Curso: Topografía y Geodesia (2011)

Topografía y Geodesia (2011)

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topo

Profesor

Julio Manuel de Luis Ruiz

Departamento de Ingeniería Geográfica y Técnicas de Expresión Gráfica

ISBN: 978-84-695-1742-0

Palabras Clave de la Asignatura

Cartografía, Instrumental y Métodos Topográficos, Geodesia, Astronomía, Topografía, Fotogrametría

Programa

programa

Datos identificativos de la Asignatura

Asignatura: Topografía y Geodesia
Código: G618
Departamento / Área: Departamento de Ingeniería Geográfica y Técnicas de Expresión Gráfica
Título: Grado en Ingeniería de los Recursos Energéticos y Grado en Ingeniería de los Recursos Mineros
Centro: Escuela Politécnica de Ingeniería de Minas y Energía
Créditos ECTS: 6
Idioma de impartición: Español
Profesor responsable: Julio Manuel de Luis Ruiz

Presentación de la asignatura

UNIDAD DIDACTICA I.- INTRODUCCION A LA TOPOGRAFIA Y GEODESIA

1.- DEFINICION DE ESCENARIOS Y CONTENIDOS BASICOS

1.1.- TOPOGRAFIA Y GEODESIA

1.1.1.- Forma de la tierra
1.1.2.- Elementos geográficos sobre las superficies de aproximación
1.1.3.- Referenciación geográfica
1.1.4.- Redes topográficas y geodésicas

1.2.- ENCUADRE REFERENCIAL

1.2.1.- Conceptos generales
1.2.2.- Aspectos geométricos de un plano o mapa
1.2.3.- Limite de percepción visual
1.2.4.- Topografía en la ingeniería

1.3.- LA MODELIZACION CONVENCIONAL DEL RELIEVE

1.3.1.- Levantamiento topográfico
1.3.2.- Sistemas básicos de representación
1.3.3.- Explotación de la información cartográfica
1.3.4.- La problemática de la representación cartográfica

1.4.- LECTURA DE MAPAS Y PLANOS

1.4.1.- Introducción general
1.4.2.- Aspectos particularizados de los mapas y planos
1.4.3.- Introducción a los sistemas cartográficos numéricos
1.4.4.- Consideraciones finales sobre la información contenida en los planos

2.- INCERTIDUMBRE EN LA MEDIDA. APLICACION A LA TOPOGRAFIA Y GEODESIA

2.1.- NECESIDAD Y LÍMITES DE SU ESTUDIO. LA MEDIDA COMO VARIABLE ALEATORIA

2.1.1.- Inevitabilidad, causas y tipos de errores
2.1.2.- Introducción al estudio de una variable aleatoria

2.2.- FUNCIONES DE DENSIDAD QUE SE APOYAN EN LA DISTRIBUCION NORMAL

2.2.1.- Distribución normal
2.2.2.- Distribuciones derivadas de la normal
2.2.3.- Aproximación al empleo de la normal y sus derivadas en metrología elemental
2.2.4.- Tratamiento simplificado de los errores en las medidas

2.3.- CONSIDERACIONES ADICIONALES

2.3.1.- Estimación de parámetros
2.3.2.- Determinación de la precisión de los instrumentos

3.- FUNDAMENTOS DE ASTRONOMIA GEODESICA

3.1.- INTRODUCCIÓN A LA ASTRONOMÍA

3.1.1.- Objeto y división de la Astronomía
3.1.2.- Nociones de cosmografía
3.1.3.- Movimientos de la tierra
3.1.4.- Coordenadas geográficas
3.1.5.- El sistema solar. Introducción a la mecánica celeste
3.1.6.- Recordatorio de las principales unidades y constantes astronómicas

3.2.- SISTEMAS DE COORDENADAS

3.2.1.- Introducción
3.2.2.- Coordenadas horizontales
3.2.3.- Coordenadas ecuatoriales horarias
3.2.4.- Coordenadas ecuatoriales absolutas
3.2.5.- Coordenadas eclípticas
3.2.6.- Resumen de los sistemas de coordenadas

3.3.- LA TIERRA EN EL UNIVERSO

3.3.1.- Configuración del cosmos
3.3.2.- Las distancias en astronomía
3.3.3.- La vía láctea y el sistema solar
3.3.4.- El diagrama HR
3.3.5.- La radioastronomía: cuásares y pulsares
3.3.6.- Observatorios astronómicos
3.3.7.- Últimas consideraciones

UNIDAD DIDACTICA II.- INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS

1.- MEDIDAS ANGULARES
1.1.- DESCRIPCION GENERAL DE UN GONIOMETRO

1.1.1.- Ángulos en el plano horizontal y ángulos en el plano vertical
1.1.2.- Partes esenciales de un goniómetro

1.2.- EL TEODOLITO OPTICO

1.2.1.- Partes esenciales de un teodolito óptico
1.2.2.- Clasificación de los teodolitos ópticos
1.2.3:- Utilización del teodolito
1.2.4.- Parámetros representativos de un teodolito
1.2.5.- Comprobaciones y correcciones

1.3.- LA BRUJULA

1.3.1.- El campo magnético terrestre
1.3.2.- Tipos de brújulas
1.3.3.- Comprobaciones y usos

1.4.- EL TEODOLITO ELECTRONICO

1.4.1.- Medición electrónica de ángulos
1.4.2.- Sistemas de evaluación de ángulos

1.5.- ERRORES EN LAS MEDIDAS ANGULARES

1.5.1.- Errores sistemáticos y accidentales
1.5.1.1.- Error de verticalidad
1.5.1.2.- Error de dirección
1.5.1.3.- Error de puntería
1.5.1.4.- Error de lectura
1.5.1.5.- Error total
1.5.2.- Métodos para aumentar la precisión

2.- MEDIDA DE DISTANCIAS
2.1.- MEDIDA DIRECTA DE DISTANCIAS

2.1.1.- Introducción
2.1.2.- Cintas métricas y reglas
2.1.3.- Hilos ínvar

2.2.- MEDIDA INDIRECTA DE DISTANCIAS POR METODOS ESTADIMETRICOS

2.2.1.- Fundamento de la estadia
2.2.2.- Anteojos estadimétricos. El taquímetro
2.2.2.1.- Aspectos diferenciadores
2.2.2.2.- Funcionalidad del taquímetro
2.2.3. Relaciones taquimétricas
2.2.3.1.- Evaluación de distancias
2.2.3.3.- Introducción al empleo de coordenadas
2.2.4.- Taquímetros autorreductores
2.2.5.- Estadia horizontal ínvar
2.2.5.1.- Elementos constituyentes
2.2.5.2.- Forma de evaluar la medición
2.2.5.3.- Precisión en la evaluación de la distancia

2.3.- MEDIDA INDIRETA DE DISTANCIAS POR METODOS ELECTROMAGNETICOS

2.3.1.- Fundamento de la medición electrónica de distancias
2.3.1.1.- Aspectos generales
2.3.1.2.- Particularidades de la evaluación de la distancia
2.3.2.- Funcionalidad de la medición electrónica de distancias
2.3.2.1.- Precisiones
2.3.2.2.- Precauciones en la utilización de los distanciómetros
2.3.2.3.- Ventajas adicionales

3.- LAS ESTACIONES TOPOGRAFICAS
3.1.- LA MEDICION COMPACTA
3.2.- PARTICULARIDADES SIGNIFICATIVAS
3.3.- OFERTA ACTUAL DE ESTACIONES TOPOGRAFICAS

3.3.1.- Mejoras generalizadas
3.3.2.- Mejoras particularizas
3.3.3.- Consideraciones finales

4.- MEDIDA DE ALTURAS

4.1.- INTRODUCCION AL ESTUDIO ALTIMETRICO

4.2.- NIVELACION TRIGONOMETRICA

4.2.1.- Corrección por esfericidad y refracción
4.2.1.1.- Corrección por esfericidad
4.2.2.2.- Corrección por refracción
4.2.2.- Errores en la nivelación trigonométrica

4.4.- NIVELACION GEOMETRICA

4.4.1-. Fundamento
4.4.2.- Tipos de niveles
4.4.2.1.- Nivel convencional
4.4.2.2.- Nivel láser
4.4.2.3.- Nivel digital o electrónico
4.4.3.- Errores en la nivelación geométrica
4.4.3.1.- Errores propios del aparato
4.4.3.2.- Error adicional por falta de verticalidad de la estadía
4.4.3.3.- Error altimétrico total
4.4.4.- Formas de trabajo con un nivel
4.4.4.1.- Trabajos de nivelación en interiores
4.4.4.2.- Trabajos de nivelación en el exterior
4.4.4.3.- Trabajo con maquinaria de movimiento de tierras
4.4.4.4.- Trabajos en el exterior con instrumentación avanzada

UNIDAD DIDACTICA III.- METODOS TOPOGRAFICOS

1.- INTRODUCCION GENERAL
1.1.-NECESIDAD DEL ESTABLECIMIENTO METODOLOGICO

1.1.1.- Elementos participantes
1.1.2.- Planteamiento general

1.2.- TECNICAS ELEMENTALES DE CAMPO Y GABINETE

1.2.1.- Observaciones en campo
1.2.1.1.- Observación sin desorientación
1.2.1.2.- Observación con desorientación
1.2.2.- Procesado de datos

1.3.- PRINCIPALES METODOLOGIAS TOPOGRAFICAS

1.3.1.- Introducción
1.3.2.- Aspectos generales de los métodos

2.- METODOS BASADOS EN EL EMPLEO DE ESTACIONES TOPOGRAFICAS
2.1.- CONCEPTOS PREVIOS Y OBJETIVOS
2.2.- DETERMINACIONES PLANIMETRICAS

2.2.1.- Método de radiación
2.2.1.1.- Concepto y resolución
2.2.1.2.- Tolerancias
2.2.2.- Método de itinerario
2.2.2.1.- Concepto y resolución
2.2.2.2.- Tolerancias

2.3.- DETERMINACIONES ALTIMETRICAS

2.3.1.- Nivelación trigonométrica simple
2.3.1.1.- Concepto y resolución
2.3.1.2.- Tolerancias
2.3.1.- Nivelación trigonométrica compuesta
2.3.1.1.- Concepto y resolución
2.3.1.2.- Tolerancias

2.4.- CÁLCULO Y AJUSTE DE POLIGONALES.

2.4.1.- Concepto de compensación.
2.4.2.- Tipos de poligonales a compensar.
2.4.3.- Condición de compensación.
2.4.4.- Tipos y fundamento de compensación.
2.4.4.1.- Compensación planimétrica
2.4.4.2.- Compensación altimétrica

3.- METODOS BASADOS EN EL EMPLEO EXCLUSIVO DEL TEODOLITO
3.1.- METODO DE INTERSECCION DIRECTA

3.1.1.- Introducción
3.1.2.- Fundamento y resolución
3.1.2.1.- Intersección directa simple
3.1.2.2.- Intersección directa múltiple
3.1.3.- Cálculo de la tolerancia

3.2.- METODO DE INTERSECCION INVERSA

3.2.1.- Introducción
3.2.2.- Fundamento y resolución
3.2.2.1.- Intersección inversa simple
3.2.2.2.- Intersección inversa múltiple
3.2.2.3.- Procedimiento de Hamsen
3.2.3.- Cálculo de la tolerancia

4.- METODOS BASADOS EN EL EMPLEO EXCLUSIVO DEL DISTANCIOMETRO
4.1.- LA DISTANCIOMETRÍA
4.2.- LA INTERSECCIÓN DE DISTANCIAS
4.3.- CALCULO DE LA TOLERANCIA

UNIDAD DIDACTICA IV.- GENERALIDADES FOTOGRAMETRICAS

1.- INTRODUCCION A LA FOTOGRAMETRIA
1.1.- DEFINICION Y ASPECTOS GENERALES

1.1.1.- Definición
1.1.2.- Fotogrametría y fotointerpretación
1.1.3.- Diferencias entre fotografía aérea y mapa
1.1.4.- Ventajas de la fotografía como fuente de información
1.1.5.- Antecedentes históricos

1.2.- EL PROCESO FOTOGRAFICO

1.2.1.- Principios generales de la fotografía
1.2.2.- Condiciones geométricas del vuelo fotogramétrico
1.2.3.- Caracterización geométrica de un fotograma aislado
1.2.3.1.- Concepto de escala
1.2.3.2.- Explotación gráfica de un fotograma aéreo

1.3.- LA ESTEREOSCOPIA

1.3.1.- La visión estereoscópica
1.3.2.- El par estereoscópico

1.4.- LA FOTOINTERPRETACION

1.4.1.- Aspectos significativos
1.4.2.- Interpretación del relieve
1.4.3.- Elementos de geografía humana

1.5.- LA ORTOFOTOGRAFIA
1.6.- APLICACIONES EN INGENIERIA CIVIL

2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA FOTOGRAMETRIA
2.1.- HAZ PERSPECTIVO

2.1.1.- Definición de un haz perspectivo por sus datos internos
2.1.2.- Determinación de la posición en el espacio de un haz
2.1.3.- Identificación de rayos homólogos
2.1.4. Restitución
2.1.5. Aplicaciones de la fotogrametría
2.1.5.1. Aplicaciones topográficas
2.1.5.2. Aplicaciones no topográficas

2.2. ELEMENTOS OPTICOS Y FOTOGRAFICOS

2.2.1.- Introducción
2.2.2.- emulsiones
2.2.3.- tipos y características principales
2.2.4.- soportes de emulsión

2.3.- CALIDAD DE LA IMAGEN FOTOGRAFICA
2.4.- LA CAMARA AEREA

2.4.1.- Elementos esenciales
2.4.2.- Controles generalizados

3.- EL METODO GENERAL DE LA FOTOGRAMETRIA
3.1.- INTRODUCCION
3.2.- ORIENTACION INTERNA Y EXTERNA

3.2.1.- Orientación interna
3.2.2.- Orientación externa

4.- RESTITUCION FOTOGRAMETRICA
4.1.- INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE GEORREFERENCIACION
4.2.- CONTRIBUCION DE LA FOTOGRAMETRIA A LA CAPTURA DE
INFORMACION GEORREFERENCIADA
4.3.- LA RESTITUCION DIGITAL

4.3.1.- Tratamiento digital de la imagen
4.3.2.- La restitución digital
4.3.3.- La ortoimagen digital

5.- ACTIVIDADES FOTOGRAMETRICAS
5.1. ESQUEMA GENERAL
5.2. EL PROYECTO DE VUELO

5.2.1. Características fundamentales
5.2.2. Aplicación

5.3. APROXIMACION DE COSTES

6.- FOTOGRAMETRIA TERRESTRE CON CAMARAS METRICAS
6.1.- INTRODUCCION
6.2.- LA TOMA FOTOGRAFICA
6.3.- PRINCIPALES RELACIONES DE SEMEJANZA
6.4.- EVALUACION DE ERRORES E INFLUENCIA
6.5.- APLICACIONES CARACTERIZADAS

6.5.1.- Catedral de Calahorra
6.5.2.- Iglesia de los Jesuitas (Santander)

Programa de la asignatura

Tema 1.

Bibliografía

bibliografia

Básica

Topografía aplicada a la Ingeniería Civil. Rafael Ferrer Torio y Benjamín Piña Patón. Servicio de Publicaciones. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Santander, 39005.

Complementaria

Topografía. Manuel Chueca Pazos. Editorial Dossat, S.A. Madrid, 1.982
Métodos topográficos y oficina técnica. Jose Luis Ojeda Ruiz. Edición del autor. Madrid 1984
Topografía. Serafín López-Cuervo y Estévez. Mundi-prensa. Madrid 1993.
Fotogrametría moderna: Analítica y Digital. José Luis Lerma García. Servicio de Publicaciones. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Geodésica, Cartográfica y Topográfica de Valencia

Materiales de Clase

materiales

Apuntes de Clase
MC-F-001. Unidad Didáctica I: Introducción a la Topografía y Geodesia
MC-F-002. Unidad Didáctica II: Instrumentos Topográficos
MC-F-003. Unidad Didáctica III: Métodos Topográficos
MC-F-004. Unidad Didáctica IV: Generalidades Fotogramétricas

Presentaciones
MC-F-001. Unidad Didáctica I: Introducción a la Topografía y Geodesia
MC-F-002. Unidad Didáctica II: Instrumentos Topográficos
MC-F-003. Unidad Didáctica III: Métodos Topográficos
MC-F-004. Unidad Didáctica IV: Generalidades Fotogramétricas

Prácticas

practicas

PR-F-001. Práctica 1. Lectura de mapas y planos convencionales
PR-F-002. Práctica 2. Explotación de la información cartográfica

PR-F-003. Práctica 3. Personalización y manejo del entorno de trabajo
PR-F-004. Práctica 4. Herramientas básicas
PR-F-005. Práctica 5. Atributos y selección de elementos

PR-F-006. Práctica 6. Ficheros por referencia, transformaciones
PR-F-007. Práctica 7. Manipulación de elementos y herramientas de medida de 2D y 3D

PR-F-008. Práctica 8. La estación topográfica y su empleo
PR-F-009. Práctica 9. Captación y comprobación de observables con estación topográfica