emmanuel marin tarazona andres felipe muÑoz...

LEVANTAMIENTO Y POSICIONAMIENTO DE LA FINCA ¨DOÑA BARBARA¨

EMMANUEL MARIN TARAZONA

ANDRES FELIPE MUÑOZ CASALLAS

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGIA EN TOPOGRAFIA

BOGOTA D.C.

2018

LEVANTAMIENTO Y POSICIONAMIENTO DE LA FINCA ¨DOÑA

BARBARA¨

EMMANUEL MARIN TARAZONA

20131031083

[email protected]

ANDRES FELIPE MUÑOZ CASALLAS

201320310247

[email protected]

DIRECTOR:

RAUL ORLANDO PATIÑO PEREZ

INGENIERO TOPOGRAFICO

MAGISTER EN EDUCACION

DOCENTE REVISOR:

ISMAEL OSORIO BAQUERO

INGENIERO TOPOGRAFICO

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGIA EN TOPOGRAFIA

BOGOTA D.C.

2018

NOTA DE ACEPTACIÓN

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FIRMA DEL DIRECTOR DEL PROYECTO

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FIRMA DEL JURADO

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Firma del jurado BOGOTÁ D.C___Día___Mes____Año

Artículo 117.

La Universidad Distrital Francisco José de Caldas no se hace responsable de las ideas

expuestas por el graduando en el trabajo de grado según el acuerdo 029 de 1988.

Contenido RESUMEN. ......................................................................................................................................... 7

1 INTRODUCCION. .......................................................................................................................... 9

2 GENERALIDADES ...................................................................................................................... 10

2.1 Marco geográfico ........................................................................................................................ 10

2.2 Planteamiento del problema. ....................................................................................................... 11

2.3 Objetivos ..................................................................................................................................... 12

2.3.1 Objetivo general. ...................................................................................................................... 12

2.3.2 Objetivos específicos................................................................................................................ 12

3 METODOLOGIA. ......................................................................................................................... 13

3.1 Visita al predio. ........................................................................................................................... 13

3.2 Planeación. .................................................................................................................................. 14

3.3 Materialización de los puntos. ..................................................................................................... 14

3.4 Posicionamiento. ......................................................................................................................... 16

3.5 Ocupación de los puntos. ............................................................................................................ 17

3.5.1 Punto (GPS-1). ......................................................................................................................... 17

3.5.2 Punto (GPS-2). ......................................................................................................................... 18

3.6 Procesamiento de los datos “GNSS” ........................................................................................... 18

3.7 Potsproceso. ................................................................................................................................ 19

3.7.1 Eferemides. ............................................................................................................................... 20

3.7.2 IGAC. ....................................................................................................................................... 23

3.7.3 Altura de las antenas. ............................................................................................................... 24

3.7.4 Procesar. ................................................................................................................................... 24

3.8 Calculo de coordenadas. .............................................................................................................. 24

3.8.1 Calculo de velocidades. ............................................................................................................ 25

3.8.2 Creación del origen. ................................................................................................................. 27

3.8.3 Calculo de la ondulación geoidal. ............................................................................................ 28

3.9 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON ESTACIÓN TOTAL. ........................................ 29

4 Calculo de poligonal....................................................................................................................... 30

4.1 Esquema de coordenadas. ........................................................................................................... 31

4.3 Proceso en software “ARCMAP” ............................................................................................... 33

4.4 Proceso de parcelamiento en “AUTOCAD CIVIL” ................................................................... 36

4.5 Salida de diseño gráfico. ............................................................................................................. 37

4.6 Replanteamiento en campo. ........................................................................................................ 38

5 Resultados. ..................................................................................................................................... 40

5.1 Postproceso. ................................................................................................................................ 40

6 ANEXOS. ....................................................................................................................................... 43

7 CONCLUSIONES. ........................................................................................................................ 44

8 BIBLIOGRAFIA. ........................................................................................................................... 45

AGRADECIMIENTOS.

En este trabajo agradecemos en primera parte a nuestras familias por el sustento económico

brindado, a los docentes ING. Raul Orlando Patiño e ING. Ismael Osorio Baquero que aportaron

con su conocimiento para el desarrollo del proyecto y a nuestros compañeros de carrera.

RESUMEN.

En el departamento de Cundinamarca se encuentran colindando los municipios de Choachí

y la Calera donde se localiza la finca Doña Bárbara (Vereda La Junia), a la cual se desea

conocerle su tamaño en hectáreas y dividir dicho terreno en cuatro partes iguales (des

englobarse), en esta ocasión se realizará un levantamiento Topográfico el cual contará con

el posicionamiento de dos puntos para conocer sus coordenadas y posteriormente hacer la

respectiva poligonal y toma de detalles “puntos del lindero” con la que conoceremos su

área exacta y su figura para así dividir el predio en 4 partes iguales.

Las modalidades de trabajo de grado permiten al estudiante lograr el título tecnólogo en

Topografía que ofrece la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, además de esto,

adquirir experiencia profesional y fortalecer tanto conocimientos como actitudes que

permitan el crecimiento profesional del estudiante. Para ello el estudiante debe mostrar sus

destrezas en situaciones reales de ámbito laboral.

Este trabajo de grado se realizó a manera de una monografía recopilando toda la

información obtenida en campo, desarrollando los procesos necesarios para encontrar

respuesta a los datos del predio.

1 INTRODUCCION.

Las actividades y procesos relacionados con la amplia rama de la topografía permiten

determinar diferentes factores del terreno tales como definir posiciones, áreas, perímetros,

construir y demás servicios que presta la topografía sobre la superficie terrestre y que se

representan mediante plataformas digitales empleando diversidad de software

especializados en la salida gráfica de la cartografía, gracias a esto se facilita la

interpretación de las condiciones topográficas con las que cuenta el lugar y ayuda a trabajar

posteriormente en el replanteo del levantamiento topográfico de la zona.

La topografía es base fundamental en la vida cotidiana y es bien demostrado en la historia

por todas las civilizaciones ya que los procesos topográficos son utilizados para la

planeación, construcción, determinación de linderos, des englobe y deslinde de predios esto

para conocer aproximadamente la verdadera extensión en área de predios públicos o

privados.

En el siguiente trabajo se puede apreciar el tipo de posicionamiento y levantamiento

topográfico implementado para el predio Doña Bárbara el posterior trabajo en oficina

donde se calculó, dibujo y se analizó la información con las bases de datos proporcionadas

por el (Instituto Geográfico Agustín Codazzi).

El estado Colombiano ha determinado que para asuntos prediales y catastrales se deben

regir bajo la normativa de la entidad pública (Instituto Geográfico Agustín Codazzi) la cual

es la entidad encargada de producir el mapa oficial y la cartografía básica de Colombia;

elaborar el catastro nacional de la propiedad inmueble y realizar el inventario de las

características de los suelos, además es el encargado de administrar y proporcionar la

información de las bases permanentes utilizadas para la red satelital nacional.

2 GENERALIDADES

2.1 Marco geográfico

El predio corresponde a un lote de terreno con una cabida aproximada de quince hectáreas (15 Has),

quince mil metros cuadrados (15,000 m2) aproximadamente. Ubicado en la vereda La Junia de la

jurisdicción del municipio de la Calera en el departamento de Cundinamarca, llamada hacienda

Doña Bárbara, la cual colinda con la quebrada la Junia la cual divide a los municipios de la Calera y

Choachí.

Ilustración 2 ubicación predio Doña Bárbara Fuente: Google Earth

2.2 Planteamiento del problema.

En la vereda La Junia perteneciente al municipio de la Calera, se encuentra ubicado un predio al

cual se necesita des englobar equitativamente, con el fin de concebir los aspectos técnicos y legales

necesarios para formalizar el proceso de una herencia, para esto se planea desarrollar un

posicionamiento y levantamiento topográfico del lindero con el cual se logre identificar el área que

ocupa el predio

Se plantea en el proyecto curricular un levantamiento topográfico detallado el cual sirva

como modalidad de grado por medio de una monografía. Posteriormente se estructuró una

propuesta económica y una planeación para el desarrollo del levantamiento que se ajuste a

la modalidad de grado escogida y sus características.

Debido a la falta de soportes o documentación legal del predio, la entidad del (IGAC) en su

base de datos no cuenta con la información equivalente a la suministrada por el dueño del

predio. Se hace necesario el cambio metodología del trabajo, ahora se plantea análisis de

resultados del área obtenida por el levantamiento previo y la información digital con la que

cuenta y proporciona la entidad (IGAC) por medio del software “ArcGIS”.

2.3 Objetivos

2.3.1 Objetivo general.

Realizar el posicionamiento y levantamiento topográfico de la finca Doña Bárbara para

generar la subdivisión del terreno en 4 predios según sus características hidrográficas.

2.3.2 Objetivos específicos.

➢ Hacer el reconocimiento del terreno para ubicar el lugar del posicionamiento y

posterior arranque de la poligonal.

➢ Elaborar una poligonal topográfica que identifique la figura geométrica del predio

Doña Barbará.

➢ Replantear en campo los mojones sobre el lindero de la finca “Doña Bárbara” para

subdividirlo en 4 predios iguales.

3 METODOLOGIA.

3.1 Visita al predio.

En primera instancia se realizó un recorrido al predio con el objetivo de establecer un

reconocimiento de las características del terreno, el paisaje, la vegetación, los elementos

colindantes a los límites de la finca y los obstáculos presentes en la zona en la cual se

desarrollaría el levantamiento topográfico, además se recolectó información de los predios

aledaños y algunos soportes jurídicos.

Ilustración 2 ubicación predio Doña Bárbara

Fuente: propia


Fuente: propia


Fuente: propia

3.2 Planeación.

Luego de la primera etapa exploratoria, se diseñó la metodología para desarrollar el

levantamiento topográfico del predio, inicialmente se planteó el posicionamiento de puntos

denominados “GPS” para el amarre y referenciarían con ayuda de equipos (GNSS) de

doble frecuencia para el desarrollo de una poligonal cerrada de la cual se tomará detalles y

observaciones del lindero del predio.

3.3 Materialización de los puntos.

Para el posicionamiento y levantamiento se decidió materializar dos puntos “GPS1” y

“GPS2”de características (mojones), los cuales apoyaran como vértices de amarre para la

poligonal cerrada a desarrollar, la posición de los vértices se eligió considerando las

características del terreno para la recepción de satélites, en la cual no hubiese presencia de

vegetación y obstáculos que interfirieran con la recepción de datos de los satélites.

La materialización del punto “GPS-1” ubicado al costado norte, lado oeste del predio, se

armó la formaleta hecha de madera, se excavó el terreno para introducir la formaleta. Luego

se preparó la mezcla con los materiales agua, gravilla y cemento y se fue rellenando la

formaleta hasta el borde ubicando dentro de ella la placa de forma que quedara centrada,

fija y horizontalmente correcta.


Fuente: propia


Fuente: propia


Fuente: propia


Fuente: propia


Fuente: propia

3.4 Posicionamiento.

Se llevó a cabo un posicionamiento empleando el método estático calculando de esta

manera la posición absoluta de los puntos (GPS1 y GPS2) mediante la recolección de datos

desde los puntos mencionados y los datos arrojados de dos puntos de referencia (BOGA,

ABPW) estaciones Permanentes. El posicionamiento se desarrolló utilizando una pareja de

receptores (GNSS) de doble frecuencia marca “SOKKIA GRX2”, antena, batería externa,

cables receptivos y accesorios como trípodes, bases nivelantes y bipode.


Fuente: propia

3.5 Ocupación de los puntos.

Para la ocupación de los puntos materializados se tomó en cuenta las siguientes

características:

3.5.1 Punto (GPS-1).

Se utilizó un equipo GNSS de marca “SOKKIA GRX2”, de doble frecuencia de serial

(No.1169-12507) con antena marca SOKKIA modelo GRX2, el posicionamiento se realizó

el día sábado 16 de septiembre de 2017 iniciando la sesión a las 15h: 50m: 02s y

finalizando 19h: 00m: 04s en un tiempo de observación de 3h: 09m: 02s.


Fuente: propia

3.5.2 Punto (GPS-2).

Se utilizó un equipo GNSS de marca “SOKKIA GRX2”, de doble frecuencia de serial

(No.1169-12507) con antena marca SOKKIA modelo GRX2, el posicionamiento se realizó

el día domingo 17 de septiembre de 2017 iniciando la sesión a las 05h: 44m: 58s y

finalizando 08h: 00m: 10s en un tiempo de observación de 2h: 25m: 12s.


Fuente: propia

3.6 Procesamiento de los datos “GNSS”

Se empleó el software Leica Geo Office 8.3, puesto que este permite el procesamiento de

datos GNSS de manera clara, fácil y práctica, también permite el fácil manejo y carga de

los distintos archivos requeridos (RINEX-EFEMÉRIDES-ANTENAS), a partir de los

cuales se configura los parámetros para obtener el mejor procesamiento de los datos

logrando resultados fáciles de analizar, verificar e interpretar.

3.7 Potsproceso.

Se creó el proyecto.

Ilustración 12 Fuente: propia

En la pestaña (import) se cargaron los datos “RINEX”


3.7.1 Eferemides.

Se buscaron las efemérides precisas



3.7.2 IGAC.

Se bajaron los archivos rinex (de la fecha día GPS) de la estación base.


Las bases que se utilizaron para el post-proceso fueron:

● ABPW= 4° 41' 22.45032" N, 73° 59' 42.41266" W, 2837.0950

● BOGA= 4° 38' 19.25678" N, 74° 04' 47.81819" W, 2609.8186

3.7.3 Altura de las antenas.

Se asignaron las alturas de las antenas para cumplir con los parámetros necesarios para el

post-proceso.

3.7.4 Procesar.


3.8 Calculo de coordenadas.

A los puntos GPS1 Y GPS2 se le asignaron las coordenadas obtenidas al ajustar la red y el

cálculo del post-proceso con las bases del “IGAC”.

Ilustración 23 coordenadas iniciales

Fuente: propia

3.8.1 Calculo de velocidades.

con el propósito de obtener las velocidades de los puntos, para el cálculo mencionado

anteriormente se utilizó el software (Magna Sirgas Pro 3 Beta). Se introdujeron las

coordenadas de los puntos GPS1 y GPS2.

Ilustración 24 cálculo de velocidades Magna Sirgas Pro 3 Beta

Fuente: propia

se obtuvieron las velocidades de los puntos ilustradas a continuación:

Ilustración 24 cálculo de velocidades Magna Sirgas Pro 3 Beta

Fuente: propia

Debido a que las coordenadas de las estaciones permanentes tomadas como base están

referidas al ITRF94, época 1995.4, se realizó el cambio de época de rastreo de los puntos

para ello se consideraron los parámetros mostrados a continuación:

Ilustración 25 datos para el cambio de época

Fuente: propia

Aplicando las correcciones respectivas en posición para las coordenadas rastreadas en la

época 2017.7 se obtuvieron las coordenadas del tiempo de referencia 1995.4, en los

diferentes tipos de coordenadas Geocéntricas, Elipsoidales y de Gauss Kruger ilustradas a

continuación:

Ilustración 26 coordenadas elipsoidales 1995.4

Fuente: propia

Ilustración 27 coordenadas geocéntricas 1995.4

Fuente: propia

Ilustración 28 coordenadas gauss-Kruger 1995.4

Fuente: propia

3.8.2 Creación del origen.

Debido a que la zona no cuenta con un origen cartesiano y además de ya contar con las

coordenadas post procesadas por el software, las cuales se obtuvieron en formato elipsoidal

y con la ayuda del software Magna Pro se crea un origen cartesiano para la zona utilizando

como base las coordenadas de GPS2 las cuales las convertimos en coordenadas Gauss

Kruger las cuales ingresamos para crear el nuevo origen:

Ilustración 29 Creación de Origen

Fuente: propia

3.8.3 Calculo de la ondulación geoidal.

Seguidamente procedimos a calcular la ondulación geoidal de GPS1 y GPS2 para la

transformación de las coordenadas de geográficas a planas cartesianas gracias al origen

cartesiano creado

Ilustración 30 cálculo de ondulación geoidal

Fuente: propia

Ilustración 31 Transformación de coordenadas

Fuente: propia

3.9 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON ESTACIÓN TOTAL.

Se empleó una estación total topcon GTS 225 de precisión angular de 5” y en distancia de

2 ppm.

A partir de los puntos GPS1 Y GPS2 se orientó el levantamiento topográfico generando

una poligonal cerrada distribuyendo sus vértices dentro del predio y desde estos puntos se

procedió a radiar los detalles correspondientes al lindero. Debido a las características del

terreno al ser en su mayoría montañoso escarpado y húmedo se presentó dificultad para

tomar los detalles del lindero. La presencia de vegetación y la topografía del terreno fueron

los factores que definieron la ubicación de los deltas.

Debido a que se necesita conocer el área de extensión con el que cuenta el predio se realizó

una poligonal cerrada donde se utilizaron las coordenadas de GPS1 y GPS2 para comenzar

el amarre y así ir llevando las coordenadas punto a punto, arrastrando las coordenadas por

el lindero del predio además simultáneamente se fueron tomando detalles. Partiendo de la

placa GPS1 se visó la placa GPS2 como punto atrás para tomar la línea de referencia con

un ángulo horizontal 0°00’00’’.

Ilustración 32 poligonal cerrada

Fuente: propia

En total la poligonal se compuso de (19) deltas desde los cuales estando el equipo armado

nivelado, bien centrado y referenciado se tomaron detalles del lindero.

Los detalles se tomaron al mismo tiempo que se realizó la poligonal, por lo cual el cálculo

de las coordenadas de estos puntos se realizó una vez se ajustara la poligonal, desde los

(19) deltas que componen la poligonal se tomaron en total (90) puntos correspondientes al

lindero. Los puntos fueron tomados según indicación de los dueños.

4 Calculo de poligonal.

La corrección angular fue acumulativa, se repartió el error entre el número de vértices y se

fue acumulando el valor hasta corregir el error total. La corrección del error en distancia se

realizó arbitrariamente.

La poligonal se desarrolló por el método de azimut directo, siendo el azimut de la línea de

amarre, el ángulo calculado por las coordenadas (planas de cartesianas) de los puntos de

amarre el cual tiene un valor de 217°54’18’’, para determinar la diferencia que existe entre

el azimut inicial y el azimut de cierre calculado después de realizar la poligonal se

compararon los dos valores; el valor del azimut de cierre fue de 217°54’58’’por lo que se

pudo evidenciar que el cierre angular de la poligonal fue de 00°00’40’’.

● Para la corrección angular el error se repartió el error total en el número de vértices

y luego se acumuló el valor de corrección hasta corregir el error total.


Fuente: propia


Fuente: propia

4.1 Esquema de coordenadas.

Posteriormente se trabajó en el software Civil-3D de la empresa autodesk, donde se

procesaron las coordenadas que dieron como resultado del cálculo de la poligonal y los

detalles del lindero, dando como resultado estos polígonos de lindero y la poligonal.

Ilustración 35 Poligonal

Fuente: propia

Ilustración 36 Lindero

Fuente: propia

4.2 Calculo de lindero.

Este método consiste en determinar el área de la figura, por la formulación matemática de

la regla de cruces, con base en las coordenadas del polígono trazado sobre el área a calcular

o con las coordenadas de los puntos tomadas en campo.

A= 154192.359 m2

4.3 Proceso en software “ARCMAP”

Posteriormente después de ya haber obtenido las coordenadas reales de la zona se procedió

a la comparación de la información con la que cuenta el IGAC, donde se compró el archivo

tipo. sph del predio por medio de la matrícula inmobiliaria, donde se puede observar el

siguiente polígono con el que cuenta el IGAC.

Ilustración 42 shape del Predio IGAC

Fuente: propia

Para la debida comparación se subieron los puntos de las coordenadas del lindero y se creó

el archivo. sph del predio, ajustando el sistema de coordenadas con el cual trabajaremos que

es el “3116 MAGNA Colombia Bogotá” con el cual se rige la cartografía del IGAC,

además se creó una Geodatabase personal para almacenar toda la información del proyecto.

Ilustración 43 shape del levantamiento topográfico

Fuente: propia

Ilustración 44 Comparación de shape

Fuente: propia

Se puede apreciar que hay concordancia en la ubicación espacial de los polígonos, además

se puede observar que en el levantamiento se obtiene un área mayor a la que cuenta el

predio del IGAC.

4.4 Proceso de parcelamiento en “AUTOCAD CIVIL”

Obteniendo el polígono y el área se procedió seguidamente a ejecutar la parcela miento en

el programa AutoCAD civil 3D por medio de la herramienta “Parcelas” donde se basó en

que debía ser de forma vertical la división del predio y en cuatro partes iguales.

Ilustración 45 Parcela miento del predio

Fuente: propia

4.5 Salida de diseño gráfico.

Posteriormente se trasladaron los puntos y las coordenadas al programa Arcmap donde se

ubicaron en el shape y se empezó a diseñar el layout, donde se utilizó información

geoespacial de Colombia, el departamento de Cundinamarca y los municipios que lo

conforman además se ingresaron datos tales como información jurídica del predio, tipo de

coordenadas utilizadas e información de los predios colindantes.

Ilustración 46 Salida gráfica

Fuente: propia

Ilustración 47 Salida gráfica

Fuente: propia

4.6 Replanteamiento en campo.

Posteriormente se acordó con el dueño del predio que se debía localizar y monumentar los

mojones los cuales iban a dividir el predio en cuatro partes iguales, donde primero se

reconocieron las coordenadas reales de los puntos por medio del software Civil 3D.

Ilustración 47 Identificación de coordenadas

Fuente: propia

Este proceso se realizó para todos los seis mojones donde se obtuvieron todas las

coordenadas y posteriormente nos trasladamos al lugar del predio para realizar el replanteo

de las coordenadas, donde se utilizó una estación Topcon y se procedió a localizar los tres

mojones del lado norte del predio y monumentarlos con un tubo de PVC de 4`relleno de

mezcla de cemento con grava y más tarde se replantearon los mojones del lado sur del

predio.

Ilustración 48 Replanteo de los puntos

Fuente: propia

Ilustración 49 Monumentación de los mojones

Fuente: propia

5 Resultados.

A continuación, se mostrará los datos obtenidos del desarrollo de todo el proceso

topográfico implementado en el predio “Doña Bárbara”.

5.1 Postproceso.

Ilustración 50 Postproceso

Fuente: propia


Fuente: propia


Fuente: propia

6 ANEXOS.

7 CONCLUSIONES.

➢ Al realizar el recorrido por el predio nos permitió ubicar y monumentar las placas

para el posicionamiento en el lugar donde recepciona perfectamente los satélites.

➢ Como resultado del levantamiento de la poligonal y de los detalles se pudo obtener

un polígono al cual se pudo analizar y encontrar el área, es importante destacar que

el polígono quedó ubicado espacialmente con coordenadas reales de la zona.

➢ Finalmente el proceso de parcelamiento para el predio se obtuvo gracias al software

Civil 3D, el cual se obtuvo la división exacta del predio en cuatro partes, de esta

forma hallar las coordenadas para el replanteo en campo apoyados en los deltas de

la poligonal.

8 BIBLIOGRAFIA.

• VARGAS VARGAS – RINCON VILLALBA, 2007, Planimetría Universidad

Distrital Francisco José de Caldas

• NIÑO NIÑO, 2017, Procesamiento de datos GPS Leica-Geoffice Universidad

Distrital Francisco José de Caldas

• MEJIA CASTELLANOS, 2017, Levantamiento topográfico y estudios de títulos de

tradición para descripción de cabida y linderos del predio el Paraíso en la vereda el

Basal, Villeta

• KOENIG VELGA, 2012, Fundamentos de Topografía

emmanuel marin tarazona andres felipe muÑoz...

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