Nivelación Universidad del Zulia Facultad de Ingeniería Escuela de Geodesia Cátedra: Topografía I Nivelación

Nivelación Es una operación vital para obtener los datos necesarios para la elaboración de mapas o planos de configuración, ya que, es un proceso de altimetría que se sigue para determinar elevaciones de puntos o diferencias de elevación entre puntos.

Definiciones Línea Vertical: línea que va hasta el centro de la tierra desde cualquier punto dado, indicando la dirección de la gravedad. Superficie de Nivel: Superficie curva que en cada uno de sus puntos es perpendicular a la vertical respectiva. Línea de Nivel: Línea contenida en una superficie de nivel y por tanto es curva.

Definiciones Plano Horizontal: Plano perpendicular a la vertical de un lugar. Línea Horizontal: Recta perpendicular a la vertical. Superficie de Referencia: Superficie de nivel a la cual se refieren las elevaciones. Nivel Medio del Mar (NMM): Altura media de la superficie del mar según todas las etapas de la marea en intervalos de 19años.

Definiciones Plano Dato Geodésico Nacional de Control Vertical (NGVD, National Geodetic Vertical Datum): superficie de referencia empleada para fijar las elevaciones de un territorio. Convergencia de las superficies de nivel: Fenómeno debido al achatamiento de la tierra en dirección polar y que hace que las sup. de nivel no sean paralelas.

Definiciones Elevación o Cota: Distancia vertical medida desde un plano o nivel de referencia (Ej. desde el NGVD) hasta un punto o planos dados. Banco del Nivel (BN): Objeto natural o artificial relativamente permanente, que tiene un punto fijo marcado. Control Vertical: Serie de Bancos de Nivel u otros puntos de cota conocida que se establecen para un trabajo de topografía o geodesia.

Superficie de Referencia Terminología en Nivelación Línea Horizontal Plano Horizontal Ángulo Vertical A Diferencia de elevación entre A y B Línea de Nivel B Superf. de Nivel Elevación de B Nivel Medio del Mar Superficie de Referencia Línea Vertical Línea Vertical

Métodos de Nivelación Directamente Indirectamente Longimetría Vertical Nivelación Barométrica Nivelación Diferencial Nivelación Trigonométrica

Nivelación Directa Longimetría Vertical: Es posible aplica una cinta a la línea vertical que une dos puntos. Este método se utiliza para determinar profundidades. Nivelación Diferencial: en este procedimiento se establece un plano horizontal de visión por medio del llamado nivel óptico fijo, el cual permite leer distancias verticales sobre reglas graduadas llamadas Miras de nivelación o estadales. Este es el método altimétrico de uso más común.

Nivelación Indirecta Nivelación Barométrica: El barómetro, que es un instrumento para medir la presión del aire atmosférico, puede usarse para determinar alturas relativas de puntos situados en la superficie de la tierra. En la nivelación barométrica se dejan uno o más barómetros de control en un Banco de Nivel y se lleva el instrumento móvil a los puntos cuyas elevaciones se desea. Se registran las elevaciones a intervalos de tiempo. Este método es adecuado para terrenos abruptos y con poca precisión.

Nivelación Indirecta Nivelación Trigonométrica: La diferencia de elevación entre dos puntos puede determinarse midiendo: La distancia inclinada entre dos puntos. El ángulo vertical a uno de ellos respecto a un plano horizontal que pase por el otro. Esta, se usa comúnmente en los trabajos topográficos de configuración en terrenos muy quebrados.

Miras de Nivelación Las miras para nivelación se fabrican de madera, de fibra de vidrio o de metal, y tienen graduaciones en metros y decimales. Estadales de Autolectura: pueden ser leídos por el observador a nivel, al visar a través del anteojo y observar la intersección del hilo horizontal con la escala de la estadal. Este es el tipo más común. Con Marcador de Mira: tienen un marcador móvil que fija el estadalero en la posición que le indica mediante señales el observador a nivel.

Errores en Nivelación Todas las mediciones altimétricas están sujetas a tres clases de errores: Instrumentales Naturales Personales

Errores Instrumentales El instrumento no esta ajustado. La Estadal no tiene la longitud correcta. Las patas del trípode están flojas.

Errores Naturales Curvatura de la tierra. Refracción atmosférica. Variaciones de la temperatura. Viento. Asentamiento del nivel. Asentamiento de la Estadal.

Errores Personales La burbuja no está centrada. Paralaje. Lectura de estadal defectuosa. El hilo horizontal de la retícula no es realmente horizontal. Manipulación del Estadal. Ajuste del marcador de mira.

Equivocaciones Uso inadecuado del estadal largo. Plantar el estadal en diferentes puntos para tomar lectura hacia delante o hacia atrás. Leer de forma equivocada la mira. Balancear un estadal ordinario de base plana mientras se le sostiene sobre una superficie. Mal Registro de Observaciones. Mover el trípode durante el proceso de lectura.

Reducción de Errores En una nivelación se reducen los errores, más no se eliminan, mediante el ajuste y manipulación cuidadosos tanto del nivel como del estadal y el establecimiento de métodos y técnicas estándares de campo. Se debe: verificar burbuja antes y después de c/lectura, usar nivel de estadal, mantener iguales las longitudes horizontales de visuales, recorrer ida y vuelta las líneas y verificar aritméticas en libretas.

Ajuste Elegir un terreno que permite emplazamientos firmes. Realizar los ajustes cuando existan buenas condiciones atmosféricas. Emplazar el instrumento a una sombra natural o bajo una protección adecuada. Verificar que las patas del trípode están firmes y bien aseguradas, y que el aparato se encuentra bien atornillado a la base del trípode.

Ajuste El ajuste más importante del nivel es el que hace que la línea de colimación sea paralela a la directriz del nivel de burbuja, para que el anteojo al girar describa un plano horizontal y no una superficie cónica.

Circuitos de Nivelación Simple Los errores de cierre permisibles se basan en la longitud de las líneas o el número de estaciones del nivel. Este error de cierre viene dado por la ecuación El ajuste en este circuito se demuestra con base en la longitud de las líneas.

Circuitos Entrelazados El ajuste de una red o entrelazamiento de circuitos de nivelación se logra mejor por el método de los mínimos cuadrados o por uno de los diversos procedimientos aproximados. BN A BN C BN B PL 1 PL 2 PL 3 PL 4 Circuito 1 Circuito 2