7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
1/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
UD I. tema 1.1.1. Topografa y Geodesia
Prof: Javier Snchez
Caminos Plan 99
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
2/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.- Forma de la tierra
Geodesia Ciencia que estudia la forma y dimensiones de la
tierra, incluyendo su campo gravitacional, en unespacio tridimensional que varia temporalmente.
Topografa
Mtodos e instrumentos para definir y modelizaruna superficie de terreno, con sus accidentesnaturales y artificiales, asumiendo que la forma de
la tierra es plana. Y qu forma tiene la tierra?
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
3/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.- La forma de la tierra
Geoide (a)
Geoide (b)
(a) Misin GRACE, NASA; (b) Seeber
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
4/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Forma real de la tierra: Geoide. La superficie equipotencial del campo gravitatorio
de la Tierra que mejor se ajusta al nivel medioglobal del mar.
Es una superficie con realidad fsica: el geoide
siempre es perpendicular al vector gravedad encada punto.
Ondulacin del geoide (*): diferencia respecto a suforma media (10m).
Estudiado por la Geodesia Fsica. Se precisa medirsu forma, no responde a una superficie regular.
1.- La forma de la tierra
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
5/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.- La forma de la tierra
Modelo de Geoide centimtrico para la pennsula, IBERGEO2006 (Sevilla,M).
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
6/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Modelo de Geoide centimtrico en Cantabria, IBERGEO2006 (Sevilla,M).
Ondulacin del
Geoide (2): diferenciaaltura entre geoide y el
elipsoide
1.- La forma de la tierra
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
7/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Figuras de aproximacin de la tierra:
1.- La forma de la tierra
Esfera con un radio de ~ 6370 km.Eratstenes de Cyrena, 240 AC, 6267 km.
Elipsoide con un radio en el plano del
ecuador (semieje mayor,a) de ~6378 kmy un radio polar (semieje menor,b) de~6357 km.
La diferencia de ~21 km se denomina
flattening-aplanamiento () del elipsoide: = a-b/a = ~1/300 para la tierra
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
8/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Elipsoide de aproximacin: se obtiene como lasuperficie engendrada por una elipse rotandosobre el eje de la tierra.
a -> Semieje mayor
b -> Semieje menor
-> aplanamientoe -> primera excentricidad
e -> segunda excentricidad
1.- La forma de la tierra
Numerosos marcos / sistemas de referencia: Internacional (Hayford, ED1950). World Geodetic System 1984 (wgs84).
European Terreste Reference System 1989 (ETRS89).
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
9/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
2.- Elementos geogrficos de referencia.
Objetivo: Conocer la posicin de un punto sobre la superficie
terrestre, con referencias exteriores / sobre lasuperficie terreste.
Adicionalmente, establecer la direccin del Norte
Geogrfico y el acimut de una direccin. mbito de trabajo de la Astronoma de Posicin.
La definicin de los elementos participantes emplea2 superficies de referencia:
superficie terrestre.
la esfera celeste.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
10/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Bsicos, de referencia: Eje terrestre, eje de
rotacin o eje del
mundo. Polos terrestres(PTN,PTS) y Poloscelestes (PCN,PCS).
Plano meridiano.
Meridiano.Meridiano Origen oprincipal.
Meridiano celeste.
Plano paralelo. Paralelo. Ecuador. Paralelo celeste.
Asociados a la posicin
de un observador:
2.- Elementos geogrficos de referencia.
esfera celeste
tierra
posicion del observador
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
11/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Asociados a la posicin deun observador (cont.):
Vertical de un lugar,
vertical astronmica overtical.
Cenit y nadir.
Horizonte del lugar.
Verticales de unlugar
Almicantarat
Meridiano de unlugar o meridianoAstronmico.
Meridiana.
2.- Elementos geogrficos de referencia.
(Reduccin esfera celeste y superficie de la tierra,
plano meridiano del lugar)
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
12/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Importancia de lavertical a la superficiede referencia.
Elipsoide / Geoide:
Vertical astronmica,del lugar, o vertical.
Vertical geodsica
Vertical geocntrica
Esfera.
Concepto de desviacinde la vertical
2.- Elementos geogrficos de referencia.
geoide
elipsoide
vertic
al
Vertic
algeod
sic
a
Desviacin de lavertical
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
13/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Se sugiere al alumno el anlisis de la relacin de trminos geodsicosrecopilada por el Consejo Superior Geogrfico, en el documentodenominado Trminos y definiciones de la ISO 19111.
2.- Elementos geogrficos de referencia.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
14/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.- Referenciacin geogrfica.
Definicin de latitud #, depende dela vertical considerada:
ngulo que forma el planoecuatorial con la perpendicular# desde un punto dado, se tomapositiva hacia el norte.
Se considera: Latitud astronmica ->
Latitud geodsica ->
Latitud geocntrica (pocoempleada) ->
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
15/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.- Referenciacin geogrfica.
Definicin de longitud #, dependede la vertical considerada:
ngulo que forma el plano
meridiano principal con elplano meridiano # de un puntodado, se toma positiva haciael este.
Se considera: Longitud astronmica ->
Longitud geodsica ->
Otros conceptos: Acimut geodsico
Acimut astronmico
Datum
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
16/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.- Redes Topogrficas y Geodsicas
Planimetra -> Red Geodsica: vrtices geodsicos.Altimetra -> Red Nivelacin alta precisin: clavos de
nivelacin.
Elm
oro,
Ga
lizano
Gari
ta,
Suances
NG
J910
,Co
lin
dre
s
NAP363
,Ga
ma
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
17/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Redes planimtricas: Red Geodsica Nacional (IGN).
Red convencional. Posiciones referidas al ED50. PrimerOrden (570 vrtices), 2 orden (2000 vrtices, 10-25 km), 3er
orden (ROI, 11000 vrtices, 10 km, calidad entre 10 y 30 cm.)y 4 orden. REGENTE. Posiciones tridimensionales referidas sistema
ETRS89. Red Geodsica Nacional por Tcnicas Espaciales,1200 estaciones, 1 vrtice en cada hoja del MTN 1/50000.
Exactitud mejor de 5 cm. mbito autonmico.
Redes activas de posicionamiento GNSS. Posicionestridimensionales referidas sistema ETRS89.
Otras redes, mbito municipal y/o local. Redes altimtricas.
Red de Nivelacin de alta precisin (IGN). 12000 km, datum vertical Alicante (NMMA) o Datum vertical
Amsterdam (EUVN).
Redes locales.
4.- Redes Topogrficas y Geodsicas
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
18/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.- Redes Topogrficas y GeodsicasRedes planimtricas: Red Geodsica Nacional.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
19/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.- Redes Topogrficas y Geodsicas
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
20/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.- Redes Topogrficas y Geodsicashttp://www.ign.es/ign/es/IGN/vertices_geodesicos.jsp
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
21/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.- Redes Topogrficas y Geodsicas
Redes altimtricas: Red de Nivelacin de Alta Precisin (NAP).
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
22/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.- Redes Topogrficas y Geodsicas
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
23/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
UD I. tema 1.1.2. Encuadre referencial.
Prof: Javier Snchez
Caminos Plan 99
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
24/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.1.- Conceptos generales
Topografa
Magnitudes empleadas:
Lineales: m
Superficiales: m2, km2, Ha (104 m2).
Angulares:
Sexagesimales:
Horario: ddmmss Seudodecimal, horario en formato seudodecimal: dd.mmss
Decimal, expresado como fraccin de grados: dd.dddd
Centesimales: gg.mmss = gggmmcsscc
Radianes. 1 rad = 636620cc = 206265 Gonio. 1 mgon = 10cc.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
25/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.2. Mapas, planos y cartas.
Cartografa.
Mapa: representacin plana de la superficie terrestre, que tiene
en cuenta forma de la tierra, para lo que precisa usar de laGeodesia y de la Cartografa.
mbito: terrestres, marinos, areos.
Extensin: planisferio, hemisferio, geogrfico.
Finalidad: fsicos, polticos, biolgicos, agrcolas,
Plano: representacin plana de la superficie terrestre en la quese prescinde de la forma real de la tierra.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
26/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.3.- Problemtica condicionada
La superficie de la tierra no es desarrollable. Medir distancias reas ngulos sobre una esfera es
complejo, y medir sobre un plano es sencillo. Por tanto, seplantea pasar las posiciones de la superficie terrestre a una
superficie desarrollable.
Tierra
Modelizacin Mapa
Geodesia
Geomtrica
Cartografa
matemtica
Tamao, proyeccin, relieve
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
27/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
2.- Aspectos geomtricos
Escala: es la relacin existente entre una magnitud enel papel y la realidad.
Denominacin de los mapas en funcin de la escala: Plano tcnico (grandes):
1/100, 1/200,1/500, 1/1.000, 1/2.000, 1/5.000, 1/10.000
Mapa topogrfico 1/25.000, 1/50.000, 1/100.000, 1/200.000
Mapa geogrfico (pequeas).
1/400.000, 1/500.000, 1/800.000, 1/1.000.000 Mapas generales.
1/1.000.000 y menores.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
28/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.- Lmite de percepcin visual (LPV).
Lmite de percepcin visual: criterio que marca el nivel de detallede una base cartogrfica en planimetra.
Se admite que la vista humana es capaz de diferenciar 2 puntos
separados 0.2 mm. Importancia:
Fija el nivel de detalle para representar entidades del mundoreal.
Si se precisa representar entidades con dimensiones menoresque las que corresponden a escala para el LPV, obliga al uso desmbolos o signos convencionales. Tamao smbolo: 2 mmpapel
Valores usuales:
A escala 1/1.000, supone 0.20 m
A escala 1/5000, supone 1 m.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
29/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.- Lmite de percepcin visual (LPV).
1/1000 (0.20m) 1/5000 (1 m) 1/25000 (5 m)
l=70m l=350m l=1750m
Ejemplos: Edificio singular, una ermita. Tamao: 5 m. Un poste, soporte de un tendido elctrico areo.
Dimetro real: 0.30 m 5m
5m
1m1m
Ed.: detalle real.
Poste: smbolo, 2m.
Ed.: forma generalizada.
Poste: smbolo, 10 m.
Ed.: smbolo, 50 m.
Poste: no se representa
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
30/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
UD I. tema 1.
1.3. La modelizacin convencionaldel relieve.Prof: Javier Snchez
Caminos Plan 99
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
31/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
2.1.- Sistemas bsicos de representacin
Cartografa (convencional & digital): modeliza lasuperficie topogrfica empleando el sistema de planosacotados.
Definiciones:
Dist. Geomtrica -> d
Dist. Reducida -> D
Desnivel -> dZ
Superficie (sup. Reducida, sup.Agraria).
Superficie geomtrica (sup.Real).
A
BC
D
a
b
d
c
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
32/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
2.1.- Sistemas bsicos de representacin
Representacin convencional del relieve: Curva de nivel o isohipsa.
Diferencia de cotas entre 2 curvas consecutivas: equidistancia
Existe cierta correspondencia entre escala y la equidistancia. La equidistancia establece un lmite de la precisin altimtrica:
mejor de de la equidistancia.
Equidistancia
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
33/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Condiciones que deben verificar las isohipsas, en tanto ladefinicin de la superficie topogrfica a partir de las mismas es, apriori, indeterminada:
Las cotas de curvas sucesivas son valores uniformes,crecientes (c.n. normal) o decrecientes (c.n. depresin).
Dos curvas no pueden cortarse ni superponerse.
C.n. cerradas tienen mayor cota que las que la rodean. Excep:
c.n. depresin, al revs.Tipos de curvas de nivel que se consideran:
Normal, maestra o directora.
Depresin normal, depresin maestra. Intercaladas o intercalares.
Identificar las condiciones / tipos en la documentacin complementaria ud I,3.
2.1.- Sistemas bsicos de representacin
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
34/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
2.2.- Aplicaciones elementales
Determinacin / establecimiento de la cota de un puntointerior a 2 curvas de nivel.
Concepto de mxima pendiente.
Altitud de A?
5
10
Recta mximapendiente
5
10
Zona altitud 7?
A
Recordar: precisin altimetra -> equidistancia.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
35/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.1.- Explotacin de la informacin cartogrfica
Es conveniente adquirir el hbito de visualizar la morfologa de unasuperficie topogrfica. Supone identificar aspectos como:
Divisorias.
Vaguadas.
Collados.
Cumbres. Simas.
Nota: Completar con los trminos descritos en la hoja dedocumentacin adicional, ud I,4.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
36/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.2.- Perfiles sobre cartografa.
Idea previa general sobre el flujo de diseo en Ingeniera, respectoa la definicin / mediciones de actuaciones:
Las mediciones reales se efectan directamente en campo.
En estudios y proyectos, previamente, estas actividades seefectan sobre cartografa.
El corte de la superficie topogrfica con un plano vertical -> perfil.
En actuaciones con un marcado carcter lineal, es usual el empleocombinado de perfiles longitudinales y transversales para la totaldefinicin de la actuacin.
Si bien el diseo tiende a ser 3D, continuo, el anlisis discreto enbase a perfiles longitudinales / transversales tiene (y tendr) totalvigencia.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
37/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.2.a.- Perfiles longitudinales.
Perfil longitudinal:
Base de actuaciones lineales.
Permiten controlar simultneamente:
Morfologa del terreno a lo largo de la traza, proyeccin del ejecaracterstico de la actuacin.
Alineacin geomtrica en alzado de una cierta actuacin:
rasante. Es una representacin plana, con 2 escalas diferenciadas:
Horizontal: desarrollo en planta de la actuacin.
Vertical: se busca exagerar el relieve, relacin 5-10.
Precaucin a la hora de medir en un longitudinal!.
Es usual incorporar informacin adicional: guitarra
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
38/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.2.b.- Perfiles transversales.
Perfil transversal
Perfil perpendicular al eje de la alineacin, habitualmente el perfillongitudinal:
Incorpora la morfologa del terreno.
Incorpora la seccin prevista de la actuacin.
Base de las mediciones superficiales y volumtricas de la obralineal definida.
Permite acotar la banda de actuacin.
Siempre se emplea una escala uniforme en ambos ejes, de
detalle: 1/100, 1/200 (usualmente).
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
39/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.2.b.- Perfiles transversales.
Configuraciones tpicas:
Seccin en terrapln: rasante por encima del terreno.
Seccin en desmonte: rasante por debajo del terreno.
Seccin en media ladera.
A
B
C
A
B
C1 / H
1/V
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
40/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
3.2.b.- Perfiles transversales.
Clculo del volumen del movimiento de tierras preciso para unaactuacin: Definicin de la alineacin en planta: eje
Definicin del perfil longitudinal para el terreno: traza. Definicin del perfil longitudinal para la actuacin: rasante. Obtencin de los perfiles trasversales.
Incorporar tanto el terreno como la seccin transversal
completa (eje a cota marcada por la rasante, plataforma,taludes hasta cerrar con el terreno). Separacin tpica entre los perfiles (d), para actuaciones
lineales tipo vas de comunicacin o infraestructurashidrulicas, en distancia reducida: 20 m.
Clculo de la superficie de cada perfil. Perfil i = Si Determinacin del volumen entre 2 perfiles consecutivos, (i) e
(i+1): V(i,i+1)=F(Si,Si+1,d). Volumen total: suma de volmenes parciales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
41/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Explotacin, primer paso: determinacin de la superficie de un perfiltransversal:
Gestin digital de la cartografa -> inmediato.
Gestin en papel de la cartografa: Planmetro, mtodos numricos, digitalizacin.
Mtodos aproximados
3.2.b.- Perfiles transversales.
Comparacin con una superficieconocida: papel cuadriculado.
Aproximacin por formasgeomtricas simples, con reasconocidas: rectngulo, tringulo,trapecio
1 1 1 1 1 1
1/2 1/2 1/2
11/2
Ej: perfil 1/100, 1cm2=1m2, 9 m2
ab h1
h2
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
42/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Explotacin, segundo paso: clculo del volumen de terrapln / desmonteentre 2 transversales. Casos usuales:
3.2.b.- Perfiles transversales.
1.- Perfiles consecutivos, ambos en terrapln o desmonte.
planta
25
20
1+1001
+1201
+1401
+16
01+180
Separacin tpica perfiles: d = 20 m.
Pk 1+120,D1 m
2
Pk 1+140,D2 m
2
202
211401
1201 +
=++DD
V
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
43/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Explotacin, segundo paso: clculo del volumen de terrapln /desmonte entre 2 transversales. Casos usuales:
3.2.b.- Perfiles transversales.
1.- Perfiles consecutivos, uno en terrapln y otro en desmonte.
planta
25
20
1+1001
+1201
+1401
+16
01+180
Separacin tpica perfiles: d = 20 m.
Pk 1+140,D2 m
2Pk 1+120,
T1 m2
Existir una lnea de paso nula, y se reduce alcaso anterior. Con una hiptesis adicional, se
obtienen expresiones genricas.a
b
aT
VT =21
bD
VD =22
dba =+
b
a
D
T=
1
1
21
2
1
2 DT
TdVT +
=
21
2
2
2 DT
DdVD +
=
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
44/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.1.- Representacin cartogrfica.
1.- Desarrollos cartogrficos: objetivo.
Disponer de expresiones que traduzcan coordenadas geogrficasLat(),Lon() a coordenadas rectangulares (X,Y).
Coordenadas
Geogrficas (, )Coordenadas
proyectadas (X,Y)
0, 0 x
y
Proyeccincartogrfica
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
45/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
De forma genrica, qu es proyectar?
Desde un punto de vista, se proyecta cada punto sobre lasuperficie terreste a un punto en una superficie desarrollable.
4.1.- Representacin cartogrfica.
Qu grados de libertad existen? Qu implicacionessupone el uso una proyeccin?
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
46/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Caracterizar una proyeccin precisa concretar:
Ubicacin del punto de vista.
Superficie desarrollable sobre la que se proyecta: tipo y
posicin.
Ambos ajustes definen las caractersticas del sistema cartogrfico, enel que siempre existen deformaciones, y se conserva alguna delas magnitudes geomtricas bsicas (distancias, ngulos,superficies).
Hay 3 tipologas bsicas de proyecciones:
Equidistantes: mantiene la distancia entre 2 puntos.
Equivalentes: mantiene reas de superficies.
Conformes: mantiene el ngulo entre 2 direcciones.
4.1.- Representacin cartogrfica.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
47/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Tipos de proyeccin segn la posicin del punto de vista: gnomnica,estereogrfica, escenogrfica y ortogrfica.
4.1.- Representacin cartogrfica.
A
B
aA
bB
Ortogrfica
TT
a
b
Gnomnica
T T
aA
bB
Estereogrfica
TT
4 1 R i fi
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
48/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Tipos de proyeccin segn la superficie desarrollable empleada.
Plano -> proyeccin acimutal
Cilindro -> proyeccin cilndrica. Cono -> proyeccin cnica.
ParaleloestndarT
4.1.- Representacin cartogrfica.
4 1 R t i t fi
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
49/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Tipos de proyeccin segn la orientacin de la superficiedesarrollable empleada.
4.1.- Representacin cartogrfica.
Oblicua
Transversa
Normal
4 1 R t i t fi
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
50/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Resumen -> datos que caracterizan a una proyeccin:
Elipsoide de referencia, datum.
Punto desde el que se proyecta. Tipologa y posicin de la superficie de proyeccin. Lneas
caractersticas (meridiano o paralelo secante / tangente).
Origen de coordenadas, tanto en el elipsoide como en la
superficie desarrollable.
4.1.- Representacin cartogrfica.
4 2 P i l
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
51/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Sistema de representacin cartogrfico ms habitual , la proyeccinUTM: Universal Transversa Mercator.
Mercator: empleo de la proyeccin mercator, conforme. Usa
como superficie de proyeccin un cilindro. Transversa: posicin del cilindro, transverso.
Inicialmente tangente en un meridiano, automecoico.
Sin embargo, para reducir deformaciones se hace secanteen 2 meridianos, a 1.5 del meridiano central inicial.
Universal: proyeccin vlida para cualquier punto sobre lasuperficie de la tierra. Para minimizar distorsiones, se limita la
validez a un rango de 6 de longitud -> huso. Existen 60husos, el huso 1 comienza en el antimeridiano de Greenwich.
De hecho, una posicin en UTM se debe completar con 2 parmetrosadicionales: huso y hemisferio.
4.2.- Proyeccin usual.
4 2 Pro eccin s al
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
52/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.2.- Proyeccin usual.
Concepto de huso en la proyeccin: etiquetados entre huso 1 yhuso 60.
La posicin del husorota cada 6
(x)
(Y)
Meridiano central
Ecuador (X)
4 2 Proyeccin usual
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
53/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.2.- Proyeccin usual.
Sistema de coordenadas en cada huso: transformacin (,) a (X,Y)
Retranqueos: estndar y por hemisferio.
Coordenadas: origen inicial,en interseccin meridianocentral con ecuador, enmetros.
Para evitar coordenadasnegativas en X, se asignaX=500000 al meridiano central.
Para evitar coordenadasnegativas en Y, en elhemisferio Sur, al ecuador sele asigna Y=10000000 m.
(x)
(Y)
Meridiano central
Ecuador (X)
Coordenadasorigen,hemisferio N:
(500000 m,0)
Coordenadasorigen,hemisferio S:
(500000 m,
10000000 m)
4 2 Proyeccin usual
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
54/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.2.- Proyeccin usual.
Situacin en la Pennsula: empleo de 3 husos -> 29 a 31.
Huso 30 Huso 31Huso 29
=-6
=
0
=-3
4 2 Proyeccin usual
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
55/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.2.- Proyeccin usual.
Implicaciones del uso de la proyeccin: necesidad deetiquetar las coordenadas como UTM, huso #, zona #.
Huso 30 Huso 31Huso 29
261000,4840000
739000,4840000 413000,
4740000
413000,4740000
413000,4740000
4 2 Otras proyecciones
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
56/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
4.2.- Otras proyecciones
Lambert, cnica conforme Superficie desarrollable: cono normal, tangente inicialmente enun paralelo.
Ventaja: para la superficie a desarrollar, el sistema de
coordenadas en proyeccin es continuo. Distorsiona distancias y superficies.
Sistema de referencia Geodsico vigente
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
57/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Sistema de referencia Geodsico vigente
REAL DECRETO 1091/2007, de 27 de Julio, regula el sistemageodsico de referencia oficial en Espaa Establece como sistema de referencia geodsico global
ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989),
compatible con los sistemas de navegacin por satlite. Sustituye al sistema de referencia regional ED50, actualmente
vigente. Establece un periodo de transicin entre ambos sistemas:
hasta el 2015. Es de obligado uso para toda la cartografa oficial en el mbitode la pennsula Ibrica (en las islas canarias, se estableceREGCAN95).
Se sigue manteniendo como sistema de representacin
cartogrfico la proyeccin UTM (Decreto 2303/1970, de 16 deJulio), en cartografa terrestre mayor de 1/500.000.
Afecta nicamente a la obtencin de posiciones planimtricas:(,), o las coordenadas equivalentes (X,Y).
Sistema de referencia Geodsico vigente
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
58/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Sistema de referencia Geodsico vigente
Artculo 2.mbito subjetivo de aplicacin.Este real decreto ser de aplicacin a la produccin cartogrfica e informacingeogrfica oficiales referida a todo o parte del territorio espaol.
Artculo 3. Sistema de Referencia Geodsico.
Se adopta el sistema ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989)como sistema de referencia geodsico oficial en Espaa para la referenciacingeogrfica y cartogrfica en el mbito de la Pennsula Ibrica y las IslasBaleares. En el caso de las Islas Canarias, se adopta el sistema REGCAN95.
Ambos sistemas tienen asociado el elipsoide GRS80 y estn materializados por
el marco que define la Red Geodsica Nacional por Tcnicas Espaciales,REGENTE, y sus densificaciones.Artculo 4. Sistema de Referencia Altimtrico.
1. Se tomar como referencia de altitudes los registros del nivel medio del maren Alicante para la Pennsula y las referencias mareogrficas locales para cadauna de las islas. Los orgenes de las referencias altimtricas sern definidos ypublicados por la Direccin General del InstitutoGeogrfico Nacional.2. El sistema est materializado por las lneas de la Red de Nivelacin de Alta
Precisin.
Sistema de referencia Geodsico vigente
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
59/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Sistema de referencia Geodsico vigente
.3. El datum hidrogrfico al que estn referidas las sondas, cero hidrogrfico,ser definido y publicado por el Instituto Hidrogrfico de la Marina y representarla referencia altimtrica para la cartografa nutica bsica.
Artculo 5. Representacin planimtrica de cartografa oficial.1. Para cartografa terrestre, bsica y derivada, a escala igual o menor de1:500.000, se adopta el sistema de referencia de coordenadas ETRS-CnicaConforme de Lambert.2. Para cartografa terrestre, bsica y derivada, a escalas mayores de 1:500.000,se adopta el sistema de referencia de coordenadas ETRS-Transversa deMercator.3. Para cartografa nutica se adopta la proyeccin Mercator.
Disposicin transitoria primera. Mtodo de transformacin.El Consejo Superior Geogrfico deber facilitar, a travs de su pgina webubicada en el portal www.fomento.es, el mtodo de transformacin entre lossistemas de referencia nuevos y antiguos, su forma de utilizacin y lainformacin tcnica asociada.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
60/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
UD I. tema 1.1.4. Lectura de mapas y planos.Prof: Javier Snchez
Caminos Plan 99
1.1.- Situacin cartogrfica actual
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
61/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.1. Situacin cartogrfica actual
A.- Cartografa producida por organismos a nivelNacional.
mbito: escalas 1/25000, y ms pequeas.
Nuevo modelo de cooperacin entre todas las Administraciones delEstado, RD 23 Noviembre 2007 (BOE 287), que regula: Equipamiento Geogrfico de Referencia: Sistema de referencia
Geodsico, Sistema oficial de coordenadas, Nomencltorgeogrfico, Delimitaciones territoriales.
Planes de produccin Cartogrficos
Registro Central de Cartografa Infraestructura Nacional de Informacin Geogrfica:
Infraestructura de Datos Espaciales de Espaa[ www. i dee. es ] .
Consejo Superior Geogrfico Cartografa Oficial (IGN), Cartografa militar (SGE), Cartas marinas
(IHM) y mapas aeronuticos (SCFA).
1.1.- Nivel Nacional: Cartografa Oficial
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
62/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.1. Nivel Nacional: Cartografa Oficial
Cartografa producida por el Instituto Geogrfico Nacional(IGN, www.ign.es):
Series MTN25 y MTN50.
Series 200, provinciales.
Series 500.
Mapas Autonmicos.
Atlas de Espaa: edafologa, geofsica, climatologa, mediomarino, comunicaciones, demografa, .
(Importante: consultar fecha y formato de la edicin).
1.1.- Nivel Nacional: Cartografa Oficial
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
63/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.1. Nivel Nacional: Cartografa Oficial
Distribucin hojas MTN50 en Cantabria.
1.1.- Nivel Nacional: Cartografa Oficial
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
64/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
g
1.1.- Nivel Nacional, Cartografa Oficial: mtn50
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
65/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
, g
1.1.- Nivel Nacional, Cartografa Oficial: mtn50
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
66/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
, g
Informacin geogrfica adicional: declinacinmagntica, convergencia de meridianos.
1.1.- Nivel Nacional: Cartografa Oficial
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
67/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
g
1.1.- Nivel Nacional: Cartografa Oficial
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
68/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
BBDD cartogrficas de inters:
IDDE: Infraestructura de Datos Espaciales de Espaa.Contenidos de especial inters en Ingeniera:
Visualizacin de mapas.
Bsqueda de nombres geogrficos.
Ocupacin del suelo (Corine). Anlisis del relieve
Anlisis territorial
Transformacin de coordenadas
1.1.- Nivel Nacional: Cartografa Oficial
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
69/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Ortofotos
(PNOA)
1.1.- Nivel Nacional: Cartografa Oficial
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
70/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.1.- Nivel Nacional: Cartografa Oficial
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
71/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
B.- Cartografa a nivel autonmico.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
72/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
B.- Cartografa a nivel autonmico.
Principales productos cartogrficos que se pueden encontrar:
Nivel de comunidad autnoma, preceptivos para planeamientoterritorial:
Escala 1/5000: La totalidad del suelo para cada municipio
Escala 1/2000: Exclusivamente, el suelo considerado como
urbano del municipio. Ortofotos a escala 1/5000, con tamao de pixel 0.5 m
(habitual).
Nivel de trmino municipal (en algunos municipios). Tienen
cartogarfia de mayor detalle, para el suelo urbano. Escala 1/1000
Escala 1/500
B.- Cartografa a nivel autonmico.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
73/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
CartografaAutonmicaCantabria,
E:1/5000
B.- Cartografa a nivel autonmico.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
74/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
CartografaAutonmicaCantabria,
E:1/2000
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
75/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
UD I. tema 1.
1.5. Aspectos geomtricos einterpretacin de las fotografas.
Prof: Javier Snchez
Caminos Plan 99
1.1.- Elementos esenciales
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
76/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Etimolgicamente, fotogrametra significa la mtrica de lo escritocon luz.
Fotogrametra, segn Bonneval: Tcnica cuyo objetivo esestudiar y definir con precisin la forma, dimensiones y posicinen el espacio de un objeto cualquiera, utilizando medidas hechas
sobre una o varias fotografas. Ideas importantes:
Una fotografa es una perspectiva cnica, no tiene las caractersticasmtricas de un mapa.
Existen diferencias de contenido y cuantitativas entre un mapa y una
fotografa. Se emplea segn dos tcnicas diferenciadas: fotointerpretacin y
fotogrametra. Usos tpicos:
Fotogrametra convencional: emplea fotografas areas de eje
vertical, destinadas a la obtencin de cartografa. Fotogrametra terrestre: emplea cmaras prximas al objeto aanalizar
1.1.- Elementos esenciales
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
77/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Conceptualmente, una fotografa se modeliza como un haz perspectivo,con los siguientes elementos:
Vrtice del haz (V) -> centro del objetivo fotogrfico.
Plano del cuadro (PC): pelcula, o sensor en el que se registra la imagen.
Ubicacin del V respecto al PC: Punto principal: P.
Distancia focal: f
Cada punto terreno tiene reflejo en un punto imagen -> rayo perspectivo. Imagen - > haz perspectivo.
1.1. Elementos esenciales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
78/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
La imagen que se captura puede registrar informacin en un amplio rangodel espectro, con objetivos distintos: cartografa, ortofotos, hidrologa,
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
79/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
En Fotogrametra convencional, se emplean fotografas de ejevertical obtenidas desde un avin, en un vuelo fotogramtrico.
Formato de las fotos: 23 cm x 23 cm.
Para caracterizar a una fotografa area, se precisa conocer: Posicin del punto principal (P).
Distancia focal (f, en mm).
Altura media de vuelo (H, en m).
Funcin de distorsin del objetivo (No emplearemos en explotacinaproximada).
Una fotografa area no tiene mtrica como la de un mapa. Pero,en una primera aproximacin, se suele definir para una fotografa
una escala de foto, que se debe entender como una escalamedia. En realidad, cada punto tiene una escala diferente.
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
80/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Informacin esencial que proporciona una fotografa area vertical.
Lnea de vuelo
Altmetro Reloj Nivel
Propietario Trabajo Escala foto Fecha Pasada
/ n foto
Empresa vuelo
Camara&
Focal
Marcas fiduciales
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
81/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
5000111
750150.0 == EE
Concepto de escala en una fotografa
H
f
d
D
Datos bsicos: f = focal. H = altura de vuelo sobre elterreno.
Ejemplo: f = 150 mm H = 750 m
EH
f
D
d 1==
pero la altura sobre el terreno no es constante.
Lnea de vuelo
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
82/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
En un vuelo fotogramtrico se efectan fotografas dotadas de unrecubrimiento que las hacen activas desde el punto de vistaestereoscpico.
Ejemplo:
Datos: f=150mm, H=750 m
Se tiene:1/Efoto=1/5000; huella en el terreno del lado una fotoarea (23 cm. papel): 1150 m.
Recubrimiento longitudinal entre 2 fotos consecutivas, busca laestereoscopa del par: p=60%. En el terreno: 0.60 x 1150 = 690 m.
Recubrimiento transversal entre 2 pasadas consecutivas, buscaque no existan zonas sin estereoscopa: q=20%. En el terreno:
0.20 x 1150 = 230 m.Aplicacin a un proyecto de vuelo, en Santander, formado por:
2 pasadas, 4 fotos en cada pasada.
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
83/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
84/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Determinacin de las longitudes estereoscpicas reales, si sedenomina:
L: longitud del lado de una foto, en el terreno.
P : recubrimiento longitudinal, en %. Usual: P=60. Q: recubrimiento transversal, en %. Usual: Q=20.
N : nmero de fotos en una pasada.
M : nmero de pasadas
LN: longitud estereoscpica en una pasada de N fotos. LM: ancho estereoscpico formado por M pasadas.
( ) ( )[ ]PNPL
LN += 1002100
( )
=
1001 Q
MMLLM
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
85/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Ejemplos de planificacin de un vuelo fotogramtrico, software IgiWinMp
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
86/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Ejemplos de planificacin de un vuelo fotogramtrico, software IgiWinMp
1.3.- Fotografas verticales.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
87/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
1.4.- La visin estereoscpica
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
88/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Es la capacidad humana de apreciar el relieve en visin binocular, queprecisa de 2 imgenes del mismo objeto. En realidad, se aprecia queobjeto est por delante / detrs de otro. Se debe verificar que cadaojo vea su imagen, y que se intersecten los rayos homlogos.
dyy
edye ==
2
Se denomina: e: separacin interpupilar (6.5 cm). y: distancia al primer objeto.,: ngulos paralcticos.Paralaje estereoscpico natural = d = -
d: agudeza visual (30cc).
e
y
dy
Estereoscopia natural700100070100,0710 dyy Adicional:
hiperestereoscopa yseudoestereoscopa.
2.1.- Explotacin de un fotograma aislado
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
89/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Objetivos de la explotacin de una fotografa aislada:
Determinacin / representacin de la altura de un detalle vertical.(Nota: admitiendo la hiptesis de que la base del objeto estesituada a la altura media del terreno).
Admitiendo como valor medio aproximado la escala de la foto:
Determinacin de magnitudes lineales: distancia (reducida)entre 2 puntos.
Calculo de coordenadas terreno planimtricas a partir decoordenadas imagen para un punto, en el sistema decoordenadas imagen de una foto
Explotaciones geomtricas sencillas:
Obtencin del punto principal.
Obtencin del punto de fuga de las sombras.
Obtencin de la sombra de un detalle vertical.
2.1.- Explotacin de un fotograma aislado
D d i d l i b i
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
90/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
p m
n
f
H
h
B AO
ab
o
nmn
oaab
AOAB
Hh ===
Hn
mnh
=
Unidades de las variables: n y m coherentes, medidas enla fotografa h y H en metros.
Deduccin de la expresin bsica:
a
b
2.2.- Pares estereoscpicos.
D f t f ti d d tit
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
91/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Dos fotografas consecutivas de una pasada constituyen un parestereoscpico.
Se denomina paralaje estereoscpico al desplazamiento aparente enla posicin de un objeto fijo causado por el movimiento del
observador. d2d1
Paralaje = P = d1 + d2. Y para otro punto, a distinta altitud?
2.2.- Pares estereoscpicos.
a1 P Para un punto A (terreno) se tiene
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
92/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
A
a1 a2a1
Z
f
P Para un punto A (terreno), se tienesu imagen en las 2 fotos (a1 y a2).
Se obtiene el paralaje para el
mismo (P).
Se denomina: f : focal Z : distancia de la lnea de vueloal punto A. B : base, separacin entre lospuntos principales.
BP
fZ
P
B
f
Z==
B
La evaluacin del paralaje para un
punto proporciona la alturarespecto a la lnea de vuelo, yevaluado en 2 puntos, proporcionael desnivel entre los mismos.
Determinacin de la precisin en la evaluacin del desnivel Se
2.2.- Pares estereoscpicos.
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
93/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Determinacin de la precisin en la evaluacin del desnivel. Sedebe conocer que, en un restituidor digital, la precisin en lamedida del paralaje es del orden de 10 m.
Diferenciando la expresin anterior se tiene:
dZfZ
BdPfZ
BP ==2
Ejemplo. Para obtener una base cartogrfica a escala 1/5000, es
usual volar a 1/Ev=1/15000. Si se admite que se usa una focalf=150 mm, se tiene:
L=0,23*15000 = 3450 m
B = 0,4*L = 1380 m.
Z = Ev*f = 15000*0,150 = 2250 m. dP = 10*10-6
Operando se tiene: dZ = 0,24 m. Si la equidistancia tpica es de 5m, es vlida la precisin de la fotogrametra? Porqu?
2.3.- Ortofotografa digital
Ortofoto digital: es una fotografa de la superficie terrestre que se ha
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
94/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Ortofoto digital: es una fotografa de la superficie terrestre que se harectificado para que posea escala uniforme.
Se obtiene a partir de fotografas areas, mediante un proceso quese denomina ortorectificacin, que emplea 3 tipos de parmetros:
Datos fotogramtricos de la imagen: focal (adems, puntoprincipal y funcin de distorsin de la cmara).
Datos de orientacin absoluta de la imagen: posicin y girosde la imagen, respecto al sistema de coordenadas terreno
(parmetros de orientacin absoluta de la imagen). Datos de la altitud del terreno representado en la fotografa
area (modelo digital del terreno).
Habitualmente se rectifica exclusivamente el terreno natural, no las
construcciones ni otros objetos situados sobre el mismo(microrelieve). Una imagen en la que se han rectificado lasconstrucciones se suele denominar ortofoto verdadera (trueortho).
2.3.- Ortofotografa digital
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
95/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
Fotografa
areadeTo
rrelavega
ga,
7/24/2019 Ud1 1 Topo-Geo Mapas Fotos
96/96
Area Ingeniera Cartogrfica,Geodesia Foto rametra
Topografa y Geodesia. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.Profesor: Javier Snchez
O
rtofotografadigitaldeT
orrelavega
superpuestacartografavectorial
Recommended