Biblioteca UCE - Universidad Central del Ecuador

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y
MATEMÁTICA
CARRERA DE TOPOGRAFÍA Y GEOMENSURA
“LEVANTAMIENTO
TOPOGRÁFICO DEL EMBALSE DE
PITURA PARA EL PROYECTO MULTIPROPÓSITO
PIÑAN – TUMBABIRO”
PROVINCIA: IMBABURA
CANTÓN: COTACACHI
SECTOR: PITURA PIÑAN
TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL
TITULO DE TOPÓGRAFO
AUTOR:
ANRANGO HARO ROBERTO CARLOS
TUTOR:
ING. LEÓN TORRES PAUL JAVIER
QUITO – ECUADOR
2015
DEDICATORIA
Este trabajo se lo dedico a mi Dios que supo guiarme por el buen camino,
darme fuerzas para continuar adelante sin desmayar en los problemas que se
presentan, enseñándome a enfrentar las adversidades sin perder nunca la
dignidad ni desfallecer en el intento.
A mi esposa e hijo quienes me han apoyado en los buenos y malos momentos
y gracias a ellos soy lo que soy.
A mis padres por su apoyo, consejos, comprensión, amor y ayuda en los
momentos difíciles.
Y a mis amigos por su apoyo en este camino que hemos seguido juntos, así
pudiendo salir adelante en cada adversidad que se nos presentó en esta etapa
de la vida.
“La dicha de la vida consiste en tener siempre algo que hacer, alguien a
quien amar y alguna cosa que esperar”
(Thomas Chalmers)
ii
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por protegerme durante todo mi camino y darme fuerzas
para superar los obstáculos y dificultades a lo largo de toda mi vida.
A mis padres, que con su demostración ejemplar me ha enseñado a no
desfallecer ni rendirme ante nada y siempre perseverar a través de sus sabios
consejos.
A todos los ingenieros los cuales cada día me han impartido su enseñanza
de la mejor manera y así alcanzar los objetivos trazados.
iii
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, ANRANGO HARO ROBERTO CARLOS, en calidad de autor del trabajo
de tesis realizado sobre “LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL EMBALSE
DE
PITURA
TUMBABIRO,
PARA
EL
PROVINCIA
PROYECTO
DE
MULTIPROPÓSITO
IMBABURA,
CANTÓN
PIÑAN
–
COTACACHI,
SECTOR PITURA - PIÑAN”, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD
CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me
pertenecen o de parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente
académicos o de investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente
autorización seguirán vigentes en mi favor, de conformidad con lo establecido
en los artículos 5, 6, 8, 19, y demás pertinentes de la Ley de Propiedad
Intelectual y su Reglamento.
Quito, 11 de agosto de 2015.
Anrango Haro Roberto Carlos
Ci. 171924243-8
iv
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
Quito 12 de agosto del 2015
Ingeniera.
Susana Guzmán
DIRECTORA CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
Presente:
Yo León Torres Paul, docente de la carrera de Ingeniería Civil de la facultad
de Ingeniería ciencias Físicas y Matemática de la Universidad Central del
Ecuador
CERTIFICO
En calidad de tutor del trabajo de graduación titulado:
“LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL EMBALSE DE PITURA PARA EL
PROYECTO MULTIPROPÓSITO PIÑAN –TUMBABIRO”
Presentado y desarrollado por el Señor ANRANGO HARO ROBERTO
CARLOS, previo a la obtención del Título de Topógrafo, considero que el
proyecto reúne todos los requisitos académicos necesarios por lo que certifico
que a concluido este proyecto de manera exitosa por lo que puede continuar
con los tramites de graduación correspondiente de acuerdo a lo que estipula
las normas y disposiciones legales.
El documento elaborado supero el control antiplagio UrKund.
Por la atención que se dé a la presente anticipo mis agradecimientos.
v
vi
vii
viii
CONTENIDO
DEDICATORIA ............................................................................................... ii
AGRADECIMIENTO ...................................................................................... iii
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL ...................................... iv
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR ....................................................................... v
..................................................................................................................... viii
LISTA DE TABLAS ..................................................................................... XIII
LISTA DE FIGURAS. .................................................................................. XIV
LISTA DE PLANOS. ................................................................................... XVI
LISTA DE ANEXOS. .................................................................................. XVII
RESUMEN ................................................................................................. xviii
ABSTRACT .................................................................................................. xix
CAPITULO I .....................................................................................................
GENERALIDADES ........................................................................................ 1
1.- Introducción........................................................................................... 1
1.1.- Justificación e Importancia del Proyecto. ........................................... 2
1.2.- Hipótesis. ........................................................................................... 2
1.3.- Objetivo General. ............................................................................... 3
1.4.- Objetivos Específicos. ........................................................................ 3
CAPITULO II ....................................................................................................
ÁREA DE ESTUDIO ...................................................................................... 4
2.1.- Ubicación del Proyecto....................................................................... 4
2.2.- Topografía de la Zona. ....................................................................... 5
2.3.- Hidrografía de la Zona........................................................................ 5
2.4.- Clima de la Zona. ............................................................................... 6
2.5.- Accesibilidad. ..................................................................................... 6
ix
CAPITULO III ...................................................................................................
MARCO TEÓRICO ........................................................................................ 8
3.- Importancia de la Topografía. ............................................................... 8
3.1.- Historia de la Topografía. ................................................................... 9
3.2.- Avances Tecnológicos en la Topografía. ......................................... 11
3.3.- Definiciones...................................................................................... 11
3.3.1.- Topografía. ................................................................................ 11
3.3.2.- Geodesia. .................................................................................. 13
3.3.3.- Levantamiento Topográfico. ...................................................... 14
3.3.4.- Tipos de Levantamientos Topográficos. .................................... 15
3.4.- Planimetría. ...................................................................................... 15
3.5.- Altimetría. ......................................................................................... 16
3.6.- Instrumentos de Medición en la Topografía. .................................... 16
3.6.1.- Para la medición de Ángulos. .................................................... 16
3.6.2.- Para la medición de Distancias. ................................................ 18
3.6.3.- Para la medición de pendientes.- .............................................. 19
3.6.4.- Instrumentos híbridos de medición.- .......................................... 20
3.7.- Errores de una Medición Topográfica. ............................................. 31
3.7.1.- Errores Instrumentales. ............................................................. 31
3.7.2.- Errores del Personal. ................................................................. 31
3.7.3.- Errores según la condición en la que se los realiza. .................. 31
3.8.- Tipos de Errores. .............................................................................. 32
3.8.1.- Errores Sistemáticos.- ............................................................... 32
3.8.2.- Errores Accidentales.- ............................................................... 32
3.9.- Tipos de Terreno .............................................................................. 34
3.10.- Escala. ........................................................................................... 34
3.11.- Curvas de Nivel. ............................................................................. 35
x
3.12.- Tipos de Curvas de Nivel. .............................................................. 36
3.13.- Sistema de Coordenadas ............................................................... 37
3.14.- Sistema de Coordenadas Geográficas........................................... 37
3.15.- Sistema de Coordenadas Cartesianas. .......................................... 38
CAPITULO IV...................................................................................................
METODOLOGÍA .......................................................................................... 39
4.1.- Desarrollo del Proyecto. ................................................................... 39
4.1.1. Reconocimiento del lugar. .......................................................... 39
4.1.2.- Cartografía. ................................................................................ 40
4.1.3.- Delimitación del Área del Proyecto. ........................................... 41
4.2.- Ubicación de Puntos de Control para el Levantamiento. ................. 41
4.3.- Levantamiento Topográfico. ............................................................. 43
4.4.- Equipos Utilizados en el Proyecto. ................................................... 46
4.4.1.- Talento Humano. ....................................................................... 46
4.4.2.- Equipos Principales. .................................................................. 46
4.4.3.- Equipo de Gabinete u Oficina. ................................................... 47
4.5.- Instructivo para funcionamiento de Estación Total M3 ..................... 47
4.5.1.- Generalidades de la Estación Total Trimble M3 ........................ 47
4.5.2.- Para Iniciar un Trabajo Nuevo. .................................................. 49
4.5.3.- Configurar Estación. .................................................................. 50
4.6.- Procesamiento de La Información .................................................... 52
4.6.1.- AUTOCAD CIVIL 3D.................................................................. 53
4.7.- Instructivo para elaborar un Plano Topográfico en Civil Cad 3d. ..... 53
CAPITULO V....................................................................................................
RESULTADOS Y DOCUMENTOS FINALES............................................... 57
5.1.- Presupuesto para el Proyecto. ......................................................... 57
5.2.- Cronograma de Actividades. ............................................................ 59
xi
5.3.- Datos Obtenidos del Proyecto.......................................................... 59
CAPITULO VI...................................................................................................
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................... 60
6.1.- Conclusiones.................................................................................... 60
6.2.- Recomendaciones. .......................................................................... 61
Glosario. ...................................................................................................... 62
Bibliografía. .................................................................................................. 64
xii
LISTA DE TABLAS
Tabla 1.- Tipos de Terreno. ......................................................................... 34
Tabla 2.- Presupuesto.................................................................................. 58
Tabla 3.- Cronograma. ................................................................................. 59
Tabla 4.- Puntos de Control ......................................................................... 59
XIII
LISTA DE FIGURAS.
Figura 1.-Ubicación del proyecto ................................................................... 4
Figura 2.- Ingreso mediante senderos ........................................................... 7
Figura 3.- Ingreso al valle de Pitura con vehículo 4x4 ................................... 7
Figura 5.-Plano de referencia....................................................................... 13
Figura 4.- Dirección de la verticalidad. ......................................................... 13
Figura 6.- Modelo de planimetría. ................................................................ 15
Figura 7.- Brújula. ........................................................................................ 17
Figura 8.- Instrumento Topográfico Transito ................................................ 17
Figura 9.- Teodolito ...................................................................................... 18
Figura 10.- Cinta métrica. ............................................................................ 18
Figura 11.- Odómetro................................................................................... 19
Figura 12.-Distanciómetro. ........................................................................... 19
Figura 13.- Nivel de mano. ........................................................................... 19
Figura 14.- Nivel de Ingeniero ...................................................................... 20
Figura 15.- Clinómetro ................................................................................. 20
Figura 16.- Partes de una estación total lado 1 ........................................... 21
Figura 17.- Partes de una estación total lado 2 ........................................... 22
Figura 18.- Errores instrumentales en la Estación Total. ............................. 24
Figura 19.- Errores instrumentales en la Estación Total. ............................. 24
Figura 20.- Estación Total Robótica. ............................................................ 25
Figura 21.- GPS (Sistema de Posicionamiento Global) Navegador ............. 25
Figura 22.- GPS diferencial .......................................................................... 27
Figura 23.- Estación base y móvil RTK ........................................................ 28
Figura 24.- Referencia entre superficie Elipsoide, geoide y topográfica. ..... 28
Figura 25.- Referencia alturas entre Elipsoide, geoide y topográfica. .......... 28
Figura 26.- Sistema de Coordenadas. ......................................................... 29
Figura 27.- Dron ........................................................................................... 30
Figura 28.- Escáner topográfico. .................................................................. 31
Figura 29.- Modelo de Escalas. ................................................................... 35
Figura 30.- Ejemplo de curvas de nivel ........................................................ 36
Figura 31.- Tipos de curvas de nivel ............................................................ 36
XIV
Figura 32.- Retícula de meridianos y paralelos. ........................................... 38
Figura 33.- Planos de referencia Cartesiana. .............................................. 38
Figura 34.- Fotografía del refugio de Piñan ................................................. 40
Figura 35.- Ubicación del proyecto en Carta Topográfica. ........................... 40
Figura 36.- Vista panorámica del proyecto. ................................................. 41
Figura 37.- Modelo de Placa del proyecto ................................................... 42
Figura 38.- Modelo de Mojón para el proyecto............................................. 42
Figura 39.- Colocación de la Base GPS Diferencial..................................... 42
Figura 40.- Fotografía del topógrafo en el proyecto. .................................... 44
Figura 41.- Fotografía del cadenero iniciando mediciones. ......................... 44
Figura 42.- Fotografía colocación de Base Secundarias. ............................ 45
Figura 43.- Funcionarios de UTN. Fiscalización. Control en campo. ........... 46
Figura 44.- Pantalla y Teclado de una Estación Trimble M3 ........................ 48
Figura 45.- Pantalla menú Archivo Trimble M3 ............................................ 49
Figura 46.- Pantalla Sub menú Trabajo nuevo en Trimble M3 ..................... 50
Figura 47.- Pantalla Sub menú Configurar Estación en Trimble M3 ............ 50
Figura 48.- Pantalla Sub menú Configurar estación en Trimble M3............. 51
Figura 49.- Pantalla Sub menú Configurar estación Paso 2 en Trimble M3 51
Figura 50.- Pantalla Sub menú Medir topo en Trimble M3 ........................... 52
Figura 51.- Pantalla de inicio AutoCAD Civil 3D. ......................................... 53
Figura 52.- Icono de un archivo formato CVS. ............................................. 54
Figura 53.- Creación de puntos en AutoCAD Civil Cad 3d. ......................... 54
Figura 54.- Nube de puntos en AutoCAD Civil cad3d. ................................. 55
Figura 55.- Crear superficie en AutoCAD Civil Cad 3d. ............................... 56
XV
LISTA DE PLANOS.
Plano 1: Nube de Puntos, Polígono Levantado.
Plano 2: Levantamiento Topográfico, Ubicación de Puntos GPS
Plano 3: Ubicación de Líneas para Perfiles, Curvas de Nivel c/5m.
Plano 4: Perfil Longitudinal A-A`, Perfil Transversal 1, 2 y 3.
Plano 5: Perfil Longitudinal B-B`, Perfil Transversal 4.
Plano 6: Perfil Longitudinal C-C`.
Plano 7: Perfil Transversal 5, 6. (Cierre del Embalse)
Plano 8: Área de Influencia de Proyecto
Plano 9: Dibujo Zona de Embalse (Arc-Gis)
XVI
LISTA DE ANEXOS.
Anexo 1: Monografía IGM, La Merced – Buenos Aires
Anexo 2: Monografía IGM, Ibarra.
Anexo 3: Hojas de Registro de Campo Datos GPS Diferencial.
Anexo 4: Tablas de datos Obtenidos con estación Total.
Anexo 5: Carta Topográfica Imantag
Anexo 6: Carta Topográfica La Merced – Buenos Aires
Anexo 7: Reporte Fotográfico.
XVII
RESUMEN
“LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL EMBALSE DE PITURA PARA EL
PROYECTO MULTIPROPÓSITO PIÑAN – TUMBABIRO, PROVINCIA DE
IMBABURA, CANTÓN COTACACHI, SECTOR PITURA - PIÑAN”
Tesis de Grado previo a la obtención del título de Topógrafo, Quito,
Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería Ciencias Físicas y
Matemáticas.
El presente proyecto es realizado mediante un convenio con la Subsecretaria
del Agua (SENAGUA), para realizar los estudios iniciales como son: el
levantamiento topográfico y colocación de puntos de control, para la fase de
pre-factibilidad del Proyecto Multipropósito Piñan – Tumbabiro, mismo que
servirá para el diseño y construcción de una presa para convertir en embalse
al Valle de Pitura, siendo este el sector donde se recolectaran las aguas de
varios ríos y lagunas cercanas para a su vez ser canalizadas y distribuidas
buscando el beneficio de las comunidades pertenecientes a los cantones
Cotacachi y Urcuqui, ubicados en la Provincia de Imbabura.
DESCRIPTORES:
/LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO IMBABURA/ CONTROL EN
ALTIMETRIA Y PLANIMETRIA / CAPTACION DE AGUAS NATURALES /
PREFACTIVILIDAD DEL PROYECTO / BENEFICIOS COMUNITARIOS /
SUBSECRETARIA DEL AGUA (SENAGUA) /.
xviii
ABSTRACT
“TOPOGRAPHIC SURVEY OF RESERVOIR PITURA FOR THE MULTIPROJECT PIÑAN – TUMBABIRO, IMBABURA PROVINCE, COTACACHI
CANTON, PITURA – PIÑAN SECTOR”
Thesis prior to obtaining the title of Surveyor Grade, Quito, Central University
of Ecuador, Faculty of Engineering Physics and Mathematics.
This project is implemented through an agreement with the Secretary of Water
(SENAGUA), for initial studies such as: surveying and placement of control
points for the pre-feasibility Multi-Project Piñan - Tumbabiro, right which will
serve for the design and construction of a dam for the reservoir to become
Pitura Valley, which is the area where the waters of several rivers and lakes
close to be collected in turn be channeled and distributed seeking the benefit
of the communities belonging to Urcuqui Cotacachi and the cantons, located
in the province of Imbabura.
DESCRIPTORS:
/TOPOGRAPHIC SURVEY IMBABURA /CONTROL IN ALTIMETRY AND
PLANIMETRY /FUNDING OF NATURAL WATER/ FEASIBILITY OF PROJECT
/BENEFITS COMMUNITY /SUBSECRETARY OF WATER (SENAGUA)/.
xix
CAPITULO I
GENERALIDADES
1.- Introducción.
El presente trabajo tiene como objetivo dar a conocer el proceso que
seguimos para la realización de un trabajo Topográfico, tomando en cuenta
que necesitamos tener conocimientos básicos sobre lo que es la Topografía:
Topografía es una Ciencia Aplicada, la misma que se encarga de determinar
las posiciones relativas o absolutas de los puntos sobre la tierra, también nos
proporciona la representación de una porción o parte (limitada) de la superficie
terrestre en un plano.
En términos más generales, la Topografía es la Ciencia encargada de estudiar
los métodos y procedimientos que se utilizan para la realización de
mediciones sobre el terreno y a su vez elaborar levantamientos Taquimétricos
(topográficos) y Planímetros dando como resultado una representación gráfica
o analítica a una escala determinada y conveniente para su lectura e
interpretación.
La Topografía es también la encargada de realizar replanteos sobre el terreno
(trazos sobre el terreno) para desarrollar diversas obras de ingeniería, a partir
de las características de un proyecto previamente diseñado en un plano. De
igual manera realiza trabajos de deslinde o desmembración (división de
tierras), catastro natural y urbano, trazos en trabajos subterráneos.
Los levantamientos topográficos se realizan con el fin de determinar la forma
del terreno y la posición sobre la superficie de la tierra, así como también los
elementos naturales o instalaciones construidas por el hombre.
En un levantamiento topográfico se toman los datos necesarios para la
representación gráfica o elaboración de un mapa del área en estudio.
1
1.1.- Justificación e Importancia del Proyecto.
La SENAGUA (Sub Secretaria del Agua) al evidenciar la falta de agua
potable y de riego decide iniciar con el Proyecto multipropósito Piñan
Tumbabiro el mismo que está diseñado para dotar del líquido vital a las
comunidades de los cantones de Cotacachi y Urcuqui en la provincia de
Imbabura.
En el presente proyecto se tomaran los datos necesarios para elaborar un
mapa en el cual constara la información topográfica correspondiente al Valle
de Pitura, de igual manera se elaboraran los perfiles longitudinales y
transversales necesarios, para proporcionar las características reales del
terreno de modo que se pueda determinar el Sector donde se realizara la
construcción de una represa formando así un embalse para captar y distribuir
el líquido vital.
Permitirá conocer el área real del embalse y determinar las áreas de influencia
directa e indirecta y así facilitar la toma de decisiones por parte de los
organismos competentes con relación al proyecto Multipropósito Tumbabiro.
Permitirá definir un esquema topográfico para la construcción de una represa
o la instalación de una hidroeléctrica en el cierre del embalse basado en la
topografía e hidrología del sector.
Se determinara el costo en esta primera etapa (topografía del área del
embalse) para el proyecto teniendo en cuenta las actividades que se
ejecutaran y el personal necesario para su desarrollo.
1.2.- Hipótesis.
La hipótesis planteada para el desarrollo de este proyecto, fue que
mediante el estudio topográfico del sector del Valle de Pitura se podrá obtener
la información técnica necesaria para determinar el área de influencia directa
y su factibilidad de construcción según su forma y situación topográfica.
2
1.3.- Objetivo General.
El objetivo general es el Levantamiento Topográfico del sector
denominado valle de Pitura e identificar el área de afectación; recolectar los
datos necesarios para la elaboración de planos topográficos para el diseño
del Embalse, los mismos que servirán para diferentes estudios como son
hidroeléctricos y la dotación de agua potable y riego para los Cantones de
Urcuqui y Cotacachi de la provincia de Imbabura así como también se
obtendrá agua potable para la Universidad del Yachay.
Poner en práctica todos los conceptos técnicos y metodológicos aprendidos
por el estudiante en este tipo de actividades realizando un análisis práctico
tanto en campo como en oficina, con la obtención de los datos necesarios
para su interpretación grafica en planos para su análisis.
A más de esto este proyecto será utilizado para la obtención del Título en la
carrera de Topografía.
1.4.- Objetivos Específicos.
Los objetivos específicos son los siguientes:

Elaborar un plano del sector donde se realizará el embalse a escala.

Colocación de puntos GPS en el sector para la verificación de los datos
levantados.

Indicar el área factible para el proyecto mediante planos topográficos
de acuerdo la topografía del sector mediante los datos levantados en
campo.

Desarrollar perfiles tanto longitudinales como transversales, necesarios
para conocer la forma del relieve del terreno y su topografía.

Incrementar los conocimientos en Levantamientos Topográficos.

Poner en práctica todos los conocimientos obtenidos en la Universidad.
3
CAPITULO II
ÁREA DE ESTUDIO
2.1.- Ubicación del Proyecto.
Se encuentra en la provincia de Imbabura al Norte del Ecuador, en la
región Sierra ecuatoriana. Tiene como límites al Norte con la Provincia del
Carchi, al Sur con la Provincia de Pichincha, al Este con la Provincia de
Sucumbíos y al Oeste con Esmeraldas.
El proyecto se desarrollara al Noroeste de la provincia de Imbabura, cantón
Cotacachi, en el valle de Pitura, sector Piñan, en la reserva ecológica
Cotacachi Cayapas. Dicha información se encuentra en el anexo Mapas 1.
(Carta Topográfica.) y en la Figura 1 correspondiente a la ubicación del
proyecto.
Figura 1.-Ubicación del proyecto
Fuente: Senagua.
4
2.2.- Topografía de la Zona.
El
cantón
de
Cotacachi
se
encuentra
ubicado
a
25
km
aproximadamente de la ciudad de Ibarra con una superficie aproximada de
1809 km2.
La topografía de este cantón es muy variada encontrándose alturas desde los
4939 m.s.n.m (metros sobre el nivel del mar) en la zona andina y hasta los
200 m.s.n.m en la zona subtropical, por lo que cuenta con diversos tipos de
paisajes con flora y fauna muy variada.
En el sector determinado como Piñan se encuentra a una altura promedio
desde los 2800 m.s.n.m. hasta los 4000 m.s.n.m. encontrándose, en su
mayoría en los páramos del volcán Cotacachi. En este sector se encuentra el
valle denominado como Pitura que por su topografía variada entre plana y
ondulada con alturas que van desde los 2900 m.s.n.m. hasta los 3200
m.s.n.m.
2.3.- Hidrografía de la Zona.
La provincia de Imbabura se caracteriza por sus lagos y lagunas de las
cuales se desprenden varios ríos superficiales y subterráneos manteniendo
un nivel freático en lo general muy alto en la mayoría de sus cantones.
En el sector de Piñan existen varios ríos que se forman desde varias lagunas
y lagunillas que se encuentran en los páramos del volcán Cotacachi como son
los ríos Piñan, Pantavi, Pitura, Atanto, Irubi, Cungullano, Cari Yacu, Gualavi,
Yerba Buena y Cotacachi. Esto se puede evidenciar en (Anexo 5), y en (Plano
8).
5
2.4.- Clima de la Zona.
El clima del sector por encontrarse en la zona andina ubicada en las
faldas Orientales del volcán Cotacachi es frio-húmedo y se encuentra a un
promedio de 12 y 14 grados Centígrados.
Debido al clima que se presenta en este sector la vestimenta recomendable a
usar es de tipo abrigada e impermeable (Figura 2).
2.5.- Accesibilidad.
El valle de Pitura se encuentra en la reserva ecológica CotacachiCayapas que está rodeado por paramos andinos. Para acceder a este valle
se lo hace por un camino de segundo orden y por caminos de herradura.
Existen dos caminos de ingreso al valle de Pitura el primer camino es por el
cantón Cotacachi por el sector denominado la Hacienda el Hospital y se
encuentra a 24km. del valle de Pitura, este camino en la actualidad al no
contar con mantenimiento se ha deteriorado y actualmente solo es de uso de
los comuneros en vehículos 4 x 4 o a caballo, (Figura 2 y 3).
El segundo ingreso es mediante un camino de segundo orden que sale desde
el cantón de Urcuqui en la parroquia denominada la Merced de Buenos Aires
y se encuentra a 40km. del valle de Pitura y es el más usado por los turistas
que visitan esta zona.
En el casco urbano del sector La Merced de Buenos Aires, se puede encontrar
alojamiento, así como también en esta zona se cuenta con distintos negocios
para el abastecimiento de víveres, ya que la zona misma de Piñan se
encuentra a aproximadamente 4 horas de viaje en vehículo y 6 horas a
caballo.
6
Figura 2.- Ingreso mediante senderos
Fuente: www.rutacero.com.ec Autor: Marcia Vásquez.
Figura 3.- Ingreso al valle de Pitura con vehículo 4x4
Autor: El Autor.
7
CAPITULO III
MARCO TEÓRICO
3.- Importancia de la Topografía.
La topografía es una de las artes más antiguas e importantes que ha
desarrollado el hombre, porque desde los tiempos más antiguos ha sido
necesario marcar límites y dar forma a terrenos. En la actualidad la topografía
se utiliza extensamente en diferentes ramas de la construcción y la ingeniería,
como por ejemplo para:

Elaborar planos de cualquier parte de la superficie terrestre o incluso la
forma del terreno marino.

Trazar cartas para navegación en tierra, mar y aire.

Establecer o determinar límites, linderos, formas naturales de una
determinada propiedad ya sea pública o privada.

En la ingeniería agrícola se la utiliza para levantamientos como trazos,
deslindes, divisiones, subdivisiones de la tierra en general para
determinar diferentes áreas en el terreno.

En la Ingeniería Eléctrica se ocupan los levantamientos taquimétricos
y planímetros previos para trazos de líneas de transmisión,
construcción de plantas hidroeléctricas.
La ingeniería civil va a la par con la topografía para poder diseñar, implantar,
replantear cualquier obra de construcción y tiene que estar antes, durante y
después de las obras tales como son en carreteras, edificios, puentes,
canales, presas, entre otros.
8
3.1.- Historia de la Topografía.
“Los orígenes de esta profesión datan desde los tiempos de TALES DE
MILETO y ANAXIMANDRO, de quienes se conocen las primeras cartas
topográficas y las observaciones astronómicas que añadió ERASTOGENES.
Después guardando la proporción del tiempo esta HIPARCO que creó la
teoría de los meridianos convergentes, y así como estos pioneros,
recordamos entre otros a ESTRABON y PLINIO, considerados como los
fundadores de la geografía, seguidos por el topógrafo griego TOLOMEO quien
actualizo los planos de la época de los Antónimos. Más tarde en Europa, se
mejoran los trabajos topográficos a partir de la invención de las cartas planas.
Luego en el siglo XII con la aplicación de la brújula y de los avances de la
Astronomía, se descubren nuevas aplicaciones a la topografía.Así, de manera
dinámica a través del tiempo la Topografía se hace cada vez más científica y
especializada, por estar ligada a lograr la representación real del planeta,
valiéndose para este propósito en la actualidad de los últimos adelantos
tecnológicos como la Posición por satélite (GPS y GLONASS) gracias a los
relojes atómicos y a la riqueza de información captada por los Sensores
remotos. En América, la aplicación concreta y el desarrollo de la
Topografía nos presenta un panorama enmarcado dentro de los tiempos de
la conquista y la colonia y más específicamente por los trabajos adelantados
por MUTIS, ALEXANDER VON HUMBOLDT y FRANCISCO JOSÉ DE
CALDAS.
Posteriormente España envía misiones de Cartógrafos dentro de los cuales
es notable AGUSTÍN CODAZZI. En la continua tarea de establecer las
"VERDADERAS" medidas y formas del territorio, siempre ligadas a los hechos
políticos y a la soberanía, ha pasado una extensa lista de Cartógrafos,
Geógrafos, Astrónomos etc., con el propósito de lograr la representación lo
más real y exacta posible de la tierra, que se resume etimológicamente en dos
palabras: TOPO = TIERRA y GRAFOS = DIBUJO.
La primera cultura urbana conocida es la de los Sumerios, llamando
poderosamente la atención de los historiadores por su conocimiento en
matemáticas,
astronomía
y
las
aplicaciones
9
geométricas
prácticas
(topografía) en las construcciones de obras de arquitectura, vías y canales de
riego que en algunos casos todavía existen.
Es importante destacar que en las ciudades-estados de Lagash, umma,
Nippur y Uruk se encontraron edificaciones que datan de más de 4000 años
A.C., en ellas se construyeron los primeros diques que se conocen y se
lograron sistemas de riego casi perfectos. En Uruk por ejemplo se encontró
en un templo la perfecta simetría de sus naves, pasillos, columnas, y el manejo
de planos horizontales en distintos niveles, hace suponer el empleo de algún
primitivo instrumento de medición (la cuerda).
Muchos hombres atreves de la historia iban desarrollando el potencial
espiritual atreves del arte, la Arquitectura, Topografía y posteriormente la
literatura. Las mediciones Topográficas aplicadas a las obras de ingeniería y
arquitectura, son tan antiguas como la evolución cultural del hombre.
El mapa más antiguo que se ha encontrado hasta hoy es una placa de barro
cocido procedente de Ga Sur en Mesopotamia; se supone que fue compuesto
hacia el año 2500 a.C. y representa el valle de un rio en una determinada zona
del país. En el extremo de China ocupando en centro de un gran océano
exterior con numerosas islas de origen imaginario.
En 1883 se integra la carrera de Ingeniero Topógrafo e Hidrógrafo, la cual
perdura con el título básico de "INGENIERO TOPÓGRAFO". A comienzos de
la vida republicana, la profesión se denominó como "Agrimensor" y fue
ejercida en una buena parte por militares, mucho antes de que se impartiera la
Ingeniería Civil. A la par con la demanda de las primera obras como la apertura
de ferrocarriles y caminos, se crea la Ingeniería Civil y junto a ella con el pasar
del tiempo se forman los auxiliares instrumentistas que por la habilidad técnica
en tareas repetitivas de campo y a la necesidad del Ingeniero de una cantidad
considerable de tiempo para realizar las cálculos ya que tenía que realizarlos
a mano, se abre un espacio para el comienzo del denominado Topógrafo
Empírico.”1
1Fuente:
Navarro, Sergio Junior; Manual de Topografía – Planimetría; 2008.
10
3.2.- Avances Tecnológicos en la Topografía.
En las dos últimas décadas la topografía ha tenido grandes avances
tecnológicos con los que se obtiene alta precisión en el posicionamiento y
diseño de datos en tiempo real.
En la construcción de obras civiles la topografía tiene una incidencia directa
en todas las etapas de los diferentes proyectos empezando en el
levantamiento inicial, sobre el cual será diseñado un modelo de obra que se
va a construir teniendo en cuenta las formas y características de su superficie.
Los avances tecnológicos favorecen a la topografía en la velocidad de trabajo
y procesamiento de datos de medición con la estación total, y los GPS son
implementados en áreas de densidad moderna.
En la actualidad la topografía es más dependiente del uso de las Estaciones
Totales y GPS diferencial.
El GPS recibe datos de manera más rápida para establecer la ubicación
precisa de los puntos tomados. Con ello podemos hacer cualquier tipo de
levantamiento topográfico, replanteo, alineaciones, nivelaciones, etc.
En la actualidad el uso de Drones en la topografía es el más reciente avance
tecnológico por utilizar líneas de vuelo bajas y poder captar imágenes (ortofotos) las cuales utilizando software topográfico pueden hacer levantamientos
topográficos de grandes extensiones de tierra en muy corto tiempo.
3.3.- Definiciones.
3.3.1.- Topografía.
Se define como TOPOGRAFÍA (del griego: Topos, lugar y Graphein,
describir) como la ciencia que trata los métodos empleados para determinar
las posiciones relativas de los puntos en la superficie terrestre por medio de
medidas usando los tres elementos del espacio. Estos elementos pueden ser:
dos distancias y una elevación, o una distancia, una dirección y una elevación.
11
La topografía define las posiciones y formas circunstanciales del suelo; es
decir estudia a detalle la superficie terrestre y los procedimientos por los
cuales se pueden representar, todos los accidentes que en ella existen ya
sean naturales o construidos por el hombre.
La topografía tiene como objetivo la representación de la superficie de la tierra
con todos sus detalles. Esta representación normalmente tiene lugar sobre
superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, y
utilizando la denominada Geodesia para áreas mayores. De esta manera muy
simple se puede decir que para un topógrafo la Tierra es plana mientras que
para un geodesta no lo es.
Para la representación en planos y mapas la topografía utiliza un sistema de
coordenadas tridimensionales como son la X y la Y competentes a la
planimetría y la Z a la altimetría. Normalmente la X representa a la coordenada
en longitud o Este, la Y representa a la latitud o Norte siendo (X; Y) la
representación cartesiana de los puntos levantados de acuerdo a un plano
entre los hemisferios de la tierra. Siendo Z la representación de la elevación
del punto con respecto al nivel del mar.
La topografía es una ciencia geométrica aplicada a la descripción de la
realidad física de una determinada área de terreno. En el área rural o natural
es plasmar en un plano topográfico la realidad vista y analizada en campo, y
a su vez en el ámbito urbano es la descripción de los hechos existentes en un
lugar determinado ya sean estos: muros, casas, edificios, calles, entre otros.
Se puede dividir al trabajo topográfico en dos actividades congruentes que
son: llevar “el terreno al gabinete” (mediante la medición de los puntos realizar
un archivo digital con un instrumento electrónico y su edición en la
computadora) y llevar “el gabinete al terreno” (es la representación de un
proyecto realizado en la computadora y ubicarlos sobre el terreno) los puntos
replanteados tienen un valor tridimensional, es decir se determinan mediante
su ubicación en el plano horizontal (dos dimensiones norte y este) y en altura
(tercera dimensión).
12
3.3.2.- Geodesia.
Al referirnos a Geodesia hablamos sobre la representación exacta de
acuerdo con su forma y dimensiones globales de una parte de la superficie
terrestre para lo cual se debe tener en cuenta la curva terrestre.
La mejor manera de concebir el aspecto y forma de una zona de la superficie
terrestre es hacer una representación gráfica de la misma.
La Topografía y la Geodesia son dos ciencias cuyo objetivo general es el
estudio y representación de toda o parte de la superficie terrestre sobre un
plano. Por su parte la Geodesia estudia la forma y dimensiones de la tierra,
frente al plano horizontal de la topografía que determinan algunas diferencias
operativas.
En la topografía la verticalidad se considera paralela en todos los puntos
mientras que en la geodesia las verticales no son paralelas. (Figura 4).
En topografía las cotas o altitudes se las referencia a un plano horizontal
mientras que en la geodesia a la curvatura de la tierra. (Figura 5.)
Figura 5.- Dirección de la verticalidad.
Fuente: El Autor.
Figura 4.-Plano de referencia.
Fuente: El Autor.
13
3.3.3.- Levantamiento Topográfico.
Un levantamiento topográfico consiste en hacer una representación
gráfica de la forma de una determinada superficie, es decir la descripción de
un área determinada de terreno en concreto mediante el cual el topógrafo se
encarga de realizar un escrutinio de la superficie incluyendo todas las
características naturales del terreno como también las construidas por el
hombre.
Conocemos como levantamiento topográfico a la actividad técnica o practica
en recopilación de datos técnicos de posicionamiento terrestre en sitio,
considerando ciertos parámetros y limitaciones propias de los métodos que
se utilizan para su obtención. Tales datos constituyen la información de cada
punto tanto en planimetría como en altimetría permitiéndonos representar
porciones de terreno determinadas mediante elementos geométricos
denominados curvas de nivel (secuencia de puntos de igual altitud sobre un
plano horizontal de referencia).
El principal objetivo de un levantamiento topográfico es determinar la posición
relativa entre varios puntos sobre un plano horizontal. Esto se realiza
mediante un método llamado planimetría. El siguiente objetivo es determinar
la altura entre varios puntos con relación al plano horizontal definido
anteriormente. Esto se lleva a cabo mediante la nivelación directa. Al ejecutar
estos dos objetivos es posible trazar un plano o mapa a partir de los resultados
obtenidos consiguiendo así un levantamiento topográfico.
Actualmente los levantamientos topográficos se realizan utilizando equipos
con tecnología de punta o última generación, existen varios tipos y modelos
de acuerdo a la precisión que se necesite en el trabajo de campo como
pueden ser Estaciones Totales, Estaciones Robóticas o semi–robótica, GPS
navegadores o GPS de precisión (diferenciales), Escáner Topográfico,
Drones.
14
3.3.4.- Tipos de Levantamientos Topográficos.
Existen dos tipos de levantamientos: los planímetros y los altimétricos.
Tanto en la planimetría como en la altimetría se necesita realizar mediciones
de ángulos, longitudes y alturas en la superficie terrestre para elaborar un
“plano topográfico”. Por lo que es necesario conocer estas dos partes de la
Topografía para determinar la posición y elevación de la superficie terrestre.
3.4.- Planimetría.
La Planimetría es la rama de la topografía dedicada al estudio y
representación de una parte de la superficie terrestre despreciando la altura y
solo reflejando el área y los detalles de un terreno sobre una superficie plana.
En la planimetría se desprecia el relieve o altitud de los puntos tomados para
lograr una representación horizontal de un plano. Esta rama de la topografía
comúnmente es más utilizada para el diseño arquitectónico o planificación de
proyectos de vivienda, repartición o división de lotes.
Figura 6.- Modelo de planimetría.
Fuente: www.bbtrastevere.com
15
3.5.- Altimetría.
Se denomina altimetría o nivelación al conjunto de puntos que se
encuentran determinados en una misma elevación con respecto a una
superficie o plano de comparación por lo general se determina con respecto a
la altura media del nivel del mar.
El objetivo principal de la altimetría es referir a un mismo grupo de puntos en
un plano de comparación para poder deducir los desniveles entre puntos
observados. Se determina que dos o más puntos se encuentran a nivel
cuando están en la misma cota o elevación respecto al plano de referencia, o
caso contrario se encuentran a desnivel entre ellos.
La altimetría es fundamental para diseñar y replantear un proyecto ya que esta
determina el movimiento de Tierra o su forma real en campo.
Los instrumentos que se utilizan para la altimetría son: el altímetro, nivel de
mano, nivel de Ingeniero, estación total, GPS diferencial.
El GPS diferencial trabaja con la corrección de la curvatura de la tierra por lo
que normalmente se ocupan puntos para corregir o iniciar cualquier tipo de
nivelación.
La altimetría nos permite determinar volúmenes con respecto a un plano o
superficie, mediante: medidas de ángulos, longitudes y alturas.
3.6.- Instrumentos de Medición en la Topografía.
En la actualidad existen varios instrumentos de medición en la
topografía y se los puede dividir en cuatro grupos.
3.6.1.- Para la medición de Ángulos.
En donde podemos encontrar la brújula, el tránsito y el teodolito.
16
La Brújula.- Es un instrumento que nos ayuda a la orientación y consiste en
una caja que en su fondo están los puntos cardinales y en una aguja imantada
que gira libremente sobre un eje con dirección siempre al norte.
Figura 7.- Brújula.
Fuente: www.iestafira.org
Transito.- Es
un instrumento para medir
ángulos horizontales y verticales con una precisión de 1 minuto (1´) hasta 20
segundos(20´´) son compuestos de cuatro tornillos nivelantes, un telescopio,
dos platillos o círculos de metal graduados que se leen con una lupa.
Figura 8.- Instrumento Topográfico Transito
Fuente: www.construadictos.com
Teodolito.- Es un instrumento mecánico en los que se puede leer mediante
círculos de vidrio los ángulos horizontales y verticales, que van desde un
minuto hasta la décima parte del segundo consta de dos ejes un vertical y un
horizontal. En el eje vertical se desplaza un telescopio con varios lentes que
ayudan a la observación ocular. En el eje horizontal esta la base nivelante del
teodolito consta de una plomada óptica para la correcta plantación del equipo
en un punto determinado. Posee además dos niveles.
17
Figura 9.- Teodolito
Fuente: www.construadictos.com
3.6.2.- Para la medición de Distancias.
En este grupo encontramos la cinta métrica, el odómetro y el
distanciómetro.
La cinta métrica.- Es un instrumento para medir distancias pequeñas y está
hecha de tela nailon o de acero flexible, normalmente son de un ancho de 16
mm. y un largo de 10, 20, 30 o 50 metros.
Figura 10.- Cinta métrica.
Fuente: El Autor.
El odómetro.- Consta de una rueda de un metro de circunferencia que está
sujeta a una horquilla con mango que tiene un contador automático. Este
contador va registrando el número de vueltas dadas por la rueda y el número
que gire esta rueda será iguala la distancia en metros.
18
Figura 11.- Odómetro
Fuente: www.scribdassets.com
El distanciómetro.- Es un dispositivo electrónico que se compone de un haz
de luz ya sea rayo láser o infrarrojo que rebota en un prisma o en una
determinada superficie. Este calcula la distancia por el tiempo que se demora
en reflejar el haz de luz.
Figura 12.-Distanciómetro.
Fuente: www.distanciometrosleica.com
3.6.3.- Para la medición
pendientes.-
de
En este grupo encontramos a los más comunes que son el nivel de mano,
nivel de ingeniero, clinómetro.
El nivel de mano.- es un instrumento sumamente sencillo que se encuentra
como referencia de horizontalidad es una burbuja o gota en líquido y
normalmente está en una vara o regla.
Figura 13.- Nivel de mano.
Fuente: www.mlstatic.com
19
Nivel de Ingeniero.- El nivel de ingeniero se destaca por ser un nivel que esta
sobre un trípode con un alcance de hasta 200 m por su aumento óptico
normalmente se lo ocupa con la taquimetría (lectura en una mira para
referenciar una altura determinada en 360º) su función es basada en un
péndulo que por gravedad siempre estará vertical y mediante espejos o
prismas dará la referencia horizontal. Consta de un compensador, una base
nivelante, un telescopio fijo con graduación por lentes.
Figura 14.- Nivel de Ingeniero
Fuente: www.scribdassets.com
Clinómetro.- El clinómetro es un nivel de mano en el cual ha sido incorporado
un semicírculo graduado con el objetivo de obtener visuales inclinadas.
Figura 15.- Clinómetro
Fuente: www.scribdassets.com
3.6.4.híbridos de medición.-
Instrumentos
Estos instrumentos son de última generación y de muy buena precisión
además cuentan con la capacidad de hacer diversos trabajos de topografía
en menor tiempo facilitando el trabajo de cálculo y de gabinete para el
topógrafo. En este grupo se encuentran: Estaciones Totales, Estaciones
Robóticas, GPS navegador, GPS Diferencial o de precisión, drones,
escáneres topográficos.
20
Estación total.- Se denomina estación total al instrumento topográfico cuyo
funcionamiento se apoya en una tecnología electrónica que consiste en
incorporar un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito.
Algunas características que tiene la estación total son que cuenta con una
pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), luces Led de aviso, iluminación
independiente a la luz solar, calculadora automática, distanciometro,
trackeador o seguidor de trayectoria y sus resultados son arrojados en formato
digital lo que nos permite posteriormente utilizar la información en un
ordenador personal. Viene provisto de diversos programas sencillos los cuales
nos permiten el cálculo de coordenadas de campo, replanteo de con precisión
de puntos en campo, cálculo de acimuts y distancias de manera automática
Figura 16.- Partes de una estación total lado 1
Fuente: El Autor.
21
Figura 17.- Partes de una estación total lado 2
Fuente: El Autor
Consideraciones en una Estación Total.

Partes Principales:
o Teodolito
o Distanciómetro
o Elementos físicos y electrónicos
o Minicomputadora con medio de almacenamiento

Entradas de trabajo:
o Altura instrumental
o Constante y altura de prismas
o Escala del trabajo
o Temperatura
o Presión atmosférica.
22

Parámetros que se deben observarse en el trabajo:
o Precisión en las medidas de ángulos horizontales y verticales.
o Precisión en las distancias inclinadas y horizontales.
o Orientación de los puntos N, S, E, O y W.
o Altitud o altimetría de la superficie.

Datos que se pueden ingresar en una Estación Total:
o SD Distancia Inclinada
o Az Ángulo Azimutal
o V o V % ángulo vertical, cenital o Porcentaje de pendiente.
o DH. Distancia horizontal.
o Cotas o Niveles (altitud de proyecto)
o N, E, Z coordenadas Norte, Este y Elevación.
o En las nuevas Estaciones se puede ingresar nubes de puntos
desde un ordenador.
Errores instrumentales de una Estación Total.
Para un trabajo óptimo en una estación total se debe cumplir con los
siguientes requisitos.

El eje vertical corregido debe ser absolutamente vertical al cenit.

El eje de puntería debe ser perpendicular a la inclinación del eje
horizontal.

La inclinación del eje vertical debe ser perpendicular al eje horizontal.

La lectura del eje vertical al apuntar al cenit debe ser cero.

En caso de que estos requisitos no se cumplan se debe escribir los
errores para cada caso.

La inclinación del eje vertical (es el ángulo formado entre la plomada y
el eje vertical).

Error en el Eje de Puntería (es la desviación con respecto al ángulo
recto entre el eje de puntería y el eje de inclinación).

Error del eje de inclinación (es la desviación del ángulo recto entre el
eje de inclinación y el eje vertical).
23
Los efectos que ejercen estos errores en las mediciones en los ángulos
horizontales, se incrementan conforme aumenta la diferencia de alturas entre
los puntos a medir.
Los errores del eje de puntería y del eje de inclinación se eliminan al
tomar mediciones en las dos posiciones del anteojo. El error del eje de
puntería
también se puede determinar y registrar. Al medir un ángulo
automáticamente estos errores se toman en consideración, por lo que las
mediciones que se efectúen pueden considerarse prácticamente libres de
errores, aun en caso de hacer la lectura con una sola posición del anteojo. La
inclinación del eje vertical no se toma en cuenta ya que es un error
instrumental.
Figura 18.- Errores instrumentales en la Estación Total.
Fuente: www.slidesharecdn.com
Figura 19.- Errores instrumentales en la Estación Total.
Fuente: www.slidesharecdn.com
24
Estación Total Robótica.
Es un equipo con una funcionalidad de buscar por su cuenta el objetivo
normalmente constan de una tableta recolectora de datos que opera en el
lugar que se encuentra el prisma.
Consta de una Estación base y un prisma con un plato GPS lo que permite
buscar al objetivo fácilmente este tipo de estación son más utilizados en
campo abierto o en construcciones para definir alturas.
Figura 20.- Estación Total Robótica.
Fuente: www.construnario.com
El GPS. (Sistema de Posicionamiento Global) Navegador.
Es un equipo más utilizado con fines recreativos y aplicaciones que no
necesitan una buena precisión, normalmente son dispositivos pequeños que
caben en la palma de la mano, su precisión es menor a 15 metros. Este
dispositivo muestra nuestra posición en un plano horizontal mediante la señal
de satélites, tiene varias funciones como son la determinación de altura,
presión atmosférica y ubicación satelital.
Figura 21.- GPS (Sistema de Posicionamiento Global) Navegador
Fuente: www.construadictos.com
25
El GPS Diferencial o de Precisión.
El GPS de precisión consiste en la utilización de uno o varios receptores
móviles y un fijo o estación base. Normalmente la base se considera a un
punto o conocido con todos sus detalles tales como: coordenadas, altura y
corrección del geoide.
La estación de referencia es la encargada de comprobar las medidas tomadas
por el móvil mediante triangulación geodésica con los satélites. Se encarga de
corregir en tiempo real las coordenadas de los puntos levantados en campo a
través de una referencia conocida con exactitud al + - 1cm.
Existen dos maneras de aplicar las correcciones diferenciales siendo en
tiempo real o en post proceso en gabinete u oficina.
Tiempo Real.- Consiste en el uso de un enlace entre la estación base y el
receptor mediante un recolector de datos, se establece la estación base en un
punto geo-referenciado el cual nos dará correcciones al centímetro en el
dispositivo móvil.
Post-Proceso.- El GPS debe ir conectado a una computadora que tenga
software capaz de capturar o modificar la información de los receptores. Esta
información es almacenada y procesada con algún dato de referencia para
ser corregida en campo.
En la actualidad el sistema más utilizado es la corrección en tiempo real la
misma que también es conocida como RTK (Real Time Kinematic).
26
Figura 22.- GPS diferencial
Fuente: Manual del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en
Topografía - España
En
el
sistema
de GPS DIFERENCIAL existe dos partes esenciales para cualquier trabajo
las cuales son: la estación de Referencia y la estación Móvil.
La estación de referencia.- Se encuentra ubicada en un punto conocido
normalmente en el Ecuador estos puntos de enlace o de primer orden que se
utilizan para cualquier enlace a nivel nacional se los puede obtener en el IGM
(Instituto Geográfico Militar) como monografías de puntos dependiendo del
sector.
La base de referencia ubica a todos los satélites disponibles en un área de
espacio determinada la cual emitirá varias lecturas entre los satélites que se
encuentren dentro del rango de su lectura y mediante radio emitirá los valores
de corrección de las coordenadas al dispositivo móvil o ROVER.
La estación móvil.- Esta solo recibe los datos mediante triangulas geodésica
mediante el uso del radio y corrige la ubicación para dar así un
posicionamiento correcto.
27
Figura 23.- Estación base y móvil RTK
Fuente: Manual del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía El GPS diferencial.España
Nos da alturas con
referencia al elipsoide
de la tierra por lo tanto existirá siempre una diferencia tanto en altura como en
distancia con respecto a las medidas obtenidas con referencia a la superficie
topográfica o al geoide de la tierra.
Figura 24.- Referencia entre superficie Elipsoide, geoide y topográfica.
Fuente: Manual del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía - España
Figura 25.- Referencia alturas entre Elipsoide, geoide y topográfica.
Fuente: Manual del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía - España
28
Con el GPS diferencial se trabaja con referencias existentes para aplicar las
correcciones según las coordenadas utilizadas; Por este motivo existen las
variaciones de coordenadas como son:
Geodésicas.- se considera latitud (), longitud (𝛿), altura (h).
Cartesiano.- solo se considera en tres planos X, Y, Z.
UTM.- son coordenadas cartográficas referidas a una proyección cilíndrica
especial: NORTE UTM, ESTE UTM, COTA con respecto a la altura promedio
del mar.
Figura 26.- Sistema de Coordenadas.
Fuente: Manual del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía - España
Drones.
Un Dron es un vehículo capaz de volar mediante señal a distancia sin requerir
un piloto. Existen varios tipos de drones al igual que varios usos. Es importante
señalar que en la topografía el dron sobre vuela una extensión determinada
de la superficie terrestre realizando diversos planes de vuelo, y por su
estabilidad puede tomar varias Orto-fotos. Mediante la fotogrametría y
software apropiado se puede determinar la altura de los objetos, realizando
levantamientos topográficos en muy corto tiempo con una precisión de +- 10
cm.
29
.
Figura 27.- Dron
Fuente: www.definicion.mx
El Escáner Topográfico.
Este dispositivo se encarga de la obtención de datos mediante una nube
tridimensional que es obtenida mediante la reflexión directa de un haz de luz
o rayo láser.
Básicamente se la considera como una estación Total que mide las
características en 360º sin prisma en muy poco tiempo. Normalmente se lo
utiliza para un levantamiento de las características en altura, edificios o
pendientes inaccesibles. Con un alcance máximo de 500m.
30
Figura 28.- Escáner topográfico.
Fuente: www.blogspot.com
3.7.- Errores de una Medición Topográfica.
Los errores más comunes en la topografía pueden provenir de tres
partes que son instrumentales, del personal y por las condiciones en las que
se lo realiza.
3.7.1.- Errores Instrumentales.
Estos errores se realizan por los accesorios usados en la medición por que
pueden tener imperfecciones en sus partes, estos errores normalmente
pueden ser corregidos mediante compensación o cálculos sin influir en las
lecturas tomadas.
3.7.2.- Errores del Personal.
Esto sucede por la apreciación del operador al medir ya sea por la agudeza
visual o sensibilidad del tacto. Los más comunes son al plantar el aparato si
ubica ineficientemente el instrumento o sus accesorios. La visualización del
objetivo cuando el anteojo no refleja la recolección de los datos aplomados.
El redondeo esto se da cuando se suprime medidas por exceder en la
descripción final del motivo del trabajo.
3.7.3.- Errores según la condición en la que se los realiza.
Son los errores que se dan por las condiciones climáticas o atmosféricas del
lugar donde se desarrolla el trabajo. Estas normalmente se dan por el viento,
sol, humedad y presión atmosférica que pueden llegar a impedir un óptimo
31
trabajo. La inestabilidad del terreno, la vegetación, cursos de agua, siendo
estas las dificultades que generan errores por que pueden ocasionar
movimientos y dificultad en la visualización de los puntos a medir.
En topografía se utilizan medidas resultantes de una serie de observaciones
homogéneas.
3.8.- Tipos de Errores.
La clasificación de los errores se lo realiza según su influencia o como
estos se presenten.
En muchos casos los errores o equivocaciones se dan por el operador
provenientes de distracciones, descuidos, imprevistos o por equivocación de
datos de referencia. Estos tipos de errores se pueden evitar poniendo cuidado
y profesionalismo en el trabajo que se está realizando. Los errores pueden
dividirse en sistemáticos y accidentales.
3.8.1.- Errores Sistemáticos.Son errores controlables que afectan de manera constante a las
observaciones por lo que pueden ser determinados y controlados. Las
constantes en general provienen de defectos instrumentales y causan errores
hasta que se los corrija mediante un ajuste mecánico al equipo.
Las causas más comunes para este tipo de error son defectos instruméntales,
condiciones operativas, discrepancia según el método de medición y cálculo.
3.8.2.- Errores Accidentales.-
“Son aquellos originados por causas fuera de control del operador y pueden
provenir de tres factores: instrumental, personal y condiciones. Su
manifestación es imprevisible, constituyendo un hecho azaroso, acotado por
formas de prevención dispuestas por el operador al elegir instrumental,
métodos, condiciones y un medio de estricto control del proceso de medición
32
(de acuerdo a la precisión exigida). Estos errores imprevisibles, encasillados
en lo eventual y fortuito constituyen hechos aleatorios y su magnitud y
frecuencia se estudia a través de la Teoría de las probabilidades.
Los trabajos topográficos tienen tolerancias que son el límite del error a
cometer o los máximos errores aceptables. Se trata regularmente de un valor
numérico resultante de expresiones o fórmulas empíricas establecidas por
organismos de control, estatales o privados que tienen en cuenta distintas
circunstancias.”2
Fuente: Unzueta, Luis; Topografía – Teoría de Errores; 2011/12/06.
2
33
3.9.- Tipos de Terreno
Topográficamente existen 3 tipos de terrenos que son:
Tabla 1.- Tipos de Terreno.
Tipo
Llano
Ondulado
Montañoso
Terreno
TL
TO
TM
Elevación,
m.s.n.m.
Fácil
≤ 1000
Accidentado 1000-2500
Dificil
≥ 2500
Pendiente %
Pl
Pn
≈ 51
≈ 20
≈ 20
≤ 15
≤ 30
≤ 30
Fuente: El Autor.
El área de estudio se encuentra sobre los 2500 m.s.n.m. lo que significa que:
son terrenos difíciles y montañosos, con pendientes longitudinales (PI) de casi
un 20%, y pendientes transversales (Pn) menores al 30%.
3.10.- Escala.
La escala se define como la relación matemática entre las dimensiones reales
con las de un dibujo sobre un plano o mapa. Es la relación que existe entre
las medidas de un mapa y las medidas en la superficie terrestre.
Las escalas se escriben de forma en las que se indica el valor del plano y
después el valor en la realidad. Por ejemplo la escala 1:100, significa que 1
cm en el plano equivale a 1 metro en la realidad.
Si lo que se desea es medir del dibujo a una determinada superficie, se debe
tener en cuenta las áreas de las figuras semejantes, por ejemplo un cuadrado
de 1cm del lado de un dibujo.
La escala también aparece representada por una línea recta de olor blanco y
negro dividido en partes iguales que determinan el número de metros o
kilómetros de una división a otra.
34
Figura 29.- Modelo de Escalas.
Fuente: www.recursos.cnice.mec.es
3.11.- Curvas de Nivel.
Se determinan como curvas de nivel a los puntos consecutivos que se
encuentran en una misma altura o trayectoria horizontal. Por lo tanto podemos
definir que una curva o línea de nivel representa a la intersección de una
superficie de la misma altura de terreno.
En un plano topográfico las curvas de nivel se las dibuja para representar las
diferencias de alturas que son equidistantes sobre un plano de referencia por
lo que jamás se cruzan entre ellas.
Las principales características de las curvas de nivel son:
Las curvas de nivel no se cruzan entre sí, son líneas cerradas, aunque esto
normalmente no sucede dentro de un mismo dibujo. Cuando se acercan entre
sí indican una pendiente mayor del terreno y viceversa. Tienden a ser
paralelas entre sí, en especial en los valles amplios. Excepto en los relieves
abruptos, jamás se tocan o confunden. Por lo tanto se puede decir que las
curvas de nivel son líneas dibujadas en un mapa que unen puntos o lugares
que están en la misma altura sobre el nivel del mar.
35
Figura 30.- Ejemplo de curvas de nivel
Fuente: www.wikispaces.com
3.12.- Tipos de Curvas de Nivel.
Los tipos de curvas de nivel son:

Curvas Índice, indican la altura con números como guía para todos los
puntos del mismo nivel. Normalmente son más gruesas y de otro color
para facilitar su interpretación.

Curvas o líneas intermedias, son las líneas más finas y equidistantes
por lo que a partir de las líneas índice se puede determinar su altura.
La superficie entre las curvas de nivel se determina zona.
Figura 31.- Tipos de curvas de nivel
Fuente: El Autor.
36
3.13.- Sistema de Coordenadas
Un sistema de coordenadas es la forma de determinar la posición de
un punto u objeto en un mismo plano.
En la topografía se utilizan normalmente dos tipos de coordenadas. Las
coordenadas geográficas y las coordenadas UTM.
3.14.- Sistema de Coordenadas Geográficas.
Es un sistema de coordenadas que utiliza una superficie esférica de
tres dimensiones para establecer ubicaciones en la tierra. Para ubicar un unto
se utilizan los valores en latitud y longitud que son ángulos medidos desde el
centro de la tierra hasta un punto en la superficie terrestre.
Los valores de latitud y longitud se miden en grados decimales o en grados
minutos y segundos.
“La línea de latitud que se encuentra en el punto medio entre los polos se
denomina ecuador. Define la línea de latitud cero. La línea de longitud cero se
denomina meridiano base. Para la mayoría de los sistemas de coordenadas
geográficas, el meridiano base es la longitud que atraviesa Greenwich,
Inglaterra. Otros países utilizan líneas de longitud que pasan a través de
Berna, Bogotá y París como meridianos base. El origen de la retícula (0,0) se
define por el punto donde se intersecan el ecuador y el meridiano base. El
globo se divide, entonces, en cuatro cuadrantes geográficos basados en
rumbos de brújula desde el origen. El norte y el sur están encima y debajo del
ecuador, y el oeste y el este están a la izquierda y a la derecha del meridiano
base.”3
3
Fuente: help.arcgis.com
37
Figura 32.- Retícula de meridianos y paralelos.
Fuente: help.arcgis.com
3.15.- Sistema de Coordenadas Cartesianas.
Las coordenadas cartesianas es un sistema para definir un punto
mediante dos o más líneas de referencia.
Normalmente este sistema se utiliza solo dos líneas de referencia llamadas
ejes X y eje Y en el cual el eje x es la distancia horizontal y el eje Y es
perpendicular a él.
El punto donde se intersectan estos dos ejes se llama origen o punto 0 (cero).
En la topografía se le introduce un tercer eje o plano el eje Z que es para
determinar la altura de un punto.
En el sistema de coordenadas cartesianas, los tres ejes tienen ángulos rectos
entre sí. Por lo que para determinar un punto se lo hace con tres números (X,
Y, Z).
Figura 33.- Planos de referencia Cartesiana.
Fuente: El Autor.
38
CAPITULO IV
METODOLOGÍA
El método que se utilizará en este trabajo práctico será la taquimetría,
definiéndose como el procedimiento topográfico que determina en forma
simultánea las coordenadas Norte, Este y Cota de los puntos sobre la
superficie del terreno; permitiéndonos realizar un plano topográfico, donde se
muestra la posición en planta y la elevación de cada uno de los diferentes
puntos del terreno, siendo estos representados mediante curvas de nivel.
4.1.- Desarrollo del Proyecto.
El proyecto se desarrolla en varias etapas:
4.1.1. Reconocimiento del lugar.
Primero realizamos el recorrido en campo tomando en cuenta el tiempo de
acceso al igual que los lugares cercanos que nos pueden ayudar a
implementar un campamento.
En este recorrido se debe analizar la topografía y vegetación del lugar para
así programar los lugares más óptimos para realizar el levantamiento
Topográfico con mayor rapidez y eficacia.
Una vez se ha terminado el recorrido en el área del proyecto es necesario
definir un campamento lo más cerca posible para poder aprovechar el tiempo
y no demorarse en el traslado del personal.
El campamento para los grupos se designó en el refugio de Piñan que se
encuentra a una hora a caballo del proyecto y es la población más cercana al
sector. Este refugio se utilizara como campamento y aquí mismo se procederá
a procesar los datos levantados día a día para así no acumularse de trabajo y
determinar si es necesario más puntos en determinados sectores.
39
Figura 34.- Fotografía del refugio de Piñan
Fuente: El Autor.
4.1.2.- Cartografía.
Revisamos la cartografía entregada por la entidad contratante para verificar la
forma del terreno esto nos ayudara para seleccionar la forma más idónea de
realizar el levantamiento topográfico al igual los lugares estratégicos para la
colocación de puntos de precisión mediante los GPS formando una poligonal,
para así realizar un trabajo más real; el GPS debe estar configurado en
coordenadas UTM, Datum WGS84 y cargado el elipsoide de corrección para
el sector.
La carta Topográfica utilizada fue ÑII-D3 IMANTAG 3995 III Y ÑII-D1 LA
MERCED DE BUENOS AIRES 3995 IV. (Anexo 5 y 6). En las cuales
delimitamos el área aproximada en la que se desarrollara el trabajo.
Figura 35.- Ubicación del proyecto en Carta Topográfica.
Fuente: IGM Ecuador. Edición: El Autor.
40
4.1.3.- Delimitación del Área del Proyecto.
Una vez ya se ha realizado el recorrido en el campo, fiscalización se encarga
mediante la cartografía de designar el área del valle que se va a levantar
mediante una cota promedio la misma que se designó la cota máxima de 3015
Figura 36.- Vista panorámica del proyecto.
Fuente: El Autor.
4.2.- Ubicación de Puntos de Control para el Levantamiento.
Para la colocación de puntos de control se ocupa un GPS diferencial
Trimble el mismo que se ha considerado la base de corrección con la
monografía de la Merced de Buenos Aires Piñan, adquirida en el IGM (Instituto
Geográfico Militar) para así realizar la corrección necesaria para nuestros
puntos de control. (Anexo 1).
La base se encuentra ubicada aproximadamente a 15km del lugar del
proyecto, por lo cual primero se construyeron cuatro mojones de hormigón
simple de 0.60 x 0.60m. en la base inferior y de 0.15 x 0.15 m. en la parte
superior con una altura promedio de 0.40 cm según las normas y medidas
entregadas por la entidad contratante (Figura 37), además constan con sus
respectivas placas de indicación (Figura 36).
41
Figura 37.- Modelo de Placa del proyecto
Fuente: El Autor.
Figura 38.- Modelo de Mojón para el proyecto
Fuente: El Autor.
Una
vez
se
ha
determinado los lugares donde se colocaran los puntos de control se procede
a plantar el móvil que se demora aproximadamente en cada punto un
promedio de una hora para que sea su precisión milimétrica.
Figura 39.- Colocación de la Base GPS Diferencial.
Fuente: El Autor..
42
Se ha colocado tres mojones en la parte superior del valle en la cota 3025
formando un triángulo y con visibilidad entre sí para la corrección de los datos
levantados. Y un punto se coloca al nivel más bajo del valle para un control
altimétrico el mismo que servirá para diferentes controles en las siguientes
etapas de este proyecto. La ubicación de los mojones consta en el plano del
levantamiento topográfico. (Plano 2).
4.3.- Levantamiento Topográfico.
El levantamiento topográfico de este proyecto se lo realiza en un
periodo de 30 días que por la dificultad de acceso al mismo se lo desarrollo
en jornada única desde el 01 de julio del 2015 hasta el 30 de julio del 2015 en
un promedio de 10 horas diarias.
El primero y segundo día se realiza un reconocimiento de todo el terreno para
poder definir las dificultades del mismo.
El tercer día se procederá a colocar todos los puntos de control mediante el
GPS diferencial; estos puntos serán colocados estratégicamente para facilitar
el levantamiento topográfico y su comprobación.
Se procederá a ubicarlos en forma de un triángulo en el que se permitirá la
visualización de los mismos para facilitar la comprobación de los puntos
levantados con estación.
A partir del cuarto día se iniciara con el levantamiento topográfico primero
ingresaremos los datos de los puntos GPS en la Estación Total, para así poder
empezar a recopilar los datos de campo y progresivamente ir comparando los
demás puntos GPS ubicados en diferentes sectores para ocuparlos como
bases secundarias por dificultades de visualización en el proyecto por la forma
del terreno ya sea por quebradillas o vegetación pronunciada.
Los datos serán descargados diariamente y comprobados con los datos de
GPS en el campamento para llevar un control diario de las áreas levantadas.
43
Figura 40.- Fotografía del topógrafo en el proyecto.
Fuente: El Autor.
Figura 41.- Fotografía del cadenero iniciando mediciones.
Fuente: El Autor.
En oficina se pasaran los puntos día a día al software de dibujo y se procederá
a procesar y graficar las áreas levantadas según como se fuere avanzando;
de este modo con tiempo se puede rectificar algún error o aumentar puntos
en los sectores que a nuestra consideración nos van a resultar relevantes o
necesarios.
En este proyecto es importante levantar todos los detalles en especial la
ubicación del rio, quebradillas y lugares de difícil acceso ya que en estos se
procederá a realizar las pruebas de suelos en una siguiente etapa.
44
Al igual cada cinco días se coordinara con fiscalización los lugares en los que
se necesita una mayor nube o grupo de puntos para levantar en campo si es
necesario o ubicar una base secundaria con el GPS diferencial.
Figura 42.- Fotografía colocación de Base Secundarias.
Fuente: El Autor.
Los cinco últimos
días se procede a culminar los trabajos de gabinete, en los cuales se hará uso
de varios programas de diseño topográfico como son: AutoCad, CivilCad 3d y
ArcGis con la respectiva revisión de datos para posteriormente tener 4 planos
con sus respectivas escalas y proceder a la entrega de los mismos tanto en
archivo físico como en digitales.
Control para la verificación de los datos levantados.
Los datos son verificados mediante las coordenadas entregadas de cada
punto mediante software ARCGIS y en campo.
El control que la entidad contratante realizará será en campo con un
navegador GPS al igual que se lleva un control fotográfico de los sectores
levantados el mismo que constan en el anexo de reporte fotográfico (Anexo 7).
45
Figura 43.- Funcionarios de UTN. Fiscalización. Control en campo.
Fuente: www.utn.edu.ec
4.4.- Equipos Utilizados en el Proyecto.
4.4.1.- Talento Humano.
El talento humano entendido como un misceláneo de varios factores de una
persona (conocimientos, creatividad, aptitudes, motivación, experiencias,
vocación, destrezas, habilidades, potencialidades, salud, etc.); el topógrafo
posee todas esas características, es hábil para dominar la topografía, posee
destrezas y la actitud para trabajar, demostrando conducta durante un trabajo.
Para este proyecto se considera todo el talento humano participante, directo
o indirectamente, entre ellos tenemos:
 Un Fiscalizador
 Dos Topógrafos
 Cuatro Cadeneros.
 Dos Macheteros
4.4.2.- Equipos Principales.
 2 Estación Total Trimble M3 Dr 2’’
46
 2 GPS de Precisión Trimble R3 L1-L2_RTK.
 4 Prismas con sus respectivos Bastones.
 2 Cintas Métricas
 2 Machetes
 2 Combos
 Chalecos Reflectores.
 Estacas.
 Clavos.
 Pintura.
 Mojones para puntos fijos con su respectiva Placa.
4.4.3.- Equipo de Gabinete u Oficina.
 Laptop u ordenador Mínimo Dual Core con Windows 7.
 Software: AutoCAD, Civil CAD 3D, ArcGis, Raster Design,
Adobe Acrobat, MS Office (Word, Excel)
 Plotter / impresora
 Medios digitales: Memorias USB o Cd.
4.5.- Instructivo para funcionamiento de Estación Total M3
4.5.1.- Generalidades de la Estación Total Trimble M3
Tiene un sencillo uso por contar con el software digital fieldbook. A de más
cuenta con un sistema operativo Windows lo que permite facilitar su uso como
un pequeño ordenador, además trae un teclado alfanumérico el cual nos
permite ingresar datos con mayor facilidad.
47
Figura 44.- Pantalla y Teclado de una Estación Trimble M3
Fuente: El Autor.
Para iniciar su operación primero hay que plantar el aparato en un punto
conocido o referenciado y la dirección hacia el norte, o también se puede
iniciar los trabajos con dos puntos conocidos mediante trisección.
Al plantar el aparato primero se debe tener en cuenta que este bien nivelado.
Esto se logra mediante el subir y bajar las patas del trípode. Para los
movimientos pequeños en la nivelación consta de una base nivelante con tres
tornillos o calantes que nos permite nivelar a perfección.
Una vez nivelado el instrumento se procede a encenderlo el mismo
automáticamente abrirá el programa digital field book el cual mientras el
equipo no esté bien nivelado o dentro del rango del compensador no nos
permitirá iniciar a trabajar.
Una vez ya nivelado la estación total procedemos a continuar nos saldrá una
nueva pantalla en la que consta de seis iconos; Archivos, Teclear,
Configuración, Levantamiento, Cogo, Instrumento (Figura 43).
Al lado derecho superior de la pantalla está ubicado la sección de información
esta sección nos indica que porcentaje tiene la batería altura instrumental y el
uso del objetivo está en prisma o reflexión directa.
En la parte inferior derecha tenemos un acceso directo al Mapa, Menú,
Favoritos, Cambiar a. que son submenús del programa.
48
4.5.2.- Para Iniciar un Trabajo Nuevo.
Lo inicial es dar un clic con el lápiz óptico en la sección archivo, se despliega
el submenú en el que encontramos Trabajo nuevo, Abrir trabajo, Revisar
trabajo actual, Administrador de puntos, Mapa del trabajo actual, Copiar entre
trabajos, Importa/Exportar y Explorador de Windows.
Figura 45.- Pantalla menú Archivo Trimble M3
Fuente: El Autor.
Damos click en Trabajo nuevo (Figura 44), en esta opción colocamos el nombre
del trabajo y si se conoce las características o propiedades del punto donde
se a planto la estación. Estas propiedades son: sistema de coordenadas,
Unidades (son para determinar las unidades que se utilizaran
tanto en
medición como en configuración del instrumento ya sea presión, pendiente,
áreas, fecha), archivos vinculados (cuando se trata de un diseño o puntos para
replanteo) Mapa activo (si ya se conoce o se dispone de un mapa digital)
biblioteca de caracteres (es para cuando se dispone de abreviatura para la
descripción de los puntos), Configuraciones Cogo (esto es para el cálculo de
áreas o subdividir una superficie levantada. Una vez configurado las
propiedades se procede a poner en aceptar y regresara automáticamente a la
pantalla inicial.
49
Figura 46.- Pantalla Sub menú Trabajo nuevo en Trimble M3
Fuente: El Autor.
4.5.3.- Configurar Estación.
Para configurar la estación para iniciar la medición se empieza dando un click
en el icono de levantamiento y seleccionamos la opción Config estación.
Figura 47.- Pantalla Sub menú Configurar Estación en Trimble M3
Fuente: El Autor.
50
Se despliega un submenú en el que nos pide ingresar los datos del punto de
instrumento como Nombre del punto, Código y altura de instrumento. Si se
posee ya una lista de puntos se lo puede agregar seleccionándolo y si no es
el caso podemos teclear el punto.
Figura 48.- Pantalla Sub menú Configurar estación en Trimble M3
Fuente: El Autor.
Tecleamos o seleccionamos el punto y almacenamos, con esto se define el
lugar donde está la base, una vez almacenado el punto del instrumento nos
pedirá un punto de referencia esto se lo puede de igual manera seleccionar
de una lista o teclear, además de esto se puede definir mediante el acimut con
dirección al norte a 0º con este paso queda referenciada la estación.
Figura 49.- Pantalla Sub menú Configurar estación Paso 2 en Trimble M3
Fuente: El Autor.
51
Una vez terminado la configuración de la estación se regresara al menú inicial
en el cual seleccionamos en levantamiento las opciones han cambiado y a
hora consta de las opciones elevación estación, medir topo medir cogos,
medir ciclos, levantamiento continuo, examinar superficie, estación y d eje,
replantear, finalizar el levantamiento. Seleccionamos medir topo en esta
pantalla configuramos el nombre del punto, el código, y la altura del prisma u
objetivo al que se va a medir. Una vez ya iniciado la medida del primer punto
automáticamente se va cambiando el número de punto sucesivamente para
su almacenamiento.
Figura 50.- Pantalla Sub menú Medir topo en Trimble M3
Fuente: El Autor.
Al finalizar la recolección de los datos se selecciona Esc, y regresa a la
pantalla del menú inicio en el cual seleccionamos levantamiento y
presionamos en finalizar levantamiento convencional para que los datos no
sean modificados.
4.6.- Procesamiento de La Información
Para procesar los datos que hemos recolectado se debe purgar los puntos
repetidos que normalmente se dan por omisión del cadenero.
Esto se lo realiza en el archivo de formato *.cvs que nos da la estación al
momento de exportarlos a una memoria USB y son legibles con el programa
de Microsoft Excel.
52
Una vez se haya desarrollado la limpieza de los datos repetidos se continua
con la importación de ellos mediante el programa Civil Cad 3D.
4.6.1.- AUTOCAD CIVIL 3D
Figura 51.- Pantalla de inicio AutoCAD Civil 3D.
Fuente: Auto Desck.
Es un software de diseño y cálculo muy útil para el diseño urbanístico, diseño
de carreteras, movimiento de tierras, cálculo y dibujo topográfico, diseño
hidrosanitario entre otros. En lo general este programa es una aplicación para
cualquier obra civil.
Las principales características de este software son que permite la
modificación de un diseño y de objetos regenerando y recalculando según se
vaya modificando en el computador nos ayuda fácilmente a modificar
proyectos sin tener que rehacerlos desde un inicio. Además puede hacer
cálculos entre superficies y determinar volúmenes.
4.7.- Instructivo para elaborar un Plano Topográfico en Civil Cad 3d.
Para iniciar con el dibujo topográfico lo primero es contar con el archivo de
formato CVS (cualquier archivo separado por comas) o TXT (cualquier archivo
separado por espacios). Normalmente estos tipos de archivos se los puede
abrir mediante Microsoft Excel.
53
Una
Figura 52.- Icono de un archivo formato CVS.
Fuente: El Autor.
vez
programa
abierto
el
Civil Cad 3d
procedemos a la sección de topografía en la sección HOME damos un click
en el icono point. Se despliega un sub menú en el que pondremos Point
Creation Tools.
Se despliega una ventana emergente en la que daremos un click en el último
icono del lado derecho el cual es para importar los datos de campo hacia el
programa.
Figura 53.- Creación de puntos en AutoCAD Civil Cad 3d.
Fuente: El Autor.
Una vez se despliegue la ventana de IMPORT
POINT procederemos
a buscar el archivo en el lugar donde está almacenado haciendo un click en
el icono, se despliega una nueva ventana en la que se puede seleccionar
nuestro archivo.
54
Una vez que ya se ha seleccionado el archivo se especifica el orden de los
datos según su columna es decir el orden de sus coordenadas para esto se
escoge de una lista pudiendo ser E N Z que por el formato sería Este, Norte,
Altura; N E Z norte, Este y Altura. Si consta con el número de punto y la
descripción del punto puede escoger el formato P E N Z D que cuenta con un
campo para el Punto, Este, Norte, Altura y descripción después de esto
seleccionamos en OK. En este momento se generará la nube de puntos de
nuestro proyecto.
Figura 54.- Nube de puntos en AutoCAD Civil cad3d.
Fuente: El Autor.
Para generar las curvas de nivel se debe seleccionar en Home la sección
Surfaces y en el submenú Create Surface seleccionamos los parámetros
necesitados y procedemos dar un click en ok.
55
Figura 55.- Crear superficie en AutoCAD Civil Cad 3d.
Fuente: El Autor.
Al hacer click en OK se nos abrirá un nuevo menú llamado Surface el cual nos
da algunas opciones. Hacemos clic en Add Data en el cual se despliega un
submenú el cual nos permitirá agregar los datos ya sea por los puntos que
tenemos ya importados o por un archivo nuevo.
Para terminar el levantamiento topográfico es cuestión de unir los puntos
mediante líneas o polilíneas necesarias dando por resultado nuestro trabajo
final.
56
CAPITULO V
RESULTADOS Y DOCUMENTOS FINALES
5.1.- Presupuesto para el Proyecto.
El valor aproximado de los trabajos fue de 10 830 dólares.
Proyecto: LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL EMBALSE DE PITURA
PARA EL PROYECTO MULTIPROPÓSITO PIÑAN –TUMBABIRO.
Monto: Diez mil ochocientos treinta dólares.
Plazo: 30 días.
TABLA Nº2
Continua
57
Tabla 2.- Presupuesto.
ITEM DETALLE
EQUIPOS
ESTACIÓN
2
TOTAL
GPS
2
DIFERENCIAL
CANTIDAD
DÍAS P/UNITARIO
P/TOTAL
2
25
35.00
1750.00
2
2
80.00
320.00
SUB TOTAL
2070.00
SUELDOS
3
TOPÓGRAFO
4
CADENERO
2
4
30
25
60.00
30.00
SUB TOTAL
3600.00
3000.00
6600.00
ALIMENTACIÓN
5
TOPÓGRAFO
6
CADENERO
2
4
30
25
9.00
9.00
SUB TOTAL
540.00
900.00
1440.00
TRANSPORTE
5
TOPÓGRAFO
6
CADENERO
2
4
30
30
4.00
4.00
SUB TOTAL
240.00
480.00
720.00
TOTAL
$ 10.830.00
Fuente: El Autor.
Son Diez Mil Ochocientos Treinta Dólares
Financiamiento:
El financiamiento es mediante la SENAGUA, para la consultoría de este
proyecto.
58
5.2.- Cronograma de Actividades.
Tabla 3.- Cronograma.
Fuente: El Autor.
ÍTEM CONCEPTO
TOPOGRAFIA
CRONOGRAMA PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO
UNID CANTIDAD P. UNITARIO P.TOTAL
1 COLOCACION DE PUNTOS DE CONTROL GPS
U
4,00
100,00
400,00
2 LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO DEL AREA DE ESTUDIO DEL EMBALSE
Ha
137,95
70,00
9656,50
3 PROCESAMIENTO DE DATOS
DIA
25,00
30,94
773,50
Subtotal
Tabla 4.- Puntos de Control
COORDENADAS PUNTOS GPS DE
CONTROL
Id
X
Y
1
786526,38 10053230,91
2
787380,59 10053534,14
3
787037,70 10052095,28
4
787085,46 10051716,20
5
786930,24 10051286,38
6
786909,35 10051104,31
7
786891,44 10050376,00
8
787398,87 10049519,35
9
789124,11 10048143,33
10
789321,11 10048050,80
Fuente: El Autor.
59
TIEMPO EN SEMANAS
SEGUNDA TERCERA
CUARTA
4,00
400,00
17,95
1256,50
4,00
123,76
40,00
2800,00
7
216,58
40
2800
7
216,58
40
2800
7
216,58
1780,26
16%
1780,26
16%
3016,58
28%
4796,84
44%
3016,58
28%
7813,42
72%
3016,58
28%
10830,00
100%
10830,00
INVERSION SEMANALA
AVANCE PARCIAL EN %
INVERSION ACUMULADA
AVANCE ACUMULADO EN PORCENTAJE
5.3.- Datos Obtenidos del Proyecto.
PRIMERA
CAPITULO VI
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1.- Conclusiones.

La primera conclusión es que solo mediante el levantamiento
Topográfico se puede definir el área aproximada que se verá afectada
en este proyecto así como también las áreas de influencia directa que
se da por las rutas existentes en este valle, su vegetación y sus
principales afluentes que en su mayoría son afluentes que recogen
agua de los páramos del sector y se representan en el valle como
pequeñas vertientes y quebradillas que desembocan sus aguas en el
río Piñan.

Los datos del Levantamiento topográfico servirán para que se pueda
diseñar el cierre del embalse, también les servirá para calcular el
volumen de agua que se necesita para que se llene el embalse en un
futuro.

Estos datos servirán para calcular el tiempo que se demorara en
llenarse el embalse y en este sentido poder definir su factibilidad en
construcción.

La utilización de equipos de tecnología moderna nos permitió definir
puntos de control que serán utilizados para el resto de etapas del
proyecto.
60
6.2.- Recomendaciones.

Reconocer las necesidades para la realización de las actividades
técnicas para que no se dupliquen esfuerzos ni confronten a
instituciones debido a diferencias en forma y no de fondo puesto que si
no se parte desde una misma base los datos pueden variar. Para lo
cual se ha entregado tanto la información de campo como la de oficina
a la fiscalización la misma que será entregada a la SENAGUA al
finalizar el resto de estudios contratados.

Por la topografía del sector se recomienda un estudio de suelos para
definir la humedad del mismo y que se pueda diseñar un buen cierre
del embalse.

Se debe realizar un estudio de acuerdo a las estacas de referencia que
se dejan en campo para que se defina la clase de suelo que existe en
el mismo y el impacto Ambiental que va a representar una vez
terminado ese proyecto.
61
Glosario.
Embalse. Gran depósito que se forma artificialmente, por lo común cerrando
la boca de un valle mediante un dique o presa, y en el que se almacenan las
aguas de un río o arroyo, a fin de utilizarlas en el riego de terrenos, en el
abastecimiento de poblaciones, en la producción de energía eléctrica, etc.
Replanteo. Trazar en el terreno o sobre el plano de cimientos la planta de una
obra ya estudiada y proyectada.
Deslinde. Trazar en el terreno o sobre el plano de cimientos la planta de una
obra ya estudiada y proyectada.
Taquimetría. Parte de la topografía que enseña a levantar planos con rapidez
por medio del taquímetro.
Altitud. Distancia vertical de un punto de la tierra respecto al nivel del mar.
Planimetría. Representación y medida sobre un plano de una porción de la
superficie terrestre.
Altimetría. Parte de la topografía que trata de la medida de las alturas.
Cartografía. Arte de trazar mapas geográficos.
Fonema. Cada una de las unidades fonológicas mínimas que en el sistema
de una lengua pueden oponerse a otras en contraste significativo; p. ej., las
consonantes iniciales de pozo y gozo, mata y bata; las interiores
de cala y cara; las finales de par y paz; las vocales de tan y ten, sal y sol, etc.
Antrópicos. Perteneciente o relativo a la entropía.
Asentamientos. Acción y efecto de asentar o asentarse.
Globo Terráqueo. Planeta Tierra
Microprocesador. Circuito constituido por millares de transistores integrados
en un chip, que realiza alguna determinada función de los computadores
electrónicos digitales.
Cenit. Intersección de la vertical de un lugar con la esfera celeste, por encima
de la cabeza del observador.
62
Telemetría. Sistema de medida de magnitudes físicas que permite transmitir
está a un observador lejano.
Elipsoide. Sólido cuyas secciones planas son todas elipses o círculos.
Geoide. Forma teórica de la Tierra determinada por la geodesia.
Factibilidad. Cualidad o condición de factible.
Factible. adj. Que se puede hacer.
Misceláneo. Mixto, vario, compuesto de cosas distintas o de géneros
diferentes.
Fuente: Diccionario Real Academia Española © Todos los derechos reservados.
Edición 22.
www.rae.es
63
Bibliografía.
1. UNZUETA, Luis.; 2011; Topografía – Teoría de los Errores;
Recuperado de: http://es.slideshare.net/nacholebbmendoza/manualde-topograf-a
Tema: La Teoría de Errores
2. HTTP://fr.slideshare.net/dannyjhuta/estacin-total-32693300
Tema: Estación Total
3. NAVARRO, Sergio. J.; 2008; Manual de Topografía – Planimetría.
Tema: Historia de la topografía.
4. TRIMBLE CÍA.; 2013; Manual de Instrucciones - M3-DR5-S.
Recuperado de: www.trimble.com
Tema: Manual TRIMBLE M3
Tema: Estación Total
5. MILLÁN, José María.; Geodesia y Topografía; JM Ediciones.
Tema: Sistema de Coordenadas.
6. MILLÁN, José María.; 2006; Geodesia y Topografía; JM Ediciones.
Tema: Altimetría y Planimetría
7. MARTINES, Raúl.; 2011; Topografía Aplicada; Bellisco.
Tema: Levantamiento Topográfico.
8. TORRES, Álvaro.; 2011; Topografía; Escuela Colombiana de
Ingeniería.
Tema: Historia de la topografía, Definición de Topografía.
64