CEEP. Manual de Usuario

Manual del usuario. CEEP. 1/23

CEEP. V.1.1. Cálculo de Errores de Estaciones Totales en Poligonales.

Manual del Usuario. Desarrollado por Eduardo Renard Julián. Topógrafo, Especialista en Topografía Electrónica. Ingeniero Técnico de Obras Públicas. Programador.

Use este programa con responsabilidad. El autor no se hace responsable por el mal uso del mismo. Revise siempre los datos obtenidos. Revisión. Año 2006. Versión 1.1


Índice:

1. Introducción a CEEP. (¿Qué es CEEP?).

2. Posibilidades de CEEP. (¿Para qué usarlo?).

3. Aspectos del programa. Configuración, opciones y botones.

4. Formulario interno de CEEP.

5. Ejemplo completo en CEEP.

6. Condiciones de uso y distribución.


1º. INTRODUCCIÓN DE CEEP. ¿QUÉ ES CEEP? CEEP (Cálculo de Errores de Estaciones Totales en Poligonales) es un software gratuito cuya finalidad principal es la de ayudar a resolver las incertidumbres que originan los errores cometidos en una poligonal con una determinada Estación Total. Cuando se realiza un levantamiento y se genera una poligonal, que puede ser cerrada o encuadrada, obtenemos unos errores de cierre en X, en Y, y de cierre angular (en el caso de poligonales “colgadas” no es posible conocer estos errores de cierre al no tener datos con qué compararlos). En este caso, el siguiente paso es ajustar dicha poligonal mediante cualquiera de los procedimientos conocidos; mínimos cuadrados, reparto proporcional,… Sin embargo, en ocasiones, se omite (generalmente por desconocimiento o por prisas) los Datos Técnicos de la Estación Total usada en dicho levantamiento, y por tanto, las capacidades técnico/físicas que nos ofrece dicho equipo. CEEP nos permite obtener los errores que una determinada Estación Total cometerá en una determinada poligonal. Por tanto, CEEP permite al usuario conocer los errores máximos que cometerá su Estación Total al realizar una poligonal, y por tanto, poder compararlos con los que se han cometido en el itinerario y evaluar la opción de compensarlo o realizar nuevamente el trabajo para mejorar los resultados.


2º. POSIBILIDADES DE CEEP. ¿PARA QUÉ USARLO? CEEP permite tres tipos de estudio: 1º. Permite conocer qué error cometerá el equipo para una determinada poligonal. En este sentido, sabremos de ante mano la exactitud que alcanzará el equipo para una determinada poligonal, y bajo unas determinadas circunstancias (visuales mal manifestadas; con polvo en suspensión, bruma…). 2º. Calcular las capacidades Técnicas que ha de cumplir un Equipo para un determinado trabajo. Realizar un estudio de los errores de una Estación Total y “jugar” con los valores Técnicos del Equipo hasta obtener la precisión buscada que ha de presentar, cumpliendo con la rigurosidad que exija nuestro trabajo. En este sentido nos ayudará a elegir qué Equipo cumple nuestras exigencias. 3. Evaluar los errores cometidos en itinerario (de cierre en X, en Y, y cierre angular) y conocer si hemos sido todo lo precisos que el Instrumento Topográfico nos permite, según cualidades físicas. CEEP v.1.1 únicamente es válido para poligonales cerradas o encuadradas, (donde conocemos los errores de cierre de X, Y, y el Angular) realizadas con Estaciones Totales, no incluyendo el formulario habitual de los Taquímetros, por el desuso que éstos presentan en el ámbito laboral.


3. ASPECTOS DEL PROGRAMA. CONFIGURACIÓN, OPCIONES Y BOTONES.

Para iniciar CEEP ejecute el archivo CEEP.exe de la ruta en la que ha descargado el archivo zip.

La primera ventana que visualizará será de la inicialización. De forma correcta se irán cargando los diversos módulos internos del programa. Ventana de inicio de CEEP v.1.0

La interfaz de CEEP está diseñada para facilitar la inserción de los datos, de una forma amena y secuencial, necesarios para que el programa realice los cálculos correspondientes. A continuación, se describen sus casillas y opciones.


Pantalla principal de CEEP. V1.0. Modelo Equipo Topográfico. La inserción de Modelo del Equipo no es un campo de obligatorio cumplimiento, pero sí aconsejable si se piensan imprimir posteriormente varios resultados, evitando la confusión de unos y otros al presentar el informe un título.


Configuración de poligonal. Este campo está destinado a que CEEP conozca cuál es la longitud total del itinerario y el número de tramos que se han requerido para cubrir dicho itinerario.

La longitud de la poligonal puede ser, por ejemplo, 245,2m, 1000m, 98765,123m, etc. No use punto en vez de coma. De lo contrario CEEP no realizará correctamente los cálculos. El número de tramos será, para poligonales cerradas, igual que número de estaciones. SI es de 5 tramos se habrá estacionado 5 veces, cumpliendo entonces que NT = NE, siendo NT número de Estaciones y NT número de Tramos. Para poligonales encuadradas la relación será NT = (NE – 1). Ambos campos son de obligado cumplimiento. Además, si no inserta estos datos CEEP no habilitará los destinados a la inserción de los Datos Técnicos del Equipo. En este mismo paso (antes de presionar Aceptar) podremos configurar un poco más el tipo de cálculo que CEEP ha de realizar.

Medida de ángulos. Este campo está destinado a especificar si hemos medido en 1 Dirección, 2 Direcciones, o Dobles Lecturas (Regla de Bessel).

Por defecto viene seleccionado 1 Dirección, aunque lo normal es trabajar con 2 Direcciones. Para cambiar este campo seleccione la pestaña y cambie a la opción deseada. También puede hacerlo desde el Menú: Herramientas > Medidas de Ángulos.


Puntería. Esta opción nos permite indicarle a CEEP si las visuales de nuestro itinerario fueron Buenas (Visuales bien manifestadas � = 10’’), Regulares (Visuales regular manifestadas � = 20’’), o Malas (Visuales mal manifestadas � = 50’’).

La diferencia entre una y otra radica en la visibilidad que había en el momento de realizar el itinerario. Por ejemplo, un día con polvo en suspensión podría ser Visuales regular manifestadas, o un día con bruma espesa pudo haber sido Visuales mal manifestadas. Lo normal es trabajar con la opción que por defecto establece CEEP (Visuales bien manifestadas). Con esta opción cambia el cálculo numérico que CEEP realiza internamente. Este valor influye directamente en la fórmula del Error de Puntería.

En esta fórmula, el valor � cambiará entre 10’’, 20’’ y 50’’ respectivamente. Puede cambiar el valor mediante el Menú: Herramientas > Error de Puntería.

Una vez configurado estos parámetros seleccione “Aceptar” para activar las opciones de Datos Técnicos del Equipo.


Datos Técnicos del Equipo. Este es el apartado fundamental para el cálculo de los errores propios del Instrumento Topográfico, ya que a través de los Datos Técnico del Equipo CEEP calculará todos los errores que el Equipo Topográfico cometerá en la poligonal que especificamos anteriormente.

En la Guía de Usuario del Equipo Topográfico, Manual de Instrucciones y/o Ficha Técnica podremos encontrar todos los datos requeridos para los cálculos.

Los datos que debemos saber son: Aumentos de Anteojo. Ejemplo; 28x. Sensibilidad del nivel electrónico (o tubular en su caso). Ejemplo 20’’. Precisión (Desviación Típica) de medida de ángulos. Ejemplo 7’’. Precisión (Desviación Típica) en medidas de distancias. Ejemplo 5mm + 2 mm. Diámetro de plomada láser (generalmente, y por defecto 2,5cm). Compensador de Doble eje si su equipo lo incluye active la casilla. *Error de Equipo y Señal. (Por defecto 2,5cm). (Vea nota al pie). Busque estos datos en los manuales especificados y complételos todos. Tenga cuidado con las unidades. Fíjese en el signo de unidad que acompaña a cada casilla e introdúzcalo así. Generalmente vienen expresados en este tipo de unidades. Tras hacerlo presione “Actualizar errores”.

Ejemplo de errores calculados por CEEP.

* Error de Equipo y Señal (ee + ep) es un error que no suele recoger la ficha técnica de los Equipos. Use el valor definido por defecto, o cámbielo si conoce el de su equipo. Este valor oscila entre 0 y 2,5cm


Como se observa CEEP realiza un cálculo de todos los errores de la Estación Total en función del la Poligonal que especificó anteriormente.

1. Error de Verticalidad 2. Error de Puntería. 3. Error de Lectura. 4. Error de Dirección. 5. Error Total Angular. 6. Error Transversal. 7. Error Lineal.

Error Lineal Relativo. 8. Error Lineal en Itinerario. 9. Error Total

Escala Aceptable 10. Error Angular.

(Vea Formulario Interno de CEEP para saber más sobre estos errores).

Errores de poligonal. Cuando realizamos una poligonal cerrada o encuadrada obtenemos unos errores de cierre, en la componente X, en la componente Y, y en el ángulo.

Esta opción permite al usuario introducir estos errores para que CEEP calcule el Error Total de Cierre en X e Y. Éste valor, junto con el valor del Error de Cierre Angular (el que cometemos al visar, nuevamente, la referencia de partida) permite a CEEP indicarnos si hemos sido precisos, cometiendo menos error del que el aparato cometería para dicha poligonal, procediendo a compensar dicho itinerario, o si por el contrario hemos cometido más error del que el aparato comete, según sus capacidades. Para esto, CEEP se basa en las siguientes igualdades:

Si Error Total es mayor que Error de Cierre en X e Y,

y además

Error Total Angular es mayor que el Error de Cierre Angular.


Entonces CEEP muestra un mensaje (vea Barra de Mensajes) indicando la conformidad de la relación indicada anteriormente. Por tanto, será correcto realizar una compensación de itinerario con cualquier método conocido. En caso contrario nos indicará qué valor (Angular y/o Lineal) está fuera de rango. Para ello, indique los errores que cometió en la poligonal, y presione Aceptar (CEEP calcula el Error Total de Cierre en X e Y) y presione el botón ¿Estoy dentro de la capacidad del Instrumento?.

En caso POSTIVO CEEP mostrará un mensaje de conformidad en la Barra de Mensajes.

OK. Los errores de cierre en X e y, y el error de cierre angular cometidos en Itinerario son menores que los errores cometido por el aparato para dicha poligonal. Por tanto están dentro de la exactitud del equipo y es correcto ajustar el itinerario por cualquier método que conozca; reparto proporcional, mínimos cuadrados...

En caso NEGATIVO CEEP mostrará la siguiente advertencia, y a continuación

un mensaje, en color rojo, en la Barra de Mensajes. Uno o dos serán mostrados en función de cuáles ha superado.

CEEP ha detectado que ha cometido más error de cierre en X e Y que lo que permitiría el instrumento.

CEEP ha detectado que el error de cierre en X e Y es mayor que el que permite el

aparato para dicha poligonal, según Datos Técnicos del mismo. Es aconsejable que realice nuevamente el Itinerario si desea usar la escala aconsejable. Si realiza el ajuste del mismo debe saber que no ha sacado el mejor rendimiento del aparato que ha usado para dicha poligonal. Esto puede ser debido a descorrecciones del aparato, falta de pericia del aparatista o del portador del prisma, condiciones atmosféricas adversas, etc.

CEEP ha detectado que ha cometido más error de cierre angular que lo que permitiría el instrumento."

CEEP ha detectado que el error de cierre angular es mayor que el que permite el aparato para dicha poligonal, según Datos Técnicos del mismo. Es aconsejable que realice nuevamente el Itinerario si desea usar la escala aconsejable. Si realiza el ajuste del mismo debe saber que no ha sacado el mejor rendimiento del aparato para dicha poligonal. Esto puede ser debido a descorrecciones del aparato, falta de pericia del aparatista o del portador del prisma, condiciones atmosféricas adversas, etc.


Barra de Mensajes. La utilidad de esta barra es la de informar al usuario de qué es lo que tiene que hacer en cada paso, así como mensajes de advertencia cuando está realizando alguna opción incorrecta. El primer mensaje que muestra es el siguiente: Si no introduce los valores indicados y presiona Aceptar, CEEP le mostrará el siguiente mensaje. Una vez subsanado el problema, al presionar Aceptar CEEP mostrará el siguiente paso a realizar:

Este mensaje continúa, y podrá leerlo moviendo la barra de desplazamiento.

A igual que estos mensajes CEEP le irá mostrando otros similares en los casos que proceda. Menús de CEEP. En la barra de menús podrá acceder a las siguientes opciones. Archivo. Incluye la posibilidad de Resetear CEEP devolviéndolo a su estado inicial (es lo mismo que ejecutar nuevamente el programa). Incluye otra opción de Impresión (puede ver ejemplo de impresión en pág. 13). Herramientas. Tenemos Medidas de Ángulos; permite definir tipo de medidas realizadas; 1 Dirección, 2 Direcciones, o Doble Lectura. Error de Puntería; para especificar la calidad de las visuales; Beta 10’’, Beta 20’’, Beta 50’’. Compensador de Doble eje; activa/desactiva esta opción. Ayuda Sobre… es información sobre el programa CEEP y su autor. Ayuda CEEP, es una descripción del programa y sus utilidades.


******** CEEP. v.1.1. 2006. Cálculo de Errores de Estaciones Totales en Poligonales.******** Modelo Equipo Topográfico__

Modelo equipo: Modelo Ejemplo Configuración de Poligonal__

Longitud Total Itinerario: 245,2

Número de tramos: 5

Medida de ángulos: 1 Dirección (Por defecto)

Puntería: Visuales bien manifestadas (B = 10'') Datos Técnicos del Equipo__

Aumentos(x): 30 Sensibilidad nivel electrónico (''): 20 Diámetro plomada láser (cm) 2,5 Desviación típica (Med. ángulo''): 7 Desviación Típica (Distancias): 5mm2ppm (ee + ep): 2,50 (ee + ep): 2,50

Errores del equipo__ 1º. Error de Verticalidad (''): 1,66 2º. Error Puntería (''): 0,73 3º. Error de Lectura (''): 7 4º. Error de Dirección (''): 148,7 5º. Error Total Angular (''): 148,88 6º. Error Transversal (m): 0,262 7º. Error Lineal: 30,49mm49,04 >Error relativo (por 100m): 0,062 8º. Error Lineal en Itinerario (m): 0,098 9º. Error Total (m): 0,28 >>Escala Aceptable: 1 /2000 10º. Error Angular (''): 470,2513 10º. Error Angular (gon): 0,1451 11º. Error de Cierre angular (gon): 0,042 12º. Error de cierre en X e Y (m): 0,093 Ex: 0,025 Ey: -0,090 CEEP. v.1.0. Eduardo Renard Julián. Topógrafo. Esp. en Topografía Electrónica. Programador. e-mail: [email protected]


3º. Formulario Interno de CEEP. CEEP se basa en las siguientes fórmulas para definir los errores que calcula. En determinados Libros Técnicos y software no se explica tan secuencialmente, como en el presente manual, lo errores que cometen las Estaciones Totales. Por ello: Respete las Leyes Internacionales y Nacionales que amparan los Derechos de la Propiedad Intelectual y las normas bajo las que se ha creado CEEP. CEEP v.1.0. ha sido cedido para su distribución gratuita, no comercial, y recuerde que siempre ha de mencionar al Autor en caso de reproducción parcial o total del presente Programa, o Manual de Usuario de CEEP. La base formularia de CEEP es la siguiente:

Error de Verticalidad: Para 1 Dirección: 12

''sev =

Para 2 Direcciones: 2evEv = Para Doble Lectura (Bessel): Ev

Error de Puntería: Para 1 Dirección: ��

��

� +=1004

1A

Aep

β

Para 2 Direcciones: 2epEp = Para Doble Lectura (Bessel): 2/Ep � tomará valore entre 10’’, 20’’ y 50’’ dependiendo de la calidad de las visuales A son los aumentos del Anteojo.

Error de Lectura: Para Estaciones Totales es la Desviación Típica en medida de ángulos. E = Des.Tip.

Para 2 direcciones: 21E Para Doble Lectura: 2/1E


Error de Dirección: Para 1 Dirección: ''rDe

ed =

Para 2 Direcciones o Bessel: '''

1122 r

DDeEd +=

e es el diámetro de la plomada, óptica o láser. Generalmente 2,5cm. r’’ son los segundos sexagesimales de 1 radian. D es la Longitud total del itinerario dividido por el número de tramos de que consta.

Error Total Angular: Para 1 Dirección 2222 1 edeepeveq +++=

Para 2 Direcciones: 2222 1 EdEEpEvEq +++=

Para Bessel. 222

2

21

2' Ed

EEpEv +++=σ

Error Transversal: 1

)12)(1(206265 +

++��

��

�=N

NNNEqNL

Etr

L es la longitud total de itinerario. N número de tramos de que consta

Error Lineal: ( ) )(KmXmmDXXmmmmepeeEl +++= ee+ep es un error denominado De Estación y Puntería. Si no se conoce puede usar 2,5cm. XXmm+Xmm es la Precisión (Desviación Típica) del aparato. Es un dato que se localiza en la ficha Técnica, en Medidas de Distancias. D es la longitud total de itinerario, en Km (ppm) que multiplica a Xmm. CEEP calula este valor. Por tanto sólo ha de ser introducido XXmm y Xmm Error Relativo. Es el Error Lineal por 100m de recorrido. Denominado Er.

Error Lineal en Itinerario. NEr

Eli2

=

Error Total. 22 ElEtrET += Escala Aceptable. Nos indica a partir de a qué escala debemos representar las medidas realizadas. CEEP hace una iteración hasta que el valor de la mínima percepción visual x factor reductor (0,8) x denominador escalas es mayor que ET.


Error Angular. NEdEa cc 2= Ed debe estar en grados centesimales, ya que el resultado se comparará con los datos de itinerario, que se supone irá en centesimales. CEEP ya lo transformará automáticamente.

Error de Cierre Angular. Es el cometido al visar nuevamente a la referencia. Debemos introducir este valor para que CEEP nos indique la precisión de nuestro trabajo. Debe ir en unidades centesimales.

Error de Cierre en X e Y. 22 EyExEcierre += Ex y Ey son los errores de cierre en X e Y respectivamente. CEEP calcula este valor a través de Ex e Ey, los cuales debemos haber introducido previamente.


4º. Ejemplo completo en CEEP. Imaginemos que hemos realizado un levantamiento de una Manzana, generando una poligonal cerrada, en la que hay cinco estaciones.

La Estación Total usada presenta las siguientes cualidades técnicas:

Aumento de Anteojo: 30x Sensibilidad nivel electrónico: 20’’ Precisión. (Desviación Típica) en medida de ángulos: 7’’ Precisión. (Desviación Típica) en medida de distancias: 5mm + 2mm. Diámetro Plomada Láser: 2,5cm Compensador de doble eje.

La poligonal mide 245,2 m, con 5 tramos (Base1-2, Base2-3, Base3-4, Base4-5, Base5-1). Los errores que hemos cometido en la poligonal son:

Error de Cierre en X: -0,023 m Error de Cierre en Y: 0,090 m Error de Cierre Angular: 0,0403g

Nota: en la medición hubo excelente visibilidad. Se tomaron 2 Direcciones simultáneamente (ida y vuelta).


Las preguntas que se nos plantean son:

• ¿Qué errores comete el aparato para una poligonal de dicha longitud?

• ¿Debemos compensar el itinerario?

• ¿Qué escala deberíamos usar para representar los datos, según la precisión del equipo?

Iniciamos CEEP.exe y completamos la 1ª parte con los datos iniciales, tal y como se muestra en la figura:


A continuación, presionamos Aceptar e introducimos los Datos Técnicos de que disponemos.

Observemos que hemos activado la opción “Compensador de doble eje”. Una vez introducidos los datos, presionamos “Actualizar Errores”.


CEEP ha calculado todos los errores que la Estación Total cometerá en una poligonal de 245,2m y 5 tramos. Observamos que CEEP nos indica el error Angular del aparato segundos sexagesimales y grados centesimales.


Ahora introduciremos los errores que cometimos en nuestra poligonal, y presionaremos “Aceptar”. Podemos observar que CEEP ha calculado el error de cierre en X e Y (0,092). Ahora, simplemente pulsando el botón de ¿Estoy dentro de la capacidad del Instrumento? Sabremos si hemos sido precisos.


Vemos el mensaje, en la barra de mensajes, de que hemos sido precisos, es decir, estamos por debajo de los errores máximos del aparato. Por tanto podemos compensar dicho itinerario por cualquier método que esté a nuestro alcance. CEEP, nos dice que las medidas realizadas con este equipo, para esta poligonal en concreto, pueden representarse en planos a escala, como máximo, 1/2000. A escalas superiores, 1/500, 1/1000,… los errores del equipo serán perceptibles por el ojo humano. Ahora puede “jugar” con las opciones hasta encontrar las cualidades de una estación total para que reúna las condiciones de exactitud de una determinada poligonal. Esto será de gran ayuda si no sabe qué precisión ha de tener su equipo para un determinado trabajo. Así de sencillo pero eficaz es CEEP.


7. Condiciones de uso y distribución.

CEEP es un software de libre distribución pero sujeto a unas normas que amparan y protegen las Leyes Internacionales y Nacionales sobre Derechos de Autor.

Las normas bajo las que se regula CEEP v.1.1 son las siguientes:

1. Este es un software generado como apoyo para aquellos especialistas del sector que crean que les será útil, debido a los cálculos rápidos y eficaces que desarrolla.

2. En ningún momento se responsabilizará a Autor (Eduardo Renard Julián)

de cualquier fallo, o mal uso que haga usted con los datos generados por el programa, así como al soporte del cual descargó dicho programa (pág. Web). Deberá asumir su responsabilidad si usa libremente y sin revisar los datos generados por este programa.

3. Si distribuye este software, o copia total o parcialmente la imagen del

programa, así como su manual de usuario, deberá especificar siempre el nombre del Autor y su e-mail de contacto ([email protected]).

CEEP. Cálculos de Errores de Estaciones Totales en Poligonales. Versión 1.0. Año 2006. Eduardo Renard Julián.

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CEEP. Manual de Usuario