Factor Combinado

Javier Mallea BalderramaMayo de 2009

Estaciones Totales

Generalmente estos equipos son utilizados para realizacin de levantamientos topogrficos


Estaciones Totales

Estaciones Totales para la construccinPrecisiones: 6 9 -Modelos LR ( Lser )

Estaciones Totales para MonitoreoPrecisiones: 0.5 1 Modelos IR ( Infrarrojo )

Estaciones Totales para la TopografaPrecisiones: 3 5 7Modelos IR ( Infrarrojo ) - Modelos IR - LR

Estaciones Totales para la Ingeniera CivilPrecisiones: 1 - 2 3 5Modelos IR ( Infrarrojo ) - Modelos IR - LR

Estaciones Totales para la GeodesiaPrecisiones: 1 2 3 5 Modelos IR ( Infrarrojo ) - Modelos IR - LR

Builder

TS 02

TS 06/09

TPS 1200

TCA1021M

Convencionales

ConvencionalesM

otorizadasSeguim

iento automtico

Construccin de acuerdo a su aplicacinMediciones puntuales


Builder

TS 02

TS 06/09

TPS 1200

Replanteo construccinMediciones de controlCalculo de superficiesDistancia de enlace

TopografaAlineacinReplanteoEstacin libreArrastre de cotasAltura remota Clculo de volmenesPoligonalMedicin de seriesCaminos 2DPlano de referencia

Caminos 3DInversa Pro

Replanteo de DTM-DXFAvancePoligonal Lenguaje abierto

Aplicaciones para Monitoreo y control de estructuras

Construccin de acuerdo a su aplicacin

TCA1021M

Mediciones puntuales

Estaciones Totales


Builder

TS 02

TS 06

TPS 1200

400m300m

1000m700m

Equipos Modelos TCRxxxR400

Equipos Modelos TCRxxxR1000

100m80m

Medicin por lser

Construccin de acuerdo al alcance de distancia

1000m

Medicin por Infrarrojo

3500 mEquipos Modelos TC

9000 mEquipos Modelos TCR medicin a prisma

8000 mEquipos Modelos TC

TCA1021M

Mediciones puntuales

Estaciones Totales


Mtodo Diferencia de Fase


L

D d

TdnD += )(21

Mtodo Diferencia de Fase


Distancimetro: funcionamiento

Actualmente, todos los equipos de Medicin Electrnica de Distancias (EDMs por sus siglas en Ingls) miden el tiempo que tarda un haz de luz en ir y venir del EDM hacia el reflector.

En el vaco, la velocidad de la luz es una constante(aproximadamente 186,000 millas o 300x106 Km. porsegundo). Si se conoce el tiempo y la velocidad, el EDMpuede calcular fcilmente la distancia hacia el reflector.


Reducciones en EDM

En orden de obtener los resultados correctos y tambindependiendo del resultado deseado, las reduccionestienen que ser aplicadas en las mediciones electrnicasde distancias. Generalmente podemos distinguir entre:

- Reducciones Atmosfricas

- Reducciones Geomtricas


-5 C

+9 C

+18C+12 C

El trabajo de campo se lleva a cabo bajo ciertas condiciones atmosfricas,lo cual nos lleva al siguiente punto de discusin. La velocidad de la luz enla atmsfera No es constante.

La temperatura, presin y humedad combinadas influyen en la densidadatmosfrica. Realmente es dicha densidad la que determina la velocidad dela luz.

Reducciones Atmosfricas (Influencias)


Reducciones Atmosfricas (Influencias)Correccin meteorolgica

Hay que considerar la curvatura que sufre la trayectoria de la onda al desplazarsepor la atmsfera.

La humedad de la atmsfera, la temperatura y la presin hacen que el medio enque se propaga la onda sea distinto del vaco, que es el medio ideal, y para elque estn calculadas las frmulas.

Aparece en la atmsfera por tanto un determinado ndice de refraccin queprovoca precisamente la refraccin y la curvatura del rayo.

El ndice de refraccin atmosfrico vara segn el lugar en que nos encontremos,con la hora, la altitud, etc.

Es importante conocer un valor aproximado del ndice de refraccin para el lugary momento de la observacin para poder contrarrestar el efecto que provoca enla distancia esta curvatura.


Para poder efectuar la correccin en campo es necesario saber la temperatura lapresin y la altitud aproximada a la que estamos, e introducir esos valores en laestacin ,en el men de configuracin de la medida de distancias y sta calculaautomticamente la correccin.

Otras estaciones no la calculan directamente, sino que la tendremos que interpolar de unnomograma que proporciona el fabricante.

( ) x10t16.273100h27.11

t00366.01p29035.05.281s +

++=

donde:

s = correccin atmosfrica en ppm;p = presin en mb;t = temperatura en C;h = % de humedad relativa:

7857.0t3.237

t5.7x ++=

Frmula emprica de Barrel & Sears



En trminos generales, si desea medir una distancia inclinada con una precisinde 1ppm, debe conocer los valores de temperatura, presin y humedad dentro delos siguientes lmites:

Temperatura en el momento de la medicin de la lnea de vista con unaaproximacin de 1C.Presin atmosfrica al momento de medir la lnea de vista, con una aproximacinde 3mbar. Tambien puede emplearse la cota snmm con una aproximacion de 5m.

Humedad relativa en el momento de la medicin con una aproximacin del 20%.

De los tres factores que ejercen influencia sobre la velocidad de la luz alatravesar la atmsfera, el de la humedad es el menos importante pero siguesiendo significativo si requiere conservar una precisin de 1ppm!

Que Precisin puedo alcanzar empleando las frmulas?



Ejemplo:

Utilizando la tabla de acuerdo a la altura y temperatura promedio para trabajos en la ciudad de La Paz seria de:

113 ppm

O sea que: si el operador no coloca estevalor, tendr una diferencia de + 11.30 cm.Por cada km que haga la lectura.

NOTA:

Esto implica que, el topgrafo por lomenos 3 - 4 veces en el da debe cambiarlos valores de las correccionesatmosfricas



El instrumento calcula la distancia Inclinada,la distancia horizontal y la diferencia de cotassegn las frmulas siguientes:

Distancia Inclinada visualizada en el equipo.

Distancia sin corregirCorreccin atmosfricaConstante prisma

Se tienen en cuentaautomticamente el coeficientemedio de refraccin (k=0.13). Ladistancia horizontal calculada serefiere a la altura de la estacin y noa la altura del reflector.

Ej:D.I. = 1000*(1 + 113*10)+0

= 1000*( 1.000113)+0= 1000.113



a.i.

a.p.


Elipsoide WGS 84

Proyeccin UTMXYz

XYz

XYz

XYz

a.i.

a.p.

1ra correccin

Altura

2da correccinProyeccin

?

?


Reducciones Geomtricas

Se aplica cuando se tiene que realizar la representacin de una distancia a un planocartogrfico, para lo cual tenemos que tomar en cuenta:

Correccin por altura.

La superficie adoptada como referencia para los clculos de las posiciones,distancias, direcciones y otros elementos geomtricos es el elipsoide de rotacin,donde los puntos medidos en la superficie terrestre sern proyectados.

Correccin por proyeccin

Establecer una relacin matemtica que permita deformar la superficie esfrica paravolverla plana (Proyeccin U.T.M.).

La correccin por proyeccin solo ser significante, cuando al mismo tiempo lacorreccin por altura tambin se aplique.


Para determinar a distancia esfrica segn SILVA (1989), se debeutilizar las siguientes ecuaciones:

Donde:

Red = Reduccin al nvel de referencia en ppm

So = Distancia esfrica corregida

Ro = Radio medio de la esfera terrestre;

S = Distancia esfrica al nivel del punto de estacin

H = Altitud promedio de los puntos medidos

Reducciones GeomtricasCorreccin por altura

Ro= M x N


Esta tabla presenta las variaciones de las distancias en relacin a diferentes valores de la altura promedio.

Influencia de la altura en las mediciones


Correccin por proyeccin

Para obtener la distancia plana entre dos puntos A B es necesario inicialmentecorregir la distancia medida en la superficie topogrfica, en relacin a los factoresmetereolgicos, luego reducir al elipsoide de referencia y finalmente reducir a unasuperficie plana. Para realizar la reduccin de la superficie de referencia elipsoidal, ala superficie plana o de cuadricula, se utiliza un factor de escala que es comnmenterepresentado por la letra K

La distancia de cuadricula es obtenidamultiplicando la distancia esfrica (Sobre elelipsoide de referencia) por el factor deescala K

Sutm = K * Selip


Elipsoide WGS 84

Proyeccin UTMXYz

XYz

XYz

XYz

a.i.

a.p.

1ra correccin

Altura

2da correccinProyeccin


Elipsoide WGS 84

Proyeccin UTMXYz

XYz

XYz

XYz

a.i.

a.p.F

A

C

T

O

R

C

O

M

B

I

N

A

D

O


Ejemplo Practico


Prctica de uso del Factor Combinado

IGM 1

IGM 2


IGM1 - IGM2 ( Sin correcciones )

IGM1 - IGM2 (Param. Atmosfricos)

IGM1 - IGM2 Puntos con sesin GPS (Distancia de cuadricula)

IGM1 IGM2 Puntos con Estacin Total (Atmosfricos F. Combinado)

Dif. Entre ambos puntos

Dif. Entre ambos puntos

224.752 m

224.753 m

- 0.001 m.

- 0.026 m

224.945 m (Dist. Topogrfica)

224.919 M


Como introducir ese valor en las Estaciones Totales ?


5

1

4

7 8

2

+

3

6

9

0

A

CB

DEF

GHI

JKL

MNO

PQR

STU

VWX

YZ

/$% &

_

ALL DIST REC CODE PROG MENU DSP PTNR ESC ENTR

ONOFF NUM

ppm = mm =

Se realiza una suma algebraica de los ppmPpm atmosfrico = +106Ppm Red. al elipsoide de ref = -521Pmm Red ala cuadricula = -290TOTAL ppm = -705 ppm

Para Estaciones TC605 / 805 / 905 /2002 /1600...........

Este valor es introducido en la Estacin Total para que en lapantalla despliegue en forma directa las distancias de cuadricula


Para Estaciones TC705- 703 - 702

CORRECCIONES

Fac . Anam=

Ppm.Escala =

Se tiene que introducir por separado,las correcciones atmosfricas (clculoautomtico utilizando las formulas deBarrel&Sears.Las correcciones al elipsoide dereferencia y proyeccin UTM queresultara de:

Ppm Red. al elipsoide de ref = - 521

Pmm Red ala cuadricula = - 290

TOTAL ppm = - 811

Que representado de otra manera sera de:

K = 1- 0.000811

K = 0.999189

Valor a introducirse en la opcin Factor. Anam. de la Estacin Total

Nmero de diapositiva 1Nmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Mtodo Diferencia de FaseMtodo Diferencia de FaseNmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Nmero de diapositiva 22Nmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Nmero de diapositiva 27Nmero de diapositiva 28

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