Historia y evolución de la topografía

1. HISTORIA Y EVOLUCION DE LA TOPOGRAFIA
Esta disciplina se ha definido tradicionalmente como la ciencia, el arte y la tecnología de
conocer y determinar las posiciones relativas de puntos situados por encima de latierra,
sobre dicha superficie y debajo de ella. Sin embargo, en un sentido más general, la
topografía se puede considerar como la disciplina que comprende todos los métodos
para medir, procesar y difundir la información acerca de la tierra y nuestro medio
ambiente, la topografía ha tenido gran importancia desde el principio de la civilización.
Sus primeros aplicaciones fueron las de medir y marcar los límites y los derechos de
propiedad. A través de los años su importancia ha ido en aumento al haber una mayor
demanda de diversos mapas y planos, y la necesidad de establecer líneas y niveles más
precisos como una guía para las operaciones de construcción.
Historia de la topografía
Los orígenes de la topografía empiezan desde los tiempos de TALES DE MILETO y
ANAXIMANDRO, de quienes se conocen las primeras cartas geográficas y las
observaciones astronómicas que añadió ERASTÓGENES. Acto seguido, guardando la
proporción del tiempo HIPARCO crea la teoría de los meridianos convergentes, y así
como estos pioneros, recordamos entre otros a ESTRABON y PLINIO, considerados los
fundadores de la geografía, seguidos entre otros por el Topógrafo griego TOLOMEO
quien actualizó los planos de la época de los Antónimos. Más tarde en Europa, se
mejoran los trabajos topográficos a partir de la invención de las cartas planas. Luego en
elsigloXIII con la aplicaciónde labrújula y de los avances de la Astronomía, se descubren
nuevas aplicaciones a la Topografía.
Los egipcios conocían como ciencia pura lo que después los griegos bautizaron con el
nombre de geometría (medida de la tierra) y su aplicación en lo que pudiera
considerarse como topografía o quizá, mejor dicho etimológicamente, "topometría".
Hace más de 5000 años existía la división de parcelas con fines fiscales, así como para la
reinstalación de linderos ante las avenidas del Nilo.
Posiblemente, a partir de que el hombre sehizo sedentario y comenzó a cultivar latierra
nació la necesidad de hacer mediciones o, como señala el ingeniero geógrafo francés P.
Merlin, la topografía "nace al mismo tiempo que la propiedad privada".
La necesidad de medir regiones más o menos extensas gestó conocimientos empíricos,
desconectados y rudimentarios que después evolucionaron. Quizá en un principio el
hombre usó como patrones de medida las cosas que le eran familiares, particularmente
su propio cuerpo; por ejemplo, la alzada de un caballo era medida en palmos, es decir,
tantas veces la anchura de la mano. La distancia entre la punta del dedo meñique y la
punta del dedo pulgar, con la mano totalmente extendida, era considerada como medio
codo y ésta era la distancia entre el codo y la punta de los dedos. El pie fue otra medida
y se la consideraba como las tres cuartas partes del codo.

2. Técnicas de topografía han existido a través de gran parte de la historia. En el antiguo
Egipto, cuando el Nilo se desbordó y lavarlo límites de la finca, los límites se
restablecieron por una camilla cuerda, o topógrafo, a través de la aplicación de la
geometría simple. La cuadratura y orientación norte-sur casi perfecta de la Gran
Pirámide de Giza, construida c. 2700 aC, afirman comando de los egipcios de la
agrimensura.
En el siglo 18 en Europa se utiliza la triangulación para construir una jerarquía de redes
para permitir elposicionamiento punto dentro de un país.Alto en lajerarquía eran redes
de triangulación. Estos se densifican las redes de travesías, en las que se ataban las
mediciones de topografía mapas locales, por lo general con una cinta de medir, prisma
esquina y los polos rojos y blancos, conocidos.
Se da por medio de medidas según los tres elementos del espacio:
Dos distancias y una elevación
Una distancia, una elevación y una dirección.
Para distancias y elevaciones se emplean unidades de longitud (en sistema métrico
decimal), y para direcciones se emplean unidades de arco (grados sexagesimales).
EVOLUCION DE LA TOPOGRAFIA
Desde antes de nuestra era se pueden encontrar rastros de los hombres tratando de
orientarse y representar su entorno, en Turquía fue encontrado en la década de los
sesenta el primer acercamiento a lo que podría llamarse el primer mapa se trata de un
mural que data de alrededor del 6200 a.c con la ubicación de casi 80 edificaciones y un
volcán. Lo que nos lleva a pensar que tal vez la cartografía antecedió a la escritura
estructurada que conocemos hoy.
Los sumerios, fueron la primera cultura urbana conocida, que poseía conocimientos en
matemáticas y astronomía, aplicaban la geometría práctica (topografía) en la
construcción de obras de arquitectura y canales de riego. Las construcciones hacen
suponer el empleo de algún primitivo y rudimentario instrumento de medición.
Los babilonios, bajo el mando del rey Nabucodonosor célebre más que por sus
conquistas, por la construcción de la Ciudad, en la cual levantó numerosos palacios,
templos y puentes, una gran muralla de 25m de espesor que rodeaba toda la ciudad;
además de los jardines colgantes la disposición de las manzanas, con calles rectas, que
se cortaban perpendicularmente. El sistema numérico era sexagesimal (el círculo

3. graduado tenía 360°). Los arqueólogos han encontrado la posición y localización de
señales sobre piedras que datan de la era babilónica y que se suponen que eran marcas
de los topógrafos de la antigüedad para medir los territorios.
Los asirios, asombraron con sus construcciones sobre terrazas con escaleras, rampas,
desniveles y planos inclinados.
Los persas, construyeron la ciudad de Persépolis, en la cual se observan varios ejes de
simetría rigurosamente perpendiculares entre sí. También es de destacar el templo
mandado a construir por Salomón, rey hebreo, 950 a.C., que tenía 450m x 300m
proyectado por Arquitectos y replanteado por Geómetras Fenicios traídos
expresamente para ello.
Los egipcios, realizaron los primeros esfuerzos del acondicionamiento del valle del Nilo,
el cultivo de las tierras del valle sólo podía hacerse bajo una doble condición se debía
proceder a desecar los terrenos cenagosos de los bordes del lecho del río una vez
terminada la crecida, había que irrigar los campos. Para ello crearon un sistema de
drenaje, con diques y azudes niveladores y canales de riego.
Los romanos, con una mente muy práctica aplicaron lo desarrollado por otros pueblos y
crearon una red de caminos que cubría todo su imperio, de los cuales algunos tramos
aún sobreviven. Los acueductos también formaban parte de sus necesidades para
alimentar los baños romanos de los centros urbanos y para transportar elaguautilizaban
estructuras como la de la imagen.
En Colombia Francisco José de Caldas, sabio y patriota nacido en Popayán (1770- 1816),
realizó notables estudios botánicos y trazó el mapa del Virreinato del Perú, fue el primer
director del Observatorio Astronómico y fundador del Semanario de Nueva Granada,
puede considerarse como uno de los gestores de la topografía en Colombia sus trabajos
fueron de gran precisión e importancia. De 1849 a 1859 se creo la COMISIÓN
COROGRÁFICA que tenía por objeto recorrer todo el territorio nacional levantar un
mapa general y de las provincias en particular. Actuó como jefe de la comisión el sabio
italiano Agustín Codazzi, quien por espacio de 9 años visitó todo el país. Una fiebre
maligna que adquirió, lo llevó a la tumba sin que hubiese terminado los mapas. En su
honor la institución encargada de la parte de topografía, cartografía y catastro en el
país lleva su nombre.
En Estados Unidos tres de los cuatro presidentes en el Monte Rushmore comenzaron
siendo topógrafos, específicamente George Washington, Thomas Jefferson y Abraham
Lincoln.
Los topógrafos han contribuido a la medición de la distancia de la Tierra a la Luna. Los
primeros hombres que aterrizaron en la luna colocaron un grupo de prismas reflectores,
instrumentos de medición utilizados por los topógrafos. La distancia medida tiene una
precisión de centímetros. Usando rayos lásery espejos,los investigadores pueden enviar
una señal a la Luna y monitorear con precisión su movimiento alrededor de la

4. Tierra. Cuando el Trasbordador EspacialColumbia sedesintegró el 1 de febrero de 2003,
los restos se desparramaron por cientos de kilómetros en 40 condados. La utilización de
equipamiento GPS de alta precisión contribuyó a determinar la localización de restos,
de manera que los científicos pudieran reconstruir el accidente.
TOPOGRAFÍA TÉCNICAS
Históricamente, se midieron las distancias usando una variedad de medios, tales como
con cadenas que tienen enlaces de una longitud conocida, por ejemplo una cadena de
Gunter, o medición de las cintas de acero o invar. Para medir distancias horizontales,
estas cadenas o cintas estaban tensos función de la temperatura, para reducir la flacidez
y holgura. Además, se hicieron intentos para mantener el nivel de instrumento de
medición. En los casos de medir una pendiente, el inspector podría tener que "romper"
la medición de usar un incremento menor que la longitud total de la cadena.
Históricamente, se midieron los ángulos horizontales utilizando una brújula, que
proporcionaría un soporte magnético, de la que se podrían medir las deflexiones. Este
tipo de instrumento fue mejorado más adelante, con los discos más cuidadosamente
prescritos proporcionando una mejor resolución angular, así como a través de
telescopios de montaje con retículas para observación más precisa sobre-el disco.
Adicionalmente, se añadieron niveles y círculos calibrados que permiten la medición de
ángulos verticales, junto con nonios para la medición de una fracción de un grado-por
ejemplo con un giro de tránsito de siglo.
El método más simple para la medición de altura es con un altímetro - básicamente un
barómetro - el uso de presión de aire como una indicación de la altura. Pero topografía
requiere mayor precisión. Una variedad de medios, tales como los niveles precisos, se
han desarrollado para hacer esto. Con nivelación precisa, una serie de medidas entre
dos puntos se toman usando un instrumento y una varilla de medición. Se añaden
Diferenciales en altura entre las mediciones y se restan en una serie para derivar la
diferencia neta de elevación entre los dos puntos finales de laserie. Con eladvenimiento
del Sistema de Posicionamiento Global, elevación también se puede derivar con
sofisticados receptores de satélite, pero por lo general con algo menos de exactitud que
con la nivelación precisa tradicional. Sin embargo, las precisiones pueden ser similares
si la nivelación tradicional tendría que ser ejecutado sobre una larga distancia.

5. La triangulación es otro método de ubicación horizontal hecho casi obsoleto por GPS.
Con el método de triangulación, distancias, altitudes y direcciones entre los objetos a
gran distancia unos de otros se puede determinar. Desde los primeros días del
levantamiento, este fue el método principal para determinar las posiciones exactas de
los objetos de los mapas topográficos de las áreas grandes. Un topógrafo primero tiene
que saber la distancia horizontal entre dos de los objetos. A continuación, la altura,
distancias y la posición angular de otros objetos se pueden derivar, siempre y cuando
sean visibles desde uno de los objetos originales. Tránsitos de alta precisión o teodolitos
se utilizaron para este trabajo, y los ángulos entre objetos se midieron varias veces para
aumentar la precisión. Véase también la triangulación en tres dimensiones.
En cuanto es un término utilizado para referirse a mover el nivel para una elevación
disparo en un lugar diferente. Cuando agrimensura, puede haber árboles u otros
obstáculos bloqueando la vista de la pistola nivel de la varilla de nivel. Con el fin de
"convertir" el arma de nivel, primero hay que tomar una foto de la varilla desde la
ubicación actual y registrar la altitud. Mantener la varilla de nivel de la misma ubicación
y elevación, se puede mover el arma nivel a otro lugar donde la varilla de nivel es aún
visible. Registre la nueva elevación visto desde la nueva ubicación de la varilla de nivel y
el uso de la diferencia en elevaciones de encontrar la nueva elevación de la pistola de
nivel. En cuanto no sólo se utiliza cuando hay obstrucciones en el camino, sino también
cuando se cambia drásticamente elevaciones.Usted puede subir o bajar en laelevación,
pero el arma debe estar siempre a mayor altura que la base de la varilla. Una barra de
nivel por lo general sepuede elevar hasta25 metros de altura, lo que permite ala pistola
para ajustar mucho mayor. Sin embargo, si el arma es más baja que la base de la barra,
usted no será capaz de tomar una foto, porque la caña no se puede bajar más allá de la
elevación del terreno.
TOPOGRAFÍA Y CARTOGRAFÍA EQUIPO
Todavía en la década de 1990, las herramientas básicas utilizadas en topografía plana
eran una cinta métrica para determinar las distancias más cortas, un nivel para
determinar las diferencias de altura o elevación, y un teodolito, en un trípode, para
medir ángulos, en combinación con el proceso de triangulación. A partir de una posición
con ubicación conocida y elevación, se miden la distancia y ángulos para el punto
desconocido.

6. Un instrumento más moderno es una estación total, que es un teodolito con un
dispositivo electrónico de medición de distancia. Una estación total también se puede
utilizar para nivelar cuando se establece en el plano horizontal. Desde su introducción,
estaciones totales han hecho elcambio tecnológico de ser dispositivos óptico-mecánicos
para ser totalmente electrónico.
Top moderno de la línea de estaciones totales ya no requieren un reflector o prisma
para volver mediciones de distancia, es totalmente robótico, y puede incluso datos de
puntos e-mail a la computadora de la oficina y conectarse a los sistemas de
posicionamiento por satélite, tales como un sistema de posicionamiento global. Aunque
los sistemas de GPS de Cinemática en Tiempo Real han aumentado la velocidad y la
precisión de la topografía, que son todavía horizontalmente una precisión de sólo
alrededor de 20 mm y verticalmente una precisión de alrededor de 30-40 mm.
Estaciones totales todavía se utilizan ampliamente, junto con otros tipos de
instrumentos de medición, sin embargo, ya que los sistemas GPS no funcionan bien en
áreas con densa cubierta de árboles o construcciones. Una persona estaciones totales
robóticas guiadas permiten a los topógrafos para recoger mediciones precisas sin
trabajadores adicionales para revisar y gire el telescopio o los datos de registro. Una
forma más rápida pero caro para medir áreas grandes es con un helicóptero, equipado
con un escáner láser, combinado con un GPS para determinar la posición y la elevación
del helicóptero. Para aumentar la precisión, topógrafos colocan balizas en el suelo. Este
método alcanza precisiones entre 5-40 cm.
Así, de manera dinámica a través del tiempo la Topografía se hace cada vez más
científica y especializada, por estar ligada a lograr la representación real del planeta,
valiéndose para este propósito en la actualidad de los últimos adelantos tecnológicos
como la Posición por satélite (GPS y GLONASS) gracias a los relojes atómicos y a la
riqueza de información captada por los Sensores remotos
En América, la aplicación concreta y el desarrollo de la Topografía nos presenta un
panorama enmarcado dentro de los tiempos de la conquista y la colonia y más
específicamente por los trabajos adelantados por MUTIS, ALEXANDER VON HUMBOLDT
y FRANCISCO JOSE DE CALDAS.
Posteriormente España envía misiones de Cartógrafos dentro de los cuales es notable
AGUSTÍN CODAZZI. En la continua tarea de establecer las "VERDADERAS" medidas y
formas del territorio, siempre ligadas a los hechos políticos y a la soberanía, ha pasado

7. una extensa lista de Cartógrafos, Geógrafos, Astrónomos etc., con el propósito de lograr
la representación lo más real y exacta posible de la tierra, que se resume
etimológicamente en dos palabras: TOPO = TIERRA y GRAFOS = DIBUJO.
En 1883 se integra la carrera de Ingeniero Topógrafo e Hidrógrafo, la cual perdura con
el título básico de "INGENIERO TOPÓGRAFO". A comienzos de la vida republicana, la
profesión se denominó como "Agrimensor" y fue ejercida en una buena parte por
militares, mucho antes de que se impartiera la Ingeniería Civil. A la par con la demanda
de las primera obras como la apertura de ferrocarriles y caminos, se crea la Ingeniería
Civil y junto a ella con el pasar del tiempo se forman los auxiliares instrumentistas que
por la habilidad técnica en tareas repetitivas de campo y a la necesidad del Ingeniero de
una cantidad considerable de tiempo para realizar las cálculos ya que tenía que
realizarlos a mano, se abre un espacio para el comienzo del denominado "Topógrafo
Empírico"
CIENCIAS CERCANAS A LA TOPOGRAFIA
GEODESIA
Se encarga de estudiar grandes extensiones de tierra y la cual considera a la tierra como
un elipsoide de revolución, y la 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.
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.
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

8. precisas a partir de fotografías del terreno tomadas con cámaras especiales u otros
instrumentos sensores, ya sea desde aviones (fotogrametría aérea) o desde puntos
elevados del terreno (fotogrametría terrestre) y que tiene aplicación en trabajos
topográficos.
CLASES DE LEVANTAMIENTOS
Geodésicos
Son levantamientos en grandes extensiones y se considera la curvatura terrestre.
Los levantamientos topográficos son los más comunes y los que más interesan, los
geodésicos son de motivo especial al cual se dedica la Geodesia.
Topográficos
Por abarcar superficies reducidas se realizan despreciando la curvatura de la tierra sin
error apreciable.
Tipos de levantamientos topográficos:
1. De terrenos en general - Marcan linderos o los localizan, miden y dividen superficies,
ubican terrenos en planos generales ligando con levantamientos anteriores,
o proyectos obras y construcciones.
2. Hidrográficos y/o Marinos – Asociados al estudio de cuerpos de agua, se calculan
profundidades, líneas de playa, corrientes, instalación de puertos etc.
3. De vías de comunicación - Son proyectos lineales que van un punto a otro lo más
directo posible. Estudia y construye caminos, ferrocarriles, canales, líneas de
transmisión eléctrica, poliductos, gasoductos etc.
4. Arquitectónicos - Realizan la medición sobre obras ya construidas con el fin calcular
cantidades de obra, controlar deslizamientos, declinaciones etc.
5. De minas - Fijay controla la posiciónde trabajos subterráneos y los relaciona con otros
superficiales.
6. Levantamientos catastrales - Se hacen en ciudades, zonas urbanas, rurales y
municipios, para fijar linderos o estudiar las obras urbanas, para finalmente realizar el
cobro de impuestos.
7. Levantamientos aéreos y por satélite - Se hacen por fotografía, generalmente desde
aviones y se usan como auxiliares muy valiosos de todas las otras clases de
levantamientos, en fotogrametría y fotointerpretación
En la actualidadla importancia de medir y verificar nuestro medio ambiente seha vuelto

9. crítica conforme crece la población, aumenta el valor de la tierra, nuestros recursos
naturales seempobrecen y las actividades del hombre continúan contaminando nuestra
tierra, agua y aire. Los topógrafos actuales pueden medir y observar la tierra y sus
recursos naturales literalmente sobre una base global, utilizando las modernas
tecnologías terrestre, aéreas y por satélite, así como las computadoras para el
procesamiento de datos. Nunca se había contado con tanta información de topografía
para estimar las condiciones actuales, tomar decisiones de planeación firme y formular
una política para el uso de la tierra, el desarrollo los recursos y las medidas para
preservar el medio ambiente. Sin embargo, las aéreas donde se continúan llevando a
cabo esta práctica siguen siendo la topografía para fijar límites, y el mapeo y las
decisiones que son necesarias para proporcionar grados y niveles precisos para la
construcción.