Sin duda alguna uno de los instrumentos más utilizados en trabajos de topografía es la estación total, porque gracias a la obtención y generación de datos precisos que nos pueden ofrecer estos equipos, se pueden garantizar buenos resultados en cualquier tipo de proyecto en el que se utilice. En este artículo hemos desglosado puntos clave acerca de este equipo tan apreciado por especialistas en el ramo de la topografía.
¿Qué es una Estación Total?
Es un instrumento topográfico óptico conformado por componentes electrónicos que permiten realizar cálculos para lograr medir de forma precisa ángulos horizontales, ángulos verticales y distancias desde el lugar en el que se ubica el equipo hasta un punto designado en la distancia.
¿Cuales son las funciones de una Estación Total?
- Medir ángulos
La parte del teodolito electrónico de la estación total es la encargada de medir tanto ángulos verticales como ángulos horizontales. En el caso de los ángulos horizontales la medición se puede tomar cualquier dirección conveniente como dirección de referencia. En cambio, respecto a la medición del ángulo vertical, la dirección vertical ascendente o “cenit” se toma como dirección de referencia. La precisión de la medición de ángulos puede variar desde 2 segundos a 1 segundo.
- Medir distancias
Las estaciones totales trabajan con señales portadoras de infrarrojos modulados para determinar la distancia entre ellas y su objetivo. Cuando esta luz infrarroja es reflejada en un prisma o un objeto medido, la estación total determina la distancia existente entre ella y el objeto reflectante. La mayoría de las estaciones totales dependen de prismas reflectantes para calcular una distancia, aunque las estaciones totales que no requieren usar prismas se denominan estaciones totales de rebote.
- Medir coordenadas
Para determinar las coordenadas de puntos desconocidos, estos instrumentos pueden usar la trigonometría y triangulación. De igual manera, estos equipos pueden determinar coordenadas siempre que haya una línea de visión sin restricciones entre un TS y el punto deseado. Algunas estaciones totales también pueden estar equipadas con sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) que permiten facilitar la determinación de coordenadas.
¿Cómo se usa y dónde se utiliza una Estación Total?
- Aplomar a partir de una altura
Aplomar a partir de una altura o sobre un punto en el terreno, así como revisar una línea vertical de una estructura se puede efectuar con precisión con una sola cara del anteojo, siempre y cuando este describa un plano completamente vertical al girarlo. Este tipo de trabajo requiere que tu estación total de segunda mano se encuentre bien nivelada y reducir la influencia del basculamiento del eje vertical.
- Levantamiento
Medición y representación de la realidad física existente en el terreno. Cuando se traza la planta de una construcción se determina la posición y altura de un punto de la misma, midiendo ángulos y distancias. El instrumento se coloca sobre un punto referido a un sistema de coordenadas locales.
- Replanteo
Trazar sobre el terreno el diseño de una obra ya estudiada y proyectada. Para alinear una construcción, es útil extrapolar los lados de esta, más allá de los límites de la excavación a fin de determinar los perfiles de los límites sobre los cuales se colocan estacas. Durante el proceso de construcción, se pueden amarrar cuerdas o cables a estas, a fin de indicar las posiciones que deberán tener las paredes.
Partes de una Estación Total y accesorios principales
Accesorios
- Trípode: Es la estructura sobre la que se monta el aparato en el terreno.
- Base niveladora: Es una plataforma que usualmente se engancha al aparato, sirve para acoplar la estación total sobre el trípode y para nivelar de manera horizontal. Posee 3 tornillos de nivelación y un nivel circular.
- Prisma: También conocido como “objetivo” (target) que al ubicarse sobre un punto desconocido y ser observado a través de la estación total, capta el láser y hace que rebote de regreso hacia el instrumento. Un levantamiento se puede realizar con un solo prisma pero para mejorar el rendimiento se usan al menos dos de ellos.
- Bastón porta prisma: Es una especie de bastón metálico con altura ajustable sobre el que se coloca el prisma. Posee un nivel circular para ubicarlo con precisión sobre un punto en el terreno. Se requiere un bastón por cada prisma en uso.
- Brújula: Usualmente viene incluida en el paquete, al ensamblarla al aparato sirve para orientar la Estación Total hacia el norte magnético en el caso que se deba trabajar con coordenadas asumidas.
- Maleta portátil: Es un estuche plástico rígido con protección interna de espuma sintética para transportar el aparato a salvo de golpes y de la intemperie como la humedad, polvo, etc.
- Cable para descarga de datos: Indispensable para compartir la información del aparato hacia una computadora. El tipo de salida usual es hacia puerto USB.
Tipos de Estaciones Totales
- Electrónicas o Convencionales
A pesar de sus características “automáticas” esto no quiere decir que funcione por sí sola, ya que requiere de prismas reflejantes para su uso. Sin embargo, es importante mencionar que una de sus debilidades es la poca resistencia en ambientes fríos o lluviosos, lo que podría provocar que se acumule humedad en su interior y cause fallos respecto a su funcionalidad.
- Con GPS
A diferencia del tipo de instrumentos mencionados anteriormente, estas estaciones totales si pueden ser independientes, es decir no será necesario que un operador esté al pendiente de su funcionalidad. Aunque no todo es perfección porque respecto a su cobertura, si estás trabajando en lugares alejados como bosques, selvas o simplemente espacios con muchos árboles este equipo no funcionará en su máxima capacidad.
- Robóticas
Finalmente, los instrumentos que pertenecen a esta categoría son los más apreciados por cualquier topógrafo porque son los más completos que se pueden encontrar. Algunas características a destacar es que permite medir a grandes distancias, poseen una gran precisión, y simultáneamente capturan evidencia en formato de imagen. Y por si fuera poco lo anterior, destacan su peso ligero y resistencia, algo indispensable cuando se trata de proyectos robustos como en construcciones o carreteras.
Precios de Estaciones Totales
Independientemente si eliges comprar un equipo usado o nuevo, no existe un precio estándar. El precio de una estación total varía debido a la marca que elijas, sus características o el tiempo de uso (si adquieres un equipo usado). Algo que es importante recalcar es que para hacerse de estos instrumentos requieren una importante inversión. Se pueden encontrar equipos “básicos” con precios que van desde los 2,195 USD (unos $45,000.00 pesos mexicanos) hasta los 13,670 USD (unos $280,000.00 pesos mexicanos).
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Marcas más populares de Estaciones Totales
Topcon Corporation: Esta marca de origen japonés y especializada en equipos ópticos para oftalmología y topografía, es una de las marcas más conocidas y ofrece modelos de variados precios, desde equipos económicos hasta los más completos.
Leica Geosystems: La compañía Suiza, antes conocida como “Wild Heerbrugg” y especializada en agrimensura y geomática, ofrece al mercado una variedad de opciones en este tipo de instrumentos. En general, ofrece equipos a precios competitivos y de calidad.
Nikon Corporation: Empresa de origen japonés fundada en 1917. Aunque muchos la relacionan con cámaras fotográficas, es importante mencionar que también se especializan en instrumentos de medición, ya que presentan a los ingenieros y topógrafos equipos que cumplen con el rol para el cual han sido diseñados. Suponen una garantía para quien se dispone hacer una inversión al comprar un equipo de esta marca.
Sokkia: Empresa también de origen japonés y fundada en 1920 como “Sokkisha”, especializada en fabricar instrumentos ópticos y electrónicos de medición. Una de las más populares en el sector, esta marca ofrece variedad de equipos a muy buen precio y es garantía de calidad.
Trimble Inc.: Compañía establecida en Sunnyvale, California ofrece precios extraordinarios en sus equipos. Los diseños que presentan son competitivos con otras marcas más establecidas en el mercado.
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