ALTIMETRIA

¿Qué es la altimetría?

La altimetría es la parte de la topografía que se dedica a medir las alturas y estudiar los
métodos y técnicas para representar el relieve de un terreno. También para determinar
y representar la altura o cota, de cada uno de los puntos con respecto al plano de
referencia. En definitiva, la altimetría se utiliza para representar la verdadera forma del
terreno, tanto su extensión y límites, como la forma de su relieve, haciendo para ello una
serie de cálculos y operaciones.

Es fundamental para el ingeniero de la empresa de topografía, tanto si tiene que

confeccionar un proyecto, como para modificarlo el mismo.

Las aplicaciones más comunes de la altimetría son:

Proyectos de carreteras y canales que deben tener unas pendientes determinadas

Ubicar obras de construcción con las elevaciones planeadas
Calcular volúmenes de tierra
Averiguar las características de drenaje y permeabilidad de superficies
Crear puntos de control mediante el corrimiento de una elevación
Medición de parcelas

Instrumentos utilizados en altimetría:

Todos los instrumentos que se usan para realizar una altimetría buscan la perfección
para medir las elevaciones y alturas. El nivel es el más importante y existen dos tipos:
el nivel de burbuja y el nivel topográfico.

 Nivel de burbuja

Se utiliza para determinar la horizontalidad de una línea o plano.

 Nivel topográfico

Se utiliza para garantizar la horizontalidad y poder determinar diferencias de alturas

entre los distintos puntos del terreno.

 Receptores GPS y drones

Permiten realizar mapeos de zonas muy rápidamente, lo que abarata el proceso. Se

suele utilizar para medir zonas de difícil acceso o grandes extensiones.
Métodos de nivelación
Su objetivo es determinar el desnivel entre dos o más puntos. Para calcularlos se utilizan
tres métodos:
Nivelación geométrica
Nivelación trigonométrica
Nivelación barométrica

 La más importante y más exacta es la nivelación geométrica, se comprueba por

medio de la diferencia de la distancia de dos puntos a un plano horizontal. Le
sigue la nivelación trigonométrica que determina la diferencia de altura entre dos
puntos, para ello se utiliza un instrumento llamado taquímetro. Por último, la
nivelación barométrica que se basa en la variación de la presión atmosférica a
causa de la diferencia de altitud. Se suele utilizar en zonas montañosas.

¿QUÉ HACER PARA EMPEZAR UN LEVANTAMIENTO TAQUIMÉTRICO?

El levantamiento debe comenzar haciendo un recorrido por el terreno para conocer sus
peculiaridades topográficas, y, además, para ir marcando por medio de estacas los
vértices de la poligonal taquimétrica los cuales ser situarán atendiendo a la extensión y
características topográficas del terreno. Al mismo tiempo, se irá confeccionando un
croquis general que muestra, además de la poligonal, las zonas, líneas y puntos
característicos del relieve. En base al croquis general, el jefe de comisión entrega a cada
ayudante portamira un croquis parcial de la zona dentro de la cual se moverá para
seleccionar los puntos de mira, instruyéndolos, además, sobre las zonas y líneas en las
que se requiere tomar una mayor densidad de puntos altimétricos.

Si la poligonal taquimétrica es cerrada y su levantamiento se realiza simultáneamente

al de los puntos de relleno altimétricos con un teodolito taquimétrico, el orden de las
operaciones será el siguiente:

 Se estaciona el instrumento en el primer vértice de trabajo y se determina su altura.

 Con coincidencias de ceros se dirige la visual a la mira colocada en el vértice anterior

(que será la última estación del levantamiento), haciendo coincidir la lectura del hilo
medio con el valor de la altura del instrumento para efectuar la lectura de los hilos
estadimétricos y del ángulo vertical. Como en cada visual deberá fijarse el
instrumento para maniobrar con los tornillos de aproximación los ángulos, tanto
horizontales como verticales, se leerán mientras el portamira se mueve a ocupar
otra posición.

 A continuación, se libera la alidada y si dirige la visual a la mira situada en el vértice

siguiente al de trabajo, haciendo coincidir la lectura del hilo medio con la altura del
instrumento, en cuyas condiciones se logran los hilos estadimétricos, el ángulo de
dirección y al ángulo vertical. Si el instrumento está provisto de brújula, deberá
medirse también el acimut magnético de una de las líneas, aunque esta operación
podrá realizarse en cualquier otra línea o al finalizar el levantamiento.

 Después de realizadas estas operaciones, con las cuales se define la posición

relativa planimetría y altimétrica de tres de los vértices de la poligonal taquimétrica,
se procede a levantar los puntos de relleno altimétrico, comprendidos dentro de los
 límites radiales planificados por el Jefe de la Comisión para cada portamira; éstos
realizarán su recorrido en sentido opuestos hasta encontrarse próximo al
instrumento. En la medida del ángulo horizontal de los puntos de relleno altimétrico,
la lectura de los minutos podrá efectuarse por aproximación para mayor rapidez.

 En el segundo y siguiente vértice de la poligonal, se procederá de la forma explicada

anteriormente, con la excepción de la medición del acimut, si éste ya fue medido en
otro vértice, hasta el cierre de la poligonal.

Si el área es demasiado extensa para una sola poligonal, se podrán trazar dos o más
poligonales que cubran el área deberán tener lados comunes y concurrir en un punto
central (nudo de poligonales).

Para los levantamientos taquimétricos de zonas llanas, suelen emplearse los llamados
niveles taquímetros, los cuales son niveles de línea o automáticos que están provistos
de hilos estadimétricos en el anteojo y de círculo horizontal. Con estos instrumentos se
aplica el método taquimétrico de levantamiento, con la diferencia de que los desniveles
se determinan por nivelación geométrica.

¿COMO GENERAR PRODUCTOS TOPOGRÁFICOS CON DRONES?

1. INSPECCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO.

Como en cualquier trabajo topográfico, es necesario que primero se haga una revisión
de la zona de estudio, preferentemente con visita a campo. De no ser posible, se realiza
con el archivo kmz montado en google earth que proporcione el cliente. Cosas
importantes a considerar en este punto: la presencia de vegetación, ya que no implica
el mismo trabajo realizar un levantamiento en una zona completamente despejada de
vegetación que en la selva chiapaneca. Otro punto importante es la morfología del
terreno, es decir, si la superficie es plana, es una sierra, un tajo o zonas con pendientes
muy pronunciadas
2. PUNTOS DE APOYO Y CONTROL TERRESTRE.
Al momento de hacer un levantamiento topográfico con drones, siempre necesitamos
poner puntos de control (GCP). Estos puntos nos ayudarán a orientar nuestro
levantamiento a un sistema de referencia para alcanzar la exactitud y precisión
requeridas tanto en planimetría como en altimetría. Para poner puntos de control se
necesita un sistema de GPS diferencial o RTK. En México, se deben ligar los puntos a
la estación más cercana de la Red Geodésica Nacional Activa (RGNA) del INEGI.
Los puntos deben estar marcados (algunos lo hacen con cal, pintura, dianas) para que
se aprecien en las imágenes aéreas.
Cosas importantes a considerar: El número de puntos. La ubicación de los puntos.

3. PLANEACIÓN Y EJECUCIÓN DEL VUELO.

Existen muchas aplicaciones móviles para planear vuelos de drones, la elección de la

más adecuada dependerá siempre del objetivo del proyecto y de la marca del dron. Por
ejemplo, la marca más común de drones en México es probablemente DJI que cuenta
con su propia app DJI GO. Esta app no permite la planeación de vuelos fotogramétricos.
Algunas de las aplicaciones más aceptadas son Map Pilot y Groud Station Pro. Por otro
lado, el eBee que es un dron de ala fija permite la planeación de vuelos a través de su
aplicación eMotion. Otras aplicaciones muy comunes son Pix4D Capture y Drone
Deploy.
Importante considerar para la ejecución del vuelo:
Los elementos más importantes al planear un vuelo fotogramétrico de manera
tradicional eran; el número de líneas de vuelo, la altura de vuelo, la velocidad del
avión/avioneta, el porcentaje de sobreposición de las imágenes tanto con las imágenes
de su misma línea de vuelo como con las de líneas adyacentes, entre otros.
El objetivo es cubrir cada parte del terreno, por pequeña que sea, para visualizarlo de
manera estereoscópica. En los vuelos con drones, las aplicaciones móviles de
planeación son muy flexibles, sin embargo, es necesario conocer el fundamento
fotogramétrico que permitirá llevar a cabo un buen trabajo.

Otro factor que puede influir es el tiempo, es decir, las condiciones climáticas del día del
vuelo. Por ejemplo, la norma de la DGAC establece que no se debe volar cuando el
viento presenta velocidades mayores a los 10 m/s (se debe contar con un anemómetro
para medirlo). La temperatura extrema es otro factor que puede afectar de manera
directa la autonomía de vuelo, disminuyéndola considerablemente.
Debemos recordar que, de acuerdo con la Normativa Vigente, no podemos volar a
elevaciones mayores de 120 m. También establece que no se puede volar de noche, ni
sobre aglomeraciones de personas, entre otras cosas. Actualmente los pilotos pueden
tramitar su registro ante la Dirección General de Aeronáutica Civil (DGAC), que es el
órgano emisor de la norma NOM-107-SCT3-201 que pertenece a la Secretaría de
Comunicaciones y Transportes (SCT).
Factores externos a considerar:
Líneas de alta tensión, objetos que obstruyan el plan de vuelo, los permisos que pueden
llegar a requerirse en ciertas zonas, entre otras cosas, son puntos importantes a
considerar también. Existen aplicaciones que permiten monitorear el vuelo de
aeronaves para no crear accidentes e interferir en su espacio aéreo, sin embargo, la
norma establece que se debe tramitar un permiso para volar con anticipación ante la
DGAC. Por ejemplo, no es lo mismo volar sobre las pirámides de Teotihuacán o sobre
el Nevado de Toluca, donde constantemente hay helicópteros monitoreando la zona,
que sobre una zona agrícola deshabitada. Como experiencia extrema, en Tabasco le
dispararon a nuestro dron pensando que intentábamos ordeñar los ductos de Pémex.

Al momento de realizar el vuelo, es importante que se establezca la zona de

despegue/aterrizaje de dron, y de ser posible que se delimite con conos de seguridad.
Al centro debe colocarse de preferencia la pista de despegue. La aplicación dirá el
tiempo aproximado en el que realizará la misión, aunque muchas veces no es muy
exacto. No se debe perder nunca la visibilidad del Vehículo Aéreo No Tripulado.
4. PROCESAMIENTO FOTOGRAMÉTRICO DE LA INFORMACIÓN.
Para procesar los datos GPS se deben descargar los archivos RINEX de la estación de
la RGNA a la que se ligó el trabajo y procesarlo mediante software especializado
como GNSS Solutions o Trimble Business Center (TBC). Estos puntos deberán
agregarse en el proceso para poder referenciar el trabajo de la manera más precisa
posible. Un factor muy importante para procesar es el equipo de cómputo. Es necesario
tener como mínimo una buena tarjeta de gráficos, un procesador potente como Core I7
y al menos 16 Gb de memoria RAM
Para el procesamiento de las imágenes tomadas aéreas, los pasos más importantes
dentro del proceso fotogramétrico son:

PROCESO FOTOGRAMÉTRICO

La rectificación simple, donde se pretende corregir el efecto de la inclinación de la

fotografía al obtenerla y así producir una imagen a escala constante (pero aún
desconocida) si el terreno u objeto fotografiado es relativamente plano.

 Orientación Interna, donde se recupera la geometría de cada una de las tomas

fotogramétricas, utilizando las marcas fiduciales.
 Orientación Relativa, donde se crean modelos estereoscópicos y se
encuentran las coordenadas de dichos modelos utilizando por lo general 6
puntos homólogos que se encuentren en el área de recubrimiento
estereoscópico.
 Aerotriangulación, consiste en la determinación de puntos en el terreno
mediante métodos fotogramétricos. La principal aplicación consiste en la
determinación del canevás de restitución, es decir, conseguir el suficiente
número de puntos de apoyo para poder orientar absolutamente todos los pares
estereoscópicos que intervengan en un proyecto cartográfico.
 Orientación absoluta, en esta parte se da escala y se nivela el modelo
estereoscópico a partir de una serie de puntos de posición conocida. Es
necesario disponer de una red de puntos de partida que no es determinada
obligatoriamente sobre el terreno, sino también por triangulación aérea u otro
método, para poder comparar las mediciones “modelo” con los de la “realidad”.
 Restitución, se obtienen detalles cartográficos de planimetría y altimetría para
generar nuevos mapas o actualizar los existentes.

Algunos de los software más comunes o más utilizados para procesar imágenes de
drones son Pix4D y Agisoft PhotoScan (Ahora Metashape). Ambos permiten generar,
nubes de puntos, modelos digitales de superficie, curvas de nivel, ortomosaicos, entre
otros. Debes recordar que a cualquier sistema al que se introduce información errónea,
arrojará indudablemente resultados erróneos.
5. FORMATO Y PRESENTACIÓN FINAL DE PRODUCTOS TOPOGRÁFICOS.
Y como último paso, resta pasar al formato que se requiera la información, ya sea para
manejarla en un. Recuerda que no es el dron, es el procesamiento especializado de la
información, lo que hace la diferencia para poder hacer Topografía con Drones (o
entorno CAD (DXF, DWG) o en Sistemas de Información Geográfica (SHP), o darle
formato para imprimirlo más bien, generar productos topográficos a partir de
levantamientos fotogramétricos).
 ¿QUE ES SIG?
Un Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS, en su acrónimo inglés [Geographic
Information System]) es una integración organizada de hardware, software y datos
geográficos diseñada para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en
todas sus formas la información geográficamente referenciada con el fin de resolver
problemas complejos de planificación y de gestión.

FUNCIONAMIENTO DE UN SIG
El SIG funciona como una base de datos con información geográfica (datos
alfanuméricos) que se encuentra asociada por un identificador común a los objetos
gráficos de un mapa digital. De esta forma, señalando un objeto se conocen sus
atributos e, inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede
saber su localización en la cartografía.
La razón fundamental para utilizar un SIG es la gestión de información espacial. El
sistema permite separar la información en diferentes capas temáticas y las almacena
independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y sencilla, y
facilitando al profesional la posibilidad de relacionar la información existente a través de
la topología de los objetos, con el fin de generar otra nueva que no podríamos obtener
de otra forma.
Las principales cuestiones que puede resolver un Sistema de Información Geográfica,
ordenadas de menor a mayor complejidad, son:
 Localización: preguntar por las características de un lugar concreto.
 Condición: el cumplimiento o no de unas condiciones impuestas al
sistema.
 Tendencia: comparación entre situaciones temporales o espaciales
distintas de alguna característica.
 Rutas: cálculo de rutas óptimas entre dos o más puntos.
 Pautas: detección de pautas espaciales.
 Modelos: generación de modelos a partir de fenómenos o actuaciones
simuladas.
Por ser tan versátiles, el campo de aplicación de los Sistemas de Información Geográfica
es muy amplio, pudiendo utilizarse en la mayoría de las actividades con un componente
espacial. La profunda revolución que han provocado las nuevas tecnologías ha incidido
de manera decisiva en su evolución.

LA CREACIÓN DE DATOS
Las modernas tecnologías SIG trabajan con información digital, para la cual existen
varios métodos utilizados en la creación de datos digitales. El método más utilizado es
la digitalización, donde a partir de un mapa impreso o con información tomada en campo
se transfiere a un medio digital por el empleo de un programa de Diseño Asistido por
Ordenador (DAO o CAD) con capacidades de georreferenciación.

Dada la amplia disponibilidad de imágenes orto-rectificadas (tanto de satélite y como

aéreas), la digitalización por esta vía se está convirtiendo en la principal fuente de
extracción de datos geográficos. Esta forma de digitalización implica la búsqueda de
datos geográficos directamente en las imágenes aéreas en lugar del método tradicional
de la localización de formas geográficas sobre un tablero de digitalización.
LA REPRESENTACIÓN DE LOS DATOS
Los datos SIG representan los objetos del mundo real (carreteras, el uso del suelo,
altitudes). Los objetos del mundo real se pueden dividir en dos abstracciones: objetos
discretos (una casa) y continuos (cantidad de lluvia caída, una elevación). Existen dos
formas de almacenar los datos en un SIG: raster y vectorial.

Los SIG que se centran en el manejo de datos en formato vectorial son más populares
en el mercado. No obstante, los SIG raster son muy utilizados en estudios que requieran
la generación de capas continuas, necesarias en fenómenos no discretos; también en
estudios medioambientales donde no se requiere una excesiva precisión espacial
(contaminación atmosférica, distribución de temperaturas, localización de especies
marinas, análisis geológicos, etc.).

APLICACIONES

Administración y gestión

El uso de los sistemas de información geográfica garantiza la integración del

componente espacial a la información gestionada y facilita la toma de decisiones
políticas.

Actividades físicas y deportivas

La creación de rutas de senderismo, circuitos de ciclismo o maratón y la optimización

de tramos a partir de mapas de carreteras o sendas son algunas de las aplicaciones en
las actividades físico deportivas recreativas.

Agraria

El sector agrario es uno de los sectores más dependientes del uso de sistemas de
información geográfica. En el área forestal resulta indispensable tener un conocimiento
amplio de estas herramientas para el reconocimiento, gestión y evolución del entorno.
El trabajo sobre grandes áreas forestales sin el uso de software GIS es hoy en día difícil,
tedioso y costoso.

Comercio y Marketing

Los avances tecnológicos y el hecho de que buena parte de las actividades humanas
tengan un componente locacional, provocan que en casi cualquier ámbito laboral se
puedan mejorar los procesos desarrollados añadiendo Sistemas de Información
Geográfica al trabajo diario.

Edificación y obra civil

El proceso de planificación del territorio y la ciudad, supone manejar grandes volúmenes

de información gráfica y descriptiva. Los Sistemas de Información Geográfica son la
tecnología que nos permite manejar dicha información y su análisis. Las aplicaciones de
los Sistemas de información Geográfica en edificación y obra civil son la planificación y
diseño de obras civiles, gestión de redes de servicios públicos, planes de protección
ambiental, ordenamiento territorial y urbano y análisis de riesgos.

Energía y agua

El uso de los SIG ha sido ampliamente difundido para la gestión del agua urbana. Un
paso de desarrollo en este campo ha sido utilizar información SIG no solo para mapear
y realizar consultas, sino para analizar tendencias y tomar decisiones mediante las
aplicaciones que brindan los análisis espaciales. Actualmente, la gestión de las redes
de abastecimiento y saneamiento en una ciudad es un proceso que no se comprende
sin sistemas de información geográfica, tratar de diseñar y gestionar una red compleja
de estas características sin esta herramienta significa ampliar plazos y presupuesto.