UNIDAD 1
CONCEPTOS BÁSICOS
1.1. INTRODUCCIÓN HISTÓRICA A LA TOPOGRAFÍA
En realidad se desconoce el origen de la topografía.
Se cree que fue en Egipto donde se hicieron los primeros trabajos topográficos de acuerdo con referencias por las escenas representadas en muros, tablillas.
Los egipcios conocían como ciencia pura lo que después los griegos bautizaron con el nombre de geometría (medida de la tierra) y su aplicación en lo que pudiera considerarse como topografía o quizá, mejor dicho etimológicamente, "topometría".
Hace más de 5000 años existía la división de parcelas con fines fiscales, así como para la reinstalación de linderos ante las avenidas del Nilo.
Posiblemente, a partir de que el hombre se hizo sedentario y comenzó a cultivar la tierra nació la necesidad de hacer
mediciones o, como señala el ingeniero geógrafo francés P. Merlin, la topografía "nace al mismo tiempo que la propiedad privada".
Las pruebas fehacientes que ubiquen la realidad histórica de la topografía se han encontrado en forma aislada como lo muestra una tablilla de barro encontrada en Ur, en Mesopotamia, que data de tres siglos antes de nuestra era y los testimonios encontrados en otros territorios, en diversas partes del mundo, pero es de Egipto de donde se han obtenido mayores y mejores referencia.
Las mediciones hechas en Egipto por los primeros cadeneros o estira cables, como al parecer los llamaban, eran realizadas con cuerdas anudadas, o con marcas, que correspondían a unidades de longitud convencionales, como el denominado "codo".
Cada nudo o marca estaba separada, en la cuerda, por el equivalente de 5 codos y esto daba una longitud aproximada de 2.5 m.
La necesidad de medir regiones más o menos extensas gestó conocimientos empíricos, desconectados y rudimentarios que después evolucionaron.
Quizá en un principio el hombre usó como patrones de medida las cosas que le eran familiares, particularmente su propio cuerpo; por ejemplo, la alzada de un caballo era medida en palmos, es decir, tantas veces la anchura de la mano.
La distancia entre la punta del dedo meñique y la punta del dedo pulgar, con la mano totalmente extendida, era considerada como medio codo y ésta era la distancia entre el codo y la punta de los dedos.
El pie fue otra medida y se la consideraba como las tres cuartas partes del codo.
La braza o altura del hombre era considerada de cuatro codos, pero todas estas unidades de medida presentaban dificultades, debido a las distintas tallas entre los individuos.
Ello hizo en Egipto que se estableciera, hacia el año 3000 antes de nuestra era, el codo real como patrón de medida convencional.
Posiblemente basado en la medida del "codo" de algún faraón, su dimensión era de 52.3 centímetros.
Los sumerios, persas y griegos dieron después otras diferentes longitudes a la unidad de medida llamada codo; otros pueblos también la usaban y así en la Biblia aparecen referencias a esta unidad de medida y otras unidades, mediciones de objetos y de terrenos, etc.
Se transcriben algunos versículos que ilustran lo antes dicho.
Génesis 6:15
"Y de esta manera lo harás: trescientos codos de longitud del arca, cincuenta de anchura y treinta y dos de altura."
1 Reyes 6:2
"Y la casa que el Rey Salomón le edificó al Señor, tenía sesenta codos de longitud y veinte de anchura y treinta de altura".
1 Reyes 6:3
"Y el pórtico enfrente del templo tenía veinte codos de longitud enfrente de lo ancho de la casa.
Tenía diez codos de fondo enfrente de la casa."
Amós 7.-7
"Esto es lo que me hizo ver, y miré ¡el Señor estaba apostado en un muro hecho con plomada, y tenía una plomada en la mano!"
Ezequiel 40.-47
"Y se puso a medir el patio (interior). La longitud era de cien codos y la anchura de cien codos."., 1.2.- DEFINICIÓN DE TOPOGRAFÍA
Deriva de topos, "lugar", y grafos, "descripción").
Es la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie de la Tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales.
Estudia el conjunto de procedimientos para determinar la posición de un punto sobre la superficie terrestre, por medio de medidas según los tres elementos del espacio:
dos distancias y una elevación o una distancia, una elevación y una dirección.
Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de geodesia para áreas mayores.
1.3.- CIENCIAS AFINES A LA TOPOGRAFÍA
1.3.1.-La astronomía.- Es la ciencia que se compone del estudio de los cuerpos celestes del Universo, incluidos los planetas y sus satélites, los cometas y meteoroides, las estrellas y la materia interestelar, los sistemas de estrellas, gas y polvo llamados galaxias y los cúmulos de galaxias; por lo que estudia sus movimientos y los fenómenos ligados a ellos.
El Hubble: telescopio ubicado fuera de la atmósfera que observa objetos celestes.
1.3.2.- La GEODESIA, del griego γη ("tierra") y δαιζω ("dividir") fue usado inicialmente por Aristóteles (384-322 a. C.) y puede significar, tanto "divisiones geográficas de la tierra", como también el acto de
"dividir la tierra".
La geodesia satelital es una técnica de posicionamiento de puntos de control terrestre que permite a través del uso del sistema GPS establecer redes de apoyo topográficas georreferenciadas,
debido a su exactitud milimétrica.
1.3.3.- LA FOTOGRAMETRÍA.- Es una técnica para determinar las propiedades geométricas de los objetos y las situaciones espaciales a partir de imágenes fotográficas.
Puede ser de corto o largo alcance.
La palabra fotogrametría deriva del vocablo
"fotograma" (de "phos", "photós", luz, y "gramma", trazado, dibujo), como algo listo, disponible (una foto), y "metrón", medir.
1.3.4.- LA CARTOGRAFÍA.- (del griego χάρτις, chartis = mapa y γραφειν, graphein = escrito).- Es la ciencia que se encarga del estudio y de la elaboración de los mapas geográficos,
territoriales y de diferentes dimensiones lineales y demás.
Por extensión, también se denomina cartografía a un conjunto de documentos territoriales referidos a un ámbito concreto de estudio.
1.4.- IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFIA
La topografía es una de las artes más antiguas e importante que practica el hombre, porque desde los tiempos más antiguos ha sido necesario marcar límites y terrenos.
En nuestros días se emplean por ejemplo, para:
o Elaborar planos de superficies terrestres, arriba y abajo del mar.
o Trazar cartas de navegación para uso en el aire, tierra y mar.
o Establecer límites en terrenos de propiedad privada y pública.
o Aplicaciones dentro de ingeniería agrícola, tanto en levantamientos como trazos, deslindes, divisiones de tierra (agrodesia) determinación de área.
o En la ingeniería eléctrica: en los levantamientos previos y los trazos de líneas de trasmisión, construcción de plantas hidroeléctricas, en instalación de equipos para plantas nucleoeléctricas.
o En ingeniería mecánica e industrial: Para la instalación precisa de maquinas y equipos industriales, configuración de piezas metálicas de gran precisión.
o En la ingeniería civil: Para realizar trabajos topográficos antes, durante y después de la construcción de obras tales como: viviendas, edificios, carreteras, ferrocarriles edificios, puentes, canales, presas, etc.
1.5.- CLASIFICACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA.
Los conocimientos topográficos tienen cierto grado de especialización, de acuerdo a la finalidad que sirven y por lo tanto la Topografía se clasifica de a cuerdo con su objeto; en:
1.5.1.- Topografía de grandes superficies.- Comprende los grandes levantamientos de superficie que se realizan para el estudio de recursos naturales, cuencas, sitios de presas, etc.
1.5.2.-Topografía de ruta.- Comprende los levantamientos taquimétricos de fajas angostas de terreno con fines de trazo, como carreteras, canales, etc. Y además con todos los trabajos complementarios en la ejecución de dichos trazos.
1.5.3.- Topografía Urbana.- Se ocupa del levantamiento de las poblaciones y se caracteriza por la exactitud de sus medidas, que se justifican por el elevadísimo costo unitario de las tierras.
1.5.4.- Topografía de Catastro.- Comprende todos los levantamientos que se hacen con fines de delimitar las propiedades y dentro de ella se estudia el parcelamiento urbano y rural.
1.5.5.- Topografía Hidrográfica.- Atiende el levantamiento de las fuentes, depósitos o cursos de agua, toma medidas de las profundidades, volúmenes, orillas, etc. Y sirve para los proyectos de aprovechamiento y defensa de éste recurso.
1.5.6.- Topografía Subterránea.- Sirve para las labores de construcción debajo de la superficie terrestre, aunque se apoya en puntos superficiales, se utiliza en minería y en construcción de túneles.
1.5.7.- Topografía de Construcciones.- Se utiliza para orientar los trabajos de construcción de edificaciones, de ubicación de maquinaria estacionaria, silos, puentes, etc.
1.6.- RAMAS DE LA TOPOGRAFÍA
1.6.1.-LA PLANIMETRIA.-Está dedicada al estudio de los métodos y procedimientos que se ponen en marcha para lograr una representación en proyección horizontal a escala, de los detalles de un terreno sobre una superficie plana.
1.6.2.- LA ALTIMETRÍA o Hipsometría.- Se centra en el conjunto de los procedimientos y los métodos que se llevan a cabo para representar la altura de cada punto respecto a un plano de referencia.
La altimetría, de ésta manera, permite representar el relieve un terreno por medio de curvas de nivel.
1.6.3.- LA AGRIMENSURA.- Fue considerada antiguamente la rama de la topografía destinada a la delimitación de superficies, la medición de áreas y la rectificación de límites.
Significado: Del lat. Agrimensura: f. Arte de medir tierras.
En la actualidad la comunidad científica internacional
reconoce que es una disciplina autónoma, con estatuto propio y lenguaje específico que estudia los objetos territoriales a toda escala, focalizándose en la fijación de toda clase de límites.
De este modo produce documentos cartográficos e infraestructura virtual para establecer planos, cartas y mapas, dando publicidad a los límites de la propiedad o gubernamentales.
Con el fin de cumplir su objetivo, la agrimensura se nutre de la topografía,geometría, ingeniería, trigonometría, matemáticas, física,derecho, geomorfología, edafolo gía, arquitectura, historia,computacion, teledetección .
1.6.3.- LA TAQUIMETRÍA.- Medición rápida de no mucha precisión.
Se utiliza para el levantamiento de detalles donde no es posible el manejo de la cinta métrica, para proyectos de Ingeniería Civil u otros.
Es la medición indirecta de distancias con teodolito y mira, utilizando el teodolito que en su retículo tiene los hilos estadimétricos.
Se toman los ángulos verticales de dos puntos de la mira y con una simple ecuación se calcula la distancia requerida.
1.7.- LA TIERRA
1.7.1.- FORMA Y DIMENSIONES
La Tierra es uno de los ocho planetas del Sistema Solar.
Hasta el momento es el único conocido que reúne las condiciones de temperatura, atmósfera y humedad para que se desarrolle la vida.
La Tierra tiene forma esférica, pero no es una esfera perfecta, sino que se halla ligeramente achatada por los polos.
A esta forma tan singular de nuestro planeta se la denomina geoide.
La superficie total de nuestro planeta es de unos 510 millones de kilómetros cuadrados.
A pesar de ello, la Tierra es un astro pequeño en el conjunto del Universo: el Sol es un millón trescientas mil veces más grande que ella.
Si cortáramos el geoide terrestre con una línea imaginaria que pasara por su parte más ancha, quedaría dividido en dos hemisferios: el hemisferio norte y el hemisferio sur.
La tierra como comúnmente llamamos a nuestro planeta ha sido objeto de estudio desde siempre por los hombres que la hemos habitado, en la actualidad con la ayuda de los Satélites artificiales y de otro sinnúmero de recursos, se ha logrado determinar con bastante exactitud su forma y dimensiones.
Algunos científicos la comparan con un cuerpo Geoide o sea un cuerpo geométrico irregular parecido a una pera o a una gota de agua, abultada por el Ecuador y el Polo Norte y y achatada por el Polo Sur, cuyas dimensiones son; Diámetro Ecuatorial 12.756,5 Km. y Diámetro Polar 12.7l1.7 Km.
Este achatamiento se le ha considerado tan solo de 21.4 Km. que comparado con sus dimensiones nos permiten acercar su forma a un cuerpo esferoide conocido como esferoide terrestre que es el generado por una elipse en rotación
alrededor del eje Polar y con diámetro Ecuatorial o
sea una esfera achatada por los los Polos y abultada por el Ecuador.
En base a las dimensiones y forma de este esferoide , es que se realizan los estudios y cálculos que requieran precisión como lo son las construcciones de las cartas náuticas , aéreas, topográficas, planos, tablas náuticas , aéreas y
cosmográficas, trabajos
astronómicos, geodésicos.
A los fines prácticos de la navegación y en la vida cotidiana de los seres humanos la consideramos una esfera y con esa idea el Gran Navegante Cristóbal Colón navegó hacia el Oeste en dirección a la puesta del SOL en busca de las Indias.
1.8.- LAS MEDIDAS TOPOGRÁFICAS Todos los trabajos que se realicen en el campo con la finalidad; ya sea de determinar longitudes entre dos o más puntos: o bien, de dos o más líneas en lo
referente a su posición entre sí, al igual que el cálculo de áreas y volúmenes, se realizan en la superficie de la tierra.
Pero la tierra, como se sabe en cuanto a su forma, se asemeja a la de un elipsoide de revolución, de manera que las medidas a la que hemos referido se realizan sobre una superficie curva.
Vamos a plantear se plantea dos situaciones:
uno en el que se deba hacer la medición de un continente, en el cual no puede prescindirse de la curvatura de la tierra, y otro , en el cual se trate de medir extensiones más pequeñas en las cuales, sin cometer errores de consideración, pueda prescindir de la curvatura de la tierra.
Por lo tanto, las medidas topográficas se ejecutan como si fuera la limitada extensión de tierra en la que se realizan, plana.
1.9.- UNIDADES DE MEDIDA
Medir una magnitud es compararla con otra de su misma especie, que se toma como unidad.
Las magnitudes que se han de medir en Topografía son las lineales, superficiales y angulares.
1.9.1.- Unidad de Longitud.- La unidad de longitud es el metro lineal, entendiéndose por tal la longitud arbitraria que adquiere a cero grado centígrado una regla de plástico o iridio denominada
“metro de los archivos”, que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de Breteuil en París.
1.9.2.- Unidad de Superficie.- La unidad superficial en Topografía es la hectárea, superficie equivalente a la de un cuadrado de 100 metros por lado y que tiene como divisores el área (centésima parte de la hectárea).
1.9.3.- Unidades Angulares.- Graduación Sexagesimal.- En la graduación sexagesimal se supone a circunferencia dividida en 360 partes iguales, denominadas grados, distribuidos en 4 cuadrantes de 90 grados; cada grado se considera dividido en 60 minutos y cada minuto a su vez en 60 segundos.
1.10.- CARTAS, MAPAS Y PLANOS
1.10.1.- CARTAS.- Conocidos así con éste nombre a los mapas muy usados en navegación, se indica con todo detalle los accidentes de las costas, faros, boyas, etc.
1.10.2.-MAPAS.- Representación más perfecta de la superficie de la tierra, nos dan a conocer el terreno que representan con todos los detalles naturales o a los realizados por el hombre.
1.10.3.- PLANOS.- Es la representación gráfica que por la escasa extensión de la superficie a la que se refiere, no requiere hacer uso de sistema cartográfico especial.
Estos planos pueden ser: perimétricos, planimétricos, altimétricos, catastrales.
UNIDAD 2
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO
