Nivelación trigonométrica

Universidad del Zulia
Facultad de Ingeniería
Escuela de Geodesia
Cátedra: Topografía I
Nivelación
Es una operación vital para obtener
los datos necesarios para la
elaboración de mapas o planos de
configuración, ya que, es un proceso
de altimetría que se sigue para
determinar elevaciones de puntos o
diferencias de elevación entre
puntos.
Definiciones
Línea Vertical: línea que va hasta el centro de
la tierra desde cualquier punto dado,
indicando la dirección de la gravedad.
Superficie de Nivel: Superficie curva que en cada
uno de sus puntos es perpendicular a la vertical
respectiva.
Línea de Nivel: Línea contenida en una superficie
de nivel y por tanto es curva.
Definiciones
Plano Horizontal: Plano perpendicular a la vertical
de un lugar.
Línea Horizontal: Recta perpendicular a la vertical.
Superficie de Referencia: Superficie de nivel a la
cual se refieren las elevaciones.
Nivel Medio del Mar (NMM): Altura media de la
superficie del mar según todas las etapas de la
marea en intervalos de 19años.
Definiciones
Plano Dato Geodésico Nacional de Control
Vertical (NGVD, National Geodetic Vertical
Datum): superficie de referencia empleada para
fijar las elevaciones de un territorio.
Convergencia de las superficies de nivel:
Fenómeno debido al achatamiento de la tierra en
dirección polar y que hace que las sup. de nivel no
sean paralelas.
Definiciones
Elevación o Cota: Distancia vertical medida desde
un plano o nivel de referencia (Ej. desde el NGVD)
hasta un punto o planos dados.
Banco del Nivel (BN): Objeto natural o artificial
relativamente permanente, que tiene un punto fijo
marcado.
Control Vertical: Serie de Bancos de Nivel u otros
puntos de cota conocida que se establecen para
un trabajo de topografía o geodesia.
Terminología en
Nivelación
A
Ángulo
Vertical
Diferencia de
elevación entre A y B
B
Nivel Medio del Mar
Superficie de
Referencia
Elevación de B
Métodos de
Nivelación
Directamente
Longimetría
Vertical
Nivelación
Diferencial
Indirectamente
Nivelación
Barométrica
Nivelación
Trigonométrica
Nivelación Directa
Longimetría Vertical: Es posible aplica una cinta a
la línea vertical que une dos puntos. Este método
se utiliza para determinar profundidades.
Nivelación Diferencial: en este procedimiento se
establece un plano horizontal de visión por medio
del llamado nivel óptico fijo, el cual permite leer
distancias verticales sobre reglas graduadas
llamadas Miras de nivelación o estadales. Este es
el método altimétrico de uso más común.
Nivelación Indirecta
Nivelación Barométrica: El barómetro, que es un
instrumento para medir la presión del aire
atmosférico, puede usarse para determinar alturas
relativas de puntos situados en la superficie de la
tierra. En la nivelación barométrica se dejan uno o
más barómetros de control en un Banco de Nivel y
se lleva el instrumento móvil a los puntos cuyas
elevaciones se desea. Se registran las elevaciones
a intervalos de tiempo. Este método es adecuado
para terrenos abruptos y con poca precisión.
Nivelación Indirecta
Nivelación Trigonométrica: La diferencia
de elevación entre dos puntos puede
determinarse midiendo:
La distancia inclinada entre dos puntos.
El ángulo vertical a uno de ellos respecto a un
plano horizontal que pase por el otro.
Esta, se usa comúnmente en los trabajos
topográficos de configuración en terrenos muy
quebrados.
Miras de Nivelación
Las miras para nivelación se fabrican de madera,
de fibra de vidrio o de metal, y tienen graduaciones
en metros y decimales.
Estadales de Autolectura: pueden ser leídos por
el observador a nivel, al visar a través del anteojo y
observar la intersección del hilo horizontal con la
escala de la estadal. Este es el tipo más común.
Con Marcador de Mira: tienen un marcador móvil
que fija el estadalero en la posición que le indica
mediante señales el observador a nivel.
Errores en Nivelación
Todas las mediciones altimétricas
están sujetas a tres clases de errores:
Instrumentales
Naturales
Personales
Errores Instrumentales
El instrumento no esta ajustado.
La Estadal no tiene la longitud
correcta.
Las patas del trípode están flojas.
Errores Naturales
Curvatura de la tierra.
Refracción atmosférica.
Variaciones de la temperatura.
Viento.
Asentamiento del nivel.
Asentamiento de la Estadal.
Errores Personales
La burbuja no está centrada.
Paralaje.
Lectura de estadal defectuosa.
El hilo horizontal de la retícula no es
realmente horizontal.
Manipulación del Estadal.
Ajuste del marcador de mira.
Equivocaciones
Uso inadecuado del estadal largo.
Plantar el estadal en diferentes puntos para
tomar lectura hacia delante o hacia atrás.
Leer de forma equivocada la mira.
Balancear un estadal ordinario de base plana
mientras se le sostiene sobre una superficie.
Mal Registro de Observaciones.
Mover el trípode durante el proceso de
lectura.
Reducción de Errores
En una nivelación se reducen los errores, más no
se eliminan, mediante el ajuste y manipulación
cuidadosos tanto del nivel como del estadal y el
establecimiento de métodos y técnicas estándares
de campo.
Se debe: verificar burbuja antes y después de
c/lectura, usar nivel de estadal, mantener iguales
las longitudes horizontales de visuales, recorrer ida
y vuelta las líneas y verificar aritméticas en libretas.
Ajuste
Elegir un terreno que permite emplazamientos
firmes.
Realizar los ajustes cuando existan buenas
condiciones atmosféricas.
Emplazar el instrumento a una sombra
natural o bajo una protección adecuada.
Verificar que las patas del trípode están firmes y
bien aseguradas, y que el aparato se encuentra
bien atornillado a la base del trípode.
Ajuste
El ajuste más importante del nivel es el que hace
que la línea de colimación sea paralela a la
directriz del nivel de burbuja, para que el anteojo
al girar describa un plano horizontal y no una
superficie cónica.
Circuitos de
Nivelación Simple
Los errores de cierre permisibles se basan
en la longitud de las líneas o el número de
estaciones del nivel. Este error de cierre
viene dado por la ecuación
C m
K
El ajuste en este circuito se demuestra con
base en la longitud de las líneas.
Circuitos Entrelazados
El ajuste de una red o entrelazamiento de
circuitos de nivelación se logra mejor por el
método de los mínimos cuadrados o por uno
de los diversos procedimientos aproximados.
Circuito 1
PL 1
PL 2
BN A
BN B
Circuito 2
PL 4
PL 3
BN C