Cad en Topografia

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    20-Jul-2015

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<p>Revista del Instituto de Investigaciones FIGMMG</p> <p>Vol. 12, N. 24, 94-107 (2009) UNMSM</p> <p>ISSN: 1561-0888 (impreso) / 1628-8097 (electrnico)</p> <p>Recibido: 22 / 10 / 2009, aceptado en versin final: 27 / 11 / 2009</p> <p>Sistema de Informacin Topogrfico y GeodsicoTopographical and Geodesic Information System Ricardo Santos Rodrguez1, Hildebrando Buenda Ros1, Octavio Calla Ramos1, Franci Cruz Montes2</p> <p>RESUMEN En los proyectos de ingeniera topogrficos y geodsicos, se realizan clculos matemticos precisos de manera rpida y econmica para aplicarlos a los diseos de las obras de ingeniera, tanto en el espacio urbano y rural. Por ello el desarrollo del presente software denominado Sistema de Informacin Geodsico y Topogrfico (SisTopGeo), nos va a permitir ejecutar varias de las aplicaciones muy tiles y de uso comn en topografa, geodesia y astronoma bsica, permitiendo resultados iterativos inmediatos, los que se obtendrn ingresando los datos de campo y con solo presionar el botn Clculo, se obtendrn los resultados confiables; los mismos que permitirn enseguida representarse en un plano de una determinada extensin de terreno, por medio de programas existentes de dibujo como Autocad Land, Civil CAD, entre otros. Con los datos y resultados obtenidos aplicados a los sistemas SisTopGeo, Progrageod (IGN), CoordTrans (Franson Tecnology) y Geocalc (Blue Marble Geographics), se hicieron las comparaciones y se obtuvieron resultados satisfactorios. Se comprob que el SisTopGeo arroja resultados confiables. Tanto es as que al hacer las comparaciones de transformacin de Coordenadas Geogrficas a UTM procesado por los cuatro sistemas se encuentra que la mxima variacin al este es de -2.806mm para la Estacin Piln (1er Orden) y en el Norte la mxima variacin es de 8.458mm para la Estacin Bco. Hipotecario; todo comparado con el sistema SisTopGeo. En las comparaciones con el IGN, se encuentra que la mxima variacin al Este es -2.80mm que corresponde a la Estacin Piln (1er Orden) y para el norte la mxima variacin es -8.358mm para la Estacin Bco. Hipotecario. Con las dos comparaciones se observa que en el eje de las abscisas (Este) se tiene una mxima variacin de -2.8mm y en el eje de las ordenadas (Norte) dicha variacin es de 8.4mm, para estaciones de primer orden; por lo que se puede concluir que los resultados encontrados por el SisTopGeo son aplicables a nuestra realidad. Palabras clave: Topografa, Geodesia, Astronoma, Coordenadas Geodsicas. ABSTRACT In the projects of geodesic and topographical engineering, precise mathematical calculations are carried out in a fast way and economic to apply it to the designs of the works of engineering, so much in the urban and rural space. Because of it the development of the Geodesic and topographical Information System called program present (SisTopGeo), is going to permit us to execute several of the very useful applications and of common use in Topography, Geodesy and basic Astronomy, permitting iterative immediate results, the ones that will be obtained entering the data of field and with only pressure the button calculation, the dependable results will be obtained, the same that will permit immediately to be represented in a plan A they determined extension of land, through existing programs of drawing as Autocad Land, Civil CAD, among others. With the data and results obtained applied to the systems SisTopGeo, Progrageod (IGN), CoordTrans (Franson Tecnology) and Geocalc (Blue Marble Geographics), was done the satisfactory comparisons being obtained results and being found that the1 Facultad de Ingeniera Geolgica, Minera, Metalrgica y Geogrfica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Per. E-mail: rsantosro@yahoo.es, hbuendar@yahoo.es, ojosecr@latinmail.com 2 Facultad de Ingeniera Civil-Universidad Nacional Federico Villarreal.</p> <p>94</p> <p>FIGMMGRicaRdo santos RodRguez, hiLdebRando buenda Ros, octaVio caLLa Ramos, FRanci cRuz montes</p> <p>SisTopGeo throws dependable results. Such it is so upon doing the Geographical Coordinates transformation comparisons to UTM processed by the four systems is found that the maximum variation to the east is of -2.806mm for the Station Piln (1er Order) and in the north the maximum variation is of 8.458mm for the Station Banco Hipotecario; all compared with the system SisTopGeo. In the comparisons with the IGN, is found that the maximum variation to the east is -2.80mm that corresponds to the Station Piln (1er Order) and for the north the maximum variation is -8.358mm for the Station Banco Hipotecario. With the two comparisons is observed that in the axis of the abscissas (This) has a maximum variation of -2.8mm and in the axis of the orderly (North) said variation is of 8.4mm, for leading Stations; for which can be concluded that the results found by the SisTopGeo are applicable to our reality. Keywords: Topography, Geodesy, Astronomy, Geodetic Coordinates.</p> <p>I. INTRODUCCIN El presente proyecto de investigacin est enmarcado dentro del campo topogrfico y geodsico, teniendo en cuenta que los diversos proyectos de ingeniera, requieren contar con clculos matemticos precisos de manera rpida y econmica, de los diversos parmetros que requieren los diseos de las obras de ingeniera, tanto en el espacio urbano y rural. Los grandes y pequeos proyectos de ingeniera requieren la utilizacin de un software geodsico y topogrfico para efectuar los clculos en forma oportuna y con resultados confiables, que permita representar en un plano una determinada extensin y planificar el desarrollo de los diferentes pueblos del pas. La topografa y geodesia en general requieren del apoyo de un software especializado para calcular las diferentes frmulas con los datos recopilados en el campo, aplicables a las diferentes disciplinas de la ingeniera y con ello permita elaborar los planos topogrficos de pequeas, medianas extensiones de terrenos y apoyado en la geodesia se elaborarn planos cartogrficos de superficies grandes. En el pas no se producen programas o software aplicables a estas especialidades, sino que se acude a software extranjero, como el Geocalc, Autocad Land, etc., los cuales no estn acordes con las normas tcnicas usuales en el pas y tampoco estn al alcance de la economa de los usuarios. En la actualidad, con el advenimiento de los equipos electrnicos de precisin, ya sea Estacin Total, GPS geodsico, etc., se hace necesario que los proyectos topogrficos y geodsicos tengan normas tcnicas para la elaboracin de levantamientos de planos cartogrficos que se apoyan en redes de figuras geomtricas. Ellas son la triangulacin, trilateracin, poligonacin, etc. de orden 0, A, B y C, cuyas normas tcnicas las establece el Instituto Geogrfico Nacional del Per y sirven de apoyo para formar otras redes de orden inferior y a partir de estas se efectuar el levantamiento topogrfico (IGN, 2005).</p> <p>Con el fin de representar las caractersticas del terreno, es necesario apoyarse en redes de control (formado por vrtices y lneas que unidas, van formando figuras geomtricas); para lo cual se deben fijar puntos sobre la superficie de la tierra con la precisin requerida a travs de mediciones angulares y lineales (Martn, 1992). Utilizando los software adecuado se aumenta la precisin y la disminucin de los errores que afectan a la posicin de los puntos de las redes de control geodsico y topogrfico (Chueca, 1996). La precisin del plano de la zona y el posterior replanteo de las obras de ingeniera, dependen de la exactitud en la determinacin de estos puntos de control, en el cual las coordenadas N y E, constituirn el control horizontal o planimtrico y la coordenada Z o altura, (cota ortomtrica), constituye el control vertical o altimtrico (Gutirrez, 1991). El reproducir idnticamente la superficie de la Tierra en un plano, es un problema planteado desde la antigedad hasta hoy, puesto que constituye un desafo sin solucin, por eso a lo largo del tiempo la representacin cartogrfica ha desarrollado mltiples sistemas, en los cuales se logra mantener solo algunas de las cualidades matemticas de esa superficie. Para lo cual se requiere elaborar un proyecto que solucione estos problemas, con un plano cartogrfico que represente fielmente las caractersticas del terreno y est integrado a la Red Geodsica del pas; por lo cual es importante determinar sus caractersticas con la precisin requerida, caso contrario continuarn existiendo los problemas de ndole tcnico y econmico en el desarrollo de nuestro pas (Serafn, 1980). Teniendo en cuenta que existen instrumentos de precisin como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y los soportes tericos necesarios para determinar los errores, se ha visto por conveniente formular un mtodo menos complejo y econmico que tendra en cuenta el comportamiento de una matriz de incidencia en el Ajuste y Compensacin en Bloques de Redes de Control Vertical, el cual</p> <p>95</p> <p>FIGMMGsistema de inFoRmacin topogRFico y geodsico</p> <p>servir como base para elaborar las cartas geogrficas considerando las alturas, con lo cual se procura minimizar dichos errores, para que la representacin de la superficie de la Tierra sea lo ms exacta posible (Gutirrez, 1991). II. MTODO En este trabajo de investigacin se emple el mtodo deductivo y la observacin directa. Se procedi al anlisis de la bibliografa existente con respecto al proyecto a investigar, asimismo se estableci la metodologa que se usar para el desarrollo y verificacin del proyecto de investigacin de acuerdo a lo siguiente: Bsqueda bibliogrfica y seleccin de datos. Anlisis del sistema. Diseo del sistema. Construccin de la aplicacin. Prueba del sistema. Anlisis de resultados. Entrega del informe. Bsqueda bibliogrfica y seleccin de datos. Se contemplan las condiciones tcnicas, econmicas y de factibilidad que permitan la elaboracin del proyecto preliminar para realizar el Sistema de Informacin geodsico topogrfico, destinado a satisfacer una necesidad de clculos matemticos referentes a Topografa y Geodesia. Se tuvo en cuenta los factores de precisin requerida, disponibilidad de equipo, materiales, personal y facilidades para realizar la investigacin.La investigacin se realiz en el gabinete de Topografa y Geodesia de la Facultad de Ingeniera Civil-UNFV, ubicado en el distrito de Magdalena del Mar, provincia y departamento de Lima.</p> <p>con la programacin, y siempre con una muestra de datos para comparar los resultados con lo buscado; y viendo que todas las interfaces acepten los datos o muestren los datos ptimamente. Anlisis de resultados. Se compararon los resultados dados por el sistema con los esperados o calculados por otras herramientas de medicin previamente. Entrega del informe. Contiene los datos de campo en cada pantalla de ingreso para cada proceso y que sirve de muestra para que el usuario pueda aplicar a otros casos, los mtodos topogrficos y geodsicos aplicados, los clculos realizados mostrados en pantallas siendo los resultados esperados con las pruebas del sistema y comparados con el clculo tradicional listo para ser representados en un plano y que sirva para el diseo de un proyecto de ingeniera. Sistema de Informacin Topogrfico y Geodsico (SisTopGeo) El SisTopGeo es una herramienta para el procesamiento de datos topogrficos y geodsicos que ejecuta las siguientes tareas: Almacenalosdatosdecampo. Procesalosclculostopogrficosygeodsicos. Permiteimprimirresultados. El sistema est dividido en tres mdulos: Topografa, Geodesia y Astronoma bsica y son los siguientes: A. Mdulo topogrfico. Realiza las siguientes acciones: Determinalosnguloshorizontalesyverticales de las poligonales y triangulaciones. Calculaladistancia(cuadrcula)yazimutdeun lado, conociendo las coordenadas de dos estaciones. (Topogrfico y geodsico) Calculalaresistenciadefiguras(paraconocerel mejor camino o ruta y calcular los lados de una triangulacin). Clculodecoordenadas:Sepresentandosopciones: 1. Poligonal cerrada. 2. Anclaje perfecto. B. Mdulo de geodesia. Se realizan las siguientes acciones: Consideraelcasodetransformacionesyson: 1. Coordenadas geogrficas a UTM. 2. Coordenadas UTM a geogrficas. El ingreso de informacin se realiza por medio de pantallas amigables y mens interactivos con los que</p> <p>Anlisis del sistema. En esta etapa se hizo un levantamiento de informacin haciendo uso de tcnicas de recoleccin de datos, como son los cuestionarios, entrevistas o documentos que permitan ver el procedimiento de cmo funcionan los procesos a automatizar. Diseo del sistema. Se realiz el modelamiento de datos, es decir, se identificaron los entes para luego relacionarlos y de esta manera construir las tablas que almacenarn los datos. Adems se disearon las entradas y salidas del sistema. Construccin de la aplicacin. En esta etapa se construy el sistema haciendo uso del lenguaje de programacin Visual Basic 6.0. Prueba del sistema. Aqu se llev a cabo la prueba del sistema por partes a medida que se avanzaba</p> <p>96</p> <p>FIGMMGRicaRdo santos RodRguez, hiLdebRando buenda Ros, octaVio caLLa Ramos, FRanci cRuz montes</p> <p>ejecuta la variedad de opciones de clculos y con ayuda de mensajes guiar el procesamiento. En el pas no se producen programas o software aplicables a estas especialidades, sino que se acude a software extranjero, como el Geocalc, Autocad Land, etc. Indicaciones generales del sistema SisTopGeo El sistema SisTopGeo funciona en una computadora compatible, procesador de 1 GHz de velocidad, Memoria RAM 500MB, Disco duro de 160GB, Monitor de video SVGA con resolucin de 1024x840, Mouse ptico, Unidad de CD, Sistema operativo Microsoft Windows XP, impresora deseable. La instalacin del sistema SisTopGeo tan solo requiere el disco de instalacin utilizando el archivo ejecutable Setup.exe que se encuentra dentro del CD, luego proceder con las indicaciones que aparecen en las ventanas. Una vez instalado el programa, abra el programa ingresando a Inicio/ Programas/SisTopGeo. Luego aparecer una pantalla que le mostrar ingresar clave. Est protegido por una clave de ingreso para el usuario, sin ella no acceder al sistema; su funcin es nicamente proteger al sistema de personas no autorizadas; ingresando la clave se accede al ambiente SisTopGeo. La familiaridad con los comandos del sistema proporcionan al usuario mayor seguridad y fiabilidad de los datos, adems de la organizacin y eficiencia del trabajo, y que durante el proceso nos ir mostrando mensajes informativos de las etapas de ejecucin durante el trabajo, que luego para continuar se pulsar la tecla Aceptar. Cuando se ingrese a una opcin, se encontrar con una pantalla con datos y corresponde a un ejemplo verificado, el mismo que se podr ejecutar presionando el botn Clculo y obtener los resultados esperados. Los resultados pueden ser impresos presionando el botn Imprimir y luego para que procesar otro trabajo se limpia la pantalla presionando el botn Nuevo. Siempre que se utilice el sistema SisTopGeo es necesario verificar el buen funcionamiento del hardware, que todos sus elementos estn bien instalados y operativos. III. RESULTADOS La investigacin se realiz...</p>