Atividade Contextualizada Fundamentos da Topografia

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ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA – FUNDAMENTOS DA TOPOGRAFICA
Nome Completo: Mário Régio
Matrícula: 01454948
Curso: Engenharia Civil
Polo: Guarulhos-SP
1 - INTRODUÇÃO
 Desde os primórdios da humanidade, procurou-se descobrir mais sobre o lugar onde se vive e as particularidade em que se reside.
 Os Egípcios são considerados os pioneiros na aplicação de técnicas e ferramentas para a medição de terra. Acredita-se que eles iniciaram o processo de divisão de terras para cobrança de impôs (REYES, 1.991). Assim como as civilizações, romana e a grega, contribuíram para o desenvolvimento dessas técnicas.
 À medida que o homem foi estudando, testando e melhorando seus métodos de entendimento, foi aumentando sua compreensão do local, e assim desenvolvendo técnicas e maneiras de se representá-lo para futuras geração.
 Assim o conhecimento foi se tornando especializado, e a tecnologia permitiu a aquisição dessas informações sobre o terreno de maneira sistemática e precisa.
 A constante evolução dos instrumentos e softwares na área de topografia propiciou um ganho considerável em produtividade e qualidade na confecção dos mapas que servem de base aos projetos de Engenharia.
 Abaixo será demonstrado um experimento para comparar dois métodos de levantamento topográfico muito conhecido e bastante utilizado nos serviços de topografia a ESTAÇÃO TOTAL e o GNSS e uma explicação sobre estes instrumentos
2 – INSTRUMENTOS
2.1 – Estação Total
 
 A Estação Total é muito utilizado na topografia para executar levantamento com agilidade na aquisição de dados que o teodolito comum não consegue comparar.
 
Figura 01 – Foto Estação Total KOLIDA – Foto UFR
 Possui um laser óptico para leitura num prisma, que é um equipamento que reflete a luz de volta pelo mesmo caminho de entrada, assim que se visa aciona o lazer, em segundos há a obtenção do ponto com todas as informações de distância, ibclinação e ângulos horizontas e vertical para a construção do plano de irradiação.
Figura 02 – Foto do Prisma Estação Total – Foto UFP
 Possui computador interno, permiti inserir informações adicionais para se descarregar os pontos no programa específico e assim adquirir o mapa levantado com uma série de referências. Um exemplo de informe extra é da leitura de um ponto georreferenciados. 
2.2 – GNSS
 Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) é um método que utiliza satélites posicionados na atmosfera terrestre com intuito de marcar a posição espacial de um ponto em tempo real, determinadas em UTM (Norte e Leste) ou de forma geográfica (Ângulo e Raio), além da altitude (BRANSALIZE,
 2008)
 Figura 03 – Foto Instrumento GNSS - Fonte -UFPB
 Os satélites trabalham com faixas de deslocamento, a depender do sistema trabalham com trajeto definido e controlado por bases de controle.
 Inserido no GNSS, o Sistema de Posicionamento Global (GPS), de origem norte-americana, é controlado exclusivamente pelo Departamento de Defesa (DOD), uma organização militar do governo. (BRANDALIZE, 2008). No inicio teve pretextos militares, mas logo se abriu para uso civil.
 Figura 4 – Disposição dos satélites do sistema GPS. Fonte: VETTORAZI (2016)
 Existem outros sistemas de Navegação Global por Satélite que compões o GNSS, (GLONASS), de origem Russa, o GALILEO, administrado exclusivamente pela União Europeia (EU). (VETTORAZI, 2016). Fora os de outros países como Japão, Índia e China que possuem um sistema regional de detecção exclusiva desses países
 Através de um cartão de memória fica a aquisição dos dados autônomo, na lateral do instrumento, onde são salvas as interações de captura, para depois serem transferidos para um computador e executar o pós processamento no programa.
 Caso se utilize a tecnologia RTK (Real Time Kinematic), o armazenamento dos pontos fica através de um equipamento coletor
 
 Figura 05 – Foto aparelho coletor - Fonte -UFPB
3 – DESEMPENHO DA ESTAÇÃO TOTAL E O GNSS LEVANTAMENTO PLANIMÉTRICO
3.1 - Levantamento com Estação Total
 
 A área em estudo foi no pátio do Centro de Tecnolgia Campus I da UFPB, verificando o tempo de levantamento total, quantidade de pontos e assim tirando a média de tempo por ponto. Levantar cada vértice da área e pegar um ponto conhecido determinado previamente, para executar o referenciamento geográfico.
Figura 06 – Foto Estação Total no Pátio - Fonte -UFPB
 Houve dificuldade na escolha dos mesmos vértices, o prisma não encaixava no ponto devido aos pilares que compoem o contorno, tendo uma aproximação por detalhamento de proximidade. Assim, o levantamento teve um total de 17 pontos, distribuidos pelo vértice do terreno.
 Figura 07 – Foto Mapado Levantamento com Estação Total - Fonte -UFPB
 Pelo tempo de aquisição rápido dos pontos através do prisma, obteve-se um bom detalhamento planimétrico, por ser uma área construida, teve uma variação das cotas de erro de 2 cm, o que é comum a esse tipo de levantamento.
3.2 - Levantamento com GNSS
 Os pontos foram capturados com 20 minutos, com 10 segundos de intervalo para cada instância, a mascara de elevaçõa de 10º e ser posteriormente processado.
 A maior dificuldade encontrada foi não conseguir utilizar o siste Cinética em Tempo Real (RTK), por falta de bateria adequada no sistema de rário que transfere e transmite as correções de Base ao mesmo tempo para o Rover.
 Figura 08 - Foto do GNSS locado em execução - UFPB
 
 Para manter as caracteristica do terreno conforme estava solicitado, foi feito complementação com trena, executando triangulação por pontos e amarração por detalhes construtivos, adicionando mais 15 pontos.
 Houve problemas para a exportação de dados, em vista que o programa necessário não funcionava em sistema mais novo.
 Para comparação da leitura, utilizou-se um ponto materiazlizado e cadastrado no IBGE. Esse ponto foi previamente levantado com o GNSS utilizando as recomendações da empresa que exige correção com bases de monitoramento continuo depois de passar no minimo 6 horas capturando pontos a cada 10 segundos, com a mesma mascara de elevação de 10º. 
 
 Abaixo o resultado da comparação:
	Equipamento
	Tempo total de levantamento
	Quant. de Pontos
	Tempo médio por
ponto
	GNSS estático
	121 minutos
	5
	24,2 minutos
	Estação Total
	81 minutos
	17
	4,76 minutos
 Foto 07 – Tabela com tempo e pontos - UFPB
 
4 – DESEMPENHO DE RECEPTORES GPS E ESTAÇÃO TOTAL EM LEVANTAMENTO ALTIMÉTRICO, PARA FIM DE SISTEMATIZAÇÃO DE TERRAS
 O propósito desse trabalho é a análise comparativa de dados de altimetria obtidos por três diferente equipamento de grande uso no mercado nacional, ou seja Estação Total, GPS Geodésico e GPS Navegação, para ser avaliado a possibilidade do uso dos equipamentos rastreadores GPS para elaboração da hipsometria terrestre.
 A área em estudo foi no Campus da “Luiz de Queiroz” da Universidade de São Paulo, na cidade de Piracicaba no Estado de São Paulo, cujas coordenadas aproximadas são: latitude de 22º42’40” S e longitude de 47º.
 Para avaliar o desempenho dos receptores GPS de Navegação e Geodésico em levantamentos altimétricos para fins de sistematização de terras, foram levantadas áreas com declividades diferente (0 a 1%, 2 a 4% e 5 a 8%, simultaneamente pelo método topográfico convencional, utilizado uma Estação Total, de acordo com a NBR 13.133 – Execução de Levantamento Topográfico, e com os receptores GPS, sendo posteriormente calculados os volumes de terras para a comparaçãodos resultados.
 De acordo com a metodologia empregada e os resultados obtidos, as principais conclusões foram:
a) Foi possível avaliar o erro cometido pelos instrumentos descritos, confirmando assim a possibilidade de uso do GPS Geodésico e descartado o uso do GPS de Navegação para fins de sistematização 
de terras;
b) Com o uso do GPS diferencial os volumes entre Estação Total e GPS Geodésico, analisado em nove áreas com declividades diferentes esta em média 0,67 % quando comparadas as superfícies geradas, o que pode ser considerado aceitável, e não significativo quando da execução dos serviços de sistematização de terras o que vem ratificar o uso do instrumento GPS Geodésico, se utilizados conforme metodologia adotada.
5 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
 No método mais moderno da topografia GNSS, ainda há problemas para se utilizar uma localização por satélite próximo de interferências, e que os sistemas, por terem sido concebidos por militares, são passíveis de intervenção pelos órgãos reguladores. 
 O que se vê que esses métodos possuem também suas vantagens, como agilidade no trabalho que antes exigiam cálculos e estudos elaborados para conseguir o mesmo resultado.
 A Estação Total é capaz também de executar levantamentos de maneira rápida e eficiente, precisando apenas de uma baliza especial, que afere o ponto em poucos segundos, armazena as informações em sua memória interna, onde é capaz de descarregar os dados num programa específicos e já ter o desenho pronto.
 Uma tecnologia recente para levantamento topográfico, tendo sua relevância aumentada próximo ao ano de 2004 é o VANT, também conhecido como Drone. O VANT tem limitações para a topografia tradicional, visto que dispões de alta sobreposição de imagens para um levantamento fotogramétrico satisfatório, pois sua instabilidade no ar acaba prejudicando a verticalidade das fotos para o levantamento, além da necessidade de orientação do operador ou de localização para o levantamento.
 Portanto o VANT por ser um equipamento menos e demandar menos tempo para execução e aquisição de informações, acaba sendo uma vantagem para levantamento de risco imediato, que exige tomada de decisão rápida, e que uma equipe de campo seria perigoso (EVERAERTS, 2008)
 O VANT também tem as suas vantagens em levantamentos onde o acesso é muito difícil.
 Figura 09 - VANT X8 Profissional Mapeamento Topografia Agricultura- Google
 Portanto, a escolha do melhor instrumento topográfico está relacionado ao escopo do trabalho. Sendo assim, na maior parte dos serviços prestados, ferramentas versáteis, como ESTAÇÃO TOTAL e algum tipo de GNSS estarão sempre presentes.
 
Referências Bibliográficas:
ÂNGULO FILHO, R. Avaliação da exatidão de posicionamento de um receptor GPS operando sob diferentes condições de cobertura vegetal. Piracicaba, 2001. 150p. Tese (livre-docência) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo
TEMBA, Plínio. Fundamentos da Fotogrametria. Minas Gerais. UFMG.2000. http://www.leb.esalq.usp.br/disciplinas/Topo/leb450/Angulo/fotogrametria.pdf
Disponível em: Universidade da Paraíba:
http://ct.ufpb.br/ccec/contents/documentos/tccs/2016.2/estudo-comparativo-de-gnss-e-estacao-total-no-levantamento-topografico.pdf
VETTORAZI, Carlos A. GNSS – Global Navigation Satellite Systen. Jun 2016. Disponível em <http://leb.esalq.usp.br/disciplina/Topo/leb450/vettorazzi/LEB 450_GNSS_2016 pdf>