La precisión y la exactitud en la Topografía. 

La precisión es un concepto muy manido y muy hablado en la Topografía. Cuando alguien dice Topografía de precisión es que se están usando instrumentos muy caros y poniendo mucho cuidado en la obtención de las medidas. La precisión es muy importante para conocer la naturaleza de los resultados de las observaciones y por ello se tiene en cuenta en los estudios y tratados sobre la profesión. En todo libro de Topografía suele haber un apartado de la precisión.  

El término precisión también aparece en las hojas descriptivas de los instrumentos topográficos (Teodolitos, taquímetros, estaciones totales, niveles, GPS GNSS, laser escáner y todo aquel que sirva para hacer una medida, hasta incluso una cinta métrica) . Que el instrumento sea «mas o menos» preciso lo clasifica en un ranking, clarifica si puede realizar un trabajo (a veces determinado por un administrativo y no por la realidad) y es un argumento para su comercialización. 

Y aquí es dónde pongo en acción la exactitud, la cual es confundida con la precisión porque ambos conceptos están relacionados y las palabras homónimas en inglés tienen una definición muy parecida 

Precisión y exactitud son dos conceptos matemáticos estudiados en la carrera de Topográfía con una descripción muy técnica que el que la quiera conocer le invito a buscarlas en internet, comprar un libro avanzado de topografía o hablar con un profesor universitario de matemáticas. Aquí y cómo es el objetivo del blog las diré en un modo coloquial. Para ello lo diré con dos preguntas. 

Precisión: ¿Qué tan cerca están entre sí las mediciones repetidas? 

Exactitud: ¿Qué tan cerca está una medición del valor real? 

Y el mejor ejemplo para explicarlo es el con una diana y los dardos. 

Imagina que estás tirando dardos a un blanco. Si los dardos se agrupan cerca del centro del blanco (exactitud) y también están cerca unos de otros (precisión), estás tirando tanto de forma precisa como de forma exacta. Si los dardos se agrupan entre sí, pero lejos del centro, estás tirando de forma precisa pero no exacta. Si los dardos están dispersos por todo el blanco, no estás tirando ni de forma precisa ni de forma exacta.  

Entonces hay que decir que si un instrumento es «muy preciso» a lo mejor no es exacto. Se pueden dar las cuatro combinaciones. Aquí ya entran otros conceptos que están relacionados con las certificaciones, calidad en la construcción. Las calibraciones y verificaciones también son importantes cómo la naturaleza del trabajo y su forma de acometerlo. 

Pero como siempre digo, antes de nada como profesionales, hay que saber lo que voy a hacer y con qué lo voy a resolver. Yo he conocido técnicos que han replanteado zanjas con una estación total de segundo y miniprisma. Después se marcaba con una raya de yeso arrojado con la mano y era excavado con una pala de un metro. Y luego está que llevar para tomar puntos un jalón de dos metros no convierte el trabajo ni en preciso y menos en exacto. 

Recomendación.- No utilizar el texto aquí ofrecido para contestar preguntas de examen. Sólo usar para conversaciones coloquiales con personas ajenas a los instrumentos topográficos o de medición 

El artículo está escrito a partir de mi propia experiencia y la influencia del publicado en la revista e-medida del Centro Español de Metrología https://www.e-medida.es/numero-1/exactitud-no-es-lo-mismo-que-precision/  

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La place de nivelación y el nivel antiguo de Vicus Albus

Tiempo atrás, por internet vi la foto de una placa de nivelación que no está colgada en su ubicación original, sino en un museo de Madrid. Busqué más información y las reseñas apuntaban a uno vecinal del distrito de Vicálvaro, cuyos fondos han sido recopilados por vecinos y entusiastas de la asociación Vicus Albus que lo gestiona. Vicus Albus  obedece a la etimología «lugar blanco» de Vicálvaro en latín porque algunos lugareños remontan su origen a las canteras de yesos blancos de las que se tiene constancia de su uso desde la época romana. 

Me apunté en la lista de lugares pendientes su visita y allí que me fui una tarde de hace unas semanas con un amigo a verlo por la placa de nivelación, pensando por qué esta de Madrid y se me había escapado para el artículo publicado hace unos años sobre todas las  que hay colocadas por toda la ciudad. Un paseo por las placas de nivelación en Madrid https://interesporlageomatica.com/2014/03/25/un-paseo-por-las-placas-de-nivelacion-en-madrid/ 

Tuvimos la suerte de encontrarnos al presidente de la asociación, que en esos momentos estaba atareado digitalizando documentación, para contarnos la existencia del museo y la naturaleza de todos los objetos que allí exponen, algunos de ellos de lo más curioso por su singularidad y procedencia. 

El lugar es curioso porque a través de donaciones de los objetos allí presentes se puede conocer el modo de vida y los lugares de interés que ha tenido la localidad de Vicálvaro, la cual fue anexionada como distrito junto a otras doce limítrofes con Madrid hace 75 años, para dotar de una mayor extensión al termino municipal de la capital. Y allí junto al algunas fotos aéreas y mapas del momento encontramos la placa de nivelación, un nivel antiguo sobre su trípode y un par de miras de nivelación. Todos ellos junto a otros objetos ferroviarios para constatar que Vicálvaro es y ha sido un importante nodo de estancia y circulación de trenes. La placa estuvo situada en la antigua estación de Vicávaro por la que circulaba el tren de Arganda que tenía por misión llevar los productos hortofrutícolas de la vega del Henares y el cemento de la explotación cercana de Portland Valderrivas a la capital. Los fines de semana eran los madrileños los que hacían de domingueros en los ríos próximos llegando a bañarse en ellos en verano. 

Hoy en día el tren de Arganda, el cual se le conocía con el dicho de «Pita más que anda» ya no existe reconvirtiendo la estación para su explotación como tren de cercanías hacía Alcalá de Henares y el trazado es usado ahora para la línea 9 del metro. 

Cómo en el momento de la remodelación no se tenía en cuenta preservar la placa de nivelación hubo suerte de que fuera donada a la asociación y esté allí expuesta. Cosa igual pasó con la de la estación de Chamartín. Estaría bien ahora en Chamartín, ya que se está procediendo a su ampliación se colocara una nueva placa. 

Para saber más sobre el museo, ver fotos de los objetos,  e incluso concertar una visita, la asociación tiene una página web: https://vicusalbus.org

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La ignorancia reside en la sencillez del instrumento topográfico

Aquí traigo una reflexión de la vivencia de un distribuidor de aparatos que leí hace unos meses por Linkedin.

Como bien sabemos todos los que estamos relacionados con la Geomática, esta es una ciencia tecnológica. Como tecnología que es sufre los rigores de los avances y la automatización. Que por supuesto bienvenidos sean, ya que permiten hacer el trabajo de una forma más sencilla y que los procesos que no aportan valor no sean tan importantes y quiten demasiado tiempo.

Citemos como ejemplo un terreno de 15 hectáreas. Hace cuarenta años su medición en campo era más costosa con una estación total que ahora con un receptor GNSS. Con una estación total era el ayudante el que situaba el punto con el jalón y prisma y ahora con el GNSS es el topógrafo que lo hace directamente y sabe dónde medir. Hay una mayor optimización y calidad en las tareas de captura que repercuten en el procesado y cálculo de los datos en gabinete. Los errores disminuyen y se disipan las faltas de entendimiento en campo con el ayudante que pueden hacer volver a repetir al menos una parte del trabajo por su mala definición.

Pero la facilidad en la actualidad de utilizar a priori un instrumento con la automatización de «basta con apretar un botón» tienta a otros profesionales afines, sin experiencia y sin nociones de topografía a manejarlos. Además, a día de hoy el riesgo es mayor por la falta de topógrafos ante la fuerte demanda de los trabajos que los necesitan.

Este distribuidor en el que me sustento y hago la reflexión comentaba que había vendido una pareja GNSS de fijo y móvil a un técnico, que tras una breve capacitación por ser el software muy intuitivo de usar, enseguida estaba preparado para hacer mediciones con precisión. Sus primeros trabajos iban a ser deslindes y segregaciones de fincas, los cuales ya de por sí, un topógrafo experto tiene que poner mucha atención.

A los pocos días el técnico novato le llamó ofuscado porque lo que estaba estaquillando en el terreno no coincidía y los vecinos colindantes estaban alterados porque con el replanteo  invadía su propiedad. Achacaba la culpa a un mal funcionamiento de los instrumentos. Tras un breve análisis el distribuidor descubrió que las coordenadas y el dibujo del deslinde lo había calculado a partir de Google Earth. Para colocar el receptor fijo utilizó una esquina de la imagen satélite que había impreso para tal fin con las mediciones. El dibujo CAD muy bien detallado por tener grandes conocimientos como ingeniero lo había cargado en el colector para así saber dónde posicionar las estacas.

A cualquiera de nosotros se nos ocurriría una respuesta demasiado larga y quizás con algunos exabruptos ante el motivado ingeniero que había pensado: «ya que es fácil apretar una tecla de un instrumento debe ser fácil poner los puntos en el terreno».

Aunque hoy en día es muy sencillo utilizar un instrumento topográfico recién salido de fábrica, para el éxito de la medición o posición de puntos, se debe de hacer con la mínima capacitación de saber lo que se está haciendo y con que fines. Se debe de saber la precisión y el carácter de las posibles fuentes de datos. Y la formación sobre todo permite aplicar criterio, sentido común y el profesionalismo para acometer un proyecto con el método e instrumental más adecuado.

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Los problemas del ciclo solar 25 para el GPS

Uno de los mayores problemas a los que se enfrenta la señal transmitida por los GPS son las tormentas solares. Quizás aún no lo sepas, pero La Tierra se encuentra inmersa en una de ellas desde el año 2019, siendo su máximo de actividad previsto entre el año pasado y el próximo 2026. La tormenta solar de ahora se la conoce como Ciclo Solar 25.

No es el fin de este blog ser la referencia científica de porqué y cómo se producen, ya que para eso hay documentación y libros en otros sitios.

Las señales de los satélites GNSS  para llegar a los receptores tienen que atravesar la ionosfera y es aquí donde pueden sufrir un retraso. Es conocido que donde mas perjudican las tormentas solares es en esta capa de la tierra. Se han dado casos que en un momento de mayor actividad solar la precisión puede tener hasta un metro de error lo cual es inadmisible para los trabajos topográficos que requieren el centímetro.

No hay forma de predecir con exactitud cuando son los momentos de máxima acción ya que son aleatorios e intermitentes aunque si se pueden mitigar sus efectos. Para ello a través del estudio de anteriores ciclos solares se ha desarrollado tecnología además de crearse modelos de afectación cuando está el pico de actividad solar

Por lo cual los profesionales que utilizan con frecuencia los receptores GNSS pueden realizar una planificación eficiente y beneficiarse de la tecnología actual.

Algunas formas para ello son:

  • Utilización de receptores multiconstelación ya que el uso de más satélites de múltiples sistemas reduce los errores por la perturbación.
  • Se han añadido y mejorado funciones de mitigación ionosférica en los receptores fabricados durante los últimos tres ciclos solares.
  • Algoritmos avanzados que estiman los parámetros relacionados con el impacto ionósferico y ajustan los procesos de cálculo.
  • Establecer planes de contingencia en los que disponer de procesos manuales alternativos a los que recurrir.
  • Revisar sitios webs que ofrecen información confiable sobre los eventos solares en cualquier lugar de La Tierra.

Tras todo lo anteriormente descrito es clave para la actividad topográfica con receptores GNSS conocer los efectos de las tormentas solares a través de su planificación y dotarse con la ultima tecnología de multiconstelación y con confianza a través de las placas y antenas receptoras con las que están construidos.

Si consideras el artículo interesante:

Para el artículo, me he basado en el publicado en la revista American Surveyor que puedes leer en: https://amerisurv.com/2024/08/24/the-sun-is-heating-up-but-stay-cool/

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Lego medidas con un teodolito

En otros artículos he escrito que el ser humano desde el comienzo de su estancia en este mundo ha necesitado conocer dónde está con precisión y dimensionar lo que le rodea. Estimo que todos vosotros conocéis lo que es construir objetos con los ladrillos de Lego. Normalmente la caja que se compra con los ladrillos de Lego ya viene con las justas necesarias, así como las instrucciones para hacer una ya definida.

No obstante hay entusiastas que van más allá con su creatividad y con estilo libre realizan otras que no están en el catálogo del fabricante aunque si las publican en sus web o blog de forofos de estas pequeñas piezas de plástico.

Para este artículo traigo un par de teodolitos “funcionales” del que hay fotos y una pequeña descripción en una de estas páginas de cómo ha sido su elaboración.

Y aquí hay que decir que uno de los fabricantes de aparatos de mayor penetración en España como campaña de marketing sacó hace unos años un par de instrumentos a escala que los clientes debían de construir con piezas de Lego como si un juguete de este fuera.

Las fotos y el artículo está basado en estas dos páginas

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