Informe de Geodesia N° 04

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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

UNIVERSIDAD NACIONAL

“JORGE BASADRE GROHMANN”

ATLAS

MINERALÓGICO

Facultad : Facultad de Ingeniería

Escuela Profesional : ESMI

Título del Trabajo : Atlas Mineralógico

Nombre del Alumno : Wilson Winner Zúñiga Apomayta

Código : 2011-101046

Año : Segundo

TACNA-PERÚ

2013

WILSON WINNER ZUÑIGA APOMAYTA 2011 - 101046

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CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN.............................................................................................................4

2. OBJETIVOS.....................................................................................................................5

3. MARCO TEÓRICO.........................................................................................................5

3.1. Estación Total...........................................................................................................5

3.2. Estación Total OTS685L – FOIF...........................................................................6

3.2.1. Características................................................................................................6

3.2.2. Especificaciones Técnicas..........................................................................7

3.2.3. Funcionamiento..............................................................................................8

3.2.4. Replanteo.......................................................................................................10

3.2.5. Levantamiento..............................................................................................10

3.2.6. Partes Y Accesorios....................................................................................12

3.2.7. Montaje De Un Estación Total...................................................................15

3.2.8. Montaje...........................................................................................................16

3.2.9. Montaje Y Centrado Del Instrumento......................................................17

3.2.10. Nivelación......................................................................................................19

3.2.11. Transferencia De Datos..............................................................................21


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3.2.12. Errores Instrumentales...............................................................................22

3.2.13. Medición.........................................................................................................22

4. PROCEDIMIENTO DE CAMPO..................................................................................24

4.1. Instrumentos...........................................................................................................24

4.2. Procedimiento........................................................................................................24

4.2.1. Determinación De Puntos..........................................................................25

4.2.2. Realización del croquis correspondiente..............................................25

5. CONCLUSIONES.........................................................................................................25

6. RECOMENDACIONES................................................................................................26

7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................27

8. ANEXO...........................................................................................................................28

8.1. Glosario....................................................................................................................28


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1. INTRODUCCIÓN

La medición con Mira Invar es un método que mide distancias horizontales

indirectamente. Su precisión es de 1:4000 a 1:50000.

El uso de este instrumento no fue muy extendido debido a que tenía un

costo muy alto, pero tenía una gran utilidad en la medición de distancias en

terrenos accidentados gracias a su alcance y precisión. En la actualidad la

medición de distancias realizadas por este método ya no se usan debido a que

existen nuevos métodos e instrumentos tales como la medición electrónica,

estaciones totales, GPS.

“Consiste en la resolución de un triángulo rectángulo angosto del que se

mide el ángulo más agudo; el cateto menor es conocido ya que es la mitad de la

mira (llamada paraláctica), horizontal fabricada en un material sumamente estable,

generalmente Invar, de dos metros de largo (se eligió esa longitud de 2.00 m

porque la mitad es 1.00 m lo que luego facilita el cálculo); y el cateto mayor es la

distancia (D) que queremos averiguar, la cual se deberá calcular.”

El ángulo paraláctico se determina aplicando el Método de Repetición.

Consiste en medir el ángulo varias veces pero acumulando las lecturas, o sea,

que el punto primero que se visó se vuelve a ver cada vez teniendo la lectura

marcada. Esto tiene por objeto ir acumulando fracciones que no se puedan leer

con una lectura simple por ser menores que lo que aproxima vernier, pero

acumuladas pueden ya dar una fracción que si se puede leer con dicho vernier.

Este método esta implementado en los equipos electrónicos.


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2. OBJETIVOS

Medir una distancia mayor a los 500 metros lineales utilizando la mira Invar.

Aplicar el Método de Repetición utilizando un teodolito electrónico.

Aplicar el mismo procedimiento para determinar la distancia a un sitio

inaccesible, utilizando el procedimiento con mira invar y con fines de

comparación la estación total.

3. MARCO TEÓRICO

3.1. Estadía De Invar

Es una mira especial -también llamada Mira horizontal- para uso exclusivo en

mediciones paralácticas, su longitud es de 2 m entre las marcas que se hallan

cercanas a sus extremos, generalmente construida en aluminio; tiene en su

interior un ánima de invar que le da su estabilidad térmica.

El INVAR es una aleación metálica de acero y níquel (64% de acero y 36% de

Ni), cuyo nombre es la contracción de la palabra INVARIABLE, en alusión

directa a su invariabilidad ante las condiciones térmicas.

En alguna época fue utilizada en triangulaciones topográficas con lados no

mayores a 500 m, en los casos en que se debía medir un lado, que de alguna

forma era inaccesible para métodos más comunes como el de cinta, tal el caso

de tener que atravesar ríos, lagunas, pantanos o dunas, en la práctica se han

vuelto obsoletas, al extremo que es muy difícil hallar una en el mercado, dado

que el método paraláctico ha sido ampliamente superado por los métodos

electrónicos de medición.


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Se trata de una aplicación de la estadía de segunda categoría. La mira es

horizontal, fabricada con invar y de longitud constante. Se sujeta sobre un

trípode y debe estar nivelada. En ambos extremos de la mira van situadas

señales para facilitar la puntería. Existe un dispositivo compensador que

garantiza que la longitud de la mira es constante.


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Si con un goniómetro estacionado en E, visamos a ambos extremos de A y B

de la mira y determinamos el ángulo horizontal α entre las visuales a cada una

de las señales de puntería, será:

D= 1

2× tanα2

Siendo 1 la longitud de la mira.

Este sistema se ha aplicado en ocasiones para medida de bases. La precisión

depende de la apreciación del ángulo α , por lo que deben emplearse aparatos

con apreciaciones de 1” en la medida de ángulos acimutales. En la actualidad,

la tendencia es utilizar, para la medida de longitudes de bases, los modernos

sistemas electrónicos de medida de distancias.

Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los

teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de

avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro,

trackeador (seguidor de trayectoria) y en formato electrónico, lo cual permite

utilizarla posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de

diversos programas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el cálculo

de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y

cálculo de acimut’s y distancias


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3.2. Estación Total OTS685L – FOIF

La Estación Total FOIF OTS 685L permite mediciones con Rayo Láser

hasta 150 metros. Con una administración de Memoria muy Funcional, con

Software altamente profesional, este nuevo modelo de fácil uso. Puede ser

ampliamente utilizado para la construcción, para el replanteo de carreteras,

para el control topográfico y de diferentes estudios, etc.

3.2.1. Características

Distanciómetro Láser hasta 150 metros

Sistema de Lectura Absoluta

Pantalla con 8 líneas

Medición de distancias con Un prisma hasta 5,000 metros

Medición de distancias rápidas y con precisión

Gran capacidad de memoria de 16,000 puntos.

Robusto y confiable

Compensador de dos Ejes

Baterías de larga vida Ni-MH

Dos salidas de comunicación para la PC

Incorporación de sensores para la temperatura y la presión

3.2.2. Especificaciones Técnicas


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TELESCOPIO

Imagen: Directa

Apertura de Objetivo (EDM): 45mm

Aumento Óptico: 30x

Campo Visual: 1º20`

Enfoque Mínimo: 1.7m

MEDICION DE DISTANCIAS

Medición de Distancia sin Prisma: 150m

Medición con Un Prisma: 5,000m

Preciso/Rápido/Tracking:

±(3mm+3ppm)/±(4.5mm+3ppm)/±(10mm+3ppm)

Tiempo Medicion (Preciso/Rapido/Tracking): 1.2/0.9/0.5 ? inicial: 3s

MEDICION DE ANGULOS

Precisión: 5”

Sistema de Lectura: Photoelectric incremental encoder

ALIMENTACION

Batería: 7.2VDC (recargable Ni-MH)

Tiempo Operación Continua: 8 h (Distancia Continua/Medición de

ángulos) / 20h (Solo medición de ángulos)

Carga: 110/220V

Tiempo de carga: aproximado 3.5h

OTROS


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Plomada: Láser

Pantalla: LCD4lineasx16caracteres

Memoria Interna de Datos: 16,000 puntos

Peso: 5.3 Kg

Salida de Datos: Software Transferencia Datos FOIFcom

Resistencia al Agua y Polvo: IPX4 (IEC529)

3.2.3. Funcionamiento

Vista como un teodolito; una estación total se compone de las

mismas partes y funciones. El estacionamiento y verticalización son

idénticos, aunque para la estación total se cuenta con niveles

electrónicos que facilitan la tarea. Los tres ejes y sus errores asociados

también están presentes: el de verticalidad, que con la doble

compensación ve reducida su influencia sobre las lecturas horizontales,

y los de colimación e inclinación del eje secundario, con el mismo

comportamiento que en un teodolito clásico, salvo que el primero puede

ser corregido por software, mientras que en el segundo la corrección

debe realizarse por métodos mecánicos.

El instrumento realiza la medición de ángulos a partir de marcas

realizadas en discos transparentes. Las lecturas de distancia se realizan

mediante una onda electromagnética portadora (generalmente

microondas o infrarrojos) con distintas frecuencias que rebota en un

prisma ubicado en el punto a medir y regresa, tomando el instrumento el

desfase entre las ondas. Algunas estaciones totales presentan la


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capacidad de medir "a sólido", lo que significa que no es necesario un

prisma reflectante.

Este instrumento permite la obtención de coordenadas de puntos

respecto a un sistema local o arbitrario, como también a sistemas

definidos y materializados. Para la obtención de estas coordenadas el

instrumento realiza una serie de lecturas y cálculos sobre ellas y demás

datos suministrados por el operador. Las lecturas que se obtienen con

este instrumento son las de ángulos verticales, horizontales y

distancias. Otra particularidad de este instrumento es la posibilidad de

incorporarle datos como coordenadas de puntos, códigos, correcciones

de presión y temperatura, etc.

La precisión de las medidas es del orden de la diezmilésima de

gonio en ángulos y de milímetros en distancias, pudiendo realizar

medidas en puntos situados entre 2 y 5 kilómetros según el aparato y la

cantidad de prismas usada.

Tiene la función de:

Determinar la distancia horizontal o reducida, la distancia

geométrica, el desnivel, la pendiente en %, los ángulos horizontal y

vertical, así como las coordenadas cartesianas X, Y, Z del punto de

destino, éstas últimas basadas en las que tiene asignadas el aparato en

el punto de estacionamiento.


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3.2.4. Replanteo

Trazar sobre el terreno el diseño de una obra ya estudiada y

proyectada. En el tema de Catastro, es factible el uso de una Estación

Total en zonas urbanas solamente debido a que el costo económico y el

rendimiento se desfasan demasiado en zonas rurales, volviendo se

ineficiente su aplicabilidad.

Además es muy probable que en zonas urbanas su uso se vea

restringido al levantamiento de los frentes de las propiedades por las

limitaciones de visibilidad de los vértices posteriores de los lotes, y lo

logra con una precisión inmejorable. En este caso habrá que combinar

el método con el uso de la cinta métrica y brújula para la medición de la

geometría interna de los predios. De cualquier forma no se debe olvidar

que el en catastro la aplicación de la Estación Total cumple una sola

función


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3.2.5. Levantamiento

Medición y representación de la realidad física existente en el

terreno. El funcionamiento del aparato se basa en un principio

geométrico sencillo y muy difundido entre los técnicos catastrales

conocido como Triangulación, que en este caso consiste en determinar

la coordenada geográfica de un punto cualquiera a partir de otros dos

conocidos.

En palabras claras para realizar un levantamiento con Estación

Total se ha de partir de 2 puntos con coordenadas conocidas o en su

defecto asumidas, y a partir de esa posición se observan y calculan las

coordenadas de cualquier otro punto en campo. Se ha difundido

universalmente la nomenclatura para estos tres puntos, y es usada por

igual en cualquier modelo de Estación Total:

Coordenadas de la Estación (Stn Coordinate):

Es la coordenada geográfica del punto sobre el cual se ubica el

aparato en campo. A partir del mismo se observaran todos los puntos

de interés.

Vista Atrás (Back Sight):

Es la coordenada geográfica de un punto visible desde la

ubicación del aparato. El nombre tiende a confundir al pensar que

este punto se ubica hacia atrás en el sentido que se ejecuta el

levantamiento, pero más bien se refiere cualquier punto al que


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anteriormente se le determinaron sus coordenadas, mediante el

mismo aparato o con cualquier otro método aceptable.

Observación :

Es un punto cualquiera visible desde la ubicación del aparato al

que se le calcularan las coordenadas geográficas a partir del Stn

Coordinate y el Back Sight.

Operacionalmente el proceso sigue también la misma secuencia:

centrado y nivelación.

3.2.6. Partes Y Accesorios

El aparato completo está formado por varias partes indispensables y

accesorios para su correcto desempeño. Cada parte o accesorio cumple

con una función específica que el técnico debe conocer. Las partes

indispensables son:

TRIPODE:

Es la estructura sobre la que se monta el aparato en el terreno.

BASE NIVELADORA:

Es una plataforma que usualmente va enganchada al aparato, sirvepara

acoplar la Estación Total sobre el Trípode y para nivelarla

horizontalmente. Posee 3 tornillos de nivelación y un nivel circular.


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ESTACION TOTAL:

Es el aparato como tal, y básicamente está formado por un lente

telescópico con objetivo laser, un teclado, una pantalla y un procesador

interno para cálculo y almacenamiento de datos. Funciona con baterías

de litio recargables.

PRISMA:

Es conocido como objetivo (target) que al ubicarse sobre un punto

desconocido y ser observado por la Estación Total capta el laser y hace

que rebote de regreso hacia el aparato. Un levantamiento se puede

realizar con un solo prisma pero para mejorar el rendimiento se usan al

menos dos de ellos.

BASTON PORTA PRISMA:

Es una especie de bastón metálico con altura ajustable, sobre el que se

coloca el prisma. Posee un nivel circular para ubicarlo con precisión

sobre un punto en el terreno. Se requiere un bastón porcada prisma en

uso.

Entre los accesorios más comunes tenemos:

BRUJULA:

Usualmente viene incluida en el paquete, al ensamblarla al aparatosirve

para orientar la Estación Total hacia el Norte Magnético en el caso que

se deba trabajar con coordenadas asumidas.


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CARGADOR:

Tiene capacidad para cargar 2 baterías simultáneamente por medio de

corriente alterna (AC, 110 voltios). Una batería cargada brindara un

servicio aproximado de 6 horas de trabajo continuo en campo, por lo

que siempre deberá contarse con una batería adicional cargada.

HERRAMIENTAS:

Es un juego formado por pinzas, desarmador, escobilla y franela para

realizar el mantenimiento normal del aparato.

MALETA PORTATIL:

Es un estuche plástico rígido con protección interna de espuma sintética

para transportar el aparato a salvo de golpes y de la intemperie como la

humedad, polvo, etc.

CABLE DE DESCARGA:

Cable especial para descarga de datos del aparato a una computadora.

El tipo de salida usual es ahora hacia puerto USB.


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3.2.7. Montaje De Un Estación Total

Durante el trabajo de campo la parte más ardua es realmente el

montaje del instrumento sobre un punto topográfico. Puede llegar a ser

difícil para un técnico sobre todo considerando las irregularidades del

terreno y el agotamiento físico, considere que durante un levantamiento

será necesario mover e instalar de nuevo el aparato en muchas

ocasiones, y para que esto no afecte el rendimiento del trabajo en

campo se debería realizar este procedimiento en un lapso no mayor a 3

minutos en situaciones más o menos regulares. Esto se logra solamente

con la práctica continua, ya que al hacerlo por primera vez es común

que una persona tarde aproximadamente15 minutos en realizar el

montaje.

El procedimiento de montaje se puede subdividir en 3 partes

secuenciales:

Selección y Marcado del Punto de Control Topográfico

Montaje y Centrado del Instrumento.

3.2.8. Montaje

Buena visibilidad, ya que mover e instalar de nuevo el aparato

resulta a veces tedioso se debe escoger una ubicación estratégica

desde la que se puedan observar la mayor cantidad de puntos

posibles. Usualmente escogemos el centro en un cruce de calles,

ya que desde este punto tenemos la mejor visibilidad posible en 4


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direcciones diferentes. Además visualizamos adecuadamente el

siguiente punto de control topográfico.

Seguridad personal y del equipo topográfico sobre todo en calles

donde existe un tráfico constante de vehículos se requiere tomar

precauciones y probablemente escoger el centro de la calle no sea

la mejor alternativa. Para prevenir accidentes el personal de campo

deberá usar chalecos refractivos y colocar conos de precaución

alrededor del aparato en el sentido del tráfico.


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3.2.9. Montaje Y Centrado Del Instrumento

Se saca la estación con mucho cuidado de tal manera que se use

las manos para sostenerla.

Se coloca el instrumento sobre la cabeza del trípode, y sujetando

con una mano al instrumento apriete el tornillo de fijación.

Enfoque el Punto Topográfico mirando por el ocular de la plomada

óptica, gire el ocular para enfocar el retículo, esto le permitirá ver

claramente los círculos concéntricos del enfoque del objetivo

(Retículo).

Con el ocular de la plomada óptica fije el punto de observación;

dejando fija una de las patas y moviendo las otras dos hasta

encontrar el punto.

Afloje ligeramente el tornillo de centrado de la parte inferior de la

unidad.

Mirando por el ocular deslice suavemente el instrumento sobre la

cabeza del trípode hasta que el punto topográfico este exactamente

centrado en el retículo. Vuelva a apretar bien el tornillo de centrado


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3.2.10.Nivelación

Para la nivelación se debe seguir un procedimiento específico,

de lo contrario podría no lograrlo o tomarle demasiado tiempo. Con la

práctica continua no representara ningún problema realizarlo bien en un

par de minutos. Además separamos el proceso en Nivelación 1 (trípode)

y Nivelación 2 (Base Niveladora).

Nivelación: centre la burbuja del nivel circular ya sea acortando

la pata del trípode más próxima a la burbuja, o bien alargando la pata

más alejada de la burbuja. Ajuste una pata más para centrar la burbuja.

Es importante que en este proceso solamente ajuste 2patas, la primera

será la que se encuentre más alineada con la burbuja, con este ajuste


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debe alinear la burbuja exactamente contra otra pata y esa será la

segunda pata de ajuste para centrar la burbuja.

Vista desde el ocular para el centrado de los círculos

concéntricos y el retículo.

Punto visado Círculos concéntricos

Punto visado Círculos concéntricos

Centrar el nivel esférico esto se logra ajustando las patas del trípode,

por conveniencia, dejar fija una de las patas y ajustar las otras.

Se debe tener muy en cuenta la manera de ajustar las patas, se

observa en la figura que ambas manos deben sostener los tubos para

facilitar el deslizamiento de la barra para obtener una mejor precisión en

el nivel circular.

Centrado de la burbuja:


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3.2.11.Transferencia De Datos


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3.2.12.Errores Instrumentales

3.2.13.Medición

3.2.13.1. Alturas


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3.2.13.2. Cálculo de Áreas

3.2.13.3. Medición Polar


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4. PROCEDIMIENTO DE CAMPO

4.1. Instrumentos

Estación total

Trípode.

Prismas

GPS

Instrumento meteorológico

Baterías

Cuaderno de campo para realizar el croquis correspondiente.

4.2. Procedimiento

4.2.1. Determinación De Puntos


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4.2.2. Realización del croquis correspondiente

5. CONCLUSIONES

Con la estación total se puede determinar la distancia horizontal o reducida, la

distancia geométrica, el desnivel, la pendiente en %, los ángulos horizontal y

vertical, así como las coordenadas cartesianas X, Y, Z del punto de destino,

estas últimas basadas en las que tiene asignadas el aparato en el punto de

estacionamiento.

La nivelación directa consiste en determinar directamente el desnivel entre

dos puntos con la obtención de un plano horizontal, este método es el más

preciso y el más usado.


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Es importante conocer el uso adecuado de la estación total, ya que es un

instrumento indispensable en el campo de la ingeniería.

Se puede decir que la estación total es uno de los instrumentos más usados

en la ingeniería por sus diferentes ventajas.

Para determinar los puntos con la estación total se debe escoger lugares

estratégicos para realizar las mediciones.

6. RECOMENDACIONES

Es importante no tener distracciones al momento de utilizar la estación

total.

Es importante estar concentrado al momento de realizar el trabajo ya que

de lo contrario se podría comete un error que podría costar todo el trabajo

realizado hasta el momento.

Es importante tomar en cuenta las condiciones en que trabaja la estación

total e ingresar esos datos a la misma para que realice las correcciones

correspondientes.

Es importante siempre revisar el estado de la estación total ya que es

nuestro instrumento de trabajo, por ende siempre debemos mantenerla en

buen estado.


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7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://es.wikipedia.org/wiki/Estad%C3%ADa_de_Invar

http://www.geotop.pe/portal/index.php?

page=shop.product_details&flypage=flypage_lite_pdf.tpl&product_id=63&category_i

d=6&option=com_virtuemart&Itemid=8

http://es.wikipedia.com/estacion total

http://es.wikipedia.com/funciones de la estación total

Manual de prácticas de topografía y cartografía –JACINTO SANTAMARIA PEÑA Y

TEOFILO SANZ MENDEZ.


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8. ANEXO

8.1. Glosario

Agrimensura: fue considerada antiguamente la rama de

la topografía destinada a la delimitación de superficies, la medición

de áreas y la rectificación de límites. En la actualidad la comunidad

científica internacional reconoce que es una disciplina autónoma.

Levógiro: Se dice que un giro cuando gira en el sentido contrario a las

agujas del reloj, en contraposición al sentido dextrógiro. El concepto

también se conoce como levorotatorio.

Taquimetría: es un método de medición rápida de no mucha precisión. Se

utiliza para el levantamiento de detalles donde es difícil el manejo de la

cinta métrica, para proyectos de Ingeniería Civil u otros.

Barómetro: es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión

atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera.

Uno de los barómetros más conocidos es el de mercurio.

GPS: Sistema De Posicionamiento Global por satélite.

Acimut: Es el ángulo de una dirección contado en el sentido de las agujas

del reloj a partir del norte geográfico.


http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rea

http://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_(matem%C3%A1tica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Topograf%C3%ADa

Education

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