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TOPOGRAFIA: Conceitos Gerais Prof: CHARLES DAYLER SILVA DE ALMEIDA DEFINIÇÃO ▪ Do grego Topos lugar e graphein descrever . “ignifica Descrição do lugar ; ▪ É a ciência aplicada que se ocupa dos instrumentos, métodos de operação, cálculos e desenhos necessários para a representação gráfica de uma porção limitada da superfície terrestre. ▪ Divisões da topografia: ▪ Topometria: Encarrega-se da medida das grandezas lineares e angulares, objetivando definir o posicionamento relativo dos pontos geográficos. ▪ Subdivide-se em Planimetria, Altimetria. TOPOGRAFIA ▪ Planimetria: É a determinação das projeções horizontais dos pontos no terreno pela obtenção de ângulos e distâncias horizontais. Não leva em consideração o relevo. TOPOGRAFIA ▪ Altimetria: É a determinação das medidas num plano vertical, onde se obtém os ângulos, as distâncias horizontais e verticais (diferença de nível). A combinação da planimetria e altimetria dá origem a plantas planialtimétricas. A altimetria permite o traçado de perfis. TOPOGRAFIA ▪ Goniologia: É a parte da topografia que trata dos ângulos. ▪ Taqueometria: É a parte da topografia que trata da medição indireta de distâncias pelo princípio da semelhança de triângulos. TOPOGRAFIA ▪ Topologia: Estuda as formas de relevo na superfície terrestre e a representação cartográfica do terreno através de planos cotados e curvas de nível, bem como as leis que modelam a representação do relevo e a extração de informações a partir de mapas topográficos. TOPOGRAFIA ▪ Fotogrametria: é uma ciência baseada na arte da obtenção fidedigna das medidas através de fotografias. Pode ser: ▪ Terrestre: Complementam a topografia convencional com imagens detalhadas. ▪ Aérea: (Aerofotogrametria): bastante utilizada para grandes extensões da superfície, empregando aparelhagem acoplada a aviões. TOPOGRAFIA ▪ GEODÉSIA: ciência que tem por finalidade a determinação da forma da terra e o levantamento de glebas tão grandes que não permitem o desprezo da curvatura da Terra. A aplicação da Geodésia nos levantamentos topográficos é justificada quando há a necessidade de controle sobre a locação de pontos básicos no terreno, de modo a evitar o acúmulo de erros na operação do levantamento. TOPOGRAFIA ▪ DATUM: É o ponto de referência padrão, um ponto de origem pré-determinado por um Sistema Geodésico onde, a partir dele, se determinam as distâncias, as altitudes e a aceleração da gravidade dos demais pontos em um mapa. ▪ Atualmente, o Brasil adota o SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) como novo sistema de referência geodésico. ▪ Com o advento do G.P.S., tem-se buscado trabalhar com um DATUM global, o WGS 84, porém, isso ainda trás inúmeras distorções para determinadas regiões do globo. TOPOGRAFIA ▪ A TOPOGRAFIA diferencia-se da GEODÉSIA por não levar em conta a curvatura resultante da esfericidade terrestre, considerando como planos os pequenos trechos da superfície sobre os quais desenvolvem seus trabalhos. MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ GONIOLOGIA: ▪ É a parte da matemática que estuda os ângulos, divide-se em: ▪ A - Goniometria: estuda os métodos e aparelhos utilizados na determinação numérica dos ângulos. ▪ B - Goniografia: estudas os métodos e aparelhos utilizados na representação gráfica dos ângulos. ▪ Ângulo: diferença de direção entre duas retas que se encontram em um determinado ponto, chamado de vértice. A B Vértice MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ Uma das operações básicas em Topografia é a medição de ângulos horizontais e verticais. ▪ Ângulo Horizontal: É o ângulo medido segundo o plano horizontal. MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ Ângulo Vertical: É o ângulo medido segundo o plano vertical. MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ Ângulos Horizontais: ▪ Ângulo Externo (Ae): É aquele contado a partir do alinhamento anterior para o posterior, externamente a poligonal. ▪ Ângulo Interno (Ai): É aquele contado a partir do alinhamento anterior para o posterior, internamente a poligonal. MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ Ângulo de deflexão: É aquele contado a partir do prolongamento do alinhamento anterior, para o posterior, podendo ser deflexão a direita (Dd) ou esquerda (De). ▪ Azimute (Az): É o ângulo orientado, contado da direção norte para o alinhamento posterior, variando de 0 a 360. De Dd MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ Rumo (R): é o ângulo orientado contado a partir da direção norte ou sul em direção ao alinhamento, variando de 0 a 90, recebendo as letras correspondentes ao quadrante que pertence. MEDIÇÃO DE ÂNGULOS Resumo MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ Ângulos verticais ▪ Ângulo de Altura: É o ângulo que vai da linha do horizonte, até a direção tomada. ▪ É positivo quando contado acima da linha do horizonte e negativo quando contado para baixo do plano horizontal. MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ Ângulo Zenital: É aquele que vai da linha do zênite, até a direção tomada. ▪ Zênite: linha imaginária que parte do observador e sempre aponta para o ponto mais elevado da abóbada celeste. MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ Ângulo Nadiral: É aquele que vai da linha do Nadir, até a direção tomada. ▪ Nadir é o ponto inferior da esfera celeste, segundo a perspectiva de um observador na superfície do planeta, Nadir é a projeção do alinhamento vertical que esta sob os pés do observador como se "um furo" varasse o outro lado do planeta. DECLINAÇÃO MAGNÉTICA ▪ Duas são as direções adotadas na Topografia: a direção Norte-Sul Magnética e a Norte-Sul Verdadeira (geográfica). ▪ O Norte Geográfico é o mais natural para entendermos. É a direção que aponta para o Pólo Norte, e este se situa no eixo de rotação da Terra. DECLINAÇÃO MAGNÉTICA ▪ O Norte Magnético é a orientação do campo magnético em cada localidade, representando a direção para onde aponta a agulha da bússola. Este campo não é uniforme porque os elementos que compõem a massa da Terra interferem diferentemente em cada localidade. Além disso, esta orientação em uma localidade não é constante no tempo, devido à movimentação de massas nas camadas internas de nosso planeta, mas esta alteração pode ser considerada mínima. DECLINAÇÃO MAGNÉTICA ▪ Declinação Magnética: é o ângulo formado entre o norte magnético e o norte geográfico. DECLINAÇÃO MAGNÉTICA ▪ A declinação magnética varia no tempo e no espaço. Os Órgãos oficiais de cartografia de cada país elaboram o mapa magnético com as curvas isogônicas e isopóricas. ▪ Curvas isogônicas: são pontos de mesma declinação magnética. ▪ Curvas isopóricas: são pontos de mesma variação anual de declinação. Curvas isogônicas DECLINAÇÃO MAGNÉTICA ▪ Variação da declinação magnética em função do tempo. DECLINAÇÃO MAGNÉTICA ▪ Interpretação da declividade magnética: ▪ Uma declinação positiva ou leste significa que o norte magnético está desviado do norte verdadeiro no sentido horário. Exemplos: 12°, 10°L e 11°E (east). ▪ Uma declinação negativa ou oeste significa que o norte magnético está desviado no sentido anti- horário. Exemplos: -10°, 13°O e 8°W (west). ▪ Ex.: Calcule o azimute verdadeiro de um alinhamento AB sabendo-se que o azimute magnético é de 92° e a declinação magnética da época era de 21°W na cidade A e de 12°E na cidade B . Az verdadeiro cidade A = 92° - 21° = 71° Az verdadeiro cidade B = 92° + 12° = 104° DECLINAÇÃO MAGNÉTICA Az Verdadeiro = Az magnético + Declividade Az Verdadeiro = Az magnético - Declividade Declinação positiva Declinação negativa DECLINAÇÃO MAGNÉTICA AzM = 42° Declividade = 12°E AzV = AzM + D AzV = 42° + 12° AzV = 54° 42° 12° 54° CONVERSÕES DE AZIMUTES EM RUMOS No primeiro quadrante, o rumo é igual ao azimute. CONVERSÕES DE AZIMUTES EM RUMOS No segundo quadrante, o rumo é igual ao 180° menos o azimute. CONVERSÕES DE AZIMUTES EM RUMOS No terceiro quadrante, o rumo é igual ao azimute menos 180°. CONVERSÕES DE AZIMUTES EM RUMOS No quarto quadrante, o rumo é igual a 360° menos o azimute. MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ▪ RESUMO Conversão de ângulos: Quadrante Az p/ Rumo Rumo p/ Az 01 R = Az Az = R 02 R = 180° - Az Az = 180° -R 03 R = Az - 180° Az = R + 180° 04 R = 360° - Az Az = 360° - R ALTIMETRIA ▪ ALTIMETRIA é a parte da topologia que trata dos métodos e instrumentos empregados no estudo e na representação do relevo do solo. ALTIMETRIA ▪ De acordo com GARCIA e PIEDADE (1984), temos: ▪ ALTITUDE: ▪ A altitude de um ponto da superfície terrestre pode ser definida como a distância vertical deste ponto à superfície média dos mares. ▪ COTA: ▪ A cota de um ponto da superfície terrestre pode ser definida como a distância vertical deste ponto à uma superfície qualquer de referência. ▪ Dessa maneira, temos: ▪ Altitude Nível Verdadeiro ▪ Cota Nível Aparente ALTIMETRIA ▪ Resumindo... ALTIMETRIA ▪ LEVANTAMENTO ALTIMÉTRICO: ▪ Também chamado de nivelamento, é a operação que determina as diferenças de nível, ou seja, as distâncias verticais entre pontos do terreno. ALTIMETRIA ▪ Os nivelamentos podem ser de diferentes métodos: ▪ NIVELAMENTO BAROMÉTRICO: ▪ Baseia-se na diferença de PRESSÃO com a altitude, tendo como princípio que, para um determinado ponto da superfície terrestre, o valor da altitude é inversamente proporcional ao valor da pressão atmosférica. ▪ Este método, em função dos equipamentos que utiliza, permite obter valores em campo que estão diretamente relacionados ao nível verdadeiro. ALTIMETRIA ▪ NIVELAMENTO TRIGONOMÉTRICO: ▪ O método baseia-se na resolução de um triângulo retângulo do qual se conhece um dos catetos (distancia horizontal) e se procura determinar o outro cateto (diferença de nível) e para tal, mede-se o ângulo entre ambos. tg α = DN / DH DN = DH x tg α ALTIMETRIA • NIVELAMENTO TAQUEOMÉTRICO (ou estadimétrico): ▪ A taqueometria trata da medida indireta da distância horizontal e diferença de nível, utilizando aparelhos como o nível e o teodolito. ▪ O nivelamento taqueométrico é realizado por meio da estádia existente nos instrumentos. ALTIMETRIA ▪ NIVELAMENTO GEOMÉTRICO: ▪ É a operação que visa a determinação do desnível entre dois pontos a partir da leitura em miras (estádias ou em código de barras) efetuadas com níveis ópticos ou digitais. ▪ Equipamentos básicos: ALTIMETRIA ▪ Existem basicamente dois tipos de nivelamento geométrico: SIMPLES e COMPOSTO; ▪ Nivelamento Geométrico Simples ▪ É aquele em que, de uma única estação do nível, é possível visar a mira colocada sucessivamente em todos os pontos do terreno a nivelar. ▪ Nivelamento Geométrico composto ▪ Consiste em uma SÉRIE de nivelamentos geométricos simples devidamente amarrados uns aos outros. Este processo é empregado quando a determinação da diferença de nível total exige mais de uma estação do aparelho. DECLIVIDADE ▪ Refere-se à inclinação do relevo em relação ao horizonte. ▪ É medida da inclinação da reta que une dois pontos no terreno em relação ao plano horizontal e pode ser obtida, em termos percentuais, pela relação entre a distância vertical e a distância horizontal entre dois pontos. D(%) = ���� DN = Diferença de nível (distância vertical) DH = Distância horizontal B A DN DH MEDIÇÃO DE DISTÂNCIAS