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LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO MEDIANTE TECNOLOGÍA LIDAR AÉREO Y
COMPLEMENTARIOS PARA FACTIBILIDAD, ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA
AMPLIACIÓN DE LA VÍA QUE CONDUCE AL MUNICIPIO LA CALERA
GEOCAM INGENIERIA S.A.S.
PROYECTO DE GRADO, MODALIDAD PASANTÍA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
PROYECTO CURRICULAR: TECNOLOGÍA EN TOPOGRAFÍA
BOGOTÁ D.C
MARZO 2020
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO MEDIANTE TECNOLOGÍA LIDAR AÉREO Y
COMPLEMENTARIOS PARA FACTIBILIDAD, ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA
AMPLIACIÓN DE LA VÍA QUE CONDUCE AL MUNICIPIO LA CALERA
GEOCAM INGENIERIA S.A.S.
PROYECTO DE GRADO, MODALIDAD PASANTÍA
Natalia Andrea Bedoya Herrera
Código estudiantil 20162031244
Director Interno: ING. Carlos Alfredo Rodríguez Rojas
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
PROYECTO curricular: TECNOLOGÍA EN TOPOGRAFÍA
BOGOTÁ D.C
MARZO 2020
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 1
2. OBJETIVOS ............................................................................................................................. 2 2.1. General .......................................................................................................................................... 2 2.2. Específicos ...................................................................................................................................... 2
3. ALCANCE ................................................................................................................................ 3
4. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO ................................................................................................ 4
5. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO .................................................................................................. 5
6. ETAPAS GENERALES DEL PROYECTO ........................................................................................ 6 6.1. Alistamiento y diagnóstico inicial del proyecto ............................................................... 6 6.2. Marco de referencia GNSS ................................................................................................... 7 6.2.1. Materialización - Marco de Referencia GNSS ................................................................... 7 6.2.2. Amarre IGAC – Marco de Referencia GNSS ..................................................................... 8 6.2.3. Georreferenciación ............................................................................................................... 8 6.2.4. Post-Proceso .......................................................................................................................... 9 6.2.5. Ajuste vertical ........................................................................................................................ 9 6.3. Sistema Lidar aéreo y fotogramétrico ............................................................................. 10 6.3.1. Planificación de vuelo ........................................................................................................ 11 6.4. Captura de información Complementaria. ...................................................................... 11
7. METODOLOGÍA DE PASANTÍA ............................................................................................... 12 7.1. Fichas de Localización Marco de Referencia GNSS ..................................................... 12 7.2. Planimetría 2D ...................................................................................................................... 14 7.3. Planimetría 3D ...................................................................................................................... 14 7.4. Obras de alcantarillado ...................................................................................................... 15 7.5. Inventario de señales .......................................................................................................... 16 7.6. Planos Topográficos ........................................................................................................... 16
8. CONSTRUCCIÓN DE PRODUCTOS Y ENTREGABLES DEL PROYECTO .......................................... 17 8.1. DISTRIBUIDOR Y LIMITE .................................................................................................... 17 8.2. MARCO DE REFERENCIA .................................................................................................. 18 8.3. ORTO-FOTO ......................................................................................................................... 19 8.4. MODELO DIGITAL DE SUPERFICIE (MDS) ..................................................................... 20 8.5. MODELO DIGITAL DE TERRENO (MDT) .......................................................................... 21 8.6. CURVADOS........................................................................................................................... 22 8.7. PLANIMETRÍA 2D y 3D ....................................................................................................... 23 8.8. DIMENSIONES OBRAS DE ALCANTARILLADO ............................................................ 24 8.9. INVENTARIO DE SEÑALES................................................................................................ 24
9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................. 25
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 26
ÍNDICE DE IMÁGENES
Imagen 1 Localización general - polígono de levantamiento. ......................................................... 4
Imagen 2 Ejemplo – Puntos GPS´s materializados .......................................................................... 7
Imagen 3 Esquema metodología de nivelación. ........................................................................... 10
Imagen 4 Metodología de pasantía. ............................................................................................ 12
Imagen 5 Ejemplo - Fichas de localización.................................................................................... 13
Imagen 6 Ejemplo - planimetría 2D. ............................................................................................. 14
Imagen 7 Ejemplo - Planimetría 3D. ............................................................................................. 15
Imagen 8 Obras de Alcantarillado. ............................................................................................... 16
Imagen 9 Ejemplo - Plano Topográfico......................................................................................... 17
Imagen 10 Polígono - Límite de proyecto y Distribuidor. .............................................................. 18
Imagen 11 Compendio de coordenadas y ficha de localización – MR. .......................................... 19
Imagen 12 Orto-Foto-Mosaico del proyecto. ............................................................................... 19
Imagen 13 Modelo digital de Superficie (MDS). ........................................................................... 20
Imagen 14 Modelo digital de terreno (MDT). ............................................................................... 21
Imagen 15 Curvado. .................................................................................................................... 22
Imagen 16 Planimetría. ............................................................................................................... 23
Imagen 17 Dimensiones – Obras hidráulicas encole y/o descole. ................................................. 24
Imagen 18 Ejemplo kmz inventario señalización vial vertical. ....................................................... 24
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Coordenadas vértices de amarre y chequeo IGAC .................................................... 8
1
1. INTRODUCCIÓN
La información cartográfica es la base de los estudios técnicos de
infraestructura, a partir de ella se localizan, proyectan y desarrollan las diferentes
áreas involucradas en dichos proyectos.
La Geodesia, Topografía, Cartografía y demás ramas afines a la geomática han
recibido un gran aporte con el desarrollo de nuevas tecnologías como los
sensores remotos aerotransportados (sistemas LIDAR) y sistemas de
posicionamiento global por satélite (GNSS), lo cual hace necesario plantear y
generar metodologías para que dichas herramientas permitan obtener productos
que satisfagan los requerimientos particulares de cada proyecto.
Los levantamientos topográficos realizados mediante sensores remotos
aerotransportados, equivalen a los realizados con métodos convencionales, el
uso combinado de estas dos metodologías optimiza las diferentes actividades y
recursos de los estudios.
El presente estudio proyecta realizar un levantamiento topográfico mediante
sensores remotos aerotransportados y complementarios, sobre un área
localizada sobre la vía que conduce al municipio de la Calera. Los productos
básicos requeridos por el proyecto son: Marco de Referencia de proyecto, orto-
foto-mosaico, modelo digital de superficie (MDS), modelo digital de terreno
(MDT) y cartografía digital.
La información cartográfica 3D, corresponderán a la vectorización y proyección
sobre el modelo digital de terreno, de todos los elementos foto-interpretables
presentes en el orto-foto-mosaico y levantamientos complementarios realizados.
2
2. OBJETIVOS
2.1. General
Apoyar el desarrollo de diversas actividades para un levantamiento topográfico
mediante tecnología Lidar aéreo, fotogramétricos y actividades de topografía
convencional para un área de 97.06 hectáreas, a lo largo de un corredor vial de
aproximadamente 7 kilómetros, localizado sobre la vía que conduce al
municipio de la Calera.
2.2. Específicos
Apoyar el desarrollo de fichas descriptivas para los distintos puntos que conforman el marco de referencia GNSS.
Realizar el levantamiento de obras de alcantarillado (Puntualmente cabezal y caja) a lo largo del corredor vial estudiado.
Realizar el inventario de señalización vertical mediante el uso del software google Earth, la orto-foto mosaico generada del proceso fotogramétrico y un recorrido virtual, posteriormente comparar con la información levanta en campo.
Apoyar el desarrollo y generación de planimetría en dos dimensiones (2D) y en tres dimensiones (3D) mediante la vectorización de los elementos foto-interpretables presentes en dicha orto-foto-mosaico y posterior proyección sobre el modelo digital de terreno (MDT).
Apoyo y desarrollo de planos topográficos con el área levantada a escala 1:500.
3
3. ALCANCE
El alcance del presente proyecto consiste en desarrollar diversas actividades de
apoyo para la ejecución de un levantamiento topográfico mediante sensores
remotos aerotransportados y complementarios, sobre un polígono diseñado y
aprobado por el cliente con un área total de 97.06 hectáreas; localizado sobre la
vía que conduce al municipio de la Calera, desde la intersección de la carrera
sexta (6) en Bogotá incluido un tramo establecido para la conexión de ciclo-ruta,
hasta el límite del distrito capital en el peaje actual denominado los Patios.
A continuación, se mencionan las etapas del levantamiento.
Marco Geométrico y Altimétrico de Referencia.
Información LIDAR e Imágenes Fotogramétricas.
Ortofotomosaico.
Modelo Digital de Superficies, Modelo Digital del Terreno, Curvas de nivel.
Vectorización de la información 2D y 3D.
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4. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO
De acuerdo a la distribución de planchas a escala 1:100000 del IGAC, el
proyecto se encuentra localizado en el cuadrante 228, específicamente, se
localiza al nor-oriente de la ciudad de Bogotá y comprende la Avenida Los
Cerros (esta se encuentra ubicada entre la Kr 6 y la Vía La Calera) hasta el límite
del Distrito Capital en el Peaje Los Patios. El polígono objeto de estudio cuenta
con una longitud aproximada de 7 Km con 97.06 hectáreas de área.
Imagen 1 Localización general - polígono de levantamiento.
Fuente: Google Earth y Geocam Ingeniería S.A.S.
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5. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
CLIENTES: ECG COLOMBIA S.A.S – INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO (IDU)
SUBCONTRATISTA: GEOCAM INGENIERÍA S.A.S
PROYECTO: LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO MEDIANTE
TECNOLOGÍA LIDAR AÉREO Y
COMPLEMENTARIOS PARA “FACTIBILIDAD,
ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA AMPLIACIÓN DE LA
VÍA A LA CALERA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
DESDE LA INTERSECCIÓN CON LA CARRERA 6
HASTA EL LÍMITE DEL DISTRITO, BOGOTÁ D.C”
GEOCAM INGENIERÍA S.A.S es una empresa dedicada a la ingeniería
geomática y afines, mediante contrato de prestación de servicios profesionales
fue contratada para realizar el levantamiento topográfico mediante sensores
remotos aerotransportados y complementarios, sobre un polígono diseñado y
aprobado por el cliente con un área total de 97.06 hectáreas; localizado sobre la
vía que conduce al municipio de la Calera, desde la intersección de la carrera
sexta (6) en Bogotá incluido un tramo establecido para conexión de ciclo-ruta,
hasta el límite del distrito capital en el peaje actual denominado Los Patios.
Los trabajos fueron realizados con el fin de obtener la topografía general de la
zona descrita, generando para ello los productos básicos : Marco de Referencia
de proyecto, orto-foto-mosaico, modelo digital de superficie (MDS), modelo
digital de terreno (MDT), cartografía digital y finalmente informe de
levantamiento; de acuerdo al nivel de detalle, precisión y demás
especificaciones suministradas y ofrecidas en la propuesta económica, técnica
y metodológica presentada y aprobada al inicio de los trabajos.
6
6. ETAPAS GENERALES DEL PROYECTO
La metodología utilizada para el desarrollo del levantamiento topográfico unió la planimetría y la altimetría junto con la tecnología LIDAR para garantizar la precisión de los datos entregados, cumpliendo con las especificaciones del contrato de consultoría. Dicho proyecto está alineado con las normas y estándares para levantamientos topográficos a nivel nacional (Norma Técnica Colombiana – 6271 – Información Geográfica Estudios Topográficos del ICONTEC, (Geocam Ingeniera año 2019)
La metodología a nivel general del proyecto se desarrolló en las siguientes etapas
1. Alistamiento y diagnóstico inicial del proyecto. 2. Marco de Referencia GNSS. 3. Sistemas Lidar aéreo y fotogramétrico 4. Captura de información complementaria A continuación, se presenta una descripción básica de cada etapa del proyecto.
6.1. Alistamiento y diagnóstico inicial del proyecto
Esta etapa es ejecutada por el área administrativa y gerencial de la compañía,
antes de dar inicio a las actividades de campo; se desarrollaron reuniones con
el cliente donde se analizaron y socializaron las áreas a sobrevolar junto con
demás requerimientos técnicos, documentos, formatos y archivos
suministrados.
La metodología de trabajo propuesta es WBS (Work Breakdown Structure),
Certificados de calibración y/o buen funcionamiento de equipos empleados,
datos de coordenadas de vértices y/o estaciones permanentes del IGAC
utilizados para el amarre del proyecto, diseño de placa metálica para puntos
materializados en sitio, diseño Marco de Referencia del proyecto, limites
aprobados para el levantamiento y procesado de datos, Plan de vuelo ejecutado
y permisos solicitados o requeridos.
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6.2. Marco de referencia GNSS
El Marco de Referencia GNSS, está diseñado por una red de elementos físicos
materializados y posicionados en campo a lo largo y ancho de la zona estudiada,
denominados GPS´s, estos puntos también se utilizan para la foto-control y
ajuste durante las actividades de post-proceso de datos Lidar y Fotogramétricos.
En oficina se revisan y determinan las condiciones como: entornos topográficos,
puntos estratégicos proyectados y existentes para la distribución de puntos,
instalación del personal requerido en el proyecto, tipo y cantidad de equipos a
utilizar, permisos requeridos, entre otros, El diseño del Marco de Referencia se
realizó bajo software SIG y Google Earth, el resultado de esta actividad es un
archivo en formato (. kmz o. kml).
Se trazaron puntos distanciados aproximadamente cada 200 m con un total de
45 puntos GPS´s proyectados y (6) puntos IGAC entre los cuales se encuentran
estaciones de funcionamiento continuo y vértices pertenecientes a la red pasiva
de Colombia, cabe resaltar que la cantidad de puntos GPS´s proyectados
pueden modificarse dependiendo de las condiciones en terreno.
6.2.1. Materialización - Marco de Referencia GNSS
La información del Marco de Referencia que se diseñó en oficina con puntos distanciados cada 200 metros aproximadamente, se almacenó en los equipos
GNSS tipo L1 con el objeto de facilitar su navegación en campo y agilizar las actividades de replanteo y materialización.
Posteriormente se tuvo en cuenta que estos debían quedar ubicados a nivel del terreno, en lugares visibles desde el aire, cada punto se identificó con un número consecutivo y según diseño de placa metálica. La materialización se realizó mediante la instalación de placas de 30cm x 30cm de lado y 70 cm de profundidad, a continuación, se observa la materialización de puntos.
Imagen 2 Ejemplo – Puntos GPS´s materializados Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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6.2.2. Amarre IGAC – Marco de Referencia GNSS
En relación con el amarre y control horizontal del Marco de Referencia diseñado
para el proyecto, se utilizaron estaciones permanentes de la red Magna Sirgas
del IGAC correspondientes a BOGA y BOGT las cuales se encuentran ubicadas
en la ciudad de Bogotá D.C, paralelamente también se utilizó la estación ABPW
localizada al Sur de la represa San Rafael ubicado en el municipio de la Calera.
En el chequeo y control de calidad del Marco de Referencia del proyecto, se
utilizaron los vértices de primer orden de la red MAGNA SIRGAS del IGAC,
denominados CD-546 y CD-547-A, localizados en el occidente de Bogotá, sobre
la vía Bogotá-La Calera.
Tabla 1 Coordenadas vértices de amarre y chequeo IGAC
Fuente: Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS) y Geocam Ingeniería S.A.S
NOMBRE
COORDENADAS MAGNA
SIRGAS
CARTESIANAS ORIGEN
BOGOTA 2011
ÉPOCA IGAC 2018.0
ALTURA
ELIPSOIDAL
WGS84
ALTURA
GEOMÉTRICA
NIVEL DE PRESICION
NORTE
(m)
ESTE
(m)
ELEVACIÓN
(m)
ELEVACIÓN
(m.s.n.m)
BOGA 104696.757 99732.268 2609.792 NA
BOGT 104850.741 99622.349 2576.249 NA
ABPW 110327.710 109147.861 2837.099 NA
NP-CD-532-A 107560.258 103380.271 2609.961 2586.335
CD-546 108830.168 105639.412 2866.888 2843.262
CD-547-A 108959.449 105191.839 2822.464 2798.914
6.2.3. Georreferenciación
La georreferenciación es la técnica que consiste en asignar coordenadas a un
espacio o elemento que se encuentre localizado sobre la superficie terrestre,
esto mediante cualquier procedimiento apropiado y tomando una o varias
referencias de coordenadas conocidas.
Luego de tener materializado e iluminado el marco de referencia, se procede con
el posicionamiento GNSS en modo estático diferencial; este procedimiento se
utiliza para la medición de líneas base de media, corta y larga distancia y
consiste en la ocupación simultanea de dos o más vértices durante un lapso de
9
tiempo, esto se realiza desde vértices permanentes con cota elipsoidal a todos
los puntos GPS´s.
La información captada del posicionamiento en las antenas GNSS, son archivos
binarios, en oficina el procedimiento consiste en convertir dichos archivos en
formato estándar denominado RINEX para luego ser procesados mediante
herramientas de cálculo comercial.
6.2.4. Post-Proceso
Consiste en el procesamiento de los datos GPS. Se utilizan las coordenadas precisas publicadas por SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas) para los puntos de las estaciones permanentes empleadas (BOGA, BOGT y ABPW), estas estaciones de funcionamiento continuo y se encuentran en la época actual media del posicionamiento (2019.2), mientras que las coordenadas publicadas para puntos pertenecientes a la red pasiva IGAC en la zona de proyecto denominados CD-546, CD-547-A y NP-CD-532-A, se encuentran publicadas en época 2018.0, por medio de la herramienta MAGNA-PRO V4.2, se transformaron a la época media actual de posicionamiento 2019.2 para ser comparados luego con los resultados del post-proceso en estos mismos puntos.
6.2.5. Ajuste vertical
El proyecto debe ajustarse altimétricamente a la red del Instituto Geográfico
Agustín Codazzi IGAC (datum vertical Buenaventura), la metodología de
nivelación precisa se realizó sobre todos los puntos del marco de referencia.
Dicha actividad brinda elevaciones geométricas a los puntos del Marco de
Referencia del estudio permitiendo determinar un modelo de ondulación geoidal
local (N), a partir de las elevaciones elipsoidales y geométricas calculadas sobre
dichos puntos; con ello se ajustaron altimétricamente todos los productos y sub
productos LIDAR generados.
Las observaciones GNSS sólo permiten obtener información altimétrica
elipsoidal (h) referida al elipsoide WGS84; y la única forma de aproximar la
información altimétrica a las elevaciones ortométricas sobre el nivel medio del
mar, sin tener que realizar trabajos de nivelación geométrica, es a partir de un
modelo de ondulación geoidal.
Por lo anterior, las elevaciones elipsoidales obtenidas durante los trabajos de
posicionamiento GNSS sobre todos los puntos del Marco de Referencia del
proyecto y levantamientos Lidar, fueron remplazadas y ajustadas
respectivamente por elevaciones geométricas producto de las actividades de
nivelación de precisión realizadas sobre el Marco de Referencia del proyecto.
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Procedimiento para la nivelación de alta precisión
En la nivelación, como punto de amarre vertical se utilizó el vértice NP-CD-532-
A con cota geométrica certificada por el IGAC (2586.335 m.s.n.m), esta cota fue
la base para realizar todas las actividades de nivelación y contra nivelación de
cada uno de los puntos que se establecieron para el marco de referencia.
Las nivelaciones se realizaron con nivel electrónico y con lectura en mira
dispuesta de código de barras, siguiendo la técnica de Nivelación Geométrica
Compuesta con circuitos de nivelación, contra nivelación y cierre o comúnmente
llamada de polígono cerrado, esta metodología consiste en medir distancias
verticales y elevaciones de manera directa.
Con el objetivo de hacer una verificación se realiza un cálculo en los cierres de
los puntos de inicio y se verifica que se encuentren dentro de tolerancias
aceptables (1.2vK, donde k es la distancia del circuito nivelado en kilómetros y
el resultado se debe interpretar en metros). Es decir, las precisiones de las
nivelaciones no deberán superara los 0.012 metros por kilómetro nivelado y
contra-nivelado.
6.3. Sistema Lidar aéreo y fotogramétrico
El sistema LIDAR es una tecnología de geomática avanzada orientada a la
producción de información espacial a nivel geográfico y topográfico, Se define
con el acrónimo de “Light Detection and Ranging”, su traducción literal es
“Detección y medición de la luz”, y se trata de un sistema láser de medición a
distancia que se utiliza a menudo en los campos de la ciencia e industria para
la toma de medidas precisas en objetos lejanos e inaccesibles. Recientemente
esta técnica se está introduciendo en el campo de la cartografía y topografía,
puesto que permite la modelación masiva, rápida y precisa del terreno en zonas
con accesos difíciles o de grandes extensiones. (Geocam ingeniería,2018)
Imagen 3 Esquema metodología de nivelación. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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6.3.1. Planificación de vuelo
En esta etapa del proyecto se diseñan los ejes de vuelo con lo cual se realiza la calibración del sistema y la correspondiente captura de datos Lidar. El punto definido en el área terrestre para el control y apoyo GNSS durante las actividades de sobrevuelo fue un punto localizado en las instalaciones de GEOCAM el cual ha sido posicionado, calculado y utilizado en múltiples proyectos localizados en el distrito capital. Dicho punto se encuentra ligado a la red del Instituto geográfico Agustín Codazzi (IGAC), a partir de las coordenadas precisas publicadas por SIRGAS de las estaciones permanentes denominadas BOGA y BOGT.
A continuación, se presentan las siguientes etapas para el diseño de vuelo
Preparación de cartografía para el proyecto: Modelo digital de terreno (MDT) a partir de datos topográficos obtenidos del radar a bordo de transbordador (SRTM), e información planimétrica básica obtenida de Google Earth.
Trazado de pasadas de vuelo con los recubrimientos mínimos requeridos en los sentidos longitudinal y transversal, tanto para datos Lidar como para datos Fotogramétricos.
Comprobación de alturas de vuelo operativas para garantizar la densidad de puntos láser por metro cuadrado requeridos.
Numeración de ejes y salida del plan de vuelo en formato (.shp) para la aplicación de navegación aérea.
Disponibilidad de combustible, acceso con vehículos, estudio de las áreas prohibidas y restringidas.
6.4. Captura de información Complementaria.
En cuanto a la cobertura del proyecto, se desea garantizar que la información
capturada obtenga la totalidad de detalles dentro del alcance propuesto, para
ello se realizaron una serie de levantamientos complementarios mediante
diferentes técnicas en aquellos sitios donde por posibles interferencias físicas
de infraestructura existente, los datos LIDAR aéreos no lograron capturar el
terreno; los sitios y zonas donde se realizaron esa toma de datos con topografía
convencional fueron : zonas debajo de puentes, columnas, rampas, escaleras y
gálibos, en quicios de puertas de acceso peatonal y vehicular, paramentos de
primer nivel y afluentes y efluentes con evidencia de flujo importante de agua.
12
7. METODOLOGÍA DE PASANTÍA
Imagen 4 Metodología de pasantía. Fuente: Autor
7.1. Fichas de Localización Marco de Referencia GNSS
Posteriormente de haber obtenido el compendio de coordenadas y cotas
geométricas, se realizó una ficha de identificación para cada punto del Marco
de referencia GNSS, esta ficha contiene: Proyección del área de estudio la cual
corresponde a coordenadas Cartesianas Origen Bogotá-2011 – época IGAC
2018.0, coordenadas cartesianas y geográficas del punto, imagen con la
ubicación espacial del punto, imagen de planta y panorámica del punto
georreferenciado, descripción del amarre horizontal y vertical, finalmente firma
de aprobación por parte del topógrafo especialista.
El resultado es la obtención de 48 fichas generadas, es decir, 48 puntos que
conforman el Marco de Referencia GNSS.
Geocam facilita la visibilidad de este producto. A continuación, se observa una
ficha de ejemplo.
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NOTA: Las fichas de localización de puntos son propiedad de Geocam y del Cliente, no se
permite publicar tal información completa sino de manera parcial.
Imagen 5 Ejemplo - Fichas de localización. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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7.2. Planimetría 2D
La planimetría 2D corresponderá a la representación gráfica de todos los
elementos presentes en la Orto-foto mosaico, estos no presentaran elevación
porque el archivo se maneja en dos dimensiones, es decir solo presentan
coordenadas (X, Y).
Las capas o layers del dibujo fueron estructuradas mediante el catálogo de
objetos estipulados en los requerimientos técnicos y normativos manejados por
el Instituto de Desarrollo Urbano (IDU).
El resultado es la obtención de un solo archivo con formato (.dwg) extensión
perteneciente al software de diseño asistido por computador AutoCAD y la
proyección cartográfica es: Magna Sirgas – Cartesianas Origen Bogotá-2011 –
época IGAC 2018.0 - ajustado a datum Buenaventura.
Imagen 6 Ejemplo - planimetría 2D. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
7.3. Planimetría 3D
Esta corresponderá a la representación de todos los elementos en tres
dimisiones, específicamente se realizó para el dibujo de paramentos, escaleras
y puertas mediante el uso de la herramienta google Earth, escáner laser 3D y
recorrido virtual.
Las capas del dibujo fueron estructuradas mediante el catálogo de objetos
estipulados en los requerimientos técnicos y normativos manejados por el
Instituto de Desarrollo Urbano (IDU).
El resultado es la obtención de un solo archivo con formato (.dwg) extensión
perteneciente al software de diseño asistido por computador AutoCAD y la
proyección cartográfica es: Magna Sirgas – Cartesianas Origen Bogotá-2011 –
época IGAC 2018.0 - ajustado a datum Buenaventura.
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7.4. Obras de alcantarillado
Posteriormente lo largo de toda el área de estudio se realiza el levantamiento de obras de alcantarillado, específicamente a las cajas y cabezales que se encuentran sobre la vía; dicho levantamiento se realiza a partir de herramientas tipo SIG instaladas en tabletas digitales con sensores GPS y la orto-foto-mosaico, esto generado como archivo base; se toma una foto de la estructura donde se tenga visibilidad clara, se miden con flexómetro sus dimensiones y los datos se consignan sobre el archivo. El resultado contiene archivos en formato csv, jpg y kmz, con datos como encole y descole, localizados en los canales ríos y/o estructuras hidráulicas. El registro fotográfico se cruzó con la planimetría para verificación y control en la ubicación de obras hidráulica presentes en la zona.
Imagen 7 Ejemplo - Planimetría 3D. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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7.5. Inventario de señales
Se realiza todo el inventario de señalización vertical haciendo distinción de
informativas, preventivas, reglamentarias y de información; esto mediante el uso
de la herramienta google Earth, Ortofoto – mosaico, recorrido virtual y cruce de
información con el levantamiento de cada señal en campo
La información capturada en campo de cada señal a lo largo del corredor objeto
de estudio contiene: la distinción del uso, el estado, visibilidad y el código de
caracterización.
7.6. Planos Topográficos
Se realizan los planos topográficos con rotulo e indicaciones previamente
establecidas por el cliente, el resultado se presenta en formato (.PDF) y se
encuentra en un archivo (.DWG), este producto es la presentación digital lista
para impresión y en él se encuentran, los curvados, planimetría 2D, límite de
proyecto aprobado y Orto-foto mosaico, junto con su correspondiste grilla.
Se obtuvieron aproximadamente 120 planos generados a escala 1:500.
Imagen 8 Obras de Alcantarillado. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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8. CONSTRUCCIÓN DE PRODUCTOS Y ENTREGABLES DEL PROYECTO
Posteriormente de que los datos Lidar, Fotogramétricos y complementarios
fueron debidamente procesados, ajustados, verificados e integrados, se
continuo con construcción de los productos entregables de todo el proyecto.
8.1. DISTRIBUIDOR Y LIMITE
El distribuidor contiene un total de cinco (5) hojas de trabajo numeradas
consecutivamente, y debidamente repartidas a lo largo del polígono del
proyecto. Se presenta en formatos de archivo (.dwg, .kml o .kmz y .shp).
El Sistema de proyección cartográfico es Magna Sirgas – Cartesianas Origen
Bogotá-2011 – época IGAC 2018.0
Imagen 9 Ejemplo - Plano Topográfico. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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8.2. MARCO DE REFERENCIA
Contiene un archivo (.prj) con el sistema y parámetros de proyección cartográfico
definido para el estudio; un listado o compendio de coordenadas finales de los
puntos del Marco de Referencia GNSS materializados, posicionados,
georreferenciados y nivelados geométricamente. Adicionalmente se entrega un
compendio de fichas de localización por cada punto que conforma el Marco de
Referencia del proyecto, en formato de archivo (.pdf).
Lo anterior se presenta en coordenadas definida de proyecto, Magna Sirgas –
Cartesianas Origen.
Bogotá-2011 época IGAC 2018.0 – con ajuste altimétrico a datum Buenaventura.
Imagen 10 Polígono - Límite de proyecto y Distribuidor. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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8.3. ORTO-FOTO
Es el resultado de un archivo de imagen en formato (. ecw), en este también se
encuentra un archivo (. prj) con su georreferenciación, siendo esta la true-orto
generada para la totalidad del área aprobada y levantada. La resolución espacial
del producto es inferior a 5 cm/pixel.
Lo anterior se presenta en coordenadas definida de proyecto, Magna Sirgas –
Cartesianas Origen.
Bogotá-2011 – época IGAC 2018.0 – con ajuste altimétrico a datum Buenaventura.
Imagen 11 Compendio de coordenadas y ficha de localización – MR. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
Imagen 12 Orto-Foto-Mosaico del proyecto. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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8.4. MODELO DIGITAL DE SUPERFICIE (MDS)
Este producto fue la base para la construcción del (MDT), como resultado se
obtuvieron cinco (5) archivos en formato (.LAS) acordes al distribuidor del
proyecto, El modelo digital de superficie se define como una nube de puntos
densa producto del levantamiento y procesamiento de datos LIDAR y
levantamientos complementarios. Incluye todos los elementos existentes en el
área de estudio como árboles, vías, edificaciones, etc. Cuenta con una densidad
media de 15 puntos/m2.
Lo anterior se presenta en coordenadas definida de proyecto, Magna Sirgas –
Cartesianas Origen.
Bogotá-2011 – época IGAC 2018.0 – con ajuste altimétrico a datum
Buenaventura.
Imagen 13 Modelo digital de Superficie (MDS). Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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8.5. MODELO DIGITAL DE TERRENO (MDT)
Este modelo digital de terreno corresponde a el producto altimétrico del proyecto,
su uso específicamente es para generar curvas de nivel, secciones trasversales,
perfiles, y demás productos requeridos dentro del alcance. Como resultado se
obtuvieron cinco (5) archivos en formato LAS y TIF, recortados de acuerdo al
distribuidor del proyecto. El modelo digital de terreno corresponde a una nube
de puntos (. las) o una superficie triangulada (.tiff), posteriormente al realizar el
filtrado del MDS dejando solo los puntos pertenecientes al suelo. A este producto
también le han sido integrados los levantamientos complementarios en lo
referente al componente altimétrico según tipo de levantamiento realizado.
Lo anterior se presenta en coordenadas definida de proyecto, Magna Sirgas –
Cartesianas Origen.
Bogotá-2011 – época IGAC 2018.0 – con ajuste altimétrico a datum
Buenaventura.
Imagen 14 Modelo digital de terreno (MDT). Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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8.6. CURVADOS
El resultado es un archivo en formato (.DWG), dicho curvado corresponde a las curvas de nivel resultantes de la triangulación del modelo digital del terreno (MDT) y es una forma de representar la altimetría del proyecto. Este producto se presenta con una separación entre curvas cada 50 cm según requerimientos del estudio. Lo anterior se presenta en coordenadas definida de proyecto, Magna Sirgas – Cartesianas Origen. Bogotá-2011 – época IGAC 2018.0 – con ajuste altimétrico a datum Buenaventura.
Imagen 15 Curvado.
Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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8.7. PLANIMETRÍA 2D y 3D
Es la vectorización cartográfica, esta se realiza sobre la orto-foto-mosaico
generada y levantamientos complementarios realizados sobre el polígono límite
de proyecto aprobado. El resultado se encuentra en un archivo con formato
(.DWG) con los elementos vectoriales que representan la infraestructura, el
relieve, la toponimia y demás características del terreno existente. Todas las
capas restituidas fueron estructuradas mediante el catálogo de objetos
previamente establecido y definido por el cliente.
Lo anterior se presenta en coordenadas definida de proyecto, Magna Sirgas –
Cartesianas Origen.
Bogotá-2011 – época IGAC 2018.0 – con ajuste altimétrico a datum
Buenaventura.
Imagen 16 Planimetría. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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8.8. DIMENSIONES OBRAS DE ALCANTARILLADO
Este es uno de los resultados del trabajo complementario que se realizó en el sitio de estudio.
8.9. INVENTARIO DE SEÑALES
Contiene archivos en formato csv, jpg y kmz con los datos del inventario de la
señalización vial vertical realizada para el corredor objeto de estudio,
Imagen 18 Ejemplo kmz inventario señalización vial vertical. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
Imagen 17 Dimensiones – Obras hidráulicas encole y/o descole. Fuente: Geocam Ingeniería S.A.S.
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9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. El desarrollo óptimo y la entrega de un buen producto a nivel planimétrico en dos
dimensiones (2D) se apoyará no solamente de la Orto-foto mosaico generada
por los diversos procesos fotogramétricos, también, el MDT (modelo digital de
terreno) el cual permitirá reconocer las distintas profundidades y formas que no
son perceptibles en la orto-foto.
2. La combinación de los procedimientos con sensores remotos aerotransportados
y topografía convencional permiten obtener productos más completos, el uso
paralelo de estas dos metodologías brindan una exploración y reconocimiento
más amplio del área a ser estudiada.
3. En caso de inventarios, específicamente de señales verticales se recomienda el
uso combinado de reconocimiento visual sobre la orto-foto mosaico y el
levantamiento en campo de cada señal, posteriormente se cruza la información
para la obtención de un resultado preciso y óptimo.
4. Es indispensable contar con un equipo que tenga un buen rendimiento en el
procesador (mínimo 8 gb en RAM y 100 gb de espacio libre en disco), también
una tarjeta gráfica con capacidad de soportar información de archivos CAD y
datos de puntos LIDAR superabundantes para procesamientos fotogramétricos.
5. El uso del recorrido virtual realizado a intervalos de tiempo aproximadamente de
5 a 10 segundos, facilito labores en el dibujo topográfico y labores en el
inventario de señales verticales, así como para el cruce de información para
obras hidráulicas y pozos pertenecientes a la red de alcantarillado.
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BIBLIOGRAFÍA
Geocam ingeniería S.A.S. (2019). LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO MEDIANTE TECNOLOGÍA LIDAR AÉREO
Y COMPLEMENTARIOS PARA “FACTIBILIDAD, ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA AMPLIACIÓN DE LA VÍA A LA
CALERA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS DESDE LA INTERSECCIÓN CON LA CARRERA 6 HASTA EL LÍMITE DEL
DISTRITO, BOGOTÁ D.C”. Bogotá D.C – Colombia
