Guías de Práctica de Cartografía

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

FACULTAD DE INGENIERA GEOGRFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO

AASSIIGGNNAATTUURRAA DDEE CCAARRTTOOGGRRAAFFAA

GGUUAASS DDEE PPRRCCTTIICCAA

GUAS DE PRCTICA DE CARTOGRAFIA Ing. Walter B. Ziga Daz

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INTRODUCCIN La Universidad Nacional Federico Villarreal, a travs de la Facultad de Ingeniera Geogrfica y Ambiental presenta la siguiente Gua de Prcticas de la asignatura de Cartografa con la finalidad se servir de gua a los alumnos durante la ejecucin de sus prcticas de campo y de la entrega de los informes En este sentido, una prctica de campo tiene por finalidad confirmar los conceptos expuestos en la clase de teora, aunado a la destreza o capacidad que pueda adquirir el alumno en la ejecucin de determinado levantamiento de control, adems de aplicar las correspondientes metodologas, efectuar los clculos y ajustes respectivos y finalmente elaborar la base de datos cartogrficos finalizando con la impresin de los planos respectivos. Al respecto, la presente gua en s es un manual en el que se describen cada una de las prcticas a realizar por los alumnos en el semestre acadmico, al cual se aaden los conceptos elementales y los objetivos de cada prctica para la ejecucin correcta de los trabajos de campo, as tambin se especifica el contenido que deben contener los informes tcnicos correspondientes. Esperamos cumplir con los objetivos expuestos para el curso de Cartografa, como parte de su formacin en la carrera de la ingeniera, y que las prcticas de campo en si constituyen dos as-pectos: i) La etapa de prctica de campo, donde los alumnos aplican los conceptos expuestos en las anteriores asignaturas como Topografa y Geodesia a fin de utilizar los diferentes instrumen-tos y; ii) La etapa de gabinete, que se constituye la etapa final y del cual van a salir los resulta-dos. Al final del semestre, los alumnos necesariamente debern estar en condiciones y en capaci-dad de efectuar levantamientos cartogrficos, que empiezan con el pleno conocimiento del mane-jo de las proyecciones cartogrficas, el proceso y modelamiento de la base de datos, la elabora-cin de las diversas capas de la estructura grfica finalizando con la presentacin y exposicin de los resultados resumidos en un determinado proyecto de ingeniera. Ing. Walter Ziga Daz Profesor del Curso


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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERA GEOGRFICA Y AMBIENTAL ASIGNATURA DE CARTOGRAFA

PRCTICA N 1

PRESENTACIN DE LOS PROGRAMAS DE DISEO CARTOGRFICO 1. Objetivos

o Presentar los programas de diseo cartogrfico. o Emplear archivos con extensin compatibles entre s. o Procesar informacin.

2. Procedimientos

a. Disponer de una base de datos numrica con los siguientes campos: o Nmero de puntos. o Coordenada norte (NY) (UTM para el elipsoide WGS84), ubicados en la zona 18. o Coordenada este (EX) (tambin UTM para el elipsoide WGS84) o Coordenada Z (m.s.n.m.) o Descripcin de los puntos (optativo)

b. Abrir la hoja de clculo (Puntos_base.xls. c. Con la herramienta *.txt importar puntos al Bloc de Notas. d. Crear un archivo en Terramodel (extensin *.pro), importar datos ASCII, procesar y eje-

cutar dibujos libre y finalmente guardarlo. e. Exportar puntos *.pro a *.dwg, procesar la informacin e imprimir plano.

3. Materiales

o Computadora personal, con programas MS Excel, Terramodel y AutoCAD. o Base de datos.


PRCTICA N 2

MODELIZACIN DE PLANOS A PARTIR DE UNA BASE DE DATOS

1. Objetivos

o Modelizar planos cartogrficos a partir de su base de datos. o Reorganizar y/o suprimir el orden de la base de datos. o Procesar e interpretar los planos modificados.

2. Procedimientos

a. Disponer de una base de datos numrica con los siguientes campos: o Nmero correlativo de puntos. o Coordenada norte. o Coordenada este. o Coordenada de elevacin. o Descripcin de los puntos (optativo)

b. Modificar el orden de la presentacin de la base de datos de la siguiente forma: o Intercambiar el orden de presentacin de los puntos.


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o Borrar intercaladamente de uno a cinco puntos consecutivos. c. Transferir los puntos al bloc de notas con la extensin *.txt. d. Crear un archivo en Terramodel (extensin *.pro), importar datos ASCII, procesar y eje-

cutar los dibujos y finalmente guardarlo. e. Exportar puntos *.pro a *.dwg, procesar la informacin, aadirle los elementos cartogr-

ficos e imprimir los planos. f. Interpretar los resultados.

3. Materiales

o Computadora personal, con programas MS Excel, Terramodel y AutoCAD Map o Civil CAD.

o Base de datos. UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERA GEOGRFICA Y AMBIENTAL ASIGNATURA DE CARTOGRAFA

PRCTICA N 3

OPERAR PROGRAMAS CARTOGRFICOS

1. Objetivos

o Conocer la aplicacin de los diversos programas de clculo cartogrfico. o Convertir coordenadas geodsicas a coordenadas UTM, para diversos modelos matemti-

cos. o Transformar coordenadas cartogrficas entre diversos modelos geodsicos. o Efectuar la descripcin de cada programa de clculo.

2. Procedimientos

a. Disponer de los siguientes programas cartogrficos: o Alltrans. o Camgeo. o Convert. o Geocal. o Data Geosis23. o Th Calculadora UTM. o Geotool.

b. Disponer de un listado de coordenadas geodsicas extradas de un mapa determinado. c. Convertir las coordenadas geodsicas a coordenadas UTM. d. Transformar coordenadas geodsicas entre modelos matemticos diferentes. e. Efectuar el clculo comparativo de los resultados. f. Enumerar las caractersticas de cada programa de clculo.

3. Materiales

o Computadora personal, con los programas descritos.


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PRCTICA N 4

CLCULOS CARTOGRFICOS PRELIMINARES 1. Objetivos

o Efectuar conversiones de coordenadas geodsicas a coordenadas planas locales. o Llevar al formato digital los clculos efectuados

2. Procedimientos

a. Disponer de un sistema de coordenadas curvilneas que contengan latitudes y longitudes, para un diferencial de un minuto para cada lado.

b. Ubicar el origen de los clculos, es decir el paralelo y el meridiano origen. c. Para el clculo de las distancias sobre los meridianos emplear la siguiente frmula:

...+)sen10-(sen1010*4.5-)sen8-(sen810*1.37037+)sen6-(sen610*1.4498-)sen4-en416.63729(s+)sen2-8(sen216,037.533-)-8253(6'367,448.=S

1211-

129-

124-

1212120

d. Para el clculo de las coordenadas este, adems de emplear la frmula indicada, deber

escogerse como meridiano origen el -75, para la zona 18 UTM:

sen1")"-(cos=cos=L 121 0 e. Aplicar el factor de escala (0.9996), para reducir las distancias geodsicas a distancias

planas. f. Calcular las coordenadas planas locales para las componentes norte y este, a partir del

origen de cada uno de los elementos reducidos al plano. g. Elaborar la base de datos con los puntos coordenados. h. Exportar puntos *.pro a *.dwg, procesar la informacin e imprimir plano.

3. Materiales

o Calculadora cientfica. o Computadora personal, con programas MS Excel, Terramodel y AutoCAD.


PRCTICA N 5

ELABORACIN DEL PLANO EN FORMATO DIGITAL 1. Objetivos

o Elaborar la estructura de la base de datos de un plano en 2D o en 3D, a partir de archivos *.txt.

o Importar archivos *.txt a *.pro y exportar a *.dwg. o Elaborar el plano digital.


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2. Mtodo El mtodo definido para el cumplimiento de los objetivos involucra al mtodo analtico, para la extraccin de base de datos de un plano analgico, para luego emplear el mtodo aplicati-vo, para disponer de los elementos en formato digital.

3. Procedimientos a. Disponer de un plano analgico desde las escalas 1:500 hasta 1:5,000. b. Colocar cuatro (4) puntos georreferenciados identificables en el plano, los mismos que

contengan los vrtices lmites del plano.

c. Identificar, mediante nmeros correlativos para cada punto, las coordenadas Norte (Y), Este (X) y elevacin (Zmsnm) Sobre dicho plano, calcular las posiciones en tres dimen-siones de cada punto que configure elementos geomtricos, mediante determinaciones de los diferenciales de norte y este (pueden hacer uso del escalmetro). Se recomienda que cada punto est ubicado sobre la curva de nivel con valor de cota identificable.

d. Elaborar la base de datos a fin de importar coordenadas al formato digital. (Se recomien-

da utilizar los formatos de archivos *.xls y *.txt, compatibles con archivos *.dxf o *.dwg). Los procesos consisten en digitar la base de datos en MS Excel, copiarlos en el Bloc de Notas y exportarlos al programa graficador, en este caso Terramodel, para lo cual se crear un archivo con la extensin *.pro.

e. Importar la base de datos, en partes o en su totalidad, a fin de configurar los elementos

geomtricos importados mediante puntos, los cuales debern dibujarlos.

f. Finalizado el dibujo exportar el archivo al AutoCAD (*.dwg) para completar el dibujo lineal.

g. Trazar las cuadrculas mediante las funciones de los ejes horizontales y verticales (Em-

plear como caractersticas de las lneas 0.1 mm de anchura y en color azul)

h. Fijar el espaciado de las cuadrculas ms convenientes para el usuario.

i. Rotular (toponimias) los distintos elementos zonales (poblacin e instalaciones) y linea-les (ros y carreteras mediante las opciones del AutoCAD, fijando las caractersticas de la tipografa de News Time Roman (asignndoles estilo, forma, color y tamao)

j. Rotular el ttulo del plano, adems de los crditos del autor y filiacin (curso, estudios,

etc.) y fecha.

k. Establecer la leyenda del plano mediante representaciones de los elementos. Asumir tambin la representacin de la escala grfica y numrica.

l. Imprimir el/los planos.

3. Materiales

o Plano en formato analgico a escalas 1:500 hasta 1:5,000. o Escalmetro, lpiz y papel. o Programas Ms Excel, Terramodel y AutoCAD.


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Asumir las siguientes precisiones: Elipsoide empleado, proyeccin cartogrfica, zona y sistema de coordenadas. UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERA GEOGRFICA Y AMBIENTAL ASIGNATURA DE CARTOGRAFA

PRCTICA N 6

COMPARACIN ENTRE SISTEMAS CARTOGRFICOS 1. Objetivos

o Cuantificar el desplazamiento horizontal que ocurren cuando se trabajan en dos sistemas cartogrficos diferentes.

o Llevar al formato digital dichos desplazamientos, conjuntamente con los elementos ge-omtricos contenidos en el levantamiento.

2. Procedimientos

a. Efectuar los levantamientos de control mediante sistema GPS, primeramente en el siste-ma PSAD56 y luego en el sistema WGS84.

b. Disponer de dos bases de datos, en PSAD56 y en WGS84. Importar la primera base de datos, completar el dibujo en formato digital; importar luego la segunda base de datos y completar el dibujo.

c. Exportar ambos dibujos al AutoCAD, para finalizar el dibujo con todos los elementos ge-omtricos levantados.

d. Imprimir dichos planos. 3. Materiales

o Dos (2) GPS navegadores. o Libreta de campo. o Marcadores o pintura. o Cinta mtrica de 50 metros.


PRCTICA N 7

ELABORACIN DEL MODELO DIGITAL DEL TERRENO

1. Objetivos

o Efectuar la representacin geomtrica en 3D del terreno almacenado en formato digital. o Trazar las curvas de nivel sobre un plano de proyeccin ortomtrica.

2. Procedimientos

a. Ejecutar la representacin de la superficie topogrfica mediante un MDT, como modelo de aproximacin.

b. Disponer de base de datos del terreno en su versin 3D, a partir de puntos coordenados relevados en el terreno, en cantidad significativa y al mismo tiempo representativos.


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c. Emplear los mtodos de interpolacin para realizar el MDT, contenidos en el programa informtico.

d. Darle funciones de suavizado para transformar rectas que unen puntos de igual cota en curvas de nivel.

e. Asumir valores equidistantes para las curvas de nivel y relacionarlos con la equidistancia y escala planimtrica seleccionada para la representacin de las curvas de nivel.

f. Asumir los dems elementos cartogrficos e imprimir el plano. 3. Materiales

o Plano con curvas de nivel, a escala 1:500 a 1:5,000. o Hoja de clculo. o Programas para realizar MDT. o Escalmetro.


PRCTICA N 8

INTERPRETACIN DE BASE DE DATOS 1. Objetivos

o Disponer puntos cartogrficos por grupo y clase, de la siguiente forma: Relieve

0001 Puntos de relieve 0002 Puntos de relieve singulares

Hidrografa 1001 Embalse 1101 1104 Ros principales 1021 1203 Ros secundarios 1301 Canal 1401 1403 Fuentes 1501 1504 Manantiales

Vas de comunicacin 2001 2002 Carreteras nacionales 2101 2106 Carreteras regionales 2201 Ferrocarriles 2301 2307 Caminos vecinales 2401 2405 Pistas

Construcciones 3001 3006 Edificios principales 3101 3199 Edificaciones urbanas 3201 Instalaciones deportivas 3301 Instalaciones de ferrocarril 3401 3421 Lugares encerrados

Lmites administrativos 4001 4006 Lmites municipales

Efectuar la representacin geomtrica en 3D del terreno almacenado en formato digital.


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o Trazar las curvas de nivel sobre un plano de proyeccin ortomtrica. 2. Procedimientos

a. Ejecutar la representacin de la superficie topogrfica mediante un MDT, como modelo de aproximacin.

b. Disponer de base de datos del terreno en su versin 3D, a partir de puntos coordenados relevados en el terreno, en cantidad significativa y al mismo tiempo representativos.

c. Emplear los mtodos de interpolacin para realizar el MDT, contenidos en el programa informtico.

d. Darle funciones de suavizado para transformar rectas que unen puntos de igual cota en curvas de nivel.

e. Asumir valores equidistantes para las curvas de nivel y relacionarlos con la equidistancia y escala planimtrica seleccionada para la representacin de las curvas de nivel.

f. Asumir los dems elementos cartogrficos e imprimir el plano. 3. Materiales

o Plano con curvas de nivel, a escala 1:500 a 1:5,000. o Hoja de clculo. o Programas para realizar MDT. o Escalmetro.

Del plano de la localidad de Brea, los cuales, por supuesto estn en el modelo PSAD56, se pide modificar dicho formato al modelo WGS84, en base a los puntos de control colocados en A y en B, cuyas coordenadas geodsicas son:

Punto Coordenadas UTM PSAD56

Coordenadas geodsicas WGS84

A

Norte: 8667,527.903 Este : 276,774.903

Latitud: -120257.47 Longitud: -770309.31

B

Norte: 8665,252.776 Este : 277,069.833

Latitud: -120411.56 Longitud: -770300.13

Determinar: a. Las coordenadas UTM en WGS84. b. El arco de meridiano plano entre A y B. c. El azimut directo e inverso que describen ambos puntos. d. El error relativo de la diferencia entre las distancias entre ambos modelos. e. Dibujar todos los elementos cartogrficos que faltan. f. El factor de escala puntual. g. La convergencia de los meridianos. h. La reduccin al nivel del mar para el arco de meridiano plano. i. La escala a imprimir en formato A-0. j. Los diferenciales de X e Y entre ambos modelos geodsicos.


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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL ESCUELA DE INGENIERA GEOGRFICA ASIGNATURA DE CARTOGRAFA

PRCTICA N 9

CLCULO DE FACTOR DE ESCALA Y CONVERGENCIA

1. Calcular las coordenadas UTM, el factor de escala puntual y la convergencia de los meri-dianos para las siguientes coordenadas:

A

B

C

D

2. Analticamente, diga el porqu es que las transformadas de A, B y de C, D (en UTM) de las siguientes coordenadas geodsicas no configuran lneas perpendiculares al meridiano cen-tral:

A

B

C

D

3. En qu lugar de la zona UTM y debajo de la lnea ecuatorial, se dan las mayores divergen-cias entre el norte geogrfico y el norte de cuadrcula. Comprobarlos.

4. Exactamente en qu meridianos ocurren los factores de escala equivalentes a uno (1) 5. Calcular la amplitud de una zona de 6 en los paralelos 0, -5, -10, -15 y -20. 6. Calcular la amplitud de una zona derivada de 3 en los paralelos 0, -5, -10, -15 y -20. 7. Calcular la amplitud de una zona derivada de 0.5 en los paralelos 0, -5, -10, -15 y -20. UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL ESCUELA DE INGENIERA GEOGRFICA ASIGNATURA DE CARTOGRAFA

PRCTICA N 10

1. Las coordenadas siguientes, que describen la poligonal de la propiedad, estn alterados sistemticamente en la proporcin que se indican. Efectuar las correcciones al plano y da-tos tcnicos respectivos a fin de obtener las posiciones correctas, para lo cual se mantienen los dems datos intactos:

Coordenadas Diferenciales Vrtice Norte Este N E

1 8648,508.999 299,246.766 - 3.234 + 8.589 2 8648,513.022 299,311.653 - 3.234 + 8.589 3 8648,706.411 299,289.862 - 3.234 + 8.589

= -111010.50 = -770915.55

= -111010.50 = -770815.55

= -120000.00 = -771000.00

= -120000.00 = -761000.00

= -121000.00 = -771000.00

= -121000.00 = -761000.00

= -111110.50 = -770915.55

= -111110.50 = -770815.55


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4 8648,765.608 299,282.719 - 3.234 + 8.589 5 8648,824.591 299,264.725 - 3.234 + 8.589 6 8648,847.768 299,189.912 - 3.234 + 8.589 7 8648,856.820 299,173.314 - 3.234 + 8.589 8 8648,744.716 299,082.122 - 3.234 + 8.589 9 8648,650.863 299,055.683 - 3.234 + 8.589 10 8648,723.152 299,142.022 - 3.234 + 8.589 11 8648,764.136 299,167.479 - 3.234 + 8.589 12 8648,746.205 299,203.751 - 3.234 + 8.589 13 8648,663.759 299,218.487 - 3.234 + 8.589 14 8648,620.408 299,225.754 - 3.234 + 8.589

Determinar:

a. La magnitud del error lineal incurrido. b. Si el rea es el mismo, en ambos casos. c. Si la orientacin de cualquiera de los lados son los mismos o han cambiado y en qu pro-

porcin. d. El error relativo en el que se ha incurrido con el levantamiento original. e. Superponer sobre la imagen de Google Earth la pertenencia del terreno en mencin.

ESQUEMA DE PRESENTACIN DEL INFORME TCNICO PRESENTACIN GENERAL El Informe Tcnico se debe escribir con letra tipo Times New Roman tamao 12, y publicado en formato .pdf para ser impreso en papel blanco de buena calidad, tamao A-4 y por ambas caras, los mrgenes deben ser de al menos una pulgada (2,54 cm.). El Informe se escribe a simple espa-cio, conteniendo la cartula alusiva al informe; en el encabezado colocar el nombre de la prcti-ca, en el lado izquierdo (pgina par), y el nombre del autor, en la pgina impar. Poner en cursiva toda palabra o expresin en idioma distinto del castellano. Todos los grficos y planos sern nu-merados en forma correlativa (con su respectiva denominacin), as como las fotografas y anexos respectivos. La presentacin de cada informe es obligatoria en formato fsico y digital. Por ningn concepto se aceptarn prrrogas una vez acordado la fecha de entrega de los infor-mes. Los planos que acompaan al Informe deben ser impresos en los formatos y escalas respectivas solicitados y doblados en formato A-4 y colocado en un porta planos. Cada plano deber conte-ner el plano de ubicacin del levantamiento. Tambin los planos son numerados. El membrete del plano contendr slo el nombre del alumno y el grupo de trabajo al que pertenece.

Guías de Práctica de Cartografía

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