NIVELACIÓN DE TERRENOS POR REGRESIÓN TRIDIMENSIONAL

JOSEP MARIA FRANQUET BERNIS
ANTONIO QUEROL GÓMEZ

3. EL LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

Se define como tal el conjunto de operaciones ejecutadas sobre un terreno con los instrumentos adecuados para poder confeccionar una correcta representación gráfica o plano. Este plano resulta esencial para situar correctamente cualquier obra que se desee llevar a cabo, así como para elaborar cualquier proyecto técnico. Si se desea conocer la posición de puntos en el área de interés, es necesario determinar su ubicación mediante tres coordenadas que son latitud, longitud y elevación o cota. Para realizar levantamientos topográficos se necesitan varios instrumentos, como el nivel y la estación total. El levantamiento topográfico es el punto de partida para poder realizar toda una serie de etapas básicas dentro de la identificación y señalamiento del terreno a edificar, como levantamiento de planos (planimétricos y altimétricos), replanteo de planos, deslindes, amojonamientos y demás. Existen dos grandes modalidades:

 

La realización de un levantamiento topográfico de cualquier parte de la superficie de la tierra, constituye una de las actividades principales de la labor cotidiana de los topógrafos. En todo trabajo han de utilizarse los métodos fundamentales de la topografía, la intersección, el itinerario y la radiación, aprendiendo a escalonarlos adecuadamente unos con otros y evitando la acumulación de errores.

Todo levantamiento topográfico tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de “geodesia” para áreas mayores. Sin embargo, debemos puntualizar que en la topografía clásica, para dar coordenadas a un punto, no se utiliza directamente un sistema cartesiano tridimensional, sino que se utiliza un sistema de coordenadas esféricas que posteriormente nos permiten obtener las coordenadas cartesianas.
La altimetría utiliza métodos y procedimientos que determinan la altura o cota de cada punto. Se realiza sobre un plano de referencia, sobre el nivel medio del mar en Alicante (para el territorio español) y sirve para la representación del relieve terrestre, es decir para el curvado de los planos.

Los mapas topográficos utilizan el sistema de representación de planos acotados, mostrando la elevación del terreno y 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 hipsográfico. Dicho plano de referencia puede ser o no el nivel medio del mar, pero en caso de serlo se hablará más propiamente de “altitudes” en lugar de “cotas”.

Antes de concretar la delimitación de la zona donde vamos a realizar el levantamiento, o bien cuando éste sea muy extenso en superficie o en forma lineal, como hemos comentado, debemos situarnos dentro de un contexto general más amplio, para lo cual debemos proceder a situar nuestro levantamiento dentro del campo de la Geodesia.

La práctica de la Geodesia se basa en una serie de puntos denominados “vértices geodésicos”, que a su vez forman redes de triángulos. Estas redes se denominan de “triangulación” y por su importancia y tamaño son denominadas de primero, segundo y tercer orden. La de primer orden suele tener las distancias mayores; son los triángulos básicos, donde nos apoyamos con las posteriores de segundo y tercer orden. Esta red de tercer orden es la que sirve con mayor asiduidad, por lógica, de apoyo a la red topográfica, aunque podamos -para la situación inicial- apoyarnos en cualquier vértice que tengamos dentro de la zona de influencia del trabajo.

Utilizando, pues, ésta o la que nos convenga, por medio de la técnica de varios itinerarios entre los diversos vértices, realizaremos lo que denominamos “poligonal o poligonación”. Esta poligonal, que calculamos y compensamos por los diferentes métodos existentes en topografía, nos permite obtener una red de puntos de apoyo o base de orden menor, desde la que pasamos a otra más densa denominada “de relleno”, desde donde, por medio de la radiación y del itinerario, tomaremos todos los detalles del terreno.
 
4. LA TAQUIMETRÍA

La palabra taquimetría significa “medida rápida” y, como su propio nombre indica, tiene como objeto simplificar o abreviar el trabajo topográfico, suprimiendo todas la redes excepto la triangulación, realizando en campo simultáneamente la poligonación o poligonal, la toma de puntos o relleno y el levantamiento altimétrico. Se fundamenta en determinar la posición de un punto en el espacio definido por tres coordenadas, x, y, z, con respecto a un sistema de tres ejes cartesianos rectangulares, cuyo eje Y-Y’, ocupa la dirección norte-sur o de la meridiana; X-X’ el de la dirección este-oeste o paralela, y el Z-Z’ la vertical o altura. Si el levantamiento topográfico lo significamos en base a la planimetría, en el taquimétrico el cálculo lo realizamos siempre y simultáneamente de las tres coordenadas.

Existe la posibilidad de no tener que situar por coordenadas absolutas el trabajo, tanto en planimetría como en la altimetría, y se puede realizar entonces el levantamiento por coordenadas relativas. En este caso nos evitamos todo el proceso previo al levantamiento o taquimétrico en sí, y basta con que nos situemos en una base determinada de partida con las coordenadas relativas que consideremos, que siempre resultarán de mayor simplicidad operatoria que las absolutas, y por medio de los métodos taquimétricos adecuados realizar el correspondiente trabajo de campo.

Para efectuar el enlace de las diferentes estaciones o bases del trabajo, tanto sea con un sistema de coordenadas absolutas como relativas, el modo de actuación difiere substancialmente de la poligonación ordinaria en cuanto al modo de enlazar las estaciones y transmitir la orientación.  Obviamente, interesa desde cada estación barrer el máximo de zona o área geográfica para disminuir el número de estaciones, lo cual nos obliga a adoptar diversos métodos de enlace. Estos métodos, que aquí sólo esbozaremos por comprensibles razones de espacio y oportunidad, son los siguientes:

 

Las técnicas y aparatos actuales, a los que nos hemos referido con anterioridad, nos permiten acelerar y simplificar de manera notable los trabajos con respecto a los que realizábamos hasta hace bien pocos años. Los antiguos teodolitos y taquímetros, con los que nos valíamos para realizar triangulaciones de todo tipo, y los taquimétricos con miras, para completar la red topográfica, han dado paso a los nuevos aparatos de posicionamiento por satélite con los G.P.S. (Global Positioning System), y las estaciones totales, lo que nos permite gozar de una rapidez de posicionamiento y de toma de datos taquimétricos francamente notable.

Actualmente, el aparato más utilizado para la toma de datos se basa en el empleo de una estación total, con la cual se pueden medir ángulos horizontales (acimutales), ángulos verticales (cenitales) y distancias con una gran precisión y proceder al almacenamiento de los datos en colectores informáticos incorporados, con todo lo que esto supone para evitar la comisión de buena parte de los errores típicos de este tipo de trabajos.

Procesando posteriormente los datos tomados y utilizando las nuevas tecnologías con los diferentes software para los ordenadores y los actuales programas de cálculo y dibujo asistido por ordenador (CAD), es posible dibujar y representar gráficamente los detalles del terreno considerados, aportando una precisión y rapidez desconocida hasta hace poco más de dos décadas. El sistema de coordenadas actual U.T.M. está siendo el substituto de las antiguas coordenadas geográficas y su uso se halla prácticamente generalizado en toda Europa.

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