Buscar

Unidade VII_Altimetria

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 45 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 45 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 45 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Professor Dr Paulo Márcio Leal de Menezes 
Universidade Federal faça Rio de Janeiro IGEO - Dep 
Geografia - Laboratório de e-mail de Cartografia 
(GeoCart): pmenezes@acd.ufrj.br
UNIDADE VII-5
Processo Cartográfico –Altimetria e Sua Representação
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
IGEO CCMN
Departamento de Geografia
Disciplina de Cartografia Básica – IGG-125
REPRESENTAÇÃO DO RELÊVO - HIPSOMETRIA
Relêvo
- Fenômeno quantitativo e contínuo
- Envolve uma terceira dimensão, necessariamente reduzida a duas dimensões, para
que possa ser representada em uma carta topográfica.
- Expresso em termos de elevações sobre uma superfície de referência, ou
profundidade sob essa superfície
- Representação de superfícies contínuas: temperatura, pressão, precipitação,
anomalias magnéticas, potencial gravífico, etc
-Afeta as observações das demais feições mapeadas:
Todas têm que ser projetadas em um plano de referência, para serem representadas
no mapa.
- Não é possível representar a 3a dimensão completamente em um mapa
bidimensional
Só pode ser indicada seletivamente, caso contrário, por ser contínua, ocuparia toda
a área do mapa.
- Fenômeno Zonal, com elementos lineares e pontuais:
Linhas de crista, curvas de nível, pontos cotados etc
- Precisão e visualmente fiel ao terreno, como instrumento científico de trabalho
Representação do Relêvo
Elaboração
- Elementos principais:
- Elevação ( altitude e profundidade)
- Declividade
- Representação da declividade sem informações de altitude é difícil, devido a
declividade ser obtida pelo relacionamento da diferença de altitude com a distância
plana
- A declividade só pode ser obtida a partir das altitudes determinadas, o inverso não
ocorre, define-se uma precedência na determinação das altitudes nas cartas
topográficas
Formas de Representação do Relêvo
- Duas formas principais de representação do relevo:
qualitativa e quantitativa
- Qualitativa
Busca-se o aspecto artístico (representação visual), devendo ser legível o bastante
para ser reconhecida por qualquer usuário;
- Quantitativa
Representação científica, dando preferência à precisão, muitas vezes em detrimento
da representação visual
Representação Qualitativa
- Privilegia apenas a existência de relevo
- Apresentação simbólica não permitindo a extração de informações de altitude
- Representações perspectivas representações de montanhas sucessivas
- Não há precisão
- Hachuras, Sombreado e Cores Hipsométricas
Leonardo da Vinci João Teixeira Albernaz I
a) - Hachúrias ou hachuras
- Primeiro processo de representação da altimetria na Cartografia de base
- Não é usado atualmente devido a imprecisão do processo
- Surgiu nas cartas da França em 1889.
- Pequenas linhas traçadas no sentido de maior declividade do terreno
- Dispostas em filas e não desenhadas em toda a extensão das encostas;
- Comprimento das hachúrias e intervalo entre elas é tanto menor quanto maior for
a declividade
- Apoiam-se em curvas de nível e devem ser perpendiculares a elas.
- Efeito plástico, dando uma gradação de escurecimento, quanto mais forte for a
declividade
- Dentro do mesmo tipo de representação qualitativa é definida a representação
sombreada do relevo.
-Não tem valor científico.
-Possue apenas valor estético
-Principal vantagem sobre as hachúrias: não sobrecarregar a carta, fornecendo um
melhor efeito plástico.
- Processos: Manual e Automático
- Manual: considera apenas a sombra do relevo e é artisticamente desenhado a
aerógrafo. Dependente do desenhista
- Automático: gerado via software específico, com necessidade de criação de um
modelo digital de elevação (MDE)
- Para ambos: necessidade de definir uma fonte de luz posicionada no espaço
b) - Representação Sombreada
Zona de sombraZona iluminada
c) - Cores Hipsométricas
- As cores hipsométricas são usadas para a representação do relevo por classes de
altitude, que como profundidade, passam a chamar-se cores batimétricas.
- Problema da representação hipsométrica
- definição número de intervalos de altitude (intervalos de classe) entre
as altitudes extremas, que serão representadas pelas cores
- escolha das cores que representarão cada intervalo de classe.
- A representação hipsométrica por cores, é uma das possibilidades de representação
de uma distribuição contínua de um fenômeno sobre a superfície de ocorrência
- Pode-se representar qualquer ocorrência de distribuição contínua
Processo Quantitativo
Forma moderna e científica de representação da altimetria
Formas básicas de representação, podendo uma ser decorrente da
outra:
- curvas de nível, curvas hipsométricas ou isohipsas (curvas
batimétricas);
- representação por perfis;
- representação por traçado perspectivo.
Permitem que se faça medições sobre a representação, obtendo-se
valores de altitude ou profundidade, compatíveis com a escala de
representação
a) Representação por Curvas de Nível
Correspondem as linhas de interseção do relevo com planos
horizontais, projetadas ortogonalmente no plano da carta topográfica.
Sistema que permite a melhor aquisição de informações altimétricasde
medidas, até hoje desenvolvido.
Os contornos definem as isaritmas, ou linhas obtidas pela intercessão
dos planos paralelos cortando a superfície tridimensional da forma
terrestre e projetadas ortogonalmente na carta.
Uma linha de contorno, ou curva de nível, é uma linha de igual
altitude, determinada a partir de uma superfície de referência, no caso
de cartas topográficas, o “datum vertical”, que indica a cota origem das
altitudes, na superfície do geóide.
Curvas de Nível
As observações não são efetuadas no elipsóide, são determinadas no geóide e podem
ser reduzidas ao elipsóide, desde que se conheça a diferença de nível entre o geóide e
o elipsóide, o desnível geoidal.
O problema está em estebelecer a posição horizontal sobre a superfície e a
elevação vertical acima da superfície, de um grande número de pontos na superfície
física.
Quando dispõe-se de posições suficientes e a superfície curva do plano
origem foi transformado em uma superfície plana por meio de um sistema de
projeção, o mapa pode ser traçado. Em conseqüência o leitor vê a superfície da Terra
ortogonalmente.
Visão do
 Usuário
Mapa
Sistema de
Projeção
Superfície 
terrestre
Geóide
A representação por curvas de nível é um sistema de representação artificial, que tem
pouca correspondência na natureza, ou seja os planos não são vistos cortando a
superfície terrestre, sendo, portanto, um exercício de visualização para a maior parte
das pessoas.
As curvas de nível são os símbolos mais notáveis em uma carta topográfica, se eles
forem corretamente locados e o intervalo entre eles for constante e relativamente
pequeno.
Relevo em uma carta topográfica
Equidistância
O intervalo entre duas curvas de nível consecutivas é denominado eqüdistância e
significa a diferença de nível constante entre as curvas de nível de uma mesma escala.
A eqüidistância padronizada para as escalas do mapeamento sistemático brasileiro
são as seguintes:
1:25.000 ----- 10 m
1:50.000 ----- 20 m
1:100.000 ---- 50 m
1:250.000 ---- 100 m
Sugere-se para escalas maiores:
1:1.000/2.000 ----- 1 m
1:5.000 ----- 2/5 m
1:10.000 ----- 5/10 m
As curvas de nível são numeradas a intervalos regulares, para não prejudicar a
clareza das cartas.
Por convenção, a cada 5 curvas será traçada mais grossa e numerada, sendo
denominada como curva mestra
Curva mestra
Curvas comuns
Curva mestra
As curvas mestras numeradas sempre serão:
1:25.000 ----- múltiplo de 50 m
1:50.000 ----- múltiplo de 100 m
1:100.000 ----- múltiplo de 250 m
1:250.000 ----- múltiplo de 500 m
Deve-se verificar sempre a eqüidistância definida nas cartas, pois existem cartas
antigas com eqüidistâncias de 40 m para a escala de 1/100.000 e 25m para a escala 1:
25.000
O relevo acidentado apresenta intervalo entre as curvas de nívelmenor, indicando a
existência de uma maior declividade. Exige um maior número de curvas que o relevo
plano, para que se possa ter uma melhor visualização da topografia.
Se o relevo for muito acidentado e íngreme, pode ocorrer o fenômeno de
coalescência, que não permite a representação de todas as curvas de nível, sendo
então simplificada a representação para as curvas mestras.
Isto acontece apenas para as cartas impressas. Em cartas digitais não poderá ocorrer
este tipo de problema
Processos Especiais de Representação
A combinação de processos quantitativos e qualitatitivos permite reunir os aspectos
científicos com os estéticos-plásticos. Pode-se citar as seguintes combinações:
- Sombras e curvas;
- Cores hipsométricas, sombras e curvas (denominado mise à l’effet)
- Curvas intermediárias
Utilizadas para representação de rupturas de declividade entre as curvas de
níveis. Não há necessidade de ser traçada por completo, apenas na região em que a
ruptura ocorre
Curvas intermediárias
b) Representação por Perfis
O segundo método de visualizar uma superfície contínua é definido através da
utilização de perfis.
Um perfil é o resultado da interseção de um plano perpendicular ao plano origem
XY, com a superfície contínua. No caso do terreno, com a superfície física do terreno
6 km
PERFIL
PLANO
1X
2,67X
5,33X
LINHA DO
PERFIL
Um perfil não se constitui num mapa, porém uma série de perfis em seqüência podem
fazer uma boa visualização do terreno.
A construção de um perfil começa sempre em um mapa de curvas de nível.
É traçada uma linha ao longo dos pontos que se deseja traçar o perfil. Os pontos
inicial e final são traçados em uma folha de papel, levantando-se paralelos, que serão
divididos segundo os valores das cotas das curvas de nível.
Traçam-se paralelos segundo a cota das curvas
e transfere-se para essas linhas os pontos de
intercessão da reta do perfil com as curvas de nível.
Une-se os pontos, fazendo-se uma suavização
Deve-se prestar atenção em relação a escala horizontal e
a escala vertical. Normalmente usa-se uma escala vertical
maior, deforma a se visualizar melhor as diferenças de
altitude, o que pode não ocorrer na maioria das vezes em
que as duas escalas sejam iguais
c) - Representação por Traços Perspectivos
Um dos primeiros métodos cartográficos a serem programados para tirar vantagem
da abordagem computacional, foi o cálculo de plotagem automática de traços
perspectivos.
É a representação usual para visualizar modelos digitais de terreno.
O traçado automático permite normalmente a possibilidade de se alterar os seguintes
elementos:
- O ângulo de rotação entre o eixo vertical e a superfície;
- A alteração da distância de visada;
- Alteração na ângulo de elevação .
Os traços podem ser efetuados ao longo de cada um dos eixos X e Y ou em ambos,
para devidamente suavizado, dar a impressão da forma da superfície.
Ângulo de visão
Azimute de observação
Perfil em X
Perfil em XY
Perfil em Y
Trabalhos Sobre a Carta envolvendo Altitudes
Observações de Altitude
Determinada através da medição direta dos espaçamento entre duas curvas de nível,
(observação da distância horizontal entre as duas curvas de nível).
Através de uma regra de três, interpola-se linearmente os valores.
-A medida deve ser tomada o mais perpendicular as duas curvas de nível que estão
sendo consideradas para a medida. Pode-se realizar uma interpolação e
excepcionalmente uma extrapolação.
-A interpolação leva em consideração o intervalo existente entre as curvas de nível, ou
seja, observações reais do mapa
- A extrapolação admite que no trecho exterior as informações existentes,
mantem-se as características do terreno em termos de declividade
500 m 520 m 540 m
A B
Distância
 
Superfície
Equidistância
Mapa
520 m
500 m
INTERPOLAÇÃO
500 m 520 m 540 m
A
B
Distância 
Superfície
Mapa
520 m
EXTRAPOLAÇÃO
560 m
540 m
Formulação geral:
Onde
Compmapa = comprimento entre as duas curvas de nível consideradas (unidades do
mapa)
Compdet = comprimento da curva de cota mais baixa até o ponto a determinar
(unidades do mapa)
Equid = equidistância entre as curvas de nível (unidades do terreno)
Hdet = Altitude a determinar (unidades do terreno)
Comp
Equid
Comp
H
mapa
 det
det
H
Comp Equid
Compmapa
det
det

Medida de Declividade e Escala de Declividade
- A escala de declividade é uma escala gráfica que permite obter diretamente, através
da distância horizontal entre dois pontos, a declividade existente entre eles .
- Diretamente vinculada à escala horizontal da carta e ao desnível entre estes dois
pontos, considerado fixo, que é a eqüidistância. Considerando então estes dois
elementos fixos, a escala de declividade representa a distância horizontal para uma
diferença de altitude, segundo um ângulo determinado, ou seja, que representa a
declividade ou a inclinação do terreno.
Distância Horizontal
Distância Vertical
 ou
 Equidistância
Distância inclinada no terreno
Definida como o ângulo de inclinação do terreno, segundo uma direção determinada.
Tem então uma relação direta entre a distância horizontal e a distância vertical no
terreno. Relacionando a distância vertical com a horizontal, chega-se a definição da
tangente do ângulo de declividade:
Tg α =
Onde
Δh = distância vertical ou a equidistância
Δ x = distância horizontal
Determinação da declividade : função arco inversa:


h
x








x
h
 = arc tg
Determinação da Distância Horizontal
x =
h
tg
Considerando-se uma carta de escala conhecida, a distância vertical pode ser definida
pela relação:
x = , onde N é o número da escala conhecida.
h
tg N

1
Obtenção da Declividade em Percentagem
Tg α x 100 = - declividade em percentagem


h
x
x
Levar o comprimento medido entre as duas curvas (o mais perpendicular possível
entre as duas curvas), até a escala de declividade da carta, com o compasso
Medição da declividade entre duas curvas de nível
Ponto de Partida
Ponto de Chegada
Abertura com declividade
constante
Determinações de Perfis
- Traço de um plano vertical na superfície topográfica terrestre.
- Forma de se representar o terreno, por ser obtida a sua configuração, porém restrita
apenas a uma direção determinada.
- Emprego de perfis do terreno se dá particularmente nas áreas de Engenharia (vias
de transporte), Telecomunicações, Geografia, Urbanismo etc.
- A construção de um perfil permite apreciar com clareza a possibilidade de
progressão no terreno, montagem de postos de observação, determinação de áreas de
visibilidade, entre outras aplicações
Pode ser definido ao longo de uma
única direção, como também
caracterizado ao longo de uma
poligonal ou linha curva, como por
exemplo uma estrada ou linha
curva.
a) - Construção de um perfil entre dois pontos
100 m
150 m
200 m
350 m
250 m
300 m
400 m
500m1000m1500m2000m2500m3000m3500m4000m4500m5000m5500m
PERFIL TOPOGRÁFICO ENTRE LAGE E TERRAÇO
Escala Horizontal 1:50 000
Escala Vertical 1:10 000
Orientação NW-SE
Torres
Rio Açu
Rio Carer
o
Represa T
imbau
BR 364
- Utilizar para facilidade papel
milimetrado;
- Marcar na carta o ponto inicial e final
do perfil;
- Verificar a escala horizontal da carta
- Determinar o desnível existente no
perfil, entre a maior e a menor cota
-
Δh = maior cota - menor cota
- Estabelecer a escala vertical a ser
utilizada.
escala vertical for igual a escala horizontal normal.
escala vertical for menor que a escala horizontal rebaixado
escala vertical for maior que a escala horizontal elevado
- Para escalas menores, deve-se adotar perfis elevados, em torno de 2 até no máximo
6x de ampliação, dependendo do tipo de terreno: Ev > Eh
- terreno plano ou para melhor observar e apreciar o terreno - elevado;
- terreno montanhoso - perfil rebaixado.
Rebaixado
Elevado
1) - Traça-se no papel milimetrado a linha que define a intercessão do
terreno
2) - Levantar perpendicularesnos limites do perfil, marcando a eqüidistância
da carta, a partir de uma cota menor que a menor cota do perfil, até uma
imediatamente maior.
3) - Verificar a intercessão das curvas de nível com o perfil e levantar
perpendiculares até a cota marcada na horizontal.
4) - Ligar os pontos de intercessão das horizontais com as verticais, por uma
linha suavizada, não deixou de haver passagens bruscas de um declive para outro.
5) - Marcar todos os pontos notáveis(rios, estradas etc)
6) - Identificação do perfil.
- Colocação de título, escala vertical e horizontal, região, orientação do perfil e todas
as demais informações úteis.
Fases de traçado de um perfil
b) - Perfil Contínuo
- Utilizado em levantamentos de estradas, linhas telegráficas, microondas,
levantamento de perfis de rios etc.
- Difere para o perfil anterior pelo desenvolvimento ao longo de uma linha contínua
ou poligonal.
- Construção é idêntica a um perfil individual devendo ser construído em trechos,
sendo que sempre que houver uma mudança de direção brusca, deve ser indicado no
perfil.
Perfil Topográfico do Rio Curimataú
Escala Horizontal 1:50 000
Escala Vertical 1:10 000
2 km3 km4 km5 km1 km
50 m
100 m
150 m
200 m
250 m
300 m
450 m
350 m
Represa Bo
telho
Foz Rio Itararé
Ponte sobr
e
Rv BR 364
c) - Determinação de Zonas Ocultas (Escondidas)
A construção de um perfil permite, além de conhecer o relevo do terreno de uma
melhor forma, resolver problemas de visibilidade de um ponto a outro.
Permite verificar se de um ponto pode-se observar outro, quais as áreas que são
visíveis e não visíveis, o caminho a seguir de um ponto a outro sem ser visto de um
terceiro ponto, etc.
Observando-se o perfil tira-se tangentes a todos os pontos elevados B, C e D, cujo
prolongamento determina os pontos de intercessão com o perfil b, c e d. Conclui-se
facilmente que do ponto de observação A, são invisíveis, as partes da superfície do
terreno compreendida entre a tangente e a intercessão.
Essas regiões definem as regiões não vistas ou escondidas. As demais áreas são as
zonas vistas ou visíveis.
Através da elaboração de vários perfis, pode ser elaborada a carta de visibilidade. Os
perfis não devem ser em número regular, nem devem ser tanto mais quanto mais
difícil for a dedução da zona de visibilidade. Devem também passar pelo maior
número de acidentes importantes no terreno(colos, vales etc).
Elaboração do Perfil Topográfico
1ª Etapa: Selecionar o trecho da Carta Topográfica
2ª Etapa: Traçar a linha correspondente ao Perfil que será elaborado
3ª Etapa: Recortar uma tira de papel em branco ou milimetrado
4ª Etapa: Fixar o papel em branco ou milimetrado tangenciando a linha traçada no
fragmento
5ª Etapa: Transcrever para a tira de papel os valores encontrados das curvas de nível
6ª Etapa: A partir dos valores das curvas-de-nível representados na tira de papel,
desenhar um gráfico cartesiano e repassar estes valores para o eixo das abcissas,
segundo a escala horizontal definida
7ª Etapa: Escolher a escala vertical, em que será construído o perfil
topográfico

Outros materiais