informe final de topografia

CONSULTORIA ESPECIALIZADA PARA LA ESTRUCTURACIÓN DE

CONCESIONES VIALES PARA EL SIGUIENTE GRUPO DE CARRETERAS

GRUPO 1 CENTRO-SUR

CORREDOR 1: GIRARDOT – PUERTO SALGAR - IBAGUÈ

ESTUDIO DE TOPOGRAFIA Y GEOMETRIA

TOPOGRAFIA

INFORME TOPOGRAFIA

ESCALA

Revisión Descripción Redactad

o

Fecha Averiguado Fecha Aprobado Fecha

0 Primera

Emisión

Salvatore Esposito

Francesco Romeo

Salvatore Esposito

MAR 2013

c t s Cap Doc Pgr Rev

1 0 0 H RE 001 0


TOPOGRAFIA

INFORME DE TOPOGRAFÍA

[2]

INDICE

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 8

LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS INTERVENCIONES .................................................. 9

1.1 Tramo 1 - Sector 1 – Variante de Flandes y nuevo puente en Flandes sobre el rio

Magdalena ..................................................................................................................................... 10

1.2 Tramo 1 - Sector 2 – Girardot/Puerto Bogotá ................................................................... 13

1.3 Tramo 1 - Sector 3 – Puerto Bogotá / Puerto Salgar ............................................................... 16

1.4 Tramo 2 - Sector 1 – Ibagué/ Mariquita .................................................................................. 18

1.5 Tramo 2 - Sector 2 – Honda / Puerto Salgar............................................................................ 21

METODOLOGIA EMPLEADA............................................................................................................... 23

1.3 TOPOGRAFIA LIDAR .......................................................................................................... 23

1.3.1 Planificación de los Vuelos ........................................................................................ 28

1.3.2 EL PROCESO PRODUCTIVO DEL LEVANTAMIENTO LIDAR ......................................... 37

1.3.3 Planificación y Preparación del levantamiento Lidar ................................................ 38

1.3.4 OBTENCIÓN LIDAR ..................................................................................................... 40

1.3.5 OBTENCIÓN FOTOGRAMÉTRICA Y ELABORACIÓN DE LA ORTOFOTO....................... 45

1.3.6 Elaboración de las Imágenes ..................................................................................... 49

1.3.7 OBTENCION DE COORDENADAS DE LOS PUNTOS BASE............................................ 52

1.3.8 Planificación de la toma aérea .................................................................................. 54

1.4 TOPOGRAFIA TRADICIONAL .............................................................................................. 60

1.5 GEORREFERENCIACIÓN DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO TRADICIONAL ................. 61

1.5.1 EXPLORACIÓN DE VÉRTICES DE APOYO .................................................................... 61

1.5.2 MATERIALIZACIÓN Y POSICIONAMIENTO DE PUNTOS GPS ...................................... 64

1.5.3 ORIGEN DE COORDENADAS Y PARÁMETROS TÉCNICOS ........................................... 66

1.5.4 CONSOLIDADO POSTPROCESO POSICIONAMIENTO GPS (coordenadas elipsoidales y

planas de gauss) ........................................................................................................................ 69

1.5.5 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS RECEPTORES GPS TRIMBLE ........................................ 72

1.5.6 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS RECEPTORES GPS SOKKIA .......................................... 73


TOPOGRAFIA


[3]

1.5.7 PLANIMETRÍA ............................................................................................................ 74

1.5.8 LOCALIZACIÓN DE SITIOS DE TOPOGRAFIA TRADICIONAL ........................................ 76

1.5.8.1 SECTOR GIRARDOT-FLANDES .................................................................................... 76

1.5.8.2 SECTOR HONDA - PUERTO SALGAR ........................................................................... 79

1.5.8.3 SECTOR PUERTO BOGOTÁ – GIRARDOT .................................................................... 81

1.5.8.3.1 Tramo 1 (Nariño Guataqui) ............................................................................. 82

1.5.8.3.2 Tramo 2 (Guataqui-Ambalema) ...................................................................... 83

1.5.8.3.3 Tramo 3(Variante Cambao) ............................................................................. 84

1.5.8.3.4 Tramo 4(Cambao-Cárcel) ................................................................................ 84

1.5.8.4 SECTOR PUERTO BOGOTÁ – PUERTO SALGAR .......................................................... 85

1.5.8.3.1 Tramo “A-B” .................................................................................................... 86

1.5.8.3.2 Tramo “C-D” .................................................................................................... 87

1.5.8.3.3 Tramo “E-F” ..................................................................................................... 87

1.5.8.3.4 Tramo “G-H-L” ................................................................................................. 89

1.5.9 VERIFICACIÓN LIDAR VS PUNTOS DE CONTROL ........................................................ 90

1.5.10 RECURSOS DEL PROYECTO ........................................................................................ 91

1.5.11 CERTIFICADOS DE CALIBRACION ESTACIONES TOTALES ........................................... 92

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................................ 96

LISTADO DE ANEXOS ......................................................................................................................... 98


TOPOGRAFIA


[4]

TABLA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1: Planimetría Proyecto ................................................................................................... 12

Ilustración 2: Diagrama de flujo en la elaboración del dato Lidar .................................................... 38

Ilustración 3: Parámetros de referencia GPS y PDOP ....................................................................... 39

Ilustración 4: Distribución de la densidad de los puntos. Localización de los “huecos” de densidad

........................................................................................................................................................... 41

Ilustración 5: RMSE SBET e PDOP ...................................................................................................... 42

Ilustración 6: Mismatch Example – antes de la corrección ............................................................... 43

Ilustración 7: Mismatch Example – luego de la corrección ............................................................... 43

Ilustración 8: Fases del proceso ........................................................................................................ 44

Ilustración 9: Metodologia de Ejecuciòn ........................................................................................... 46

Ilustración 10: Ejemplo de Reporte de vuelo .................................................................................... 48

Ilustración 11: Proceso de Calibración GPS/IMU .............................................................................. 51

Ilustración 12: Imagen Sistema de Referencia Geocéntrico para Las Américas ............................... 52

Ilustración 13: Ingreso y obtención de coordenadas de las estaciones permanentes ..................... 53

Ilustración 14: Listado de coordenadas semanales fijas calculadas para cada una de las estaciones

instaladas .......................................................................................................................................... 53

ILustración 15: RED MAGNA SIRGAS ................................................................................................. 55

Ilustración 16: GPS TOPCON HIPER ................................................................................................... 57

Ilustración 17: GPS Topcon Hipper .................................................................................................... 60

Ilustración 18: Exploración de vértices de apoyo IGAC – Estaciones permanentes Magna Eco....... 62

Ilustración 19: Exploración de vértices de apoyo IGAC Ibagué ......................................................... 62

Ilustración 20: Exploración de vértices de apoyo IGAC Honda ......................................................... 63

Ilustración 21: Exploración de vértices de apoyo IGAC Girardot-Flandes ........................................ 63


TOPOGRAFIA


[5]

Ilustración 22. Cálculo del posicionamiento GPS .............................................................................. 67

Ilustración 23. Ejemplo Base de datos consolidado de los puntos GPS posicionados ...................... 68

Ilustración 24. Visualización dispersión de puntos GPS en Google Earth ......................................... 72

Ilustración 25: Localización general Sector Girardot-Flandes ........................................................... 77

Ilustración 26: Localización general Sector Honda-Puerto Salgar..................................................... 80

Ilustración 27: Localización general de los Tramos Girardot-Nariño -Cambao ................................. 82

Ilustración 28: Localización general Tramo 1 (Nariño Guataqui). .................................................... 82

Ilustración 29: Localización general Tramo 2 (Guataqui-Ambalema). .............................................. 83

Ilustración 30: Localización general Tramo 3(Variante Cambao). .................................................... 84

Ilustración 31: Localización general Tramo 4(Cambao-Cárcel). ....................................................... 85

Ilustración 32: Localización general tramo "A-B" .............................................................................. 86

Ilustración 33: Localización general tramo "C-D".............................................................................. 87

Ilustración 34: Localización general tramo "E-F" .............................................................................. 88

Ilustración 35: Localización general tramo "G-H-L" .......................................................................... 89

Ilustración 36: Certificado de Calibración Estación Total Nikon DTM-332 ....................................... 92





TOPOGRAFIA


[6]

TABLA DE IMAGENES

Imagen 1: Cessna 182T ..................................................................................................................... 33

Imagen 2:Eurocopter AS 350B ......................................................................................................... 34

Imagen 3: HUGHES MD 500 ............................................................................................................. 35

Imagen 4: Camara Aerotransportada ............................................................................................... 35

Imagen 5: Materialización de puntos de control GPS ....................................................................... 64

Imagen 6: Posicionamiento GPS ....................................................................................................... 65

Imagen 7: Placa No 65 ...................................................................................................................... 65

Imagen 8. Placa No 60 ...................................................................................................................... 66

Imagen 9: Estación Nikon DTM322 en la toma de datos de la Variante Flandes ............................ 75

Imagen 10: Panorámica Sector Girardot – Flandes .......................................................................... 78

Imagen 11: Panorámica Sector Girardot - Flandes (zona montañosa) ............................................ 79

Imagen 12: Panorámica Sector Honda-Dorada (acceso).................................................................. 80

Imagen 13: Panorámica Sector Honda-Dorada ................................................................................ 81

Imagen 14: Referencia de localización para el acceso al tramo "E-F" ............................................. 88

Imagen 15: Panorámica sector "G-H-L" ........................................................................................... 89


TOPOGRAFIA


[7]

INDICE DE TABLAS

Tabla 1: Características Instrumentales ............................................................................................ 31

Tabla 2: Especificaciones Técnicas Cessna 182T ............................................................................... 32

Tabla 3: Eurocopter AS 350B ............................................................................................................. 33

Tabla 4: HUGHES MD 500 ................................................................................................................. 34

Tabla 5: Software e Hardware ........................................................................................................... 37

Tabla 6: valores PDOP ....................................................................................................................... 39

Tabla 7: Parametros de Vuelo ........................................................................................................... 54

Tabla 8: Estaciones de Control .......................................................................................................... 56

Tabla 9: Número de Fotografías. ....................................................................................................... 56


TOPOGRAFIA


[8]

INTRODUCCIÓN

El alcance de la estructuración del Grupo 1 Centro Sur consiste en el desarrollo de una vía

primaria de altas especificaciones para garantizar la conexión Sur – Norte del país, desde Santana

(Putumayo) hasta el norte del país mediante la unión con el proyecto Ruta del Sol II en el

municipio de Puerto Salgar.

El presente estudio de topografia pertenece al corredor denominado “Victoria Temprana” que

corresponde al desarrollo de las vías ubicadas al margen derecho e izquierdo del río Magdalena,

partiendo desde los Municipios de Flandes y de Ibaquè, finalizando en el sector de Puerto Salgar.

Para los tramos ubicados al margen izquierdo del río Magdalena, el alcance previsto es el de

rehabilitación, operación y mantenimiento de la vía existente que corresponde específicamente a

las vías nacionales Ibagué – Mariquita (longitud tot. aprox. de 103 Km ) y Honda – Puerto Salgar

(longitud tot. aprox. de 33,5 Km).

Para el tramo Flandes - Girardot – Puerto Bogotá – Puerto Salgar (El Korán), situado al lado

derecho del río Magdalena, que tiene una longitud total aproximadamente de 170 Km, la

intervención propuesta es de mejoramiento, operación y mantenimiento.

Los dos tramos del corredor 1 se conectarán mediante la construcción de un nuevo puente sobre

el río Magdalena en la jurisdicción de los Municipios de Puerto Salgar y La Dorada. En la margen

derecha del río, cerca de los accesos del nuevo puente, se plantea la construcción de una vía en

doble calzada que finalizará en el empalme con la vía Ruta del Sol II, en el sector conocido como El

Korán.

En el sur de este tramo se plantea la construcción de una variante que, sin atravesar los centros

urbanos de Girardot y Flandes, conecta directamente la vía Neiva – Girardot y Girardot- Ibagué –

Cajamarca con el tramo Girardot – Cambao – Puerto Salgar, a través de un sistema de

intercambiadores a desnivel, incluyendo la construcción del nuevo puente de Flandes en doble

calzada sobre el río Magdalena.


TOPOGRAFIA


[9]

LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS INTERVENCIONES

A continuación se realiza una descripción de las principales características de las vías existentes,

de la orografia de los sitios afectados por las obras objeto de la estructuración, sintetizando las

actividades, los estudios y las intervenciones a desarrollar.

Las figuras mostradas a continuación, ilustran la ubicación geográfica de los tres corredores y un

detalle del corredor denominado “Victoria Temprana”:

El primer corredor Ibagué – Puerto Salgar – Girardot, está constituido por 2 tramos y por 5

sectores como a continuación se describe:


TOPOGRAFIA


[10]

Tramo 1: Une Flandes con Girardot y Puerto Salgar. En éste son reconocidos 3 sectores:

Sector 1: Variante di Flandes y nuevo puente sobre el rio Magdalena

Sector 2: Girardot / Puerto Bogotá

Sector 3: Puerto Bogotá/Puerto Salgar y nuevo puente sobre el rio Magdalena

Tramo 2: Une Ibagué con Puerto Salgar. En éste son reconocidos 2 Sectores:

Sector 1: Ibagué / Mariquita

Sector 2: Honda / La Dorada

1.1 TRAMO 1 - SECTOR 1 – VARIANTE DE FLANDES Y NUEVO PUENTE EN FLANDES SOBRE EL RIO MAGDALENA

Este proyecto está localizado en los municipios de Girardot y Flandes en el Departamento de

Cundinamarca y Tolima. Todo el tramo representa una variante a los Municipios de Flandes y

Girardot, que conecta la variante de Chicoral perteneciente a la concesión Girardot-Ibagué-

Cajamarca, con la ruta 45 Girardot – Puerto Salgar.

Actualmente la zona está delimitada al Norte del Rio Magdalena por la vía Girardot- Nariño que

corre en un territorio ondulado y al sur por la vía de Girardot-Ibagué-Cajamarca (var. de Chicoral),

en un área completamente plana.

La variante en proyecto prevé la construcción de una conexión vial en doble calzada de una

longitud aproximada de 5.5 Km entre el sector Girardot- Nariño (Cundinamarca) y la vía Nacional

Concesionada Girardot-Ibagué-Cajamarca. Para la conexión de la variante con el tramo Girardot –

Puerto Bogotá se plantea la construcción de un puente vehicular de doble calzada y sus accesos

sobre el río Magdalena que hacen parte de un trazado en doble calzada y de la conexión vial

antes mencionada.


TOPOGRAFIA


[11]

El tramo vial a realizar prevé una doble calzada para las rampas de acceso al puente la cual, se

realizará al sur del Rio Magdalena, para un desarrollo de 2.2 km, ocupando parte de una vía

municipal sin pavimento "via de Topacio" y se prolonga hasta el retorno con la actual concesión

Girardot-Ibagué-Cajamarca. En este punto se plantea la ejecución de un intercambiador a desnivel

con la realización de un sobrepaso.

En el sitio de empalme con la via de proyecto, la variante de Chicoral se presenta en doble

calzada, cada una con una longitud total de 10 m con separadores centrales de aproximadamente

3 metros.

En el tramo de interés, desde el punto de acoplamiento de la variante de Flandes con el

intercambiador de San Rafael, con una longitud igual a 4.6 km (que de hecho será ocupada por los

flujos en proyecto), la vía presenta un recorrido plano y óptimas condiciones de mantenimiento

de la pavimentación y de los elementos de margen.

Parte de la vía existente Girardot - Nariño - Puerto Bogotá està afectada por las obras de

proyecto, tiene una longitud igual a 1.1 km, para un tramo de 265 m la via se pone en doble

calzada.

En esta área la via existente presenta un recorrido plano-altimétrico ondulado; al lado izquierdo

de la sección típica se encuentra el rio Magdalena y al lado derecho estribaciones de la cordillera

oriental.

La vía actualmente se encuentra en calzada simple, con una sección transversal de ancho igual a

7m. El recorrido longitudinal tiene una pendiente media del 3.5%; el estado de mantenimiento de

la pavimentación y de los elementos de margen es modesto.


TOPOGRAFIA


[12]

Ilustración 1: Planimetría Proyecto

El proyecto del puente prevé una tipología de puente 'atirantado' y una longitud total cercana a

los 410 metros, con una luz central de 180 metros sobre el rio Magdalena.

La ubicación del puente de Flandes, de acuerdo a los estudios de ingeniería es la más adecuada

teniendo en cuenta aspectos técnicos, longitud de construcción, intervención al medio, tráfico y

condiciones de seguridad vial. Igualmente en esta zona no se presentan áreas ambientalmente

sensibles que se vean afectadas por el desarrollo del proyecto.


TOPOGRAFIA


[13]

Finalmente el sector 1 del Tramo I se ubica sobre el valle del rio Magdalena y estribaciones de la

cordillera oriental, la geomorfología corresponde a terrazas y valles aluviales.

Los suelos a ambos lados del río presentan buenas condiciones de estabilidad para realizar las

obras. El puente se emplaza con su estribo norte (margen derecha del Magdalena), apoyado en la

transición entre el depósito aluvial activo y la terraza aluvial; el estribo sur se apoya en la

transición entre depósito activo y el abanico de Espinal, que cubre ampliamente el valle del

Magdalena en este sector.

Los estribos del puente estarán ubicados aproximadamente a 50 m del borde del talud para evitar

afectación por cambios morfológicos de la corriente.

Se observa que ningún municipio presenta afectación por el proyecto, por tanto las interferencias

con servicios públicos se presentan únicamente con las redes eléctricas existentes en las rutas

Girardot-Nariño y vía de Topacio en Flandes; no representan complicación en términos de tiempo

ni de costos de construcción.

1.2 TRAMO 1 - SECTOR 2 – GIRARDOT/PUERTO BOGOTÁ

La carretera Girardot-Cambao-Puerto Bogotá está clasificada como la Ruta 45 y se conoce como la

Troncal del Magdalena. Recorre el departamento de Cundinamarca de sur a norte muy cerca de

la margen derecha del Río Magdalena.

El proyecto se inicia en la zona urbana de Girardot, en la Avenida Séptima (Pr.0) y su recorrido se

hace por zonas planas y onduladas en un 80 % de su longitud hasta su conexión con la Ruta

Nacional Guaduas-Honda, 6 km antes de llegar a Puerto Bogotá, a la altura sobre el nivel del mar

comprendida entre 250 m y 350 m.

La vía actualmente se encuentra en calzada simple con una sección transversal de anchura

cercana a los 6 m, se evidencia que por la cobertura vegetal y deslizamientos en la zona, la sección

transversal tal veces se reduce a un ancho de dimensión menor a un carril.


TOPOGRAFIA


[14]

Los parámetros de diseño geométrico de la carretera existente no garantizan en muchos tramos

la necesaria seguridad vial ni un adecuado confort para el usuario.

En particular en el tramo Cambao - Puerto Bogotá, la vía asume la connotación de una trocha,

mostrándose carente de pavimento para una gran parte del trazado, con un recorrido plano

altimétrico fuertemente irregular.

La vía se ubica en su totalidad al occidente del Departamento de Cundinamarca, sobre el valle del

Río Magdalena y estribaciones de la cordillera oriental, la geomorfología corresponde a terrazas y

valles aluviales con algunos afloramientos de rocas sedimentarias.

El tramo vial interesa prevalentemente a municipios y centros poblados de pequeñas

dimensiones, entre los cuales sepueden listar los siguientes:

NARIÑO

GARVANZAL

PORVENIR

LAS ISLAS

GUATAQUI

GRAMALOTAL

BELTRAN

CAMBAO

PUERTO BOGOTA

La vía tendrá una sección transversal tipo que prevé una calzada única conformada por dos

carriles de ancho igual a 3.65 m y una berma externa a ambos lados igual a 1.8 m; al margen de la

calzada sobre los dos lados, se prevé un espacio de anchura igual a 1.25 m, que en los tramos de

corte albergará el canal hidráulico de línea y en los tramos en terraplén la eventual barrera

metálica. La longitud total de la intervención es 137 km c.a.

En relación con la orografía de la zona, fueron identificados tramos con características

homogéneas y definido el correspondiente tramo homogéneo de velocidad de diseño. El análisis


TOPOGRAFIA


[15]

de la evolución prevalente del terreno en sentido longitudinal y particularmente transversal al eje

vial, tiene la siguiente clasificación del terreno por tramos homogéneos:

- Tramo homogeneo n.0: de k. 0,00 a k. 3,7000 => terreno plano


- Tramo homogeneo n.2: de k. 22,850 a k. 27,150 => terreno montanoso

- Tramo homogeneo n.3a: de k. 27,150 a k. 30,000 => terreno plano

- Tramo homogeneo n.3b: de k. 30,000 a k. 31,500 => terreno montanoso


- Tramo homogeneo n.5a: de k. 38,240 a k. 43,00 => terreno plano

- Tramo homogeneo n.5b: de k. 43,000 a k. 45,000 => terreno ondulado

. - Tramo homogeneo n.6: de k. 45,000 a k. 48,950 => terreno ondulado


- Tramo homogeneo n.8: de k. 72,800 a k. 76,800 => terreno ondulado


- Tramo homogeneo n.10a: de k. 84,950 a k. 86,000 => terreno montanoso

- Tramo homogeneo n.10b: de k. 86,000 a k. 92,00 => terreno ondulado


- Tramo homogeneo n.12a: de k. 97,500 a k. 102,000 => terreno ondulado

- Tramo homogeneo n.12b: de k. 102,000 a k. 125,500 => terreno plano

- Tramo homogeneo n.13a: de k. 125,000 a k. 127,000 => terreno ondulado

- Tramo homogeneo n.13b: de k. 127,000 a k. 131,200 => terreno montanoso

La clasificación del tipo de terreno es coherente según los criterios definidos en el parrafo. 1.2.2

del Manual de Diseño Geométrico INVIAS 2008.

Las intervenciones hidráulicas son simples cruces del cuerpo vial para garantizar la continuidad de

las quebradas existentes. In este sector no hay cruces hidráulicos significativos, los más

importantes son:


TOPOGRAFIA


[16]

RÍO SECO

QUEBRADA APAUTA

QUEBRADA CANEYES

QUEBRADA SECA

RIO CHAGUANI

Se presentan algunas interferencias con servicios públicos, específicamente con redes eléctricas

existentes a lo largo del sector las cuales no representan una complicación en términos de tiempo

y costos de construcción.

Con respecto al tema ambiental se observa que en el área de estudio no hay presencia de

ecosistemas de alto valor, no hay presencia de resguardos indígenas ni comunidades

afrodescendientes en el área de influencia directa. La zona no presenta hallazgos arqueológicos.

1.3 Tramo 1 - Sector 3 – Puerto Bogotá / Puerto Salgar

El proyecto se encuentra localizado a lo largo del corredor que comunica los municipios de Puerto

Bogotá y Puerto Salgar, ubicado al occidente del departamento de Cundinamarca y limita con el

departamento de Caldas.

La vía se desarrolla en una franja cerca de la margen derecha del Río Magdalena a la altura sobre

el nivel del mar comprendida entre 250 m y 350 m; el proyecto se inicia en la zona suburbana de

Puerto Bogotá, y su recorrido se hace por zonas planas o ligeramente onduladas en la mayoría de

su longitud, hasta su conexión con la Ruta del Sol en una zona conocida como el Korán, a pocos

kilómetros al norte de Puerto Salgar.

La vía actualmente está en afirmado carente de pavimento y con un recorrido plano altimétrico

fuertemente irregular, la sección transversal es de anchura menor a los 6 m.

El alcance de proyecto prevé el mejoramiento de la vía existente: todos los parámetros de diseño

geométrico asignados tanto a la sección transversal como al trayecto planoaltimétrico del eje


TOPOGRAFIA


[17]

proyectado son coherentes con las especificaciones de la Ley 105 de 1993 y del Manual de Diseño

del INVIAS.

El proyecto prevé también la construcción, operación y mantenimiento de un puente de una

calzada sobre el río Magdalena al sur del Municipio de Puerto Salgar, con una longitud de 3.0 Km,

incluyendo los accesos que conectarán la vía Puerto Bogotá – Puerto Salgar y la vía Honda – La

Dorada.

El proyecto pretende conectar los dos tramos viales y descongestionar el casco urbano de los

municipios de Puerto Salgar y La Dorada. La longitud total de la intervención es 36.5 km c.a.

La vía del nuevo puente y el eje principal desde el km 0 hasta el km 27 c.a. (conexión con la vía del

nuevo puente de Puerto Salgar) tendrá una sección transversal tipo que prevé una calzada única

conformada por dos carriles de anchura igual a 3.65 m y una berma externa a ambos lados igual a

1.8 m. En la margen derecha del río, cerca de los accesos del nuevo puente, se plantea la

construcción de una vía en doble calzada que finalizará en el empalme con la vía Ruta del Sol II, en

el sector conocido como El Korán.La sección transversal tipo se conforma por cuatros carriles, dos

por cada dirección, de ancho igual a 3.65 m, una berma externa a ambos lados igual a 2.5 m y una

berma interna igual a 1.0 m. En la zona central de la carretera está previsto un separador de

ancho igual a 2 m.

Al extremo de la calzada sobre los dos costaos de la vía, se prevé un espacio de ancho igual a 1.25

m, que en los tramos de corte albergará el canal hidráulico de línea y en los tramos en terraplén la

eventual barrera metálica.

El tramo vial no involucra directamente algún centro urbano, tiene de hecho origen en una zona

suburbana de Puerto Bogotá y sobrepasa el municipio de Puerto Salgar mediante una variante en

doble calzada; la conexión con Puerto Salgar se realiza mediante la conexión de una vía local

existente.

Las interferencias con servicios públicos se presentan solo con las redes eléctricas e hídricas

existentes en la zona del casco urbano de Puerto Bogotá. Aunque no afecta los municipios


TOPOGRAFIA


[18]

habitados, en la zona de Puerto Salgar existen diferentes estructuras de compañías de petróleo y

gas (ECOPETROL, Pacific Rubiales Company etc.); el proyecto vial fue efectuado teniendo en

cuenta las posibles interferencias con el fin de minimizarlas. Se prevee la protección, mediante

estructuras especificas en concreto armado, de algunas tuberías existentes.



afrodescendientes en el área de influencia directa. En la zona de Puerto Salgar existe una

interferencia con un área de manejo ambiental especial conocida como Laguna de Coco para cuya

sustracción fue iniciado el procedimiento respectivo ante la CAR. La zona no presenta hallazgos

arqueológicos.

1.4 Tramo 2 - Sector 1 – Ibagué/ Mariquita

La vía en estudio se encuentra ubicada en el Departamento del Tolima, en el corredor que une los

municipios de Ibagué y Mariquita; el proyecto objeto tiene una longitud de 103 kilómetros.

El Setor 1 del Tramo 2 se ubica en su totalidad al oriente del valle del rio Magdalena y

estribaciones de la cordillera central, la geomorfologia corresponden a terrazas y valles aluviales

con algunos afloramientos de rocas sedimentarias e igneas.

El corredor termina en zona urbana de Mariquita y discurre en su mayor parte sobre zonas planas

y onduladas, con terraplenes que no superan los 3m de altura y sin mayores afectaciones y en

muchos casos ya existen obras como muros en gavión y concreto para la estabilidad de los más

altos.

La carretera Ibagué - Mariquita, atraviesa cuatro tipos de terreno: Plano, Ondulado, Montañoso y

Escarpado:

K8+000 al K12+250, K24+000 al K28+250, K72+000 al K76+250, K84+00 al K96+250, este

sector de la vía en estudio se clasifica como terreno Plano ya que su pendiente es menor o igual al

3%;


TOPOGRAFIA


[19]

K1+300 al K8+000, K12+000 al K24+000, K28+000 al K44+000, K60+000 al K64000,

K68+000 al K72+000, K76+000 al K84+000 y del K96+000 al K103+308, este sector de la vía en

estudio se clasifica como terreno Ondulado, ya que su pendiente oscila entre el 3 y 6 %;

44+000 al K52+000, K56+000 al K60+000 y del K64+000 al K68+000, su tipo de terreno es

Montañoso ya que su pendiente varía entre el 6% y el 8%;

K52+000 al K56+000, se identificó un tipo de terreno Escarpado ya que se presentan

pendientes mayores al 8%.

Esta vía se clasifica como primaria de una calzada, según su funcionalidad (capitulo 1 MDG08).

La vía objeto del proyecto se encuentra en pavimento flexible, con un ancho de vía total de 9.30

metros, conformada por dos carriles de ancho igual a 3.65 m y una berma externa a ambos lados

igual a 1.0 m.

El alcance de proyecto prevé el rehabilitacion de la vía existente, sin embargo se prevé el

mejoramiento puntual de las características de los parámetros de diseño geométrico como el

trayecto planoaltimétrico del eje proyectado.

El tramo vial intercepta los centros poblados y los municipios que intervienen la zona del

proyecto. En el Tramo del Proyecto se tiene que seis municipios influyen directamente en el área

sobre la cual se plantea el desarrollo del proyecto vial, todas ubicadas en el departamento del

Tolima.

El tramo se caracteriza principalmente porque los cascos urbanos de los municipios se desarrollan

de manera adyacente a la vía.

Existen seis municipios que influyen directamente en el área del proyecto:

El Salado (Ibagué)

Alvarado

Venadillo


TOPOGRAFIA


[20]

Lérida

Armero

Guayabal

Mariquita

Se presentan algunas interferencias con servicios públicos, específicamente con redes eléctricas

existentes acueducto y gas domiciliario a lo largo del sector, estas no representan una

complicación en términos de tiempo y costos de construcción.


las quebradas existentes. In este sector los cuerpos hidráulicos más significativos son:

Rio Sabandija

Rio Lagunilla

Rio Bledo

Rio Recio

Quebrada Honda

Quebrada de Galope



afrodescendientes en el área de influencia directa.


TOPOGRAFIA


[21]

1.5 Tramo 2 - Sector 2 – Honda / Puerto Salgar

La vía en estudio se encuentra ubicada al oriente de los departamentos de Tolima y Caldas, en el

corredor que une las poblaciones Municipales de Honda y Puerto Salgar, el proyecto objeto tiene

una longitud de 33 kilómetros.

La carretera Ibagué - Mariquita, atraviesa tre tipos de terreno: Plano, Ondulado, Montañoso y

Escarpado:

K16+000 al K24+250, su tipo de terreno es Plano ya que su pendiente es menor o

igual al 3%;

K4+250 al K8+000, K12+000 al K16+000 y del K24+000 al K33+418, este sector de la

vía en estudio se clasifica como terreno Ondulado, ya que la pendiente oscila entre

el 3 y 6 %

K0+000 al K4+000 y K8+000 al K12+000, su tipo de terreno es Montañoso ya que su

pendiente varía entre el 6% y el 8%.

El Sector se ubica sobre el valle del rio Magdalena y estribaciones de la corrdillera central, la

geomorfologa corresponden a terrazas y valles aluviales con algunos afloramientos de rocas

sedimentarias e igneas.

El corredor inicia en la entrada del municipio de Honda (Tolima) sobre la ruta 45, sobre una zona

plana con algunos cortes en roca sin procesos de inestabilidad de taludes, los procesos presentes

son asociados a erosión y no tienen gran afectación sobre la vía, en el PR 32+356 en el costado

derecho hay un deslizamiento el cual se ha manejado adecuadamente con la contención de un

muro en gavión, en general los cortes presentan flujos de detritos y caídas de bloques.

En cuanto a los terraplenes, éstos se encuentran en su mayoría en buen estado, no son muy altos

y ya existen obras de confinamiento de los mismos, adicionalmente en casi todo el trayecto

existen cunetas en concreto paralelas a la vía. La mayoría de estas afectaciones se desarrollan

sobre la estructura del pavimento.


TOPOGRAFIA


[22]

Esta vía se clasifica como primaria de una calzada, según su funcionalidad (capitulo 1 MDG08).

La vía objeto del proyecto se encuentra en pavimento flexible, con un ancho de vía total de 9.30

metros, conformada por dos carriles de ancho igual a 3.65 m y una berma externa a ambos lados

igual a 1.0 m.

El alcance de proyecto prevé el rehabilitacion de la vía existente, sin embargo se prevé el

mejoramiento puntual de las características de los parámetros de diseño geométrico como el

trayecto planoaltimétrico del eje proyectado.

El tramo vial intercepta los centros poblados y los municipios que intervienen la zona del

proyecto. En el Tramo del Proyecto se tiene que tres municipios influyen directamente en el área

sobre la cual se plantea el desarrollo del proyecto vial, todas ubicadas en el departamento del

Tolima.

El tramo se caracteriza principalmente porque los cascos urbanos de los municipios se desarrollan

de manera adyacente a la vía.

Existen tres municipios que influyen directamente en el área del proyecto:

Honda

Dorada

Puerto Salgar


las quebradas existentes. En este sector los cuerpos hidráulicos más significativos:

Rio Purnio

Rio Guarino



afrodescendientes en el área de influencia directa.


TOPOGRAFIA


[23]

METODOLOGIA EMPLEADA

Dado las caracteristicas topograficas del terreno, la extension de los corredores y teniendo en

cuanta el alcanse del proyecto, se opto por desarrollar el levantamiento de topografia mediante

LIDAR y toma de fotografias aereas.

El LIDAR proporciona nubes de puntos apartir de estas se generan DSM, DTM y las curvas de nivel,

los cuales estan dentro de las especificaciones del proyecto. Las fotografias aereas mediante

procesos fotogrametricos obtienen como producto Ortofotos que proporcionan un apoyo visual

para ubicar fisicamente el proyecto.

En algunos sectores se tuvo que emplear topografia tradicional, por motivos de seguridad no era

posible el levantamiento LIDAR: en dichos sectores se ubican la Carcel de Cambao y la base

militar de Puerto Salgar. Se desarrollaron levantamientos complementarios para los diseños como

la variante de cambao y conexión al Koran en el municipio de Puerto salgar.

Para los dos puentes sobre el rio Magdalena se decidio la topografia tradicional para una mayor

presición la cual se requiere para este tipo de estructuras.

Se anexa el plano general de topografia donde se ilustra lo anteriormente descrito.

1.3 TOPOGRAFIA LIDAR

El trabajo comisionado por FONADE para el levantamiento cartográfico de los corredores viales

Colombianos (Grupo1), como se definió en la invitación y en el capitulado de licitación, coloca

algunos retos importantes de orden técnico y operacional. Los elementos principales que

caracterizan el proyecto y que han concurrido a la definición de las técnicas más idóneas de

levantamiento, así como a las modalidades de ejecución del mismo, se listan a continuación:

Características del territorio en términos de morfología, desniveles y cobertura del

terreno.

Condiciones meteorologica prevalentes

Logística de las operaciones de vuelo

Seguridad del personal involucrado


TOPOGRAFIA


[24]

Características Geomorfológicas

Las vías aferentes al corredor 1 del Grupo1 de estructuración, “ Victoria Temprana”, se extienden

por ambos lados del rio Magdalena en los departamentos Tolima, Cundinamarca y Caldas, por una

longitud total de unos 300 km aproximadamente. Atraviesan territorios prevalentemente de

colina o de llanura, pero alcanzan también los 2.000 metros para atravesar algunos tramos de la

Cordillera Central. El terreno está cubierto por largos tramos de vegetación espontanea

constituida por arbustos y árboles aislados, para volverse mucho más densa en algunos.

La morfología del terreno (desniveles), el curso más o menos lineal de las carreteras objeto del

levantamiento y la cobertura del terreno sobrevolado, en términos de tipología de la vegetación y

de distribución de las zonas urbanizadas, constituye un elemento fundamental en la decisión de

una técnica específica de levantamiento. En particular los desniveles que existen a lo largo del

recorrido y el curso más o menos rectilíneo de las vías condicionan la decisión del medio aéreo a

utilizarse (aeromóvil o helicóptero).

Clima

Colombia está situada, desde el punto de vista climático, en un área de convergencia intertropical,

caracterizada por nubosidad y lluvias persistentes, sobre todo en correspondencia de las franjas

costeras y de las elevaciones montañosas internas, acompañadas por una elevada tasa de

humedad. La fuerte radiación solar determina además frecuentes fenómenos convectivos, que

implican el desarrollo de nubes de tipo cauliforme conforme la mañana avanza.

Logística de las operaciones de vuelo

Antes de decidir el tipo de medio aéreo a utilizar, fue necesario verificar la calidad de la asistencia

técnica y logística disponible en los aeropuertos ubicados a lo largo del recorrido, con particular

atención en la disponibilidad de combustible para la tanqueada de los medios. Fue también

necesario evaluar las eventuales restricciones de tipo militar al tráfico de aeromóviles civiles, así

como la distribución y la ubicación de las zonas vetadas al sobrevuelo. En caso de falta de

combustible o de incertidumbre acerca de su disponibilidad se hizo necesario planificar la


TOPOGRAFIA


[25]

utilización de cisternas móviles para colocar sobre las bases consideradas estratégicas para el

buen resultado de las misiones de vuelo.

Seguridad del personal

En consideración de las condiciones de inestabilidad política y de conflicto permanente presente

en algunas zonas del país, se decidió tomar todas las precauciones para tutelar la seguridad de las

operaciones y del personal responsable de las operaciones en el campo. Tales medidas son:

Utilización de personal local. Es fundamental utilizar pilotos con un profundo

conocimiento de las características morfológicas, climáticas y operativas del lugar. Los

cambios repentinos de las condiciones meteorológicas y el terreno prevalentemente

montañoso con fuertes desniveles locales imponen un conocimiento consolidado del

terreno y de las vías de fuga en caso de baja visibilidad o de nubes con base inferior a las

cuotas de vuelo planificadas. El conocimiento puntual del territorio es importante

también para los equipos de topógrafos posicionados a lo largo del recorrido, para la

identificación de lugares idóneos para el posicionamiento y a la operatividad de las

estaciones móviles GPS.

Limitación de la presencia de personal en el terreno. Todas las operaciones de

levantamiento y enganche de los modelos Lidar y de la cartografía a la red geodésica

IGAC quedan a cargo del comitente, que de todas formas tiene el deber de relevar del

terreno aquellos elementos útiles a la proyección, no directamente identificables por las

imágenes aéreas.

Coordinación de las operaciones de vuelo con las entidades militares de control.

Existen algunas áreas particularmente expuestas a la eventualidad de acciones de

combate hacia aeromóviles que vuelan a baja cuota, para el sobrevuelo de las cuales es

importante un intercambio diario de informaciones con las autoridades militares. Esto

lleva a la necesidad de utilizar personal local experto, capaz de asegurar este vital

intercambio de informaciones.


TOPOGRAFIA


[26]

Selección de las técnicas de levantamiento

Los requisitos del capítulo, en términos de cuidado y de contenido de los layer geográficos

informativos, pueden ser alcanzados tanto a través de la utilización de técnicas fotogramétricas

clásicas, como con el recurso de técnicas Laserscanner aviotransportado. El levantamiento con

láser montados sobre vehículos que recorren físicamente la carretera, si bien resultando eficaz en

términos de inventario de las señales, de levantamiento de los accesos a la carretera y del estado

de desgaste del manto vial, en este caso no es suficiente para describir los declives que la

delimitan y las franjas de respeto previstas por el capitulado mismo.

En orden de importancia, los factores que han determinado la selección de las técnicas de

levantamiento más eficaces son los siguientes:

Condiciones meteorológicas. La frecuente y persistente capa nubosa es un factor

determinante para preferir la técnica Lidar a la fotogramétrica. El Laserscanner permite hacer

un levantamiento del terreno aun en presencia de nubes o de neblinas densas. Mitigando así

el impacto de la variable climática sobre las operaciones de levantamiento aéreo, es posible

definir con mayor confiabilidad un crono programa de la fase de levantamiento.

Características instrumentales. El láser scanner, por los principios de su

funcionamiento, es capaz de realizar mediciones de cuota muy detalladas, elemento este de

gran importancia cuando se deben planificar operaciones de movimiento de tierra en fase

de realización o de adecuación de la carretera. Las informaciones altimétricas son en este

caso más importantes que las planimetrías. El Lidar es capaz de penetrar la vegetación (en

nuestro caso la copa de los árboles que cubren la carretera) y medir con buen detalle la cuota

del terreno subyacente.

Un producto accesorio de este instrumento es la imagen de intensidad del terreno

sobrevolado, generada por la diferente intensidad de retorno del haz Laser, luego de su

interacción con el terreno. La imagen de intensidad, que se asemeja a una foto en blanco y

negro, es orto-rectificada y posee todas aquellas características que la hacen útil en una

primera fase de análisis cualitativo del terreno sobrevolado.


TOPOGRAFIA


[27]

Como complemento de los elementos informativos requeridos y como soporte de la sucesiva

fase de restitución de la cartografía numérica, se planifico el acople del sensor Lidar con una

cámara digital de pequeño formato equipada con objetivos oportunamente calibrados, para

permitirle operaciones básicas de medida fotogramétrica, pero sobre todo para realizar una

ortofoto de gran resolución espacial (pixel con medida al suelo comprendida entre 10 y 12

cm) como soporte de la precisa identificación de todos los elementos de interés del

estructurador.

Selección del medio aéreo

Un atento análisis del trazado, realizado sobre la base de la cartografía técnica IGAC suministrada

por el cliente, sobre trazados GPS levantados bajo modalidad cinemática recorriendo las

carreteras objeto del levantamiento y sobre su confrontación con las bases cartográficas que se

encuentran en Google Earth, nos convencieron de la posibilidad de utilizar tanto la aeronave

como el helicóptero, en función de las características morfológicas de cada tramo vial. En

especial, en presencia de tramos prevalentemente rectilíneos y de diferencias de altura

contenidas, se prefirió utilizar el avión, mientras que en los pocos casos caracterizados por fuertes

desniveles y/o por un trazado más tortuoso, se privilegió el uso del helicóptero.

Esta decisión se derivó de consideraciones de tipo económico, en cuanto el uso donde es posible

del avión comporta una contención de los costos por hora de vuelo y una mayor estabilidad de la

trayectoria durante la obtención Lidar.

La definición de la velocidad de avance respecto al terreno es otro importante parámetro en la

fase de preparación del proyecto por cuanto, para garantizar una densidad suficiente de los

puntos Lidar por unidad de superficie, es importante contener la velocidad del medio en 100 kts. y

es por lo tanto importante que el medio sea maniobrable y estable en su trayectoria de vuelo a

esta velocidad.


TOPOGRAFIA


[28]

Definición de las áreas

La precisa definición de las áreas resultó ser una fase muy importante y delicada de todo el

proceso. Se trataba de definir los parámetros esenciales para una precisa planificación de los

vuelos, mitigando al mismo tiempo los riesgos de introducir coordenadas no suficientemente

precisas en el sistema de navegación, que pudiesen no ser perfectamente coincidentes con el

efectivo eje vial.

Las figuras y las tablas que siguen contienen un extracto de los archivos finales de identificación y

georeferenciaciòn de los corredores y de las respectivas franjas de obtención planificadas.

1.3.1 Planificación de los Vuelos

La precisa georeferenciaciòn del trazado es el presupuesto indispensable para una correcta

planificación, capaz de garantizar parámetros coherentes en los tiempos y en los costos del

levantamiento. Considerado que la franja de cubrimiento del Lidar ha sido dimensionada con un

ancho de 350 metros (con este ancho la densidad de puntos por metro cuadrado el detalle plano-

altimétrica es coherente con los requisitos del capitulado y con la exigencia del cliente de poder

utilizar el levantamiento también en fase de proyección ejecutiva), era importante, para la

economía de todo el proyecto, minimizar el número de los repasos. Se planificó la inclusión de

una franja lateral mínima, respecto al eje vial, de 160 metros (el valor máximo, entre las franjas

previstas en el capitulado, que es posible cubrir con un solo repaso). Tal precaución permitió

proyectar repasos rectilíneos aun en los casos de leves desviaciones de la carretera y contener el

número total de los repasos en un 15%.

Obtención de los datos Lidar y de los frame digitales

En los últimos años el levantamiento 3D del terreno con Laser Scanner aviotransportado ha

evolucionado mucho, siguiendo el fuerte desarrollo tecnológico de los sensores. La puesta a

punto de instrumentos capaces de cubrir grandes extensiones a resoluciones y detalle cada vez

mayores, ha hecho esta técnica de levantamiento competitiva frente a otros instrumentos más

tradicionales como la fotogrametría.


TOPOGRAFIA


[29]

En el presente trabajo, el dato Lidar es utilizado para realizar modelos digitales del terreno,

coherentes y de alta resolución de corredores viales, apalancándose en la posibilidad de modelar

el terreno incluso que está por debajo de la vegetación.

Dadas la densidad de puntos Lidar y la resolución de la imagen fotográfica requerida por el

proyecto, hemos considerado oportuno planificar un levantamiento simultáneo de datos Lidar y

fotogramétricos a través del uso de aeronaves con doble escotilla. Las velocidades de obtención y

las alturas de operación necesarias para la obtención de los dos grupos de datos son coherentes

para generar ventajas operativas y económicas gracias a la obtención simultánea.

Los instrumentos

En consideración a la especificidad del proyecto, hemos seleccionado una tipología de Lidar que,

adquiriendo a alta densidad sobre una franja de cubrimiento estrecha, responde mejor a los

requisitos técnicos del trabajo y a las características del territorio por levantar. El instrumento

utilizado es el LMS – Q560 de la Riegl. Las macro-características que lo identifican son:

La distribución uniforme de los impulsos Laser que el instrumento garantiza

La estrecha franja de cubrimiento y la correspondiente alta densidad de impulsos que lo

hacen particularmente apto al “Corridor Mapping”.

Se trata de hecho de un Laser de espejo rotante que, diversamente da los laser de tipo Push-

Broom, garantiza una distribución más uniforme de los puntos sobre el terreno. El Riegl LMS-Q560

tiene una frecuencia de adquisición de 200 Hz y una amplitud angular efectiva del haz laser de

45°, valores que permiten limitar el número de las franjas y acoplar al mismo tiempo una cámara

digital de pequeño formato como la Canon EOS 5D MarkII capaz de obtener imágenes de alta

resolución (pixel incluido de 10 y 12 cm sobre el terreno) sobre una franja de amplitud

ligeramente mayor de la garantizada por el Lidar. Para obtener dicha combinación la cámara ha

sido acoplada con un objetivo calibrado de longitud focal de 50mm.


TOPOGRAFIA


[30]

La tabla que sigue reporta las características de los instrumentos:

Performance LM 6800-ˇ240 Riegl LMS –Q560

Cuota operacional 80 - 1500 m nominal

Nivel de cuidado *

5 cm < 500 m (1 sigma)

10 cm < 1000 m (1 sigma)

15 cm < 2000 m (1 sigma)

20 cm <3000 m (1 sigma)

Cuidado planimétricos * 1/550 altitud de vuelo (1 sigma)

Intervalo de resolucion 1 cm

Angulo de escansion Variable de 0 a ±25

Amplitud de la cobertura Variable de 0 m a 0.68 x altitud

Resolucion angulare 0.01°

Frecuencia de escansion Variable, maximum 70 Hz

Longitud de onda Laser 1064 nm

Laser repetition rate

33 kHz (max. altitud AGL 3500 m)




Beam divergence Variable: 0.26 mrad (1/e) o 0.85 mrad

(1/e)

“Eye safe” altitude limit 80 m @ 0.85 mrad

1500 m @ 0.26 mrad

Medida de Intensidad Activa para cada impulso recibido

Datos obtenidos

Simultaneous measurement in range

of up to 4 pulses for each pulse

emitted

Clasificacion Laser Class IV laser products (FDA CFR 21)

Receptor GPS Internal Novatel Millenium DL


TOPOGRAFIA


[31]

Performance LM 6800-ˇ240 Riegl LMS –Q560

Alimentación 28 VDC @35 A peak

Temp. de funcionamiento -10 / +50°C

Humedad 0-90 % sin condensación

Tabla 1: Características Instrumentales

La cámara digital de pequeño formato acoplada al Lidar, la Canon EOS 5D Mark II, está equipada

con un sensor CCD de tipo CMOS y formato de 35,8 x 23,9 mm, capaz de una resolución de 21,1

megapixel. El tiempo de disparo en automático puede variar de 30 a 1/8.000 seg. Análogamente

al sensor Lidar Riegl, la cámara Canon EOS 5D es extremadamente robusta y capaz de funcionar

en condiciones ambientales externas extremas. Esta característica es esencial en entornos

operativos caracterizados por constantes vibraciones, fuertes cambios térmicos y un elevado

grado de humedad.

CONDICIONES MINIMAS TECNICAS OPERACIONALES

Para minimizar el riesgo de una degradación en la precisión plano altimétrica del levantamiento,

Aerodata fijó unas condiciones operativas más estrictas respecto de aquellas mínimas impuestas

por las características totales del sistema, como:

Visibilidad simultanea de al menos 6 satélites

Elevación sobre el horizonte de satélites mayor a 10 grados

PDOP < 3

Estaciones GPS dentro de los 60 - 70 km desde la posición de la aeronave, o también utilización de

las Virtual Reference Stations con Applanix PosPAC Mobile Mapping Suite (MMS).

Aeronaves

La adquisición Laser Escáner de este proyecto prevee la utilización de Aeromóviles capaces de

mantener una trayectoria de vuelo estable con base a la velocidad. Las aeronaves utilizadas en

este proyecto son el Cessna 182T y, en los tramos con mayor desnivel, el helicóptero EC 135 y el

Hughes MD 500. Las plataformas están en capacidad de garantizar:

Gran flexibilidad operativa

Velocidad durante la toma de 75 a 140 kts


TOPOGRAFIA


[32]

Optima adaptabilidad a proyectos medio-pequeños

Cessna 182T – Caracteristicas tecnicas

Tripulación 1+1 Operador

Capacidad 1 Piloto + 4 Pasajeros

Modelo Cessna 182T

Longitud 8.84 m

Apertura alas 10.97 m

Altura 2.84 m

Superficie alas 16.20 m²

Propulsores Lycoming IO-540-AB1A5

Peso vacío 906 kg

Máximo peso 1,406 kg

Autonomía km. 2,712 km

Velocidad máxima 150 kts a nivel del mar

Velocidad de crucero 145 kts at 3,350 m (11,000 ft) (65% power)

Tangencia aerodinámica 4,850 m

Tabla 2: Especificaciones Técnicas Cessna 182T


TOPOGRAFIA


[33]

Imagen 1: Cessna 182T

Eurocopter AS 350B – Características técnicas

Tripulación 1+1 operador

Capacidad 1 Piloto + 5 Pasajeros

Modelo Eurocopter AS 350B

Longitud 12.94 m

Diámetro rotor 10.69 m

Altura 3.34 m

Propulsor Turbomeca Arriel 1D1

Peso vacío 1.220 kg

Máximo peso al decolaje 2.250 kg

Autonomía Km. 670 km

Velocidad máxima 150 kts a nivel del mar

Velocidad de crucero 135 kts at 3,350 m (11,000 ft) (65% power)

Tangencia aerodinámica 6.100 m

Tabla 3: Eurocopter AS 350B


TOPOGRAFIA


[34]

Imagen 2:Eurocopter AS 350B

HUGHES MD 500

Tripulación: 1 a 2 Personas

Capacidad: 5 en total

Modelo: Hughes MD 500

Longitud: 30 pies 10 pulgadas (9,4 m)

Diámetro del rotor: 26 pies 4 pulgadas (8.03 m)

Altura: 8 pies 2 pulgadas (2,48 m)

Peso en vacío: 1.088 libras (493 kg)

Peso máximo al despegue: 2.250 libras (1.157 kg)

Planta motriz: 1 × Allison 250-C20 turboeje, 278 CV (207 kW)

Rendimiento

Velocidad máxima: 152 nudos (175 mph, 282 km / h)

Velocidad de crucero: 125 nudos (144 mph, 232 km / h)

Rango: 375 millas (605 km)

Techo de servicio: 16.000 pies (4.875 m)

Velocidad de subida: 1.700 ft / min (8,6 m / s)

Tabla 4: HUGHES MD 500


TOPOGRAFIA


[35]

Imagen 3: HUGHES MD 500

Imagen 4: Camara Aerotransportada

Estaciones GPS en Tierra

Para la obtención simultánea de datos GPS (Estaciones GPS en tierra durante la toma aérea) ha

sido puesto a disposición el siguiente instrumento:

Novatel L2 Dual frequency

Se trata de un receptor GPS de doble frecuencia y 12 canales, capaz de recibir satélites tanto en

frecuencia L1 como en frecuencia L2 y registrar datos con frecuencia mayor a 1Hz. Puede además

registrar en modalidad RTK usando los datos de la red local MAGNA SIRGAS.


TOPOGRAFIA


[36]

Los datos de estas estaciones, oportunamente posicionadas en áreas escogidas a lo largo del

recorrido y espaciadas cada 60 – 70 km, son utilizados para definir de manera detallada las

trayectorias de la aeronave, permitiendo una precisa orientación de los datos obtenidos.

Software e Hardware

Para la elaboración Aerodata utiliza Workstations y PCs High-End y softwares dedicados. Algunas

aplicaciones son específicas para resolver y eliminar incongruencias en la unión de repasos

paralelos. Otras soluciones como GeoCUE, que se integra al paquete Terrasolid son proyectadas

por un sistemático control de calidad.

Tipo / modelo Año de Producción

Número

de

licencias

Lidar Data Processing

Terrasolid Terrascan 2007 (annual

maintenence) 3 licenses

Terrasolid TerraPhoto 2007 (annual

maintenance) 2 licenses

Terrasolid TerraMatch 2007 (annual


Terrasolid

TerraModeller

2007 (annual


POSPAC MMS 2007 (annual


GeoCue V 5 2007-2008 2 licenses

CAD/GIS:

Bentley Microstation

V8 1990-2007 2 licenses

Autocad MAP 2007 2006 3 licenses


TOPOGRAFIA


[37]

ESRI ArcGIS 9.2 ArcInfo

(3D Analyst, Spatial

analyst

1999-2010 2 licenses

CAD Power Lines PLS-CADD 2008 (annual


Storage / DATA Back

Up

NAS Storage 16 TB 2009 4

SAN Storage 12 TB 2007-2008 2

Tabla 5: Software e Hardware

1.3.2 EL PROCESO PRODUCTIVO DEL LEVANTAMIENTO LIDAR

El diagrama de flujo abajo reportado ilustra el flujo de elaboración del dato Lidar. Los elementos

en negro indican las fases en el momento inicial, mientras que las que presentan letra azul las

fases que se derivan de anteriores elaboraciones. En rojo se reportan Ios momentos de

verificación y control de calidad de las fases de extracción del DTM. El personal involucrado en los

procesos está indicado al lado.


TOPOGRAFIA


[38]

Ilustración 2: Diagrama de flujo en la elaboración del dato Lidar

1.3.3 Planificación y Preparación del levantamiento Lidar

El imput de la fase productiva es el plano de vuelo definitivo, junto a la PDOP chart, que identifica

las posibles ventanas operativas. Junto a ellas entran en el proceso los archivos de calibración del

instrumento y los datos de la red MAGNA SIRGAS.

El posicionamiento de las áreas de calibración es discutido en relación con el plano de vuelo

ejecutivo e integrado con los archivos de calibración y la PDOP chart del operador del sistema.


TOPOGRAFIA


[39]

Calibración del sensor

Nuestros sensores LIDAR se calibran anualmente por la casa constructora. Luego de la instalación

sobre la aeronave se realizan los procedimientos previstos para la eliminación de los errores

sistemáticos generados por las desalineaciones específicas de cada sensor, en términos de roll,

pitch y yaw con las geometrías de instalación.

Estado y geometría de la constelación GPS (valores PDOP)

Los puntos críticos que diferencian el levantamiento Lidar del aerofotogrametrico están en la

necesidad del primero de contar con una excelente información de posición de la constelación

GPS.

Los parámetros para definir una óptima referencia de posición son Ios siguientes:

Parameter

Number of GPS satellites > 6

Satellite elevation > 10°

PDOP (Position Dilution of

Precision)

< 3

Tabla 6: valores PDOP

Parámetros de referencia GPS y PDOP

El resultado es el grafico que sigue, donde las áreas verdes identifican el logro de las condiciones

predeterminadas.

Ilustración 3: Parámetros de referencia GPS y PDOP


TOPOGRAFIA


[40]

1.3.4 OBTENCIÓN LIDAR

La verificación de calidad post-vuelo confirmando el logro de los parámetros de planificación son:

LIDAR en formato DXF or Shape, que muestra la cobertura de los repasos

Flight del operador a bordo

Un listado de las CA

LIDAR de los repasos transversales

El grafico PDOP de cada misión individual

El resultado de este proceso son los parámetros burdos de “Range Trajectory”.

LLENADO DEL LEVANTAMIENTO

El llenado, entendido como completamiento de la cobertura, es controlado por el operador de

sistema durante el levantamiento. Al finalizar el vuelo se produce una gráfica que tiene en cuenta

la orografía del área sobrevolada. El resultado de esta fase consiste en:

Eventuales huecos de cobertura Lidar, en formato DXF o Shape

Density Maps (Raster Geotiff) de los retornos Lidar

Eventual planificación de los vuelos de completamiento

El llenado en términos de densidad de los puntos relevados se verifica generando una imagen de

las densidades de las mediciones en formato GeoTIFF ad 1m de resolución:


TOPOGRAFIA


[41]

Ilustración 4: Distribución de la densidad de los puntos. Localización de los “huecos” de

densidad

Producción de los “POS Trajectory Data”

La determinación de las trayectorias constituye la parte más importante y delicada del proceso de

elaboración. Una correcta trayectoria es fundamental para generar una buena nube de puntos, en

términos de detalle y de soldadura entre repasos adyacentes.

Usando el software MMS Applanix, el paquete Data Analyst extrae Ios datos POS, carga los de las

estaciones fijas GPS ITALGEO, calcula las correcciones diferenciales y une los datos IMU y GPS. La

solución de trayectoria, llamada Smoothed Best Estimate of Trajectory (SBET), es computada

utilizando instrumentos de representación gráfica dedicados. La figura que sigue reporta algunos

ejemplos:


TOPOGRAFIA


[42]

Ilustración 5: RMSE SBET e PDOP

Las fases sucesivas de elaboración son:

Extracción de la nube de puntos

Preparación de las tablas

Strip matching


TOPOGRAFIA


[43]

Esta última fase es muy crítica para la calidad del producto final. Abajo reportamos unos

ejemplos gráficos de esta corrección.

Ilustración 6: Mismatch Example – antes de la corrección

Ilustración 7: Mismatch Example – luego de la corrección


TOPOGRAFIA


[44]

El esquema que sigue representa gráficamente las fases del proceso.

Ilustración 8: Fases del proceso

Clasificacion Ground – Non Ground

Esta clasificación se hizo utilizando algoritmos paramétricos diferentes para las diversas tipologías

de terreno. Las tipologías son seleccionadas principalmente con base en la orografía y a la

cobertura (vegetal y no) de los suelos.

Los datos de clasificación nativos son utilizados para la extracción del DSM First Pulse.

En particular los elementos tomados en consideración en esta fase son:

Inclinaciòn del terreno

Angulo de iteraccion


TOPOGRAFIA


[45]

Distancia de Iteraccion

Dimension maxima de las edificaciones

Parámetros diversos de clasificación pueden ser discutidos e identificados con el cliente final, con

base en sus necesidades específicas.

1.3.5 OBTENCIÓN FOTOGRAMÉTRICA Y ELABORACIÓN DE LA ORTOFOTO

La cámara digital Canon, como el sensor Lidar son armados de manera sólida a una unidad de

medición inercial del equilibrio (IMU – Inertial Measuring Unit) del tipo Applanix POSAV.

Tal unidad permite registrar el equilibrio de la aeronave (valores angulares sobre los ases Pitch,

Roll y Yaw) en cada instante del vuelo y remontarse a la exacta localización de los centros di toma

de cada fotograma o a la orientación absoluta de la nube de puntos generada por el sensor Lidar.

A la unidad IMU se le acopla un receptor GPS para registrar la posición de los sensores en cada

instante del vuelo.

El equipo IMU/GPS, conectado al sistema de toma, será el POSAV System de Applanix

Corporation.

Las imágenes “raw” (burdas) son registradas en los discos portátiles del sistema a

bordo de la aeronave (Data Unit or “DU”).

Las imágenes “raw” son registradas en dobles hard disk para cada sensor. Ello significa

13 sensore x 2 = 26 hard disks.

Los datos GPS/IMU son registrados en el sistema POSAV de Applanix.

La navegación será asistida por el sistema Track’air “X-track” Flight Management

System.

Los datos GPS de la aeronave serán registrados a 5 Hz, L1/L2 y los datos IMU a 200 Hz.

El offset del sistema IMU referidos al lente principal de la cámara y al eje del Lidar son

cuidadosamente medidos por el fabricante de la instrumentación y vueltos a medir luego del

montaje sobre la aeronave.


TOPOGRAFIA


[46]

El offset dx1 , dy1 ,dz1 , de la antena GPS fijada en la aeronave es medido con precisión respecto

al a referencia del punto de la cámara. (top center).

El offset de esta referencia punto del centro óptico del lente principal, es suministrado por el

fabricante de la cámara. (dx2 , dy2 , dz2)

El offset final es:

dx = dxs1 + dx2,

dy = dy1 + dy2,

dz = dz1 + dz2

GPS-antena

dx1, dy1 ,dz1

Punto de referencia de la cámara

Offset suministrado por el fabricante dx2 , dy2 , dz2

Ilustración 9: Metodologia de Ejecuciòn

La descripción de la metodología de ejecución del trabajo y el nivel de reporte de los datos

confirman la adherencia a los estándares internacionales.

Obtención Aérea

Luego de haber coordinado con las entidades de control del tráfico aéreo y obtenido la

autorización para operar sobre el área del proyecto, la tripulación seguirá la normal rutina diaria.

Luego de haber verificado las condiciones meteorológicas y través del análisis de las imágenes

Lente principal


TOPOGRAFIA


[47]

satelitales y con un breve briefing con la oficina meteorológica, el piloto y el navegador deciden la

posibilidad de ejecutar el proyecto en términos de seguridad para la fase de vuelo y en términos

de condiciones idóneas al buen resultado de las tomas aéreas en función de las condiciones

climáticas.

Durante la toma aérea se monitorean las condiciones climáticas diligenciando un reporte y

registrando en el sistema de navegación la presencia de eventuales nubes y/o sombras sobre el

terreno para poder repetir los repasos no idóneos donde sea necesario.

Durante la fase de vuelo el operador fotográfico verifica:

El correcto funcionamiento de la cámara

El correcto funcionamiento del sistema GPS and IMU

El control de la presencia de nubes, humo y/o sombras

Diligencia un formato con los tiempos de exposición de la cámara, cuales repasos se

realizaron, las condiciones meteorológicas, etc.

Se asegura que se respeten los parámetros de la inclinación de los rayos solares.

Al final de la misión se diligencia un reporte de vuelo que se pondrá a disposición de los colegas

que realizaran las siguientes fases del trabajo.


TOPOGRAFIA


[48]

Ilustración 10: Ejemplo de Reporte de vuelo


TOPOGRAFIA


[49]

Al regreso de la misión, luego de haber realizado las verificaciones sobre la aeronave, todas las imágenes contenidas en la “Onboard Data Unit” serán transferidas al server de producción. Lo mismo se hará para los datos GPS/IMU que serán transferidos a través de la ficha PCMCIA de Applanix.

1.3.6 Elaboración de las Imágenes

La elaboración de las imágenes desde level 00 a level 2 es un proceso de tipo “batch”. El

procesamiento de level 2 a level 3 es en cambio realizado parcialmente con una modalidad

interactiva (colocación y corrección radiométrica) y sucesivamente en modalidad “batch”.

Level-00 data (Sensor Raw Data)

Formato binario especifico de Vexcel

2 files (copia A e B) para disparo y sensor

Contiene las informaciones de encabezado, los datos de los pixel

Control y verificación

Output: Level-0 data (Verified Sensor Raw Data)

Informaciones y formato como para el nivel 00 data

1 file por disparo y sensor

Pre - Elaboración

Corrección Radiométrica

Output: Level-1 data (Rad. Corrected Sensor Data)

TIFF-formato

1 file por disparo

Elaboración

Diligenciamiento y registro imagen

Correcciones Geométricas

Generación de la imagen a Color a alta resolución


TOPOGRAFIA


[50]

Output: Level-2 data (processed images)

DFI-formato (16-bit) = formato interno de Microsoft con modelo piramidal

Set di files (imagen Pancromática de alta resolución y de la imagen a Color de baja

resolución)

Pansharpen

Generación de la imagen a Color de alta resolución

Aplicación de los valores de radiometría del operador

Output: Level-3 data (imagines finales)

Formato especifico solicitado (por el cliente)

Imágenes Pancromáticas, RGB de alta definición

Monitoreo del procesamiento

Para controlar todos los procesos de elaboración se utiliza la UltraMap Job Monitor.

Puesto que se pueden realizar muchas misiones de vuelo, diversos procesamientos pueden

realizarse contemporáneamente incrementando la velocidad del trabajo.

GPS/IMU Post Processing

El post-processing de los datos GPS/IMU sucede utilizando el software MMS APPLANIX POSPAC.

Este software permite utilizar diversas estaciones GPS fijas en tierra y ofrece numerosas

posibilidades para verificar los datos gráficamente.

Extracción

Descompresión de los datos binarios

Control y consistencia de los datos (ej.: Datos GPS+IMU)


TOPOGRAFIA


[51]

PROC-processing (combined GPS + IMU)

En el PROC-processing Ios datos GNSS e IMU se combinan entre sí. El output es la trayectoria

“allanada” de la posición de la cámara fotográfica.

Luego la transformación sucede en el Saudí Geodetic Datum 2000. Sobre la base de los eventos

registrados (tiempo de exposición) Ios parámetros de orientación externos X0 , Y0 , Z0 ,omega,

phi, kappa y las desviaciones estándar para X0 , Y0 , Z0 ,omega, phi, kappa serán calculadas

(interpolación).

PosPac MMS plots:

Smoothed Performance Metrics -> Caida de los errores de posición Norte, Este Calibración de los parámetros de instalación -> X,Y,Z Reference Primary GPS

Lever Arm (antena offset) Solution Status -> Numero de SV’s Solution Status -> PDOP; longitud linea de base

A continuación se reporta una síntesis gráfica del proceso de calibración GPS-IMU:

Flowchart of GPS/IMU processing and calibration of IMUFlowchart of GPS/IMU processing and calibration of IMU

for every flight a boresight will be done !

Ground station Y:GPS data (RINEX)

Ground station Z:GPS data (RINEX)

Ground station X:GPS data (RINEX)

POSEO

= transformation from WGS84 to UTM (zone xx)Output = final coordinates and angles

Photo-ID, E,N,H,o,p,k

select boresight area of this flight4 strips

10 photos / strip

Aerial triangulation of these 40 photosOutput = photo-coordinates

photo-coordinates

CALQC = calibration and quality control

=> IMU calibration of omega,phi,kappa

POSEO

= transformation from WGS84 to UTM (zone xx)Output = temporary coordinates and angles

Photo-ID, E,N,H,o,p,k

Delivery to client:Photo-no, E,N,H,o,p,k in ETRS89, UTM zone 29 or 30

Software: APPLANIX, POSPAC AIR

see: http://www.applanix.com/products/pospac_airborne_index.php

flight 1 Export GPS data aircraft for client -> RINEX

POSGPS

processing of GPS data recorded on aircraft+ ground station data 1 sec. data

=> DGPDcoordinates in WGS84

POSPROC

processing of DGPS and IMU data=> position and angles in WGS84 system

Ilustración 11: Proceso de Calibración GPS/IMU


TOPOGRAFIA


[52]

En síntesis, la metodología adoptada sirve para extraer los siguientes productos:

Del levantamiento Lidar:

DSM

DTM

Imágenes de Intensidad

Cartografía numérica

De las imágenes digitales de pequeño formato:

Ortofoto

Auxilio a la restitución de cartografía numérica

Es importante notar que, para el alistamiento de los instrumentos de toma a bordo de las

aeronaves, los ases “ópticos” de los dos sensores (Lidar y Cámara digital) no coinciden, tienen una

diferente distancia de la antena del sistema GPS/IMU. Ello puede comportar un local y leve

desalineamiento entre ortofoto y cartografía vectorial, situación ineludible visto el componente

de prospección de vegetación y edificaciones que se encuentra en la imagen fotográfica.

1.3.7 OBTENCION DE COORDENADAS DE LOS PUNTOS BASE

Ilustración 12: Imagen Sistema de Referencia Geocéntrico para Las Américas

Fuente: Extraido de www.sirgas.org/


TOPOGRAFIA


[53]

Ilustración 13: Ingreso y obtención de coordenadas de las estaciones permanentes

Fuente: Extraido de www.sirgas.org

Ilustración 14: Listado de coordenadas semanales fijas calculadas para cada una de las

estaciones instaladas

Fuente: Extraido de www.sirgas.org/

http://www.sirgas.org/


TOPOGRAFIA


[54]

1.3.8 Planificación de la toma aérea

En consideración de las características técnicas de la instrumentación y de los requisitos del

capitulado, los vuelos fueron planificados según los parámetros que se reportan en la siguiente

tabla:

Altura sobre el terreno 500 metros

Velocidad máxima durante la obtención 45 metros/segundo

Ancho de la franja de obtención Lidar 390 metros útiles

Densidad promedio de los puntos Lidar mayor de 5 por metro cuadrado

Numero de retornos por impulso Lidar Hasta 5 (limitados por formato LAS 1.2)

Ancho de la franja de obtención fotográfica 450 metros útiles

Dimensión promedio del Pixel sobre el terreno 10 cm

Tabla 7: Parametros de Vuelo

Los repasos se planifican a altura constante, por lo tanto cada variación de la elevación del

terreno subyacente induce una variación en la amplitud de las franjas de cobertura de los dos

sensores. Los cambios de altura de los repasos se planificaron para mantener tales variaciones al

interior de un margen de variación del 20%.

Para tener en cuenta eventuales imprecisiones en la conducción de la aeronave, de la

momentánea degradación de la señal GPS, de los efectos producidos por el viento o la eventual

turbulencia a la altura de trabajo, hemos restringido la franja de cobertura de los dos sensores a

los siguientes valores:

Lidar 300 metros

Cámara digital 400 metros

Estos valores se utilizaron en la definición de las franjas de cobertura de cada repaso.

Estaciones GPS para la orientación y la georeferenciaciòn de los datos

Durante las misiones de vuelo se utilizaron los datos de una serie de estaciones GPS posicionadas

a lo largo del recorrido de manera tal que durante la obtención la aeronave no esté nunca a una

distancia superior a los 70 km de por lo menos una de ellas.


TOPOGRAFIA


[55]

La ubicación de las estaciones fijas de la red MAGNA SIRGAS se evidencia en la corografía arriba

reportada. Para el levantamiento de las vías aferentes al Grupo1 se utilizaron 3 estaciones fijas de

la red MAGNA SIRGAS, la estación T-T-34 Honda, C-T-20 Coello, 51-CM-3 de los cuales se anexa

los certificados correspondientes a dichos puntos y dos estaciones móviles ubicadas en el

municipio de Gualanday y la Sierra. Estas estaciones se encuentran ubicadas en el plano general

de topografía el cual esta anexo al presente informe.

En la siguiente ilustración se observan las estaciones fijas magna sirgas de las cuales se tomaron la

T-T-34 Honda, C-T-20 Coello, 51-CM-3 Cundinamarca.

ILustración 15: RED MAGNA SIRGAS


TOPOGRAFIA


[56]

La tabla que sigue ilustra los resultados del cálculo estático de la red de estaciones GPS utilizadas,

reportando las coordenadas en el sistema UTM WGS84.

PROYECTO

PUNTO DE

CONTROL

X_PLANAS GAUSS

(ESTE)

Y_PLANAS GAUSS

(NORTE) ELEVACION H

PTO BOGOTA-GIRARDOT 51-CM-3 1018398,479 923311,96 261,128

PTO BOGOTA-GIRARDOT C-T-20 920913,251 991670,53 256

PTO BOGOTA – PTO

SALGAR - HONDA T-T-34 927587,314 1067765,917 217,134

IBAGUE GUALANDAY 893781,611 966071,333 492,88

Tabla 8: Estaciones de Control

Síntesis de los repasos de cubrimiento de cobertura de los tramos viales individuales

El “Grupo1” de vías, relacionado con el corredor numero 1 fue subdividido en tres líneas de

levantamiento. La proyección de los repasos de cobertura, para cada linea, dio lugar a la siguiente

tabla:

Corredor Numero de repasos Numero de fotogramas

Puerto Salgar – Honda 24 716

Puerto Salgar – Puerto Bogotá 28 1229

Mariquita - Ibagué 63 2030

Tabla 9: Número de Fotografías.


TOPOGRAFIA


[57]

Estaciones GPS utilizadas durante el levantamiento LIDAR

En los puntos de control anteriormente mencionados fueron utilizados equipos de tipo GPS de

tipo TOPCON HIPER con las siguientes características:

Ilustración 16: GPS TOPCON HIPER

Tracking

Number of Channels 226 Channels

Signals Tracked GPS: L1 C/A, L1, L2P(Y), L2, L2C

code and carrier

GLONASS: L1 C/A, L1P, L2 C/A,

L2P code and carrier

SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS) L1

code and carrier

QZSS L1 code and carrier

Galileo, COMPASS1

Antenna Type Integrated Antenna w/ internal

ground plane

Technology Quartz Lock Loop, Intelligent

Tracking Optimization


TOPOGRAFIA


[58]

Topcon AMR, Integrity

Monitoring (RAIM)

Universal Tracking Technology

Topcon AFRM, Co-op Tracking

Positioning Accuracy*

RTK (L1+L2) H: 10 mm + 1.0 ppm; V: 15 mm +

1.0 ppm

Static Fast Static (L1)

H: 3 mm + 0.8 ppm; V; 4 mm +

1.0 ppm

Fast Static (L1+L2)

H: 3 mm + 0.5 ppm; V:; 5 mm +

0.5 ppm

Kinematic (L1, L1+L2)

H: 10 mm + 1.0 ppm; V: 15 mm +

1.0 ppm

DGPS < 0.4 m

SBAS < 0.6 m

Autonomous < 1.2 m

Maximum Data Rate 20 Hz

Communication

RTK Broadcast LongLinkTM 300m+ Range,

Maximum of 3 simultaneous

rovers

Bluetooth® Yes

Serial Yes


TOPOGRAFIA


[59]

USB Yes, Client

Data & Memory

Memory 4GB internal (non-removable)

Real Time Data Output TPS, RTCM SC104 v 2.x, 3.x;

CMR/CMR+

ASCII Output NMEA 0183 version 2.x and 3.0

Physical

Dimensions 150 (W) x 150 (D) x 64 (H) mm

6 (W) x 6 (w) x 1.5 (H) inch

Weight 850 gms, 1.87lbs

Status Display / Panel MINTER

External Power

Connector

Yes

Power Supply

Operation Time Up to 20 hours

Environmental

Operating temperature -20ºC to +65ºC with internal

batteries

-40ºC to +65ºC without internal

batteries

(external power)

Storage temperature -40ºC to +70ºC

Humidity 100%, condensing

Water & Dustproof IP67 (1 meter submersion, fully


TOPOGRAFIA


[60]

rating dustproof)

1 Support for Galileo and

COMPASS will be incorporated

into HiPerSR when constellations

have matured and are ready for

commercial use.

Ilustración 17: GPS Topcon Hipper

CONCLUSIONES

A partir del levantamiento LIDAR se obtuvo una densidad de puntos mayor a 5 por metro

cuadrado, con estos puntos se generaron curvas cada 50 cm, el modelo digital de superficies DSM,

el modelo digital de terreno DTM, y ortofotos con un tamaño de pixel de 10 cm sobre el terreno,

el cual es empleado como apoyo visual en el diseño geométrico.

Se anexan a este informe final un plano general de topografía en formato dwg, certificaciones

puntos IGAC y ortofotos.

1.4 TOPOGRAFIA TRADICIONAL

Aunque la información LIDAR presenta un alto grado de confiabilidad siempre es necesario realizar

la validación de los datos mediante topografía convencional, para determinar la calidad de la

información obtenida y complementar la generada mediante este, lo cual es realizado mediante

levantamientos planimétricos y altimétricos de detalle y amarrados a puntos de control de la red

geodésica nacional.

Fue necesario realizar el levantamiento topográfico mediante topografía convencional en los

sectores en los cuales el levantamiento LIDAR no fue realizado por ser zonas restringidas (zonas

militares) o presentarse una densa vegetación que impiden realizar el levantamiento mediante el


TOPOGRAFIA


[61]

sistema LIDAR, además de pertenecer a sectores en los cuales era requerida una información de

detalle por tratarse de las zonas de puentes y retornos.

Se complementó el levantamiento LIDAR, en algunos sectores donde no fue posible llevarlo a cabo

por razones de seguridad, se desarrollaron levantamientos complementarios para el diseño

geométrico, como el puente ubicado en el municipio de Puerto Salgar sobre el rio magdalena y

otro ubicado en el municipio de Flandes también sobre dicho rio, la variante a Flandes y conexión

al Koran la cual conecta con ruta del sol fase II, debido a que se necesitaba mayor precisión para

este tipo de estructuras, estos sectores se evidencian mediante un polígono en el Plano General

de Topografía (Anexos).

Para la ejecución de los levantamientos topográficos de planimetría y altimetría, se utilizaron

receptores GPS, Estación Totales Electrónicas Nikon las cuales cuentan con sus respectivos

certificados de calibración

1.5 GEORREFERENCIACIÓN DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO TRADICIONAL

Se comienza realizando una mojonizacion con sus respectivas placas, en cada sector a realizar

topografía tradicional, el cual consecuentemente se complementa con un posicionamiento

Estático GPS georreferenciado al sistema de referencia Magna Sirgas con puntos de control del

Instituto Geográfico Agustín Codazzi.

1.5.1 EXPLORACIÓN DE VÉRTICES DE APOYO

Se realizó la consulta de los vértices de apoyo en la página web del Instituto geográfico Agustín

Codazzi y con la descripción de los vértices consultados se realizó en la zona del proyecto la

exploración de los puntos geodésicos más cercanos.

Para el control vertical y horizontal se amarró el proyecto a los puntos calculados mediante el

proceso de posicionamiento por GPS, para determinar coordenadas Norte, Este, altura elipsoidal y

ortométrica.


TOPOGRAFIA


[62]

Ilustración 18: Exploración de vértices de apoyo IGAC – Estaciones permanentes Magna Eco

Fuente: Extraído del IGAC

Ilustración 19: Exploración de vértices de apoyo IGAC Ibagué



TOPOGRAFIA


[63]

Ilustración 20: Exploración de vértices de apoyo IGAC Honda


Ilustración 21: Exploración de vértices de apoyo IGAC Girardot-Flandes



TOPOGRAFIA


[64]

1.5.2 MATERIALIZACIÓN Y POSICIONAMIENTO DE PUNTOS GPS

Los puntos de apoyo se materializaron con una placa de bronce, incrustadas en zonas duras o en

un mojón en concreto fundido en el sitio. Estos puntos se materializaron en parejas para la

definición de una línea de amarre. Teniendo definido el vértice del I.G.A.C., que permite realizar la

corrección diferencial a los puntos que se van a determinar, se procedió al posicionamiento,

ubicando los equipos denominados Rover en cada uno de los puntos a determinar, con sesiones

promedio de una hora, o según (25 min + 5min/cada km) tiempo suficiente para adquirir una

precisión confiable.

Imagen 5: Materialización de puntos de control GPS


El posicionamiento GPS se realizó para los nuevos puntos GPS a partir de los diferentes vértices de

control de la red nacional perteneciente al Instituto Geográfico Agustín Codazzi, mediante el

empleo de equipos GPS, empleando el método diferencial estático con sesiones de toma de datos

de Una hora.


TOPOGRAFIA


[65]

Imagen 6: Posicionamiento GPS

Fuente: Elaboración Propia

En las siguientes imágenes se puede observar el equipo receptor GPS empleado para el

posicionamiento y la placa debidamente rotulada e instalada en las cercanías a los sectores de

trabajo mediante topografía convencional para el levantamiento de detalles.

Imagen 7: Placa No 65

Fuente: Elaboración Propia.


TOPOGRAFIA


[66]

El mojón denominado GPS 65 se encuentra en la vía Puerto Salgar – Puerto Bogotá frente al predio

de acceso a la válvula 53 del oleoducto, de igual manera pertenece al tramo denominado EF

levantado planimetrica y altimétricamente con topografía convencional.

Imagen 8. Placa No 60

Fuente: Elaboracion Propia.

La placa denominada GPS 60 se encuentra incrustada en Sardinel existente sobre la vía Girardot –

Nariño en el K3+900 frente a una cantera en el costado izquierdo, de igual manera pertenece al

tramo denominado Variante Girardot – Flandes levantado planimétrica y altimétricamente con

topografía convencional por tratarse de un sector en el cual se proyecta realizar un puente de

conexión entre la vía de acceso Girardot hacia el municipio de Coello y la vía de Acceso Girardot –

Nariño.

1.5.3 ORIGEN DE COORDENADAS Y PARÁMETROS TÉCNICOS

El cálculo de la información se procesó con origen de acuerdo a la zona de trabajo origen Bogotá,

en Datum Magna, que tiene como sistema de referencia MAGNA_Colombia_Bogota (IF94, época

1995.4, elipsoide GRS80):


TOPOGRAFIA


[67]

LATITUD = 4,596200 N

LONGITUD = -74,077508 W

Planas Origen BOGOTA

Norte = 1000.000 metros Este = 1000.000 metros

La información resultante del posicionamiento GPS se postproceso mediante el programa Astech

Solucion, con los parámetros del modelo geoidal (EGM96), y un ajuste mediante el software

Magna Sirgas para el traslado de base (estación continua Magna Eco DORA al vértice IGAC

denominado NPA6CM7 pero que no cuenta con certificación de coordenadas) efectuado para los

puntos de control del corredor Puerto Bogotá - Puerto Salgar del cual en la siguiente salida gráfica

se observa el esquema de posicionamiento mediante el vector resultante.

Ilustración 22. Cálculo del posicionamiento GPS

Los resultados de los posicionamientos GPS para la obtención de las coordenadas de cada uno de

los puntos Mojonizados y posicionados se pueden observar en la tabla denominada

“CONSOLIDADO POSTPROCESO POSICIONAMIENTO GPS (coordenadas elipsoidales y planas de

gauss)” la cual cuenta con la información de coordenadas elipsoidales y planas de Gauss Kruger,

además de la base IGAC para la determinación de sus coordenadas y el tramo o sector para el cual

se mojonizo, posicionó y cálculo el Nuevo punto GPS.


TOPOGRAFIA


[68]

Ilustración 23. Ejemplo Base de datos consolidado de los puntos GPS posicionados

1.5.4 CONSOLIDADO POSTPROCESO POSICIONAMIENTO GPS (coordenadas elipsoidales y planas de gauss)

TRAMO PUNTO GPS

X_PLANAS GAUSS (ESTE)

Y_PLANAS GAUSS (NORTE)

ELEVACION H

VERTICE DE AMARRE

LATITUD LONGITUD h ELIPSOIDAL

DESCRIPCION/ LOCALIZACION

IBAGUE - MARIQUITA

13-TL-2 889137.055 983930.366 778.36 NO APLICA 4°27'0.73"N 75° 4'34.85"W 800.617 10 KM ANTES DE IBAGUE

(LERIDA - IBAGUE) IBAGUE -

MARIQUITA A18-TW 909326.117 1067633.82 470.089 NO APLICA 5°12'26.22"N 74°53'43.34"W 489.918 VERTICE IGAC MARIQUITA

PTO BOGOTA-GIRARDOT

C-T-20 920913.251 991670.53 256 NO APLICA 4°31'13.89"N 74°47'24.50"W 274.735 KM .20 VIA GUATAQUI

AMBALEMA GIRARDOT-

FLANDES TT14 908526.832 965622.672 302.419 NO APLICA 4°17'5.56"N 74°54'5.35"W 320.638 COELLO

IBAGUE - MARIQUITA

TT15 908376.625 1029237.78 345.112 NO APLICA 4°51'36.34"N 74°54'12.59"W 366.292 LERIDA

PTO BOGOTA-GIRARDOT

TT34 927587.314 1067765.92 217.134 NO APLICA 5°12'31.22"N 74°43'50.40"W 235.341 PTO BOGOTA

IBAGUE - MARIQUITA

GPS 12 907972.657 1029836.28 340.214 GPS-T-T-15 4°51'55.80"N 74°54'25.72"W 359.347 LERIDA

IBAGUE - MARIQUITA

GPS 15 909484.062 1063951.24 445.378 A-18-TW-1 5°10'26.36"N 74°53'38.05"W 465.287 1.9 KM VIA LERIDA MARIQUITA

KORAN-PUERTO SALGAR

GPS 32 937445.015 1095200.18 182.172 BAPA

(INGEOMINAS) 5°27'24.59"N 74°38'31.13"W 197.541 MUNICIPIO DE PUERTO SALGAR

KORAN-PUERTO SALGAR

GPS 33 937579.985 1095102.08 182.132 BAPA


KORAN-PUERTO SALGAR

GPS 34 935401.797 1096299.7 168.03 BAPA


KORAN-PUERTO SALGAR

GPS 35 935410.81 1096445.5 167.97 BAPA


GIRARDOT-FLANDES

GPS 44 914518.119 962243.342 304.149 GPS-T-T-14 4°15'15.75"N 74°50'50.96"W 322.931 SOBRE VARIANTE FLANDES

PTO SALGAR - PTO BOGOTA

GPS 51 932753.047 1090842 215.512 BASE MAGNA ECO

DORA 5°25'2.57"N 74°41'3.40"W 232.293

270 METROS DESDE VIA (TRAMO N-M)


GPS 52 933491.074 1090451.96 217.762 BASE MAGNA ECO

DORA 5°24'49.90"N 74°40'39.42"W 234.533 A 1.1 KM DESDE VIA



DORA 5°24'43.10"N 74°40'35.84"W 231.323 A .24 KM DE GPS 52



DORA 5°25'26.09"N 74°39'0.35"W 204.71 CERCA VALV 53 OLEODUCTO

GIRARDOT-FLANDES

GPS 60 913999.906 964317.115 302.729 GPS-C-T-20 4°16'23.24"N 74°51'7.83"W 321.531 VIA GIRARDOT-NARIÑO

K3+900 PTO BOGOTA-

GIRARDOT GPS 61 927780.383 1067755.86 223.229 GPS-C-T-20 5°12'30.90"N 74°43'44.13"W 241.34 PTO BOGOTA


TOPOGRAFIA

INFORME DE TOPOGRAFIA

70

GIRARDOT-FLANDES

GPS 62 914345.153 963583.928 302.954 GPS-T-T-14 4°15'59.39"N 74°50'56.61"W 321.746 VARIANTE FLANDES

GIRARDOT-FLANDES

GPS 63 914454.51 963573.122 301.099 GPS-T-T-14 4°15'59.04"N 74°50'53.07"W 319.881 VARIANTE FLANDES

PTO BOGOTA-GIRARDOT

GPS 64 920466.136 988964.517 248.328 GPS-C-T-20 4°29'45.79"N 74°47'38.92"W 267.133 VIA NARIÑO GUATAQUI

PTO BOGOTA-GIRARDOT

51-CM-3 1018398.479 923311.96 242.26 NO APLICA 4°45'44.04"N 74°46'7.54"W 261.128

PTO BOGOTA-GIRARDOT

GPS 65 920653.247 989129.318 253.068 GPS-C-T-20 4°29'51.16"N 74°47'32.86"W 271.863 VIA NARIÑO GUATAQUI

IBAGUE - MARIQUITA

Gualanday 893781.611 966071.333 492.88 T-T-34 4°17'19.60"N 75°02'03.48"W - BELTRAN , CUNDINAMARCA

PTO BOGOTA-GIRARDOT

GPS 66 927768.33 1067536.01 226.601 T-T-34 5°12'23.74"N 74°43'44.52"W 244.722 PTO BOGOTA

GIRARDOT-FLANDES

GPS 67 918367.667 967927.918 289.358 T-T-34 4°18'20.92"N 74°48'46.31"W 308.569 GIRARDOT (KR 24 CON CLL 19)


NP A 6 CM 7 937750.117 1099420.74 184.208 BASE MAGNA ECO

DORA 5°29'41.99"N 74°38'21.35"W 200.367

PUERTO BOGOTÁ FRENTE A BASE ÁEREA

Para una mejor localización de los puntos materializados, posicionados y georreferenciados se generó un archivo Kml en el cual se puede

visualizar la dispersión de puntos sobre el mapa global de Google Earth, solo es necesario tener instalado el software Google Earth y seguir los

siguientes pasos:

1. Dar doble Click sobre el archivo llamado Puntos GPS. Kmz

2. Acercarse o generar un zoom más cercano a los puntos deseados.

3. Para acceder a la información vinculada al punto basta con dar click izquierdo para que se despliegue una tabla con la información del nombre

del punto (el cual se visualiza automáticamente), coordenada Este de Gauss, Norte de Gauss, Altura orthométrica, Latitud, longitud, altura


TOPOGRAFIA


71

elipsoidal, vértice de amarre IGAC, información perteneciente a la tabla denominada “CONSOLIDADO POSTPROCESO POSICIONAMIENTO GPS

(coordenadas elipsoidales y planas de gauss)”.

Ilustración 24. Visualización dispersión de puntos GPS en Google Earth

1.5.5 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS RECEPTORES GPS TRIMBLE

Mediciones

• Tecnología trimble R-Track para soporte GLONASS.

• Chip GNSS topográfico personalizado trimble Maxwell™ avanzado.

• Correlador múltiple de alta precisión para medidas de pseudodistancia de GNSS.

• Sin filtrado, datos de medidas de pseudodistancia sin suavizado, para lograr un bajo ruido, bajo índice de error multipath, un bajo tiempo de correlación y una alta respuesta dinámica.

• Medidas de fase portadora de L1, L2 y L5 de muy bajo ruido con una precisión <1 mm en un ancho de banda de 1 Hz.

• Las razones de señal-ruido de L1, L2 y L5 se señalan en dB-Hz.


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• Probada tecnología de raseo de baja elevación de Trimble.

• 72 Canales:

– Código GPS L1 C/A, Portadora de Ciclo Completo L1/L2.

– Código GLONASS L1 C/A , Código L1 P, Código L2P, Portadora de Ciclo Completo L1/L2

– Soporte SBAS WAAS/EGNOS.

Posicionamiento GPS de código diferencial 1

Horizontal ±0, 25 m + 1 ppm RMS.

Vertical ±0, 50 m + 1 ppm RMS.

Precisión de posicionamiento

WAAS diferencial 2. Por lo general <5 m 3DRMS Levantamientos GPS estáticos y FastStatic (estáticos rápidos)1

Horizontal. ±5 mm + 0, 5 ppm RMS

Vertical. ±5 mm + 1 ppm RMS

Levantamientos cinemáticos1

Horizontal. ±10 mm + 1 ppm RMS

Vertical. ±20 mm + 1 ppm RMS

Tiempo de inicialización. Típico <25-30 segundos

Fiabilidad en la inicialización3. Típico >99,9%

1.5.6 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS RECEPTORES GPS SOKKIA

Exactitud de posición

Ecstatic 5.0 mm + 1 ppm (horizontal) 10.0 mm + 2 ppm (vertical)

Cinematico, Stop and Go 12.0 mm + 2.5 ppm (horizontal) 15.0 mm + 2.5 ppm (vertical)

Canales 12 x L1 con código completo de portador


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Tiempo para primera adquisición

Arranque frío 2 minutos

Arranque tibio 40 segundos

Arranque caliente 15 segundos

Nueva adquisición de señal 1 segundo

Interfaz

Funcionamiento El funcionamiento con un solo botón para encender/apagar, restablecer

el receptor y borrar la memoria

Despliegue Indicadores de estado por despliegue LED

Indicadores de estado Consumo/vida de baterías, raseo de satélites, memoria disponible y

cronómetro de ocupación.

Memoria 4MB Interna

Duración de memoria 55 horas a 10 segs. (8 satélites); 11 horas a 2 segs. (8 satélites)

1.5.7 PLANIMETRÍA

Utilizando el método planimétrico de poligonal por ángulo y distancia, medidas estas

electrónicamente y determinando los ángulos horizontales mediante la lectura de una serie en dos

posiciones cada una con el siguiente itinerario:

Lectura atrás en fase directa (origen de la serie o azimut verdadero)

Lectura adelante en fase directa

Lectura adelante en fase inversa


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Lectura atrás en fase inversa (Final de la serie)

De estas series angulares se extraen las direcciones que al restarse no deben superar los 00º 00’

10”.0 de diferencia entre ellos y con el promedio de los cuales se determina el ángulo leído

definitivo con el cual se calcula finalmente el nuevo azimut del alineamiento. Teniendo distancia

horizontal y el nuevo azimut, se calcula la posición del punto adelante desde donde se continúa

con nuevos puntos si se requieren, desde estos puntos se levanta la nube de puntos de interés.

PLANIMETRÍA - LEVANTAMIENTO DE DETALLES

Se realizó el levantamiento topográfico de la zona, determinando borde de vía, sardineles,

paramentos, postes de energía y teléfonos, cercas, partiendo de los puntos materializados

previamente y según condiciones para cada tramo, empleando una estación total Nikon DTM-322

y/o Nikon DTM-420.

Imagen 9: Estación Nikon DTM322 en la toma de datos de la Variante Flandes


TOPOGRAFIA


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CÁLCULO DE LOS DETALLES.

El levantamiento de detalles se ejecutó con una estación total que posee colector de datos

interno. Los datos de campo fueron descargados directamente a un computador mediante el

programa Nikon transiT, por medio del cual se calcularon las coordenadas de cada uno de los

puntos radiados, con sus respectivos códigos de identificación, produciéndose listados con todos

los datos de detalles radiados que sirvieron como base para el dibujo de los planos del

levantamiento topográfico.

De acuerdo con las carteras de campo y con los listados codificados de los puntos detallados por

radiación se procedió a la digitalización en CIVIL-AUTOCAD de los planos topográficos de los

corredores de estudio.

1.5.8 LOCALIZACIÓN DE SITIOS DE TOPOGRAFIA TRADICIONAL

1.5.8.1 SECTOR GIRARDOT-FLANDES

El acceso al sector denominado variante y Retorno se realiza desde Girardot tomando rumbo

hacia la variante y entrar por Coello, o partiendo desde Girardot vía a Nariño Cundinamarca y

sobre el kilómetro 3 + 900, ubicado frente a una cantera se puede accesar al sector.

Se realizó levantamiento topográfico convencional para dos tramos denominados La Variante y El

Retorno, como se muestra en la siguiente ilustración.


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Ilustración 25: Localización general Sector Girardot-Flandes

Fuente: Extraído del Google Earth

El sector inicia al frente de la cantera en la vía Girardot Nariño el cual es montañoso, al costado

derecho de la vía, con muchos panales y avisperos.

En el cruce del tramo sobre El Rio Magdalena existe una zona muy despejada pero con muchos

panales y otra que es muy boscosa en donde el trabajo se dificulto mucho para poder pasar al

otro lado del río, lo que significo pasar en chalupa ya que el bajar al rio es arriesgarse a caer unos

50 metros; la forma más fácil es regresar a Girardot y tomar camino hacia la variante y entrar por

Coello aunque la zona no es segura, este sector cuenta con una zona boscosa y riscos de gran

altura en la rivera del Rio Magdalena.

En el sector se encuentra una base militar en donde no fue posible realizar un levantamiento

detallado por motivos de seguridad nacional y permisos. En este sector el terreno es plano y la vía

que conecta a la variante de Flandes, se encuentra en muy mal estado, con una serie de árboles

que dificultan la visual para realizar los trabajos.


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Imagen 10: Panorámica Sector Girardot – Flandes

Fuente: Propia


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Imagen 11: Panorámica Sector Girardot - Flandes (zona montañosa)

Fuente: Propia

1.5.8.2 SECTOR HONDA - PUERTO SALGAR

Sector denominado como tramo NM, se encuentra al costado derecho de la vía Honda-Dorada,

aproximadamente 700 metros después de una parada de Vehículos de carga ubicado al costado

derecho de la Vía en el caserio denominado como Purnio. El acceso se realiza rodeando la

montaña frente a la señal vertical que se muestra en la siguiente salida gráfica.


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Imagen 12: Panorámica Sector Honda-Dorada (acceso)

Fuente: Propia

En la siguiente salida gráfica se muestra la localización general del tramo denominado “N-M”, En el

cual se proyecta la conexión mediante un puente entre la vía Puerto Salgar – Puerto Bogotá y la

vía Honda – Puerto Salgar.

Ilustración 26: Localización general Sector Honda-Puerto Salgar


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El acceso al tramo MN inicia con una serie de viviendas en donde el tema de seguridad es un poco

complicado, luego encontramos un tramo aproximadamente de 500 metros muy montañoso,

después de ese tramo el terreno cambia considerablemente ya que es despejado hasta llegar al

Rio Magdalena. Existe una zona que boscosa pequeña y al llegar al Rio Magdalena nos

encontramos con una válvula del gasoducto (Pacific Rubiales). El levantamiento detallado de la

estructura petrolera interferente se encuentra en el estudio específico “Interferencias con

servicios Públicos”.

Imagen 13: Panorámica Sector Honda-Dorada

Fuente: Propia

1.5.8.3 SECTOR PUERTO BOGOTÁ – GIRARDOT

Ubicado en el Departamento de Cundinamarca. Este procedimiento se realizó para cuatro tramos

en la vía Nariño-Beltrán, Guataqui y Cambao en el K32+340, K44+800, K87+500 y k122+800 a

partir del PR4 del proyecto, estos sectores se encuentran sobre la vía Girardot-Nariño –Cambao.


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Ilustración 27: Localización general de los Tramos Girardot-Nariño -Cambao

Fuente: Google Earth.

1.5.8.3.1 Tramo 1 (Nariño Guataqui)

El primer sector localizado entre las abscisas K32+340 y K32+800 se accede partiendo del

municipio de Nariño Cundinamarca hacia el Municipio de Guataquí, aproximadamente 10

kilometros después de Nariño en el sector denominado “La Barrialosa”

Ilustración 28: Localización general Tramo 1 (Nariño Guataqui).

Fuente: Google Earth.


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1.5.8.3.2 Tramo 2 (Guataqui -Ambalema)

El segundo sector localizado entre las abscisas K44+800 y K46+100 se accede partiendo del

municipio de Guataqui Cundinamarca hacia el Municipio de Ambalema, aproximadamente 5

kilometros después de Guataqui en el sector denominado “La Esperanza” y 4 kilometros pasando

el Río Seco. Frontal a la desembodura en el Magdalena del Río Opia

Ilustración 29: Localización general Tramo 2 (Guataqui-Ambalema).

Fuente: IGAC


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1.5.8.3.3 Tramo 3(Variante Cambao)

El tercer sector localizado a partir de la abscisa K87+500 se accede partiendo por la ruta Beltrán-

Cambao con la intersección de la vía hacia Armero Guayabal.

Ilustración 30: Localización general Tramo 3(Variante Cambao).

Fuente: IGAC

1.5.8.3.4 Tramo 4(Cambao-Cárcel)

El tramo 4 denominado Cárcel, localizado entre las abscisas K122+800 Y K123+600 tiene acceso

desde Cambao aproximadamente a 33 Km y 16 Km después de la intersección con la via que

conecta con Guaduas.

En el tramo de la cárcel el acceso es muy difícil desde el municipio de Cambao (la vía en su

mayoría en mal estado tiene unos pequeños tramos de vía pavimentada), y se recomienda llegar a

este tramo bajando por Guaduas – Honda- Villeta.


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En el lugar se encuentra una zona montañosa de aproximadamente 100 mts y un lago pequeño,

por tratarse de un sector muy cercano a la cárcel fue necesario comunicar a las autoridades

pertinentes para poder hacer el trabajo sin problemas.

Ilustración 31: Localización general Tramo 4(Cambao-Cárcel).

Fuente: IGAC

1.5.8.4 SECTOR PUERTO BOGOTÁ – PUERTO SALGAR

Este procedimiento se realizó en cuatro tramos A-B, C-D, E-F, Y G-H-L, que comprenden la

Quebrada El Koran, la Hacienda Buenos Aires, la Hacienda Los Naranjos y la variante vía Puerto

Bogotá.


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1.5.8.3.1 Tramo “A -B”

El sector denominado como “AB” se accede por la vía principal con destino a Corán,

aproximadamente 2 Km después. Para Este sector fue necesario realizar levantamiento por

topografía convencional debido a que se encuentra en las inmediaciones de la Base Aérea

Palenquero y por motivos de seguridad y permisos no fue posible sobrevolarlo mediante LIDAR.

Ilustración 32: Localización general tramo "A-B"

Fuente: IGAC

La principal Dificultad en el levantamiento topográfico fue el trafico vehículos pesados, Se

encuentra la base aérea Palanquero y no se permitió la toma de datos al inicio del tramo, también

los constructores e la ruta del Sol II, impidieron tomar información topográfica debido a que ellos

se encuentran realizando labores en el sector.


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1.5.8.3.2 Tramo “C -D”

Ilustración 33: Localización general tramo "C-D"

Localizado antes de la planta de gas de Ecopetrol, se accede desde la Carrera 6 con calle 14

(Puerto Salgar), tomando por la calle 14 al Oriente aproximadamente 1.4 Kilometros, el sector

presenta topográfia plana.

1.5.8.3.3 Tramo “E -F”

Al sector se accede por la vía de conexión Puerto Salgar – Puerto Bogotá que se encuentra

pasando la planta de gas de Ecopetrol Aproximadamente 800 metros, se dobla a mano derecha

por una via destapada, que en condiciones de lluvia presenta problemas en el acceso.


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Ilustración 34: Localización general tramo "E-F"

Imagen 14: Referencia de localización para el acceso al tramo "E-F"


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1.5.8.3.4 Tramo “G -H-L”

El acceso es por la vía de conexión Puerto Salgar – Puerto Bogotá que se encuentra pasando la planta de gas de Ecopetrol hasta llegar a la hacienda los naranjos, el tramo HG en una mayoría es despejado pero al finalizar nos encontramos con un accidente topográfico considerable, se encuentra la tubería de un gasoducto. El tramo HL de igual manera es despejado pero al finalizar se encuentra un riachuelo que conecta con el Rio Magdalena.

Ilustración 35: Localización general tramo "G-H-L"

El sector entre “M-N” y “G-H-L” es un riachuelo con muchos cambios de dirección, la zona es muy

boscosa y el terreno es muy accidentado. Se puede acceder a través de la vía destapada o llegar

por la entrada de la finca del tramo “MN” y pasar el rio por lancha.

Imagen 15: Panorámica sector "G-H-L"


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1.5.9 VERIFICACIÓN LIDAR VS PUNTOS DE CONTROL

Mediante el sistema LIDAR se realizó el levantamiento del corredor de estudio con las

especificaciones indicadas (ver capitulo LIDAR), Se generó a partir de puntos con coordenadas X, Y,

Z un modelo digital del terreno y Curvas de Nivel. El sistema de control terrestre se realizó a

través de posicionamiento GPS ESTÁTICO, el cual permite el control y ajuste al sistema de

referencia Magna de los puntos posicionados.

Con la información de curvas de nivel generadas a partir de la información LIDAR y la información

de los coordenadas de los puntos posicionados se realiza la verificación de las coordenadas

obtenidas mediante el sistema LIDAR (coordenadas X,Y,Z).

Los resultados de esta comparación muestran coherencia y consistencia de los datos

representados en los planos, empleados en el desarrollo del diseño de la fase II de acuerdo al

alcance de proyecto.


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1.5.10 RECURSOS DEL PROYECTO

RECURSO HUMANO

En la realización de este proyecto intervinieron los siguientes profesionales de la topografía y

afines:

1. Topógrafo.

1. Dibujante.

1. Cadenero 1°.

2 Cadeneros 2°.

RECURSO TÉCNICO

Estación NIKON DTM 322.

Estación NIKON DTM 420

Navegadores GARMIN DAKOTA.

Computadores HP.

RECURSO TECNOLOGICO

Para la captura, descarga, procesamiento de datos topográficos y control de la información se

utilizaron los siguientes programas:

TransiT para procesamiento de datos topográficos.

Magna Sirgas pro V3.0 para conversión de coordenadas.

AUTOCAD

Civil 3D


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1.5.11 CERTIFICADOS DE CALIBRACION ESTACIONES TOTALES

Ilustración 36: Certificado de Calibración Estación Total Nikon DTM-332

Fuente: Elaboración propia


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Fuente: Elaboración propia


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Fuente: Propia


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Fuente: Propia


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A lo largo del corredor 1 se realizó levantamiento topográfico LIDAR, debido a que facilitaba la

toma de topografía de manera más rápida y estaba contemplada dentro del alcance. LIDAR

proporciono precisiones las cuales están en el orden de los 8 cm a 10 cm, y topografía tradicional

para complementar algunos sectores en los cuales no fue posible realizar estos levantamientos.

Estos levantamientos se encuentran adecuados al nivel del proyecto de fase dos según el alcance

de proyecto.

Se llevó a cabo levantamientos topográficos para determinar la capacidad hidráulica de los

puentes donde se encontraron antecedentes hidráulicos (Erosión y Socavación); se recomienda

hacer topografía tradicional en el sitio donde está proyectado un puente nuevo y determinar con

mayor precisión las obras de protección de cause que se ajusten a los requerimientos de la

hidrología presente en la zona.

En este corredor no se encuentra sitios críticos de acuerdo al alcance “Se entiende como sitios

críticos, aquellos donde existe una alta probabilidad de riesgo, vulnerabilidad y/o amenaza, y

donde la transferencia de riesgos al sector privado pueda tener mayores complicaciones”.

Con respecto a algunos sitios “a Intervenir” de naturaleza Hidráulica y/o Geotécnica, la precisión

del levantamiento hecho permitió el correcto planteamiento de las intervenciones del proyecto.

En el plano general de Topografía de puede evidenciar sectores en los cuales las curvas de nivel se

encuentran separadas entre sí, significativamente y poca presencia de ellas, debido a que el

terreno es plano y presenta pocos cambios de nivel.


TOPOGRAFIA


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Se materializaron mojones en los lugares donde se proyectan obras de envergadura importante,

como el puente de Puerto Salgar, puente y variante Flandes, de acuerdo con el alcance del

proyecto.

Las bases utilizadas para el LIDAR se ubicaron estratégicamente, las cuales tuvieran una cobertura

entre 60 km y 70 km, que permiten controlar los movimientos del avión (pandeo y aladeo),

proporcionando la altura real de los puntos. Se recomienda en caso de realizar posicionamientos

GPS que la distancia entre la base y el rover sea lo más cercano posible, ya que con esto las

sesiones son cortas y optimizan en trabajo en campo.

Se realizó un inventario y ubicación de interferencias con servicios públicos, este estudio se

encuentra en el capítulo “estudios adicionales” del proyecto de estructuración.

La señalización de la vía existente pertenece a estudios de señalización, los cuales son analizados

por los especialistas correspondientes a esta área.

Se debe tener en cuenta que en el tramo Girardot-Cambao la vía existente se encuentra en

algunos sectores destapada , en el tramo Cambao -Puerto Bogotá, a lo largo de este recorrido la

vía se encuentra en su totalidad sin afirmado, por ello se recomienda realizar trabajos y recorridos

en temporada verano y en vehículos 4X4.

En el sector de Puerto Bogotá – Puerto Salgar la vía se encuentra sin afirmado y se puede observar

la vegetación invadiéndola, lo que reduce el carril, y dificulta el recorrido. Se recomienda no

transitarla en la noche ya que la visibilidad disminuye notablemente porque la iluminación de la

vía es nula.


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LISTADO DE ANEXOS

Cada corredor cuenta con los anexos correspondientes a:

1. Consolidado posicionamiento de puntos (Base en Access y pdf)

2. Descripción localización puntos base del IGAC

3. Certificación Vértices de Control IGAC.

4. Registro Fotográfico.

5. Ortofotos.

informe final de topografia

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