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Coordenadas Planas Facultad de Ingeniería Agrícola Angel F. Becerra Pajuelo DESARROLLO NUMERICO DE UN CASO A continuación se da un ejemplo numérico del calculo de coordenadas que ayudará a comprender mejor todo lo expuesto al respecto. Angel F. Becerra Pajuelo Datos de campo necesarios Ángulos internos y Distancias de la poligonal: Lado Distancia (m) 1-2 497 2-3 454 3-4 625 4-1 355 Vértice 1 2 3 4 Ang.Horiz. Gr Min Seg 88 10 10 107 20 10 65 30 10 99 0 10 Azimut del Lado 1- 4 = N 60 50’ Tolerancia error lineal de cierre Aproximación del instrumento igual a 30 segundos. Angel F. Becerra Pajuelo SOLUCION: 1. Corrección de lados de la poligonal Las mediciones de campo se corrigen de errores por tensión, temperatura, catenaria, etc. si los hubiera. Luego se determina la longitud horizontal o longitud proyectada al horizonte de c/u de los lados de la poligonal. Angel F. Becerra Pajuelo 2. Determinación del error angular de cierre a) Sumatoria de ángulos medidos ( a.m ) 88 10’ 10” 107 20’ 10” ” 65 30’ 10” 99 00’ 10” La suma de los 4 ángulos internos de la poligonal dan : ang. medidos = 360 00 40” Angel F. Becerra Pajuelo b) La suma de ángulos horizontales internos calculados de una poligonal de n lados es: ang. calc.= 180(n–2) = 2R(n-2) = 180(4–2) = 360 c) Error Angular (Ea): Ea = ang. med - ang. calc. Ea = 36000’40” - 36000’00” = 40” (en exceso) Angel F. Becerra Pajuelo d) Tolerancia angular: = 30( 4 )0.5 = 60” La “Ta” se compara con el error encontrado Ea = 40” Ea < Ta ==> 40” < 60” e) Corrección o distribución del error angular: Este valor se restara a cada uno de los ángulos por ser el error en exceso. Angel F. Becerra Pajuelo e) Ángulos Corregidos: Vértice 1 = 88 10’10” –10” = 88 10’ Vértice 2 = 107 20’10” – 10” = 107 20’ Vértice 3 = 65 30’10” – 10” = 65 30’ Vértice 4 = 99 00’10” – 10” = 99 00’ Angel F. Becerra Pajuelo 3. Cálculo de Azimut y Rumbos. Habiéndose realizado la corrección angular y a partir del valor del azimut inicial, se calcula el azimut de los otros lados. El azimut inicial proporcionado en los datos es un azimut inverso Az1-4 = N 6050’ Para hallar el Azimut directo Az4-1 , hay que sumarle 180 grados. Az4-1 = (6050’ + 180) = N 240 50’ ; Luego los azimut para cada lado de la poligonal serán: Angel F. Becerra Pajuelo Vértice 1: Az1-2 = Az4-1 + Ang 1 Az1-2 = 240 50’+ 86 10’ = 329; como es mayor de 180 => Az1-2 = 329 - 180 = N 149 Vértice 2: Az2-3 = Az1-2 + Ang 2 Az2-3 = 149 + 107 20’ = 256 20’; como es mayor de 180 => Az2-3 = 256 20’-180 = N 76 20’ Angel F. Becerra Pajuelo Vértice 3: Az3-4 = Az2-3 +Ang 3 Az3-4 = 7620’+6530’ = 14150’; como es menor de 180 => Az3-4 = 14150’+ 180 Az3-4 = N 321 50’ Vértice 4: Az4-1 = Az3-4 + Ang 4 Az4-1 = 32150’+99 =42050’: como es mayor de 360 => 420 50’ - 360 = 60 50’ como la diferencia es menor de 180 ==> Az4-1 = 6050’+180 = N 240 50’ Angel F. Becerra Pajuelo Resumiendo tenemos: Lado 1-2 2-3 3-4 4-1 Azimut Directo Inverso 14900’ 32900’ 7620’ 25620’ 32150’ 14150’ 24050’ 6050’ Angel F. Becerra Pajuelo 4. Determinación de Rumbos: El Azimut Rb 1-2 1-2 = N 149 esta en el II cuadrante luego: = 180 – 149 = S 31 E El Azimut 2–3 = 7620’ esta en el I cuadrante luego: Rb2-3 = N 76 20’ E El Azimut 3-4 = 32150’ esta en el IV cuadrante luego: Rb3-4 = 360 - 321 0’ = N 38 10’ O El Azimut 4-1 = 240 50’ esta en el III cuadrante luego: Rb4-1 = 240 50’ - 180 = S 60 50’ O Angel F. Becerra Pajuelo Calculo de las Proyecciones El resumen de la información obtenida hasta ahora y el calculo de la proyecciones o coordenadas parciales se presentan en el cuadro siguiente: Vért. Ang.Horiz Gr Min 1 88 10 2 107 20 3 65 30 4 99 0 Lado Dist. Azimut Rumbo (m) Gr Min Gr Min 1-2 497 149 0 S 31 2-3 454 76 20 N 76 20 3-4 625 312 50 N 38 10 4-1 355 240 50 S 60 50 Angel F. Becerra Pajuelo Coord.Parciales X=LSenRb Y=LSenRb E 255.97 -426.01 E 441.15 107.27 O -386.22 491.39 O -309.99 -173.01 Determinación del Error Lineal de Cierre y el Error Relativo de Cierre En el eje X : Suma Algebraica de las Abscisas X(+) = 255.97 + 441.15 = + 697.12 X(-) = - 386.22 + (-309.99) = - 696.21 Error de Cierre en el Eje X = Ey = + 0.91 En el eje Y : Suma Algebraica de las Ordenadas Y(+) = 491.39 + 107.27 = + 598.66 Y(-) = - 426.01 + (- 173.01) = - 599.02 Error de Cierre en el Eje Y = Ey = - 0.36 Angel F. Becerra Pajuelo Luego el Error lineal de cierre = ((0.91)2+ (0.36)2 )0.5 Ec = 0.978 Perímetro (P) = Longitud total de la poligonal = 1,931 m. El Error Relativo de Cierre Erc = Ec / P Se compara el error Relativo con la Tolerancia: Angel F. Becerra Pajuelo Compensación de Coordenadas de la Poligonal Lado 1-2 Lado 1-2 Compensado ò corregido X = +255.97 - 0.23 = +255.74 Y = - 426.01 + 0.09 = - 425.92 De esta forma se compensan los otros lados de la poligonal obteniéndose los siguientes resultados. Angel F. Becerra Pajuelo Lado 1 2 3 4 - 2 3 4 1 X Cx Abscisa Corregida 255.97 441.15 -386.22 -309.99 -0.23 -0.22 -0.29 -0.17 255.74 440.93 -386.51 -310.16 Y Cy Ordenada Corregida -426.01 107.27 491.39 -173.01 0.09 0.08 0.11 0.08 -425.92 107.35 491.50 -172.93 Angel F. Becerra Pajuelo 8. Determinación de las Coordenadas Totales 8.1 Para la determinación de las Coordenadas Totales hemos asumido el valor de la coordenada del vértice 1 en: V1(1000,1000) ó X=1000, Y=1000 A este valor inicial se han sumado algebraica y sucesivamente el valor de las coordenadas parciales compensadas de los vértices 2, 3 y 4 obteniéndose el valor de las coordenadas totales de cada uno de los vértices de la poligonal (ver cuadro siguiente). Angel F. Becerra Pajuelo Lado 1 2 3 4 - 2 3 4 1 Coordenadas X Y 255.74 440.93 -386.51 -310.16 -425.92 107.35 491.50 -172.93 Vértice 1 2 3 4 1 Angel F. Becerra Pajuelo Coordenadas Totales X Y 1000.00 1255.74 1696.67 1310.16 1000.00 1000.00 574.08 681.43 1172.93 1000.00 8.2 Determinación de Coordenadas UTM Con el GPS Navegador, se obtuvo la Coordenada UTM (sistema WGS84) del V1 de la poligonal: 18 L 292288 m E, 8863295 m N A este valor se le suma algebraica y sucesivamente el valor de las coordenadas parciales compensadas de los vértices o estaciones 2, 3 y 4 obteniéndose el valor de las coordenadas UTM de cada uno de los vértices de la poligonal como se muestra en el cuadro siguiente. Angel F. Becerra Pajuelo Lado 1-2 2-3 3-4 4-1 Coordenada Vertice X Y 2 255,74 -425,92 3 440,93 107,35 4 -386,51 491,50 1 -310,16 -172,93 Vertice 1 2 3 4 1 Angel F. Becerra Pajuelo Coordenada UTM Este Norte 292288,00 8863295,00 292543,74 8862869,08 292984,67 8862976,43 292598,16 8863467,93 292288,00 8863295,00