Articulo cientifico la evolucion de la topografia en el campo agropecuario PDF

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La evolución de la topografía en el campo agropecuario The evolution of topography in the agricultural field Estudiantes: Andrea Samaniego, Javier Ocaña, Shuly Abad Crezca y produzca. En esta investigación se evaluó la evolución y la importancia de esta ciencia Escuela de Ingeniería en Industrias Pecuarias y Agroindustria. Facultad de Ciencias Pecuarias. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. E-mail: [email protected] [email protected] [email protected] RESUMEN Los registros históricos más antiguos sobre la topografía afirman que esta ciencia se originó en Egipto, las primeras aplicaciones de la topografía fueron las de medir y marcar los límites de los derechos de propiedad. Con la finalidad que los dueños de estos predios paguen impuesto, además las inundaciones anuales del rio Nilo arrastraban parte de estos linderos por lo que se designaron topógrafos para redefinir los lotes. La topografía consiste en tomar información del terreno para luego realizar su respectivo dibujo en planos a escala que permiten observar en oficina el sitio como si estuviera en el lugar donde se tomó los datos. La topografía es una actividad esencial para el desarrollo de la ganadería, siendo la principal fuente para que cualquier explotación “Topografía” en el campo agropecuario, utilizando fuentes y datos ya antes investigados y así vimos el mejoramiento que hoy en día existe en las explotaciones a comparación de otras de años pasados. La topografía utiliza un sistema de coordenadas tridimensionales, siendo la x, y y la z; esta plasma en un plano topográfico la realidad vista en el campo, en el ámbito rural o natural de la superficie terrestre, una descripción de hechos existentes en un lugar como muros, edificios, calles, etc. La topografía selecciona y diseña instalaciones pecuarias en función a la región, zona y especie a producir, aplicando normas de biodiversidad, utilizando técnicas de prevención y control, para evitar la presencia de enfermedades que afecten tarde o temprano la vida de nuestros animales y del ser humano. La combinación del GPS con los sistemas de información geográfica, GIS, ha hecho posible el desarrollo y aplicación de la ‘agricultura de precisión’ o de localización específica. Esas tecnologías permiten acoplar datos obtenidos en tiempo real con información sobre posicionamiento, lo que conduce al análisis y el manejo eficientes de gran cantidad de datos geoespaciales. Las aplicaciones en la agricultura de precisión basadas en el GPS se están usando, además, en la planificación de cultivos, el levantamiento de mapas topográficos, muestreo de los suelos, orientación de tractores, exploración de cultivos, aplicaciones de tasa variable y mapas de rendimiento. Palabras Clave: Topografía, agropecuario, tridimensional. ABSTRACT The oldest historical records on topography claim that this science originated in Egypt, the earliest applications of topography were to measure and mark the limits of property rights. With the intention that the owners of these properties pay tax, in addition to the annual flooding of the

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Nile River, they dragged part of these boundaries, so surveyors were appointed to redefine the lots. The topography consists of taking information from the terrain and then making their respective drawings in scale plans that allow observing the site in the office as if it were in the place where the data is lost. Topography is an essential activity for the development of livestock, being the main source for any farm "Topography" in the agricultural field, using sources and data and previously investigated and thus we saw the improvement that exists today in farms compared from others from years past. The topography uses a three-dimensional coordinate system, with x, y and z being; This reflects in a topographic plane the reality seen in the field, in the rural or natural environment of the earth's surface, a description of the events in a place such as walls, buildings, streets, etc. The topography selects and designs livestock facilities depending on the region, area and species to be produced, applying biodiversity standards, using prevention and control techniques, to avoid the presence of diseases that sooner or later affect the life of our animals and human beings. human. The combination of GPS with geographic information systems, GIS, has made possible the development and application of "precision agriculture" or specific location. These technologies enable real-time data to be coupled with positioning information, leading to efficient analysis and handling of large amounts of geospatial data. GPS-based precision agriculture applications are also being used in crop planning, topographic mapping, soil sampling, tractor orientation, crop exploration, variable rate applications, and yield maps. . Key Words: Topography, agricultural, three-dimensional. 1. INTRODUCCIÓN Para hablar de la topografía se debe tener un conocimiento previo para no perderse al hacer referencia de su información, es por ello que se realiza este documento, con la finalidad de dejar en claro algunos conceptos básicos y a su vez servir como una fuente rápida para las personas que se interesen o necesiten obtener información acerca de los temas que esta maneja. La topografía consiste en tomar información del terreno para luego realizar su respectivo dibujo en planos a escala que permiten observar en oficina el sitio como si estuviera en el lugar donde se tomó los datos. Un levantamiento topográfico es el conjunto de operaciones necesarias para determinar la posición de puntos y distancias en la superficie de la tierra. Lo que permite dibujar mapas o planos de un lugar considerando el relieve del terreno, luego de colectar los datos de campo y procesando la información por medio de cálculos matemáticos se obtiene la información necesaria para presentar el resultado final, anteriormente se graficaba en formatos que son hoja de papel donde se dibujaba a mano, pero actualmente está siendo sustituido por un software de dibujo. Es importante mencionar que cuando se utiliza el método manual se debe considerar primero la escala a utilizar a diferencia del software de dibujo puesto que este al final se elige la escala a representar. En el sector agropecuario existen perspectivas distintas sobre su evolución, podemos describir dos posturas diferentes, la una es la crisis de campo y de la economía campesina, en cambio la otra, destaca el éxito del proceso de modernización tecnológica, reestructuración productiva, incremento de la producción y de la productividad. En ambas se refleja la realidad en la que se 2

vive actualmente, y sus diferencias tienen que ver mucho con el futuro del campesino. La primera habla sobre defender la productividad en torno al bienestar familiar, y asi lograr un crecimiento con equidad y desarrollo sustentable, en cambio desde el otro punto de vista existe mayor concentración de producción en el ámbito competitivo, creen que es indispensable para el mercado internacional. Existe gran relación de la topografía con la agricultura ya que ayuda al mejoramiento y conservación de los suelos, los planos topográficos son un elemento de trabajo esencial para el estudio de proyectos de riego, es importante porque a la hora de regar los terrenos deben estar nivelados, también para la distribución de agua en el campo, para el replanteo de plantaciones, obras de jardinería e instalaciones rurales, tendido de alambrado, curvas de nivel etc. 2. DESARROLLO 2.1. Definición de topografía La Topografía es una disciplina cuya aplicación está presente en la mayoría de las actividades humanas que requieren tener conocimiento de la superficie del terreno donde tendrá lugar el desenvolvimiento de esta actividad. En la realización de obras civiles, tales como acueductos, canales, vías de comunicación, embalses etc., en la elaboración de urbanismos, en el catastro, en el campo militar, así como en la arqueología, y en muchos otros campos, la topografía constituye un elemento indispensable. [ CITATION Gar16 \l 10250 ] 2.2. Importancia de la Topografía La topografía es utilizada para representar gráficamente la superficie, sus formas y detalles, con el objetivo de conocer los niveles y características superficiales del terreno, límites de la obra o predios, así como la distancia con los elementos circundantes (muros, calles, edificios). Los servicios de topografía supervisan la correcta ejecución de la obra, contemplando los métodos de cálculo y la representación de las superficies. Estos estudios se enfocan en dar solución a las necesidades de los clientes previa, durante y posterior a la realización de su proyecto, plasmando información topográfica primordial para la estimación de costos, los tiempos de ejecución, el estado de la superficie y los elementos circundantes, ya sean del ámbito rural o urbano. Usualmente, la información topográfica necesaria para un proyecto de ingeniería debe estar plasmada en planos integrales que contengan la ubicación de los límites de obra, niveles y alturas de referencia. [ CITATION Sof18 \l 10250 ] 2.3. Tipos de medición topográfica La topografía siempre trabaja sobre el terreno.

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Las labores de la topografía se hacen siempre en el terreno, esto es, siempre en el campo mismo del estudio. Se distinguen, no obstante, por su metodología a la hora de hacer una medición:  Medición directa. Adquiere sus datos de manera directa, es decir, comparando la distancia real con la unidad de medida que la describe, como puede ser mediante una cinta métrica, por poner un ejemplo.  Medición indirecta. Aquella que se obtienen las mediciones mediante la aplicación de una fórmula matemática y otras formas de razonamiento abstracto. 2.4. Ramas de la topografía A grandes rasgos, la topografía comprende tres ramas o subdivisiones: 2.4.1. Agrimensura. Considerada en muchos sentidos una disciplina autónoma, se dedica a la medición de las distancias de las superficies de la Tierra, es decir, medición de áreas y definición de límites legales. 2.4.2. Topografía clásica. Emplea un sistema abstracto de referencias o coordenadas esféricas, que luego pueden traducirse en un eje cartesiano para obtener, mediante cálculos, las proporciones de un espacio físico. Se divide en dos, a su vez: 2.4.2.1. 2.4.2.2.

Planimetría, la medición de superficies planas. Altimetría, la medición de alturas.

2.4.3. Geodesia. Se ocupa de representar gráficamente la superficie de la Tierra, comprendida como un conjunto macro de superficies, o sea, a partir de sectorizaciones grandes, lo cual implica a menudo sacrificar el plano imaginario topográfico. [ CITATION Raf20 \l 10250 ] 2.5. Ciencias cercanas a la Topografía 2.5.1. Geodesia Se encarga de estudiar grandes extensiones de tierra y la cual considera a la tierra como un elipsoide de revolución. 2.5.2. Topografía, que se dedica a extensiones más pequeñas, considerando la superficie terrestre como una superficie plana. Etimológicamente la palabra geodesia procede del griego "geo" = tierra y "daio" = dividir. Es la ciencia que estudia, por medios matemáticos, la forma y dimensiones de la Tierra y para conseguirlo se eligen en la superficie, objeto de estudio, puntos distribuidos por toda ella denominados geodésicos de cuya posición se deduce la forma de un territorio o de todo el globo. 2.5.3. Cartografía Es el conjunto de estudios y operaciones científicas y técnicas que intervienen en la formación o análisis de mapas incluyendo las actividades y desarrollos del hombre, modelos en relieve o globos, que representan la Tierra, o parte de ella o cualquier parte del Universo. La Cartografía Topográfica recolecta y procesa datos del relieve y la Cartografía Temática recolecta datos cualitativos y cuantitativos resultado de la información de una rama o ciencia. 2.5.4. Fotogrametría Es la disciplina que utiliza las fotografías para la obtención de mapas de terrenos, los levantamientos fotogramétricos comprenden la obtención de datos y mediciones. 4

[ CITATION Unk16 \l 10250 ] 2.6. Instrumentos Topográficos 2.6.1. Cintas métricas y accesorios Una cinta métrica es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada que se puede enrollar, haciendo que el transporte sea más fácil. También se pueden medir líneas y superficies curvas.

2.7. Accesorios utilizados en la medición con cintas métricas: 2.7.1. Plomada metálica: es un instrumento en forma de cono, construido generalmente en bronce, su peso varía entre 225 y 500gr, que al dejarse colgar libremente de la cuerda sigue la dirección vertical del lugar, por lo que con su auxilio podemos proyectar el punto de terreno sobre la cinta métrica. 2.7.2. Termómetro: en el proceso de medida de distancias, las cintas son sometidas a condiciones diferentes de tensión y temperatura, por lo que se hace necesario medir la tensión y la temperatura a las cuales se hacen las mediciones para poder aplicar las correcciones correspondientes. El termómetro utilizado en la medición de distancias con cintas viene graduado en grados centígrados, con lecturas que varían de -40 a +50ºC de grado en grado, colocado para su protección en una estructura metálica de aproximadamente 14 cm de largo, la cual se ajusta a la cinta mediante dos sujetadores. 2.7.3. Tensiómetro: es un dispositivo que se coloca en el extremo de la cinta para asegurar que la tensión aplicada a la cinta sea igual a la tensión de calibración, evitando de esta manera la corrección por tensión y por catenaria de la distancia medida. 2.7.4. Jalones: son tubos de madera o de aluminio, con un diámetro de 2.5 cm y una longitud que varía de 2 a 3 metros. Los jalones vienen pintados con franjas alternas rojas y blancas de unos 30 cm, y en su parte final poseen una punta de acero. El jalón se usa como instrumento auxiliar en la medida de distancias, localizando puntos y trazando alineaciones. 2.7.5. Fichas: son varillas de acero de 30 cm de longitud, pintados en franjas alternas rojas y blancas, su parte superior termina en forma de anillo y su parte inferior en forma de punta. Generalmente viene en un juego de once fichas juntos en un anillo de acero. Las fichas se usan en la medición de distancias para marcar las posiciones finales de la cinta y llevar el conteo de cintadas enteras que se han efectuado. 2.7.6. Nivel de mano (Nivel de Locke): es un pequeño nivel tórico, sujeto a un ocular de unos 12 centímetros de longitud, a través del cual se pueden observar simultáneamente el reflejo de la imagen de la burbuja del nivel y la señal que se esté colimando. El nivel de mano se usa para colocar de forma horizontal la cinta métrica y para medir desniveles.

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2.7.7. Escuadras: son instrumentos topográficos simples que se utilizan en levantamientos de poca precisión para el trazado de alineaciones y perpendiculares. 2.7.8. El Teodolito: el teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza para obtener ángulos verticales y, en el mayor de los casos, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles. Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico, y otro instrumento más sofisticado es otro tipo de teodolito más conocido como estación total. 2.7.9. La Brújula: la brújula es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada que señala el Norte magnético, que es diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento al magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

2.8. Errores que se pueden cometer en las mediciones con cintas 2.8.1. Cintas no estándar: ocurre cuando la cinta no tiene realmente la longitud que indica. 2.8.2. Alineamiento imperfecto: se presenta cuando el cadenero delantero coloca el piquete fuera del alineamiento, dando como resultado una longitud mayor. 2.8.3. Falta de horizontalidad en la cinta: se produce similar a la del alineamiento imperfecto, dando una longitud mayor que la real. 2.8.4. Cinta no recta: algunas veces la cinta no queda recta debido al viento o a la presencia de obstáculos. 2.8.5. Otros errores accidentales: al leer la cinta; al colocar la plomada y las fichas. 2.8.6. Variaciones de tensión: las cintas están calibradas para una determinada tensión y siendo algo elásticas, se acortan o se alargan a medida que la tensión sea mayor o menor que la estándar. 2.8.7. Formación de una catenaria: puede ser debido al peso propio de la cinta, esto puede evitarse aplicando una tensión tal que produzca un alargamiento que contrarreste el error cometido por catenaria. [ CITATION Cas19 \l 10250 ] 2.9. Topografía moderna 2.9.1. Tabla de planos: Este dispositivo topográfico proporciona una superficie sólida y nivelada sobre la cual podemos hacer dibujos de campo, gráficos y mapas. Esto se convirtió en un instrumento muy popular de la topografía. Permite el uso de métodos gráficos en lugar de métodos matemáticos, lo que facilita su uso también por parte de personas con menos formación. 6

La mesa plana consiste en una superficie de mesa lisa montada sobre una base resistente. Los niveles de burbuja en un plano horizontal se utilizan para nivelar la tabla con precisión. 2.9.2. Cadena de Gunter: La cadena de Gunter o la cadena del agrimensor es un dispositivo utilizado para medir la distancia de un levantamiento topográfico. Esto fue introducido por Edmund Gunterlong antes del desarrollo del teodolito y otros equipos sofisticados. Cadena de 66 pies de largo dividida en 100 eslabones que están marcados por 10 anillos de latón. Cada eslabón mide 7.92 pulgadas de largo. Un acre es medido por diez cadenas cuadradas en el sistema de Gunter. 2.9.3. Teodolito: Con el desarrollo ulterior de las herramientas topográficas, la medición de ángulos en planos horizontales y verticales era muy necesaria y la respuesta llegó en forma de teodolito. También se ha adoptado para la meteorología y el lanzamiento de cohetes. El teodolito moderno consiste en un telescopio móvil montado sobre dos ejes perpendiculares. Cuando el telescopio apunta a un objeto, el ángulo de cada uno de estos ejes puede ser medido con gran precisión, típicamente a milirradianas o segundos de un arco. 2.10. Topografia siglo XX 2.10.1. Tellutrómetro: Fue el primer éxito de la medición electrónica de distancia por microondas (EDM). El tellurometro emite una onda electrónica: la estación remota irradia la onda entrante en una onda similar de modulación más compleja, y el desplazamiento de fase resultante es una medida de la distancia recorrida. Los resultados aparecen en un tubo de rayos catódicos. Este instrumento penetra la neblina y la neblina en la luz del día o en la oscuridad y tiene un alcance normal de 30-50 km, pero puede extenderse hasta 70 km. 2.10.2. Estación total: En la década de 1970 aparecieron los primeros instrumentos que combinaban la medición de ángulos y distancias, que llegaron a conocerse como estaciones totales. Esto aporta precisión y rapidez en la medición. Los principales avances fueron los compensadores de inclinación, los registradores de datos y los programas de cálculo a bordo. 2.10.3. Sistema de posicionamiento global: La Fuerza Aérea de los Estados Unidos lanzó los primeros satélites prototipo del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) en 1978. El GPS utiliza una mayor constelación de satélites y una mejor transmisión de la señal para proporcionar mayor precisión. Las observaciones tempranas del GPS requerían varias horas de observaciones por parte de un receptor estático para alcanzar los requisitos de precisión de la medición. Las recientes mejoras tanto en los satélites como en los receptores permiten el levantamiento cinemático en tiempo real (RTK). Los estudios RTK obtienen mediciones de alta precisión utilizando una estación base fija y una segunda antena mó...