Curso: Topografía y Geodesia [Ing. Julio de Luis Ruiz]

Curso completo de Topografía y Geodesia, elaborado por el profesor Julio Manuel de Luis Ruiz, Universidad de Cantabria, España.

Contenido de Curso:

UNIDAD DIDACTICA I.- INTRODUCCION A LA TOPOGRAFIA Y GEODESIA

1.- DEFINICION DE ESCENARIOS Y CONTENIDOS BASICOS

1.1.- TOPOGRAFIA Y GEODESIA

• 1.1.1.- Forma de la tierra
• 1.1.2.- Elementos geográficos sobre las superficies de aproximación
• 1.1.3.- Referenciación geográfica
• 1.1.4.- Redes topográficas y geodésicas

1.2.- ENCUADRE REFERENCIAL

• 1.2.1.- Conceptos generales
• 1.2.2.- Aspectos geométricos de un plano o mapa
• 1.2.3.- Limite de percepción visual
• 1.2.4.- Topografía en la ingeniería

1.3.- LA MODELIZACION CONVENCIONAL DEL RELIEVE

• 1.3.1.- Levantamiento topográfico
• 1.3.2.- Sistemas básicos de representación
• 1.3.3.- Explotación de la información cartográfica
• 1.3.4.- La problemática de la representación cartográfica

1.4.- LECTURA DE MAPAS Y PLANOS

• 1.4.1.- Introducción general
• 1.4.2.- Aspectos particularizados de los mapas y planos
• 1.4.3.- Introducción a los sistemas cartográficos numéricos
• 1.4.4.- Consideraciones finales sobre la información contenida en los planos

2.- INCERTIDUMBRE EN LA MEDIDA. APLICACION A LA TOPOGRAFIA Y GEODESIA

2.1.- NECESIDAD Y LÍMITES DE SU ESTUDIO. LA MEDIDA COMO VARIABLE ALEATORIA

• 2.1.1.- Inevitabilidad, causas y tipos de errores
• 2.1.2.- Introducción al estudio de una variable aleatoria

2.2.- FUNCIONES DE DENSIDAD QUE SE APOYAN EN LA DISTRIBUCION NORMAL

• 2.2.1.- Distribución normal
• 2.2.2.- Distribuciones derivadas de la normal
• 2.2.3.- Aproximación al empleo de la normal y sus derivadas en metrología elemental
• 2.2.4.- Tratamiento simplificado de los errores en las medidas

2.3.- CONSIDERACIONES ADICIONALES

• 2.3.1.- Estimación de parámetros
• 2.3.2.- Determinación de la precisión de los instrumentos

3.- FUNDAMENTOS DE ASTRONOMIA GEODESICA

3.1.- INTRODUCCIÓN A LA ASTRONOMÍA

• 3.1.1.- Objeto y división de la Astronomía
• 3.1.2.- Nociones de cosmografía
• 3.1.3.- Movimientos de la tierra
• 3.1.4.- Coordenadas geográficas
• 3.1.5.- El sistema solar. Introducción a la mecánica celeste
• 3.1.6.- Recordatorio de las principales unidades y constantes astronómicas

3.2.- SISTEMAS DE COORDENADAS

• 3.2.1.- Introducción
• 3.2.2.- Coordenadas horizontales
• 3.2.3.- Coordenadas ecuatoriales horarias
• 3.2.4.- Coordenadas ecuatoriales absolutas
• 3.2.5.- Coordenadas eclípticas
• 3.2.6.- Resumen de los sistemas de coordenadas

3.3.- LA TIERRA EN EL UNIVERSO

• 3.3.1.- Configuración del cosmos
• 3.3.2.- Las distancias en astronomía
• 3.3.3.- La vía láctea y el sistema solar
• 3.3.4.- El diagrama HR
• 3.3.5.- La radioastronomía: cuásares y pulsares
• 3.3.6.- Observatorios astronómicos
• 3.3.7.- Últimas consideraciones

UNIDAD DIDACTICA II.- INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS

1.- MEDIDAS ANGULARES
1.1.- DESCRIPCION GENERAL DE UN GONIOMETRO

• 1.1.1.- Ángulos en el plano horizontal y ángulos en el plano vertical
• 1.1.2.- Partes esenciales de un goniómetro

1.2.- EL TEODOLITO OPTICO

• 1.2.1.- Partes esenciales de un teodolito óptico
• 1.2.2.- Clasificación de los teodolitos ópticos
• 1.2.3:- Utilización del teodolito
• 1.2.4.- Parámetros representativos de un teodolito
• 1.2.5.- Comprobaciones y correcciones

1.3.- LA BRUJULA

• 1.3.1.- El campo magnético terrestre
• 1.3.2.- Tipos de brújulas
• 1.3.3.- Comprobaciones y usos

1.4.- EL TEODOLITO ELECTRONICO

• 1.4.1.- Medición electrónica de ángulos
• 1.4.2.- Sistemas de evaluación de ángulos

1.5.- ERRORES EN LAS MEDIDAS ANGULARES

• 1.5.1.- Errores sistemáticos y accidentales
• 1.5.1.1.- Error de verticalidad
• 1.5.1.2.- Error de dirección
• 1.5.1.3.- Error de puntería
• 1.5.1.4.- Error de lectura
• 1.5.1.5.- Error total
• 1.5.2.- Métodos para aumentar la precisión

2.- MEDIDA DE DISTANCIAS
2.1.- MEDIDA DIRECTA DE DISTANCIAS

• 2.1.1.- Introducción
• 2.1.2.- Cintas métricas y reglas
• 2.1.3.- Hilos ínvar

2.2.- MEDIDA INDIRECTA DE DISTANCIAS POR METODOS ESTADIMETRICOS

• 2.2.1.- Fundamento de la estadia
• 2.2.2.- Anteojos estadimétricos. El taquímetro
• 2.2.2.1.- Aspectos diferenciadores
• 2.2.2.2.- Funcionalidad del taquímetro
• 2.2.3. Relaciones taquimétricas
• 2.2.3.1.- Evaluación de distancias
• 2.2.3.3.- Introducción al empleo de coordenadas
• 2.2.4.- Taquímetros autorreductores
• 2.2.5.- Estadia horizontal ínvar
• 2.2.5.1.- Elementos constituyentes
• 2.2.5.2.- Forma de evaluar la medición
• 2.2.5.3.- Precisión en la evaluación de la distancia

2.3.- MEDIDA INDIRETA DE DISTANCIAS POR METODOS ELECTROMAGNETICOS

• 2.3.1.- Fundamento de la medición electrónica de distancias
• 2.3.1.1.- Aspectos generales
• 2.3.1.2.- Particularidades de la evaluación de la distancia
• 2.3.2.- Funcionalidad de la medición electrónica de distancias
• 2.3.2.1.- Precisiones
• 2.3.2.2.- Precauciones en la utilización de los distanciómetros
• 2.3.2.3.- Ventajas adicionales

3.- LAS ESTACIONES TOPOGRAFICAS
3.1.- LA MEDICION COMPACTA
3.2.- PARTICULARIDADES SIGNIFICATIVAS
3.3.- OFERTA ACTUAL DE ESTACIONES TOPOGRAFICAS

• 3.3.1.- Mejoras generalizadas
• 3.3.2.- Mejoras particularizas
• 3.3.3.- Consideraciones finales

4.- MEDIDA DE ALTURAS

4.1.- INTRODUCCION AL ESTUDIO ALTIMETRICO

4.2.- NIVELACION TRIGONOMETRICA

• 4.2.1.- Corrección por esfericidad y refracción
• 4.2.1.1.- Corrección por esfericidad
• 4.2.2.2.- Corrección por refracción
• 4.2.2.- Errores en la nivelación trigonométrica

4.4.- NIVELACION GEOMETRICA

• 4.4.1-. Fundamento
• 4.4.2.- Tipos de niveles
• 4.4.2.1.- Nivel convencional
• 4.4.2.2.- Nivel láser
• 4.4.2.3.- Nivel digital o electrónico
• 4.4.3.- Errores en la nivelación geométrica
• 4.4.3.1.- Errores propios del aparato
• 4.4.3.2.- Error adicional por falta de verticalidad de la estadía
• 4.4.3.3.- Error altimétrico total
• 4.4.4.- Formas de trabajo con un nivel
• 4.4.4.1.- Trabajos de nivelación en interiores
• 4.4.4.2.- Trabajos de nivelación en el exterior
• 4.4.4.3.- Trabajo con maquinaria de movimiento de tierras
• 4.4.4.4.- Trabajos en el exterior con instrumentación avanzada

UNIDAD DIDACTICA III.- METODOS TOPOGRÁFICO

1.- INTRODUCCION GENERAL
1.1.-NECESIDAD DEL ESTABLECIMIENTO METODOLOGICO

• 1.1.1.- Elementos participantes
• 1.1.2.- Planteamiento general

1.2.- TECNICAS ELEMENTALES DE CAMPO Y GABINETE

• 1.2.1.- Observaciones en campo
• 1.2.1.1.- Observación sin desorientación
• 1.2.1.2.- Observación con desorientación
• 1.2.2.- Procesado de datos

1.3.- PRINCIPALES METODOLOGIAS TOPOGRAFICAS

• 1.3.1.- Introducción
• 1.3.2.- Aspectos generales de los métodos

2.- METODOS BASADOS EN EL EMPLEO DE ESTACIONES TOPOGRAFICAS
2.1.- CONCEPTOS PREVIOS Y OBJETIVOS
2.2.- DETERMINACIONES PLANIMETRICAS

• 2.2.1.- Método de radiación
• 2.2.1.1.- Concepto y resolución
• 2.2.1.2.- Tolerancias
• 2.2.2.- Método de itinerario
• 2.2.2.1.- Concepto y resolución
• 2.2.2.2.- Tolerancias

2.3.- DETERMINACIONES ALTIMETRICAS

• 2.3.1.- Nivelación trigonométrica simple
• 2.3.1.1.- Concepto y resolución
• 2.3.1.2.- Tolerancias
• 2.3.1.- Nivelación trigonométrica compuesta
• 2.3.1.1.- Concepto y resolución
• 2.3.1.2.- Tolerancias

2.4.- CÁLCULO Y AJUSTE DE POLIGONALES.

• 2.4.1.- Concepto de compensación.
• 2.4.2.- Tipos de poligonales a compensar.
• 2.4.3.- Condición de compensación.
• 2.4.4.- Tipos y fundamento de compensación.
• 2.4.4.1.- Compensación planimétrica
• 2.4.4.2.- Compensación altimétrica

3.- METODOS BASADOS EN EL EMPLEO EXCLUSIVO DEL TEODOLITO
3.1.- METODO DE INTERSECCION DIRECTA

• 3.1.1.- Introducción
• 3.1.2.- Fundamento y resolución
• 3.1.2.1.- Intersección directa simple
• 3.1.2.2.- Intersección directa múltiple
• 3.1.3.- Cálculo de la tolerancia

3.2.- METODO DE INTERSECCION INVERSA

• 3.2.1.- Introducción
• 3.2.2.- Fundamento y resolución
• 3.2.2.1.- Intersección inversa simple
• 3.2.2.2.- Intersección inversa múltiple
• 3.2.2.3.- Procedimiento de Hamsen
• 3.2.3.- Cálculo de la tolerancia

4.- METODOS BASADOS EN EL EMPLEO EXCLUSIVO DEL DISTANCIOMETRO
4.1.- LA DISTANCIOMETRÍA
4.2.- LA INTERSECCIÓN DE DISTANCIAS
4.3.- CALCULO DE LA TOLERANCIA

UNIDAD DIDACTICA IV.- GENERALIDADES FOTOGRAMETRICAS

1.- INTRODUCCION A LA FOTOGRAMETRIA
1.1.- DEFINICION Y ASPECTOS GENERALES

• 1.1.1.- Definición
• 1.1.2.- Fotogrametría y fotointerpretación
• 1.1.3.- Diferencias entre fotografía aérea y mapa
• 1.1.4.- Ventajas de la fotografía como fuente de información
• 1.1.5.- Antecedentes históricos

1.2.- EL PROCESO FOTOGRAFICO

• 1.2.1.- Principios generales de la fotografía
• 1.2.2.- Condiciones geométricas del vuelo fotogramétrico
• 1.2.3.- Caracterización geométrica de un fotograma aislado
• 1.2.3.1.- Concepto de escala
• 1.2.3.2.- Explotación gráfica de un fotograma aéreo

1.3.- LA ESTEREOSCOPIA

• 1.3.1.- La visión estereoscópica
• 1.3.2.- El par estereoscópico

1.4.- LA FOTOINTERPRETACION

• 1.4.1.- Aspectos significativos
• 1.4.2.- Interpretación del relieve
• 1.4.3.- Elementos de geografía humana

1.5.- LA ORTOFOTOGRAFIA
1.6.- APLICACIONES EN INGENIERIA CIVIL

2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA FOTOGRAMETRIA
2.1.- HAZ PERSPECTIVO

• 2.1.1.- Definición de un haz perspectivo por sus datos internos
• 2.1.2.- Determinación de la posición en el espacio de un haz
• 2.1.3.- Identificación de rayos homólogos
• 2.1.4. Restitución
• 2.1.5. Aplicaciones de la fotogrametría
• 2.1.5.1. Aplicaciones topográficas
• 2.1.5.2. Aplicaciones no topográficas

2.2. ELEMENTOS OPTICOS Y FOTOGRAFICOS

• 2.2.1.- Introducción
• 2.2.2.- emulsiones
• 2.2.3.- tipos y características principales
• 2.2.4.- soportes de emulsión

2.3.- CALIDAD DE LA IMAGEN FOTOGRAFICA
2.4.- LA CAMARA AEREA

• 2.4.1.- Elementos esenciales
• 2.4.2.- Controles generalizados

3.- EL METODO GENERAL DE LA FOTOGRAMETRIA
3.1.- INTRODUCCION
3.2.- ORIENTACION INTERNA Y EXTERNA

• 3.2.1.- Orientación interna
• 3.2.2.- Orientación externa

4.- RESTITUCION FOTOGRAMETRICA
4.1.- INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE GEORREFERENCIACION
4.2.- CONTRIBUCION DE LA FOTOGRAMETRIA A LA CAPTURA DE
INFORMACION GEORREFERENCIADA
4.3.- LA RESTITUCION DIGITAL

• 4.3.1.- Tratamiento digital de la imagen
• 4.3.2.- La restitución digital
• 4.3.3.- La ortoimagen digital

5.- ACTIVIDADES FOTOGRAMETRICAS
5.1. ESQUEMA GENERAL
5.2. EL PROYECTO DE VUELO

• 5.2.1. Características fundamentales
• 5.2.2. Aplicación

5.3. APROXIMACION DE COSTES

6.- FOTOGRAMETRIA TERRESTRE CON CAMARAS METRICAS
6.1.- INTRODUCCION
6.2.- LA TOMA FOTOGRAFICA
6.3.- PRINCIPALES RELACIONES DE SEMEJANZA
6.4.- EVALUACION DE ERRORES E INFLUENCIA
6.5.- APLICACIONES CARACTERIZADAS

• 6.5.1.- Catedral de Calahorra
• 6.5.2.- Iglesia de los Jesuitas (Santander)

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