TEMA # 11 INSRUMENTOS MODERNOS DE MEDICION
DISTANCIOMETROS DE RAYOS INFRARROJOS
¿Cómo funciona el medidor de distancias láser?
Los diminutos distanciómetros láser de la actualidad
derivan de instrumentos electrónicos de mucho mayor tamaño que aparecieron en
el mercado hace unos 65 años, justamente para salvar las dificultades que
planteaba el hecho de medir grandes distancias de manera precisa.
El fundamento que rige el funcionamiento de los instrumentos
electrónicos para medir distancias consta de tres pasos básicos:
- Emisión de una onda que,
dependiendo del instrumento, puede ser de alguno de los siguientes
tipos: microondas, ultrasonido, infrarrojo o láser;
- Medición del tiempo que
tarda esa onda en ir desde el instrumento emisor hasta el objeto cuya
distancia queremos medir y en regresar al instrumento emisor, y
- Conversión de
ese tiempo en distancia.
De los cuatro tipos disponibles, los medidores
basados en ondas láser son no sólo los más modernos, sino
también los que tienen la mejor precisión, los que miden las mayores distancias
(hasta 250 metros, según modelo y fabricante) y los que ofrecen una gama más
amplia de prestaciones, compensando así, su precio algo más elevado con
respecto a los demás.
Con un distanciómetro a láser NO debemos preocuparnos por:
- La presencia de obstáculos, tales como árboles, matorrales,
cables, caños o mobiliario en el trayecto que deseamos medir
- La solidez, textura o inclinación del objeto a medir
- El grado de luminosidad del ambiente o la hora del día para
efectuar una medición en exteriores
- Las condiciones climatológicas (lluvia, viento, nieve, etc.)
en el momento de efectuar la medición
- Subir escaleras o pendientes empinadas y peligrosas para
medir una distancia al techo o hasta la terraza de un edificio de varios
pisos
- Contar con la ayuda de otra persona para sostener el otro
extremo de una cinta métrica
- Efectuar anotaciones y cálculos
Si existe una línea de visión hasta nuestro objetivo y este se
encuentra dentro del rango de alcance del aparato, siempre podremos saber
exactamente a qué distancia se encuentra. Incluso podemos medir el ancho o la
altura de un edificio desde la vereda de enfrente o desde una distancia
razonable.
ESTACION TOTAL
Se denomina estación total a
un instrumento electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se
apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un
distanciómetro y un microprocesador a un teodolito electrónico.
Algunas de las
características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son
una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de avisos, iluminación
independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, trackeador
(seguidor de trayectoria) y la posibilidad de guardar información en formato
electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores
personales. Vienen provistas de diversos programas sencillos que permiten,
entre otras capacidades, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de
puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo de acimutes y distancias
FUNCIONAMIENTO DE UNA ESTACION TOTAL
Vista como un teodolito, una estación
total se compone de las mismas partes y funciones. El
estacionamiento y verticalización son idénticos, aunque para la estación total se
cuenta con niveles electrónicos que facilitan la tarea. Los tres ejes y sus
errores asociados también están presentes: el de verticalidad, que con la doble
compensación ve reducida su influencia sobre las lecturas horizontales, y los
de colimación e inclinación del eje secundario, con el mismo comportamiento que
en un teodolito clásico, salvo que el primero puede ser corregido por software,
mientras que en el segundo la corrección debe realizarse por métodos mecánicos.
El instrumento
realiza la medición de ángulos a partir de marcas realizadas en discos
transparentes. Las lecturas de distancia se realizan mediante una onda
electromagnética portadora con distintas frecuencias que rebota en un prisma
ubicado en el punto a medir y regresa, tomando el instrumento el desfase entre
las ondas. Algunas estaciones totales presentan la capacidad de
medir "a sólido", lo que significa que no es necesario un prisma
reflectante.
Este instrumento
permite la obtención de coordenadas de puntos respecto a un sistema local o
arbitrario, como también a sistemas definidos y materializados. Para la
obtención de estas coordenadas el instrumento realiza una serie de lecturas y
cálculos sobre ellas y demás datos suministrados por el operador.
Las lecturas que se
obtienen con este instrumento son las de ángulos verticales, horizontales y
distancias. Otra particularidad de este instrumento es la posibilidad de
incorporarle datos como coordenadas de puntos, códigos, correcciones de presión
y temperatura, etc. La precisión de las medidas es del orden de la diezmilésima
de gonio en ángulos y de milímetros en distancias, pudiendo realizar medidas en
puntos situados entre 2 y 5 kilómetros según el aparato y la cantidad de
prismas usada.
TEODOLITO ESTACION TOTAL Y GPS
Genéricamente se los denomina estaciones
totales porque tienen la capacidad de medir ángulos,
distancias y niveles, lo cual requería previamente de diversos instrumentos.
Estos teodolitos electro-ópticos hace tiempo que son una realidad técnica
accesible desde el punto de vista económico.
Su precisión,
facilidad de uso y la posibilidad de almacenar la información para descargarla
después en programas de CAD ha hecho que desplacen a los teodolitos, que
actualmente están en desuso. Por otra parte, desde hace ya varios años
las estaciones
totales se están viendo desplazadas por el GPS en trabajos
topográficos.
Las ventajas del GPS
topográfico con respecto a la estación total son
que, una vez fijada la base en tierra no es necesario más que una sola persona
para tomar los datos, mientras que la estación requería
de dos, el técnico que manejaba la estación y el operario que situaba el prisma.
Por otra parte, la estación total exige
que exista una línea visual entre el aparato y el prisma, lo que es innecesario
con el GPS.
Sin embargo, no
siempre es posible el uso del GPS, principalmente cuando no puede recepcionar
las señales de los satélites debido a la presencia de edificaciones, bosque
tupido, etc. Además, la mayor precisión de la estación (pocos
milímetros frente a los centímetros del GPS) la hacen todavía necesaria para
determinados trabajos, como la colocación de apoyos de neopreno bajo las vigas
de los puentes, la colocación de vainas para hormigón postensado, el replanteo
de vías férreas, etc.
Una de las actividades sustantivas del área de geodesia del INEGI
es el procesamiento diferencial de los datos de levantamientos GPS realizados
con receptores de una o doble frecuencia. Esta actividad se lleva a cabo para
minimizar o eliminar los errores más significativos inherentes al sistema de
posicionamiento, así como para incorporar los nuevos levantamientos al marco de
referencia
Modelos de tectónica de placas Investigadores y diferentes agencias
internacionales han desarrollado modelos globales de desplazamientos de las
placas tectónicas, con los que se pueden inferir los desplazamientos
horizontales por movimiento de las placas en puntos sobre la superficie de la
corteza terrestre. Algunos de estos modelos globales son NNR-NUVEL1A (DeMets et
al., 1990, 1994), APKIM (Drewes, 1998, 2009), REVEL (Sella, et al., 2002),
ITRF2005 (Altamimi et al., 2007) y el del SOPAC (Scripps Orbit and Array
Center). Los modelos se realizan en base a técnicas geofísicas y/o técnicas
geodésicas satelitales.
BIBLIOGRAFIA
- http://www.topoequipos.com/dem/que-es/terminologia/que-es-una-estacion-total
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