Calculadora de Cotas por Nivelación Trigonométrica — Online y Gratis
Cuando el desnivel entre dos puntos es demasiado grande, o el terreno demasiado accidentado, para medirlo con nivelación diferencial usando mira y nivel, la nivelación trigonométrica permite obtenerlo de todas formas: basta con medir la distancia horizontal y el ángulo vertical con una estación total, junto con la altura del instrumento y la altura de la señal apuntada.
Esta calculadora obtiene el desnivel entre dos puntos y la cota resultante del punto visado, a partir de esos cuatro datos medidos en campo.
Es el método estándar para transportar cotas en terrenos de fuerte pendiente, en levantamientos de precisión moderada, o simplemente cuando conviene aprovechar una estación total ya instalada para obtener también información altimétrica.
Desnivel: ΔH = D·tan(α) + hi - hs
Cota del punto visado: CotaB = CotaA + ΔH
¿Qué es Nivelación Trigonométrica?
La estación total mide directamente la distancia horizontal hasta el punto visado y el ángulo vertical de la línea de visual respecto a la horizontal. Con esos dos datos, D·tan(α) da la diferencia de altura entre la altura del instrumento sobre el punto A y la altura a la que se apuntó sobre el punto B (la altura de la señal o prisma).
Pero el desnivel real entre los dos puntos en el terreno no es exactamente D·tan(α), porque el instrumento no está exactamente sobre el punto A (está a una altura hi sobre él) y la visual tampoco terminó exactamente sobre el punto B (terminó a una altura hs sobre él, en el prisma o la señal). Por eso hay que sumar hi y restar hs, para que el resultado sea el desnivel real entre el terreno en A y el terreno en B, no entre el instrumento y el prisma.
¿Por qué el ángulo puede ser negativo? Porque cuando el punto visado está más bajo que el instrumento, el ángulo vertical medido desde la horizontal es de depresión, no de elevación, y su tangente resulta negativa, restando en vez de sumar al desnivel.
Fórmulas utilizadas
Donde D es la distancia horizontal entre el instrumento y el punto visado (m), α es el ángulo vertical medido desde la horizontal, positivo si es de elevación y negativo si es de depresión (°), hi es la altura del instrumento sobre el punto de estación (m) y hs es la altura de la señal, prisma o bastón sobre el punto visado (m). El resultado ΔH es el desnivel entre ambos puntos (m), y Cota B es la cota resultante del punto visado, a partir de la cota conocida del punto de estación.
Ejemplo resuelto paso a paso
Para una distancia horizontal de D = 150 m, ángulo vertical α = 8°, altura de instrumento hi = 1.55 m, altura de señal hs = 2.00 m, y cota de estación Cota A = 1250.00 m:
ΔH = 150 × tan(8°) + 1.55 - 2.00 ≈ 21.08 + 1.55 - 2.00 ≈ 20.63 m
Cota B = 1250.00 + 20.63 ≈ 1270.63 m
¿Cuándo usar esta calculadora?
Se usa para transportar cotas entre puntos con estación total, especialmente en terrenos de fuerte pendiente o con obstáculos que hacen impráctica la nivelación diferencial tradicional con mira y nivel. También es el método habitual para obtener información altimétrica durante un levantamiento planimétrico, aprovechando que la estación total ya mide ángulos verticales junto con las distancias y ángulos horizontales. ¿Necesitas precisión milimétrica en el desnivel, como para una nivelación de precisión en obras de gran envergadura? La nivelación trigonométrica es generalmente menos precisa que la diferencial para grandes desniveles acumulados en tramos largos, así que para ese caso específico conviene la nivelación diferencial clásica.
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