Tesis doctoral de Julio Manuel De Luis Ruiz
El objeto principal de la tesis es contrastar las auscultaciones geodésicas que se realizan en la actualidad por métodos clásicos y las que se pueden plantear con la aparición en el escenario topográfico del láser escáner. Conviene especificar que no se trata de determinar si el nivel de precisión es comparable, lo cual con una simple verificación de especificaciones del instrumental a emplear en ambos casos indica que no lo es, sino que dado un método cuyo orden de precisión es mayor (auscultaciones geodésicas clásicas), determinar el nivel de exactitud que se puede llegar a obtener con las auscultaciones geodésicas que se propongan con el láser escáner. Todo ello con la finalidad de buscar aplicaciones en las que este tipo de instrumental pueda tener cabida en el futuro. el documento se estructura en cinco capítulos y ocho anejos. El primer capítulo enmarca la tesis en sus ámbitos investigador, geográfico y metodológico, dando lugar a los dos primeros anejos, centrados el primero en el entorno geográfico donde se realiza la investigación y el segundo en la definición, conceptos, justificación y tipologías de auscultación de presas, y más concretamente en la auscultación geodésica. en el segundo capítulo se exponen pormenorizadamente los elementos participantes y las técnicas que existen en la actualidad para llevar a cabo auscultaciones geodésicas mediante la observación de ángulos y de distancias. Como posteriormente se demostrará, el objetivo de la descripción, tanto con el observable angular como con el distanciométrico, es poder utilizar ambos y contrastar que en los dos casos la incertidumbre es menor de un milímetro. De esta manera, se conseguirá justificar el procedimiento con el que se pretenden contrastar los resultados que se obtengan con el láser escáner. el tercer capítulo contiene la descripción del nuevo marco que se abre ante la aparición del láser escáner. Así, se detallan aspectos como el fundamento de la medición de distancias con radiación electromagnética, la aplicación inmediata al láser escáner actual y, como no podía ser de otra forma, las fuentes de error en medidas con dicho instrumento. en el cuarto capítulo se desarrolla el cálculo completo de la auscultación por métodos clásicos de una campaña de auscultación de la presa de la cohilla, laboratorio in situ donde se ha desarrollado la investigación, observando y procesando datos de forma diferente para ángulos por un lado y distancias por otro. A continuación, y apoyándose nuevamente en los métodos clásicos, se resuelve el desplazamiento del péndulo, que aunque sólo otorgue información relativa a un punto de la presa, permite el contraste de la información obtenida para el observable angular y distanciométrico, y determinar si los resultados son admisibles o no. Esta fase inicial del capítulo es la que genera los anejos tercero y cuarto, documentos donde se pormenorizan los cálculos para todas las dianas de la presa por ambas técnicas. a continuación, se pormenoriza el equipo láser escáner empleado, su procedimiento de autocalibración, el ajuste matemático realizado de las redes implicadas, el procedimiento de observación y cálculo de los datos de campo obtenidos con las técnicas láser escáner, siendo este último epígrafe el que define muy especialmente la investigación realizada. Para la determinación de los desplazamientos de las dianas entre dos campañas consecutivas con el láser escáner, primeramente se compararon las coordenadas que genera el láser escáner durante la observación de las propias dianas, obteniéndose diferencias muy significativas con las logradas con los métodos anteriores, con lo que no se procedió ni siquiera a contrastar los resultados alcanzados. una vez desechadas las coordenadas como variable a comparar para conseguir desplazamientos entre campañas, tanto cotejando coordenadas individuales calculadas desde cada pilar como las medias de las observadas desde todos los pilares, se procedió a establecer las variaciones angulares en base a los incrementos que genera el instrumento. Para ello se establecieron los ángulos horizontales observados en base a los incrementos de coordenadas que son los observables generados por el instrumento, se establecieron diferentes orientaciones (referencia fija, referencia lejana, referencia media), obteniéndose variaciones angulares tan grandes que automáticamente se descartaron. Posteriormente se pasó a ensayar con las distancias reducidas alcanzadas nuevamente en base a los incrementos de coordenadas generados por el instrumento. En este caso las variaciones distanciométricas no generaban valores significativamente diferentes, con lo que se procedió a establecer el método de variación de coordenadas para el observable distanciométrico, arrojando el desplazamiento para cada diana. Obtenidos los hipotéticos desplazamientos con ángulos y distancias de la estación topográfica y distancias del láser escáner, se procedió a determinar el método más preciso de los tres con los que se planteó la resolución de la auscultación. Para ello se analizó la superficie media de las elipses de error, cuyo valor medio más pequeño fue el angular, lo que motivó que fuesen los desplazamientos obtenidos con este observable los que se tomaron como patrón para contrastar los otros dos. A continuación se procedió a modelizar estadísticamente los resultados arrojados por cada uno de los métodos y compararlos mediante una distribución normal bivariada. fruto de este capítulo tienen lugar los cuatro anejos restantes en los que se justifica el cálculo de la nueva red de pilares, los ensayos realizados con el observable captado mediante el láser escáner, el cálculo de la auscultación con las distancias observadas con el láser escáner y, para finalizar, el contraste tanto gráfico como numérico que genera los resultados anteriormente citados. en el quinto y último capítulo se presentan los resultados de la investigación desarrollada en esta tesis doctoral, pudiéndose concluir, que la técnica láser escáner, cuyo principal campo de aplicación es el modelado de objetos y superficies, no es la apropiada en la actualidad para resolver auscultaciones con precisiones inferiores a 5-6 milímetros, pudiéndose utilizar para situaciones donde la magnitud del movimiento suele ser bastante mayor que el valor reseñado, como pueden ser las auscultaciones de escolleras, escombreras, taludes inestables, etc. Pero lo que sorprende especialmente para este caso es que el software informático que permite la captura y procesado de los datos de campo, tampoco es el adecuado ya que se debe proceder a calcular las distancias y procesar mediante el procedimiento convencional de variación de coordenadas para que el resultado sea el óptimo. Además, en éste capítulo se establecen futuras líneas de investigación centradas tanto en las auscultaciones geodésicas clásicas como las que se puedan plantear con láser escáner.
Datos académicos de la tesis doctoral «Contraste en la ejecución de auscultaciones geodésicas por métodos clásicos y con láser escáner.«
- Título de la tesis: Contraste en la ejecución de auscultaciones geodésicas por métodos clásicos y con láser escáner.
- Autor: Julio Manuel De Luis Ruiz
- Universidad: Cantabria
- Fecha de lectura de la tesis: 04/03/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Benjamin Piña Paton
- Tribunal
- Presidente del tribunal: alfonso Núñez-García del pozo
- benjamín Arias pérez (vocal)
- Juan José Salaberri sagasta (vocal)
- José Antonio Malpica velasco (vocal)