Determinación de Coordenadas y Métodos de Nivelación en Topografía

Intersección Directa

La intersección directa es un método topográfico que permite determinar las coordenadas de un punto mediante observaciones angulares realizadas desde otros puntos con coordenadas conocidas. Este punto puede ser inaccesible. Las intersecciones pueden ser simples o compuestas; en el primer caso, se toman únicamente los datos estrictamente necesarios.

La metodología de observación consiste en:

1. Estacionar el aparato en el punto A y realizar observaciones angulares a los puntos C y B.
2. Estacionar el aparato en el punto B y realizar observaciones angulares a los puntos A y C.

Para aumentar la precisión y eliminar errores sistemáticos, estas observaciones angulares se pueden realizar en círculo directo y círculo inverso.

Para su resolución, se calculan los ángulos y mediante la diferencia de lecturas. Conociendo las coordenadas de los puntos A y B, se puede calcular la distancia entre ellos. De esta forma, se obtienen datos suficientes para resolver el triángulo y obtener las coordenadas de C.

Intersección Inversa

La intersección inversa consiste en determinar las coordenadas de un punto realizando observaciones, desde dicho punto, a un mínimo de tres puntos con coordenadas conocidas. Para el cálculo de una intersección inversa simple, se suele utilizar el método de Photenot.

La metodología de observación implica estacionar el aparato sobre el punto de coordenadas desconocidas y realizar observaciones angulares a los tres puntos de coordenadas conocidas.

Métodos Altimétricos

Concepto de Nivelación

La nivelación tiene como objetivo:

1. Determinar la diferencia de alturas entre dos o más puntos.
2. Determinar la cota de una serie de puntos sobre un plano de comparación, ya sea para dibujar un plano acotado o la sección del terreno en caso de puntos alineados.
3. Replantear puntos de superficies horizontales (forjados, cimentaciones, solerías) o puntos de la pendiente de viales o saneamiento.

Equipo necesario para el levantamiento con nivel:

• Un instrumento capaz de establecer una visual o un plano horizontal (por ejemplo, un nivel).
• Una mira de nivelación.
• Una libreta de campo (libreta de nivelación) para anotar datos, comprobar errores de cierre y dibujar el croquis del levantamiento.
• Una cinta métrica para situar los puntos sobre el plano base del levantamiento.

Métodos de Nivelación

Según el instrumento utilizado para obtener el desnivel entre dos puntos, existen tres métodos de nivelación:

1. Nivelación por visuales horizontales (nivelación geométrica)
2. Nivelación por visuales inclinadas (nivelación trigonométrica)
3. Nivelación barométrica

Nivelación por Visuales Horizontales o Geométrica

Este método utiliza un nivel topográfico que proporciona visuales horizontales. Para hallar el desnivel entre dos puntos:

1. Se sitúa el instrumento en el punto medio entre ambos.
2. Se coloca la mira sobre el primer punto y se anota la lectura.
3. Se coloca la mira sobre el segundo punto y se anota la lectura.
4. El desnivel es la diferencia entre las lecturas obtenidas.

Es crucial colocar el nivel en el punto medio para compensar posibles errores sistemáticos del instrumento.

Nivelación por Visuales Inclinadas (Nivelación Trigonométrica)

En este método, el desnivel entre dos puntos se obtiene observando el ángulo cenital de la visual entre ellos y midiendo la distancia geométrica. El desnivel es el producto de la distancia geométrica por el coseno del ángulo cenital. Si se conoce la distancia reducida, el desnivel es el producto de la distancia reducida por la cotangente del ángulo cenital. Este método se utiliza para nivelaciones a grandes distancias. Actualmente, se suelen emplear taquímetros o estaciones totales.