Nivelacion geometrica

NIVELACION GEOMETRICA

1.- Introducción.-
Nivelación es un término genérico que se aplica a cualquiera de los procedimientos a través de los cuales se determinan elevaciones o diferencias entre las mismas.-
Hay algunas definiciones previas que debemos de conocer, tales como:

Superficie de nivel (Ver figura 1), es una superficie curva que en cada punto es perpendicular a la línea de laplomada o sea la dirección de la gravedad. Las superficies de nivel son de forma esferoidal y el mejor ejemplo de una de ellas es la superficie de las aguas en reposo.
Las superficies de nivel a diferentes alturas se consideran concéntricas, en áreas localizadas. Sin embargo, debido al aplanamiento de la Tierra en la dirección polar, las superficies de nivel entre un punto y otro no son exactamenteconcéntricas, pero el error
es muy pequeño.-

. [pic] Fig. 1

La diferencia de nivel o de elevación entre dos puntos, es la distancia vertical entre las superficies de nivel que pasan por cada uno de los puntos.
Línea de nivel es una línea contenida en una superficie de nivel y que es por tanto curva.
Plano horizontal es un plano perpendicular a la dirección de la gravedad.En topografía plana es un plano perpendicular a la línea de la plomada. Es un plano tangente en un punto a una superficie de nivel.
Plano de referencia en realidad es una superficie de nivel hacia la cual se refieren las elevaciones. Por costumbre, se le llama mal como plano de comparación, cuando ya a los 500 metros de distancia la diferencia entre un plano horizontal y una superficie de nivel esde más de 1 centímetro. Es una mala costumbre de los topógrafos prácticos, decir que referencian las elevaciones respecto a un plano horizontal en lugar de una superficie de nivel de comparación. Si a lo mencionado anteriormente se agrega por ejemplo el error de regulación intrínseco del nivel que seguramente estará en el entorno de 0,3 cm/100 m de longitud de visada, por lo cual aquelladistancia vertical en gran parte de los trabajos de ingeniería será un error importante.

Elevación de un punto, es la altura sobre un datum de referencia. El datum de referencia verticalpuede ser un elipsoide (elevación elipsoidal), un geoide (elevación ortométrica) sobre el nivel medio del mar o sobre una superficie de referencia definida localmente. De ésta forma tendremos la elevación elipsoidal quees la típica de los GPS , la referida al nivel geoidal oficial de un país o “cotas oficiales” del país, o finalmente a las elevaciones relativas establecidas arbitrariamente en una obra de ingeniería .
El datum horizontal, es la definición matemática de una superficie desde donde las coordenadas de un sistema cartográfico tienen su referencia.
Todas las cartas topográficas están trazadas conbase en un punto de referencia o datum. La mayor parte de los datum sólo son válidos para una parte de la Tierra. El sistema GPS propone disponer de un único datum mundial como el sistema geodésico de 1984 (WGS84).

2.- Métodos para determinar diferencias de elevación.

Las diferencias de elevación entre puntos del terreno se determinan por nivelación geométrica o indirectamente por nivelacióntrigonométrica.

2.1 Nivelación Geométrica

En la nivelación directa, se está midiendo directamente distancias verticales entre diferentes puntos de interés del terreno. Es el método más preciso para determinar diferencias de nivel y uno de los más usados.
Imagínese una mesa y una silla en un piso a nivel como se muestra en la Figura 2.
Si se pudiera mantener un nivel de burbuja a la alturadel nivel del ojo, 1,50 m por ejemplo, y se extendiera imaginariamente el plano horizontal del nivel de burbuja por encima de la mesa, el plano cortaría una regla que estuviera verticalmente sobre la mesa a la altura de 0,75 m.

[pic] Fig. 2
La diferencia de nivel entre la tabla de la mesa y el asiento de la silla sería de una distancia vertical de 1,050 –0,75...