Manual de Usuario - Universidad de Oviedo
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1. e Error en distancia 2 2 2 ep ye e e e donde e a b Dr e m senp e Error altim trico 2 2 2 e etp et e e donde Carlos Cast n Fern ndez 13 etp p cos V et Dg cos V e Dg cos V e e 0 2 e m 1 cos e Error kilom trico 1000 o M todo del punto extremo gt e e 0 Dr o M todo de estaciones rec procas gt x a Errores accidentales del nivel e Error altim trico J 2 2 ez E e Fen donde TE r r 636620 e de e j 400 Carlos Cast n Fern ndez 14 o Ret culo en cu a gt e e Se considera que el nivel tiene ptica azul 1 25 A o Reticulo est ndar gt e fiy i e Error kilom trico 1000 ex z EM Acimut y distancia e Acimut A B X a arctg 2 Y Y B A Si X X es positivo y si Y Y es positivo gt 0 y 0 Si X X es positivo y si Y Y es negativo gt 0 200 a Si X X es negativo y si Y Y es negativo gt 0 y 200 0 Si X X es negativo y si Y Y es positivo gt 0 400 u e Distancia reducida A B Dr X X Y Y Y Y e Superficie S 2X Yo Y 2 Curva circular Las coordenadas cartesianas medidas sobre la tangente son Carlos Cast n Fern ndez 15 X R senv Y R 1 cosv P donde Clotoide Las coordenadas cartesianas medidas sobre la tangente son G2. longitud del arco T P1 m longitud del arco T P2 m longitud del arco T P4 m longitud del arco T P5 O longitud del arco T P3 Aceptar Limpiar En este cuadro de di logo se debe seleccionar en primer lugar el n mero de puntos pertenecientes a la curva circular de los que se desea obtener coordenadas el m ximo ser 5 A continuaci n se introducir el radio R de la curva circular en metros Tambi n se deben introducir las longitudes en metros del arco de curva circular desde la tangente de entrada T hasta el punto gen rico P En este cuadro de di logo la soluci n obtenida son las coordenadas en metros de dichos puntos gen ricos P o Clotoide En este cuadro de di logo se debe seleccionar en primer lugar el n mero de puntos pertenecientes a la clotoide de los que se desea obtener coordenadas el m ximo ser 5 A continuaci n se introducir el par metro A de la clotoide y la longitud total L de desarrollo ambos en metros de dicha curva de transici n Tambi n se deben introducir las longitudes en metros del arco de clotoide desde la tangente de entrada T hasta el punto gen rico P En este cuadro de di logo la soluci n obtenida son las coordenadas en metros de dichos puntos gen ricos P Carlos Cast n Fern ndez 6 Curva circular Clotoide Acuerdo parab lico N mero de puntos 5 y A par metro m L longitud total rn longitud del E
3. En este cuadro de di logo los datos ha introducir son Precisi n del compensado eh Dicho valor se introducir en segundos centesimales cc Aumentos A Dicho valor es adimensional Longitud de nivelada L Dicho valor se introducir en metros m Inclinaci n de la mira f Dicho valor es respecto a la vertical y se introducir en grados centesimales g Altura de la mira m Dicho valor se introducir en metros m En este cuadro de di logo las soluciones obtenidas variaran seg n se seleccione ret culo en cu a o ret culo est ndar Dichas soluciones son Error altim trico eZ Dicho valor se mostrar en mil metros mm Error kilom trico eK Dicho valor se mostrar en mil metros mm Carlos Cast n Fern ndez Errores accidentales de la Estaci n total Errores accidentales del Nivel Acimut y distancia Superficie Datos eh precisi n del compensador cc m altura de la mira m Ret culo en cu a A aumentos L longitud de nivelada m B inclinaci n de la mira g poo C Ret culo est ndar Soluci n ez error altim trico mm eK error kilom trico mm Calcular Limpiar Acimut y distancia En este cuadro de di logo los datos ha introducir son Errores accidentales de la Estaci n total Errores accidentales del Nivel Acimut y distancia Superficie Datos XA m YA m XB m YB m Soluci n Dr distanci
4. Intersecci n Nivelaci n geom trica Poligonal taquim trica n mero de estaciones g AR encuadrado C cerrado eK mm ea cc Y error relativo 17 X1 m Y1 m Z1 m X8 m Y8 m Z8 m XR m YR m LR XR m YR m Lap 9 Estaci n L ngulo Dg distancia i altura del m altura del E total Prisma horizontal g Y ngulo cenital g geom trica m instrumento m prisma m 56 24 24 04 0 NN mn Aceptar Limpiar Carlos Cast n Fern ndez 11 2 ESTRUCTURA El m dulo Herramientas b sicas consta de las siguientes partes Errores accidentales de la estaci n total Permite determinar el error angular tanto acimutal como cenital el error en distancia el error altim trico y el error kilom trico Errores accidentales del nivel Permite determinar el error altim trico y el error kilom trico Acimut y distancia Permite obtener las coordenadas polares acimut y distancia a partir de las coordenadas cartesianas de 2 puntos Superficie Permite calcular el rea de un elemento cerrado formado por un determinado n mero de puntos El m dulo C lculos geom tricos consta de las siguientes partes Curva circular Permite calcular las coordenadas cartesianas de un punto gen rico P el cual pertenece a un arco de circunferencia dichas coordenadas est n referidas a la tangente Clotoide Permite calcular las coordenadas cartesianas de un p
5. Ag a y A H NA ZB m zc m ZD m ZE m A zr m 26 m ZH m Aceptar Limpiar Poligonal taquim trica En este cuadro de di logo se debe seleccionar en primer lugar el n mero de estaciones de que consta la poligonal el m ximo ser 8 Por otra parte se debe seleccionar si poligonal es encuadrada o es cerrada El usuario debe introducir el error kilom trico eK en mil metros as como el error acimutal ea en segundos centesimales y el denominador del error relativo y Carlos Cast n Fern ndez 10 Asimismo se introducir n las coordenadas del punto inicial en el caso de que la poligonal sea cerrada y del punto inicial y final si es que la poligonal es encuadrada Tambi n se deben introducir las coordenadas de la referencia de salida y la lectura del punto inicial a dicha referencia en el caso de que la poligonal sea cerrada En el caso de que la poligonal sea encuadrada se introducir n tambi n las coordenadas de la referencia de llegada y la lectura del punto final a dicha referencia Por ltimo se introducir n los ngulos horizontales directos y rec procos los ngulos cenitales directos y rec procos las distancias geom tricas directas y rec procas las alturas del prisma directas y rec procas y las alturas del instrumento en cada v rtice de la poligonal En este cuadro de di logo la soluci n obtenida son las coordenadas tridimensionales de los puntos visados Radiaci n taquim trica
6. arco T P1 m Xp1 m Ypi m longitud del 2 arco T P2 m Xp2 m Yp2 m y Roe longitud del o arco T P3 m Xp3 m Yp3 m longitud del g arco T P4 m Xp4 m Yp4 m longitud del g arco T P5 m Xp5 m Yp5 m 9 Aceptar Limpiar Acuerdo parab lico En este cuadro de di logo se debe seleccionar en primer lugar el n mero de puntos pertenecientes al acuerdo parab lico de los que se desea obtener coordenadas el m ximo ser 5 A continuaci n se introducir el par metro Kv del acuerdo vertical en metros Tambi n se deben introducir las coordenadas X en metros del arco de curva parab lica desde la tangente de entrada T hasta el punto gen rico P Curva circular Clotoide Acuerdo parab lico N mero de puntos 5 v Kv par metro m Xp1 m Xp2 m Xp3 m Xp4 m Xp5 m Aceptar Limpiar En este cuadro de di logo la soluci n obtenida son las coordenadas Y en metros de dichos puntos gen ricos P Carlos Cast n Fern ndez 7 1 3 M TODOS TOPOGR FICOS El m dulo M todos topogr ficos consta de las siguientes partes Radiaci n taquim trica En este cuadro de di logo los datos ha introducir son Coordenadas del punto de estaci n XA YA ZA Dichos valores se introducir n en metros m Altura del instrumento 1 Dicho valor se introducir en metros m Coordenadas de la referencia XR YR Dichos valores se introducir n en metros m Lectura de l
7. Pe TPY rP 10 2 R LY 216 2 R L 9360 2 R L _ TPY rP ey rey P 3 2 R L 42 2 R LJ 1320 2 R L 75600 2 R L TP es la longitud del arco de clotoide entre el punto de tangencia T y el punto gen rico P e Acuerdo parab lico La distancia vertical entre la rasante recta y la rasante curva es 2 y gt P 2 Kv Radiaci n taquim trica X X Dr sen0 Y Y Dr co0s0 p Carlos Cast n Fern ndez 16 Dr Z Z t 1 m 0 42 donde Dr Dg senV Osp Lap 2 Xa Oar Lar R 6378 Km Radio medio de la Tierra t Dg cosV Se ha tomado como coeficiente de refracci n 0 08 valor medio en Espa a Intersecci n e Directa X X a7 Y t80 Y Xa Xg Ys t80sp Y 1801p 805 p 1801p donde Or p O4 5 Y Osp 03 y Lis Lap P Lr p Lg e Inversa X X BP sen0 Carlos Cast n Fern ndez 17 Y Y BP cos0 donde Orp UbBc 0 200 p C pp LSTA sen C R A senR b sen A arctg a senp cosR b sen d R 400 O e8 p a XX Y Y Y b x X Xy Yo Y O Lpg Lpa P L c Lps E 0ra tOzc Nivelaci n geom trica Encuadrada Za La Lg Zg Ly Le Zya Lya Ly Carlos Cast n Fern ndez 18 El error de cierre ser B C N ESSE Zp Patria La La tolerancia ser T e K K n mero de kil metros Si e lt T gt Se proceder a compensar el error de cierre linea
8. TopoCalc Manual de Usuario Universidad de Oviedo Escuela Universitaria de Ingenier as T cnicas de Mieres 1 DESCRIPCI N TopoCalc se ha estructurado en 3 m dulos los cuales son Herramientas b sicas C lculos geom tricos M todos topogr ficos En general en los distintos campos se indica la unidad de los datos de entrada as como la unidad en la que se expresa la soluci n Por otra parte en algunos de los cuadros de di logo se acompa a un dibujo para facilitar la compresi n del mismo En todos los cuadros de di logo hay 2 botones los cuales son calcular y limpiar 1 1 HERRAMIENTAS B SICAS El m dulo Herramientas b sicas consta de las siguientes partes Errores accidentales de la estaci n total Errores accidentales de la Estaci n total Errores accidentales del Nivel Acimut y distancia Superficie Datos lunes m altura del prisma rm ee es cm z E E ei error de altura o a error fijo mm del instrumento cm Dg distancia b error variable ppm Y ngulo cenital 0 geom trica m B inclinaci n del jal n 9 Soluci n Punto extremo ea error angular E E 7 acimutal ce eD error en distancia mm C Estaciones rec procas ea error angular p ESAF y ANE de cenital cc ez error altim trico mm eK error kilom trico mm Calcular Limpiar En este cuadro de di logo los datos ha introducir son Carlos Cast n Fern ndez Precisi n del
9. a Datos XA m YA m XB m YB m o o b Lecturas AR gt A BA 9 ES AS AP 9 BP 9 A US AB 9 Soluci n xP m YP m Aceptar Limpiar Carlos Cast n Fern ndez 9 Nivelaci n geom trica En este cuadro de di logo se debe seleccionar en primer lugar el n mero de estaciones de que consta la nivelaci n el m ximo ser 8 Por otra parte se debe seleccionar si la nivelaci n es encuadrada o es cerrada El usuario tambi n debe introducir el error kilom trico eK en mil metros as como el n mero de kil metros Km de que consta el itinerario altim trico Asimismo se introducir n las cotas del punto inicial en el caso de que la nivelaci n sea cerrada y del punto inicial y final si es que la nivelaci n es encuadrada Por ltimo se introducir n las lecturas en metros de espaldas y de frente hechas con el hilo medio del ret culo del instrumento nivel sobre la mira En este cuadro de di logo la soluci n obtenida son las coordenadas altim tricas de los puntos visados Radiaci n taquim trica Intersecci n Nivelaci n geom trica Poligonal taquim trica n mero de estaciones g X encuadrado C cerrado eK error kilom trico mm Km n mero de kil metros ZA m ZI m R B 2 A e 3 Nivel Mira L Lectura del hilo medio m Eos 1 D A 1 A p 4 1 B A n 2 B e gt N n4 E F C 3 Lad 3 D 4 D 4 E Fd B p A Soluci n 4 SS E
10. a estaci n a la referencia Lar Dicho valor se introducir en grados centesimales g ngulo cenital V Dicho valor se introducir en grados centesimales g Radiaci n taquim trica Intersecci n Nivelaci n geom trica Poligonal taquim trica Datos Estaci n A Referencia R Xx m 9 xim o Referencia Y m Y m b 4 Z m Lag 0 Lar i altura del instrumento m pe P gi Punto Visado P A E f Dg distancia V ngulo cenital 9 geom trica m o A m altura Ly p lectura A P 9 del prisma m q Soluci n xP m y 09 m YP m T E Ll i P ZP m A Aceptar Limpiar Carlos Cast n Fern ndez Distancia geom trica Dg Dicho valor se introducir en metros m Lectura de la estaci n al punto visado P Lar Dicho valor se introducir en grados centesimales g Altura del prisma m Dicho valor se introducir en metros m En este cuadro de di logo la soluci n obtenida son las coordenadas tridimensionales del punto P e Intersecci n Debe seleccionarse entre intersecci n directa o inversa Los datos ha introducir son las coordenadas en metros de los puntos conocidos as como las lecturas conocidas en grados centesimales En este cuadro de di logo la soluci n obtenida son las coordenadas planim tricas del punto P Radiaci n taquim trica Intersecci n Nivelaci n geom trica Poligonal taquim trica directa C invers
11. a reducida A B m acimut A B g AB Calcular Limpiar Coordenadas planim tricas del punto A y B XA YA XB YB Dichos valores se introducir n en metros m Carlos Cast n Fern ndez 4 En este cuadro de di logo las soluciones son Distancia reducida entre A y B Dr Dicho valor se mostrar en metros m Acimut entre A y B 0 5 Dicho valor se mostrar en grados centesimales g Superficie En este cuadro de di logo se debe seleccionar en primer lugar el n mero de puntos de los que consta el pol gono del cual se desea obtener su rea el m ximo ser 7 A continuaci n se introducir n las coordenadas en metros de dichos puntos Los puntos deben ser introducidos en el sentido de las agujas del reloj En este cuadro de di logo la soluci n obtenida es el rea en metros cuadrados Errores accidentales de la Estaci n total Errores accidentales del Nivel Acimut y distancia Superficie N mero de puntos 7 e Los puntos han de ser introducidos en el sentido de las agujas del reloj E X1 m Y1 m El X5 m Y5 m B X2 m Y2 m H X6 m Y6 m Sl X3 m Y3 m B X7 m Y7 m p X4 m Y4 m 4 Soluci n Calcular Limpiar S superficie Carlos Cast n Fern ndez 1 2 C LCULOS GEOM TRICOS El m dulo C lculos geom tricos consta de las siguientes partes o Curva circular Curva circular Clotoide Acuerdo parab lico N mero de puntos 5 y R radio m
12. compensado ev Dicho valor se introducir en segundos centesimales cc Desviaci n t pica 0 Dicho valor se introducir en segundos centesimales cc Distancia geom trica Dg Dicho valor se introducir en metros m Inclinaci n del jal n Pf Dicho valor es respecto a la vertical y se introducir en grados centesimales g Altura del prisma m Dicho valor se introducir en metros m Error fijo a Dicho valor se introducir en mil metros mm Error variable b Dicho valor se introducir en partes por mill n p p m Error de estacionamiento y de se al ee es Dicho valor se introducir en cent metros cm Error de altura del instrumento ei Dicho valor se introducir en cent metros cm ngulo cenital V Dicho valor se introducir en grados centesimales g En este cuadro de di logo las soluciones obtenidas son Error angular acimutal ea Dicho valor se mostrar en segundos centesimales cc Error angular cenital ea Dicho valor se mostrar en segundos centesimales cc Error en distancia eD Dicho valor se mostrar en mil metros mm Carlos Cast n Fern ndez Error altim trico eZ Dicho valor se mostrar en mil metros mm Error kilom trico eK Dicho valor se mostrar en mil metros mm y variar seg n seleccionemos el m todo del punto extremo o el m todo de las estaciones rec procas Errores accidentales nivel
13. er a compensar el error de cierre angular a partes iguales ga n El c lculo de los acimutes compensados es 0 corregido 0 0 corregido 0 2 cC Oy corregido 0 n C N Dr Dry E Las diferentes Dr se obtienen como valor medio Dry A El c lculo de las coordenadas planim tricas parciales es 2 2 4 xi Dr sen corregido 2 2 l yi Dr cos0 corregido 3 3 x Dr sen0 corregido Carlos Cast n Fern ndez 24 1 1 s xy Dr y sen0 corregido 1 yy Dr y cos0 corregido 2 3 1 e X X t Xy 2 3 1 e Y Yy La tolerancia ser F YP EDF Y error relativo Si e lt T gt Se proceder a compensar el error de cierre lineal p Cu gt Dr zDr Ci Dr Dr x corregido X C y corregido y C X X x corregido Y Y y corregido X X x corregido Y Y y corregido N Xy X y Xy corregido Carlos Cast n Fern ndez 25 Yy Y yy corregido Respecto a la altimetr a 2 Z LL Zi 2 2 3 Z2 723 22 2 1 N 1 ZN TZI Zn 2 Los desniveles parciales se obtienen con la expresi n Dr ZN t i m 0 42 donde Dr Dg senV R 6378 Km Radio medio de la Tierra t Dg cos V Se ha tomado como coeficiente de refracci n 0 08 valor medio en Espa a El error de cierre lineal ser ORY La tolerancia se establece como T e K K n mero de kil metro
14. ern ndez Dr Dri 21 Si e lt T gt Se proceder a compensar el error de cierre lineal e Cu Dr EDr e Cy A Dr pr x corregido X C y corregido y C X X x corregido Y Y y corregido X X x corregido Y Y y corregido X ya Xp xp corregido N 1 Y vw Yw_ Yy corregido Respecto a la altimetr a 2 1 2 Li 21 z 2 za z a _ 22 Z 3 2 N N I N _Zy17 y Zn 7 2 Los desniveles parciales se obtienen con la expresi n Dr zy 1 i m 0 42 donde Carlos Cast n Fern ndez 22 Dr Dg senV R 6378 Km Radio medio de la Tierra t Dg cos V Se ha tomado como coeficiente de refracci n 0 08 valor medio en Espa a El error de cierre ser e z z ZA Zy t2 La tolerancia se establece como T e 4K K n mero de kil metros Si e lt T gt Se proceder a compensar el error de cierre lineal e lt Dr L Ci De z corregido Z C 2 Z Z 2 corregido Z Z 23 corregido Zya Z 2 corregido Cerrada 2 Or Liz Q L2 y 0 200 Ly 0 1 Esa 0 L 2 0 0 200 Carlos Cast n Fern ndez 23 Oyi Ly FE Oy Oy 200 z Gun Liw Oir Lir El error de cierre angular ser e 0 observado 0 te rico Se establece para la tolerancia la siguiente expresi n T e 12 n n n mero de estaciones Si e lt T gt Se proced
15. l i z corregido z C B Zg Z 2 corregido C Zc Z 25 corregido Zya Z Z corregido Cerrada Za La Lg Zg Lg Le Zy Lya Ly El error de cierre ser e z ERA ZN La tolerancia ser T e K K n mero de kil metros Si e lt T gt Se proceder a compensar el error de cierre lineal Carlos Cast n Fern ndez i z corregido zZ C B E Zg Z 2 corregido C Zc Z 25 corregido Zy Zya 2y corregido Poligonal taquim trica Encuadrada 02 L 2 2 0 0 200 0 7 L 0 0 200 On e z Lyr 2y El error de cierre angular ser e 0 y x observado Oy g te rico La tolerancia ser T e 2 n n n mero de estaciones Si e lt T gt Se proceder a compensar el error de cierre angular a partes iguales Carlos Cast n Fern ndez 20 El c lculo de los acimutes compensados es 0 corregido 0 c 0 corregido 0 2 c Oy corregido Oy g n C i N Las diferentes Dr se obtienen como valor medio Dr a El c lculo de las coordenadas planim tricas parciales es x Dr sen0 corregido cos corregido x Dr sen corregido 3 _ y Dr c08 0 corregido N _ N a Xy Dr y sen0y_ ycorregido N _p N Yy Dr ya COS Oy ycorregido 2 3 N ER A EX 2 3 N e y tY Yy Yy Y La tolerancia ser T 2Dr Y error relativo Carlos Cast n F
16. s Si e ST gt Se proceder a compensar el error de cierre lineal Carlos Cast n Fern ndez 26 z corregido z C Z Z z corregido Z Z z corregido N Zy Z y Z corregido Carlos Cast n Fern ndez 27
17. unto gen rico P el cual pertenece a un arco de clotoide dichas coordenadas est n referidas a la tangente Acuerdo parab lico Permite obtener la ordenada de un punto gen rico P el cual pertenece a un arco de par bola dicha coordenada est referida a la tangente rasante recta El m dulo M todos topogr ficos consta de las siguientes partes Radiaci n taquim trica Permite calcular coordenadas tridimensionales XYZ para un punto La coordenada Z se calcula por nivelaci n trigonom trica m todo del punto extremo Intersecci n A su vez esta puede ser directa o inversa Se obtienen coordenadas planim tricas XY para un punto Nivelaci n geom trica A su vez el itinerario puede ser encuadrado o cerrado Se obtiene la coordenada altim trica Z para un conjunto de puntos La coordenada Z se calcula por el m todo del punto medio Poligonal taquim trica A su vez el itinerario puede ser encuadrado o cerrado Se obtienen las coordenadas tridimensionales XYZ para un conjunto de puntos La coordenada Z se calcula por nivelaci n trigonom trica m todo de estaciones rec procas Carlos Cast n Fern ndez 12 3 FORMULACI N Las f rmulas utilizadas en los algoritmos implementados en TopoCalc son las siguientes Errores accidentales de la estaci n total e Error angular acimutal e x1 e lo 2 donde es e e Dr cc Dr Dg sen V r 636620 e Error angular cenital e ye lo 2
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