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INSTITUTO FEDERAL DE MATO GROSSO – IFMT Departamento de Construção Civil

INSTITUTO FEDERAL DE MATO GROSSO – IFMT Departamento de Construção Civil Prof. Dr. Geraldo A. G. Almeida. Aulas 1- 6 GEODÉSIA E CARTOGRAFIA. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA. 1. FORMAS DA TERRA 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA

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Presentation Transcript

  1. INSTITUTO FEDERAL DE MATO GROSSO – IFMT Departamento de Construção Civil Prof.Dr. Geraldo A. G. Almeida Aulas 1- 6 GEODÉSIA E CARTOGRAFIA

  2. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1. FORMAS DA TERRA 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA 5. CARTOGRAFIA DIGITAL 6. SISTEMA CARTOGRÁFICO NACIONAL

  3. TÓPICO 1 - FORMAS DA TERRA

  4. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1. FORMAS DA TERRA 1.1. Definição de Geodésia 1.2. Descrição das fomas da Terra 1.3. Definições correlatas 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA 5. CARTOGRAFIA DIGITAL 6. SISTEMA CARTOGRÁFICO NACIONAL

  5. 1. FORMAS DA TERRA 1.1. DEFINIÇÃO DE GEODÉSIA • Geodésia é a ciência que estuda a forma e dimensões da Terra e seu campo ex- terno gravífico. SUBDIVISÕES • Geodésia Geométrica - modelos matemáticos • Geodésia Física - gravidade • Geodésia Espacial - posicionamento por satélites

  6. REAL FORMA Geóide  NMM Sujeita a alterações 1.2. DESCRIÇÃO DAS FORMAS DA TERRA ABSTRAÇÕES • Difícil representação • Não serve como referência MATEMÁTICA b a Fácil representação Modelo rígido

  7. 1.3. DEFINIÇÕES CORRELATAS 1.3.1 – Vertical do Lugar (Real x Forma) • Linha reta do espaço, perpendicular ao Geóide em um determinado ponto da superfície terrestre (direção da linha de força do campo gravitacional). Vertical H Superfície Geóide

  8. 1.3.2 – Normal (Real x Matemática) • Linha reta do espaço, perpendicular ao Elipsóide em um determinado ponto da su- perfície terrestre.

  9. 1.3.3 – Desvio da Vertical (Forma x Matemática) • Ângulo entre a Normal e a Vertical num determinado ponto da superfície terrestre.

  10. 1.3.4 – Altitude Ortométrica (H) • Afastamento entre o Geóide e a superfície terrestre, ao longo da Vertical. 1.3.5 – Altura Geométrica (h) • Afastamento entre o Elipsóide e a superfície terrestre, ao longo da Normal. 1.3.6 – Ondulação Geoidal (N) • N = h - H

  11. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1. FORMAS DA TERRA 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA 5. CARTOGRAFIA DIGITAL 6. SISTEMA CARTOGRÁFICO NACIONAL

  12. TÓPICO 2 - SISTEMAS GEODÉSICOS

  13. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1. FORMAS DA TERRA 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 2.1. Conceitos correlatos 2.2. Sistemas Geodésicos do Brasil; 2.3. Materialização dos Sistemas Geodésicos do Brasil; 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 4. RPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA 5. CARTOGRAFIA DIGITAL 6. SISTEMA CARTOGRÁFICO NACIONAL

  14. 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 2.1 – CONCEITOS CORRELATOS 2.1.1 – Sistema Geodésico de Referência • SistemaGeodésico de Referência (SGR)consistenumsistema de coordenadas, • associado a características da superfície da Terra, ou de parte dela, proporcionando a possibilidade de localização de qualquerponto. A origem de um SGR é materializadaatravés do Datum. • 2.1.2 - Datum • Datum é materializadonasuperfícieterrestrepor um ponto e consisteem um conjunto de parâmetrosusadosparadefinirprecisamente a forma tridimensional da Terra. O datum horizontal é a base para um sistema de coordenadasplanas, enquantoque o datum vertical é a superfície de referênciapara as altitudes.

  15. 2.1.2.1 - Datum Horizontal • É o ponto de referência (origem) para o posicionamento horizontal (coordenadas • planimétricas) de um Sistema Geodésico. De acordo com a sua localização, o Datum pode ser Topocêntrico ou Geocêntrico. Datum geocêntrico Datum topocêntrico

  16. Exemplos de Data normalmente encontrados nas Bases Cartográficas produzidas no Brasil

  17. 2.1.3 SISTEMAS DE COORDENADAS UTILIZADOS EM GEODÉSIA 2.1.3.1 – Sistema de Coordenadas Geográficas Meridiano de Greenwich Equador • Terra considerada esfera • Planos de referência: Equador e Meridiano de Greenwich

  18. Φ = latitude geográfica • λ = longitude geográfica Latitude Geográfica () - é o ângulo contado sobre o meridiano, desde o Equador até o ponto; Longitude Geográfica () - é o ângulo contado sobre o equador e que vai de Greenwich até o Meridiano do lugar.

  19. 2.1.3.2 – Sistemas de coordenadas geodésicas Z elipsóide P ZP YP XP Greenwich Y X Ex.: Sistema Geocêntrico Obs.:Os Sistemas de Coordenadas Geodésicas utilizam, como abstração do globo terrestre, um elipsóide de revolução para fins matemáticos.

  20. Greenwich Equador • O = origem do sistema • P = ponto da superfície terrestre

  21. 2.2 - Sistemas Geodésicos do Brasil 2.2.1. Sistemas oficializados até a década de 90 Córrego Alegre (déc 50 a 70) SAD69 (déc 80 aos dias atuais) Obs: sistemas topocêntricos

  22. Parâmetro Valor DX ± 66,87 m DY ± 4,37 m DZ ± 38,52 m 2.2.2. PARAMETROS DE TRANSFORMACAO ENTRE OS PRINCIPAIS DATA UTILIZADOS NO BRASIL a) WGS-84 para SAD69 PARÂMETROS DO IBGE (Resolução Nº 23 de 1989)

  23. Parâmetro Valor DX ± 138,70 m DY ± 164,40 m DZ ± 34,40 m b) CÓRREGO ALEGRE PARA SAD69

  24. 2.2.3. PROJETO SIRGAS • Atual Sistema Geodésico do Brasil (Decreto no 5334/2005) – válido para novos mapea- • mentos; • Resolução do Presidente do IBGE Nº 1/2005, estabeleceu o Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS), em sua realização do ano de 2000 (SIRGAS2000), como novo sistema de referência geodésico para o Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) e para o Sistema Cartográfico Nacional (SCN). • Sistemageocêntrico; • Realização inicial: 58 estações, sendo 11 localizadas no Brasil, e determinadas no ano de 2000; • Elipsóide de referência: GRS-80; • Parâmetros: Origem - centro de massa da Terra a = 6.378.137 m b = 6.356.752 m f = 1/298,56

  25. CAMPANHA SIRGAS 2000 • Outras informações sobre o SIRGAS

  26. 2.3 – MATERIALIZAÇÃO DOS SISTEMAS GEODÉSICOS DO BRASIL 2.3.1 – REDES CLÁSSICAS • Servem de apoio às demais redes geodésicas; • Levantamento clássico (nivelamento geométrico, triangulação, etc). • Precisão: 2mm.(k)1/2 para altimetria e 0,5 m para a planimetria (sad 69/96) Redes clássicas do Brasil: altimétrica (e) e planimétrica (d)

  27. PRINCIPAIS MARCOS DAS REDES CLÁSSICA REFERÊNCIA DE NÍVEL • Ponto altimétrico; • Materialização - placas de bronze chumbadas em pilares de concreto; • De acordo com a Resolução no 22 de 83, do IBGE, a precisão de uma • RN é em torno de 2 mm.k1/2, onde k é a distância entre 2 estações para • o ajustamento.

  28. REFERÊNCIA DE NÍVEL Marco padrão Chapa metálica Representação na Carta Materialização

  29. PRINCIPAIS MARCOS DA REDE CLÁSSICA VÉRTICE DE TRIANGULAÇÃO • Ponto planimétrico (triangulação); • Materialização - placas de bronze chumbadas em pilares de concreto; • De acordo com a Resolução no 22 de 83, do IBGE, a precisão de um • vértice é em torno de 0,5m para a rede fundamental.

  30. VÉRTICE DE TRIANGULAÇÃO Materialização Representação na Carta

  31. OBSERVAÇÃO: Com a evolução do Sistema GPS, as redes clássicas deram lugar às estações GPS, cujas principais são: 2.3.2. RBMC 2.3.3. REDES GEODÉSICAS ESTADUAIS (GPS)

  32. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1. FORMAS DA TERRA 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA 5. CARTOGRAFIA DIGITAL 6. SISTEMA CARTOGRÁFICO NACIONAL

  33. TÓPICO3 - PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS

  34. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1. FORMAS DA TERRA 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 3.1. Sistemas de Projeção 3.2. Sistema de Coordenadas Planas 3.3. Sistema UTM 4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA 5. CARTOGRAFIA DIGITAL 6. SISTEMA CARTOGRÁFICO NACIONAL

  35. 3.1. SISTEMAS DE PROJEÇÃO 3.1.1. CLASSIFICAÇÃO - SUPERFÍCIE DE PROJEÇÃO a) Plana ou Azimutal PN Plano do Equador PS PS

  36. b) Cônica

  37. c) Cilíndrica

  38. 3.1.2. CLASSIFICAÇÃO - TIPO DE DEFORMAÇÃO a) Conforme ou isogonal • Ângulos não são deformados.

  39. b) Equivalente • Áreas não são deformadas.

  40. c) Equidistante • Distâncias não são deformadas.

  41. 3.2. SISTEMA DE COORDENADAS PLANAS • É um sistema bidimensional (plano) no qual “x” mede a abcissa e “y” mede a ordenada; • Empregada principalmente na Topografia: Planimetria; • Sistema empregado nas Cartas Topográficas.

  42. 3.3. SISTEMA UTM • CARACTERÍSTICAS: • Origem  Projeção Transversa de Mercator; • Projeção Cilíndrica e Conforme (não perspectiva); • Secante  Minimizar variações ao longo do fuso; • Meridiano central e Equador são linhas retas; • 2 Meridianos representados em verdadeira grandeza; • Caráter “Universal”, porém depende do Datum; • A projeção UTM quando comparada com outras apresenta deformações muito pequenas em todos os aspectos. Cilindro Secante Meridiano Central (MC) Equador

  43. FUSOS UTM MC (graus) = N x 6 - 183, onde N = no do fuso Meridiano Central (MC) Fuso UTM 1 2 3 4 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 57 58 59 60 Anti-Meridiano de Greenwich Meridiano de Greenwich Anti-Meridiano de Greenwich

  44. PROJEÇÃO UTM - BRASIL

  45. 3 3 Ampliação Redução Redução Ampliação PARÂMETROS DO SISTEMA • Coordenadas de O (origem) • E = 500.000 m • N= 10.000.000 m  = 80o N K=1 Ko= 0,9996 K=1 K=1,001 K=1,001 d  1 37’ d  1 37’ • A coordenada P(Ep,Np) tem representação nos 60 fusos; A EA= 500.000 - Ea + B Ea EB= Eb + 500.000 + Eb NA= Na NB= Nb E  = 0o • Limitação para  > 80o MERIDIANO CENTRAL O Equador ND= 10.000.000 - Nd NC = 10.000.000 - Nc Nd Nc Ed + + D Ec ED= Ed + 500.000 C EC= 500.000 - Ec  = - 80o

  46. Fator de redução: • Ko= 0,9996 • K = 1 • K1 = 1,000977 • d  1o 37’

  47. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1. FORMAS DA TERRA 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA 5. CARTOGRAFIA DIGITAL 6. SISTEMA CARTOGRÁFICO NACIONAL

  48. TÓPICO4 - REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA

  49. SUMÁRIO MÓDULO 1 - GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1. FORMAS DA TERRA 2. SISTEMAS GEODÉSICOS 3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA 4.1. Definição de Cartografia 4.2. Definição de Carta 4.3. Elementos da Carta 5. CARTOGRAFIA DIGITAL 6. SISTEMA CARTOGRÁFICO NACIONAL

  50. 4.2. DEFINIÇÃO DE CARTOGRAFIA “CARTOGRAFIA” do grego : charta (papel) + graphein (escrita) “Ciênciaquetrata da concepção, estudo, produção e utilização de mapas” (ONU, 1980) “É o conjunto das artes, ciências e tecnologiasqueintervêm a partir dos resultados de observaçõesdiretasou da análise de documentosexistentes, tendoem vista a eleboração e preparação de mapas, plantas e outrasformas de representaçãocartográficabemcomo a suautilização.” (ICA, 1996)

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