Informe Completo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE TOPOGRAFÍA Y VIAS DE TRANSPORTE SECCIÓN G

1

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN……………………………………….. …………

OBJETIVOS…………………………………………………………

1.-MARCO TEORICO…………………………………………….

2.-DESCRIPCIÓN NAVEGADOR GPS MAP76CSX…….

3.-FUNCIONAMIENTO…………………………………………..

4.-APLICACIONES PRINCIPALES…………………………..

5.-DATOS TOMADOS (BM-UNI)………………………………

6.-CÁLCULOS Y RESULTADOS……………………………..

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

REFERENCIAS



2

INTRODUCCIÓN

Desde hace ya varios años, se viene dando un gran avance en los sistemas

de posicionamiento global, la precisión, detalle y utilidad de estos equipos

se han incrementado. Esto debido a las obvias e inmensas aplicaciones que

se le puede dar a un sistema de este tipo.

El progreso del GPS va desde los primeros

navegadores con precisiones de 10 o 20

metros, hasta los GPS diferenciales actuales

cuya precisión es de milímetros. Todos estos

equipos funcionan bajo los mismos medios, en

este caso, la interacción ya sea directa o

indirecta con una vasta cantidad de satélites

(32 en total) que se encuentran en órbita

alrededor de la tierra y que nos envían todo

tipo de información a cada instante.

La utilidad del GPS en la ingeniería es inmensa

debido a que representa una herramienta de

diseño ya sea topográfico o geodésico muy

factible, ya que en casi cualquier parte del

mundo se pueden registrar regiones de la

superficie con la ayuda del GPS y la libertad

que se puede tener al momento de seleccionar los puntos también significa

una gran ventaja.

En general, el uso del GPS, brinda grandes ventajas al usuario para no sólo

determinar puntos de la superficie, sino también para determinar

propiedades del conjunto de estos como área encerrada por un polígono

formado por estos puntos, longitud del mismo, y muchas otras más. En el

caso del ensayo realizado en clase, se usó un GPS Navegador con un error

de 3m.



3

OBJETIVOS

Los objetivos planteados para este informe se pueden clasificar en

GENERALES y ESPECÍFICOS.

OBJETIVOS GENERALES:

Aprender a configurar correctamente el GPS Navegador, para su

correcto uso en las unidades, sistemas de medición u sistema de

coordenadas requerido o solicitado.

Conocer lo básico sobre el uso del GPS ya configurado en campo, es

decir, saber como usar el GPS sin cometer errores que alteren los

resultados de la medición.

Desarrollar el conocimiento necesario para el dominio completo del

sistema GPS Navegador en el campo de la Ing. Civil que es el campo

que nos compete.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Hallar las coordenadas tanto geodésicas como UTM de 10 BM (BENCH

MARK) distribuidos dentro de la UNI tanto en el sistema WGS84 como

en el PSAD56.

Determinar la distancia entre cada par de puntos y determinar

también el perímetro de la poligonal cerrada que se formará con los

BMs tomados.

Hallar el área encerrada por dicho polígono y comparar los resultados

de distancias y áreas obtenidos en cada sistema (WGS84 y PSAD56)

para apreciar la diferencia entre estos dos sistemas de medición.



4

1.-MARCO TEÓRICO

DEFINICIÓN DE GPS:

El GPS es un sistema global de navegación por satélite(GNSS) que permite

determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, en

general, cualquier ente sobre la superficie del globo terrestre ya sea que

dicho ente esté o no en movimiento, el GPS Navegador cuenta con una

precisión que depende del equipo utilizado pero que en general es de

10m. Aunque en algunos casos la precisión puede aumentar hasta 5m o

3m.

2.-Definición del producto:

El GPSMAP 76CSx es una mejora del estándar GPSMAP 76CSX uno de los

modelos mas populares para el uso al aire libre y marino. Ofrece una tarjeta

extraíble de 128MB (microSD) de memoria para almacenar datos y una

cubierta rugosa 100% impermeable. La ranura de la tarjeta de memoria

(microSD) está situada dentro del compartimiento de la batería. Se pueden

cargar datos de mapa y transferir las rutas, tracks y los waypoints

rápidamente a través de la conexión USB. Además, esta unidad ofrece un

nuevo receptor altamente sensible, que adquiere los satélites más

rápidamente y permite a los usuarios conseguir su localización en

condiciones desafiantes, por ejemplo el follaje denso del bosque o cañadas

profundas. También tiene incorporado un altímetro barométrico para

proveer datos extremadamente precisos de la elevación y un compás

electrónico que exhibe una lectura exacta. El GPSMAP 76CSx ofrece una

pantalla grande a color TFT y tiene la opción de aviso curva por curva de

camino. Cada unidad viene estándar con una tarjeta de memoria

(microSD) de 2.0 Gb de espacio en blanco.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_de_navegaci%C3%B3n_por_sat%C3%A9lite



5

Cualidades del producto:

Nuevos receptores ultrasensibles de gran precisión y rápida captación

de satélites.

Provee ubicación exacta bajo los follajes más densos y en las

condiciones climáticas más difíciles.

Datos de posicionamiento extremadamente precisos de hasta 2

metros en tiempo real.

Memoria extraíble (microSD) 2.0 Gb. Gran facilidad para ampliar la

capacidad de memoria de mapas del GPS.

Este GPS además flota en el agua

Características del GPSMAP 76CSX:

Nuevo receptor WAAS y EGNOS GPS con una recepción única de

alta-sensibilidad. GPS navegador más avanzado del mundo entero.

Pantalla: 3,8 cm. de Ancho x 5,6 cm. de Alto – 6,6 cm. en diagonal,

256 colores, TFT transflectivo (el sol más brillante no es un

inconveniente para recibir las lecturas del receptor). Pantalla -

Truebright (160 x 240 píxeles).

Sensores: - El compás electrónico exhibe el rumbo exacto aunque el

GPS no este en movimiento - Altímetro barométrico con almacenaje

automático de los cambios de altura y presión (ploteo de altura y

presión barométrica)

Tarjeta de Almacenamiento microSD de 1.0 Gb para mapas.

Luz de pantalla LED y teclado de goma

Duración de las baterías: 24 horas (uso típico) con dos baterías

alcalinas AA

Capacidad para 1.000 waypoint (Puntos de coordenadas) con

nombre e icono conocido; y 50 rutas reversibles.

Formatos de posición que incluyen: Lat/Lon, UTM, Loran TDs,

Maidenhead, MGRS, rejilla del usuario y prácticamente todos los

existentes.



6

La computadora de viaje proporciona: odómetro, estadística de

tiempo parado, promedio en movimiento, tiempo total, velocidad

máxima, y muchos datos más

Registro automático de Track Log (caminos o cálculos de área) de

10.000 puntos; memoria para 20 caminos (500 puntos por cada uno)

con trayecto en ambas direcciones

El altímetro proporciona la elevación actual, mediciones de ascenso y

descenso, mínimo y máximo de elevación, promedios y total de

ascenso y descenso, y otros más

Cálculos de entrada y salida del sol y de la luna y los mejores tiempos

para pescar y cazar

Compatible con la mayoría de los productos de MapSource.

Resistencia al agua: Estándares IPX7 IEC 60529 – La unidad flota si cae

al agua

Todos los receptores GPS de la línea vienen configurados de fábrica

para ser utilizados en el hemisferio sur.



7

FUNCIONAMIENTO:

El GPS NAVEGADOR funciona mediante una red de 24 satélites en órbita

sobre el globo terrestre, a 20.200 kph, que orbitan con trayectorias

sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea

determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza

automáticamente como mínimo cuatro satélites de la red, de los que recibe

unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de

ellos.

Se calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal

modo que se mide la distancia al satélite mediante "triangulación" (método

de trilateración inversa), la cual se basa en determinar la distancia de cada

satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se

determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los cuatro

satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de

ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenada

reales del punto de medición.

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra

http://es.wikipedia.org/wiki/Triangulaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Trilateraci%C3%B3n



8

PRECISIÓN DEL GPS NAVEGADOR:

El hecho de que las coordenadas absolutas de un punto mediante GPS se

determinen a través de las coordenadas de cada satélite determina el error

que los GPS de este tipo poseen, ya que al referenciarse, lo hacen desde

puntos que están sobre las capas Tropósfera y Estratósfera, ahora bien, estas

capas generan cierta interferencia a las señales que el satélite transfiere por

lo que al no haber ningún equipo de referencia en tierra, los únicos datos

medibles son los obtenidos por los satélites y dado que estos presentan

alteración por el contacto de las señales con las capas gaseosas de la

superficie terrestre, las coordenadas recibidas por el Navegador vienen con

un error implícito que como se ha aclarado antes en de alrededor de 10m.

La interferencia se produce por el “choque” de los fotones en las ondas que

transmite el satélite con las partículas de gas en las capas tropósfera y

estratósfera.

Finalmente, la precisión o margen de error en la medida de la altura en el

GPS navegador en muy alta del orden de los 30m. esto debido al problema

antes mencionado y a otros factores como la velocidad de la onda emitida

por el satélite y la trilateración que no especifica mucho las cotas de los

puntos tomados.



9

Funciones:

o Calculo de áreas:

El calculo de áreas es una de las capacidades que presenta este tipo de GPS, a

continuación se mostrara los pasos que se den seguir para su calculo

o Búsqueda de direcciones:

Track guardado en la página del mapa

Iniciar cálculo

Guardar track calculado

Pulsar ENTER para guardar el

nuevo track en la lista Tracks

guardados en la página del

track.

Con la página Track log activada,

pulse MENU para abrir el menú de

Opciones Con la página Track log

activada, pulse MENU para abrir el menú

de Opciones

Seleccione Cálculo del área y pulse ENTER para

abrir la página de Cálculo de área

Pulse ENTER para comenzar el cálculo del área. A

medida que empiece a desplazarse y defina los

limites, el botón Detener

Cuando termine de definir el área pulse ENTER para abrir la página con el botón Guardar.



10

A continuación de mostraran los pasos que se deberán seguir para el la

búsqueda de direcciones:

Pulse BUSCAR para abrir el menú Buscar.

Resalte el campo <Introducir número> y

pulse ENTER

Escriba el número del edificio en la calle

con el teclado gráfico. Cuando finalice,

seleccione OK y pulse ENTER de nuevo.

Seleccione el campo <Introducir el nombre

de la calle> y pulse ENTER. El listado de calles se

abrirá.

Resalte el icono de Direcciones y pulse

ENTER para abrir la página de Direcciones.

En vez de el nombre de la ciudad,

también pude usar códigos postales para

seleccionar áreas en Europa

Direcciones coincidentes

Pagina de direcciones

Icono de direcciones



11

4.-APLICACIONES PRINCIPALES

En esta parte nos referimos a aplicaciones en el sentido de mostrar los

diferentes programas que en conjunto forman el sistema operativo del GPS

Navegador.

Use teclado gráfico para introducir

caracteres suficientes de la calle para que se

muestre alguna coincidencia. Cuando haya

finalizado, seleccione OK y pulse ENTER. Una

lista de coincidencias aparecerá.

Seleccione la dirección que busca y

pulse ENTER para abrir la página de

información de la dirección

Pagina de información



12

Funciones del teclado del GPS map 76mcx



13

DESCRIPCIÓN DEL GPS:

4.1 Vista general:

Esta es una vista general del Hardware o exterior de un GPS Navegador. En

este caso se muestra un GPS usado en las clases de Geodesia denominado

GPSmap 76CSx el cual tiene un tiempo de al menos 3 años, lo que lo

hace un GPS Navegador si bien bueno y eficiente, también es relativamente

antiguo y algo deficiente en precisión ya que los GPS más recientes tienen

una precisión mayor que éste último.



14

4.2.1APAGADO Y ENCENDIDO DEL GPSmap®76CSx

Encendido y Apagado

a. Mantenga pulsada la tecla ENCENDIDO, cuando el equipo encienda,

un tono sonará y aparecerá la pantalla de inicio, seguido de la

Página de satélites

Pantalla de inicio o bienvenida Pagina de Satélites



15

b. Para apagar el GPSmap®76Cx, vuelva a mantener pulsada la tecla

de ENCENDIDO de nuevo.

4.3 SELECCIÓN DE OPCIONES E INTRODUCCIÓN DE DATOS

Para introducir datos y seleccionar opciones, use la tecla de la siguiente

manera:

Como seleccionar y activar una opción:

a. Desde cualquier página, pulse MENU. Un menú de opciones aparece

con una lista de opciones adicionales para esa página.

b. Utilice la tecla de CURSOR para mover el resaltado hacia arriba,

abajo, izquierda o derecha en el menú para resaltar la opción que

desee, a continuación pulse ENTER para seleccionarla.



16

Como salir de un menú o volver a la configuración previa:

Pulse la tecla QUIT. La tecla QUIT retrocede los pasos que ha ejecutado.

Pulse QUIT repetidas veces para volver a la página en la que inició el

proceso.

4.4 PAGINAS PRINCIPALES

El GPSmap®76CSx tiene seis páginas principales: página de Satélite, página

de Procesador de trayecto, página del Mapa, página del Compás, página

del Altímetro y el Menú principal. Puede desplazarse hacia adelante a

través de estas páginas con la tecla PAGE, para retroceder use la tecla

QUIT. Se pueden añadir páginas adicionales mediante la opción Secuencia

de páginas en el Menú principal. La página de Ruta activa aparece solo

cuando está en modo de navegación.

Cada página tiene un menú de Opciones, que contiene las opciones de

configuración y funciones que aplican a la página. Para ver el menú de

Opciones de una página, pulse la tecla MENU.

Página de Satélites Página del Procesador Página del Mapa



17

Correspondientes Menú de opciones de las páginas respectivas Páginas

.

Página del Compás Página del Altímetro Menú Principal

Correspondientes Menú de opciones de las páginas respectivas Páginas.

*las imágenes se obtuvo del manual de manejo GPS navegador del ing Ralfo.



18

5.-DATOS TOMADOS (BM-UNI).-

Los datos tomados corresponden a diez Brench Marck (BM) ubicados dentro de la

Universidad Nacional de Ingeniería. Esta medición se realizó con un GPS navegador

(GPSmap76csx) ya antes descrito, en dos elipsoides de referencia los cuales son:

WGS84: Word Geodetic System del año 1984.

PSAD 56: Provisional South America Datum of 1956 PSAD – 56.

N° BM

WGS 84

PSAD 56

UTM GEODÉSICAS UTM GEODÉSICAS

1 DEP.TOPOGRAFIA

E 276966 S 12°01'11.9" 0277196 12°00'59.6"

N 8670406 W 077°02'54.9" 8670771 077°02'46.9"

2 RESIDENCIA-UNI

E 276988 S 12°01'3.4" 0277218 12°00'51.1"

N 8670669 W 077°02'54.7" 8671033 077°02'46.1"

3 PUERTA 5-UNI

E 276724 S 12°01'4.4" 0246954 12°00'52"

N 8670637 W 77°03'2.9" 8671003 077°02'54.8"

4 LAB.HIDRAÚLICA

E 276777 S 12°01'15.6" 0277007 12°01'3.3"

N 8670292 W 077°03'1.2" 8670658 077°02'53.2"

5 FAC.MECÁNICA 1

E 277156 S 12°01'29.6" 0277384 12°01'17.4"

N 8669863 W 077°02'48.7" 8670228 077°02'40.8"

6 CEPS-UNI

E 276877 S 12°01'23.9" 277113 12°01'08.5"

N 8670140 W 077°02'49.7" 8670499 077°02'46.5"

7 PABELLON CENT.1

E 276982 S 12°01'23.9" 277210 12°01'11.5"

N 8670040 W 077°02'59.5" 8670407 077°02'46.5"

8 PABELLON CENT. 2

E 276944 S 12°01'22.9" 277174 12°1'10.5"

N 8670069 W 077°02'55.7" 8670432 077°02'47.8"

9 FAC.MECÁNICA 2

E 277060 S 12°01'24.1" 277285 12°01'11.7"

N 8670034 W 077°02'51.9" 8670403 077°02'44.1"

10 FAC.MINAS

E 276992 S 12°01'15.3" 277226 12°01'03"

N 8670303 W 077°02'54.1" 8670668 077°02'45.9"



19

5.-UBICACIÓN DE ALGUNOS BM CON GOOGLE MAPS.-



20

6.- CÁLCULOS Y RESULTADOS.-

*WGS84:

Primero ubicaremos cada punto con un sistema de coordenadas UTM para

el WGS84. Esto se realizara con la ayuda del AutoCAD Civil3D.

PUNTO ESTE NORTE DESCRICIÓN

1 276966 8670406 TOPO

2 276988 8670669 RESIDENCIA

3 276724 8670637 PUERTA 5

4 276777 8670292 HIDRAULICA

5 277156 8669863 MEC UNO

6 276877 8670140 CEPS

7 276982 8670040 PAB.CENTR 1

8 276944 8670069 PAB.CENT 2

9 277060 8670034 MEC DOS

10 276992 8670303 MINAS

Ahora hallaremos la distancia de cuadricula entre los puntos que forman el

polígono; se notara que en los vértices del polígono los números no son

consecutivos, por ello graficamos y veremos los puntos a calcular su

distancia para determinar el perímetro del polígono.

Es solo una vista previa del plano que

se presenta en la siguiente hoja



21

CÁLCULO DE LA DISTANCIA DE CUADRICULA (DC):

DC=√

Del gráfico deducimos que las distancias para hallar son:

D(1-2):

D1-2 = √

D1-2 = 263.919 m

D(2-3)

D2-3 = √

D2-3= 265.932

Los mismos pasos se seguirán para los demás puntos de los cuales se

desea hallar la distancia. Para ello se obtiene el siguiente cuadro.

LADOS DISTANCIA (m)

D(1-2) 263.919

D(2-3) 265.932

D(3-4) 349.047

D(4-6) 181.945

D(6-8) 97.622

D(8-7) 47.802

D(7-9) 78.23

D(9-5) 196.105

D(5-10) 469.57

D(10-1) 106.231

*nótese que no importara el orden en que se resten tanto el norte como el sur



22

*estos datos se aproximaron al tercer decimal, se contrasto los resultados con el

CIVIL 3D.

CÁLCULO DEL PERIMETRO DE LA POLIGONAL:

PERIMETRO = D(1-2)+D(2-3)+D(3-4)+D(4-6)+D(6-8)+D(8-7)+D(7-9)+D(9-5)+D(5-10)+D(10-1)

PERÍMETRO = 2056.403 m

CÁLCULO DEL AREA DE LA POLIGONAL:

Ahora hallaremos el área total del polígono formado por estos diez BM.

Una forma rápida de hacerlo es con el uso del CIVIL 3D otra forma es con la

ayuda de la geometría analítica. Se toma una determinante y por la regla de

SARRUS se determina el área de la superficie formada.

*POR SARRUS:

Se sigue un sentido anti horario consecutivo para el orden de los puntos en la

matriz, el primer punto se repite en la parte final y se hace el determinante.

*El resultado se contrasto con el CIVIL3D dando un resultado igual.

ESTE(X) NORTE(Y)

276966 8670406

2401598417128.00 276988 8670669 2401480510254.00

2399382208356.00 276724 8670637 2401662401356.00

2399832896949.00 276777 8670292 2399277883408.00

2400604438084.00 276877 8670140 2399695338780.00

2401143252160.00 276944 8670069 2400542694513.00

2401453051758.00 276982 8670040 2401115557760.00

2402121282400.00 277060 8670034 2401443357388.00

2402951943304.00 277156 8669863 2402072242780.00

2401482692096.00 276992 8670303 2403026498268.00

2401379140698.00 276966 8670406 2401633098752.00

24011949322933.00 24011949583259.00

AREAPOLIGONAL = 130163.00 m2

AREAPOLIGONAL = ABS(24011949583259.00-24011949322933.00)*0.5



23

CONCLUSIONES

El uso del GPS navegador nos ayuda y facilita la toma de datos para elaboración

de proyectos preliminares, todos los cálculos se pueden realizar fácilmente con la

ayuda de programas como es el AutoCAD o algún otro que nos ayude a la

conversión de coordenadas que se requiera para los cálculos.

La medida de las distancias que se tomaron son las de cuadriculas, es decir las

proyecciones UTM que se encuentran en la zona 18 de nuestro territorio, para

poder calcular la distancia geodésica se hace necesario el cálculo de un factor

de escala.

En este caso se realizar las mediciones a cortas distancias en donde todos los

puntos se encuentran en la misma zona (18); pero si se encontrara ambos en

diferentes zonas se hace necesario trabajar por tramos o convertir uno de los

puntos en la misma zona que el otro punto.

RECOMENDACIONES

Se debe tener mucho cuidado de configurar adecuadamente el equipo el

sistema, tiempo y unidades; pues el no referenciar bien a un elipsoide especifico o

el solo poner horario de verano tomara los puntos incorrectos. La configuración

realizarla o revisarla en cada encendido del equipo.



24

REFERENCIAS

Se recomienda la lectura del manual de usuario del GPS map 76csx:

http://www.garmin.com/garmin/webdav/site/es/users/garmines/publi

c/manuales/manuales_outdoor/GPSmap%2076CSx%20-

%20Manual%20de%20usuario.pdf

Se muestra los distintos tipos de estos aparatos en el mercado, con sus

respectivos precios, a comodidad del comprador.

http://listado.mercadolibre.com.co/GPS-GARMIN-76CSX-EXTREME-

FUNCIONAZ

http://www.google.com.pe/#q=gps+map+76csx&hl=es&prmd=imvns

&ei=AO-

BT9OVKoWs8QTp8rzeBw&start=20&sa=N&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.,c

f.osb&fp=4841658c83d47320&biw=1366&bih=622

http://www.garmin.com/garmin/webdav/site/es/users/garmines/public/manuales/manuales_outdoor/GPSmap%2076CSx%20-%20Manual%20de%20usuario.pdf



http://listado.mercadolibre.com.co/GPS-GARMIN-76CSX-EXTREME-FUNCIONAZ

http://listado.mercadolibre.com.co/GPS-GARMIN-76CSX-EXTREME-FUNCIONAZ

http://www.google.com.pe/#q=gps+map+76csx&hl=es&prmd=imvns&ei=AO-BT9OVKoWs8QTp8rzeBw&start=20&sa=N&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.,cf.osb&fp=4841658c83d47320&biw=1366&bih=622




Informe Completo

Documents

Transcript of Informe Completo