Herramientas de topografía: estación total, GNSS y dron

Un topógrafo mide con cinco instrumentos principales: la estación total, el receptor GNSS RTK, el nivel, el dron fotogramétrico y el LiDAR. Ninguno es mejor que los demás; cada uno responde a un problema distinto del terreno, y un buen trabajo suele combinar varios. Aquí explicamos qué mide cada uno, para qué se usa en un encargo real y cuándo lo elegimos.

Casi todo lo que hace un topógrafo cae en dos tareas. O se representa la realidad en un plano, es decir, un levantamiento, o se marca en el terreno lo que dice un plano, es decir, un replanteo. Los instrumentos se eligen según la precisión que pide el trabajo y según cómo es el sitio: si hay cielo abierto, si hay árboles, si hay muros, si la superficie es grande.

Resumen: instrumento, qué mide y cuándo se usa

Instrumento	Qué mide	Cuándo se usa
Estación total	Ángulos y distancias	Detalle, muros, edificios, replanteo
GNSS RTK	Coordenadas por satélite	Lindes, parcelas abiertas, puntos de control
Nivel	Diferencias de altura	Cotas de obra, rasantes, control de asientos
Dron	Fotografías con posición	Superficies grandes, ortofoto, modelo del terreno
LiDAR	Nube de puntos en 3D	Terreno con vegetación, perfiles, estructuras

Estación total

La estación total es un instrumento sobre trípode que mide, con una precisión muy alta, el ángulo horizontal, el ángulo vertical y la distancia hasta un punto. Con esos tres datos, el equipo calcula la posición de ese punto respecto a su propia ubicación, mediante trigonometría. Mide hacia un prisma que sostiene el ayudante o, en muchos equipos, directamente contra una superficie, sin prisma.

Es el instrumento de la precisión de detalle. La usamos cuando hace falta:

• Medir muros, fachadas, esquinas y construcciones, donde un punto importa por centímetros.
• Trabajar donde el GNSS falla: bajo copas de árboles, pegados a un muro alto o entre edificios.
• Replantear: llevar al terreno la posición de una zapata, un pilar o una esquina de la casa que figura en el proyecto.

El inconveniente es que necesita visibilidad directa entre el aparato y el punto, y que su trabajo es punto por punto. Por eso no es la mejor opción para una finca grande y abierta.

Receptor GNSS RTK

El GNSS (sistema global de navegación por satélite) es el nombre general de lo que en el móvil llamamos GPS. Un receptor de topografía recibe las señales de varias constelaciones de satélites y, con la corrección RTK (real time kinematic), que le llega de una estación de referencia, ajusta su posición en el momento. El resultado son coordenadas directamente en ETRS89, con precisión centimétrica en buenas condiciones.

Lo usamos para:

• Medir lindes y vértices de parcelas en fincas abiertas, de olivos, naranjos o secano.
• Georreferenciar: dar coordenadas oficiales a un levantamiento, para el GML de Catastro.
• Establecer puntos de control en el terreno, que sirven de base a la estación total, al dron o al LiDAR.

Su limitación es el cielo. Necesita ver los satélites, de modo que bajo arbolado denso, pegado a muros altos o en un patio interior la señal se degrada. Cuando eso pasa, completamos con estación total. Por eso en una finca con pinos y bancales es normal usar ambos instrumentos en el mismo día.

Nivel

El nivel mide diferencias de altura entre puntos con muy poco error. Se coloca a medio camino entre dos puntos, se lee una mira graduada colocada en cada uno y la diferencia entre lecturas es el desnivel. Para las alturas es la técnica de referencia: más precisa que el GNSS, que suele afinar menos en vertical que en horizontal.

Lo usamos cuando importa la cota de verdad:

• Rasantes y niveles de obra: la altura de una solera, de una cota de acceso o de una piscina.
• Cimentación y estructuras: comprobar que las losas, los forjados o las zapatas están a la altura del proyecto.
• Control de asientos: medir de nuevo, con el paso del tiempo, la cota de unos puntos para saber si una estructura se mueve.

El nivel mide solo la altura y no sirve para dibujar una planta. Por eso se usa sobre todo en obra, junto con la estación total.

Dron fotogramétrico

Un dron con cámara toma cientos de fotografías de una zona, con una posición asociada, y el programa de fotogrametría las combina en una ortofotografía (una foto a escala, sin deformación) y en un modelo digital del terreno. De ahí salen curvas de nivel, perfiles, cubicaciones y planos de grandes superficies. Es la herramienta para ver una superficie entera de una vez, algo que con puntos sueltos requeriría muchos más datos.

Lo usamos en:

• Superficies grandes: fincas amplias, canteras, vertederos, urbanizaciones.
• Laderas difíciles o peligrosas de recorrer a pie.
• Cubicaciones: volumen de tierra movida o acopiada, comparando dos fechas.
• Fotografía de seguimiento de una obra.

Un dron no mide solo. Para que el modelo tenga escala y coordenadas hay que apoyarlo en puntos de control medidos con GNSS, y esa parte es la que da fiabilidad al resultado. Además, la fotografía ve la superficie: si hay un pinar espeso o un campo cubierto de maleza, el modelo recoge la copa, no el suelo. El piloto, Vicent Doménech, está titulado por AESA (A1, A2 y A3).

LiDAR

El LiDAR emite miles de pulsos láser por segundo y mide cuánto tardan en volver. El resultado es una nube de puntos: millones de coordenadas que reproducen el terreno y los objetos en tres dimensiones. Puede ir en un dron o en un trípode, según la escala.

Su gran ventaja es la vegetación. Los pulsos pasan entre las ramas y parte de ellos llega al suelo, de modo que se puede obtener el terreno bajo el arbolado, algo que la fotografía no da. Lo usamos en:

• Terrenos con vegetación: bancales cubiertos de pinar, laderas con monte bajo.
• Perfiles longitudinales y transversales en parcelas largas.
• Estructuras y fachadas complejas, donde importa cada detalle.
• Estimación del volumen de vegetación, como en este caso con LiDAR.

Es una técnica potente y no siempre necesaria. Para un solar llano y despejado, el GNSS y la estación total bastan. El LiDAR se justifica cuando la vegetación o la extensión hacen inviable medir punto por punto.

Otras técnicas y los programas

Hay técnicas que van aparte de los cinco instrumentos anteriores, como el georradar, que penetra el terreno con ondas electromagnéticas para detectar lo que hay enterrado. Lo enterrado no se ve con los instrumentos topográficos, y si tu caso lo requiere te lo decimos al presupuestar.

Los datos que salen del campo se trabajan en programas de CAD y de sistemas de información geográfica, y se entregan en formatos como DWG, DXF, GML, SHP o PDF. Si quieres conocer esa parte, repasa las herramientas informáticas de la topografía y los formatos que entrega un topógrafo.

Cómo elegimos el instrumento en un encargo real

No hay una regla, pero sí un criterio. Una finca de olivos abierta se mide con GNSS. Una parcela de bancales con muros altos y pinos, con GNSS donde hay cielo y con estación total donde no. Una cimentación se replantea con estación total y se controla con nivel. Una cantera o un acopio se miden con dron, apoyado en puntos de control. Y una ladera cubierta de monte, con LiDAR.

Lo primero es escuchar para qué es el plano. Un levantamiento para el arquitecto y uno para un deslinde con los vecinos no se miden igual. Si quieres ver cómo trabajamos, lo contamos en levantamientos topográficos, y los replanteos de obra, en replanteos y control de obra.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el instrumento más preciso?

Depende de lo que se mida. Para alturas, el nivel. Para detalle, la estación total. Para grandes superficies, el dron y el LiDAR. En cada plano declaramos cómo se midió, porque la precisión que anuncia un fabricante no es la exactitud del trabajo, que depende del método y del terreno.

¿Un dron sustituye a la estación total?

No. El dron es muy bueno para superficies grandes, pero no mide con el detalle de una estación total ni sirve para replantear en obra. Se complementan.

¿Por qué el topógrafo usa un trípode y una mira o un prisma?

Para que la medición salga del instrumento y no de la mano. El trípode lo mantiene firme, y la mira o el prisma marca el punto exacto al que se apunta.

¿Cómo sé qué instrumento necesita mi finca?

No tienes que saberlo: lo decidimos nosotros cuando vemos la finca y sabemos para qué es el plano. Cuéntanos qué necesitas y te proponemos el alcance justo.

Si tienes una parcela o una obra por medir, escríbenos desde la página de contacto.

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Escrito por Vicent Doménech, ingeniero en Geodesia y Cartografía, colegiado en Topografía n.º 8948.