TAQUIMETRIA

INTRODUCCIÓN

Taquimetría es la rama de la topografía centrada en el levantamiento de planos a través del taquímetro (un dispositivo que permite la medición de ángulos y distancias). Se considera a la taquimetría como un método para realizar mediciones con rapidez, aunque sin demasiada precisión.

1.    EQUIPO TAQUIMÉTRICO

En el taquímetro existen dos constantes propias del instrumento, que dependen del tipo de aparato, la distancia focal de su lente objetivo y la separación de los hilos taquimétricos. Las constantes hablando son las siguientes:

Constante taquimétrica o aditiva (K 1), es la distancia del eje verticaldel instrumento al foco anterior del objetivo.

Constante estadimétrica o diastimométrica (k), representa la relación de distancia focal del objetivo con la distancia entre los hilos distancio métricos.

1.1.       TEORÍA TAQUIMETRÍA

La taquimetría es una combinación de las dos técnicas antes comentadas.

Estudia la proyección de los puntos sobre un plano, al tiempo que trata de relacionar estos puntos en el espacio, para lo cual estudia su tercera dimensión, es decir, el valor de la cota, su altitud respecto a un plano de comparación u otro punto del levantamiento.

Esta técnica exige para una misma observación, tomar un mayor número de datos del punto observado, además de cierta información, como puede ser la altura del instrumento (i , ai) y la altura de la mira (m) o prisma (ap).

Se considera a la taquimetría como un método para realizar mediciones con rapidez, aunque sin demasiada precisión. Por lo general se emplea en aquellas situaciones en las cuales, por sus características, resulta imposible emplear una cinta métrica.

La taquimetría posibilita la medición de distancias horizontales o verticales de forma indirecta. A partir del taquímetro, similar a un teodolito, es posible realizar tres lecturas (un hilo inferior, otro medio y un tercer hilo superior) y, tomando el valor del ángulo verticular, llegar a la medida que se pretende conocer.

De acuerdo al sistema aplicado, se puede distinguir entre diferentes tipos de taquimetría, como la taquimetría de mira horizontal, la taquimetría tangencial de mira vertical y la taquimetría de mira vertical.

Además de lo expuesto tenemos que establecer algunos datos más acerca de estos tipos de taquimetría subrayados:

-Taquimetría inclinada, que se acomete en lo que son terrenos que cuentan con distintas clases de irregularidades y que consiste básicamente en usar los taquímetros para realizar visuales inclinadas.

-Taquimetría horizontal. Esta se caracteriza porque puede usar tanto taquímetros como niveles para acometer lo que es el trabajo, que se sustentará en las llamadas visuales horizontales. Básicamente se tomarán mediante la misma los datos relativos al ángulo horizontal del terreno, la altura del instrumento y las lecturas de los hilos, ya sean el medio como los extremos.

Los taquímetros auto reductores, por otra parte, sirven para medir de manera directa la distancia que existe entre dos puntos. Para esto apelan a una función constante.

Es posible encontrar usos de la taquimetría en diversas obras de ingeniería civil. La taquimetría puede hacerse presente, por ejemplo, cuando se proyecta la construcción de una carretera o ruta. Supongamos que se pretende unir dos ciudades con una nueva carretera: entre ambos puntos se podrá trazar una inmensa cantidad de líneas. La elección del trazado se vinculará a distintas cuestiones técnicas que la taquimetría puede ayudar a resolver, al menos en lo referente a determinados aspectos, a través de sus mediciones.

No menos interesante es conocer otra serie de aspectos relativos a la taquimetría, entre los que podemos destacar los siguientes:

-A través de la misma lo que se vienen a obtener son las coordenadas X, Y y Z a través de una única operación.

-Existe lo que se conoce como libretas taquimétricas, que son aquellos soportes en los que los profesionales proceden a registrar los datos que utilizan y los que obtienen al acometer la operación en cuestión.

1.2.       DISTANCIAS HORIZONTALES Y MEDICIONES INCLINADAS.

La medición de distancias horizontales es uno de los aspectos más importantes que determinan la precisión de cualquier labor forestal. Toda la información en el mapa, incluyendo cálculos de área, se basa en distancias horizontales. Los cálculos de volumen se realizan sobre determinadas áreas y por lo tanto todas las mediciones de líneas base, de transectos y de parcelas deben convertirse, en el mismo momento de medirse, en distancias horizontales (DH).

Cuando se miden distancias cortas sobre un terreno razonablemente plano, es posible medir la distancia horizontal simplemente manteniendo la cinta a nivel con respecto al suelo. Sin embargo, sobre terrenos accidentados, debe medirse el ángulo de pendiente usando un clinómetro. Este ángulo, se usa para calcular la DH.

2.    PROCEDIMIENTO DE CAMPO PARA LEVANTAMIENTOS TAQUIMÉTRICOS.

Las fórmulas taquimétricas se basan principalmente en convertir las coordenadas polares, (que son aquellas levantadas o tomadas de campo) en coordenadas cartesianas, (que son aquellas que utilizaremos para su representación en plano debido a su menor dificultad y las que emplearemos para el resto de cálculos analíticos referidos al levantamiento).

3.    TRABAJO DE GABINETE: CÁLCULO DE DISTANCIAS HORIZONTALES, VERTICALES Y DETERMINACIÓN DE COTAS

La fórmula que permite calcular la distancia horizontal (DH) por este método, es la siguiente:

DONDE  : 100 = constante estadimétrica

S = Lectura superior sobre la mira

i = Lectura inferior sobre la mira

= ángulo de elevación o inclinación

= | 90° - < vertical leído |

Angulo leído directamente en la escala vertical del TEO.

PROCEDIMIENTO:

Se arma, centra y nivela el aparato en el punto vértice.

En el otro vértice, se coloca la mira en posición vertical

Con el teodolito, se dirige la visual hacia la mira y se hace sobre esta las lecturas superior (s) e inferior (i).

En la escala vertical, se lee el ángulo directamente.

Se procede al cálculo de la distancia aplicando la fórmula mencionada anteriormente.

Ángulo Vertical. ( o )  o  en función de la situación del 0 g

del limbo vertical.

Hoy en día es más factible usar tan sólo la terminología V, para

determinar el ángulo vertical ya que por norma todos los

instrumentos topográficos miden el ángulo vertical.

Como en el caso de Taquimetría corriente con mira vertical, se utilizan los mismos instrumentos, pero de manera diferente. Lleva el nombre de tangencial porque, para la determinación de las distancias, las fórmulas utilizan la función trigonométrica Tangente. Este método es un poco más preciso que la taquimetría corriente. Su precisión es de 1:750 a 1:1500.

3.1.       AJUSTE DE UNA POLIGONAL CERRADA

AJUSTE DE POLIGONAL Luego de verificar los datos en campo y de contar con un croquis a mano alzada del levantamiento, se procede a la oficina para calcular las coordenadas de los vértices.

En la columna ESTACION, se observa que la mira del teodolito gira entre las dos estaciones consecutivas sobre la que está estacionado el teodolito, midiendo el ángulo derecho entre ellas. En este momento se verifica el error angular de cierre, de acuerdo con el error máximo para este levantamiento está dado por: La suma teórica está dada por (teniendo en cuenta que se está trabajando con parámetros externos, si se trabaja con los internos la suma seria 180 * (n-2)):Σteórica = 180 (n + 2) En este caso se cuenta con una poligonal de 5 lados, luego la sumatoria de: Σteórica = 180 (n + 2) Σteórica = 180 (5 + 2) Σteórica = 1260º: 1260 La suma real para este caso es: Σreal = 238.9611 + 292.5278 + 274.8722 + 249.9389 + 203.6889 Σreal = 1259.989

En este momento se verifica el error angular de cierre, de acuerdo con la Tabla 1, el error máximo para este levantamiento está dado por: Ε : a √ n Ε : 0 ° 0 ' 20 ' ' √ 5 : 0,0125: 0 ° 0'45' En Este Caso el error de Cierre Seria: error de Cierre = Σteórica - Σreal error de Cierre = 1.260 - 1259,989 error de Cierre = 0.011: 0 ° 0'40 '' El error de cierre, está por debajo de lo recomendado, luego se puede proceder con los demás cálculos del levantamiento. Este error de cierre se reparte entre los vérticescorreccion angulo : e n : 0 ° 0 ' 40 ' ' 5 : 0 ° 0 ' 8 '' despues de cada vértice se le suman 8 segundos (00º 00)

4. RECURSOS TÉCNICOS Y SIMBOLOGÍA GRAFICA PARA EL DIBUJO DE PLANOS TOPOGRÁFICOS

4.3. INTERPOLACIÓN Y GRAFICACIÓN DE LAS CURVAS DE NIVEL

La interpolación a partir de puntos resulta necesaria cuando, a priori, no se conoce nada acerca de la distribución espacial de la variable y es necesario medirla en una serie de puntos de muestro a partir de los que estimar sus valores en toda el área de trabajo. En el caso de la topografía, si contamos con un mapa topográfico, el caso es algo diferente ya que lo que vamos a tener no son puntos sino isolineas derivadas del análisis de pares de fotogramas estereoscópicos.

El procedimiento va a ser en primer lugar digitalizar las curvas de nivel y en segundo lugar utilizar alguno de los programas que interpolan a partir de curvas. En general el fundamento de todos estos métodos consiste en hacer interpolaciones lineales o polinómicas entre curva y curva. Los algoritmos que utilizan IDSRISI o GRASS son bastante simples, pero tiene una serie de problemas a tener en cuenta. Estos problemas se derivan directamente del tipo de algoritmo, que pueden ser resueltos con algo de esfuerzo adicional.

En general existen tres procedimientos una vez que se dispone de curvas de nivel en formato digital:

Rasterización del vectorial e interpolación a partir de los valores de las celdillas,

Interpolación directa a partir de curvas de nivel mediante splines,

Descomposición de las curvas de nivel en puntos e interpolación mediante una Red Irregular de Triángulos.

Puesto que los dos últimos ya se han tratado en parte en apartados anteriores, a continuación, se exponen los problemas que presenta la interpolación a partir de curvas de nivel rasterizadas. Este procedimiento suele estar presente en casi todos los SIG y constituye un método de interpolación robusto.

Existen tres problemas fundamentales que pueden dar lugar a errores y que a veces no son fáciles de corregir:

Las curvas deben estar cerradas y deben cortar los límites de la capa raster creada, esto supone un problema con los ficheros procedentes de cartografía en papel ya que las curvas de nivel pueden haberse cortado para insertar etiquetas indicando la altitud.

Si se rasterizan las curvas, no deben superponerse ya que en la práctica equivale a que algunas curvas no se cierren.

Las curvas de nivel rasterizadas mantienen su valor con lo que el MDE adquiere un aspecto abancalado

Tanto en GRASS como en IDRISI, el resultado es un MDE con valores enteros por lo que en las zonas llanas se puede producir un abancalamiento artificial si las unidades en que se mide la altitud no pemiten una relación equidistancia de curvas de nivel/número de pixels entre curvas de nivel adecuado.

CONCLUSIONES

En conclusión, la Taquimetría es un método de medición rápida de no mucha precisión que se utiliza para el levantamiento de detalles, para proyectos de Ingeniería Civil u otros. Por medio de este método se pueden medir indirectamente distancias horizontales y diferencias de nivel. Este sistema se emplea cuando no se requiere gran precisión o cuando las condiciones del terreno hacen difícil y poco preciso el empleo de la cinta métrica. Para poder usar esta técnica se requiere de un teodolito, preferiblemente digital puesto que contribuye en gran medida a la toma de datos con más precisión, en cuyo retículo se pueda leer el hilo superior, el hilo medio y el hilo inferior y, en algunos casos, el valor de ángulo vertical aplicando fórmulas para el cálculo de las distancias horizontales y verticales.

BIBLIOGRAFIA

Disponible en la red:

http://bdigital.unal.edu.co/12836/1/70074527.1992.pdf

http://www.serbi.ula.ve/serbiula/libros-electronicos/Libros/topografia_plana/pdf/CAP-6.pdf

https://personal.us.es/leonbo/teoria/Tema10.pdf