CARTOGRAFIA URBANA EN EL PERU

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CARTOGRAFIA URBANA EN EL PERU

• POR
• ING. JUAN IBARRA

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1.- ANTECEDENTES

• En los últimos 15 años la cartografía en el Perú,
  era representada en planos en papel en escalas
  grandes, en las principales ciudades del país,
  con coordenadas UTM, y en otras ciudades de
  categorías menores con coordenadas topográficas.
  Para elaborar la cartografía urbana de una ciudad
  con extensiones regulares se hacen levantamientos
  fotogramétricos, y en áreas pequeñas con
  levantamiento terrestre, dependiendo de la
  economía de cada municipio.
• Con el paso de los años la informática mejoro la
  precisión en la elaboración de la cartografía
  Urbana, ya que los diseños ya no se dibujan en el
  tablero, en el papel, sino en software gráficos
  ,teniendo como por ejemplo entre ellos como el
  autocad o el microstation. Instituciones como
  Comisión de Formalización de la Propiedad
  Informal por ejemplo, con el objetivo de dar
  títulos a los asentamientos humanos,
  urbanizaciones populares de las principales
  ciudades del país ,utilizaron esta tecnología,
  pero no todos los centros poblados cuenta con
  este privilegio, sino que continúan con las
  metodologías antiguas ya descritas.

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2.- PRONOSTICO

• a) Los métodos antiguos de levantamientos en los
  centros poblados, al no ser precisos, es decir,
  el uso del transportador que tiene una lectura
  mínima de 1, el uso del escalímetro, no nos da
  la precisión que se requiere para realizar una
  cartografía urbana real y confiable.
• b) Al no hacer cartografía urbana en los lugares
  de menor rango político, con las tecnologías
  actuales, no se puede armar datos precisos de la
  morfología urbana y actualizarla para una de las
  aplicaciones del ordenamiento urbano como es el
  catastro municipal, y homogeneizar las medidas
  con el uso de instrumentos que permiten su
  ubicación geográfica como es el empleo del GPS.
• c) Sin contar con una cartografía fiable, los
  centros poblados no tendrán la precisión como por
  ejemplo saber las áreas, zonas de litigio de
  propiedades, etc.
•  
• d)  De no contar con un Sistema de Información
  Geográfica con fines urbanos, los análisis de los
  procedimientos del sistema municipal serán mas
  lentos.

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3.- CONTROL DEL PRONOSTICO.

• a) Los centros poblados para poder impulsar su
  desarrollo político, económico y social, debe
  contar con una Cartografía Urbana real y precisa,
  inclusive se debe llevar cada periodo un control
  de ello para alimentarla en caso de por ejemplo
  de que exista una expansión urbana.
• b) Se debe diseñar esta cartografía en software
  grafico ya que las medidas tanto angulares como
  lineales son precisos, angulares por ejemplo
  porque la lectura mínima se da en milésimos de
  segundos, y lineales hasta diezmilésimas, además
  ahorra espacio y el tiempo de diseño es mas
  rápido.
• c) Todo centro urbano debe contar con una red de
  poligonaciones de control topográfico tanto
  planimétrico y altimétrico para dar las
  coordenadas con la debida precisión.
• d) Todo centro poblado debe estar debidamente
  georeferenciado, es decir representar su
  cartografía urbana en coordenadas UTM y
  geográficas, para eso se emplea el GPS y
  posicionarlo en un punto con coordenada conocida
  establecida por el IGN.
• e)  Con el diseño topográfico realizado, es útil
  para realizar otro proceso cartográfico que es el
  manejo de Sistema de Información Geográfica, que
  permite ser el análisis físico, social de un
  centro poblado de manera rápida y dinámica .
• f) Todas estas consideraciones anteriormente
  mencionadas, se tiene como producto final una
  Cartografía Urbana real y multidiciplinaria, que
  es útil para el desarrollo de los centros
  poblados.

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4.- FORMULACION DEL PROBLEMA

• 1.- Cuantos centros poblados no cuenta con una
  Cartografía Urbana digital y por tanto no cuenta
  con un Sistema de Información Geográfica que
  permite su desarrollo económico, político y
  social?
• 2.- Cuántos centros poblados que no están
  georeferenciados a escala grande y ubicados en el
  territorio nacional y tener una red horizontal de
  control topográfico con coordenadas UTM?
•  

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5.- OBJETIVO GENERAL Y ESPECIFICO.

• OBJETIVO GENERAL
• 1.- Realizar la Cartografía Urbana de los centros
  poblados que carecen de ella, que incluye un
  Sistema de Información Geográfica, para
  solucionar problemas de litigios, linderaciones,
  saber las áreas de expansión urbana, Catastro
  Urbano, futuras instalaciones de servicios
  básicos, desarrollo urbano, etc. 

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OBJETIVO ESPECIFICOS

• 1.- Toda Cartografía Urbana es recopilación de
  información como topográfica y social.
•   - Topográfico Levantamiento de
  información de tipo geométrico grafico, como la
  morfología urbana ( manzanas, lotes, zonas de
  recreación publica, servicios de infraestructura
  urbana, como postes de luz, teléfono, buzones,
  cámaras de teléfonos, si los hay, hidrates, etc.,
  y en las afueras chacras, entradas de pistas a la
  ciudad, colinas que circundan a la ciudad o
  centro poblado). Para esto se utiliza estaciones
  totales, que son instrumentos topográficos
  computarizados.
•   - Social Los usos de suelo
  urbano que hay en las manzanas.
• 2.- Toda Cartografía Urbana es georeferenciada,
  es decir ubicada con precisión dentro del
  territorio nacional con Coordenadas Planas UTM y
  Coordenadas Geográficas, para esto se da el
  empleo del GPS, instrumentos geodésico que da
  dicha coordenadas.
• Para la fase de georeferenciacion se
  debe hacer una red de control horizontal y una
  red de control vertical.,es decir la ubicación de
  puntos en el terreno así como su materialización
  para transferir las coordenadas UTM en dichos
  puntos con la estación total. 

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OBJETIVO ESPECIFICOS

• 3.- Toda Cartografía Urbana debe contar con
  curvas de nivel de 1 metro aproximadamente como
  datos para la instalación de futuros servicios
  urbanos, cuya altura es con respecto al nivel
  medio del mar, que es obtenido de un punto
  denominado BM.
•  
• 4.- Una vez elaborado el plano topográfico
  digital, el siguiente proceso de la elaboración
  de la cartografía urbana es realizar un Sistema
  de Información Geográfica, que permite hacer un
  análisis físico espacial contando con una base de
  datos alfanuméricos.
•  
• 5.- Dibujar en el archivo topográfico y
  replantear en el terreno con precisión el
  perimétrico del centro poblado o ciudad.
• 6.- Realizar en ella contando con planos en papel
  a ser digitales y formar mosaicos de propiedades
  tanto estatales como privadas en torno en los
  centros poblados o ciudades.

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6.-METODOLOGÍA DEL PROYECTO.

• 1.- LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN
•  
• 1.1.- GEODESICO Y TOPOGRAFICO
•  
•    A) GEODESICO
• A.1) FUNDAMENTO TEORICO
• LA PROYECCION UTM
• La tierra tiene la
  forma de un geoide, es decir, tiene muchas
  deformaciones que no da una figura tridimensional
  regular, por tanto, es difícil de calcular sus
  dimensiones matemáticamente. Para esto, se dio
  una figura modelo matemática que se aproxime a
  ella, y es el elipsoide de revolución.
• El elipsoide
  gráficamente es definida por su anchura en la
  línea ecuatorial y tiene achatamiento en los
  polos.

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LA PROYECCION UTM

• El elipsoide gráficamente es definida
  por su anchura en la línea ecuatorial y tiene
  achatamiento en los polos, como es una figura
  cónica tridimensional, las coordenadas son de
  tipo esféricas, conocidas como coordenadas
  geográficas o geodesias, y son la Latitud y la
  Longitud. Las latitud varían de 0 a 90 hacia el
  norte o hacia al sur en forma vertical tomando
  como circulo de referencia el ecuador y la
  longitud varia de 0 y 180 hacia al este o al
  oeste tomando como circulo de referencia el
  meridiano de Greenwich. Los signos de la latitud
  es positiva si es hacia el norte y negativa si es
  hacia el sur, en la longitud es positiva si es
  hacia el este y negativa si es hacia oeste.
• Para representar una parte del
  elipsoide en un plano, es inevitable que sufra
  deformaciones o varían las mediciones, ya que se
  esta transformando una figura tridimensional
  esférica a una plana bidimensional, para eso
  existe varias clases de proyecciones
  cartográficas como son conforme, equivalente y
  equidistante para el caso de nuestro país y al
  nivel continental se usa una proyección
  cartográfica de tipo conforme que se llama
  Universal Transversa Mercator (UTM).

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LA PROYECCION UTM

• Esta proyección cumple las siguientes propiedades
  de conserva las áreas, ángulos , pero no
  distancias, de lo cual hay un coeficiente de
  deformación en la cual se puede considerar como
  una constante para determinar las distancias en
  campo que son denominadas geodésicas. Su limite
  de aplicación es aproximadamente en las latitud
  60 tanto en el norte como el Sur. Para darle la
  mayor precisión posible el planeta es dividido en
  60 partes con una longitud de 6, a la que se
  denomina zonas, el Perú esta comprendido en las
  zonas 17, 18 y 19. Cada zona cuenta un meridiano
  central que esta a 3 de sus fronteras, los
  meridianos centrales de la zona 17, 18 y 19 son
  81, 75 y 69. Con respecto al coeficiente de
  deformación de la proyección , se denomina
  también factor de escala , y en todo meridiano
  central de la zona tiene el valor del factor de
  escala de 0.9996 y se va incrementando tanto al
  oeste como al este hasta llegar hasta sus limites
  con un valor de 1.001.

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LA PROYECCION UTM

• Las coordenadas de origen de las coordenadas UTM
  son Este 500000, Norte 10000000, estos
  puntos están localizados en cada zona
  cartográfica, exactamente el punto que hay en
  cada zona es la intersección del meridiano
  central de cada zona con la línea ecuatorial, y
  se dan estos valores debido a que evitemos
  valores negativos. Ahora hay métodos de calcular
  las transformaciones de coordenadas geográficas a
  coordenadas UTM y viceversa. Los valores limites
  de cada zona en coordenadas UTM Este son mínimo
  aprox. 168000 y máximo aproximadamente 834000
  metros.

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A.2) USO DEL GPS

• Antes de darle uso del GPS , se tiene que
  observar en el mapa del Perú elaborado por el IGN
  los puntos con coordenadas conocidas y que estén
  cerca de un radio de 20 kilómetros del centro
  poblado o de la ciudad. El GPS es de marca Locus
  Magellan System, que es de tipo geodésico de una
  sola frecuencia, que tiene un alcance de 20
  kilómetros con una precisión centimétrica. Este
  GPS consta de dos instrumentos uno la base y la
  otra el rover, apoyados en sus respectivos
  trípodes, lo cual es de tipo estático. Su función
  principal es de dar coordenadas planimétricas UTM
  (Este, Norte) y Geográficas (Latitud, Longitud),
  así como también el tipo de elipsoide de
  referencia ( en nuestro caso el PSAD 56).El uso
  del GPS mayormente es de un día, puesto que se
  coloca en las periferias del Centro poblado o de
  la ciudad, un numero de tres puntos, cuyo tiempo
  de duración que trabaja el equipo rover es de 45
  minutos para darle mejor precisión, la base se
  supone que tendrá mas tiempo, ya que esta en
  función de la operatividad del rover. Una vez
  hecho los trabajos de campo con el GPS, se
  procede a transferir la información del equipo
  base y equipo rover a la PC, mediante el software
  del GPS, luego una vez procesado y ajustado los
  valores se exporta en formato ASCII de tipo TXT,
  para ser capturados en el Autocad mediante
  programación Lisp, y finalmente en pantalla se
  obtiene los puntos en coordenadas planas UTM.

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B) TOPOGRÁFICO

• Una vez empleado el GPS, ubicado y materializado
  los puntos , se debe hacer un previo
  reconocimiento de campo para ubicar y
  materializar el resto de los puntos que
  conformaran la futura poligonal electrónica de
  apoyo para la ciudad o el centro poblado.
• Luego utilizando un equipo que tiene las mismas
  funciones que el teodolito convencional, lo que
  le diferencia es que tiene pantalla digital,
  memoria interna y un distanciómetro con alcance
  de hasta 3000 metros de distancia, este se
  denomina Estación total.
• Este equipo tiene mismos instrumentos de apoyo
  que tiene el teodolito la única diferencia es que
  en vez de usar mira, se utiliza el prisma, un
  lente que contiene un conjunto de espejos que
  hace que la luz infrarroja que proviene de la
  estación rebote en el prisma y regresa a su lugar
  de origen. El distanciómetro tiene una precisión
  de 5 mm. a una distancia ya mencionada.

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B) TOPOGRÁFICO

• El trabajo con la estación consiste en construir
  la poligonal electrónica de precisión con
  coordenadas UTM, en la que se mostrara los
  procedimientos en el anexo 1.Lo primero que se
  tiene que hacer como se menciono anteriormente
  ubicar los hitos en lugares que tenga visibilidad
  para hacer el levantamiento y materializarlo con
  fierro y cemento, una vez hecho esto se genera
  una red de control horizontal, en la cual debe
  ser corregido y compensado los errores naturales
  y sistemáticos, y también estos puntos deben
  tener cotas altimétricas con respeto al nivel
  medio del mar, para eso se debe partir de un
  punto con cota conocida llamada BM, para hacer
  poligonaciones, se debe construir una red de
  nivelación
• de tipo trigonométrica.

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B.1) CONTROL HORIZONTAL

• 1.- Obtener la precisión para estos tipos de
  propósitos establecidos por las normas para
  la clasificación de control geodésico y usos
  principales recomendados.
• CONTROL
  HORIZONTAL
•  
• Clasificación
  Segundo Orden
•  
• Exactitud relativa entre puntos
  Clase I Clase
  II
• adyacentes directamentamente 1 parte
  en 300000 1 parte en 120000
• conectados (por lo menos)
  
•  
• Numero de observaciones
  8
  6
•  
• Cierre de posición después
  0.08 K 0.2
  K
• del ajuste del acimut
  

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B.2) CONTROL VERTICAL

• Especificaciones provisionales para las
  poligonales de primer y segundo orden
  (electrónicas) procedentes del Servicio Geodésico
  Interamericano, fijan un limite admisible de ?
  0.30 raíz (Km.).

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B.3) LEVANTAMIENTO TAQUIMETRICO

• Consiste en medir con la estación total los
  componentes urbanísticos que conforma un centro
  poblado o ciudad, así como también los elementos
  geográficos que en ella presenta, como colinas,
  río, litoral del mar, carreteras, etc. Todas
  estas mediciones son guardadas en la memoria de
  la estación como coordenadas topográficas. Las
  medidas hechas en campo por la estación total
  parte de los hitos con coordenadas conocidas,
  procesadas y corregidas.

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C) PROCESAMIENTO DE DATOS

• Al igual que el GPS, la estación total cuenta con
  un software en la cual se baja la información de
  ella a la PC en su propia extensión y se exporta
  con la extensión DXF, de tal forma que puede ser
  capturada por un software grafico, en el software
  grafico, conocido uno de ellos el autocad,
  permite visualizar los datos en forma de puntos
  que están codificados de tal manera que se puede
  editar siguiendo la secuencia de los códigos
  ,editar significa dibujar la información que se
  trabajo en el campo. La libreta en formato ASCII,
  permite usarla para cualquier software grafico de
  ingeniería que permite realizar por ejemplo el
  trazado de curvas de nivel. Al terminar de
  dibujar el archivo topográfico, este archivo se
  le da el acabado final al procesarlo en un SIG,
  que consiste en una parte grafica, que es el
  archivo de la cartografía urbana del proyecto y
  va acompañada de una base de datos con fines
  urbanos.

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D) PROCEDIMIENTOS DE PROCESO DE DATOS

• D.1) GPS.- El procedimiento es el siguiente
•  
• 1) Crear un nuevo proyecto en el Software Locus
  Sistema Magellan y se coloca el nombre en
  proyecto nuevo luego pulse Aceptar.
•  

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D.1) GPS

• 2) Luego aparece una ventana en la cual se
  elegirá añadir datos desde el disco

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D.1) GPS

• 3) Busque los archivos de datos de campo

23
D.1) GPS

• 4) Una vez elegido los datos de campo aparecerá
  la siguiente ventana

24
D.1) GPS

• 5) Se elige la estación Base y las estaciones que
  fue colocado el rover

25
D.1) GPS

• 6) Luego se ingresa las coordenadas de la
  estación Base (coord.. geográficas)

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D.1) GPS

• 7) Se procesa y ajusta.

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D.1) GPS

• Y en coordenadas UTM

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D.2).- LA ESTACION TOTAL

• En la cual se mide las distancias y direcciones
  del aspecto fisiográfico y elementos fijos
  identificados en el terreno, como por ejemplo la
  carretera , fisiografía, componente urbano,lotes,
  servicios de infraestructura urbana, etc.Todas
  estas características son levantadas desde los
  puntos de control, que forma parte de la
  poligonal electrónica, asimismo la diferencia de
  alturas son tomadas como nivel de referencia
  sobre el nivel medio del mar, tomando o levantado
  desde un BM., ubicado en el cerca de la ciudad ,
  así como también transportando las diferencias de
  cotas con respecto a los puntos de control de la
  Red Geodesica, elaborada por el Instituto
  Geográfico Nacional. Para estos tipos de
  levantamientos se trabajo con estaciones totales,
  de fabricación suiza, cuya marca es Leica, modelo
  TC-407, que contiene una memoria computarizada,
  que cada vez que se lea un punto, es almacenada
  la información en su memoria como base de datos,
  en forma de coordenadas rectangulares, luego se
  hace el procesamiento de datos de la estación
  conectada a la PC ,para transferir la información
  de la estación a la memoria de esta.Los datos que
  se transfiere a la PC., se da en un software de
  la Estación llamado Leica Survey Office, cuyo
  extensión está definida en

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D.2).- LA ESTACION TOTAL

• .GSI , es decir la información de la estación
  está con la extensión GSI, de la extensión GSI se
  convierte en archivo de tipo DXF, y ya esta
  preparada para ser visualizada en un software
  gráfico como el Autocad 14 2000, ó 2004, en el
  Autocad se edita el archivo topográfico para
  definir la Planimetría del levantamiento, y para
  al Altimetría se aplica el software del Civil
  Engineering propio del Autocad, donde se
  construye las curvas de nivel definido por los
  parámetros que el usuario le de.

30
D.2).- LA ESTACION TOTAL

• A.- Leica Survey Office

31
D.2).- LA ESTACION TOTAL

• B) Transferencia de información de la Estación a
  la PC.

32
D.2).- LA ESTACION TOTAL

• C) verificar los datos en GSI

33
D.2).- LA ESTACION TOTAL

• D) Edición del archivo topográfico

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D.2).- LA ESTACION TOTAL

• Elaboración de Curvas de nivel por el Softdesk
  Civil Engineering

35
D.2).- LA ESTACION TOTAL

• Elaboración de Curvas de nivel por el Softdesk
  Civil Engineering

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D.3) ELABORACIÓN DE LA POLIGONAL ELECTRÓNICA.
37
D.3) ELABORACIÓN DE LA POLIGONAL ELECTRÓNICA
38
D.3) ELABORACIÓN DE LA POLIGONAL ELECTRÓNICA
39
D.3) ELABORACIÓN DE LA POLIGONAL ELECTRÓNICA
40
D.3) ELABORACIÓN DE LA POLIGONAL ELECTRÓNICA
41
D.3) ELABORACIÓN DE LA POLIGONAL ELECTRÓNICA
42
D.3) ELABORACIÓN DE LA POLIGONAL ELECTRÓNICA