Sistemas de referencia, tolerancia de nivelación no geodésica, Sacar constante de prisma en nivelación

Sistemas de referencia, tolerancia de nivelación no geodésica, Sacar constante de prisma en nivelación

¿Sistema de referencia utilizado en Panamá desde los inicio hasta la actualidad?

ITRS de Panamá South American 1996

WGS72

WGS84 (actualidad)

Debido a los métodos y equipo de medición de aquella época, asi como a las dificultades logísticas, el grado de precisión de la actual red alcanza en el mejor de los casos una precisión de 1:100,000.

Al igual que en otros países de la región, actualmente contamos con un sistema geodésico referido a un datum local (NAD 27 – canal zone). Tal situación limita la compatibilidad de información geodésica tomada desde diferentes marcos de referencia y por ende la compatibilidad de información cartográfica.

La implementación del WGS-84 como sistema de referencia mundial tiende a normalizar o estandarizar esta situación, permitiendo la transferencia y expedita manipulación de información geodésica y cartográfica.

El WGS-84 es un sistema de coordenadas geodésico, geocéntrico, referido al centro de masa de la tierra.

Hoy día representa el mejor sistema de referencia geodésico global para aplicaciones cartográficas, geo posicionamiento y navegación, y los estudios de geofísica. Desde principios de la década del 90 se han hecho esfuerzos por implementar en nuestro país el sistema WGS-84.

En 1996 el IGNTG conjuntamente con el antiguo DMA participó en una campaña de levantamientos GPS en el sistema WGS-84 para entrelazar la red geodésica de américa central. Se posicionaron 3 puntos en nuestro país (gus - brian en Albrook, el cual fue destruido posteriormente, flamenco en la isla flamenco e IDAAN en Chitré).

Es así como en mayo del 2001 surge el proyecto que denominamos “levantamiento geodésico con GPS en el sistema WGS-84 en panamá”, con el apoyo del IPGH y NIMA. 

Tolerancia de nivelación no geodésica

Nivelación geométrica de precisión

Aspectos Generales. Las nivelaciones geométricas de precisión deberán cumplir las siguientes exigencias y tolerancias:

Exigencias.

• La nivelación debe efectuarse por el método de nivelación doble o cerrada.

• Como puntos de cambio se pueden usar estacas de fierro, placas metálicas u objetos que se encuentren sobre el terreno, cuya estabilidad y solidez sea confiable.

• Las distancias, tanto a la mira de atrás como a la de adelante, no deben exceder de 50 m, procurándose que sean iguales. En todo caso no debe ser mayor que la que permita leer el centímetro y apreciar con seguridad los 2 MM.

En general, estas nivelaciones se extenderán longitudinalmente y es poco probable que formen parte de redes de nivelación que se comprueben entre sí, por ello, será el avance con nivelaciones cerradas sobre sí mismas el único método para su comprobación. 

La tolerancia en el error de cierre de un circuito está dada por la expresión 10 K (mm), en que K es la

Longitud del circuito recorrido (ida y regreso), expresada en kilómetros.

Nivelación geométrica corriente

Las nivelaciones geométricas corrientes deberán cumplir las siguientes exigencias y tolerancias:

Exigencias.

• La nivelación debe efectuarse por el método de nivelación doble o cerrada.

• Como puntos de cambio se pueden usar estacas de fierro, placas metálicas, estacas de madera con clavija metálica para el apoyo de la mira, u objetos que se encuentren sobre el terreno cuya estabilidad y solidez sean confiables.

• Las longitudes de las visuales, tanto a la mira de atrás como a la de adelante, no debe exceder de los 70 m, procurando que sean iguales. En todo caso, no debe ser mayor que la que permita leer el centímetro y apreciar con seguridad el medio centímetro, de acuerdo con la potencia del anteojo.

Tolerancias. Para aquellos casos en que la única comprobación de la nivelación corresponda al cierre sobre sí misma, será recomendable consultar algún método de detección de faltas, complementario al cierre normal.

La tolerancia en el error de cierre para una nivelación corriente queda dada por la expresión 20 K (mm), en que K es la longitud del circuito recorrido (ida y regreso) expresada en kilómetros.

En general los PRS se colocaran a una distancia promedio de 500 MTS. Siempre teniendo la precaución de que queden un lugar donde no sean destruidos durante la etapa de construcción, pues con las cotas de estos PRS se le dará la altura a las obras a desarrollar.

Nivelación geométrica de alta precisión 

Las nivelaciones de alta precisión deben cumplir diversas exigencias en cuanto a procedimiento; a la vez que encuadrarse dentro de determinadas tolerancias, tanto por cierres en circuitos simples, como para sucesiones de nivelaciones cerradas.

Exigencias.

• Para la instalación de las miras deberán utilizarse estacas metálicas o placas de apoyo.
• Las distancias entre nivel y mira no deberán exceder de 20 m, y se procurará que sean iguales, tanto al punto de atrás como al de adelante.
• Las lecturas sobre la mira se efectuarán empleando el micrómetro óptico. Se leerá el cruce de los hilos del retículo y a los dos hilos extremos. Si el retículo tiene forma de cruz, el promedio de las tres observaciones dará el valor por considerar, y la diferencia de lectura entre los hilos extremos (generador) servirá para compensar errores de curvatura, refracción terrestre y error residual por falta de paralelismo entre eje óptico y línea de fe. Si el retículo tiene forma de cuña, la lectura efectuada con ésta será el valor por considerar, y las lecturas a los hilos extremos servirán para compensar los errores ya citados.
• Las lecturas sobre la mira se deberán efectuar de manera que en ninguna parte el visual pase a menos de 0,5 m de la superficie del terreno, a fin de minimizar errores de refracción.
• Si la nivelación se ejecuta con más de una mira, se cuidará de efectuar sobre cada mira igual número de lecturas de atrás que de lecturas de adelante, entre cada par de puntos a los que debe darse cota (puntos de referencia o puntos intermedios).
• Tolerancias. Según la forma en que se lleve la nivelación, deberá aplicarse alguno de los siguientes criterios de tolerancia:
• El error probable del promedio de cuatro o más nivelaciones no deberá exceder de 0,2 mm por hectómetro (HM). La expresión de esta tolerancia, será: Emax =0,2 x L (MM) en que L es la longitud del tramo expresada en hectómetros. En este tipo de nivelaciones, en que la distancia entre el nivel y las miras debe ser reducida, se recomienda cerrar en tramos que no excedan los 100 m, con el fin de minimizar la cantidad de cambios de estación.
• El error máximo de cierre de una sucesión de nivelaciones cerradas no debe exceder de: Emax =0,2 x Lc (MM) en que Lc es la longitud del circuito de nivelación expresada en hectómetros.

Sacar constante de prisma en nivelación

Las imágenes deben formarse en el plano del retículo que es el que nosotros observamos desde el ocular. Esto da motivo a la operación llamada ENFOCAMIENTO del punto observado, operación que consiste en llevar a coincidir el plano del retículo con el de la imagen de dicho punto.

La óptica geométrica enseña que:

• Los rayos pasan por el centro del objetivo, no se desvían.
• Los rayos que pasan por el foco después de pasar por el objetivo, siguen paralelos al eje óptico.
• La imagen de un punto se forma en la intersección de los dos rayos antes mencionados.

Supongamos que ahora tenemos el anteojo horizontal a cierta distancia de una mira vertical, la que hemos enfocado claramente. Para cada punto de la mira podríamos hacer una construcción como la de la figura anterior.

Consideremos sólo los puntos de la mira M’ y M’’ que forman sus imágenes sobre los hilos horizontales extremos del retículo.

De la figura se observa:         ABF    ～           M’  M’’   F

Luego:  

f  es la distancia focal del objetivo, que es un valor fijo. 

Luego, la razón   es un constante que llamaremos K.

D    =    K ·  G

G es el trazo interceptado por dos hilos del retículo en la mira, o sea, la diferencia de las lecturas de la mira K se llama CONSTANTE ESTADIMETRICA.

Esta fórmula da entonces la distancia a partir del foco anterior del objetivo.

La distancia desde el  centro del instrumento sería: 

Dc = A·  K  G

El valor de A es único para cada instrumento y se llama CONSTANTE ANALITICA. 

En los instrumentos modernos, y por medio de una combinación de lentes, se lleva el foco a coincidir con el centro del instrumento, de modo que A  =  0.

En cuanto al valor K, se acostumbra a construir los anteojos de modo que tenga el valor en números redondos, fáciles de calcular. Los valores son 50, 100 y 200.

En especial  K  = 100

El caso de visuales inclinados se verá en otro capítulo más adelante.