41
Contenido 1. SISTEMAS DE REFERENCIA .................................................................................................... 4 1.1 Parámetros de Transformación según IGM ........................................................................ 4 1.1.1 SIRGAS a PSAD56 ........................................................... ¡Error! Marcador no definido. 1.1.2 PSAD-56 a SIRGAS ......................................................... ¡Error! Marcador no definido. 1.1.3 SIRGAS A SAD69 ............................................................ ¡Error! Marcador no definido. 1.2 Proyecciones cartográficas de trabajo ................................................................................ 5 1.3 SISTEMA UTM LOCALES....................................................................................................... 6 1.3.1 PROYECCION LTM......................................................................................................... 6 1.3.2 PROYECCION LTM A PTL .............................................................................................. 7 Valores de los factores de escala KH en el MC debido a la altura¡Error! Marcador no definido. GENERACION DE PTL SEGÚN PRECISION DE TRABAJO ......................................................... 8 2. PLANIFICACIÓN...................................................................................................................... 9 2.1 Metodología ........................................................................................................................ 9 2.2 Listado de profesionales ejecutores del proyecto .............................................................. 9 2.2.1 Jefe residente ............................................................................................................... 9 2.2.2 Personal ........................................................................................................................ 9 2.3 Listado Equipos Topográficos para proyecto. ................................................................... 10 3. EQUIPOS TOPOGRÁFICOS Y SOFTWARE ............................................................................. 11 3.1 Instrumento de Medición GPS (Global Positioning System) ............................................. 11 Equipos GPS tiempo Real (RTK) ........................................................................................... 11 Equipos GPS Postproceso .................................................................................................... 11 3.2 Estación Total .................................................................................................................... 12 3.3 Nivel................................................................................................................................... 12 3.4 SOFTWARES Y APLICACIONES TOPOGRÁFICAS ................................................................. 12 4. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATELITES GPS ........................................................ 13 4.1 Generalidades ................................................................................................................... 13 4.2 Métodos de medición GPS ................................................................................................ 14 4.3 Software y Postproceso..................................................................................................... 14 4.4 Exigencias y Tolerancias .................................................................................................... 14 4.5 Periodos mínimos de medición ......................................................................................... 15 5. POLIGONAL Y RED GPS ........................................................................................................ 16

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Contenido 1. SISTEMAS DE REFERENCIA .................................................................................................... 4

1.1 Parámetros de Transformación según IGM ........................................................................ 4

1.1.1 SIRGAS a PSAD56 ........................................................... ¡Error! Marcador no definido.

1.1.2 PSAD-56 a SIRGAS ......................................................... ¡Error! Marcador no definido.

1.1.3 SIRGAS A SAD69 ............................................................ ¡Error! Marcador no definido.

1.2 Proyecciones cartográficas de trabajo ................................................................................ 5

1.3 SISTEMA UTM LOCALES ....................................................................................................... 6

1.3.1 PROYECCION LTM ......................................................................................................... 6

1.3.2 PROYECCION LTM A PTL .............................................................................................. 7

Valores de los factores de escala KH en el MC debido a la altura¡Error! Marcador no

definido.

GENERACION DE PTL SEGÚN PRECISION DE TRABAJO ......................................................... 8

2. PLANIFICACIÓN...................................................................................................................... 9

2.1 Metodología ........................................................................................................................ 9

2.2 Listado de profesionales ejecutores del proyecto .............................................................. 9

2.2.1 Jefe residente ............................................................................................................... 9

2.2.2 Personal ........................................................................................................................ 9

2.3 Listado Equipos Topográficos para proyecto. ................................................................... 10

3. EQUIPOS TOPOGRÁFICOS Y SOFTWARE ............................................................................. 11

3.1 Instrumento de Medición GPS (Global Positioning System) ............................................. 11

Equipos GPS tiempo Real (RTK) ........................................................................................... 11

Equipos GPS Postproceso .................................................................................................... 11

3.2 Estación Total .................................................................................................................... 12

3.3 Nivel ................................................................................................................................... 12

3.4 SOFTWARES Y APLICACIONES TOPOGRÁFICAS ................................................................. 12

4. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATELITES GPS ........................................................ 13

4.1 Generalidades ................................................................................................................... 13

4.2 Métodos de medición GPS ................................................................................................ 14

4.3 Software y Postproceso ..................................................................................................... 14

4.4 Exigencias y Tolerancias .................................................................................................... 14

4.5 Periodos mínimos de medición ......................................................................................... 15

5. POLIGONAL Y RED GPS ........................................................................................................ 16

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Especificaciones Técnicas

2

5.1 Poligonal GPS ............................................................................................................... 16

5.2 Red GPS ............................................................................................................................. 19

Figuras básicas de trilateraciones ....................................................................................... 20

Condiciones básicas............................................................................................................. 22

5.3 PROCESAMIENTO DE ARCHIVOS. ...................................................................................... 22

5.4 REGISTROS Y ARCHIVOS GPS ............................................................................................. 22

5.4.1 Registro postproceso diferencial estático .................................................................. 23

5.4.2 Registro para RTK ....................................................................................................... 24

6. POLIGONAL TOPOGRÁFICA ................................................................................................. 25

6.1 GENERALIDADES ................................................................................................................ 25

6.2 TIPOS DE POLIGONAL ........................................................................................................ 25

6.2.1 Poligonal Cerrada ....................................................................................................... 25

6.2.2 Poligonal de Enlace .................................................................................................... 25

6.3 MONUMENTACIÓN ........................................................................................................... 25

6. 4 METODOLOGÍA Y PRECISIÓN ............................................................................................ 25

6.4.1 Medición Angular ....................................................................................................... 26

6.4.2 Medición Altimétrica .................................................................................................. 26

6.4.3 Formato entrega datos poligonal ............................................................................... 26

6.5 TOLERANCIAS .................................................................................................................... 27

6.5.1 Poligonal Primaria (1:40.000) ..................................................................................... 27

6.5.2 Poligonal Corriente (1:25.000) ................................................................................... 28

6.6 COMPENSACIÓN................................................................................................................ 29

6.6.1 METODO COMPENSACION ANGULAR ........................................................................ 29

6.6.2 METODO COMPENSACION LINEAL............................................................................. 29

7. NIVELACIONES ..................................................................................................................... 30

7.1 Generalidades ................................................................................................................... 30

7.2 Nivelación Geométrica ...................................................................................................... 30

7.2.1 Instrumental ............................................................................................................... 30

7.3 Métodos de Medición ....................................................................................................... 31

7.3.1 Nivelación Cerrada ..................................................................................................... 31

7.3.2 Doble posición Instrumental ...................................................................................... 31

7.4 Tolerancias ........................................................................................................................ 31

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3

7.5 Compensación ................................................................................................................... 33

7.6 Otros Métodos .................................................................................................................. 33

8. LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS .................................................................................... 34

8.1 Generalidades ................................................................................................................... 34

8.2 Tipos de levantamiento ..................................................................................................... 34

8.2.1 Levantamiento de áreas ............................................................................................. 34

8.2.2 Levantamiento de perfiles.......................................................................................... 34

8.3 Tolerancias ........................................................................................................................ 34

8.3.1 Escala 1:1.000 ............................................................................................................. 34

8.3.2 Escala 1:500 ................................................................................................................ 35

8.3.3Escala 1:200 ................................................................................................................. 35

9. INFORME TRABAJOS TOPOGRÁFICOS ................................................................................. 36

10. PLANOS .................................................................................................................................. 36

ANEXO 1. Monografía Tipo ......................................................................................................... 37

ANEXO 2. Monumentación ......................................................................................................... 38

Tipo 1 ....................................................................................................................................... 38

Tipo 2 ....................................................................................................................................... 39

ANEXO 3. Códigos para levantamientos topográficos ................................................................ 40

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4

1. SISTEMAS DE REFERENCIA

El Sistema de Referencia WGS-84 es un sistema geocéntrico global (mundial) con origen en el centro de masa de la Tierra, cuya figura analítica es el Elipsoide Internacional GRS-80. Al determinar las coordenadas de un punto sobre la superficie de la Tierra mediante GPS, se obtienen las coordenadas cartesianas: X, Y, Z, y sus equivalentes geodésicas: latitud (φ), longitud (λ) y altura elipsoidal (h).

En diferentes zonas del planeta se definieron sistemas de referencia regionales que permitirieron lograr mayores precisiones en las determinaciones geodésicas antes de la era GPS: PSAD-56, SAD-69 -vigentes para Sudamérica- y SIRGAS que está siendo implementado actualmente. En Chile, hasta hace poco, la cartografía editada por el Instituto Geográfico Militar estaba referida a los Sistemas PSAD-56, SAD-69 e Hito XVIII, según la región y escala de la carta. Recientemente, el IGM ha elaborado cartografía digital referida al Sistema WGS-84.

Tabla N°1 Parámetros Elipsoidales. Fuente: Elaboración propia, año 2013.

La institución oficial en Chile, encargada de administrar y proporcionar el marco de referencia de todas las actividades y representaciones geodésicas y cartográficas es el Instituto Geográfico Militar (IGM). Esta institución en la actualidad fomenta, mantiene, administra la Red Geodésica Nacional basada en el sistema SIRGAS.

El IGM en la implementación del sistema SIRGAS ha medido vértices pertenecientes a los Datum PSAD56 y SAD69, entregando los siguientes parámetros de transformación, con una precisión de ± 5 m.

1.1 Parámetros de Transformación según IGM

Tabla N°2 Parámetros de transformación DATUM SIRGAS a PSAD56 y viceversa. Fuente: IGM, año 2008.

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5

1.2 Proyecciones Cartográficas de trabajo Para referenciar proyectos que ingresen a SERVIU RM se tiene a disposición una Red Geodésica distribuida en la Región Metropolitana, de la cual, se deberán iniciar y controlar los trabajos topográficos. En caso de no existir puntos cercanos al proyecto, se debe vincular a la red SERVIU mediante mediciones de densificación (insertar Item) o, en su defecto, vincularse a puntos certificados IGM en el Datum detallado por la inspección. Las coordenadas de los trabajos realizados para SERVIU RM deben ser presentadas en proyección UTM; sean estas densificaciones de redes, puntos de apoyo PR para trabajos, o traslado de coordenadas. Al realizar el traslado de coordenadas mediante topografía clásica, se deberán aplicar todas las correcciones y reducciones necesarias para obtener resultados en la proyección UTM. No se admitirán trabajos en sistemas locales de origen arbitrario u orientado al norte magnético, salvo que el proyecto sea especificado anteriormente de esa forma. La altimetría utilizada debe ser referida al nivel medio del mar (NMM) y dicha referencia debe ser obtenida de un punto de la red SERVIU RM o de un PR certificado por IGM.

Tabla N°3 Parámetros de transformación DATUM SIRGAS a SAD69 y viceversa. Fuente: IGM, año 2008.

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6

1.3 Sistemas Locales

Las proyecciones UTM divergen de las mediciones realizadas en terreno con topografía clásica, es por ello que se deben emplear 2 sistemas de proyección que derivan de la UTM: “Local Transversal Mercator” (LTM) y el Plano Topográfico Local (PTL). La ventaja del uso de estas proyecciones es la eliminación de cálculos de reducción de UTM a planas topográficas.

1.3.1 PROYECCION LTM

Las características de la proyección LTM están definidas y normadas en el Manual de Carreteras V.2. Los parámetros utilizados en comparación a la UTM son los siguientes:

Además de los parámetros mencionados debemos considerar para un LTM el Meridiano

Central (MC), este se define como el meridiano medio de la zona de trabajo, siendo de valores

cerrados y múltiplos de 10 en los minutos de la longitud.

Tabla N°4 Comparación parámetros UTM-LTM. Fuente: Manual de Carreteras V.2.

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7

1.3.2 PROYECCION LTM A PTL

Para la generación del PTL debemos considerar el promedio de las cotas de terreno. Cada

estudio proyectado en LTM puede tener más de un PTL, esto dependerá de las cotas mínimas y

máximas que este posea.

La altura del PTL permite calcular el factor de escala especifico (KH), para obtener dicha altura

del PTL basta con determinar la cota promedio de la zona de trabajo, este valor debe estar

expresado en metros.

Factor de Escala Específico KH = R+HPTL R Dónde: R: Radio Medio (6.378.000m) HPTL: Altura del PTL referida al NMM En consecuencia, la definición del Sistema LTM-PTL, quedara con los siguientes parámetros: MC: Definido para cada proyecto. KH: Definido para cada proyecto. Norte Falso: 7.000.000 Este Falso: 200.000 Latitud Central: 0° N (Dato para los software de procesamientos GPS).

GENERACION DE PTL SEGÚN PRECISI

Dado que al generar un PTL estamos reduciendo las diferencias producidas entre las distancias

UTM y las planas topográficas

de definir el rango de referencia altimétrica.

Para trabajos con un control primario 1:40.000

desnivel del PTL, siendo la precisión grafica de escala 1:1.000 a 1:500.

Para trabajos de orden secundarios 1:20.000

aplicados a escalas gráficas de 1:1.000 a 1:500.

Tabla N°5 Valores de los factores de escala en el meridiano central según altura.

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Especificaciones T

8

GENERACION DE PTL SEGÚN PRECISION DE TRABAJO

Dado que al generar un PTL estamos reduciendo las diferencias producidas entre las distancias

UTM y las planas topográficas, debemos considerar las precisiones del proyecto al momento

definir el rango de referencia altimétrica.

jos con un control primario 1:40.000: Se define un rango de 300 m. máximo

, siendo la precisión grafica de escala 1:1.000 a 1:500.

trabajos de orden secundarios 1:20.000: El rango máximo de desnivel son 600 m.

ráficas de 1:1.000 a 1:500.

Valores de los factores de escala en el meridiano central según altura. Fuente: Manual de Carreteras V.2

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Dado que al generar un PTL estamos reduciendo las diferencias producidas entre las distancias

debemos considerar las precisiones del proyecto al momento

de 300 m. máximos de

l rango máximo de desnivel son 600 m.

Manual de Carreteras V.2.

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9

2. PLANIFICACIÓN

Para la realización de los trabajos se exigirán los siguientes puntos a modo de control de las

obras en terreno y oficina.

2.1 Metodología

Se solicitará la metodología (con detalle técnico) y planificación del trabajo. Esta deberá incluir

un diagrama o carta Gantt de las actividades del trabajo como por ejemplo; reconocimiento

del terreno, monumentación de la poligonal, georeferenciación GPS, nivelación, medición de

poligonal, levantamientos, cálculos de poligonales y puntos GPS, dibujo planos, etc.

2.2 Listado de profesionales ejecutores del proyecto

Se solicitará en las bases de los proyectos el personal técnico capacitado para la ejecución de

las obras, el cual deberá cumplir a cabalidad los trabajos. El requerimiento del personal variará

dependiendo de las especificaciones técnicas de cada trabajo así como de su exigencia.

2.2.1 Jefe residente Profesión: Ingeniero Geomensor o Ingeniero de Ejecución en Geomensura, titulado.

Experiencia: A lo menos tres años en ejecución de trabajos topográficos y experiencia

acreditada en estudios o proyectos similares.

2.2.2 Personal Profesión: Ingeniero Geomensor, Ingeniero de Ejecución en Geomensura, Técnico Topógrafo

titulado.

Experiencia: A lo menos dos años en ejecución trabajos topográficos y experiencia acreditada

en estudios o proyectos similares. En casos especiales, cuando el estudio o proyecto así lo

amerite, se podrá exigir mayor cantidad de años de experiencia lo cual se solicitará

expresamente en las bases de proyecto.

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10

2.3 Listado Equipos Topográficos para proyecto.

Se deberá entregar un listado con el instrumental utilizado; cantidad y características de los

equipos; certificados de calibración de estos; software topográfico para desarrollo de los

trabajos.

SERVIU RM exigirá a la empresa realizadora de los trabajos que cuente con profesionales

calificados e instrumental especifico, de no ser así, se asumirá una falta y se exigirá la

remedición y proceso de gabinete del trabajo.

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11

3. EQUIPOS TOPOGRÁFICOS Y SOFTWARE

Para el desarrollo de trabajos topográficos y geodésicos se solicitan ciertos equipos idóneos

para el desarrollo de las diversas labores que se generen en terreno. Estos instrumentos se

clasifican según su tecnología, tipos de trabajos y precisiones requeridas.

3.1 Instrumento de Medición GPS (Global Positioning System)

Con respecto a las mediciones satelitales se encuentran dos tipos que acepta SERVIU RM para

el desarrollo de trabajos georreferenciados.

Equipos GPS tiempo Real (RTK) Receptores de doble frecuencia capaces de enviar las correcciones vía radio o internet móvil.

Equipos GPS Postproceso Receptores diferenciales con capacidad de adquirir códigos y fase, de simple y doble

frecuencia (L1 y L1- L2).Dicha información adquirida por estos tipos de receptores debe ser

calculada en gabinete, eliminando los diversos errores comunes en este tipo de mediciones.

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12

3.2 Estación Total

Equipo coaxial de medición angular electrónica, capaz de realizar mediciones de distancias

mediante un dispositivo laser entregando la información inmediatamente. Estos equipos

poseen memoria interna capaz de almacenar gran cantidad de información medida en terreno,

logrando que el operador deje a un lado la transcripción manual.

Por lo tanto, SERVIU Metropolitano aceptará solamente que la información entregada de las

topografías que se desarrollen sea mediante una colectora de datos o memoria interna.

3.3 Nivel

Instrumento que se utiliza para el traslado de cotas geométricas en base a lecturas

horizontales.

Los diversos tipos de niveles para el desarrollo de estos trabajos son:

• Nivel con placa plano Paralela y/o micrométrico

• Nivel Automático.

• Nivel con tornillo de trabajo (uso en montajes o nivelaciones de alta precisión).

• Nivel electrónico de lectura por código de barra.

3.4 SOFTWARES Y APLICACIONES TOPOGRÁFICAS

El software GPS, topográfico y de dibujo, deberá ser especificado de la siguiente manera:

• Nombre del programa

• Versión del programa

• Participación del software en el estudio y/o proyecto.

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13

4. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO POR SATELITES GPS

4.1 Generalidades

El sistema GPS determina coordenadas utilizando las distintas constelaciones de satélites

disponibles, ya sea NAVSTAR (Estadounidense), GLONASS (Ruso), Galileo (Europeo) y algún

sistema de posicionamiento satelital de implementación futura. Los receptores utilizan el

sistema geodésico operando directamente con WGS-84. SERVIU RM es quien determina el

Datum de entrega de los proyectos.

Para realizar mediciones GPS se han dispuesto varias normas y consideraciones dependiendo

del trabajo a realizar. Dentro de los trabajos, se considera el transporte de coordenadas y

georreferenciación de precisión, el cual, debe realizarse con método diferencial postproceso.

Este método consiste en la medición simultánea con dos o más equipos en un período de

tiempo común. El receptor GPS base debe instalarse en un punto de coordenadas conocidas,

simultáneamente el receptor móvil será instalado en puntos de coordenadas desconocidas por

un período de tiempo. Dicho período de tiempo será variable y estará determinado según el

objetivo y precisión de la medición. Una vez que ambos receptores hayan grabado la

información, esta será procesada mediante un software de postproceso. Se realizarán entre

otros cálculos; las correcciones diferenciales que permiten generar un vector entre la posición

tridimensional de la base y la posición tridimensional del móvil. Las coordenadas son

inicialmente entregadas en el sistema WGS-84, sin embargo, es posible transformarlas a un

sistema definido por el usuario.

Otro modo de medición es el denominado tiempo real (RTK), el cual permite realizar las

correcciones diferenciales en el mismo instante en el cual los receptores se encuentran en

terreno, de esta forma las tres coordenadas son conocidas inmediatamente.

La presentación de las coordenadas calculadas por mediciones GPS, se realizará normalmente

en Proyección Universal Transversal de Mercator a excepción de los puntos utilizados como

base, los cuales se deberán proporcionar además en coordenadas geográficas.

No se contempla generación de zonas UTM distintas a las señaladas anteriormente.

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14

4.2 Métodos de medición GPS

Cada tipo de receptor GPS está diseñado para realizar un trabajo característico dentro del

proyecto topográfico. Según las precisiones mínimas requeridas para los trabajos

inspeccionados por SERVIU RM, solo se consideraran mediciones con GPS doble frecuencia.

4.3 Software y Postproceso

El software utilizado para el postproceso de las mediciones diferenciales deberá: calcular las

coordenadas de los puntos, valores estadísticos, indicadores de precisión. Estos datos deberán

ser explicados en forma clara y detallada dando a conocer el rango de valores estimados que

deben tener las mediciones.

4.4 Exigencias y Tolerancias

A continuación se definen las exigencias y tolerancias para los trabajos inspeccionados por

SERVIU RM:

Fijación de ambigüedades:

Las soluciones para cualquier medición GPS siempre será la denominada FIJA (FIXED). En

ningún caso se aceptaran mediciones cuya solución sea FLOTANTE (FLOAT)

Tabla N°6 Cuadro resumen: formas de medición y descripción de trabajos. Fuente: Elaboración propia, año 2014.

FORMA DE MEDICIÓN DESCRIPCIÓN DE TRABAJOS

Densificación de redes GPS

Traslado de coordenadas (STC)

Determinación de coordenadas PR

Levantamientos Topográficos

Replanteo

(trabajos previa autorización de inspección)

Postproceso

RTK

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15

Las Tolerancias requeridas para los vectores medidos deben ser las siguientes:

Horizontal : 0.02 m. +5ppm

Vertical : 0.05 m. +10ppm

RMS : Error medio cuadrático, menor a 0.04 m para todo fabricante. Este

indicador estará directamente ligado a una medición de solución fija.

PDOP : Dilución de precisión. Factor indica la calidad de la geometría de los

satélites, su valor debe ser menor a 5 para todo fabricante.

Nº de Satélites : La cantidad recomendada de satélites durante toda la medición es 6,

esta cantidad puede disminuir hasta un mínimo de 5. Se puede

aminorar este posible problema recurriendo a una planificación

de la sesión.

Ángulo de corte: El ángulo de corte mínimo para recibir la información proveniente de

los satélites es de 15º sexagesimales.

Épocas : Los intervalos de medición para mediciones diferenciales podrán variar

de 1 a 5 segundos, dada las condiciones de mediciones en ciudad. No

serán aceptados en ningún caso intervalos mayores a los

anteriormente señalados.

4.5 Periodos mínimos de medición

El tiempo mínimo exigido de medición entre una base y un móvil es de 1 hora. Esta dependerá

del tipo de trabajo y precisión requerida, además de las condiciones de terreno.

Resumen de tiempos mínimos para trabajos:

El Consultor deberá indicar en su informe cada valor estadístico para la calidad de precisión

(razón, varianza, Precisión V/H, tipos de Q) y los respectivos valores admisibles, esta última

información será corroborada por la inspección.

TIPO DE TRABAJO DURACION SESIÓN

Densificación de redes, traslado de coordenadas y poligonales 1 hora

Determinación de coordenadas de PRs 45 minutos

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16

5. POLIGONAL Y RED GPS

5.1 Poligonal GPS

Se refiere a las mediciones de una serie de vectores, donde el último vector cierra sobre un

vértice conocido de una red de mayor orden o sobre el mismo punto de inicio.

La tolerancia se define mediante la raíz cuadrada de la suma de las diferencias de coordenadas

y cotas al cuadrado.

La tolerancia para una poligonal GPS que inicia en un vértice conocido y cierra sobre otro

vértice -ambos de alta precisión- u otro vértice de una red de mayor orden es de 2PPM ó 2mm

por Km, lo que en razón es 1:500.000.

La tolerancia de cierre para una poligonal GPS sobre el mismo vértice de inicio es de 4PPM ó

4mm por Km, lo que en razón es 1:250.000.

En la figura N°1 se grafican dos maneras de obtener las coordenadas de los puntos B y C desde

la coordenada conocida A. En el primer caso se realizan mediciones con base en el punto A,

determinando las coordenadas de B (vector AB) y C (vector AC). La línea determinada se

obtiene indirectamente ya que no realizó el cálculo del vector B-C, como resultado tendremos

una línea de menor precisión.

En el segundo caso también con base en el Punto A, se realiza un circuito de mediciones,

cerrando la figura en el punto de partida A. Los vectores obtenidos son A-B, B-C y C-A y se

determinaron todas las líneas directamente por que lo la precisión es mayor. Esta

determinación se debe realizar para todas las bases y siempre en vértices que posean

intervisibilidad.

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17

La medición de los puntos base deberá responder a los mismos criterios de una poligonal

cerrada o controlada, de modo que sea posible determinar calidad de cierre y si cumple con

tolerancias admisibles antes del ajuste.

No se aceptarán mediciones por radiación, esto es manteniendo una base fija y determinando

puntos GPS radiados, dado que este método no posee control y no se puede evaluar ningún

tipo de cierre.

A continuación un ejemplo de cierre utilizando dos y tres receptores GPS.

Figura N°1 Graficación de obtención de coordenadas desde un punto conocido. Fuente: Manual de carretera V2, año.

Figura N°2 Cuadro medición líneas bases. Fuente: Manual de carretera V2, año.

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18

Tabla esquema de mediciones con dos receptores R1 y R2. Los cuales se trasladan por todos

los Vértices GPS

Tabla esquema de mediciones con tres receptores R1, R2 y R3. Los cuales se trasladan por

todos los Vértices GPS

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19

5.2 Red GPS

Una red GPS contempla la medición de puntos desde varios vértices. Es muy parecido a un

cuadrilátero donde un punto recibe varias visuales encontrando con ello una redundancia de

información para procesar los vectores y luego realizar un ajuste mediante un método

estadístico. Generalmente estos ajustes se realizan por mínimos cuadrados logrando superar

las pruebas.

La red de medición podrá ser compuesta por una poligonal, triángulos u otras figuras en que

los vértices deben ser monumentados, logrando así su permanencia. Deben ser intervisibles

para el desarrollo de topografía clásica.

Los puntos que serán empleados como vértices bases deberán seguir los siguientes

requerimientos:

• Puntos sin obstrucción.

• No deben existir objetos que provoquen multitrayectoria, como letreros metálicos,

postes o construcciones que ocasionan problemas en la recepción de la señal.

• Una estación o vértice base no podrá ser instalado en zonas donde no exista una

óptima ventana satelital (mascara de elevación), la cual es reducida por efectos de cerros,

fuertes pendientes, bajo líneas de alta tensión.

• La distancia mínima de la base no deberá ser menor a 250 metros y la distancia máxima

no superar los 400 m.

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20

El siguiente es un ejemplo de un cuadrilátero en el cual se indican el número de sesiones de

medición GPS, ligándose a un punto Base.

Figuras básicas de trilateraciones

Figura N°3 Ejemplo medición GPS. Fuente: Manual de carretera V2, año.

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21

Ejemplo de cuadrilátero y poligonal con cierre

Fig XX. fuente propia

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22

Condiciones básicas

• Ligar a uno o varios Vértices SERVIU, idealmente más de uno para generar un cierre.

• Si la franja es grande y no posee densificación de puntos base generar cuadriláteros o

triángulos base para el proyecto

• Crear poligonales que cierren en puntos de cuadriláteros o vértices conocidos

• Si la densificación se realiza con GPS medir siempre entre puntos PR que posean visual

y realizar comprobación de la distancia con Estación Total.

• Procesar los puntos por trabajo realizado por etapa por ejemplo:

1.- Ligazón a vértices SERVIU

2.- Obtención coordenadas cuadrilátero

3.- Cálculo de puntos poligonal

5.3 PROCESAMIENTO DE ARCHIVOS.

Los archivos obtenidos por los GPS deberán procesarse y ajustarse de acuerdo a los siguientes

pasos.

• Revisión de las alturas de la antena de los archivos contra la libreta de terreno.

• Transformación a archivos RINEX y almacenamiento.

• Procesamiento fijando coordenadas de vértice SERVIU.

• Procesamiento fijando los vértices nivelados mediante el empleo de la nivelación

geométrica

• Cierre y ajustes de vectores y poligonales.

• Análisis de tolerancia.

• Informe de coordenadas UTM WGS – 84 y SAD-69 huso 19.

• Transformación a coordenadas planas según parámetros SERVIU RM.

5.4 REGISTROS Y ARCHIVOS GPS

Toda la base de datos generada por los receptores deberá ser entregada en disco de datos,

donde cada uno de los vértices deberá de estar bien identificado .El archivo de los GPS debe

contener el mismo nombre del punto señalado en terreno y en el informe.

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23

5.4.1 Registro postproceso diferencial estático

El registro que se muestra a continuación tiene como fin lograr organizar los vectores medidos

según su sesión y es complemento a los archivos que son entregados a SERVIU:

Proyecto :

Comuna :

Consultor :

Tipo de receptor :

Operador :

Fecha :

Sesión 1

ARCHIVO GPS

COORDENADAS

DATUM:

Grados Min

COORDENDAS BASE

WGS-84

Grados Min

RMS

PDOP

RATIO

Sesión 2

ARCHIVO GPS

COORDENADAS

DATUM:

Grados Min

COORDENDAS BASE

WGS-84

Grados Min

RMS

PDOP

RATIO

TIPO SOLUCIÓN

LONGITUD

Segundos

ARCHIVO GPS

MÓVIL

NORTE ESTE ALTURA HI

LATITUD

Segundos

ARCHIVO GPS

TIPO SOLUCIÓN

BASE

NORTE ESTE ALTURA HI

LONGITUD

Segundos

MÓVIL

NORTE ESTE ALTURA HI

LATITUD

Segundos

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REGISTRO POST-PROCESO GPS MÉTODO ESTÁTICO

BASE

NORTE ESTE ALTURA HI

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5.4.2 Registro para RTK

El registro que se muestra a continuación tiene como fin lograr organizar cada una de las

mediciones que se obtienen en terreno, el cual se complementa con la información entregada

en Cd o Dvd según corresponda.

Proyecto :

Comuna :

Consultor :

Tipo de receptor :

Operador :

Fecha :

NORTE ESTE ALTURA HI PRECISIÓN

BASE

PUNTO

PUNTO

PUNTO

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REGISTRO GPS RTK MEDICION TIEMPO REAL

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6. POLIGONAL TOPOGRÁFICA

6.1 GENERALIDADES

La Poligonal, por su sencillez de cálculo y fácil adaptación al relieve en que se emplaza, debe

ser el método topográfico más usado en el transporte de coordenadas para estudio de

proyectos viales, con mayor razón cuando en la medida de ángulos y sobre todo en la medida

de distancia se emplean equipos con alta precisión.

6.2 TIPOS DE POLIGONAL

6.2.1 Poligonal Cerrada Este tipo de poligonal estará orientada por un azimut definido en base a dos vértices PR con

coordenadas conocidas o vértices que hayan sido densificados, desde donde a avanzar sobre

la poligonal cerrando sobre los mismos vértices de partida.

6.2.2 Poligonal de Enlace Es aquella poligonal que tiene como origen dos puntos base con coordenada conocida y

después de un recorrido llegan a otros dos puntos que también poseen coordenadas

conocidas desde donde se podrán obtener errores de cierre en distancia y azimut.

6.3 MONUMENTACIÓN

Los monolitos de la poligonal serán construidos según lo estipulado en el Anexo 2

6. 4 METODOLOGÍA Y PRECISIÓN

En cuanto a la metodología de medición de la poligonal, esta deberá ser conformada de forma

que se pueda obtener información topográfica confiable y consistente tanto planimétrica

como altimétrica.

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6.4.1 Medición Angular La poligonal deberá ser medida en sus ángulos horizontales considerando 3 reiteraciones, cuya

diferencia angular no podrá superar los 15cc en el caso de la poligonal primaria. La medición

sobre los prismas deberá ser realizada sobre trípodes y base nivelante para evitar la

variabilidad de la distancia y asegurar que estos estén en forma vertical al momento de medir.

6.4.2 Medición Altimétrica En caso de ser necesario para el proyecto, se solicitará la medición altimétrica de los PR de la

poligonal mediante mediciones reciprocas. De no ser especificado se da por entendido que

estas bases deben ser medidas con Nivelación Geométrica.

6.4.3 Formato entrega datos poligonal El formato de entrega de las reiteraciones para ángulos horizontales será el que se presenta a

continuación, además se deberá entregar un croquis a escala de la poligonal.

Estudio Indice Ref.

Comuna Presión Equipo

Consultor Operador Hora Inicio

Temperatura Fecha Hora Fin

Estación PR1 PR2 Ángulo Hz Promedio

1ra Reiteración

Hi: 2da Reiteración

3ra Reiteración

Ang. PR1 DHz a PR1 Ang. PR2 DHz a PR2 Hj

1ra Medición

2da Medición

3ra Medición

Promedio

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REGISTRO DE POLIGONAL - REITERACION ANGULAR

ANGULOS HORIZONTALES

VERTICAL

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6.5 TOLERANCIAS

6.5.1 Poligonal Primaria (1:40.000) La poligonal primaria será solicitada para trabajos de alta precisión.

• El valor máximo de error angular azimutal (e), expresado en notación centesimal

estará definido por la expresión:

Dónde:

N = número de lados que tiene la poligonal en su recorrido.

• El error máximo de cierre en posición referido al sistema ortogonal está representado

por ∆N y ∆E, y determinado por la relación:

Dónde:

∆X, ∆Y = son las proyecciones de los errores de cierre de la poligonal en un sistema

de ejes ortogonales (x, y).

El error máximo admisible de cierre, expresado en metros, estará dado por la

expresión:

e= 1:40.000 de L

Dónde:

L= longitud total de la poligonal en metros.

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28

6.5.2 Poligonal Corriente (1:25.000) La poligonal corriente será solicitada para levantamientos topográficos definidos en cada

término de referencia específico.

• El valor máximo de error angular azimutal (e), expresado en notación centesimal

estará definido por la expresión:

Dónde:

N = número de lados que tiene la poligonal en su recorrido.

• El error máximo de cierre en posición referido al sistema ortogonal está representado

por ∆N y ∆E, y determinado por la relación:

Dónde:

∆X, ∆Y = son las proyecciones de los errores de cierre de la poligonal en un sistema

de ejes ortogonales (x, y).

El error máximo admisible de cierre, expresado en metros, estará dado por la

expresión:

e= 1:25.000 de L

Dónde:

L= longitud total de la poligonal en metros.

• El ángulo vertical leído entre estaciones vecinas debe estar comprendido entre 85 y

115 grados centesimales con respecto al cenit.

ORDEN C. ANGULAR C. LINEAL REITERACIONES EQUIPO DISPERSIÓN

Primaria 0.0010*n^0.5 1/40.000 3 3" 0.0015

Corriente 0.0025*n^0.5 1/20.000 3 5" 0.0025

Resumen tolerancia poligonal

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29

6.6 COMPENSACIÓN

La compensación corresponde a la distribución del error siempre y cuando el trabajo esté

dentro de las tolerancias admisibles.

La secuencia de compensación será:

• Determinar cierre angular; conformidad con tolerancia se compensa.

• Compensar angularmente

• Calcular poligonal con valores angulares compensados

• Determinar cierre lineal; conformidad con tolerancia se compensa.

• Compensar linealmente

• Determinar coordenadas compensadas, elaborar informe.

6.6.1 METODO COMPENSACION ANGULAR

1.- Σ dhi = Dtotal 2.- fdi = Dtotal/di 3.- Σ fdi= Ft 4.-Cte angular= error cierre angular/Ft 5.- Factor correctivo angular i =cte angular*( Σ fdi) Donde dhi, corresponde a la distancia horizontal entre estaciones y Fdi al factor correctivo de

distancia.

6.6.2 METODO COMPENSACION LINEAL Una vez aplicado el factor correctivo angular en cada vértice, se procederá a determinar el error de cierre lineal y si procede, realizar la compensación como a continuación se define: CORRECCION ESTE = (ERROR ESTE * (SUMA PARCIAL(D)* / SUMA Total (D)) CORRECCION NORTE = (ERROR NORTE * (SUMA PARCIAL(D)* / SUMA Total (D))

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7. NIVELACIONES

7.1 Generalidades

La información altimétrica es de gran importancia para todos los proyectos realizados, es por

esto que se dejan descritas las normas para trabajos de obtención de alturas.

La nivelación es un método para determinar las alturas de puntos singulares teniendo en

cuenta un punto de referencia. La nivelación geométrica será utilizada para determinar la

altura de los PR de un determinado proyecto con base en pilares de nivelación del IGM (PN) o

puntos Base SERVIU y así ligar todo el trabajo a esta referencia.

7.2 Nivelación Geométrica

7.2.1 Instrumental Las especificaciones mínimas del instrumental para realizar la nivelación de PRs o puntos

singulares que se estime necesarios, son las siguientes:

• Nivel automático,

• Aumento 24x

• Imagen directa

• Precisión de 1,5 mm en 1 km con cierre

La mira deberá poseer nivel esférico, en los puntos de cambio se deberá usar un dispositivo

metálico como base para no alterar las medidas realizadas.

Los niveles digitales que utilicen correlación de imágenes deberán ser utilizados con memoria

interna para poder enviar el archivo digital de nivelación.1

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7.3 Métodos de Medición

El método de nivelación de preferencia será la nivelación cerrada en tramos de ida y vuelta,

dejando en segunda opción la nivelación de doble posición instrumental.

7.3.1 Nivelación Cerrada Esta nivelación se realiza desde un PR a otro y luego retornando al primero. Las visuales no

podrán exceder una distancia de 50 m aproximadamente, la cual se podrá estimar contando

los pasos del alarife en tal distancia.

El registro deberá entregarse impreso y en digital (planilla de cálculo) con el siguiente formato:

7.3.2 Doble posición Instrumental Este método de nivelación se realiza realizando dos mediciones desde puntos distintos al

mismo desnivel. Las consideraciones que se deben tener son no sobrepasar los 50 m entre las

visuales, al momento de medir se deben utilizar dos miras para realizar la medición

simultáneamente.

El registro deberá entregarse impreso y en digital (planilla de cálculo) con el siguiente formato:

7.4 Tolerancias

La tolerancia máxima admisible para la nivelación simple y por doble posición instrumental

está determinada por la expresión:

• Nivelación de alta Precisión

PR COTA INST. COTA PUNTO KM

Atrás Intermedia Adelante

MIRAS

REGISTRO NIVELACIÓN CERRADA

SERVIU METROPOLITANO

PR DIF. COTA

Atrás Intermedia Adelante Atrás Intermedia Adelante

1ra Posición 2da Posición

MIRAS

REGISTRO NIVELACIÓN DOBLE POSICIÓN INSTRUMENTAL

SERVIU METROPOLITANO

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32

e = ± 0.2 * Lc^0.5 (mm)

En que Lc está expresado en Hectómetros

• Nivelación de precisión

e = ± 10 * K^0.5 (mm)

• Nivelación corriente

e = ± 20 * K^0.5 (mm)

Donde:

e= error de cierre expresado en metros.

K= distancia total del recorrido ida y vuelta, medido en kilómetros

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7.5 Compensación

Si la nivelación cerrada cumple con la tolerancia definida anteriormente descrita deberá

ejecutarse la compensación del error, el cual se distribuirá por partes iguales si las distancias

son constantes o una distribución proporcional a la distancia existente entre cada punto.

7.6 Otros Métodos

Se considerarán otros métodos de nivelación sólo para estudios específicos y siempre

contando con la autorización especial de la Inspección. El uso de estos métodos será

considerado y autorizados cuando por condiciones adversas sea imposible la determinación

del desnivel por nivelación geométrica.

Los métodos alternativos de determinación de elevaciones son:

• Nivelación trigonométrica

• Alturas con GPS

No se aceptara por ningún motivo cotas de origen arbitrario.

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8. LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS

8.1 Generalidades

El levantamiento topográfico corresponde a los trabajos que permiten obtener la información

de los detalles importantes o de interés tanto planimétricos como altimétrico para conformar

así un plano de utilidad para un proyecto determinado.

8.2 Tipos de levantamiento

8.2.1 Levantamiento de áreas Este levantamiento corresponde a la toma de información de urbanización, vegetación,

relieve, obras civiles, puntos singulares de terreno entre otros. Esta información servirá para

generar un plano topográfico que deberá ser proyectada en el Datum correspondiente a la

escala estipulada para el proyecto.

8.2.2 Levantamiento de perfiles Corresponde a la obtención de información de forma de generar un corte al terreno natural o

a alguna obra existente de interés para el proyecto. Los perfiles pueden ser longitudinales o

transversales.

8.3 Tolerancias Para la correcta representación del terreno en un plano topográfico se han definido escalas de

entrega. La cantidad de información a levantar de terreno y métodos de trabajo quedan

definido por este factor.

Las condiciones necesarias para generar el plano topográfico a una escala definida son las

siguientes:

8.3.1 Escala 1:1.000 La red de puntos PR deberá tener la precisión equivalente exigida en planimetría y altimetría.

Equidistancia máxima puntos levantamiento de terreno cada 20 m.

Densidad mínima de puntos por hectárea 25.

Considerar puntos extra para líneas de quiebre y detalles planimétricos.

Equidistancia curvas de nivel cada 1 m.

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35

8.3.2 Escala 1:500 La red de puntos PR deberá tener la precisión equivalente exigida en planimetría y altimetría.

Equidistancia máxima puntos levantamiento de terreno cada 10 m.

Considerar puntos extra para líneas de quiebre y detalles planimétricos.

Equidistancia curvas de nivel cada 0.5 m.

8.3.3Escala 1:200 La red de puntos PR deberá tener la precisión equivalente exigida en planimetría y altimetría.

Equidistancia máxima puntos levantamiento de terreno cada 5 m.

Considerar puntos extra para líneas de quiebre y detalles planimétricos.

Equidistancia curvas de nivel cada 0.5 m o lo que especifique las bases del proyecto.

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9. INFORME TRABAJOS TOPOGRÁFICOS

La entrega de información deberá contener los datos completos desde la planificación del

trabajo hasta los datos finales calculados y planos. Además deberá ser acompañado de todos

los archivos descritos en los capítulos anteriores tanto en papel como en digital. La estructura

que se recomienda para el informe es el siguiente:

• Antecedentes generales proyecto

• Certificados de vértices geodésicos y PN proyecto

• Descripción trabajos topográficos

• Capítulo GPS

• Capítulo Poligonal

• Nivelación

• Levantamiento topográfico de áreas

• Anexo monografías

La entrega en digital deberá ser en un disco compacto CD y comprenderá la misma estructura

descrita anteriormente. Además se incluirá los archivos GPS en formato universal de trabajo

(RINEX), archivos ASCII de puntos, planillas de cálculo, resumen planilla puntos base PR,

Registros mediciones GPS, archivos de dibujo DWG.

El informe debe estar firmado por el Ingeniero Geomensor responsable del trabajo.

10. PLANOS

Los planos topográficos contendrán información recopilada de terreno con la escala y precisión

correspondiente a lo solicitado. La información contenida en los planos topográficos deberá

ser aprobada y validada por la inspección con anterioridad al inicio de la etapa de diseño y

proyección sobre estos.

Los planos deberán contener un cuadro de ubicación general escala 1:10.000, 1:20.000 o una

escala que represente de la mejor forma el área de interés. También se debe incorporar

información básica como puntos de vinculación al proyecto y puntos base PR, puntos de

nivelación entre otra información

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ANEXO 1. Monografía Tipo

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Especificaciones Técnicas

38

ANEXO 2. Monumentación

Tipo 1

SERVIU METROPOLITANO SECCIÓN DE GEORREFERENCIACIÓN

Especificaciones Técnicas

39

Tipo 2

SERVIU METROPOLITANO SECCIÓN DE GEORREFERENCIACIÓN

Especificaciones Técnicas

40

ANEXO 3. Códigos para levantamientos topográficos

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Especificaciones Técnicas

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Realizado por

Pedro Vives Salazar Ingeniero Geomensor/Máster SIG

Juan Martinez Cardenas Ingeniero Geomensor/Ing. Civil

Industrial

Revisión

Macarena Montes Ruiz Encargada Departamento Georreferenciación