PPT-S14-LVALVERDE-2021-02

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Mg. L. Valverde
SESIÓN 14: LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON TEODOLITO
OBJETIVOS:
Objetivo general
• Conocer y comprender los trabajos de un levantamiento topográfico,
utilizando protocolos de calidad.
Objetivos específicos
• Conocer tópicos sobre un levantamiento topográfico
• Desarrollar el protocolo de trabajo en campo y gabinete
• Centrar el transito: Es hacer coincidir la plomada del aparato con la vertical que pasa
por el punto marcado que señala el vértice del polígono.
• Nivelar el transito: Es colocar el círculo horizontal en un plano realmente horizontal,
esto se logra centrando la burbuja del nivel tubular por medio de los tornillos
niveladores.
• Orientar el transito: Es colocarlo de manera que estén en coincidencia los ceros del
circulo horizontal con el eje del anteojo en el plano del meridiano y apuntando al
norte. Tiene por objeto conocer el azimut magnético de un lado de la poligonal,
generalmente del lado inicial.
Para tal efecto se procede de la siguiente manera:
1. Se centra y se nivela el instrumento en la estación 0, se
ponen en coincidencia los ceros del circulo horizontal y
el vernier y se fija el movimiento particular.
2. Se deja en libertad la aguja del declinatorio magnético y
con el movimiento general se hace coincidir la punta
norte de la aguja con la meridiana magnética, fijando
posteriormente el movimiento general.
3. Por medio del movimiento particular se dirige el anteojo
a visar la señal colocada en el vértice 1 y se toma la
lectura del azimut del lado 0-1
Supongamos que se desea orientar el lado 0-1 de la poligonal que se muestra
en la siguiente figura.
La medida de ángulos puede ser: simple, por repeticiones, o por
reiteraciones.
Medida simple.
Supongamos que desde el vértice 2 de la figura siguiente,
se mide el ángulo 1-2-3. El procedimiento es el siguiente:
Centrado y nivelado el instrumento en la estación 2,
valiéndose del movimiento general, vísese el punto 1,
haciendo coincidir el centro de la retícula con el punto 1, y
fíjese el movimiento general.
Aflójese el tornillo de presión del movimiento particular y
diríjase el anteojo al punto 3, haciendo coincidir dicho punto
con el centro de la retícula.
Hágase la lectura del ángulo
La medida de ángulos puede ser: simple, por repeticiones, o por
reiteraciones.
Medida de ángulos por repeticiones
Tiene por objeto obtener el valor de un ángulo lo más aproximado posible a su valor verdadero, que no
puede dar directamente el instrumento debido a su aproximación angular. Este método consiste en medir el
ángulo varias veces pero acumulando las lecturas, de esta manera las pequeñas fracciones que no se
pueden leer con una lectura simple, al acumularse pueden indicarnos el grado de error de la medida.
La medida de ángulos puede ser: simple, por repeticiones, o por
reiteraciones.
Medida de ángulos por reiteraciones
Los ángulos se determinan con este método por diferencias de direcciones. El origen de las direcciones
puede ser uno de los lados de referencia o una línea cualquiera. Si desde la estación 0 se tienen que
observar los vértices 1, 2, 3 se dirige primero la visual al extremo de la línea escogida como origen de las
direcciones.
Método de medida directa de ángulos.
Consiste en medir en todos los vértices del polígono los ángulos que forman los dos lados que concurren
en el vértice de observación.
• Medida directa de ángulos (internos y externos)
• Deflexiones (empleado en el estudio de vías de comunicación).
Trabajo De Campo.
Comprende las actividades siguientes:
• Reconocimiento del Terreno.- Al iniciar los trabajos de campo se hace el reconocimiento del
terreno, para identificar los puntos de interés objeto del levantamiento y la planeación del control
topográfico.
• Localización de las Poligonales de Apoyo.- Localizaremos las estaciones o vértices de nuestras
poligonales de apoyo, las cuales buscaremos que sean puntos dominantes o libres de obstáculos
para poder posteriormente realizar la localización de los detalles requeridos. Dependiendo de la
extensión del predio, una poligonal principal y poligonales auxiliares ligadas en sus extremos a la
principal, serían lo ideal.
• Dibujo del Croquis.- Este se elabora al inicio de nuestro registro en la libreta de campo para indicar
la representación del predio, sus rasgos característicos y el apoyo topográfico establecido,
posteriormente se elaboraran croquis por estación como ayuda en el proceso de dibujo.
Trabajo De Campo.
Comprende las actividades siguientes:
• Orientación de un Lado del Polígono de Apoyo.- Cuando a nosotros corresponda la implantación
de un nuevo sistema de coordenadas, sea convencional o de aplicación regional, deberemos referirlo
a la meridiana astronómica o en su caso a la magnética.
• Medición de Ángulos y Distancias.- Se utiliza el procedimiento de medida directa de ángulos y
distancias, con un mínimo de dos observaciones de ángulo y distancia; Los ángulos se pueden medir
utilizando el procedimiento de repeticiones o por reiteraciones, mientras que las distancias pueden
ser obtenidas de acuerdo a la precisión requerida por medio de medición directa con cinta, o por
métodos taquimétricos (indirectos).
• Condición Geométrica.- Antes de retirarse del campo, se verifica el cierre angular, comparando la
suma de los ángulos obtenidos con la condición geométrica:
Trabajo De Campo.
Comprende las actividades siguientes:
• Orientación de un Lado del Polígono de Apoyo.- Cuando a nosotros corresponda la implantación
de un nuevo sistema de coordenadas, sea convencional o de aplicación regional, deberemos referirlo
a la meridiana astronómica o en su caso a la magnética.
• Medición de Ángulos y Distancias.- Se utiliza el procedimiento de medida directa de ángulos y
distancias, con un mínimo de dos observaciones de ángulo y distancia; Los ángulos se pueden medir
utilizando el procedimiento de repeticiones o por reiteraciones, mientras que las distancias pueden
ser obtenidas de acuerdo a la precisión requerida por medio de medición directa con cinta, o por
métodos taquimétricos (indirectos).
• Condición Geométrica.- Antes de retirarse del campo, se verifica el cierre angular, comparando la
suma de los ángulos obtenidos con la condición geométrica:
La discrepancia que exista entre la condición geométrica y la suma de ángulos representa el error de
cierre angular, el cual deberá ser menor o igual que la tolerancia angular definida por la expresión:
Si el error angular es menor o igual a la tolerancia, el trabajo de campo se considera correcto, en caso
contrario se tendrá que verificar el trabajo, por lo regular esta verificación se traduce en encontrar el
vértice donde se cometió algún erro accidental.
Trabajo De Gabinete.
Las operaciones se ejecutan en el orden siguiente:
I. Se determina el error angular EA
Condición Angular = 180° (n ± 2)
EA = Σ Angular - Condición Angular
II. Se calcula la tolerancia angular TA,
TA = ± a √ n
a = 10” , aproximación del instrumento
III. Se compara EA con TA,
EA < TA ∴ El levantamiento se acepta. 
Trabajo De Gabinete.
IV. Se realiza la compensación angular si el error angular no rebasa la tolerancia establecida.
La corrección angular puede efectuarse de dos maneras:
a. Distribuyendo el error por partes iguales en los ángulos comprendidos entre los lados más pequeños,
con el objeto de que el cierre lineal no sea muy grande.
b. Aplicando la corrección angular “C” a los ángulos de cada estación, cuando los lados sean de
dimensiones similares y las observaciones se hayan realizado en las mismas condiciones.
Trabajo De Gabinete.
V. Se calculan los azimuts de los lados de la poligonal.
Se tiene la poligonal 0, 1, 2, 3, …, y el azimut Az 0-1 del primer lado determinado en forma magnética 
o astronómica; α, ß, δ los ángulos horizontales observados en 1,2,3,…
Trabajo De Gabinete.
VI. Cálculo de las proyecciones de los lados.
Se realiza a partir de las relaciones entre lossistemas de coordenadas polares y rectangulares. Las 
proyecciones de los lados de una poligonal se calculan en función de los azimuts y las distancias de 
los lados aplicando las ecuaciones que se deducen a continuación para el lado A – B : 
Trabajo De Gabinete.
VI. Cálculo de las proyecciones de los lados.
En topografía es muy común trabajar en el primer cuadrante, por lo que las coordenadas en este
cuadrante también se representan como (N, E)
Trabajo De Gabinete.
VII. Determinación de los errores Ey y Ex.
Una vez calculadas las proyecciones de los lados del polígono, se suman las proyecciones N y S, E y
W.
• La diferencia entre las sumas de las proyecciones N y S es el error de las “y”, se designa por Ey.
• La diferencia entre las sumas de las proyecciones E y W es el error de las “x”, se designa por Ex.
Trabajo De Gabinete.
VIII. Calculo del Error De Cierre Lineal EL.
La distancia 0-0’ es el error de cierre lineal y se designa por EL. Este error se calcula aplicando el 
teorema de Pitágoras.
Trabajo De Gabinete.
IX. Cálculo de la Tolerancia Lineal ( TL ).
La tolerancia en el cierre lineal de un polígono, se calcula aplicando los criterios siguientes:
Trabajo De Gabinete.
XI. Compensación lineal de la poligonal.
Trabajo De Gabinete.
XII. Cálculo de las coordenadas de los vértices del polígono.
Las coordenadas de un vértice cualquiera se obtienen sumando algebraicamente las proyecciones
de los lados comprendidos entre el origen y el vértice cuyas coordenadas se desea obtener.
Trabajo De Gabinete.
XIII. Cálculo de la superficie del polígono en función de las coordenadas de los vértices.
Existen diferentes métodos analíticos y de aplicación de software; para el cálculo analítico se
proponen dos métodos con el propósito de verificar el cálculo.
a) Productos Cruzados (notación de determinantes). La manera de disponer el cálculo es
aprovechando el listado de coordenadas, repitiendo la primera fila en la última.
b) Cálculo de la superficie por medio de la formula:
Trabajo De Gabinete.
XIII. Cálculo de la superficie del polígono en función de las coordenadas de los vértices.
Existen diferentes métodos analíticos y de aplicación de software; para el cálculo analítico se
proponen dos métodos con el propósito de verificar el cálculo.
a) Productos Cruzados (notación de determinantes). La manera de disponer el cálculo es
aprovechando el listado de coordenadas, repitiendo la primera fila en la última.
b) Cálculo de la superficie por medio de la formula:
Ejercicio.- Con los datos del registro de campo siguiente, determina: 
a) El error angular
b) La tolerancia angular
c) La corrección angular
d) Los ángulos corregidos
e) Los Azimuts
f) Las proyecciones de los lados
g) El error lineal
h) La tolerancia lineal
i) La precisión
j) Las proyecciones corregidas
k) Las coordenadas de los
vértices, asignando al vértice 1
valores de Y=100.000;
X=100.000
l) La superficie.
a) Error Angular
Condición Angular = 180° (n ± 2) = 180° (4-2) = 360°
EA = Σ Angular - Condición Angular = 360° 00' 08" - 360° = 8" 
b) Tolerancia Angular
TA = ± a √ n = ± 10" √ 4 = ± 20" (a = 10” , aproximación del instrumento; n =4)
EA < TA ∴ El levantamiento se acepta. 
c) Corrección Angular
Las longitudes de los lados no son muy desiguales y los ángulos fueron medidos en las mismas condiciones,
por lo que se repartirá equitativamente el error angular.
C = EA / n = 8" / 4 = 2" la corrección se aplica en sentido contrario al error 
d) Ángulos Corregidos
En nuestro caso, se restan dos segundos a cada ángulo observado; si la corrección calculada fuera un
número con decimales, por ejemplo para un error de 6”: 6”/4 = 1.5” se corregirían dos estaciones de 2” y dos
estaciones de 1” para completar los 6” y obtener ángulos corregidos al segundo entero
e) Cálculo de azimuts
Aplicamos la formula:
Az Lado n = Az Inv Lado n-1 + Θ n
Por facilidad, disponemos el cálculo de la siguiente manera:
Az 1-2 = 325° 42’ 52”
- 180° 00’ 00”
Az inv. 1-2 = 145° 42’ 52”
+θ2 = 89° 22’ 01”
Az 2-3 = 235° 04’ 53”
- 180° 00’ 00”
Az inv. 2-3 = 55° 04’ 53”
+θ3 = 98° 46’ 51”
Az 3-4 = 153° 51’ 44”
+ 180° 00’ 00”
Az inv. 3-4 = 333° 51’ 44”
+θ4 = 78° 44’ 38”
412” 36’ 22” > 360°
-360° 00’ 00” 
Az 4-1 = 52°36’ 22”
+ 180° 00’ 00”
Az inv 4-1 = 232° 36’ 22”
+θ1 = 93° 06’ 30”
Az 1-2 = 325° 42’ 52” Ok
𝐴𝑧𝑖𝑚𝑢𝑡 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜 = 𝐴𝑧𝑖𝑚𝑢𝑡 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑜 ± 180
Az Lado n = Az Inv Lado n-1 + Θ n
f) Calculo de las proyecciones
Aplicamos las formulas:
• Y = L Cos Az
• X = L Sen Az
Disposición de los cálculos en la planilla: 
g) Calculo del error lineal
Se determina el error en las proyecciones en “Y” y “X”:
Ey = Σ YN - Σ YS = 51.537 – 51.513 = 0.024 
Ex = Σ XE - Σ XW = 45.010 – 45.022 = 0.012 
Error lineal EL ; 𝑬𝑳 = 𝑬𝒙
𝟐 + 𝑬𝒚
𝟐; 𝐸𝐿 = (0.024 + 0.012)= 0.0268 
h) La tolerancia lineal
TL = Σ L / 5000 ; TL = 139.993 / 5000 = 0,028 m ;
Como EL < TL El levantamiento se acepta. 
i) Precisión
P = 1 / ( Σ L / EL) ; P = 1 / ( 139,993 / 0,0268 ) 
P = 1 / 5217 
j) Proyecciones corregidas
Calculo de los factores unitarios de corrección Ky y Kx:
Ky = Ey / ( Σ YN + Σ YS ) ; Ky = 0,024 / ( 51,537 + 51,513) = 2,329 X10−4
Kx = Ex / ( Σ XE + Σ XW ) ; Kx = 0,012 / ( 45,010 + 45,022 ) = 1,333 X 10−4
j) Proyecciones corregidas
Obtenemos las correcciones en Cy y Cx multiplicando las proyecciones Y y X por los factores unitarios de
corrección:
Sentido de la corrección:
• Como Σ YN > Σ YS, la corrección se aplicara
con signo ( - ) a las proyecciones N y con signo
( + ) a las proyecciones S.
• Como Σ XE < Σ XW, la corrección se aplicara 
con signo ( + ) a las proyecciones E y con signo 
( - ) a las proyecciones W. 
j) Proyecciones corregidas
Como resultado de la compensación, las sumatorias de proyecciones Σ N y Σ S deben ser iguales, lo
mismo que Σ E y Σ W.
k) Cálculo de las coordenadas
La comprobación del cálculo se obtiene al determinar las coordenadas del vértice de partida, que debe tener
los mismos valores que se asignaron al principio.
l) Calculo de la superficie
Determinaremos la
superficie por productos
cruzados. Al realizar los
productos cruzados
deben adicionarse los
valores del primer vértice
en la última posición y
tenerse el cuidado de
cancelar el primer
espacio de la columna de
productos positivos y el
último espacio de la
columna de productos
negativos.
Cálculo inverso a partir de coordenadas
Debido al proceso de compensación y ajuste de la poligonal, las distancias, direcciones y ángulos
levantados en campo, no corresponden con las coordenadas calculadas; razón por la cual se procede
al cálculo de distancias, rumbos y ángulos en función de las coordenadas de los vértices.
Sean los puntos P1 y P2 los vértices de un lado de la poligonal, cuya distancia y rumbo se desean
conocer:
Ejercicio.- Ejercicio.- determina las distancias, los rumbos y los ángulos en
función de las coordenadas de la poligonal del ejercicio anterior.
Para el cálculo de los ángulos, nos auxiliamos de un croquis para identificar las
operaciones a realizar.
Pongamos a prueba lo aprendido
• ¿Cómo se calcula la sumatoria de ángulos internos y externos de un polígono?
• ¿Qué es un azimut?
• ¿La suma algebraica de las proyecciones verticales debe ser 100, del mismo modo
que la sumatoria de las proyecciones horizontales positivas este y negativas oeste?
• Se logró conocer y comprender los trabajos de un levantamiento topográfico,
utilizando protocolos de calidad.
• Se tomó conocimiento sobre tópicos sobre un levantamiento topográfico
• Desarrollar el protocolo de trabajo en campo y gabinete
CONCLUSIONES