1 / 33

INTRODUÇÃO AO ESTUDO TOPOGRÁFICO

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT. INTRODUÇÃO AO ESTUDO TOPOGRÁFICO . Prof. Breno Barra, Dr. Disciplina: Topografia I. Joinville – SC 2011. Necessidade de conhecimento pelo Homem do meio em que vive:

olaf
Download Presentation

INTRODUÇÃO AO ESTUDO TOPOGRÁFICO

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT INTRODUÇÃO AO ESTUDO TOPOGRÁFICO Prof. Breno Barra, Dr. Disciplina: Topografia I Joinville – SC 2011

  2. Necessidade de conhecimento pelo Homem do meio em que vive: • - Sobrevivência, orientação, guerras, navegação, construção, etc... • Princípio: representações através de observação e descrição do meio. 1. INTRODUÇÃO 2

  3. Historiadores registram que já se faziam mapas antes mesmo de desenvolver a • escrita. • Técnicas e equipamentos de medição foram surgindo com o tempo. • Entre estas técnicas está a: • TOPOGRAFIA 1. INTRODUÇÃO 3

  4. A palavra topografia é proveniente do vocabulário grego e significa: • - TOPOS (lugar) e GRAPHEN (descrição), logo pode ser definida como, • A ciência que descreve exata e minuciosamente um lugar (DOMINGUES, • 1979). • MEDIR É ERRAR ! 1.1. OBJETIVOS E DEFINIÇÕES DA TOPOGRAFIA 4

  5. Os objetivos da topografia podem ser assim expressos: • - O estudo dos instrumentos e métodos utilizados para obter a representação • gráfica de uma porção do terreno sobre uma superfície plana (DOUBEK, • 1989). • - Determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada • da superfície terrestre, sem levar em conta a curvatura resultante de sua • esfericidade (ESPARTEL, 1987). • - Locação, no terreno, de projetos elaborados de Engenharia (DOMINGUES, • 1979). 1.1. OBJETIVOS E DEFINIÇÕES DA TOPOGRAFIA 5

  6. Os objetivos da topografia podem ser assim expressos: • - O estudo dos instrumentos e métodos utilizados para obter a representação • gráfica de uma porção do terreno sobre uma superfície plana (DOUBEK, • 1989). • - Determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada • da superfície terrestre, sem levar em conta a curvatura resultante de sua • esfericidade (ESPARTEL, 1987). • - Locação, no terreno, de projetos elaborados de Engenharia (DOMINGUES, • 1979). 1.1. OBJETIVOS E DEFINIÇÕES DA TOPOGRAFIA 6

  7. Os objetivos da topografia podem ser assim expressos: • - Efetuar levantamentos (medições de ângulos, distâncias e desníveis). • - Levantamento topográfico em escala adequada. 1.1. OBJETIVOS E DEFINIÇÕES DA TOPOGRAFIA 7

  8. A topografia é subdividida classicamente em: • - Topologia: estuda as formas exteriores do terreno e as leis que regem a sua • modelização. • - Topometria: estuda os processos clássicos de medição de distâncias, ângulos • e desníveis, a fim de determinar posições relativas de pontos. • - Planimetria (bidimensional, coordenadas X e Y); • - Altimetria (cota ou altitude de um ponto, Z). 1.1. OBJETIVOS E DEFINIÇÕES DA TOPOGRAFIA 8

  9. Topografia  Geodésia: • - Topografia: mapeamento de pequenas porções (até 30km). • - Geodésia: mapear grandes porções, considerando as deformações devido à • esfericidade. 1.1. OBJETIVOS E DEFINIÇÕES DA TOPOGRAFIA 9

  10. É a base dos projetos de Engenharia Civil. • - Obras viárias, portos, aeroportos, edificações, etc... • Projetos executados em função do terreno em que estarão assentes. • Conhecimento pormenorizado das condições do terreno (projeto e construção). • A topografia fornece esta base de conhecimentos, a partir de técnicas e • instrumentos. 1.2. IMPORTÂNCIA DA TOPOGRAFIA NA ENGENHARIA CIVIL 10

  11. No estudo da forma e dimensão da Terra, 4 modelos são considerados: • - REAL; • - GEOIDAL; • - ELIPSOIDAL; • - ESFÉRICO. 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 11

  12. Modelo Real: • - Representação da Terra tal como se apresenta na realidade; • - Sem as deformações que os outros modelos apresentam; • - Irregularidade da superfície terrestre não representada ainda pelos • modelos matemáticos existentes com definição adequada; 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 12

  13. Modelo Geoidal: • - Superfície terrestre definida por uma superfície fictícia; • - Baseada no Nível Médio dos Mares (NMM) por sobre os continentes; • - Resulta em superfícies do terreno deformadas em relação à realidade; • - Modelo matemático: medidas gravimétricas (força da gravidade); • CAMPO DE ATUAÇÃO DA GEODÉSIA ! 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 13

  14. Modelo Elipsoidal: • - É o mais usual dos modelos utilizados; • - Terra representada por uma superfície gerada por uma elipsóide de • revolução; • - Deformações do terreno relativamente maiores que as do Modelo • Geoidal; • - BESSEL (1841), CLARKE (1858), HELMET (1907), HAYFORD • (1909), INTERNACIONAL 67 (1967); • - No Brasil: de 1924 a meados da década de 80  HAYFORD (1909); 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 14

  15. Modelo Elipsoidal: • - A partir de meados dos anos 80 em diante, o Sistema Geográfico • Brasileiro (SGB) passou a utilizar como a imagem geométrica da Terra: • Elipsóide do GeodeticReference System – GRS 67 (Lucerna/Suíça, 1967). • - Sistema Geodésico Regional para a América do Sul: • - DATUM = SAD 69 (CHUA), a = 6.378.160m; f = (a-b)/a • - DATUM: sistema de referência utilizado para o cômputo ou correlação dos resultados de um levantamento (f: superfície terrestre); • - Vertical: superfície de nível utilizada no referenciamento de altitudes; • - Horizontal: referenciamento das posições. 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 15

  16. Modelo Elipsoidal: • - DATUM = SAD 69 (CHUA), a = 6.378.160m; f = (a-b)/a • - Representado pelas coordenadas geográficas de um ponto inicial; • - Pela direção da linha entre este ponto inicial e um segundo ponto • especificado; • - E pelas duas dimensões (a e b) que definem o elipsóide que definem a superfície terrestre. 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 16

  17. Modelo Elipsoidal: • - DATUM = SAD 69 (CHUA), a = 6.378.160m; f = (a-b)/a • SAD: South American Datum, oficializado para uso no Brasil em 1969. • Representado pelo vértice CHUÁ. • Situado próximo à cidade de Uberaba-MG. • a = maior dimensão da elispóide, em metros; • b = menor dimensão da elipsóide, em metros; • b/a = achatamento da elipsóide. 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 17

  18. Modelo Elipsoidal: • DATUM = Centro do Elipsóide está amarrado ao Centro de Massa da Terra. • Após o SAD 69, tem-se atualmente outro DATUM adotado para as Américas: • - Sistema de Referenciamento Geocêntrico para as Américas: • SIRGAS 2000 • - Oficialmente em uso no país desde fevereiro de 2005; • - Ainda é utilizado simultaneamente com o SAD 69; • - Brevemente será apenas o SIRGAS 2000. 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 17

  19. Outros Sistemas de Referenciamento no mundo: • GPS: Administrado pelos EUA, a partir de militares; • GLONASS: Administrado pela Rússia, a partir de militares; • GALILEU: Europeu, sistema civil, em implantação; • COMPASS: China, em implantação, também administrado por militares. • Obs.1: Os princípios dos sistemas são parecidos, mas a precisão do ponto • (coordenada) depende não somente da emissão do sinal, mas do aparelho • receptor. • Obs.2: O satélite “não sabe” se o aparelho é Geodésico ou Topográfico. Ele envia • sinais, mas a precisão depende do aparelho. 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES  Guerra Fria 17

  20. Modelo Esférico: • - Modelo simplificado: Terra representada como uma esfera. • - Representação mais distanciada da realidade. • - Elevada deformação dos terrenos (forma das feições) e da posição relativa. • - Um exemplo clássico deste modelo: 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 18

  21. Os modelos terrestres se destinam a estabelecer uma relação entre: 1.3. FORMA DA TERRA: MODELOS TERRESTRES 19

  22. Entre os modelos terrestres analisados, tem-se que o Princípio do Elipsóide de • Revolução é o mais usual. Logo, é importante conhecer os seus elementos básicos: 1.4. ELEMENTOS GEOGRÁFICOS • Linha dos Pólos ou Eixo da Terra (volta) • (N/S – Centro  Movimento de Rotação). • Linha do Equador: círculo máximo da Terra • (plano normal à linha dos pólos). • Paralelos: círculos paralelos ao plano do • Equador (Trópicos Câncer e Capricórnio). • Meridianos: seções elípticas cujos planos • contêm a linha dos pólos e são normais aos • paralelos (Greenwich). 20

  23. Vertical do lugar: normal à superfície geoidal (linha que passa por um ponto da superfície • ao centro da Terra) – fios de prumo dos equipamentos. • Direção na qual atua a força da gravidade. • Normal ao Elipsóide: é toda linha reta perpendicular à superfície do elipsóide de • referência, logo, possui um desvio em relação à vertical do lugar. • Pontos da Vertical do Lugar: Zênite (Z)   superior (N) e • Nadir (Z’)   inferior (S) • Plano Horizontal do Observador: é o plano tangente à superfície terrestre ou topográfica • em um ponto qualquer desta superfície. 1.4. ELEMENTOS GEOGRÁFICOS Teodolito ! 21

  24. Latitude (): é o ângulo formado entre o paralelo deste ponto e o plano da linha do Equador. • Variação: 0 a 90  (+) para o N e (-) para o S • Longitude (): é o ângulo formado entre o meridiano de origem (Greenwich) e o meridiano • de um determinado ponto. • Variação: 0 a 180  (+) para L (E) e (-) para O (W) 1.4. ELEMENTOS GEOGRÁFICOS AMBAS SÃO MEDIDAS GEODÉSICAS ! 22

  25. Coordenadas Cartesianas: • Eixos ortogonais no plano; • Sistema bidimensional (X, Y); • Origem no encontro de (X, Y). 1.5. SISTEMAS DE COORDENADAS 23

  26. Coordenadas Esféricas: • Determinações de pontos em espaços tridimensionais; • Relação entre as coordenadas cartesianas (x, y, z) e esféricas (r, , ); • Vetor posicional: elo de relação entre os dois sistemas (posição x forma). 1.5. SISTEMAS DE COORDENADAS 24

  27. Coordenadas Geográficas: • - É a relação entre os valores de latitude () e longitude (); • - Determinada em função do elipsóide de referência. 1.5. SISTEMAS DE COORDENADAS Determinar  e  a partir do Método da Interpolação Numérica Supondo: X = 34,5mm Y = 12,9mm 25

  28. Coordenadas UTM (Universal Transversa de Mercator): • Abscissas (E) e Ordenadas (N) de um ponto da superfície terrestre; • Determinadas em função de um cilindro tangente ao elipsóide de referência; • Cilindro tangencia o Equador, • dividido em 60 arcos de 6 (60 x 6 = 360); • Cada arco representa um fuso e um sistema de • coordenadas, com origem no meridiano central; • Para o Hemisfério Sul: • 500Km (500.000m) para E • 10.000Km (10.000.000m) para N 1.5. SISTEMAS DE COORDENADAS 26

  29. Entre as várias unidades de medidas existentes, as mais utilizadas pela Topografia são: • - ANGULARES; • - LINEARES; • - SUPERFICIAIS; • - VOLUME. 1.6. UNIDADES DE MEDIDAS 27

  30. Angulares: • 1 = 60’ = 1,11g (grados) = 1,7.10-2rad • 60’’ = 1’ • 1rad = 57,3 • 90 = /2 • 180 =  • 270 = 3/2 • 360 = 2 = 400g (grados) • Obs.: Unidades angulares (trabalhar com 6 casas decimais) • 1840’50’’ 4030’59’’ • 3258’21’’ 1.6. UNIDADES DE MEDIDAS 28

  31. Superficiais: • 1m2 = 10-6Km = 104cm = 106mm • 1cm2 = 10-4m • 1mm2 = 10-6m • 1Km2 = 106m • 1are = 100m2 • 1acre = 4046,86m2 • 1hectare (ha) = 10.000m2 • 1 alqueire paulista (menor) = 2,42ha = 24.200m2 • 1 alqueire mineiro (geométrico) = 4,84ha = 48.400m2 1.6. UNIDADES DE MEDIDAS 29

  32. Lineares: • 1m = 10-3Km = 102cm = 103mm • 1m = 10-6m • 1mm = 10-3m • 1cm = 10-2m • 1dm = 10-1m • 1Km = 103m • 1pol = 2,75cm = 0,0275m • 1pol inglesa = 2,54cm = 0,0254m • pé = 30,48cm = 0,3048m • jarda = 91,44cm = 0,9144m • milha brasileira = 2200m • milha terrestre/inglesa = 1609,31m 1.6. UNIDADES DE MEDIDAS 30

  33. Volumétricas: • 1m3 = 0,001 litro • 1cm3 = 1ml 1.6. UNIDADES DE MEDIDAS 31

More Related