Topografía en el proyecto mas dendro-avenidas
La necesidad de obtener representaciones del relieve fiables, hacen que la mayoría de los estudios llevados a cabo desde el Proyecto Dentro-Avenidas se basen en cartografías a gran escala (al menos 1/500).
Si bien en los primeros pasos se utilizaron cartografía de pequeña escala de uso corriente: Mapa Topográfico Nacional a escala 1/50.000 y 1/25.000, orfofotos, hojas del Mapa Geológico Nacional,… pronto se hizo patente la necesidad de tener modelos de mayor detalle y precisión que se adaptaran por completo a cada una de las zonas de estudio.
Las ventajas que tiene el poder obtener cartografías propias son obvias. No sólo porque se tienen levantamientos detallados de las zonas de estudio, poniendo interés en elementos que definen el relieve, obteniendo cartografías a las escalas convenientes,… sino que además no existe dependencia de fuentes externas que proporcionan datos sobre los que no se tiene ningún control (origen, precisión, fiabiliadad,…).
Instrumental y metodología.
En los últimos trabajos se ha optado por la utilización de receptores en GPS por dos motivos, en primer lugar para que las cartografías se adopten al marco de referencia oficial en España (Datum ED-50, Proyección UTM), lo que se consigue a través de la observación de líneas base con diferentes estaciones GPS de referencia (Red GNSS de Castilla y León: http://gnss.itacyl.es/ y Antenas de Referencia de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía, U.P.M., http://gps.topografia.upm.es/ ). Dichas líneas base se calculan con programas que permiten el post-proceso de observaciones GPS, estableciendo pequeñas redes topográficas que servirán para el trabajo posterior.
Por otro lado, se utiliza la tecnología R.T.K. (Real Time Kinematic, posicionamiento dinámico en tiempo real) en los lugares en los que esto es posible (horizonte despejado, ausencia de vegetación,…) ya que proporciona una gran velocidad en la captura de datos en campo y facilita el posterior trabajo de gabinete.
En las zonas en las que no es posible la utilización de los equipos GPS en tiempo real, se opta por la utilización de técnicas clásicas de topografía (radiaciones, poligonales,…). La utilización de distintos tipos de estaciones totales se convierte en un elemento esencial en la toma de datos, puesto que permite cubrir zonas complejas por la orografía, la existencia de masas arbóreas o simplemente dónde no existe cobertura de la señal GPS. Además, la utilización de estaciones totales que tienen la posibilidad de medir distancias sin prisma permite obtener datos sobre árboles y rocas que de otra manera sería imposible.
Tanto en los levantamientos topográficos con estación total como con receptores GPS el objetivo es el mismo: obtener cartografías a gran escala (1/500) con gran nivel de detalle y precisión que permiten la posterior modelización de procesos mediante programas SIG. Para ello, un trabajo de campo organizado y metodológico es imprescindible: se opta por varias jornadas de campo en las que se completan los levantamientos, utilización de códigos para facilitar el trabajo de gabinete posterior, dibujo de croquis y reseñas, toma de fotografías para completar la documentación…
En ocasiones y como complemento a los levantamientos obtenidos se opta por tomar perfiles transversales a las zonas de estudio, de forma que se identifican con mayor detalle las morfologías de las secciones.
Recientemente se ha realizado un levantamiento apoyándose en un láser scanner.
Resultados.
El resultado final tanto para los trabajos realizados con estación total, como los realizados con receptor GPS es una nube de puntos clasificados por códigos.
Ya en gabinete, los datos crudos son depurados obtenido una nube de puntos que contiene los datos necesarios para obtener un Modelo Digital del Terreno, MDT. Dicho modelo forma una red irregular de triángulos, TIN, definida por los puntos de relleno y líneas de ruptura tomados en campo, que será el punto de partida para los procesos de modelización posteriores.
Es necesario hacer hincapié en que durante el trabajo de campo y para facilitar las labores de gabinete y la modelización siguiente se debe definir el terreno de manera adecuada para la elaboración del MDT. Es muy importante la identificación de las líneas de rotura para que la triangulación del modelo sea correcta, además de la edición de los puntos aleatorios o de relleno.
Topographic works in mas dendro-avenidas
In order to obtain reliable maps and Digital Terrain Models, most of the studies from MAS Dendro-Avenidas project are based in big scale cartographies.
In the first steps of Dentro-Avenidas, small scale cartograhy was used: National Topographic Map 1/50.000 y 1/25.000, ortophotos, sheets from the National Geological Map, but soon the crew realizes that if they want to obtain more reliable results, detail and precise cartography must be used.
So Dentro-Avenidas must obtain its own cartography from study places, the advantages are obvious:
- Detail surveys with reliable and precise relief representation.
- Suitables scales.
- Accurancy in the field work.
- Of this way our studies don´t need other sources of data without control (origin, precision, reability,...)
Recently the crew has been used GPS receptors for two reasons. In one hand, with the help of some GPS reference antennas and post-process software the surveys are located into the oficial national frame (ED-50 Datum and UTM Projection). In the other hand, in the places where RTK (Real Time Kinematic) technology can be used rapid surveys are made.
Where GPS recivers don´t work clasical topographic methods are used (radial survey, transverse,...). The use of total stations is indispensable to collect data from some zones: complex relief, trees, stones or just places without GPS signal. Also refectorless total stations are used because it can measure distances without targets so data from inacessibles trees or stones is taken.
As much GPS as total station surveys the goals are the same: take data to obtain big scale cartography with high level of precision in order to obtain models to simulated procesess with GIS (Geographical Information System) software. For this reason the work of field must well be organized: several days of work to cover the survey, adding codes to organize information, writting sketches and work details in a field notebook, taking photos,...
Recently a 3D laser scanner was use for datailed mapping, this instrument works similary to reflectorless total station but, instead of a single shot point, a full field-of-view scan is performed. The resultant imagery from a scan provides a 3D model of the terrain, relative 3D accuracies approaching 5-10mm in practice.
Sometimes after a survey, Dendro-avenidas´members must colect data from a cross sections to identify morfology and features of a section.
In the office, raw data is classified in order to obtain a Digital Terrain Model , DTM. That model contains a Triangulate Irregular Network, defined by random points and break lines taken in the field, and it will be the starting point to simulate processes with GIS software. During the field work is very important colect information from break lines to obtain a reliable and suitable model, also random points have to be edited to avoid blunders.