprovechando lo hecho ▲ |
Reconstrucción de los proyectos en nuestras aplicaciones
Reconstrucción, carga y estudio del proyecto en nuestras aplicaciones.
Contenido:
Información topográfica en los proyectos ►
Protocolo de implantación del marco de referencia ►
Reconstrucción de un sistema de coordenadas. Intercambio entre marcas comerciales ►
Proyecto
Una obra se plantea como la materialización de una necesidad humana, producida por motivos personales, económicos o sociales.
Para su ejecución se crea un documento donde se plasman las necesidades y la forma de llevarlas a cabo que se denomina PROYECTO.
Toda obra implica la modificación de un entorno, ya sea mediante una transformación de lo existente o con la construcción de nuevos elementos en un determinado lugar. Esto hace que uno de los documentos más importantes dentro de un proyecto sea el que represente de manera fidedigna el lugar donde se van a ejecutar las necesidades. Este documento puede ser de varios tipos en función de la obra a ejecutar y se denomina base cartográfica de un proyecto, generalizándose en la palabra cartografía.
Base cartográfica de los proyectos
La elaboración de la cartografía base y qué características tiene que tener, se desarrolla en el apartado anterior | Itinerario | I. Representando la realidad | 4. La base es la cartografía | Confección de la cartografía ►.
La conversión de la cartografía base facilitada en nuestras aplicaciones, se desarrolla en el apartado anterior | Itinerario | I. Representando la realidad | 1. Qué me han pedido | Ver correctamente la información recibida ►.
Una vez conocidas las necesidades y teniendo en cuenta todos los condicionantes, obligaciones o restricciones de carácter físico, político o social, se procede a proyectar los diferentes elementos que formarán la obra.
Dentro de un proyecto, todos los elementos que lo componen, tanto gráficos, analíticos como literales, tienen que estar perfectamente relacionados. No obstante se establece dos tipos de relación:
● Relación absoluta
Los elementos proyectados están referidos al sistema de referencia utilizado en la cartografía.
Por ejemplo. Un edificio ubicado en la zona de actuación, donde se conocen las coordenadas de las esquinas de la fachada en el sistema de referencia de la obra
● Relación relativa
Los elementos proyectados están referidos unos a otros a partir de elementos comunes, sin que esté cada plano en coordenadas del sistema de referencia de la cartografía.
Se utiliza para representar elementos singulares dentro de una obra (por ejemplo una estructura de un puente en una carretera) aunque a veces es todo el proyecto el que está en relación relativa. Esto es un error que denota el desconocimiento de la importancia de tener los elementos referidos a la cartografía del proyecto.
Un ejemplo sería la planta de cimentación de un edifico, dibujado los ejes ortogonales según la orientación del papel y estableciendo X=0 e Y=0 en la esquina inferior izquierda de la fachada
Esta forma de tener los planos con los elementos en relación relativa facilita el trabajo, puesto que permite dibujar cosas alrededor del elemento principal sin importar las coordenadas de estos (ampliación de detalles), además de tener los ejes principales en dirección horizontal o vertical del papel (en la relación absoluta la orientación de los ejes no se puede establecer según la orientación del papel).
No obstante para trabajar de forma correcta en relación relativa, hay que cumplir la restricción de tener puntos comunes de encaje entre los diferentes planos, de forma que permitan solapar unos sobre otros, y tener siempre puntos comunes con el plano que está en coordenadas de la cartografía. En el ejemplo del plano de cimentación se podría obtener las coordenadas absolutas de cualquier punto a partir de las coordenadas de la fachada, que están representadas tanto en el plano de cimentación, como en la cartografía.
Cuando se trabaja con los elementos singulares dibujados en relación relativa y en verdadera magnitud (es decir una unidad de dibujo es una unidad en la realidad sin factores de conversión decimal), al trasladar los planos a la cartografía hay que tener en cuenta si la proyección de la cartografía tiene asociado un factor de escala (por ejemplo en la proyección UTM está el de anamorfosis k). En tal caso, a los planos de detalle habría que aplicarles el k medio de la zona de implantación del elemento sobre la cartografía. Esto no se suele realizar para no deformar la geometría de los elementos singulares, pero conlleva una serie problemas cuya solución son siempre aproximaciones. La solución se aporta en encaje desarrollado en el apartado anterior | Itinerario | I. Representando la realidad | 5. El apoyo de la geomática | Coordenadas en el sistema de referencia ►.
Hoy en día las herramientas de diseño gráfico asistido por ordenador permiten muchas formas de trabajo, siendo aconsejable mantener los siguientes criterios:
○ No tener los planos dibujados a escalas diferentes (salvo cartografía con K), de forma que 1 unidad de dibujo de la herramienta de CAD sea 1 metro en la realidad (es lo más usual en los ambientes de topografía, obras públicas y se debería ser también en los de arquitectura) o 1 unidad de dibujo es 1 milímetro en la realidad (en el caso de industriales). Si se da el caso de que en una obra confluyen las dos formas de trabajo, habrá que convertir las unidades de los industriales a las unidades de topografía, para trasladarlo por los puntos comunes a la cartografía y poder replantear el elemento. También se pude replantear con las coordenadas en relación relativa y cambiar las coordenadas de las bases de proyecto al mismo sistema.
○ El origen de los planos X,Y y la orientación de los elementos respecto al origen del plano debería ser el mismo en todos, para poder solapar unos sobre otros sin tener que hacer translaciones ni giros.
○ Es posible tener los elementos dibujados en coordenadas de la cartografía pero a la vez simular la visualización del origen de coordenadas del plano y la orientación del elemento respecto de la pantalla como en relación relativa. Esta sería una buena práctica si todos los profesionales que trabajan en el desarrollo de proyectos lo aplicarán, porque de esta forma nunca se pierde la relación con las coordenadas de la cartografía y por tanto con las coordenadas de las bases del proyecto. La solución con AutoCAD se desarra en el apartado anterior | Itinerario | I. Representando la realidad | 4. La base es la cartografía | Sistemas de representación | Sistemas de coordenadas en AutoCAD ►
○ Cada vez más se tiende a que los elementos comunes entre los diferentes planos se dibujen solo una vez y el resto de planos hagan una llamada externa a éste, evitando de esta forma tener los elementos duplicados en cada dibujo (por ejemplo los pilares y la fachada en los planos de instalaciones o acabados, etc.) y tener todos los planos relacionados entre sí (Relación relativa <-> Relación absoluta).
El estudio pasa por buscar las relaciones relativas y relaciones absolutas de todos los elementos que lo componen, puesto que en su desarrollo son varias partes o departamentos los implicados.
Hay que tener muy presente que la geometría de una obra no queda definida solo por el capítulo de planos, también hay que estudiar la memoria, anexos, pliego de condiciones técnicas y presupuesto, porque en todos ellos pueden estar descritos destalles geométricos. Por ejemplo espesores de firme, saneos previo al terraplenado, anejo de trazado donde se define mediante datos analíticos las plataformas a ejecutar, información de taludes mínimos, pendientes mínimas en saneamientos, etc.
Hay que estudiar en especial la cartografía base del proyecto, por ser ésta el apoyo inicial para el desarrollo del proyecto. Entre otras cosas hay que analizar:
● Es actual
● Representa la realidad mediante los elementos singulares en ella reflejados
● Ha sufrido cambios realizados por el proyectista
● Cuales son los orígenes de dicha cartografía: fotogrametría, clásica, etc.
● Está afectada esta de algún tipo de escala
○ Por la proyección de ésta
○ Por error en su manejo
○ Por el soporte de ésta
○ Distintas escalas por los distintos métodos utilizados en su realización
Al final hay que plantearse si es necesario la toma de datos en campo para la comprobación.
Hasta que no se han buscado todas las relaciones relativas y absolutas, no se deben calcular los datos de replanteo, puesto que se corre el riesgo de estar ejecutando algo que en la siguiente fase no sea válido o sea muy difícil y costoso su arreglo. Por ejemplo
● En una edificación hay que tener en cuenta las aguas que recoge la cubierta, estudiando por donde van las bajantes por si interfieren elementos estructurales o de cimentación y si hay cota de desagüe.
● En una plataforma hay que estudiar el tipo de terreno por si es necesario sanear antes de echar la capa de firme
La reconstrucción de los proyectos lineales en las aplicaciones, a partir de listados o de ficheros en formatos de intercambio, se desarrolla en el apartado | Itinerario | II. Proyectando cambios | 3. Alargando los caminos ►.
En la reconstrucción de los proyectos en nuestras aplicaciones siempre habrá que comprobar las relaciones absolutas y relativas entre los elementos que lo componen.
Información topográfica en los proyectos
Todos los trabajos topográficos que se realicen en la creación de proyectos constructivos tienen que ir descritos, indicando cada uno de los procesos, en especial aquellos que tienen como objetivo obtener la cartografía base de un proyecto.
Al contrario de lo que se pueda pensar, para utilizar los sistemas GNSS en la ejecución de los proyectos constructivos no es suficiente el listado o reseñas de todas las bases implantadas y referidas en el proyecto, puesto que la entidad que vaya a ejecutar el proyecto tendría que volver a observar todas las bases para obtener un sistema de coordenadas ENCAJADO en el sistema de referencia del proyecto. Este proceso en la mayoría de los casos repite trabajos que ya ha realizado el proyectista, generándose una serie de errores, normalmente producidos al intentar interpretar qué se ha hecho en proyecto, llegando en muchas ocasiones a conclusiones que hacen pensar que el proyecto está mal (topográficamente hablando).
En los anejos de topografía de las memorias de los proyectos constructivos es necesario reflejar:
● Instante WGS84i establecido en el cálculo de las coordenadas de las bases, levantamiento, puntos de apoyo, etc. Cómo se ha establecido y si son del tipo compatibles con el WGS84 oficiales con el ETRS89 de Europa. En tal caso, desde dónde se ha realizado el enlace.
● Sistema geodésico de referencia que está referido el proyecto: ED-50, REGCAN95, ETRS89, SIRGAS, NAD83, POSGAR, PARTICULARES, etc.
● Tipo de proyección y husos, o sin proyección definida.
● Sistema de referencia altimétrico utilizado, cómo se ha trasladado al proyecto y desde dónde: altura absoluta del modelo de geoide, por nivelación geométrica desde una red oficial, PARTICULARES, etc.
● Listado de coordenadas WGS84i finales de las bases.
● Proceso de cálculo del sistema de coordenadas, especificando:
○ Herramienta utilizada.
○ Puntos de Control utilizados. Listado en los dos sistemas WGS84i y LOCAL.
○ Residuos obtenidos.
○ NO se ha aplicado distribución de residuos.
○ Elipsoide LOCAL aplicado.
○ Proyección y huso.
○ Si se ha utilizado modelo de geoide.
○ Si se ha utilizado modelo de cuadrícula CSCS.
○ Parámetros de transformación calculados. Aunque como hemos visto, salvo en la herramienta Helmert 3D, el resto de herramientas no se muestran todos los parámetros.
○ Listado de coordenadas transformadas LOCALES con el sistema de coordenadas calculado de los puntos de Control.
● Si se ha realizado una nivelación geométrica de las bases.
● Nuevo cálculo del sistema de coordenadas con las alturas ortométricas obtenidas por nivelación geométrica o en el caso de haber utilizado un modelo de geoide, comprobación de la bondad de éste.
● Listado de coordenadas transformadas LOCALES con el sistema de coordenadas definitivo.
● Reseña de las bases, especificando:
○ Coordenadas WGS84i.
○ Sistema geodésico de referencia LOCAL.
○ Proyección y huso.
○ Sistema de Referencia altimétrico.
○ Coordenadas LOCALES.
○ Descripción gráfica y analítica de la situación.
○ Fotografías.
Al disponer de la información anterior, la empresa que vaya a ejecutar el proyecto constructivo no tendrá interpretar qué se ha hecho en proyecto, pudiendo reconstruir el sistema de coordenadas del proyecto, procedimiento según se describe más adelante en ‘Intercambio de sistemas de coordenadas’ y por tanto, trabajar en el mismo sistema de referencia del proyecto.
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Protocolo de implantación del marco de referencia
En el capítulo anterior ‘Información topográfica en los proyectos’ hemos visto qué información debe reflejarse en el anejo de topografía de los proyectos constructivos, con el objetivo que la entidad que ejecute el proyecto, no tenga que volver a realizar los mismos procesos para poder trabajar con los sistemas GNSS en el sistema de referencia del proyecto.
Todo proyecto constructivo diseñado sobre una cartografía base, está en el sistema de referencia planimétrico y altimétrico de la cartografía. Las cartografías base se obtienen en la mayoría de los casos a partir de diferentes metodologías y referidas normalmente a un sistema geodésico oficial. No obstante durante los procesos necesarios para su producción, se realizan ajustes que generan la cartografía en un sistema de referencia particular próximo al oficial, siendo en principio las bases del proyecto el marco de referencia dicho sistema. Por tanto, para poder ejecutar el proyecto, tenemos que conseguir medir con los sistemas GNSS o con otra instrumentación en el sistema de referencia de la cartografía base del proyecto.
Medir desde el marco de referencia del proyecto (bases) no es garantía que se esté midiendo en el sistema de coordenadas del proyecto, puesto que en ocasiones, las coordenadas de estas bases se han obtenido por procesos y enlaces diferentes a la obtención de la cartografía base.
A continuación se van a detallar los procesos a seguir para implantar el marco de referencia en función de la información disponible:
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Reconstrucción de un sistema de coordenadas. Intercambio entre marcas comerciales
Cada marca comercial de los GPS tiene sus herramientas para calcular los parámetros de transformación de los sistemas de coordenadas. Aunque suelen coincidir en la matemática que aplican, las denominan con nombres diferentes, las opciones están expresadas de otro modo y los pasos a seguir son diferentes, provocando en la mayoría de los casos los usuarios no sean capaces de concluir la equivalencia entre las marcas.
Si tenemos en cuenta que solo es posible reproducir manualmente los parámetros de transformación en las herramientas que aplican un Helmert 3D, hace impensable en principio que se pueda reconstruir los parámetros de transformación en otros equipos, incluso entre equipos de la misma marca.
Este mismo problema se presenta cuando queremos reconstruir el sistema de coordenadas de un proyecto constructivo, a pesar que estuviera especificada toda la información que hemos descrito en el apartado ante3rior ‘Información topográfica en los proyectos’, no se podrían reconstruir los parámetros de transformación salvo en el caso de tratarse de un Helmert 3D.
Vamos a detallar el procedimiento para llegar a un resultado similar al sistema de coordenadas original, sin tener que volver a observar todas las bases y sin realizar nuevamente el ajuste de los parámetros de transformación, puesto que estas acciones provocarían un resultado diferente al sistema de coordenadas a reconstruir.
Para poder aplicar el mismo sistema de coordenadas en diferentes equipos GPS, éstos tienen que estar observando con las mismas WGS84i.
Procedimiento a seguir:
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