Topografía

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Marina de los EE.UU. Surveyor en el trabajo con un instrumento de nivelación .
Tabla de Topografía, 1728 Cyclopaedia

La topografía o la agrimensura es la técnica, la profesión y la ciencia de la determinación precisa de la posición terrestre o tridimensionales de los puntos y las distancias y ángulos entre ellos. Estos puntos son por lo general en la superficie de la Tierra , y que a menudo se utilizan para establecer la tierra mapas y los límites de la propiedad o propósitos gubernamentales.

Para lograr su objetivo, los topógrafos utilizan elementos de la geometría , la ingeniería , la trigonometría , las matemáticas , la física , y la ley .

Una definición alternativa, por el Congreso Americano de Topografía y Cartografía (ACSM), es la ciencia y el arte de hacer todas las mediciones esenciales para determinar la posición relativa de puntos y / o detalles físicos y culturales por encima de, sobre o debajo de la superficie de la tierra, y para representarlos en una forma utilizable, o para establecer la posición de los puntos y / o datos.

Además, como se ha aludido más arriba, un tipo particular de medición conocida como "la topografía de la tierra" (también por ACSM) es el estudio detallado o de inspección, mediante la recopilación de información a través de observaciones, mediciones en el campo, los cuestionarios, o la investigación de instrumentos jurídicos, y análisis de datos en el apoyo de la planificación, diseño, y el establecimiento de límites de propiedad. Se trata de la re-creación de los levantamientos catastrales y límites de la tierra sobre la base de documentos de registro y la evidencia histórica, así como encuestas de certificación (como lo requiere la ley o una ordenanza local) de la subdivisión plats / mapas, encuestas registradas de la tierra, las encuestas judicial, y en el espacio delineación. Agrimensura puede incluir servicios asociados tales como la acumulación de la cartografía y los datos, las encuestas de Construcción de instalaciones, las medidas de precisión de la longitud, el ángulo de elevación, área y volumen, así como levantamientos de control horizontal y vertical, y el análisis y la utilización de datos de la encuesta de la tierra .

Topografía ha sido un elemento esencial en el desarrollo del medio ambiente humano desde el principio de la historia (hace unos 5.000 años). Se requiere en la planificación y ejecución de casi todas las formas de construcción . Sus usos más comunes son modernas en los campos de transporte , la construcción y la construcción, comunicaciones , cartografía, y la definición de los límites legales de propiedad de la tierra.

Contenido

La historia de la topografía

Topografía estudiantes con el profesor en la Universidad Tecnológica de Helsinki en el siglo 20.

Técnicas topográficas han existido a lo largo de la mayor parte de la historia. En el antiguo Egipto , cuando el río Nilo se desbordó y lavado de granja límites, las fronteras fueron restablecidos por una camilla de cuerda , o un inspector, a través de la aplicación de simples geometría . El cuadrado casi perfecto y orientación norte-sur de la Gran Pirámide de Giza , construida hacia el año 2700 aC, los egipcios afirman comando 'de la topografía.

En el siglo 18 en Europa, la triangulación se utilizó para construir una jerarquía de redes para permitir el posicionamiento punto dentro de un país. Más alto en la jerarquía de las redes se triangulación. Estos se densifican las redes de travesías (polígonos), en el que las mediciones locales de asignación de la topografía, por lo general con cinta métrica, prisma de esquina y los polos familiar rojo y blanco, se atan. Por ejemplo, en las finales de 1780, un equipo de la Ordnance Survey de Gran Bretaña, inicialmente bajo el general William Roy comenzó la triangulación principal de Gran Bretaña con el especialmente construido teodolito Ramsden . Encuestas a gran escala que se conoce como geodésico encuestas.

Un catastro pierde su valor si el registro y los mapas no se actualizan constantemente. Debido al valor fundamental de la tierra y de bienes raíces para la economía local y global, agrimensura fue una de las primeras profesiones que requieren profesionales de Licencias . En muchas jurisdicciones, la licencia de agrimensores fue la primera Licencia Profesional emitida por el estado, provincia o del gobierno federal.

Las técnicas de levantamiento

Una norma Brunton Geo brújula , aún se utiliza comúnmente hoy en día por los geólogos y topógrafos de campo basado en las mediciones.
Ejemplo de equipo moderno para la topografía ( Field-Map tecnología): GPS , telémetro láser y una computadora de campo permite a la topografía, así como la cartografía (creación de mapas en tiempo real) y la recopilación de datos de campo.

Históricamente, las distancias se midieron utilizando una variedad de medios, como con las cadenas con eslabones de una longitud conocida, por ejemplo, una cadena de Gunter o cintas de medir hechas de acero o invar . Para medir distancias horizontales, estas cadenas o cintas se tensa función de la temperatura, para reducir la flacidez y holgura. Además, los intentos de mantener el nivel de instrumento de medición que se hiciera. En los casos de la medición de una pendiente, el inspector podría tener que "romper" (cadena de descanso) la medición de uso-un incremento menor que la longitud total de la cadena.

Históricamente, los ángulos horizontales se midieron utilizando una brújula , que proporcionaría un cojinete magnético, de la cual se puede medir desviaciones. Este tipo de instrumento se ha mejorado más tarde, con los discos más cuidadosamente descrito proporciona una mejor resolución angular, así como a través de telescopios de montaje con retículas de observación más precisas sobre el disco (véase teodolito ). Además, los niveles y círculos de calibrado que permite la medición de ángulos verticales se han añadido, junto con nonios para la medición de una fracción de grado-como por ejemplo con un giro de principios del siglo XX de tránsito .

El método más simple para la medición de la altura es con un altímetro - básicamente un barómetro - presión utilizando el aire como una indicación de la altura. Sin embargo, la topografía se requiere una mayor precisión. Una variedad de medios, tales como los niveles de precisión (también conocido como nivelación diferencial), se han desarrollado para hacer esto. Con nivelación de precisión, una serie de mediciones entre dos puntos se realizan usando un instrumento y una vara de medir. Las diferencias en altura entre las medidas se suman y se restan de una serie que se derivan de la diferencia neta de elevación entre los dos extremos de la serie. Con la llegada del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), la elevación se puede obtener también con receptores de satélite sofisticado, pero por lo general con una precisión algo menor que con la nivelación precisa tradicionales. Sin embargo, la precisión puede ser similar si la nivelación tradicionales tendrían que correr a larga distancia.

La triangulación es otro método de localización horizontal hizo casi obsoleto por GPS. Con el método de triangulación, distancias, alturas y direcciones entre los objetos a gran distancia el uno del otro puede ser determinada. Desde los primeros días de la topografía, este fue el método principal para determinar las posiciones exactas de los objetos para topográfica mapas de grandes áreas. Un topógrafo necesita primero saber la distancia horizontal entre dos de los objetos. A continuación, la altura, la distancia y la posición angular de otros objetos pueden ser derivadas, siempre y cuando sean visibles desde uno de los objetos originales. De alta precisión tránsitos o teodolitos se utilizaron para este trabajo, y los ángulos entre los objetos se midieron varias veces para aumentar la precisión.

Topografía equipo

Un ingeniero alemán de medición durante la Primera Guerra Mundial de 1918

Todavía en la década de 1990, las herramientas básicas utilizadas en la topografía plana fuera una cinta métrica para determinar las distancias más cortas, un nivel para determinar la altura o las diferencias de elevación, y un teodolito , situado en un trípode , para medir ángulos (horizontales y verticales), en combinación con el proceso de triangulación . A partir de una posición con ubicación conocida y la elevación, la distancia y los ángulos, hasta el punto desconocido se miden.

Un instrumento más moderno es una estación total , que es un teodolito con un dispositivo electrónico de medición de distancia (EDM). Una estación total también se puede utilizar para nivelar cuando se establece en el plano horizontal. Desde su introducción, estaciones totales han hecho el cambio tecnológico sea óptico-mecánicos a ser totalmente electrónico.

Moderna más alto de la línea estaciones totales ya no requieren un reflector o prisma (utilizados para devolver los pulsos de luz que se utiliza para la distancia) para devolver las mediciones de distancia, son totalmente robótico, y puede, incluso por correo electrónico los datos apuntan a la computadora de la oficina y conectarse a los sistemas de posicionamiento por satélite , tales como un sistema de posicionamiento global . Aunque en tiempo real cinemático sistemas GPS han aumentado la velocidad de la topografía, siguen siendo horizontal precisa de sólo 20 mm y vertical de precisión de unos 30-40 mm. [4]

Estaciones totales todavía se utilizan ampliamente, junto con otros tipos de instrumentos de topografía. Sin embargo, los sistemas GPS no funcionan bien en áreas con densa cubierta de árboles o construcciones. De una sola persona robótica guiada por las estaciones totales permiten a los topógrafos se reúnen las medidas precisas sin que los trabajadores extra para mirar a través y gire el telescopio o grabar datos. Una forma más rápida, pero caro para medir grandes superficies (no los detalles, y los obstáculos no) es un helicóptero, equipado con un escáner láser, combinado con un receptor GPS para determinar la posición y la elevación del helicóptero. Para aumentar la precisión, el lugar peritos contadores en el suelo (a unos 20 kilómetros (12 millas) de distancia). Este método alcanza entre 50-40 cm precisiones (dependiendo de la altura de vuelo). [5]

Tipos de encuestas y la aplicabilidad

Topografía como una carrera

El experto (explorador) cartógrafo Nain Singh Rawat (siglo 19) recibió una Real Sociedad Geográfica medalla de oro en 1876.

Los principios básicos de la topografía han cambiado poco a través del tiempo, pero las herramientas utilizadas por los agrimensores han evolucionado enormemente. Ingeniería, especialmente de ingeniería civil , depende en gran medida con los inspectores.

Cada vez que hay carreteras , vías férreas , embalse , presas , muros de contención , puentes o zonas residenciales que se construirán, agrimensores están involucrados. Que establecen los límites de la descripción legal y los límites de las diferentes líneas de las divisiones políticas. Asimismo, ofrecen asesoramiento e información para los sistemas de información geográfica (SIG), bases de datos informatizadas que contienen información sobre las características del terreno y los límites.

Los inspectores deberán poseer un conocimiento profundo de álgebra , básicas de cálculo , geometría y trigonometría . También deben conocer las leyes que tienen que ver con las encuestas , la propiedad y los contratos .

Además, deben ser capaces de utilizar instrumentos de precisión, con exactitud y precisión . En los Estados Unidos, los topógrafos e ingenieros civiles, el uso de unidades de metros en el que un pie de la encuesta se divide en 10ths y 100ths. Muchas descripciones de hechos que requieren llamadas de larga distancia a menudo se expresan con estas unidades (125,25 pies). Sobre el tema de la precisión, los topógrafos se celebran a menudo a un nivel de una centésima parte de un pie, cerca de 1 / 8 de pulgada. Tolerancias de cálculo y asignación son mucho más pequeños en donde el logro casi perfecto cierre de los deseados. A pesar de las tolerancias, como esto puede variar de proyecto a proyecto, en el campo y el uso diario más allá de una centésima de un pie es a menudo poco práctico.

En la mayoría de los Estados Unidos, la topografía es reconocida como una profesión distinta, aparte de la ingeniería. Requisitos para la licencia varían en cada estado, pero por lo general tienen los componentes de la educación, la experiencia y los exámenes. En el pasado, la experiencia adquirida a través de un aprendizaje , junto con el paso de una serie de exámenes administrados por el estado, se requiere para lograr la licencia. Ahora, la mayoría de los Estados insistan en las calificaciones básicas de un grado en la encuesta, además de la experiencia y los requisitos de examen.

El proceso de autorización general, sigue dos fases. En primer lugar, después de la graduación, el candidato puede ser elegible para tomar el examen de Fundamentos de la Agrimensura, para ser certificado al pasar y cumplir los demás requisitos como topógrafo en la formación (SIT). Al ser certificado como un SIT, el entonces candidato tiene que ganar más experiencia para ser elegible para la segunda fase. Que por lo general se compone de los principios y prácticas de examen de Agrimensura, junto con un examen de cada Estado.

Un equipo totalmente femenino encuestas en Idaho , 1918

Agrimensores licenciados generalmente se denotan con las letras PS (topógrafo profesional), LS (agrimensor), PLS (topógrafo profesional), RLS (agrimensor registrado), SLPR (Surveyor registrados Tierra profesional), o PSM (topógrafo profesional y mapper) después de sus nombres, dependiendo de los dictados de su jurisdicción en particular de la inscripción.

En Canadá, los agrimensores están registrados para trabajar en sus respectivas provincias. La designación de un agrimensor se rompe por la provincia, sino que sigue la regla según la cual la primera letra indica la provincia, seguido por LS También hay una designación de un inspector de CLS o Canadá tierras, que tiene la autoridad para trabajar en las tierras de Canadá , que incluyen las reservas indígenas, parques nacionales, los tres territorios y tierras de la costa.

En muchos países de la Commonwealth, el inspector plazo Tierra Chartered se utiliza para alguien que tiene una licencia profesional para realizar encuestas.

Un agrimensor con licencia que normalmente se requiere firmar y sellar todos los planes, cuyo formato está determinado por su competencia estatal, lo que muestra su nombre y número de registro. En muchos estados, al establecer límites esquinas agrimensores son la obligación de colocar monumentos estudio que lleva su número de registro, por lo general en forma de barras de hierro cubiertas, monumentos de hormigón, o clavos con arandelas.

Inspección de la construcción

Inspección de la construcción surgió en la década de 1970 como una profesión en el Reino Unido por un grupo de mentalidad técnica Agrimensores Práctica General . [6] la topografía de construcción es una profesión reconocida en el Reino Unido, Irlanda, Australia y Hong Kong. En Australia, en particular, debido a factores de riesgo y la limitación de mitigación, el trabajo de los inspectores en todos los niveles de la industria de la construcción está muy extendida. Todavía hay muchos países donde no es reconocida como una profesión.

Los topógrafos de construcción son entrenados en cierta medida en todos los aspectos de la propiedad, pero con una formación específica en la construcción de Patología, como tales, tienen un amplio conocimiento de las consecuencias finales de las decisiones adoptadas por las profesiones y oficios más específicos durante el proceso de realización, lo que los hace ideales del proyecto y administradores de propiedades en el cliente.

Servicios que los inspectores de construcción se comprometen son amplios pero pueden incluir:

Inspectores de construcción también asesorar sobre muchos aspectos de la construcción, incluyendo:

Los clientes de un inspector de construcción pueden ser las agencias gubernamentales, empresas y particulares. Topógrafos trabajan estrechamente con los arquitectos , planificadores, aparejadores, ingenieros, propietarios y grupos de inquilinos. Inspectores de construcción también pueden ser llamados para actuar como peritos . Lo habitual es el caso del geómetra con obtener un título universitario antes de emprender una formación estructurada para convertirse en un miembro de una organización profesional.

Con la ampliación de la Comunidad Europea, la profesión del geómetra es cada vez más conocida en otros países europeos, especialmente Francia, [9] , donde muchas personas que hablan Inglés comprar una segunda casa.

Topografía Lidar - escaneado tridimensional por láser de alta definición ofrece la topografía de la arquitectura, como se construyó, y los estudios de ingeniería. Los últimos avances tecnológicos hacen que la solución más rentable y sensible al tiempo de proporcionar el mayor nivel de detalle disponible para interior y exterior del edificio de trabajo.

Agrimensor

El trabajo del agrimensor es encontrar y marcar algunos lugares en la tierra. Una situación típica de interés, por ejemplo, es el límite de la propiedad de una persona. Ese límite se describe en los documentos legales y el agrimensor se deduce que la descripción y localiza el límite de la física de la tierra y la marca, así que el dueño sabe lo que la tierra se pueden utilizar legalmente. A modo de ejemplo, como una descripción legal puede referirse a un punto como 120.25 metros al sur de algún marcador existente. El topógrafo de la tierra en ese caso se encuentra el marcador existente y el uso de instrumentos de medición para encontrar el punto de 120,25 metros al sur de eso, y colocar un nuevo marcador en ese lugar. Estos marcadores son llamados monumentos.

Con el tiempo, el desarrollo, el vandalismo y los actos de la naturaleza a menudo causan estragos en monumentación, por lo que el agrimensor se ven forzados a considerar otras evidencias, como la ubicación de la cerca, woodlines, monumentos en la propiedad vecina, los recuerdos de las personas, y otras pruebas.

Monumentación de referencia se refiere a los puntos físicos reales en el suelo que definan la ubicación de las fronteras que dividen las parcelas vecinas, así como sus respectivas esquinas. También llamado el control de la encuesta, son más a menudo 1 / 2 "o 5 / 8", barras de hierro corrugado o tubos instalados en 18 "de profundidad mínima. Estas barras y / o tubos por lo general tienen una tapa de plástico colocada en la cima que lleva los inspectores responsables" nombre y número de licencia. Además de las barras y los tubos, los topógrafos utilizan a menudo 4x4 "postes de hormigón en las esquinas de las parcelas de gran tamaño o en cualquier lugar que requiera una mayor estabilidad (por ejemplo arena de playa). Que los coloca tres pies de profundidad. En los lugares donde no hay asfalto o concreto, es común colocar clavos o tapas de aleación de aluminio en las esquinas límite de re-establecer. Marcas están destinados a ser duradera, estable, y como "permanente" como sea posible. El objetivo es proporcionar a las marcas suficientes por lo que algunas marcas se mantendrán para el futuro de re-establecimiento de las fronteras. El material y la marca utilizada en los monumentos colocados para marcar las esquinas de frontera son a menudo sujetos a las leyes estatales.

FV Hayden 's mapa de Parque Nacional de Yellowstone , 1871. Sus estudios fueron un factor importante hacia el establecimiento del parque en 1872.

Catastral agrimensores están autorizados por los gobiernos. En los Estados Unidos, los levantamientos catastrales son normalmente realizadas por el gobierno federal, específicamente a través de la rama de Catastro de la Bureau of Land Management (BLM), antes de la Oficina de Tierras Públicas (GLO). [10] Ellos consultan con USFS, el Servicio de Parques , Cuerpo de Ingenieros del BIA, Fish and Wildlife Service, Bureau of Reclamation, etc En los estados que han sido organizados por el Sistema de Reconocimiento Terrestre Pública (ENNIV), los topógrafos llevar a cabo BLM Catastro, de acuerdo con ese sistema.

Un uso común de una encuesta para determinar el límite de la propiedad legal. La primera etapa de ese estudio es investigar los registros pertinentes del título tales como escrituras, monumentación de la encuesta (marcas en el suelo), y cualquier registro público o privado que proporcione la información pertinente.

Con el fin de establecer correctamente la posición de los marcadores de reconocimiento, el inspector debe entonces tomar medidas. Para ello, el inspector coloca un estación total sobre varios puntos sobre el terreno y las distancias de los registros tomados con el EDM .

El inspector analiza los datos y hace que las comparaciones con los registros existentes para determinar las pruebas que se pueden utilizar para establecer las posiciones límite. El topógrafo calcula el rumbo y la distancia de las líneas entre las esquinas de los límites y las posiciones de la estación total y las utiliza para establecer y marcar las esquinas en el campo. Se puede comprobar las medidas de medir de forma directa entre los lugares con una cinta métrica flexible.

El arte de la medición

Muchas propiedades tienen problemas considerables con respecto a la delimitación incorrecta, errores de cálculo en las encuestas anteriores, los títulos, las servidumbres, y pasos de fauna. También muchas de las propiedades se crean a partir de varias divisiones de un pedazo más grande a lo largo del año, y con cada división adicional aumenta el riesgo de errores de cálculo. El resultado puede ser colindante propiedades que no coincidan con las parcelas adyacentes, dando lugar a hiatos (BPA) y las superposiciones. El arte juega un papel cuando un inspector debe resolver un rompecabezas con piezas que no encajan exactamente en conjunto. En estos casos, la solución se basa en la investigación del inspector y la interpretación, junto con los procedimientos establecidos para resolver las discrepancias.

Referencias

  1. ^ Johnson, Anthony, Resolución de Stonehenge: la nueva clave en un antiguo enigma. (Thames & Hudson, 2008) ISBN 978-0-500-05155-9
  2. ^ Hong-Sen Yan y Marco Ceccarelli (2009), Simposio Internacional sobre Historia de las Máquinas y Mecanismos: Actas del HMM de 2008, Springer , p. 107, ISBN 1402094841  
  3. ^ Donald Routledge colina (1996), "Ingeniería", pp 766-9, en Rashed, Roshdi; Morelon, Régis (1996), Enciclopedia de Historia de la ciencia árabe , Routledge , pp 751-795, ISBN 0415124107  
  4. ^ Carretera Nacional de Investigación Cooperativa del programa: la captación, elaboración e integración de datos GPS en los SIG, p. 40. Publicado por Transportation Research Board, 2002 ISBN 0309069165, 9780309069168
  5. ^ Toni Schenk1, Suyoung Seo, Beata Csatho: estudio de precisión de láser aerotransportado de exploración de datos con la fotogrametría, p. 118
  6. ^ http://www.fig.net/pub/athens/papers/ts12/TS12_4_Kibblewhite_Wilkinson.pdf
  7. ^ http://hp1.gcal.ac.uk/pls/portal30/my_gcal.Progcat_Pkg.ProgPage?gtype=UG&p_Course=BSBS
  8. ^ http://www.surveyorsinfrance.com
  9. ^ Una historia del sistema de encuesta rectangular por Albert C. White, 1983, Pub.: Washington, DC: EE.UU. Departamento de Interior, Bureau of Land Management: Para la venta por Supt. de documentos., USGPO,
Notas
  • Keay J (2000), El gran arco: La dramática historia de cómo la India se ha asignado y Everest fue nombrado, Harper Collins, 182pp, ISBN 0-00-653123-7 .
  • Pugh JC (1975), Topografía de científicos de campo, Methuen, 230pp, ISBN 0-416-07530-4
  • Genovese I (2005), Definiciones de Topografía y Condiciones Asociadas, ACSM, 314pp, ISBN 0-9765991-0-4 .

(9566729801)

Enlaces externos

*

(Francés) Médicos sin Fronteras Geometres: Agrimensores ONG sin fronteras.

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