sábado, 28 de junio de 2014

Como Aplica la Informática la Agrimensura

La informática aplicada a la Agrimensura

La computadora es hoy por hoy una herramienta indispensable en todos los campos del saber y la Agrimensura no es la excepción. Así que un componente indispensable de los estudiantes de agrimensura es la computadora con sus programas para hacer los cálculos y dibujar sus planos. La Agrimensura y la Topografía cuentan con programas tales como AutoCAD, MrCAD, SurvCAD, SurveyPRO y otros. En lo referente a los sistemas de información geográfica o GIS (por sus siglas en inglés) se cuenta con programación de ArcGIS de ESRI y sus extensiones 3D Analysis, Spatial Analysis, GeoStadistic y Survey Analysis. Con relación a los sistemas de posicionamiento global o GPS (por sus siglas en inglés) se cuentan con receptores de frecuencia sencilla y frecuencia doble marca diferencial o RTK (Real Time Kinematic).

¿Qué es informática, importancia, evolución?
La informática se define como la ciencia que estudia el tratamiento de la información mediante medios automáticos, es decir la ciencia de la información automática. Fue en el año 1957 cuando Karl Steinbuch citó por primera vez la palabra informática bajo el concepto anteriormente descrito. El primer precedente de los ordenadores apareció en 1837, cuando Charles Babbage inició los esquemas de una máquina controlada por relojes. Sin embargo, esta máquina nunca llegó a construirse debido a que era demasiado compleja para la tecnología de aquella época. La primera máquina se que se construyó capaz de realizar cálculos fue creada por el doctor Herman Hollerith. Para su funcionamiento utilizaba impulsos eléctricos y el movimiento de ruedas mecánicas; por tanto, era de tipo electromecánico. Las máquinas electromecánicas se fueron perfeccionando hasta llegar a la construcción del MARK-I en la universidad de Harvard por Howard II. Aiken en 1944.
A partir de este momento la evolución de los ordenadores se divide en generaciones. Cada una de ellas se distingue por el tipo de componentes utilizados para construir los ordenadores y la forma de realizar el tratamiento de la información.
Primera generación (1946-1955), segunda generación (1955-1964), tercera generación (1964-1970), cuarta generación (1970-1980), quinta generación (a partir de 1981).
El objetivo principal de la informática consiste en automatizar mediante equipos generalmente electrónicos todo tipo de información, de tal forma que evite la repetición de tareas arduas las cuales pueden inducir al error reduciendo a su vez el tiempo de ejecución de las mismas, ¿te imaginas contabilizar manualmente sin ayuda de ningún tipo de calculadora o programa informático todas las transacciones económicas de un gran centro comercial.
Para poder automatizar la información la informática se basa en la realización de 3 tareas básicas: La entrada de la información,  tratamiento de la información, salida de la información.
El sistema informático ha de estar dotado de algún medio por el cual aportemos la información, a su vez el sistema informático ha de ser capaz de interpretar y guardar dicha información, para que una vez que la solicitemos se nos muestre mediante algún medio de salida.
La informática en la actualidad forma parte esencial de la cotidianidad de las personas, porque con cada uno de los programas que nos ofrece, la informática es un instrumento que se ha vuelto indispensable en la sociedad moderna, ya que gracias a esta se pueden realizar desde actividades simples como una tarea escolar; hasta actividades complejas en grandes compañías, y con tan solo un clic podemos estarnos comunicando con una persona hasta el otro extremo del planeta, aunque esta puede ser una herramienta de doble filo por mal uso que se le pueda dar, esta viene a ser una herramienta que facilita la vida en la actualidad, gracias a su eficiencia y practicidad.
El área de aplicación de la informática es inmensa, desde la gestión de empresas mediante hojas de cálculo, sistemas de gestión de stocks, hasta la aplicación para la monitorización y manipulación de satélites ubicados en nuestra galaxia, pasando por aplicaciones para la medicina, diseño de estructuras, análisis matemáticos, físicos y químicos,  social, cultural,  educativo, personal, aeronáutica, navegación, etc.

 ¿Qué es la Agrimensura?.
La agrimensura fue considerada antiguamente la rama de la topografía destinada a la delimitación de superficies, la medición de áreas y la rectificación de límites. A lo largo de la evolución de esta disciplina los agrimensores se han servido de diversos instrumentos específicos de su actividad. Entre ellos destacó durante siglos la escuadra de agrimensor, que permitía establecer las dimensiones de diferentes ángulos en varias direcciones. 
La agrimensura ha sido un elemento esencial en el desarrollo del entorno humano, desde el comienzo de la historia registrada (en el 5000 a. C.); es un requisito en la planificación y ejecución de casi toda forma de la construcción. Sus aplicaciones, actuales, más conocidos son en el transporte, edificación y construcción, comunicaciones, cartografía, y la definición de los límites legales de la propiedad de terrenos. 
La Agrimensura es la disciplina que se ocupa de la ubicación, identificación, medición, delimitación, representación y valuación del espacio físico y sus características, de la individualización física, jurídica y económica de los inmuebles o parcelas estén amparadas por título o posesión, y de la representación de dichas parcelas en los registros catastrales gráficos y alfanuméricos. Por lo tanto, interviene en el ordenamiento del territorio a partir de su célula esencial, la parcela, la que constituye una fuente efectiva de información sobre distintos aspectos, como la propiedad y otros derechos inmobiliarios, proporcionando información sobre límites, áreas, mejoras, usos de la tierra, impuestos y valuación, entre otros, para ser usada en conjunción con muchos otros tipos de información, tales como datos de población.
Los métodos para el cálculo de la superficie que veremos en este tema pueden aplicarse con instrumentos de agrimensura, de gran sencillez, pero también los podemos utilizar unidos a métodos topográficos, por la facilidad que aportan para obtener el valor de la superficie de un levantamiento, por extenso que sea. La superficie se determina por cualquiera de los siguientes métodos: Métodos gráficos, métodos mecánicos, métodos analíticos, Triangulación del polígono, Método de las coordenadas, método de las dobles distancias meridianas, regla de los trapecios, método de radiación, método de abscisas y ordenada


¿Cómo influye la informática en la agrimensura, cual es papel que juega la informática antes esta carrera?
Los últimos avances tecnológicos en informática, comunicaciones, electrónica tienen nombre propio entre los agrimensores, ellos son:
                                                                                                                                                                                                                       
  • GPS: Los sistemas de posicionamiento global utilizan señales de radio provenientes de satélites en el espacio exterior para establecer una ubicación.

Es una herramienta común usada por los agrimensores,  que les permite medir la ubicación exacta de una característica geológica o la distancia entre distintas características geológicas. El GPS funciona transmitiendo y recibiendo datos geográficos de satélites. Por lo general, las unidades GPS son dispositivos de mano con una pantalla y un teclado para ingresar datos. El agrimensor posiciona el dispositivo en la ubicación deseada y utiliza las señales satelitales para determinar la ubicación y la distancia precisa.
Estos sistemas ayudan con las tareas de topografía y cartografía como posicionar cámaras para fotografías aéreas.  El secreto del éxito en cada una de ellas pasa básicamente por la capacidad de recolección de datos, aprovechamiento de dicha información y con la precisión que esta puede ser almacenada y procesada para luego ser utilizada por otros softwares y sistemas complementarios de dibujo y generación de planos. Como es de conocimiento general, no todos los receptores GPS fueron diseñados para las mismas aplicaciones y en consecuencia no todos ellos son aptos para estos    trabajos de mayor exigencia.
Existe un rango de instrumentos GPS y los agrimensores deben elegir aquellos que tengan programas y equipos diseñados para el uso en la agrimensura. 

• Teledetección: La teledetección es un modo de obtener información acerca de objetos tomando y analizando datos sin que los instrumentos empleados para adquirir los datos estén en contacto directo con el objeto. En la práctica, la teledetección consiste en recoger información a través de diferentes dispositivos de un objeto concreto o un área.
En la actualidad la Teledetección se ha convertido en la única tecnología que permite la adquisición de la mayor parte de esta información de forma casi inmediata y para cualquier escala; ya que brinda una ingente cantidad de datos geográficos, espaciales, espectrales, etc., de gran calidad (exactos, coherentes y veraces).
Uno de los productos más utilizados en Teledetección son las imágenes proporcionadas por los sensores remotos ópticos: imágenes multiespectrales y pancromáticas. Se entiende por imagen multiespectral la registrada por un sensor que registra información en distintas bandas del espectro electromagnético. La imagen multiespectral está constituida por tantas imágenes como bandas espectrales proporcione el sensor (resolución espectral) de una misma zona de la superficie terrestre.

• Sistemas de Información Geográfica: Un sistema de hardware, software, y procedimientos diseñados para realizar la recolección, el almacenamiento, administración, análisis, modelización y presentación de datos referenciados espacialmente para la resolución de problemas complejos de planificación y gestión. Se marcan tres principales cuestiones que son propias de un SIG, la georreferenciación, la geocodificación, la topología.
El modelo de la realidad que conforman estas propiedades permite asignar a los SIG funcionalidades específicas como, por ejemplo: superposición de capas, análisis de redes, clasificación, etc.

Los SIG permiten:
• Uso de la computadora digital para soportar métodos alternativos de representación. A manera de ejemplo modelos de datos vectores, arco-nodo, modelos raster, mallas irregulares de triángulos (TIN) o modelos orientados a objetos.
• El uso de estructuras de datos rigurosas para permitir la comunicación de información geográfica a otros en un ambiente multiusuario. Administración de una base de datos geográfica.
• Realizar un rango de operaciones como creación, edición, recuperación y funciones de análisis geográfico.
• Proveer los medios para la realización de mapas de calidad.
La robótica permite a los agrimensores recoger mediciones precisas sin tener que contratar a más trabajadores, mirando a través del telescopio o grabar datos. Una forma más rápida de medir (sin obstáculos) es ir en un helicóptero con localización acústica por láser, combinado con el GPS para determinar la altura del helicóptero. Para aumentar la precisión, se colocan balizas en el suelo (a unos 20 km). Este método alcanza una precisión de unos 5 mm. 
Estos nombres no son únicos, pero son los principales que pueden marcar un rumbo distinto en nuestra profesión.
El conjunto de estas tres tecnologías define una nueva área, donde el límite entre una y otra tecnología se presenta cada vez más difuso. En este sentido el NCGIA (National Center of Geographic Information and Analysis) menciona, en los últimos años, al estudio de las tres áreas como la Ciencia de Información Geográfica.

Desarrollar por lo menos 5 software de agrimensura. Resaltando su ventajas y desventajas.
.TopoW A R  2004- 2013
Programa para agrimensura, topografía y catastro+ modelo digital del terreno en ambiente CAD.

Este programa está diseñado para Agrimensores y Topógrafos que se dedican especialmente al campo de la Topografía, Agrimensura y el Catastro.
·         Está escrito en el lenguaje de programación Visual LISP.
  • También ahora está disponible para funcionar en Bricscad versión 11/12.
  • Contiene todos los machotes requeridos para dibujar planos para el catastro con sus respectivas notas de reglamentación.
  • Podrá calcular los datos de campo, hechos por los instrumentos y métodos más comunes, como por ejemplo levantamientos con teodolito y mira, Estación Total, distancias inclinadas con cinta y mediciones de los ángulos por medio de azimutes.
  • Dibuja la triangulación del terreno, genera curvas de nivel, etiqueta las curvas.
  • Modulo para Calcular Volúmenes de Tierra.
  • Genera Perfiles Longitudinales.
  • Dibuja Secciones sobre el MDT (Modelo Digital del Terreno)
  • Dibuja las secciones transversales en el dibujo y crea reporte de secciones en formato excel.
  • Calcula levantamientos planimétricos y taquimétricos con la opción de guardar los datos de campo en un archivo para posterior edición.
  • Tiene comandos para generar listados de coordenadas, replanteos, ajusta áreas predeterminadas de forma triangular y de forma paralela, exportar e importar puntos de archivos ascii, anotaciones de distancias, comandos para manipular los puntos y las capas.
  • Un gran número de comandos que facilitan y agilizan el trabajo en AutoCAD. Más de sesenta comandos están disponibles en este programa.
  • Esta versión de TopoWAR  se integra dentro del programa AutoCAD ® de Autodesk, Inc, versión /2004/2005/2006/2007/2008/2009/2010/2011/2012/2013/ 32 y 64 Bits, ingles o español, plataforma Windows /98/Me/2000/XP/Vista/Windows7.

. TOPOCAL 2.0.48
Programa para diseño y cálculo de planos topográficos.
TopoCal Versión 2.0.48 es un freeware diseñado para el diseño y cálculo matemático de planos topográficos. Es un programa de tipo CAD gratuito, utilizado para crear modelos digitales tanto en dos dimensiones (2D) como en tres dimensiones (3D). TopoCal es un software que puede ser de gran ayuda tanto a estudiantes que estudian Ingeniería Agrícola en especial la de Técnico en Agrimensura.
Este software viene a ser una gran alternativa al software tipo CAD, debido al alto costo que implica la compra de licencias, lo que frecuentemente produce un gran problema a nivel tecnológico en la enseñanza. Esto limita a profesores y alumnos a sólo realizar trabajos con métodos tradicionales, lo que no permite un desarrollo íntegro del profesional que se forma. Este software permite contar con herramientas nuevas y estar al tanto con la tecnología de hoy en día.

. AUTOCAD
Los profesionales de todo el mundo confían en el programa AutoCAD para sus tareas de diseño, modelado, delineación, trazado de mapas, interiorismo y gestión. Estos profesionales han escogido el programa AutoCAD por su potencia, rapidez y flexibilidad.
AutoCAD puede ejecutarse bajo DOS, Windows, Windows 95, Windows NT y la mayoría de las plataformas UNIX ; sus archivos son compatibles entre plataformas y cuenta con una gran base de usuarios. La arquitectura abierta de AutoCAD permite adaptarlo a sus requisitos profesionales específicos, mediante cualquiera de las más de 5.000 aplicaciones complementarias desarrolladas por terceras empresas. Gracias al lenguaje de programación AutoLISP y a la tecnología AutoCAD Development System (ADS) o con ARX (AutoCAD Runtime System), el usuario puede configurar AutoCAD de acuerdo con su forma de trabajar. AutoCAD ofrece un inmejorable soporte de impresoras y trazadores a través de los controladores de dispositivo Autodesk Device Interface (ADI).
Las avanzadas características de AutoCAD y su funcionalidad dan un nuevo sentido a conceptos como rentabilidad, productividad, calidad y relación precio - eficacia. Por ejemplo, el programa AutoCAD incluye uno de los más amplios juegos de herramientas que existen para delineación en 2D y 3D. La posibilidad de acceder a referencias externas permite enlazar dibujos de detalle o bloques con sus dibujos principales. El redibujado de la pantalla es instantáneo, con lo que se reducen de forma significativa los tiempos de espera durante las operaciones de encuadre y de zoom. Es posible ordenar cómodamente varias vistas del dibujo en el Espacio Papel o comprobar los trazados con la opción de Presentación preliminar.
AutoCAD ha mejorado los ya tradicionales puntos fuertes antes citados, añadiendo el modelado de sólidos 3D integrado; la renderización de gran calidad ; la amplia geometría 2D, que incluye NURBS (curvas Bspline racionales no uniformes) y elipses verdaderas ; el sombreado asociativo ; los procedimientos de acotación mejorados ; y el editor de textos con corrector ortográfico integrado, funciones que le permitirán realizar toda clase de trabajos de diseño, tanto en fase de proyecto como en fase de detalle, por complicados que sean. Estas son algunas de las pocas razones por qué los profesionales a nivel mundial lo prefieren por encima de todos los demás programas para CAD.
Conocer las Ventajas de AutoCAD:
La versatilidad del sistema lo ha convertido en un estándar general, sobretodo porque permite: 

- Dibujar de una manera ágil, rápida y sencilla, con acabado perfecto y sin las desventajas que encontramos si se ha de hacer a mano.
- Permite intercambiar información no solo por papel, sino mediante archivos, y esto representa una mejora en rapidez y efectividad a la hora de interpretar diseños, sobretodo en el campo de las tres dimensiones. Con herramientas para gestión de proyectos podemos compartir información de manera eficaz e inmediata. Esto es muy útil sobretodo en ensamblajes, contrastes de medidas, etc.
- Es importante en el acabado y la presentación de un proyecto o plano, ya que tiene herramientas para que el documento en papel sea perfecto, tanto en estética, como, lo más importante, en información, que ha de ser muy clara. Para esto tenemos herramienta de acotación, planos en 2D a partir de 3D, cajetines, textos, colores, etc... Aparte de métodos de presentación foto realísticos.
- Un punto importante para AutoCAD es que se ha convertido en un estándar en el diseño por ordenador debido a que es muy versátil, pudiendo ampliar el programa base mediante programación (Autolisp, DCL, Visual Basic, etc.).          

Este software es capaz de leer planos con formatos *.MDT, *.DWG, *.ASCII, *.DXF, *.TOP, entre otros formatos que soporta.

. Spectra Precision Survey Pro

Software de campo proporciona un conjunto completo de capacidades para todos sus proyectos de estudio. Es rápido, fiable y fácil de usar. La  recolección de datos proporcionan una integración sin precedentes, integridad de datos, la eficiencia y facilidad de uso. Las características y funciones de Survey Pro se han desarrollado con base en la retroalimentación de los agrimensores. Cada nueva versión de este software incorpora mejoras construidas sobre su experiencia en el terreno.
Software Survey Pro se ofrece en diferentes módulos para que pueda elegir el que funcione mejor, entonces rápidamente y fácilmente añadir funciones a medida que los necesite.  Survey Pro se ofrece en varios idiomas y en múltiples plataformas colectoras de datos para que pueda obtener la herramienta adecuada para su negocio. 
 El trabajo de un topógrafo no es fácil y que se necesita un verdadero profesional para hacerlo bien.Gran conjunto de funciones COGO.
Ofrece:
  • Soporte completo Instrumento mecánico
  • Todas las características de la colección de datos
  • Punto de replanteo básico
  • COGO básico incluyendo Inversas, Intersecciones, Traverse manual, área y mucho más
  • Soluciones Básicas Curve
  • Todas las características fundamentales que se requieren para gestionar adecuadamente un trabajo de encuesta

  • Todo lo que viene en la encuesta sobre el nivel y además:
    • Advanced COGO y Soluciones Curve incluyendo las compensaciones de la estación,
    • promedio de puntos, espirales y herramientas
    • Replanteo avanzada incluyendo replanteo offset, replanteo de taludes y la participación en un MDT
    • Layout Road - trazado de la carretera completa y replanteo conjunto de herramienta