AULA3_NOCOES_GEODESIA_2022.1_TOPOGRAFIA

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
TOPOGRAFIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA
Profa. Dra. Isabelle Yruska de Lucena Gomes Braga
UFPB / CT / DECA
Semestre 2022.1
Aula 03
NOÇÕES DE GEODÉSIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
As Ciências Geodésicas (Cartografia, Astronomia,
Geodésia, Fotogrametria e Imageamento por Satélites), que
tem como objeto o estudo e representação da Terra, podem
ser divididas em três sub-grupos: a Cartografia, a Geodésia
(de onde se deriva a topografia) e o Sensoriamento Remoto.
Todos esses sub-grupos tiveram forte evolução tecnológica
ao longo das últimas décadas, resultando nas modernas
tecnologias de SIG (Sistemas de Informações Geográficas),
Posicionamento e Imageamento por Satélites.
NOÇÕES DE GEODÉSIA
Fonte: Profa. Dra. Dora Orth , UFSC (2008)
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
NOÇÕES DE GEODÉSIA
A Geodésia (do grego geo = terra, daiein = dividir) é uma
ciência que tem por finalidade a determinação das formas,
das dimensões e do campo gravitacional da Terra.
Compreende o estudo das operações para as medições de
campo, também conhecidas como levantamento geodésicos
(SILVA & SEGANTINE, 2015).
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
NOÇÕES DE GEODÉSIA
Determinação da forma da Terra
Tarefa difícil!!
Métodos de medição indireta baseados 
Campo gravitacional da Terra
Nível médio da águas dos mares (NMM)
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
MODELOS TERRESTRES
No estudo da forma e dimensão da Terra, pode-se considerar
quatro tipos de superfície ou modelo para a sua
representação:
MODELO REAL
MODELO GEOIDAL
MODELO ELIPSOIDAL
MODELO ESFÉRICO
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
MODELOS TERRESTRES: REAL
Este modelo permitiria a representação da Terra tal
qual ela se apresenta na realidade, ou seja, sem as
deformações que os outros modelos apresentam.
No entanto, devido à irregularidade da superfície
terrestre, o modelo real não dispõe, até o momento,
de definições matemáticas adequadas à sua
representação. Em função disso, outros modelos
menos complexos foram desenvolvidos.
*Fonte: https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/image_card_4x3_ratio/public/thumbnails/image/fullglobe_asia_nobar.jpg, acesso em Mar, 2021
Superfície real Terra*
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
Geóide é uma superfície equipotencial
gravitacional mais próxima ao nível
médio dos mares.
Superfície equipotencial porque todos os
pontos da superfície possuem o mesmo
valor da aceleração gravitacional (g),
(Geóide = modelo físico / usado para as
altitudes / H de origem = 0,00 m, é o
NMM = Nível médio dos Mares). Superfície geoidal
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=bppySprI50k&t=2124s, 
acesso em Mar, 2021
MODELOS TERRESTRES: GEOIDAL
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
MODELOS TERRESTRES: GEOIDAL
*Fonte: Profa. Dra. Dora Orth , UFSC (2008)
A forma Geoidal é aquela que mais se
aproxima da forma real da Terra,
sendo bem definida fisicamente, mas
impossível de materializar.
O Geóide é obtido através do
prolongamento do nível médio dos
mares, em repouso, através dos
continentes.Modelo geoidal*
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
*Fonte: Profa. Dra. Dora Orth , UFSC (2008)
A forma elíptica, formada por uma elipse em rotação
em torno do seu eixo menor, é a figura que mais se
assemelha ao Geóide e possibilita tratamento
matemático.
(Elipsóide = modelo geométrico / usado para as
coordenadas cartográficas planas = projeções
cartográficas.)
MODELOS TERRESTRES: ELIPSOIDAL
Modelo elipsoidal*
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
*Fonte: http://files.labtopope.webnode.com/200000445-3f5484051e/7_TOPOGRAFIA1_MODELOS_TERRESTRES_REV1.pdf
MODELOS TERRESTRES: ELIPSOIDAL
Modelo elipsoidal*
Rotacionar a Terra em torno de um eixo Z.
A Terra é representada por uma superfície gerada a
partir de um elipsoide de revolução, com
deformações relativamente maiores que o modelo
geoidal.
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
MODELOS TERRESTRES: ESFÉRICO
Este é um modelo bastante simples, onde a Terra é
representada como se fosse uma esfera.
O produto desta representação, no entanto, é o mais
distante da realidade, ou seja, o terreno representado
segundo este modelo apresenta-se bastante deformado
no que diz respeito à forma das suas feições e à
posição relativa das mesmas.
*Fonte: https://www2.ufjf.br/noticias/wp-content/uploads/sites/2/2019/07/child-holding-model-of-globe.jpg
Modelo esférico*
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
MODELOS TERRESTRES
Fonte: https://cienciahoje.org.br/wp-content/uploads/2018/07/COLUNA-Geoinformacao_jul2018_figura111.png
Formas da Terra
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
Os Sistemas Geodésicos de Referência, são definidos por um
elipsóide e seus data (Datum Horizontal (planimétrico) e
Datum Vertical (altimétrico)).
Os Sistemas Geodésicos de Referência são definidos pelo
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE).
Fonte: Profa. Dra. Dora Orth , UFSC (2008)
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
Datum planimétrico
Existem dois tipos
Topocêntricos
Geocênctricos
Uso local, referência na
superfície da Terra (não
representa bem a Terra
inteira) ;
Uso global, referência no
centro de massa da Terra.
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
Datum altimétrico
Ou datum vertical
Define a altura zero, necessário com dados com 
altimetria associada;
Coincide com a superfície equipotencial que 
contém o NMM.
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
Países escolhem os data* oficiais que mais se adequam às
suas necessidades, de acordo com o sistema geodésico de
cada país;
Países podem ajustar os data com o passar do tempo.
*Data = plural de datum, cujo nome vem do latim dado, que se refere a detalhe
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
Fonte: Profa. Dra. Dora Orth , UFSC (2008)
O Sistema Geodésico de Referência é a característica técnica básica para
uma representação cartográfica.
Para executar uma representação, a definição dos referenciais é o
primeiro passo.
Da mesma forma, para um trabalho técnico criterioso de utilização de
uma planta, deve-se começar pela identificação dos referenciais
utilizados na sua execução.
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
No Brasil:
Datum Córrego Alegre, baseado no Elipsoide Internacional de
1924 (conhecido como Elipsoide de Hayford) → Topocênctrico;
SAD69 (Elipsoide de referência 1967, South America Datum de
1969) → Topocênctrico;
Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS
2000) → Geocêntrico.
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
Datum planimétrico WGS84 (World Geodetic System 1984,
datum geocênctrico, validade global);
Utilizado no sistema GPS(Global Positioning System) e
Google Earth;
WGS84 não é adotado como oficial no Brasil;
Datum altimétrico oficial do Brasil Imbituda (SC).
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
Cartas que não usam os mesmos referenciais, não podem ser
sobrepostas sem uma prévia adaptação geométrica.
Fonte: Profa. Dra. Dora Orth , UFSC (2008)
Fonte: https://www.unifebe.edu.br, 
acesso em Mar, 2021
Fonte: https://tecterra.com.br/wp-
content/uploads/2016/10/marcos.jpg, 
acesso em Mar, 2021
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
Fonte: Profa. Dra. Dora Orth , UFSC (2008)
Datum é um ponto materializado no terreno para amarrar um Sistema
Geodésico de Referência. É também o ponto de origem da Rede
Geodésica, que espalha outros pontos sobre o território, chamados de MG
= Marcos geodésicos.
Datum é um modelo matemático teórico que representa a superfície da
Terra. Um datum possui 3 parâmetros, são eles:
(1) ponto de amarração; (2) norte (orientação); (3) elipsóide.
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
*Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=bppySprI50k&t=2124s
Datum planimétrico: possui 5 parâmetros (dois
para definição do elipsoide e 3 para definir a
‘amarração’ (x, y, z) entre o elipsoide e o geoide;
Utilizado como referência x, y (não para z);
Para z, utilizam-se o datum altimétrico.
Elipsoide amarrado = datum planimétrico*
SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
Fonte: Webinar Labgis/UERJ (https://www.youtube.com/watch?v=bppySprI50k&t=2124s)
Superfícies de referência
SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
REDE SIRGAS CONTINENTAL
Fonte: Marino (2015)
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
REDE RBMC NACIONAL
Fonte: Marino (2015)
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
REDES GPS TERRITÓRIO NACIONAL
Fonte: Marino (2015)
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
REDES GPS
Fonte: Marino (2015)
SISTEMA DE COORDENADAS
O sistema de coordenadas tem por objetivo determinar
a posição de um ponto e calcular as coordenadas desse
ponto.
Calcular as coordenadas de um ponto significa
estabelecer a sua posição em relação a um sistema de
coordenadas e a uma superfície de referência
previamente escolhidos.
Fonte: SILVA E SEGANTINE, 2015
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
SISTEMA DE COORDENADAS
Sistema de Coordenadas geográficas:
A superfície esférica de referência é um elipsoide.
Baseia-se no eixo de rotação do elipsoide de referência
e no plano perpendicular a ele, denominado de Plano
do Equador.
Os meridianos geram superfícies elípticas e os
paralelos geram círculos, cujo círculo máximo é o
plano equatorial.
Fonte: SILVA E SEGANTINE, 2015
Meridianos e paralelos sobre o globo terrestre
Fonte: SILVA E SEGANTINE, 2015
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
SISTEMA DE COORDENADAS
Fonte: Enciclopedia Britannica, Inc.
Latitude (): de um ponto da
superfície terrestre é o ângulo
formado entre o paralelo deste ponto e
o plano do Equador.
Sua contagem é realizada com origem
no Equador e varia de 0° a 90°,
positivamente para o norte (N) e
negativamente para o sul (S).
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
SISTEMA DE COORDENADAS
Fonte: Enciclopedia Britannica, Inc.
Longitude (): de um ponto da
superfície terrestre é o ângulo formado
entre o meridiano de origem,
conhecido por meridiano de
Greenwich (na Inglaterra), e o
meridiano do lugar (aquele que passa
pelo ponto em questão).
Sua contagem é feita de 0° a 180°,
positivamente para oeste (W ou O) e
negativamente para leste (E ou L).
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
COORDENADAS UTM
Fonte: http://www.ecologia.ufrgs.br/labgeo/arquivos/downloads/Ap
ostila_GPS.pdf
Sistema UTM – UNIVERSAL
TRANSVERSA DE MERCATOR.
Sistema utilizado na produção das
cartas topográficas do Sistema
Cartográfico Nacional produzidas pelo
Instituto Brasileiro de Geografia e
Estatística (IBGE) e Diretoria do
Serviço Geográfico do Exército
(DSG).
Eixo do cilindro perpendicular ao eixo da Terra
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
COORDENADAS UTM
Coordenadas UTM
O cilindro tangencia o equador,
assim dividido em 60 arcos de 6°
(60 x 6° = 360°).
Cada arco representa um fuso UTM
e um sistema de coordenadas com
origem no meridiano central ao
fuso, que para o hemisfério sul,
constitui-se dos valores de 500 km
para (E) e 10.000 km para (N).
(ABSCISSA): 500 – 100 KM (OESTE)
500 – 900 KM (LESTE)
(ORDENADA): 0 – 10.000 KM (NORTE)
10.000 – 0 KM (SUL)
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
COORDENADAS UTM
Mapa múndi com 60 zonas UTM
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
COORDENADAS UTM
Brasil com 8 zonas UTM
No Brasil estão os fusos de numeração de 18 a 
25, em ordem crescente do Acre em direção ao 
Oceano Atlântico.
Simbologia:
N – para as coordenadas norte-sul; e
E – para as coordenadas leste-oeste.
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
LISTA DE EXERCÍCIOS
Lista de exercícios enviada via Google Sala de Aula / Sigaa
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DE CAMPOS BORGES, Alberto. Topografia: aplicada à engenharia civil-vol.
1. Editora Blucher, 2013;
DOUBECK, A. Topografia.Curitiba: Universidade Federal do Paraná, 1989;
ESPARTEL, Lélis. Curso de Topografia. 1. Ed. e Livraria Luana Ltda. 1970;
VEIGA; ZANETTI; FAGGION, 2012. Fundamentos de Topografia. Disponível
em <http://www.cartografica.ufpr.br/docs/topo2/apos_topo.pdf>. Acesso em
mar. 2017.
NOÇÕES DE GEODÉSIA / MODELOS / SISTEMA / SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA / REDES / SISTEMA COORDENADAS / REFERÊNCIAS
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
TOPOGRAFIA
Profa. Isabelle Yruska de Lucena Gomes Braga
isabelle.yruska@academico.ufpb.br
UFPB / CT / DECA
Semestre 2022.1
DÚVIDAS ?!