Topografía y Geodesia: Conceptos, Tipos y Aplicaciones

Topografía: Conceptos Básicos

La topografía 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. Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de geodesia para áreas mayores. Se puede decir que para un topógrafo la Tierra es plana (geométricamente), mientras que para un geodesta no lo es. Para eso se utiliza un sistema de coordenadas tridimensional, siendo la x y la y competencia de la planimetría, y la z de la altimetría.

Levantamientos Topográficos

El levantamiento es un conjunto de operaciones que determinan las posiciones de puntos, la mayoría calculan superficies y volúmenes, y la representación de medidas tomadas en el campo mediante perfiles y planos, entonces son topográficos.

Clases de Levantamientos

• Topográficos: Por abarcar superficies reducidas se realizan despreciando la curvatura de la Tierra sin error apreciable.
• Geodésicos: Son levantamientos en grandes extensiones y se considera la curvatura terrestre.

Los levantamientos topográficos son los más comunes y los que más interesan. Los geodésicos son de motivo especial al cual se dedica la geodesia.

Mapas Topográficos

Los mapas topográficos utilizan el sistema de representación de planos acotados, mostrando la elevación del terreno utilizando líneas que conectan los puntos con la misma cota respecto de un plano de referencia, denominadas curvas de nivel. En cuyo caso se dice que el mapa es ipsográfico. Dicho plano de referencia puede ser o no el nivel del mar, pero en caso de serlo se hablará de altitudes en lugar de cotas. De la misma forma, hay que subrayar que estos documentos se utilizan habitualmente en lo que es el desarrollo de actividades al aire libre. Cabe resaltar que la topografía posee un gran valor para ciencias como la agronomía, la arquitectura, la geografía y la ingeniería. La aplicación de conceptos geométricos para lograr describir la realidad física resulta muy importante en la actividad agrícola o en la construcción de edificios, por ejemplo.

La Estación Total en Topografía

La actividad topográfica posee una doble dimensión: es necesario visitar el lugar en cuestión para analizarlo con los instrumentos apropiados, mientras que en una etapa siguiente se requiere del traslado de los datos recogidos a un gabinete o laboratorio para su interpretación y el desarrollo de mapas. Se conoce como estación total al dispositivo que se necesita y utiliza en la medición de trayectos o distancias y ángulos, tanto horizontales como verticales. Al conocer las coordenadas del sitio en el cual se instaló la estación, se pueden establecer las coordenadas tridimensionales de cualquier punto que se mida. Cuando dichas coordenadas son procesadas, el topógrafo puede comenzar a representar de forma gráfica los detalles de la superficie.

Geodesia: Ciencia de la Forma y Dimensiones de la Tierra

La geodesia es la ciencia que estudia la forma y dimensiones de la Tierra. Esto incluye la determinación del campo gravitatorio externo de la Tierra y la superficie del fondo oceánico. Dentro de esta definición, se incluye también la orientación y posición de la Tierra en el espacio. Una parte fundamental de la geodesia es la determinación de la posición de puntos sobre la superficie terrestre mediante coordenadas (latitud, longitud, altura). La materialización de estos puntos sobre el terreno constituyen las redes geodésicas, conformadas por una serie de puntos (vértices geodésicos o también señales de nivelación), con coordenadas que configuran la base de la cartografía de un país, por lo que también se dice que es "la infraestructura de las infraestructuras". Los fundamentos físicos y matemáticos necesarios para su obtención sitúan a la geodesia como una ciencia básica para otras disciplinas, como la topografía, fotogrametría, cartografía, ingeniería civil, navegación, sistemas de información geográfica, sin olvidar otros tipos de fines, como los militares.

Ramas de la Geodesia

Desde el punto de vista del objetivo de estudio, se puede establecer una división de la geodesia en diferentes especialidades, aunque cualquier trabajo geodésico requiere la intervención de varias de estas subdivisiones:

1. Geodesia geométrica: Determinación de la forma y dimensiones de la Tierra en su aspecto geométrico, lo cual incluye fundamentalmente la determinación de coordenadas de puntos en su superficie.
2. Geodesia física: Estudio del campo gravitatorio de la Tierra y sus variaciones, mareas (oceánicas y terrestres) y su relación con el concepto de altitud.
3. Astronomía geodésica: Determinación de coordenadas en la superficie terrestre a partir de mediciones a los astros.
4. Geodesia espacial: Determinación de coordenadas a partir de mediciones efectuadas a satélites artificiales (GNSS, VLBI, SLR, DORIS) y relación con la definición de sistemas de referencia.
5. Microgeodesia: Medida de deformaciones en estructuras de obra civil o pequeñas extensiones de terreno mediante técnicas geodésicas de alta precisión.