USO DEL GPS NAVEGADOR

INTRODUCCIN

La Topografa, nombre derivado de la palabra griega , que significa descripcin del terreno, es una disciplina cuya aplicacin est presente en la mayora de las actividades humanas que requieren tener conocimiento de la superficie del terreno donde tendr lugar el desenvolvimiento de esta actividad.Es la ciencia y la tcnica de realizar mediciones de ngulos y distancias en extensiones de terreno lo suficientemente reducidas como para poder despreciar el efecto de la curvatura terrestre, para despus procesarlas y obtener as coordenadas de puntos, direcciones, elevaciones, reas o volmenes, en forma grfica y/o numrica, segn los requerimientos del trabajo.El presente informe tiene como objetivo general el reconocimiento y familiarizacin de los instrumentos de medicin topogrficas, el cual se realizara de acuerdo con las instrucciones del docente del curso.

I. TITULO: USO DEL GPS NAVEGADOR

II. OBJETIVOS:

Para una buena utilizacin del instrumento empleado, debemos aprender a usa los siguientes equipos de campo el GPS, brjula, winchas, por lo que podremos manipular adecuadamente y con mayor seguridad los instrumentos en el terreno, conociendo su uso y funcin.

Calcular el error de medidas de distancias al usar el GPS navegador que al usar la wincha y los jalones para calcular distancias.

Manejar y operar con tcnica los instrumentos auxiliares para la solucin de problemas elementales que puede realizar el ingeniero o tcnico en el campo.

La correcta toma de las medidas de cota en terreno y saber cmo obtener los puntos del terreno usando el GPS, adems la determinacin de ngulos y longitudes pertenecientes a la poligonal.

Practicar el trabajo de campo en grupo, y as habituarnos con el futuro trabajo que realizaremos como ingenieros civiles.

III. EQUIPOS Y MATERIALES:Los equipos que se utilizaron durante la primera prctica de campo fueron: GPSmap 60csX. GPS 72H. (Usado en campo de prctica). La Wincha o cinta topogrfica de 30 metros. La Brjula Topogrfica. Los Jalones.A continuacin procederemos a describirlos:

1. GPSmap 60csX:

1.1. Caractersticas: Primero tenemos que desactivar el modo diferencial porque este modo no nos ayuda a tomar medidas las medidas. Este modo diferencial toma dos seales de las doce para captar los satlites geoestacionarios (no son GPS) por esto la precisin disminuye.

El receptor recoge las seales de los satlites y calcula su posicin a partir de las informaciones recibidas. El GPS calcula una posicin por triangulacin. El GPS funciona mediante una red de 24satlitesen rbita sobre el planeta tierra, a 20.200 km de altura, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de laTierra.Indicador de rumbo de movimientoEl crculo exterior representa el horizonte

El crculo ms interior representa una posicin a 45 grados con relacin al horizonte.Indicador de intensidad de la seal de cada satlite.

Pgina de situacin de satlites

1.2. Creacin y uso de Waypoints : Los waypoints son localizaciones o marcas de tierra que usted guarda en su GPS. Son localizaciones a las que desea volver. Puede aadir waypoints a las rutas y adems crear un GoTo (Ir a) directamente al waypoint seleccionado. Los waypoints pueden ser creados usando tres mtodos. Puede pulsar la tecla MARCAR cuando est en la localizacin, crear un waypoint en la pgina del mapa o introducir coordenadas para un waypoint manualmente.

1.2.1. Marcar su posicin actual: Use la tecla MARCAR para capturar rpidamente su localizacin actual para crear un nuevo waypoint. Debe tener una posicin vlida (2D o 3D) fija para marcar su posicin actual. Como marcar su posicin actual:1).- Mantenga pulsada la tecla MARCAR hasta que aparezca la pgina de waypoints. Un nombre de tres caracteres aparecer por defecto y un smbolo es asignado al nuevo waypoint.Smbolo de Waypoint.

Pgina de marca de waypoint

Borrado de waypoints:1).-Puede borrar waypoints desde la pgina de waypoints. NOTA (Cuando borre un waypoint, no puede recuperarlo del equipo).

Como borrar un waypoint:1).- Pulse BUSCAR para abrir el men Buscar.2).- Resalte el icono de Waypoints y pulse ENTER para abrir la pgina de Waypoints.3).- Seleccione el waypoint que desee borrar y pulse ENTER. La pgina Waypoint se abrir.4).- Resalte el botn Borrar y pulse ENTER. Aparece un mensaje de confirmacin.5).- Resalte S y pulse ENTER para borrar el waypoint.

PARTES DEL GPSmap 60csX: Antena GPS. Botn encendido. Pantalla TFT color. Zoom IN/OUT. Pgina. Joystick. Encontrar. Marcar. Quitar. Entrada. Men.

2. GPS 72H (Usado en el campo):

2.1. Caractersticas:

El receptor recoge las seales de los satlites y calcula su posicin a partir de las informaciones recibidas. El GPS calcula una posicin por triangulacin.

El GPS funciona mediante una red de 24satlitesen rbita sobre el planeta tierra, a 20.200 km de altura, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de laTierra.Campos de datos.

Estado de receptor.

Intensidad de seal.

Localizacin de satlites.

Hora.

Fecha.Localizacin.

Pantalla de situacin de satlites.

2.2. Creacin y uso de waypoints:

Los waypoints son localizaciones o puntos de referencia que graba y almacena la unidad GPS 72H. Puedes aadir waypoints a rutas y navegar directamente a un waypoints seleccionado.

Puedes crear waypoint mediante tres mtodos. Puedes marcar tu localizacin actual, crear un waypoint en el mapa o introducir coordenadas de un waypoint manualmente.

2.2.1. Marcar su posicin actual: Debes tener una posicion valida para marcar tu localizazion actual.Nombre del waypointSmbolo del waypoint.

Para marcar tu localizacion actual:1).- Mantn pulsado el botn MARK hasta que aparezca la pgina Marcar waypoint.

2).- Se asigna un nombre de tres dgitos por defecto y un smbolo al nuevo waypoint. Para aceptar el waypoint con la informacin por defecto, selecciona OK. Para cambiar la informacin del waypoint, selecciona el campo adecuado. Tras realizar los cambios, selecciona OK.

Borrado de waypoints:

1).-Despus de haber marcado el punto se presiona QUIT para salir de la pantalla de posicin.

2).-Se presiona dos veces men para acceder al MEN PRINCIPAL (si presionamos una vez se accede al men de la pantalla).

3).-Luego seleccionamos la opcin PUNTOS y presionamos ENTER para acceder a los puntos guardados.4).-Se presiona MENU y seleccionamos la opcin borrar todo los waypoint.

PARTES DEL GPS 72H:

Antena interna. Botones. Zoom In. Go to/mob. Alimentacin. Quit. ZOOM OUT. Page. Men. Enter/Mark.

3. La Wincha o cinta topogrfica:

3.1. Caractersticas:

Se trata de un instrumento que consiste en una cinta enrollada la cual se encuentra graduada al milmetro, con la que se puede realizar mediciones de grandes distancias. Para realizar una medicin primero ubicamos el cero de la cinta en uno de los puntos extremos. Luego vemos cuales son las menores divisiones que es lo que va a dar una idea de la precisin del instrumento. Para obtener una medicin exacta con este instrumento solo de debe someter una tensin solo de 20 Newton para poder obtener una medida exacta.

3.2. Dimensiones:

En nuestro caso la wincha que utilizamos est divida por un lado cada 1 cm. y por el otro lado cada 2 mm.

Anteriormente las cintas topogrficas eran en su mayora de 30 metros de longitud.

4. La Brjula Topogrfica (Brjula Brunton):

4.1. Caractersticas:

UnaBrjula Brunton, tambin conocida comoBrjula de gelogo, otrnsito de bolsillo Brunton, es un tipo de brjula de precisin.

Este instrumento posee una aguja imantada que se dispone en la direccin de las lneas de magnetismo natural de la Tierra. Se usa principalmente para medir orientaciones geogrficas, triangular una ubicacin, medir lineaciones estructurales, planos y lugares geomtricos de estructuras geolgicas.

El trnsito de bolsillo Brunton es un instrumento especializado, usado ampliamente por aquellos que necesitan hacer mediciones precisas de ngulos.

Los usuarios principales de esta herramienta de medicin son los gelogos,arquelogos, ingenieros agrimensores e inspectores de campo.

PARTES DE LA BRUJULA Mirilla. Espejo. Lnea axial. Mira plegable. Pnula con una ranura y en el extremo una ventanilla. Indicador Norte. Limbo graduado. Aguja magntica con el norte pintado de color resaltante. Inclin metro. Nivel circular. Nivel cilndrico. Ajuste de la declinacin magntica.

5. El Jaln:

5.1. Caractersticas: Es un tubo de acero que en uno de sus extremos termina en punta lo que facilita hundirlo en el terreno.

Debe estar pintado con colores que contraste con la naturaleza, por ejemplo de blanco y rojo.

5.2. Dimensiones: No hay nada estandarizado pero las que se tiene en el laboratorio son de 2 metros de altura. Tienen 3/4a 1 de dimetro pero en la actualidad en las tiendas comerciales de topografa hay ms delgadas porque los instrumentos de medicin son cada vez ms precisos.

IV. MARCO TERICO:

1. El GPS navegador:1.1. Funcin: Principal de un GPS es informar sobre la posicin que ocupa, por medio de las coordenadas de longitud y latitud, de manera que dicha posicin pueda situarse con facilidad en un mapa o plano.

Para marcar un punto en el cual nos encontramos que nos ayuda a saber las coordenadas (X, Y), elevacin, localizacin de satlites.

Lo ms importante es que la antena del GPS est libre de cual objeto para que no interfiera con la captacin de seal para obtener una mayor captacin de las seales de los satlites.2. El Jaln:

2.1. Funcin: Sirve para ubicar y materializar puntos topogrficos a distancias considerables, donde es ms difcil su visualizacin. Hace alineamientos topogrficos mediante el trazo y seguimiento de lneas sobre el terreno.

2.2. Forma de uso:

El jaln debe ser ubicado perpendicular al terreno, es decir debe estar a nivelado respecto al suelo, esto se logra mediante una plomada u otro nivelador.

Para materializar un punto es necesario clavar el jaln con fuerza dentro del terreno.

Se debe tener cuidado con los jalones porque algunos estn soldados y se pueden quebrar.

3. Wincha o Cinta Topogrfica:

3.1. Mtodos de medicin con la cinta:

En general lo que hay que hacer es simplemente extenderla entre los dos puntos que queremos medir evitando darle mucha tensin a la cinta y que se mantenga una recta. El cero se pone al inicio y extendemos la cinta hacia el otro punto extremo.

Algunas cintas estn fabricadas con fibras de vidrio, gracias a ello las cintas no se pueden estirar ni romper con facilidad (soportan altas tensiones).

3.2. Condiciones para la medicin con wincha:

Las cintas tienen algunas condiciones para la medicin sobre todo para evitar un amplio error en las medidas. Unas de las condiciones a las que deben ser usados las cintas es por ejemplo: la temperatura (parecidas a las que fueron fabricadas) normalmente a 20C. adems del medio en la que se usan las cintas La tensin es otra condicin, en este caso los parmetros indicados en la cinta 20 N de fuerza.

4. Brjula Brunton:

1.1. Funcin:

Sirve para hacer mediciones precisas de ngulos.

Se utiliza para obtener mediciones de grados direccionales (acimut) mediante el campo magntico de la Tierra.

1.2. Forma de medir ngulos:

a. Uso de trpode: Se coloca el trpode a nivel con el terreno hincando las tapas topografas en el terreno.

Luego se arma el equipo se colocan sus pnulas adecuadamente.

Con el trpode se nivela la burbuja de nivel de aire circular y una vez que esta nivelado con las pnulas se mide el Angulo con respecto al norte magntico.

b. Medida manual: Se coloca la brjula a la altura de la cintura (donde normalmente nos da la firmeza para poder empezar a medir).

La pnula la ponen casi en posicin vertical, (no necesariamente).

Con la posicin necesaria, en el espejo debemos ver el reflejo del jaln, el cual debe confundirse en una misma recta con la lnea axial contenida en el espejo.

Con cuidado y tratando de mover lo menos posible la brjula, se contina nivelando.

Una vez listo se presiona el botn sujetador de la aguja para hacer la lectura adecuadamente y tendra el ngulo del jaln con respecto al norte magntico.

2. Azimut:

Se denomina as al ngulo medido desde el Norte Magntico hasta el alineamiento, en el sentido de las manecillas del reloj, puede tener valores desde 0 a 360 y ser medido desde la direccin norte o sur, sin embargo cuando no se indica direccin, se supone que se trata del norte.

3. Norte magntico:

El norte magntico es la direccin que seala la aguja imantada de una brjula la cual que no coincide con la direccin del Norte geogrfico.

El norte magntico se desplaza paulatinamente, es decir est constante movimiento.

V. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS:

1. Medicin con Wincha o Cinta Topogrfica:

Una vez ubicados y sealados los 5 puntos topogrficos a lo largo del terreno se procedi a medir 4 veces cada longitud de los lados del pentgono formado por estos puntos dndole a la cinta la tensin necesaria para que forme aproximadamente una lnea recta entre punto y punto.

En el primer recorrido empezamos la medicin de la longitud existente entre los puntos topogrficos denominados A y B respectivamente, colocando el cero de la cinta topogrfica en el jaln que indicaba el punto A se extendi la cinta hasta llegar al jaln que indicaba la ubicacin del punto B, una vez tomada la medida se continu con la siguientes longitudes existentes entre punto y punto de la siguiente manera B C, C D, D E, A E.Este trabajo se realiz por los 6 integrantes de la brigada, dos integrantes ubicando el cero de la cinta topogrfica en el jaln, 2 ms en el centro de recorrido de la cinta para evitar las inconveniencias de la medida ocasionado por el terreno y 2 integrantes para leer la medida obtenida, uno de ellos con el cuadernillo de apuntes, todos esto para evitar errores.

Estas medidas se realizaron 4 veces distintas rotando la funcin de cada integrante por polgono medido con el objetivo de todos practicar.

RESULTADOS Y PROMEDIOS POR TRAMOS

TRAMO A - B

L1L2L3L4

9.279.259.259.27

PROMEDIO

9.26

TRAMO B - C

L1L2L3L4

19.0419.0319.0219.05

PROMEDIO

19.035

TRAMO C - D

L1L2L3L4

13.3113.3213.3113.32

PROMEDIO

13.315m

2. MEDICIN DE NGULOS INTERNOS DEL POLGONO USANDO BRJULAEl procedimiento a seguir para poder obtener la medida de los ngulos internos de nuestro polgono formado por los puntos topogrficos A, B, C, D y E ser el siguiente: Se medir, con ayuda de la brjula brunton, el azimut que se forma cuando desde el punto A observamos a travs de las miras hacia el punto B, materializado por un jaln. Para que la medida del azimut obtenido sea la ms precisa posible debemos seguir los pasos de uso de la brjula ya mencionadas anteriormente con el mayor cuidado posible. Realizando esta operacin se obtendr:

Luego seguimos con la medida del azimut cuando desde el punto A se seala a travs de las miras hacia el punto E, materializado por un jaln. Obtenindose:

Luego de realizar estas mediciones podemos obtener el ngulo BAE de la siguiente manera:

Seguimos los mismos pasos para poder obtener cada ngulo interno de nuestro polgono obteniendo:

ANGULOS

BAEABCBCDCDEAED

911389787129

SUMA DE ANGULOS INTERNOS

542

VI. ANALISIS DE LOS RESULTADOS.Realizados los clculos y obtenidos los resultados empezamos a construir nuestro pentgono introduciendo datos (longitudes y ngulos) en el programa AutoCAD 2013, dndonos como resultado la siguiente grfica.Se puede apreciar que el pentgono no cierra en uno de sus vrtices como debera, esto sucede porque, como seala el grfico, el ngulo BAE debe ser de 89 y la distancia E-A debe ser menor. (Explicacin ms detallada en conclusiones).

VII. CONCLUSIONES. La primera y ms importante conclusin a la que hemos podido llegar es que simplemente con la ayuda de estos instrumentos (brjula, jalones, wincha) podemos llegar a construir un polgono con sus medidas muy aproximadas. Como hemos podido notar los ngulos obtenidos en la medicin de campo superan por 2 a los 540 que deberan sumar, esto es porque como sabemos los clculos de cualquier medicin siempre tendrn un margen de error y ser an mayor si estos clculos son realizados por la mano del hombre. Debido al margen de error que siempre se tendr cuando se realice una medicin; las medidas que hemos realizado, si bien son bastante precisas, no lo son al 100% es por eso que al colocar los datos en el programa de computador AutoCAD, el cual utiliza medidas bastante precisas, el grfico que nos mostrar tendr errores a comparacin del verdadero pentgono. El ngulo BAE que hemos calculado con 91 en realidad tendra que ser 89 para que el pentgono cierre sus lados, esto no quiere decir que necesariamente el error se encuentra en este ngulo, al igual que la distancia EA=12.83 sobre pasa la dimensin real, como se dijo antes, esto no quiere decir que necesariamente el error se encuentra en la medicin de este lado, sino ms bien tanto los 2 grados de error y la distancia que sobrepasa son la acumulacin de errores a lo largo de todas las mediciones.

VIII. OBSERVACIONES. Con ayuda del internet hemos podido averiguar que la brjula no debe ir cerca del suelo debido a que puede estar enterrada alguna tubera de fierro o instalaciones elctricas y esto puede producir una atraccin local. De preferencia debe ir a la altura del observador.Debemos tener cuidado al momento de usar la brjula cerca de un reloj o celular pues puede ocasionar una atraccin debido a su campo magntico. Debemos recordar que segn como nos dicta la teora, estos puntos tomados por la topografa no son nicos en la tierra; si le damos coordenadas tomando puntos supuestamente fijos cerca al pentgono (por ejemplo algn rbol); este rbol puede ser cortado y se pierden las coordenadas. El trabajo realizado en grupo nos ense a trabajar en equipo, lo cual es importante ya que nosotros como futuros ingenieros civiles, trabajaremos gran parte de nuestra vida universitaria y profesional interactuando con compaeros de los cuales muchas veces dependeremos para realizar un trabajo.

FOTOS DURANTE LA REALIZACIN DEL TRABAJOMEDICIN DE CON CINTA TOPOGRFICAMEDICIN DE AZIMUT USANDO LADRILLO COMO BASE

MEDICIN CON CINTA TOPOGRFICA

MEDICIN DE AZIMUT USANDO LAS MANOS DE BASE

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO4