Historia de la topografía

HISTORIA DE LA TOPOGRAFÍA

La Topografía tuvo su inicio desde el momento en que la especie humana dejó de ser nómada para convertirse en sedentaria.  La necesidad de establecer límites precisos e invariables en el tiempo entre las propiedades seguramente hizo surgir los primeros métodos e instrumentos topográficos elementales.

Los  registros  históricos  más  antiguos  que  hay  en  existencia,  y  que  tratan  directamente  de  la topografía, indican  que  esta  ciencia  tuvo  su  principio  en  Egipto.  Heródoto  dice  que  Sesostris (alrededor  del  año  1400  a. C),dividió  las  tierras  de  Egipto  en  predios  para  fines  de  aplicación de impuestos.  Las inundaciones  anuales  del  Nilo  hicieron  desaparecer  porciones  de  estos  lotes,  y  se designaron topógrafos  para  reponer  los  límites.  A  estos  topógrafos  primitivos  se  les  llamaba estiradores  de  cuerdas,  porque  sus  medidas  las  realizaban  con  sogas  que  tenían  marcas  a determinadas distancias correspondientes a las unidades de medida. Con base en estos trabajos, los primeros filósofos griegos desarrollaron la ciencia de la geometría. Su adelanto, empero, tuvo lugar principalmente en los terrenos de la ciencia pura. Nerón destaca en forma prominente por haber efectuado la aplicación de la ciencia a la topografía, alrededor del año 120 a.C. Fue autor de varios tratados importantes de interés para los ingenieros, entre los que se cuenta uno llamado La Dioptra, en el cual relaciona los métodos de medición de un terreno, el trazo  de  un  plano  y  los  cálculos  respectivos.  También  describe  en  esta  obra  uno  de  los  primeros instrumentos topográficos  de  que  se  tiene  noticia,  el  llamado  precisamente  dioptra. 

Durante  muchos  años la  obra  de  Herón  fue  la  más  autorizada  entre  los  topógrafos  griegos  y egipcios. El  real  desarrollo  del  arte  de  la  topografía  vino  por  la  mente  práctica  de  los romanos,  cuya más conocida  obra  escrita  sobre  topografía  tuvo  por  autor  a  Frontinus.  Aunque desapareció  el manuscrito original, se han conservado porciones copiadas del mismo. Este connotado ingeniero y topógrafo  romano,  que  vivió  en  el  siglo  primero,  fue  un  pionero  en  el campo  y  su  tratado fue  la Tma durante muchos años.

La  habilidad  técnica  de  los  romanos la  demuestran  las  grandes  obras  de  construcción  que realizaron  en  todo el  Imperio.  La  topografía  necesaria  para  estas  construcciones  originó  la organización de  un  gremio  o  asociación  de  topógrafos  o  agrimensores.  Usaron  y  desarrollaron ingeniosos instrumentos.  Entre  éstos  se  encuentran  los  llamados: groma,  que  se  usó  para visar; libella,  que  era  un  bastidor  ,en  forma  de  A  con  una  plomada,  para  la  nivelación;  y chorobates, que era una regla horizontal de unos 20 pies (6 metros) de largo, con patas de soporte y una ranura en la parte superior para ser llenada con agua, y el cual servía de nivel.

Uno de los manuscritos en latín más antiguos que hay en existencia es el Códice Aceriano (Codex Acerianus),  escrito  aproximadamente  en  el  siglo  VI.  Contiene  una  relación  de  la  topografía  tal como la practicaban los romanos, e incluye varias páginas del tratado de Frontinus. El manuscrito lo  encontró  Gerbert,  en  el  siglo X y  le  sirvió  de  base  para  su  texto  de  geometría,  que  estaba dedicado en su mayor parte a la topografía. En  la  Edad  Media,  la  ciencia  de  los  griegos  y  los  romanos  fue  mantenida  viva  por  los  árabes.  Se hicieron pocos progresos en el arte de la topografía, y los únicos escritos relativos a este tema se llamaron "geometría práctica".

En  el  siglo  XIII,  Von  Piso  escribió  la Practica  Geometria,  que  contenía  instrucciones  sobre  los métodos topográficos. También escribió la obra Liber Quadratorum, que trata principalmente del cuadrante, que  era  un  bastidor  cuadrado  de  latón  con  un  ángulo  de  90° y  escalas graduadas.  Se  usaba  un  índice  movible  para  visar.  Otros  instrumentos  de  esta  época  fueron el astrolabio, un círculo metálico con un índice articulado en su centro y sostenido por un anillo en la parte  superior,  y  el  báculo  de  cruz  (o  jalón  de  agrimensor).,  que  era  una  pértiga  de  madera  de unos  4  pies  (1.20  m)  de  longitud,  con  una  cruceta  transversal  ajustable,  en  ángulo  recto  con  la regla.   Las   longitudes   conocidas   de   los   brazos   de   la   cruz permitían   medir distancias   por proporciones y ángulos.

Las primeras civilizaciones suponían que la Tierra era una gran superficie plana, pero observando la sombra  circular  de  la  Tierra  proyectada  sobre  la  Luna  durante  los  eclipses  lunares,  y  viendo desaparecer  a  los  barcos  gradualmente  al  navegar  hacia  el  horizonte,  el  hombre  dedujo  poco  a poco que su planeta era en realidad curvo en todas direcciones. La determinación del tamaño y la forma reales de la Tierra ha intrigado al hombre durante siglos.

La historia registra que un griego llamado Eratóstenes, que vivió alrededor del año 220 a.C., fue el

primero  en intentar  calcular  sus  dimensiones.  Este  filósofo  determinó  el  ángulo  que  subtiende  el arco de meridiano ubicado entre Siena y Alejandría en Egipto, midiendo las sombras proyectadas por el Sol en estas ciudades. Luego calculó la longitud del arco multiplicando el número de días de caravana  entre  Siena  y  Alejandría  por  la  distancia  media  recorrida  diariamente.  A  partir  de las medidas  del  ángulo  y  el  arco, y  aplicando  la  geometría  elemental,  Eratóstenes  calculó  que  la circunferencia  de  la  Tierra  medía  alrededor  de  25  000 millas  (unos  40  000  km).  Las medidas geodésicas subsecuentes de alta precisión que se han hecho, usando mejores instrumentos y una técnica  geométricamente  equivalente  a  la  de  Eratóstenes,  han  demostrado  que  su  valor,  aunque mayor, es asombrosamente cercano al valor aceptado por lo común. En realidad, por supuesto, la forma de la Tierra se aproxima a la de un esferoide achatado, con un radio ecuatorial 13,5 millas(21,5 km) más largo que el radio polar.

En los siglos XVIII y XIX avanzó más rápidamente el arte de la topografía. La necesidad de mapas y

la fijación  de   los  linderos  nacionales   hicieron  que   Inglaterra y  Francia  realizaran  extensos

levantamientos que requirieron de triangulaciones de precisión. Así comenzaron los levantamiento

geodésicos. El  aumento  del  valor  de  las  tierras  y  la  importancia  de  la  exactitud  de  los linderos,  aunado a  la demanda  de  mejoras  públicas  en  los  servicios  de  caminos,  canales  y  ferrocarriles,  llevaron  a la topografía  a  una  posición  prominente.  Más  recientemente,  el  gran  volumen  de  la  construcción general, las numerosas particiones de la tierra, la necesidad de mejores registros y las demandas planteadas  por  los  programas  de  exploración  y  estudio  ecológico  han  implicado  un  desarrollo reciente de los trabajos de topografía. Esta disciplina es aún el signo del progreso en el fomento y la utilización de los recursos naturales de la Tierra.

Los   equipos   de   medición   electrónica   distancias   (EDM),   los   dispositivos   de   rayos   láser,   los giróscopos  indicadores  del norte,  las  cámaras  aerofotográficas  mejoradas,  los  helicópteros,  los sistemas  inerciales  de  levantamiento,  los sensores  remotos  y  las  computadoras  de  diversos

tamaños  son  ejemplos  de  productos  de  la  tecnología  actual  que  se  aplican  directamente  en  la topografía moderna con gran éxito.

Los  instrumentos  topográficos  tradicionales:

Teodolito  o  tránsito,  el  nivel  y  la  cinta  de acero, son  sustituidos  ahora  frecuentemente  por el  teodolito  de  precisión,  el  nivel  de  autonivelación,  el equipo de medición electrónica de distancias y la cámara aérea.

En el campo de la elaboración de mapas    o cartografía,    excepto    para    áreas    pequeñas,    la    fotogrametría    ha    reemplazado generalmente  a  la  topografía  terrestre  en  muchas  clases  de  trabajos,  pero  los levantamientos ordinarios en tierra son todavía esenciales para establecer las posiciones de los puntos de control horizontal  y  vertical,  los  vértices  de límites  de  propiedad,  los  trazos  para  obras  construcción, etc.

Para fines de planeación con respecto a la utilización de tierras y el mapeo de recursos naturales,

los nuevos sistemas de detección remota que se llevan en satélites hacen posible la adquisición de

un gran acopio de datos, que antes era materialmente imposible obtener.

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