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GEOTECNOLOGIA
E TOPOGRAFIA
PROF.a BETINA LUDWIG NAVARRO
“A Faculdade Católica Paulista tem por missão exercer uma
ação integrada de suas atividades educacionais, visando à
geração, sistematização e disseminação do conhecimento,
para formar profissionais empreendedores que promovam
a transformação e o desenvolvimento social, econômico e
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Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma
sem autorização. Todos os gráficos, tabelas e elementos são creditados à autoria,
salvo quando indicada a referência, sendo de inteira responsabilidade da autoria a
emissão de conceitos.
Diretor Geral | Valdir Carrenho Junior
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SUMÁRIO
AULA 01
AULA 02
AULA 03
AULA 04
AULA 05
AULA 06
AULA 07
AULA 08
AULA 09
AULA 10
AULA 11
AULA 12
AULA 13
AULA 14
AULA 15
05
18
31
45
57
65
76
87
103
119
131
144
155
171
183
INTRODUÇÃO À TOPOGRAFIA
INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS
CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE TOPOGRAFIA
ORIENTAÇÃO PARA TRABALHOS
TOPOGRÁFICOS
ORIENTAÇÃO NORTE VERDADEIRO X
MAGNÉTICO
SISTEMAS DE COORDENADAS E REFERÊNCIAS
PLANIMETRIA DE POLIGONAL
PASSO A PASSO DO LEVANTAMENTO
PLANIMÉTRICO
ALTIMETRIA
PLANIALTIMETRIA
DESENHO TOPOGRÁFICO
REPRESENTAÇÃO DE PERFIS
TERRAPLENAGEM E CÁLCULO DE VOLUME
LOCAÇÃO DE OBRA
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INTRODUÇÃO
Olá aluno e aluna!
Sejam bem vindos a este curso de Geotecnologia e Topografia!
Neste curso você entenderá a importância e aplicação da geotecnologia e topografia
na engenharia civil. Essa disciplina é muito abrangente e de fundamental importância
para o reconhecimento de terrenos, levantamento de curvas de nível, cálculo de área
e volume, quantificação de cortes e aterro, locação de obras civis, dimensionamento
de barragens, perfis de rodovias, terraplenagem, levantamento cadastral, levantamento
de detalhes arquitetônicos entre outras tantas finalidades.
A partir da topografia e do georreferenciamento é possível determinar geometricamente
objetos sobre a superfície terrestre de forma que estejam condizentes com a realidade. A
precisão em que estes objetos serão projetados influenciará diretamente no andamento
de projetos e obras de engenharia.
Ao longo das aulas serão abordados conceitos gerais e específicos, entre eles, os
equipamentos e metodologias para execução dos levantamentos em campo e cálculos
em escritório. Esse material fornecerá uma base sólida para que, profissionalmente,
tenham aptidão para atuar na área ou indiretamente usar os conhecimentos no dia a
dia da topografia. A prática é uma forma de fixação do conteúdo, portanto, aproveite
ao máximo esse material e realize as atividades propostas.
Bons estudos, boa evolução de conhecimento e até as aulas!
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AULA 1
INTRODUÇÃO À TOPOGRAFIA
Antes de começarmos a aula é importante termos um conhecimento mais
aprofundado da palavra topografia, que teve sua origem na língua grega, em que
topos significa lugar, e graphein é traduzido para o português como descrever.
A topografia é então uma ciência que estuda uma área limitada da superfície terrestre,
tendo como objetivo conhecer a forma no entorno, o relevo/altitude, posição que
a área ocupa no espaço geográfico e as benfeitorias que estão em sua superfície.
Ela permite representar, em planta, os limites de uma propriedade e os detalhes em
seu interior como: cercas, construções, campos, córregos, vales, entre tantos outros
detalhes que encontramos na superfície terrestre (BORGES, 2013).
Conforme Tuler e Saraiva (2014) a topografia tem intenção de representar um local,
tendo como conhecimento a geometria e a trigonometria plana. Para que esta ciência
seja aplicada, são necessários métodos que possibilitem representar o terreno em
forma de projetos, que podem ser interpretados e usados para diversas finalidades.
A representação do terreno depende da adoção de métodos e equipamentos que
possibilitem a obtenção da superfície plana e do plano topográfico. O plano topográfico
é definido como um plano perpendicular à direção vertical do lugar, em direção à
gravidade do planeta. Em resumo, podemos dizer que a topografia, para a representação
de uma área, depende da geometria do terreno, do uso de equipamentos e métodos e,
por fim, do desenho. A topografia, de forma elementar, é muito antiga, estando ligada
à história da civilização.
1.1 Histórico da topografia
Para entender a fundo a topografia é preciso voltar à sua história e conhecer os
conceitos envolvidos, assim como a história da topografia está diretamente ligada
à da civilização (SILVA; SEGATINE, 2020). Se voltarmos ao início, quando o homem
começou a busca por alimentos e moradia, ele precisava ter referências de sentidos
de localização para que conseguisse se posicionar novamente, surgindo, assim, os
rabiscos das posições, matas, pontos de referência e simbologia para indicá-los.
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Adiante, com o início da organização social e política, quando a sociedade concebeu
a divisão e os direitos às propriedades, deveria haver alguma forma de fazer essas
limitações e divisões. Para realizar essas demarcações, era necessário conhecer as
formas e dimensões da superfície terrestre. No início, antigas civilizações acreditavam
que a Terra era plana, mas, com o passar dos anos essa teoria foi questionada e, a
partir de cálculos e observações, provou-se o contrário.
Segundo Silva e Segantine (2020) fontes históricas comprovam que os babilônios
já praticavam, de alguma forma, a topografia, por volta de 2500 a.C. (antes de Cristo),
e nesta mesma época existiram trabalhos na Índia e na China. Em meados de 1400
a.C. foram descobertas evidências de que o Egito já praticava a topografia com
demarcações de terras, para que pudesse quantificar a produção agrícola e, assim,
realizar a cobrança de impostos.
Por volta de 120 a.C. filósofos gregos desenvolveram a geometria, que foi aplicada à
topografia por Heron, que ficou conhecido como um importante topógrafo (OLIVEIRA;
PEREIRA (2018) apud GHILANI; WOLF (2013)). Ainda, conforme os autores, os romanos
desenvolveram a topografia com equipamentos e técnicas de medição que serviam
de suporte para a construção dos impérios.
Os autores Oliveira e Pereira (2018) afirmaram que é possível observar que, no período
entre os séculos XV e XIX, a topografia teve um avanço considerável e a busca por
terras e limitações de fronteiras foi muito importante, pois frequentemente utilizada
pelos países colonizadores, que precisavam demarcar suas terras e propriedades,
desta forma, surgiu uma grande produção de mapas.
Posteriormente à topografia, surge a geodésia que é uma ciência vinculada à
topografia e que busca respostas para a forma e dimensão da Terra como um todo
(TULER; SARAIVA, 2014). Essa ciência foi instaurada após o homem praticar a topografia
e entender não somente o que enxergava, mas a forma e tamanho do planeta.
Conforme Tuler e Saraiva (2014), foi em 350 a.C., que surgiu a teoria da esfericidade
por Aristóteles que passou a ser o fundador da ciência geográfica e em anos posteriores
o astrônomo e matemático Erastóteles determinou o raio da Terra com grande precisão.
1.1.1. Cartografia
A representação das terras e propriedades através de traçados em um plano
horizontal era realizada por meio dos mapas e cartas topográficas, técnicas de
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aplicação da cartografia. Atualmente,entende-se como cartografia a representação
plana, simplificada e convencional de toda a superfície terrestre ou de parte dela
através de mapas, cartas ou plantas (IBGE, 2021).
Na Figura 1, pode-se observar a carta de autoria de Henri Abraham Chatelain,
executada no ano de 1719, referente a uma divisão política com figuras de animais,
alimentos e cenas de costume, localizada em Amsterdam.
Título: Carta topográfica de Henri Abraham Chatelain
Fonte: https://bityli.com/HCzeu
Podemos observar retratos descrevendo o local nesta época, entretanto, dificilmente
hoje essa localidade está da mesma forma. A cartografia está em constante mudança,
com alterações dos dados, processamento, gráfico e desenho final.
1.2. Conceitos fundamentais da Geodésia
A geodésia é uma ciência muito similar à topografia e ambas se referem a
levantamentos para representações de porções sobre a superfície da Terra. A topografia
se limita a áreas particulares e descrição de áreas restritas da superfície. A geodésia
parte para o geral, determinando a forma geométrica, tamanho da Terra e campo
gravitacional. Desta forma, a geodésia constrói e apresenta pontos locais com uma
referência global (TULER e SARAIVA, 2014).
Conforme Silva e Segatine (2020) a geodésia compreende as operações para
medições de campo, chamadas de levantamentos geodésicos, baseados em medições
https://bityli.com/HCzeu
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angulares e lineares, gravimétricas e medições processadas a partir de informações
emitidas pelos satélites artificiais. A geodésia considera a curvatura da Terra, e sua
aplicação em grandes áreas é justificada, desta forma, evita-se o acúmulo de erros
com controle dos pontos de locação.
1.2.1. Superfícies de referência
Algumas considerações podem ser feitas para representar as superfícies da Terra,
tanto na geodésia como na topografia, sendo a Terra dividida em três superfícies:
física terrestre, elipsoide e geoide. Para conseguir dividi-la desta forma é necessária a
utilização do método de Superfície de Referência. Na figura abaixo podemos verificar
a representação do planeta nestas 3 formas.
Título: Superfícies de referência da geodésia
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/geoide-e-elipsoide-o-que-sao-e-para-que-servem/
A primeira superfície que parte do geral da superfície e que mais se aproxima da
forma da Terra é a geoide, na figura anterior representada pela cor cinza. A geoide
é obtida pelo prolongamento do nível médio dos mares e obtida por uma infinidade
de pontos em que a direção normal de cada ponto é formada a partir da gravidade
terrestre (TULER e SARAIVA, 2014).
Em marrom, temos a representação da superfície física terrestre, que representa
as elevações da Terra com posicionamentos dos pontos na sua superfície geométrica
(SILVA e SEGATINE, 2020).
Na figura, a superfície em verde é chamada de elipsoide, ou então, elipsoide de
revolução. Esta superfície é adotada como forma da Terra para cálculos de posição,
distâncias, direções e geometria na cartografia, isto porque simplifica os cálculos
ao adotar uma revolução girando em torno do eixo menor da Terra, conforme figura
abaixo. Salienta-se que a origem geralmente coincide com o centro de massa da Terra
(TULER e SARAIVA, 2014).
https://adenilsongiovanini.com.br/blog/geoide-e-elipsoide-o-que-sao-e-para-que-servem/
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Título: Elipsoide de revolução
Fonte: TULER e SARAIVA (2014)
Na figura abaixo, representando as superfícies da Terra, podemos verificar como ela
é realmente, chamada de geoide; a forma mais aproximada do geoide e que melhor
se adapta à forma da Terra é a elipsoide achatada nos polos e que melhor representa
a superfície.
Título: Titulo: Globo do planeta Terra com superfícies geoide e elipsoide
Fonte: http://apoiogeomatica.com.br/blog/2020/07/25/geoide-e-elipsoide-uma-dupla-inseparavel-da-topografia/
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1.3. Conceitos fundamentais da Topografia
A Topografia considera levantar trechos de dimensões limitadas, sendo que
a aproximação sugerida considera a Terra plana e despreza a curvatura terrestre.
Além disso, considera-se a superfície terrestre como plana e a curvatura terrestre é
desconsiderada, constituindo o chamado campo topográfico.
Segundo TULER e SARAIVA (2014) o campo topográfico é a área limite da superfície
terrestre que pode ser representado topograficamente ao considerá-la esférica e
desprezando a curvatura da Terra. A Terra é limitada pela grandeza de área, de forma
que possa considerá-la como plana em determinada faixa de sua superfície, e a definição
desta área é a função da precisão exigida para representar. Por exemplo, se adotar
uma área muito extensa, a precisão vai diminuir e quanto menor, mais precisa seria.
Surgem, assim, os limites de aplicação da topografia, por não considerar a curvatura,
o plano topográfico é substituído por um arco e, desta forma, surge o erro de esfericidade
em função do raio da terra. O erro de graficismo também deve ser considerado de
acordo com a escala adotada.
As definições da ciência topográfica explicam o principal produto da topografia,
que é a obtenção da planta topográfica. As plantas topográficas podem ser obtidas a
partir dos levantamentos topográficos. Conforme a ABNT (1996, p.3) o levantamento
topográfico é definido como:
Conjunto de métodos e processos que, através de medições de
ângulos horizontais e verticais, de distâncias horizontais, verticais
e inclinadas, com instrumental adequado à exatidão pretendida,
primordialmente, implanta e materializa pontos de apoio no terreno,
determinando suas coordenadas topográficas. A estes pontos se
relacionam os pontos de detalhe visando a sua exata representação
planimétrica numa escala pré-determinada e à sua representação
altimétrica por intermédio de curvas de nível, com equidistância
também predeterminada e/ou pontos cotados.
1.3.1. Divisões da topografia
Para o estudo da topografia, podemos dividir as operações topográficas em topometria
e topologia. A topometria trata dos métodos e instrumentos para obtenção e análise
das grandezas lineares e/ou angulares que, por sinal, definem os pontos topográficos,
considerando os planos horizontal e vertical.
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O que é o ponto topográfico? O ponto topográfico é o ponto do terreno que serve de
apoio para a execução das medidas lineares e angulares, e que auxilia na representação
desse espaço e nas demais informações que precisam ser cadastradas.
A topometria se divide em planimetria, altimetria e planialtimetria. A planimetria faz
parte dos procedimentos, métodos e instrumentos de medida de ângulos e distâncias,
ao considerar um plano horizontal; a altimetria estuda os procedimentos, métodos
e instrumentos de distâncias verticais ou diferenças de níveis e ângulos verticais,
sendo obtida pela execução do nivelamento; e a planialtimetria que aplica técnicas
da planimetria com altimetria para construção de plantas com curvas de nível.
Podemos subdividir a topometria de acordo com sua forma de execução, utilizando
equipamentos sobre e acima da superfície terrestre. Os equipamentos sobre a superfície
são aqueles que possibilitam executar as operações planimétricas e altimétricas, sejam
juntas ou separadas, através do processo de taqueometria. Atualmente, temos os
aparelhos eletrônicos que também realizam estes trabalhos de obtenção de imagens
terrestres por meio do laser e da fotogrametria terrestre.
Os equipamentos acima da superfície terrestre são aqueles que modernizaram alguns
processos da topografia, e podem ser subdivididos emtécnicas do sensoriamento
remoto, como, por exemplo, a fotogrametria aérea que utiliza fotografias aéreas e o
sensoriamento remoto orbital que utiliza imagens digitais. A aerofotogrametria é o
método de levantamento utilizado para grandes glebas de Terra, fornecendo fotografias
orientadas da superfície da Terra em eixos verticais e inclinadas através de aviões.
Atualmente, está sendo substituída pelas fotos de satélites artificiais, através do
posicionamento de satélites dos sistemas GPS e GLONASS.
Título: Fotogrametria aérea para obtenção de imagens do relevo
Fonte: http://www.megatimes.com.br/2014/05/fotogrametria-ciencia-aplicada.html
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A outra divisão da topografia, topologia ou geomorfologia, cuida do estudo das formas
relevo, da parte exterior do terreno através da sua formação, modificação no tempo e leis
que a regem. É responsável por representar e interpretar uma planta do relevo do terreno,
por meio dos pontos cotados, das curvas de nível ou de modelos em perspectiva. A
principal aplicação da topologia se dá para a representação da cartografia dos terrenos.
Título: Geomorfologia do solo com relevos acidentados, elevações, curvas de nível
Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/geografia/geomorfologia.htm
Atualmente, no meio digital da altimetria é possível aplicar interpoladores com
softwares de MDTs (Modeladores Digitais de Terreno) que possibilitam análises
geomorfológicas para a área de interesse. A geomorfologia pode condicionar a
ocorrência de escorregamentos de terras que tendem a ocorrer devido à forma, à
orientação das encostas, à declividade e à altimetria do terreno. Com esta técnica é
possível visualizar o relevo em perspectiva juntamente com a planta planialtimétrica
que facilita a análise do problema de interesse.
Título: Superfície MDT do relevo por meio digital
Fonte: https://www.aerodronebrasil.com/mineracao/mdt/
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As demais divisões da topografia englobam a taqueometria que tem como objetivo
realizar o levantamento de pontos do terreno utilizando triângulos retângulos e, desta
forma, surgem as plantas cotadas ou com curvas de nível. Em terrenos altamente
acidentados como morros, montanhas, vales, etc., oferece muitas vantagens em relação
aos métodos topométricos, já que os levantamentos são realizados com maior rapidez
e economia. Sendo então a parte da topografia que trata das medidas indiretas das
distâncias horizontais e verticais.
Título: levantamento taqueométrico utilizando triângulos retângulos para obtenção das distâncias verticais e horizontais através do método indireto. Fonte:
http://www.cartografica.ufpr.br/docs/nadal%20-%20topo%20d/nivelamento%20trigonom%C3%A9trico.pdf
1.3.2. Importância e aplicações da Topografia
A topografia tem grande importância e aplicação no dia-a-dia da sociedade, como
vimos ela é responsável por projetar o terreno através do plano topográfico e, desta
forma, gerar a planta topográfica. Nesta planta obtivemos uma representação detalhada
de uma superfície terrestre, sendo utilizada para qualquer obra da arquitetura, engenharia
ou agronomia, impõe-se o prévio levantamento topográfico do lugar onde deverá ser
implantada. A topografia é aplicada em diferentes tipos de trabalhos e tem papel
principal nas áreas de Engenharia, Arquitetura, Agronomia entre outras.
Por isso, todos os engenheiros e técnicos que trabalham diretamente ou indiretamente
com a Topografia devem ter conhecimento sobre os métodos de levantamento,
aplicações dos métodos e equipamentos topográficos, pois definirão a qualidade e
precisão de um levantamento através da modalidade adotada.
Entre as várias áreas da engenharia, a topografia está presente na construção civil; no
urbanismo; na área de saúde, saneamento e meio ambiente, nas vias de comunicação
e transporte; na geologia, geotecnia e mineração; nas ciências florestais e agrárias;
na área industrial e defesa nacional com exploração e demarcação de áreas.
http://www.cartografica.ufpr.br/docs/nadal%20-%20topo%20d/nivelamento%20trigonom%C3%A9trico.pdf
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ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Já parou para pensar na infinidade de áreas e aplicações que temos da topografia?
• Obras civis de estradas, aeroportos, ferrovias, metrôs, envolvem o corte/aterro,
terraplenagem;
• Questões ambientais, cadastrais, judiciais, reflorestamento;
• Projetos de paisagismo, irrigação, drenagem, plantações, execução de curvas de
nível;
• Planejamento urbano, conjunto habitacional, levantamento cadastral rural e
urbano;
• Obras de arte como ponte, túnel, viaduto;
• Construção de barragem, usina hidrelétrica;
• Linha de transmissão de força, telecomunicações;
• Qualquer edificação, indústria;
• Perfuração de minas, demarcação de sítios arqueológicos;
• Planejamento de redes, distribuição de água e esgoto, construção de aterros
sanitários;
• Definição de perfis de rodovias, ferrovias, canais, rios e sua determinação de
alturas;
• Obtenção de volumes e levantamento em áreas rurais;
• Análises de viabilidade, implantação de obras e locação de obras;
• Carta topográfica e planta topográfica.
Estas são algumas aplicações da topografia, conseguem ver quão importante e
presente elas estão no mundo da engenharia?
FONTE: o autor
1.3.3. Estudo topográfico para a engenharia
Para a execução de qualquer obra civil genérica é necessário, inicialmente, um
planejamento. O planejamento de como será o projeto, parte do levantamento
planialtimétrico, que leva em consideração as representações do terreno no plano
vertical (altitude) e horizontal (plano).
Com o serviço da topografia e representação do terreno é possível identificar a
situação do terreno, com seus declives, aclives, imperfeições, necessidade de corte
e aterro, tudo isso influencia no projeto e levantamento do orçamento. Muitas vezes
a interferência no terreno será grande e o investimento financeiro para, por exemplo,
uma regularização do terreno, acaba inviabilizando a execução.
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Todo engenheiro se preocupa em planejar, projetar e reduzir os custos das obras.
As etapas de uma obra civil genérica parte primeiro da representação do terreno que é
possível graças ao levantamento topográfico, o projeto da obra no terreno, projeto com
a modificação do terreno original e, por fim, a execução da obra, com a locação da obra.
1.3.4. Normalização do levantamento topográfico
A normalização é o processo de estabelecer e aplicar regras a fim de abordar
ordenadamente uma atividade específica e com a participação de todos os interessados
e, em particular, de promover a otimização da economia, levando em consideração as
condições funcionais e as exigências de segurança. No Brasil, seguimos as normas da ABNT
– Associação Brasileira de Normas Técnicas, sendo então uma normatização nacional.
Entretanto, sabemos que existem diversas normas no mundo, como, por exemplo, a ISO
- International Organization for Standardization, que é uma normatização internacional.
As normas trazem diversos benefícios tanto para o engenheiro, cliente e sociedade,
entre elas, pode-se listar:
• Economia: proporcionar a redução da crescente variedade de produtos e
procedimentos;
• Comunicação: proporcionar meios mais eficientes para a troca de informações
entre o fabricante e o cliente, melhorando a confiabilidade das relações comerciais
e serviços;
• Segurança: proteger a vida humana e a saúde;
• Proteção ao consumidor: prover a sociedade de meios eficazes para aferir a
qualidade dos produtos;• Eliminação de barreiras técnicas e comerciais: evitar a existência de regulamentos
conflitantes sobre produtos e serviços em diferentes países, facilitando assim,
o intercâmbio comercial.
A figura abaixo apresenta um resumo das principais finalidades das normas.
Título: Principais finalidades das normas
Fonte: o autor
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1.3.4.1 Etapas do estudo topográfico
As etapas de um estudo topográfico englobam o levantamento dos dados em
campo, processamento das informações topográficas, representação gráfica, memorial
descritivo e projeto. Para a realização de um levantamento topográfico, seja para qual
for sua finalidade, deve ter, no mínimo:
a) planejamento, seleção de métodos e aparelhagem;
b) apoio topográfico;
c) levantamento de detalhes;
d) cálculos e ajustes;
e) original topográfico;
f) desenho topográfico final;
g) relatório técnico.
Estas etapas devem ser realizadas embasadas na ABNT 13.133 intitulada execução
de levantamento topográfico, em que ela fixa as condições exigíveis para a execução
de levantamentos topográficos com objetivos destinados a obter (ABNT, 1994, p.1):
• Conhecimento geral do terreno: relevo, limites, confrontantes, área, localização,
amarração e posicionamento;
• Informações sobre o terreno destinadas a estudos preliminares de projeto;
• Informações sobre o terreno destinadas a anteprojetos ou projetos básicos;
• Informações sobre o terreno destinadas a projetos executivos;
• Compatibilizar medidas angulares, medidas lineares, medidas de desníveis;
• Fixar tolerâncias em função dos erros, relacionando métodos, processos e
instrumentos para a obtenção de resultados compatíveis com a destinação do
levantamento.
• Definições: onde são apresentadas as definições adotadas pela norma, como
por exemplo, definições de croqui, exatidão, erro de graficismo, etc.;
• Aparelhagem: instrumental básico e auxiliar e classificação dos instrumentos;
• Condições gerais: especificações gerais para os trabalhos topográficos;
• Condições específicas: referem-se apenas às fases de apoio topográfico e de
levantamento de detalhes que são as mais importantes em termos de definição
de sua exatidão;
• Inspeção do levantamento topográfico;
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• Aceitação e rejeição: condições de aceitação ou rejeição dos produtos nas
diversas fases do levantamento topográfico;
• Anexos: exemplos de cadernetas de campo e monografias, convenções
topográficas e procedimento de cálculo de desvio padrão de uma observação
em duas posições da luneta.
Portanto, todo o levantamento topográfico deve ser realizado de acordo com as
indicações apresentadas na NBR e, para tanto, ela deve ser sempre consultada.
ANOTE ISSO
A topografia utiliza diversos equipamentos, métodos, ferramentas e representações
para a obtenção do levantamento topográfico. Os levantamentos topográficos são
realizados conforme a NBR 13.133, sendo necessário compatibilizar as medidas
angulares, medidas lineares, medidas de desnível e as respectivas tolerâncias
em função dos erros. Estes serão os conteúdos a serem discutidos durante esta
disciplina.
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AULA 2
INSTRUMENTOS
TOPOGRÁFICOS
A realização de um levantamento topográfico é possível graças ao uso de diversos
instrumentos e acessórios, que foram evoluindo ao longo do tempo até chegarem
em concepções mais atuais e tecnológicas. No entanto, para que os instrumentos
operem de forma eficiente, são necessários os acessórios, essenciais no campo para
a execução do serviço topográfico, e em escritório para materializar e possibilitar a
representação. Acredito que, para muitos, seja o primeiro contato com eles, portanto,
apresentarei a aplicação dos instrumentos e acessórios.
2.1 Acessórios
2.1.1 Escritório
Podemos citar os instrumentos básicos utilizados no escritório para transposição dos
dados levantados em campo, como: lapiseira, borracha, régua, transferidor, compasso,
escalímetro, planímetros, papéis, mesa para desenho, computador, hardware, software,
programas de processamento de dados, programas para desenhos, impressoras e
plotter.
2.1.2 Campo
Os acessórios utilizados em campo têm função de auxiliar durante o levantamento
topográfico, sendo eles: piquete, estaca, tachinha, prego, martelo, marreta, facão,
motosserra, pincel, tinta em lata, tinta spray, mangueira, guarda-sol, prancheta de
mão, caderneta de campo para anotação, marco de concreto, baliza, prumo, trena,
mira, tripé, bipé, prisma. Veremos os principais, mais utilizados e suas funções na
topografia.
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2.1.2.1 Piquete
Os piquetes são necessários para marcar de maneira eficiente os extremos do
alinhamento a ser medido. Apresentam como características:
• fabricados de madeira roliça ou de seção quadrada com a superfície plana no
topo;
• assinalados (marcados) na sua parte superior com tachinhas de cobre, pregos
ou outras formas de marcações que sejam permanentes;
• comprimento variável de 15 a 30 cm (dependendo do tipo de terreno em que
será realizada a medição);
• diâmetro variando de 3 a 5 cm;
• são cravados no solo, mas cerca de 3 a 5 cm devem permanecer visíveis, sendo
que sua principal função é a materialização de um ponto topográfico no terreno.
Título: Piquetes alinhados na horizontal
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/piquete-topografia-o-que-e-e-qual-sua-funcao/
Título: Piquetes cravado no chão na vertical com sua marcação
Fonte: https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2013/03/aula-topo-5-instrumentos-de-topografia.pdf
https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2013/03/aula-topo-5-instrumentos-de-topografia.pdf
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2.1.2.2. Estacas
São semelhantes aos piquetes, entretanto, possuem maior comprimento que os
piquetes, tendo comprimento variável de 15 a 40 cm e diâmetro variável de 3 a 5 cm.
São utilizadas para facilitar a localização dos piquetes com cerca de 30 a 50 cm de
distância. Ajudam na localização do ponto. Outra finalidade das estacas é concretizar
alinhamentos, tendo distâncias constantes como em locação de eixo de estradas que
estão posicionadas a cada 20 metros.
2.1.2.3. Marcos de concreto
O marco para topografia são peças de concreto armado, de alta resistência, devem
ter alta durabilidade e implantados em locais afastados das obras para que tenham
visibilidade e evitem que sejam destruídos. Estes pontos são chamados de pontos
de referência ou RN – referência de nível e possuem informações de localização e
altitude pré-determinadas.
Título: Marco de concreto
Fonte: TULER e SARAIVA (2014)
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2.1.2.4. Balizas
A baliza tem como função elevar o ponto topográfico, tornando visível para se
fazer medições de distâncias horizontais ou nivelamentos geométricos. Para evitar
erros, esta deve ficar verticalmente em cima do piquete. São utilizadas também com
auxílio do nível de cantoneira. Elas têm como características serem de madeira ou
ferro, arredondados, sextavados ou oitavados; possuem ponta guarnecida de ferro;
comprimento de dois metros e pintadas em branco e vermelho para permitir que
sejam facilmente visualizadas à distância.
Título: Baliza
Fonte: https://sites.google.com/site/monitoriaativa/home/topografia
2.1.2.5. Nível de cantoneira
A cantoneira é um acessório dotado de bolha circular, que permite a correta
verticalização da baliza sobre o piquete ou alinhamento a se medir.
Título: Nível de cantoneira utilizado na baliza
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/instrumentos-topograficos-o-guia-definitivo/nivel-de-cantoneira/https://sites.google.com/site/monitoriaativa/home/topografia
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2.1.2.6. Mira
A mira é uma régua de madeira, alumínio ou PVC, graduada em m, dm, cm e mm;
utilizada na determinação de distâncias horizontais e verticais entre pontos. Ela possui
4,00 metros de altura, graduada de centímetro em centímetro, destinada a ser lida
através da luneta do aparelho. A mira é graduada de forma especial que permite a sua
leitura mesmo que se possa ver apenas uma pequena parcela do seu comprimento.
Título: Mira estadimétrica
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Baliza_topogr%C3%A1fica
A leitura da mira estadimétrica é realizada conforme descrição:
O primeiro número, m (metro), é identificado na mira por algarismos romanos – I,
II, III, posicionadas no início de cada metro correspondente, e por pontos vermelhos
(um, dois, três ou quatro).
O segundo número, dm (decímetro), é identificado pelos algarismos arábicos 1,2,
3, 4, ... 7, 8, 9. Representam a divisão do metro em dez partes iguais, 1 m = 10 dm.
O terceiro número, cm (centímetro), é identificado pela divisão do decímetro
correspondente em dez partes iguais, (branca/preta). Onde a divisão branca, significa
centímetro par (0,2,4,6,8) e a preta centímetro ímpar (1,3,5,7,9).
O quarto número, mm (milímetro): é identificado pela divisão do centímetro
correspondente em dez partes iguais, e é feita por aproximação. Deve-se atentar para
não cometer um erro de leitura maior que dois milímetros, para mais ou para menos.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Baliza_topogr%C3%A1fica
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2.1.2.7. Prisma refletor
O prisma refletor é formado por um prisma de vidro utilizado como refletor para
o sinal EDM. Ele é um auxiliar durante um levantamento com a Estação Total, e é
utilizado quando se deseja medir grandes distâncias, assim a precisão será maior.
Título: Estação total
Fonte: https://engenhariaearquiteturablog923801639.wordpress.com/2019/03/25/o-que-e-estacao-total/
2.1.2.8. Tripé
O tripé é um acessório que permite a fixação de instrumentos como teodolito, nível
e estação total em sua base. Ele possui pernas telescópicas, permitindo a instalação
do instrumento em diversas alturas, com ponteiras guarnecidas de ferro.
Título: Tripé
Fonte: http://www.geotecnica.com.br/prod-acessorios.php
https://engenhariaearquiteturablog923801639.wordpress.com/2019/03/25/o-que-e-estacao-total/
http://www.geotecnica.com.br/prod-acessorios.php
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ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Você sabe como utilizar e nivelar o tripé? Veja as indicações abaixo
• Feche bem as travas do tripé;
• Separe as três pernas do tripé. Dica: deixe uma perna bem afastada da outra,
isto proporcionará um melhor equilíbrio do acessório;
• Pise nas ponteiras para posicionar as pernas do tripé firmemente no chão;
• Solte as travas do tripé e ajuste sua altura, de modo que, a ocular do aparelho
fique no nível do olho do operador;
• Deixe a base do tripé o mais horizontal possível;
• Coloque o nível automático sobre a base;
• Utilize o parafuso preso à base do tripé para fixar o aparelho. Não solte o
aparelho antes que este esteja bem fixo;
• Gire os parafusos calantes até que a bolha de ar esteja centralizada com a
marca do nível de bolha circular.
• Gire o instrumento e verifique se a bolha se mantém no centro do nível para
qualquer direção;
• Depois de feito, você se certificará que o aparelho está nivelado;
• Atendidos os passos anteriores, pode-se começar a medição.
2.1.2.9. Caderneta de campo
A caderneta de campo é utilizada para anotar todas as informações referentes ao
levantamento de dados a campo. É uma ferramenta essencial para etapas pós-campo,
feita para auxiliar não só você que a elaborou, mas também outros pesquisadores.
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Título: Exemplo de caderneta de campo
Fonte: http://topfumec.blogspot.com/2014/06/caderneta-de-nivelamento.html
2.2. Instrumentos topográficos
São utilizados diferentes equipamentos para a realização do levantamento
topográfico e, assim, obtenção das cotas, altitudes e desníveis. Entre eles, podemos
citar: bússola, nível, teodolito, estação total, GPS de navegação, GPS de precisão.
2.2.1. Nível
Título: Nível ótico topográfico
Fonte:https://adenilsongiovanini.com.br/blog/nivel-topografico-o-que-e-e-quando-utilizar/
http://topfumec.blogspot.com/2014/06/caderneta-de-nivelamento.html
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Os níveis são classificados a partir do desvio-padrão de 1 km de duplo nivelamento,
sendo: precisão baixa quando o desvio padrão for maior do que 10 mm/ km e precisão
muito alta quando o desvio-padrão for menor ou igual a 1 mm/ km. Então, quanto
mais baixo o desvio padrão, mais exato é o seu nivelamento.
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Após realizar o nivelamento do tripé, podemos prosseguir com o nível:
• Coloque o nível sobre a base;
• Utilize o parafuso preso à base do tripé para fixar o aparelho. Não solte o
aparelho antes que este esteja bem fixo;
• Gire os parafusos calantes até que a bolha de ar esteja centralizada com a
marca do nível de bolha circular.
• Gire o instrumento e verifique se a bolha se mantém no centro do nível para
qualquer direção;
• Depois de feito, você se certificará que o aparelho está nivelado;
• Atendidos os passos anteriores, pode-se começar a medição.
2.2.2. Teodolito
Os teodolitos são equipamentos que permitem realizar medições de ângulos verticais
e horizontais, necessários para a determinação de ângulos externos ou internos de uma
poligonal, prolongar linhas retas, realizar nivelamento, determinar rumos magnéticos,
medir distâncias por estadimetria e determinar a posição de elementos irradiados em
um levantamento.
O aparelho consta basicamente de um círculo graduado acoplado a uma luneta
telescópica. Este conjunto é adaptado a um tripé e estacionado sobre o vértice do
ângulo que se deseja medir, após ser nivelado. Depois de materializado um plano
horizontal por meio dos níveis de bolha (esférico e/ou tubular), aplica-se a técnica de
nivelamento taqueométrico, com uso dos fios estadimétricos de um teodolito.
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Título: Teodolito
Fonte: https://www.geotrackconsultoria.com.br/teodolito-eletronico-modelo-dgt-2gld
Os teodolitos podem ser de precisão angular baixa, média e alta; podem ser utilizados
em levantamentos topográficos, geodésicos e astronômicos; e a forma dele pode
ser óptica-mecânica ou digital. Os elementos principais que compõem os teodolitos
óptico-mecânicos e digitais são:
Título: Elementos principais do teodolito
Fonte: https://www.passeidireto.com/arquivo/40818104/componentes-do-teodolito
https://www.geotrackconsultoria.com.br/teodolito-eletronico-modelo-dgt-2gld
https://www.passeidireto.com/arquivo/40818104/componentes-do-teodolito
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ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Após realizar o nivelamento do tripé, podemos prosseguir com o teodolito:
• Coloque sobre a base do tripé o teodolito. Procure coincidir a forma triangular do
aparelho e da base;
• Utilize o parafuso preso à base do tripé para fixar o aparelho. Não solte o
aparelho antes que este esteja bem fixo;
• Gire os parafusos calantes até que a bolha de ar esteja no centro do nível da
bolha central.
• Gire o instrumento e verifique se a bolha se mantém no centro do nível para
qualquer direção;
• Depois de feito, você se certificará que o aparelho está nivelado;• Use o prumo ótico para verificar se o aparelho está centralizado no piquete
(ponto que marca a primeira estação). Caso não esteja, fixe bem uma das
pernas do tripé e levante as outras duas buscando a centralização. Se a bolha
central estiver fora do eixo, nivele novamente;
• Alinhe o nível de bolha tubular paralelamente com dois parafusos calantes. Gire
estes dois parafusos até a bolha estar no centro do tubo. Dica: gire estes dois
calantes em direções opostas;
• Depois gire o aparelho a 90º e alinhe o nível de bolha tubular com o terceiro
parafuso calante, gire-o até que a bolha esteja centralizada;
• Confirme, pelo prumo ótico, se o ponto topográfico está centralizado;
• Atendidos os passos anteriores, pode-se começar a medição.
ISTO ESTÁ NA REDE
Após conhecer um pouco melhor sobre o acessório tripé e como instalar os
equipamentos nível e teodolito no tripé, você deve estar curioso para ver isso na
prática. Assista ao vídeo abaixo para melhor visualização do passo a passo.
LINK: https://www.youtube.com/watch?v=Xu3peJyORb4
Título: Instalação do teodolito
Autor: Paulo César Poliseli
2.2.3. Estação total
A estação total tem as mesmas características básicas do teodolito sendo composto
de luneta com movimentos: vertical e horizontal, dois discos graduados, mas totalmente
digital. Ela incorporou o teodolito eletrônico com o distanciômetro em um único aparelho.
https://www.youtube.com/watch?v=Xu3peJyORb4
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Todas as informações coletadas com a ferramenta são armazenadas na memória
interna do equipamento e os dados podem ser utilizados em programas específicos
para realizar os cálculos topográficos e, posteriormente, podem ser manipulados e
adicionados aos programas de CAD. Desta forma, os cálculos carregados em programa
específico diminuem consideravelmente o trabalho e o tempo gasto no escritório.
Título: Estação total
Fonte: https://www.aleziteodolini.com/produtos/estacao-total-r25/
A estação total é capaz de medir ângulos horizontais e verticais, distâncias horizontais,
verticais e inclinadas, além de exibir outras informações, tais como: condições do
nivelamento do aparelho, número de pontos medidos, coordenadas UTM ou geográficas,
altitude do ponto e altura do bastão. O prisma refletor é usado com a estação total.
2.2.4. GPS
O GPS (Global System Position) permite obter a posição precisa e a localização
geográfica de pontos em qualquer lugar da superfície terrestre por meio de satélites
artificiais e em tempo real. Inicialmente, adotava-se o termo Global Navigation Satellite
System (GNSS), ou seja, sistemas globais de navegação por satélite.
Serve, principalmente, para levantamentos topográficos planos e altimétricos de
estradas, adutoras, canais, linhas de transmissão, propriedades rurais, redes de esgotos,
georreferenciamento de terrenos, determinação de curvas de nível.
No levantamento topográfico com GPS, um topógrafo pode fazer o trabalho de um
time inteiro em uma fração do tempo necessário às técnicas convencionais. Outra
vantagem está no fato de que o trabalho fica georreferenciado, isto é, todo amarrado
na rede de triangulação geodésica nacional.
https://www.aleziteodolini.com/produtos/estacao-total-r25/
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Título: GPS
Fonte: http://esferatopografia.com.br/
ANOTE ISSO
Abaixo, temos um resumo com as principais características dos instrumentos
topográficos que são utilizados:
• Níveis que partem do princípio construtivo no fenômeno da gravidade, onde são
feitas as medidas na régua graduada;
• Teodolito que é utilizado na leitura de ângulos horizontais e verticais e da régua
graduada, também chamado de taqueômetros;
• Estação total que é o principal instrumento eletrônico utilizado para a medida de
ângulos e distâncias de forma eletrônica;
• GPS é uma forma de obter distância pelas coordenadas dos pontos extremos
de uma linha, por meio de um receptor de satélites GPS (após as devidas
reduções para a distância topográfica horizontal).
http://esferatopografia.com.br/
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AULA 3
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
DE TOPOGRAFIA
Na realização dos levantamentos topográficos são obtidos pontos topográficos
que concretizam a determinação da superfície terrestre. Para isso, são realizadas
medições que são essenciais para materializar a planta topográfica. Estas medidas
podem ser: lineares e angulares.
As grandezas lineares são do tipo das distâncias horizontais, verticais ou diferenças
de nível e inclinadas. Já as grandezas angulares são ângulos azimutais ou horizontais
e ângulos zenitais ou verticais. As formas para a obtenção destas medições podem
ser divididas em duas categorias: medidas diretas e indiretas.
Estas medições estão passíveis de erros que podem acontecer no dia-a-dia, devido
ao instrumento, operador, clima etc. Para tanto, é necessário, nos levantamentos
topográficos, evitá-los, garantindo assim uma representação mais fiel à realidade. A
representação do levantamento topográfico é possível graças ao uso de escala, tema
este que abordaremos nesta aula para relembrar o conceito!
3.1 Medições
As medições podem ser designadas quanto à forma de observação propriamente dita
pela ação ou pela forma de medição usando o equipamento apropriado. A adoção das
medições apropriadas para cada levantamento depende da morfologia e da geometria
do terreno, da área a ser levantada e da finalidade do levantamento topográfico. As
formas para a obtenção destas medições podem ser divididas em duas categorias:
medidas diretas e indiretas.
3.1.1 Medidas diretas
A obtenção de medidas diretas surge quando se mede diretamente a grandeza que
se pretende obter, obtendo o valor real. Estas medições são realizadas percorrendo
o alinhamento.
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Os instrumentos usados para obtenção de medidas diretas são denominados
diastímetros ou trenas, que nada mais é que uma fita métrica. Geralmente, as trenas
são constituídas de uma fita de lona, de fibra de vidro, de aço, de nylon acondicionada
e ficam envoltas em uma caixa circular.
As trenas podem ser de 2, 5, 10, 20, 30 e 50 metros. As fitas de aço temperado
normalmente têm 5, 10, 20, 30, 50 e até 100 metros. Outros instrumentos também
classificados como diastímetros são as trenas de roda e os pedômetros.
Título: Trena de fibra de vidro
Fonte: http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(4).htm
Título: Trena de roda
Fonte: https://images.tcdn.com.br/img/img_prod/702889/231_0_20190525103251.jpg
Título: Pedômetro
Fonte: https://www.udesc.br/arquivos/cefid/imagens/pedometro_yamax_pw_610_1534172524944_557.jpg
http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(4).htm
https://images.tcdn.com.br/img/img_prod/702889/231_0_20190525103251.jpg
https://www.udesc.br/arquivos/cefid/imagens/pedometro_yamax_pw_610_1534172524944_557.jpg
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O nível de mangueira é considerado também um instrumento para obtenção de
medidas diretas, entretanto, ele é um sistema com menor precisão. O nível de borracha,
assim também chamado, tem como base o princípio físico da força da gravidade sobre
os vasos comunicantes. Consiste em uma mangueira d’água transparente que permite,
em função do nível de água das extremidades, proceder na obtenção da medida de
distâncias com o diastímetro na posição horizontal.
Título: Mangueira de nível que permite a obtenção direta da diferença de níveis
Fonte: https://3.bp.blogspot.com/-xEtszo0dNzM/VwevLI5VgJI/AAAAAAAAn_I/VCHr6QKCqOsaYuLkZjyZfwozVkCiUmxwA/s1600/
Como%2Bconstruir%2Bum%2BN%25C3%258DVEL%2Bcom%2Bmangueira%2B3.jpg
Conforme Tuler e Saraiva (2014), na operação das medidaslineares, deve-se ter o
cuidado de avaliar sempre a projeção horizontal dos pontos considerados, já que as
plantas topográficas são representadas pela projeção na horizontal. Em caso de terreno
inclinado, a medida deve ser executada com uma das extremidades no ponto mais
alto e a outra em um ponto mais baixo, com auxílio de duas (ou mais) balizas. Além
disso, podem ser medidas obtidas em lance único ou com vários lances, conforme
a figura abaixo.
Título: Processo de medição direta na horizontal do alinhamento A-B em pontos mais baixos.
Fonte: Tuler e Saraiva (2014).
https://3.bp.blogspot.com/-xEtszo0dNzM/VwevLI5VgJI/AAAAAAAAn_I/VCHr6QKCqOsaYuLkZjyZfwozVkCiUmxwA/s1600/Como%2Bconstruir%2Bum%2BN%25C3%258DVEL%2Bcom%2Bmangueira%2B3.jpg
https://3.bp.blogspot.com/-xEtszo0dNzM/VwevLI5VgJI/AAAAAAAAn_I/VCHr6QKCqOsaYuLkZjyZfwozVkCiUmxwA/s1600/Como%2Bconstruir%2Bum%2BN%25C3%258DVEL%2Bcom%2Bmangueira%2B3.jpg
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A qualidade com que as distâncias são obtidas depende, principalmente, do dispositivo de
medição utilizado, dos acessórios e dos cuidados tomados durante a operação. Os cuidados
que se devem tomar quando da realização de medidas de distâncias com diastímetros
são: manutenção do alinhamento ao medir; horizontalidade da trena e tensão uniforme
nas extremidades.
Os processos diretos são classificados quanto a sua precisão, que podem ser: baixa,
média e alta. A precisão do levantamento depende mais dos tipos de instrumentos utilizados
do que dos erros executados. De acordo com o tipo de instrumento utilizado pode ser
mais suscetível a ocorrência dos erros em campo, conforme serão listados.
3.1.1.1 Erros na medida direta
a) Erro no comprimento do diastímetro
Este erro também é conhecido como relativo ao comprimento da trena. Corresponde à
diferença entre os tamanhos nominal e real da trena, isto significa que quando medimos a
distância entre 2 pontos, pode acontecer de a a trena usada não possuir o comprimento
necessário e o resultado estará errado. Para a correção, usa-se a regra de três inversa na
correção analítica através da fórmula:
lr=
c x lm______
ln
Sendo:
lr = comprimento real da linha;
c = comprimento da trena, valor encontrado ao comparar com uma trena correta;
lm = comprimento medido com a trena não aferida;
ln = comprimento nominal da trena, representa o valor que ela deveria ter.
Vejamos o exemplo 1:
As distâncias da tabela abaixo foram medidas nominalmente com uma trena de 20
metros, que se verificou ter somente 19,97 metros. Adotando a equação acima, façamos
a correção dos valores.
LINHA DISTÂNCIA MEDIDA DISTÂNCIA CORRIGIDA
1 – 2 32,42 32,37
2 – 3 129,33 129,13
3 – 4 91,04 90,90
4 – 5 76,71 76,59
5 – 6 38,10 38,04
Tabela 1 – Valores obtidos da distância medida com a trena
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As distâncias corrigidas (reais) serão conforme a equação : lr=
c x lm______
ln
Linha 1 – 2: lr=
19,97 x 32,42_____________
20,00
= 32,37m
Linha 2 – 3: lr=
19,97 x 129,33______________
20,00
= 129,13m
Linha 3 – 4: lr=
19,97 x 91,04______________
20,00
= 90,90m
Linha 4 – 5: lr=
19,97 x 76,71______________
20,00 = 76,59m
Linha 5 – 6: lr=
19,97 x 38,10______________
20,00
= 38,04m
b) Erro de dilatação do diastímetro
Este erro pode ser desprezado nas medidas atuais da topografia, mas em casos que
se tenha grande diferença de temperatura de aferição aí devemos realizar a correção
(TULER; SARAIVA, 2014). Adotando:
e= L * α * (T – t)
tendo:
e = erro;
L = distância medida;
α = coeficiente de dilatação;
T = temperatura ambiente;
t = temperatura de aferição (± 20 ºC).
Vejamos o exemplo 2:
Uma trena de aço com 10 metros é aferida na temperatura de 20 ºC. Qual será o
seu comprimento quando utilizada a 30ºC? Adote o coeficiente de dilatação do aço
igual a 12x10-6/ºC.
Substituindo na equação:
e= L * α * (T – t)
e= 10 * 12x10-6 * (30º- 20º)
e= 0,0012 m
Ou seja, a trena terá 10,0012 m
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c) Falta de horizontalidade do diastímetro
A obtenção da medida entre 2 pontos deve ser sempre projetada em um plano
horizontal e, caso ocorra uma inclinação do diastímetro, a distância tomada será
sempre maior do que a real. Isso deve ser evitado, por exemplo, com auxílio de uma
terceira pessoa verificando a posição do diastímetro.
Título: Erro de horizontalidade da trena
Fonte: TULER e SARAIVA (2014)
d) Erro de catenária
É o erro cometido devido ao peso do diastímetro, mais conhecido como barriga
na trena. Para evitá-lo, deve-se esticar o diastímetro nas extremidades, medir trechos
menores ou adotar escoras intermediárias.
Título: Erro de catenária.
Fonte: TULER e SARAIVA (2014).
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e) Desvio vertical da baliza
É um erro típico e que ocorre por as balizas não estarem perfeitamente na vertical,
a distância medida poderá ser maior ou menor do que a distância real AB. O desvio
vertical pode ser evitado, por exemplo, com a utilização de um nível de cantoneira na
baliza (acessório que será visto adiante).
Título: Erro de verticalidade
Fonte: TULER e SARAIVA (2014)
f) Erro de desvio lateral do diastímetro
Para o levantamento de dois pontos topográficos, a distância horizontal entre eles
deve ser tomada materializando um alinhamento único, ou seja, um segmento formado
pela interseção do terreno com apenas um plano vertical, que contenha estes pontos.
Este erro pode ser evitado, por exemplo, com a técnica de balizamento (com ou sem
equipamento de visada, que auxilie a materialização deste alinhamento).
Título: Desvio lateral da trena
Fonte: TULER e SARAIVA (2014)
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g) Enganos
Este erro acontece pela inabilidade do operador e são citados como erro grosseiro,
por exemplo: não posicionamento do zero no diastímetro, erro de leitura, omissão de
trenadas (quando os levantamentos são em vários lances e esquece-se de anotar a
quantidade), anotação errada.
3.1.2. Medidas indiretas
As medidas indiretas são grandezas determinadas sem percorrer o alinhamento e
surgem a partir de uma outra grandeza observada no campo. São obtidas por meio
de visadas ou pelas coordenadas de suas extremidades. As grandezas se relacionam
através de modelos matemáticos previamente conhecidos e é necessário realizar
alguns cálculos sobre as medidas efetuadas em campo para se obter indiretamente
o valor da distância.
A técnica de taqueometria ou estadimetria é feita através do retículo ou estádia
do teodolito e da régua graduada, que são obtidas as leituras necessárias ao cálculo
das distâncias horizontais e verticais entre dois pontos.
A taqueometria adota o princípio de triangulação para obtenção da distância
horizontal conforme as figuras abaixo, em que as leituras Fs, Fm e Fi são obtidas
nas miras. Estas leituras podem ocorrer na horizontal e também na vertical com
obtenção do valor do ângulo.
Título: Taqueometria com plano horizontal e vertical
Fonte: TULER e SARAIVA (2014)
Os medidores eletrônicos de distâncias (MEDs) têm tido um aumento significativo
de produção nas medições topográficas e também consideram as grandezas, ângulos
e distâncias para obter as medidas topográficas. O princípio destes equipamentos
consiste na emissão e recepção de sinais luminosos ou de micro-ondas. A estação
total é o equipamento mais frequente na topografia e que mede as grandezas de
forma eletrônica.
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3.2. Erros
Para representar a superfície do levantamento topográfico são obtidas medidas
de grandezas como direções, distâncias e desníveis. Essas medidas estão sujeitas
a erros que prejudicam o projeto, sendo queesses erros podem ocorrer por motivos
variados, como, por exemplo, instrumentais e profissionais.
Os erros instrumentais ocorrem devido às imperfeições dos equipamentos; manuseio
de instrumentos devido à calibração, verificação, ajustes; condições ambientais como
chuvas, ventos, temperaturas, neblinas. Os erros do profissional englobam a falha
humana, falta de treinamento, falta de atenção.
Sempre se procura eliminar algumas das causas dos erros e reduzir os valores dos
que restam, mas, como não é possível fazê-los desaparecer completamente, torna-
se necessário calcular o valor mais provável da grandeza, o qual é obtido através
dos resultados das observações efetuadas. Os erros podem ser classificados em
grosseiros sistemáticos, acidentais e de colimação.
3.2.1. Erros grosseiros
Os erros grosseiros são causados por engano na medição, devido à leitura errada nos
instrumentos, identificação de alvo, etc., normalmente estão vinculados à desatenção
do observador ou a uma falha no equipamento.
Cabe ao observador tomar os devidos cuidados para evitar a sua ocorrência ou
detectar a sua presença. A repetição de leituras é uma forma de evitar erros grosseiros.
• Vejamos alguns exemplos de erros grosseiros:
• Anotar 196 ao invés de 169;
• Engano na contagem de lances durante a medição de uma distância com trena
3.2.2. Erros sistemáticos
Os erros sistemáticos são aqueles que aparecem com constância e este erro pode
ser eliminado quando a causa for definida. Estes erros podem ser eliminados através
de técnicas particulares de observação ou mesmo eliminados mediante a aplicação
de fórmulas específicas. São erros que se acumulam ao longo do trabalho.
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Exemplo de erros sistemáticos, que podem ser corrigidos através de fórmulas
específicas:
• Efeito da temperatura e pressão na medição de distâncias com medidor eletrônico
de distância;
• Correção do efeito de dilatação de uma trena em função da temperatura;
• Força extrema ao puxar a trena;
• Erro de graduação ou retificação errada da trena.
Conforme Veiga, Zanetti e Faggon (2012), um exemplo clássico apresentado na
literatura, referente a diferentes formas de eliminar e ou minimizar erros sistemáticos
é através do posicionamento do nível a igual distância entre as miras durante o
nivelamento geométrico pelo método das visadas iguais. Desta forma, segundo os
autores, proporciona a minimização do efeito da curvatura terrestre no nivelamento
e na falta de paralelismo entre a linha de visada e o eixo do nível tubular.
ISTO ESTÁ NA REDE
Leia mais sobre os erros sistemáticos na reportagem: “6 erros que você precisa
evitar em medições de distâncias na topografia” disponibilizado no site: https://
alemdainercia.com/2016/02/18/topografia-erros-sistematicos/
3.2.3. Erros acidentais ou aleatórios
Os erros acidentais ou também denominados aleatórios são aqueles que permanecem
após os erros sistemáticos terem sido eliminados. São erros que devido a ações
simultâneas e independentes de causas diversas e desconhecidas. São erros que
não seguem nenhum tipo de lei e ora ocorrem num sentido ora noutro, tendendo a
se neutralizar quando o número de observações é grande.
Estes erros acidentais podem ser devido à imperfeição da vista ou de outros defeitos
que tornam impossíveis as leituras exatas, variação no instrumento e pequenas
mudanças de temperatura durante a mesma operação. Além disso, podemos subdividir
os erros acidentais em peculiares e precisão e acurácia.
https://alemdainercia.com/2016/02/18/topografia-erros-sistematicos/
https://alemdainercia.com/2016/02/18/topografia-erros-sistematicos/
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3.2.3.1 Erros acidentais: peculiaridades
São caracterizados por erros pequenos, que ocorrem mais freqüentemente do que
os grandes, sendo mais prováveis; erros positivos e negativos do mesmo tamanho e
acontecem com igual freqüência, ou são igualmente prováveis; a média dos resíduos
é aproximadamente nula; e conforme aumenta o número de observações, aumenta
a probabilidade de se chegar próximo ao valor real.
São exemplos de erros acidentais:
• Inclinação da baliza na hora de realizar a medida;
• Erro de pontaria na leitura de direções horizontais.
3.2.3.2 Erros acidentais: precisão e acurácia
A precisão está ligada à repetibilidade de medidas sucessivas feitas em condições
semelhantes, estando vinculada somente a efeitos aleatórios. Já a acurácia expressa
o grau de aderência das observações em relação ao seu valor verdadeiro, estando
vinculada a efeitos aleatórios e sistemáticos (VEIGA; ZANETTI; FAGGON, 2012).
Para melhor definir a diferença deste erro, os autores Veiga, Zanetti e Faggon (2012)
trazem o seguinte exemplo conforme a figura abaixo:
Título: Exemplo do erro de precisão e acurácia
Fonte: Veiga, Zanetti e Faggon (2012)
Um jogador de futebol está treinando cobranças de pênalti e ele chuta a bola 10 vezes
e nas 10 vezes acerta a trave do lado direito do goleiro. Este jogador foi extremamente
preciso. Seus resultados não apresentaram nenhuma variação em torno do valor que
se repetiu 10 vezes. Em compensação, sua acurácia foi nula. Ele não conseguiu acertar
o gol, “verdadeiro valor”, nenhuma vez.
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3.2.4. Erro de colimação
O erro de colimação está relacionado ao eixo do instrumento, o teodolito, e ocorre
quando existe defeito na geometria deles. A verificação da verticalidade do eixo principal
é extremamente importante, pois nenhum procedimento de campo na coleta dos dados
elimina este erro. Além disso, é necessário verificar o eixo de visada em relação ao
eixo secundário, denominado erro de colimação horizontal.
Eles ocorrem quando existe um defeito de geometria entre eles, cujos efeitos alteram
os valores das observações angulares e não podem, por isso, ser desconsiderados
sem o risco de gerar dados angulares inconsistentes.
Título: Erro de colimação e a cura terrestre
Fonte: Veiga, Zanetti e Faggon (2012)
3.2.5. Cuidados para evitar os erros
Para evitar os erros topográficos, durante a realização do levantamento topográfico,
são a escolha de métodos e instrumentos que depende:
• Do grau de precisão de cada instrumento;
• Do método empregado e do conhecimento dos limites permissíveis
• Dos erros encontrados.
Para que se possa realizar a correção, é necessário que o trabalho seja bem conduzido
e bem sistematizado. A escolha de métodos estará ligada à precisão exigida pela
finalidade a que se destina o trabalho topográfico, ao tempo disponível e ao custo
permissível.
Avaliando os possíveis erros pode-se estabelecer um método seguro e conveniente
para ter maior aceitabilidade e se tornar mais próximo de zero erros.
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ISTO ESTÁ NA REDE
Leia mais na reportagem: “ Como reduzir erros em um Levantamento Topográfico?”
através do link: https://www.gtalevantamentos.com.br/como-reduzir-erros-em-um-
levantamento-topografico/
3.3 Escala
Após a execução das medições no terreno e o posterior tratamento matemático dos
dados, é necessário, na maioria das vezes, apresentar os resultados em uma forma
gráfica impressa em papel (SILVA; SEGATINE, 2020). Para isso, adota-se a escala, que
corresponde à relação constante entre as distâncias medidas no terreno (objeto – o)
e sua representação no papel (imagem – i).
Na topografia a escala é considerada como um dos passos e conhecimentos
indispensáveis para a representação de qualquer superfície terrestre. Geralmente,
as escalas adotadas são de redução para que seja possível o desenho em folhas de
papel tamanho padrão como A0, A1, A2, A3 e A4.
A escala é apresentada na forma de fração ou de proporção: 1/100 ou 1:100 e
também em escala gráfica.
A equação abaixo daescala relaciona a dimensão do desenho no papel (imagem
– i) com o seu tamanho real no terreno (objeto – o).
E=
i__
o
ou
1__
M
sendo:
E = escala ou razão escolhida;
o = unidades medidas no terreno (objeto);
i = unidades que devem ser colocadas no papel para representar
M é denominado de módulo da escala.
A escala é representada por uma fração do tipo 1/M, dado que o = i * M.
A expressão o = i * M permite estimar a medida real de um terreno a partir do
conhecimento da escala da planta e sua respectiva medida.
Vejamos um exemplo aplicativo da equação:
https://www.gtalevantamentos.com.br/como-reduzir-erros-em-um-levantamento-topografico/
https://www.gtalevantamentos.com.br/como-reduzir-erros-em-um-levantamento-topografico/
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Exemplo 3: considere uma distância medida no terreno igual a 453,279 metros.
Considere que se deseja desenhá-la na escala 1/2.000. Calcular o seu comprimento
no desenho (SILVA; SEGATINE, 2020).
A partir da equação E=
i__
o
ou
1__
M
Tem-se:
o = 453,279m
E = 1/2000
E=
1_____
2000
ou
i________
453,279
i =
453,279________
2000
=0,227m ou 22,70cm
Para escala 1:2000 este terreno com 453,279m será desenhado com 22,70cm.
3.3.1 Precisão Gráfica
A precisão gráfica de uma escala é denominada a menor grandeza susceptível de
ser representada num desenho, através desta escala. As normas de desenho aceitam
como 1/5 de milímetro (0,2mm ou 0,0002m) a menor grandeza gráfica possível de
ser visualizada a olho nú, denominada erro de graficismo. Deste modo, conhecendo a
escala do desenho, pode-se calcular o erro admissível nas operações gráficas através
da equação:
e = 0,0002 ×M
sendo:
M= denominador da escala do desenho
Exemplo 4: verificar nas escalas indicadas abaixo os erros gráficos:
Escala: 1/500 e o erro de graficismo será: e= 0,0002 * 500 = 0,10m ou 10cm
Escala: 1/1000 e o erro de graficismo será: e = 0,0002 * 1000 = 0,20m ou 20cm
Escala: 1/2000 e o erro de graficismo será: e = 0,0002 * 2000 = 0,40m = 40cm
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AULA 4
ORIENTAÇÃO PARA TRABALHOS
TOPOGRÁFICOS
Na topografia existem três passos indispensáveis para a representação de uma
porção qualquer da superfície terrestre. Sendo estes passos:
a) Adoção de escala: geralmente de redução
b) Orientação da representação que é materializado pelo meridiano e/ou determinado
o ângulo que o meridiano forma com uma direção perfeitamente definida no
campo(azimute), para evitar a rotação da representação.
c) Identificação da posição, as coordenadas de um dos pontos devem ser
referenciadas ao modelo adotado, com coordenadas arbitradas no plano
topográfico, geodésico ou UTM para que evite translação da representação
Ainda com relação ao passo b, da palavra orientação, conforme o dicionário este
representa uma ação ou efeito de orientar, determinar, indicar uma direção ou caminho
a seguir. Já em outros sentidos podemos conectar com a procura da direção do Oriente
(onde o sol nasce) e em sentido mais amplo, consiste na fixação de um rumo qualquer
na superfície terrestre. Portanto nestas ciências podemos determinar um ponto com
posição exata sobre a terra e também localizar utilizando bússola e mapas.
Nesta aula estaremos aprendendo sobre os ângulos horizontais, ângulos verticais,
azimutes e rumos.
4.1 Ângulos horizontais
O ângulo horizontal é definido como o ângulo formado pelo afastamento de dois
planos verticais, considerando um eixo. Os ângulos horizontais de acordo com a direção
ou alinhamento de origem podem ser azimutais ou goniométricos.
Na figura temos um exemplo de ângulo horizontal, ao qual os pontos A, B ,C são
denominados pontos topográficos. E o local onde é colocado o instrumento de medição
é denominado estação.
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Título: Ângulo horizontal
Fonte: https://www.profsanches.com.br/pluginAppObj/pluginAppObj_237_02/Apostila_5_TOPO_Leituras-Angulares.pdf
Os ângulos apresentam nomenclaturas para os pontos visados de acordo com o
alinhamento. Ao lado esquerdo, a leitura na estação 1 é chamada de ré, pois foi feita
primeiramente no levantamento. A segunda leitura é chamada vante que é utilizada
para todos os demais pontos que não seja o primeiro.
Além disso os ângulos topográficos no plano horizontal podem ser geométricos,
determinados como ângulo internos, externos, por deflexão, irradiados ou geográficos
que são os ângulos chamados azimutes ou rumos.
4.1.1 Ângulos horizontais azimutais
Os ângulos horizontais azimutais têm origem na direção norte-sul e são denominados
azimutes e rumos. Estes ângulos tem extensão, sentido e orientação para materializar
2 pontos de um alinhamento topográfico.
4.1.1.1 Azimutes
É o ângulo horizontal formado entre a direção norte-sul (meridiano que passa pelos
pontos) e um alinhamento. O ângulo é medido a partir do Norte tendo como origem
o sentido do norte e variável entre 0 º e 360º, sempre na direção à direita.
https://www.profsanches.com.br/pluginAppObj/pluginAppObj_237_02/Apostila_5_TOPO_Leituras-Angulares.pdf
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Título: Azimutes de diversos alinhamentos
Fonte: https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029992/mod_resource/content/1/5_Orientacao_TOPO-1_2016_1.pdf
O azimute recíproco de um alinhamento A para B (vante) é o azimute deste
alinhamento em sentido contrário (contra-azimute), isto é, o azimute de B para A (ré),
os quais diferem de 180º.
Desta forma o azimute do alinhamento BA é igual ao Azimute AB somado 180º,
conforme observamos na figura abaixo.
Título: Azimute recíproco
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
4.1.1.2 Rumos
É o menor ângulo formado entre a direção norte-sul e um alinhamento, tendo como
origem a direção norte ou sul e desta forma o ângulo varia entre 0º e 90º. O sistema
expressa também ângulo em função do quadrante que se encontra, como por exemplo
NE, SE, SW e NW. Na sigla dos quadrantes a primeira letra indica a origem que parte
a contagem e a segunda, direção do giro ou então quadrante. Além disso, a letra N
https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029992/mod_resource/content/1/5_Orientacao_TOPO-1_2016_1.pdf
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indica norte, S de sul, E de leste e W de oeste. Na figura pode-se entender um pouco
melhor dos rumos.
Título: Rumos
Fonte: https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029992/mod_resource/content/1/5_Orientacao_TOPO-1_2016_1.pdf
4.1.1.3 Rumos x azimutes
Muitas vezes temos a necessidade de realizar a conversão do valor levantado no
campo do azimute para rumo. Os rumos e os azimutes são referidos a uma mesma
direção, então podem ser convertidos entre si.
Na figura estão indicadas as conversões entre rumos e azimutes de cada quadrante.
Título: Conversão rumo x azimute
Fonte: https://engcivil20142.files.wordpress.com/2017/03/aula-3-escalas-rumos-e-azimutes.pdf
https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029992/mod_resource/content/1/5_Orientacao_TOPO-1_2016_1.pdf
https://engcivil20142.files.wordpress.com/2017/03/aula-3-escalas-rumos-e-azimutes.pdf
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Na tabela abaixo são representadas as conversões de cada quadrante entre o rumo
e o azimute.
Quadrante Direção Ângulo em azimute Conversão Azimute em Rumo Conversão Rumo em Azimute
1º NE 0º a 90º R1 = Az1 = R1 Az1 = R1 = Az1
2º SE 90º a 180º R2 = 180º - Az2 Az2 = 180º - R2
3º SW ou SO 180º a 270º R3 = Az3 – 180º Az3 = 180º + R3
4º NW ou NO 270º a 360º R4 = 360º - Az4 Az4 = 360º - R4
Tabela 1 – Conversão rumo x azimute
Fonte: O autor
4.1.1.4 Cálculo dos azimutes
Nos levantamentos topográficos é determinado o azimute inicial no primeiro
alinhamentoda poligonal com o objetivo de orientar o levantamento. Nos próximos
pontos a seguir do levantamento são utilizadas as conversões dos ângulos em função
dos seus alinhamentos, podendo utilizar o rumo, o ângulo horário (interno ou externo)
ou a deflexão. Como também muitas vezes é necessário calcular os demais azimutes
de cada alinhamento.
Para encontrar o valor do azimute dos ângulos defletido à direita é necessário
somar o azimute do alinhamento anterior + ângulo defletido. Para os ângulos com
deflexão à esquerda, deve-se subtrair do azimute do alinhamento anterior. Considerando
o primeiro alinhamento 1-2, vemos que no caso de deflexão à direita ou deflexão à
esquerda seria obtido o valor do próximo azimute de:
AZ2-3 = AZ1-2 + Deflexão à direita;
AZ2-3 = AZ1-2 - Deflexão à esquerda.
Nas figuras abaixo serão indicadas as representações dos ângulos horários interno
ou externo, a deflexão e exemplos de cálculos dos azimutes.
Título: Indicação de ângulos horários internos e externos
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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Título: Indicação de deflexões à esquerda e à direita
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Uma outra forma de realizar o levantamento topográfico é pelos ângulos irradiados
que são medidos no campo de forma acumulada, zerando o equipamento somente
no primeiro vértice e medindo os demais. O aparelho é localizado em um ponto onde
se consegue enxergar todos os demais, conforme figura abaixo.
Título: Ângulos irradiados
Fonte: http://www.portalagrimensura.com/cloud/download/dXBsb2Fkcy9hcG9zdGlsYXMvdG9wb2dyYWZpYS0yMDA5LVVGU00ucGRm/h/935767e903c9b429c6
382c7880db889e
ANOTE ISSO
• No cálculo do azimute do alinhamento posterior (Az 2-3) e ângulo externo
medido no sentido horário (α) é dado por: Az 2-3 = Az 1-2 + α – 180º
• Para ângulos medidos no sentido anti-horário, deve-se somar 180º e subtrair o
valor de α do azimute, sendo: Az 2-3 = Az 1-2 - α + 180º
• Quando no cálculo do azimute, resultar um valor superior a 360º, deve-se
subtrair deste valor 360º. Se o valor resultar negativo, deve-se somar a este
valor 360º.
http://www.portalagrimensura.com/cloud/download/dXBsb2Fkcy9hcG9zdGlsYXMvdG9wb2dyYWZpYS0yMDA5LVVGU00ucGRm/h/935767e903c9b429c6382c7880db889e
http://www.portalagrimensura.com/cloud/download/dXBsb2Fkcy9hcG9zdGlsYXMvdG9wb2dyYWZpYS0yMDA5LVVGU00ucGRm/h/935767e903c9b429c6382c7880db889e
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Exemplo 1:
Calcule o azimute do alinhamento B-C a partir do rumo fornecido da reta B-C. Dado
que: AZa-b = 120º 10’ 15” e Rb-c = 54º 32’ 30” SO.
Título: Exemplo de conversão azimute para rumo
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Resposta exemplo 1:
O rumo do alinhamento B-C foi dado igual a Rb-c = 54º 32’ 30” SO, indicando que
este alinhamento está no terceiro quadrante, então para a conversão consultar a
tabela 1 seria Az3 = 180º + R3.
Portanto AZb-c= 180º + 54º 32’ 30” = 234º 32’ 30”
Exemplo 2:
Calcule o azimute do alinhamento B-C a partir da deflexão à direita fornecida da
reta B-C. Dado que: AZa-b = 130º 25’ 18” e Deflexão b-c = 113º 22’ 34” D.
Título: Exemplo do azimute calculado a partir da deflexão
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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Resposta exemplo 2:
O azimute B-C foi dado igual AZa-b = 130º 25’ 18” e a deflexão b-c = 113º 22’ 34”
D. Então para encontrar o AZb-c devemos somar o azimute do alinhamento anterior
com o ângulo defletido à direita.
indicando que este alinhamento está no terceiro quadrante, então para a conversão
consultando a tabela 1, seria Az3 = 180º + R3.
Portanto AZb-c= 130º25’18” + 54º32’30” = 285º 57’ 48”
Exemplo 3:
Obter o valor do azimute da reta b-c a partir do ângulo horário dado de 310º 18’
35” e o Azimute do primeiro alinhamento anterior Aza-b de 100º 09’ 25”.
Título: Exemplo do azimute calculado a partir dos ângulos
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Resposta exemplo 2:
Considerando que o ângulo externo está sendo dado no sentido horário, conforme
a imagem, o valor de AZb-c = Aza-b + Ângulo externo -180º
AZb-c =100º09’25” + 310º18’35” – 180º = 230º28’00”
4.1.2. Verificação em campo do ângulo medido
O ângulo horizontal medido deverá ser verificado em campo sendo que não é
admitido a leitura isolada de um ângulo sem a respectiva verificação. Em geral, nos
levantamentos topográficos são empregados 5 processos de medição de ângulos
horizontais:
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Medida simples (utilizado como apoio para a medição do ângulo duplo): leitura
normal do ângulo
Ângulo duplo: mesmo procedimento do ângulo simples, entretanto faz a visada do
ângulo no sentido contrário, obtendo o valor dobrado. Desta forma é possível fazer
verificação do valor obtido e sua precisão.
Título: Ângulo duplo
Fonte: Pastana (2010)
Fechamento em 360º: Consiste em medir o ângulo horário e o seu respectivo
replemento para também a conferência.
Título: Ângulo de fechamento 360º
Fonte: Pastana (2010)
Repetição: o processo da repetição para a medida de ângulos horizontais admite a
existência de erros de graduação do limbo, resultantes das imperfeições do processo
de gravação do círculo graduado. Este processo ameniza estes erros, ao prever uma
série de medições do ângulo pela utilização de regiões sucessivas do limbo graduado.
Mesmo procedimento do ângulo duplo, sendo repetido 5 vezes a operação.
• Reiteração: consiste em medir cada ângulo em partes diferentes do limbo,
atenuando assim prováveis erros que possam ocorrer na graduação dos limbos.
O método consiste em observar todas as direções a partir da estação, uma após
outra, no sentido horário e em referir-se todas as direções observadas a uma
dentre estas direções, escolhida como origem ou referência.
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Título: Reiteração de ângulos
Fonte: Pastana (2010)
4.2 Ângulos verticais
O ângulo vertical é formado entre a linha do horizonte (plano horizontal) e a linha
de visada medido no plano vertical que contém os pontos. O ângulo vertical varia de
0º até 90º acima do horizonte e abaixo varia de 0º a - 90º. De acordo com a origem
para medição do ângulo, ele pode ser de inclinação ou zenital. A transformação entre
essas grandezas muitas vezes é aplicada.
4.2.1 Ângulo de inclinação
O ângulo de inclinação fornece o ângulo vertical entre a linha do horizonte e o
alinhamento do ponto considerado, veja na figura abaixo o ângulo α que pode estar
acima da linha do horizonte como abaixo, limitado pelo valor de + ou – 90º.
Título: Ângulo de inclinação
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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4.2.2 Ângulo zenital
O ângulo zenital é fornecido entre a linha do zênite (linha que acompanha a vertical
do ponto neste local), com origem no sentido contrário ao centro de massa da terra e
o alinhamento do ponto considerado, ou linha do horizonte (TULER; SARAIVA, 2014).
Título: Ângulo zenital
Fonte: http://www.portalagrimensura.com/cloud/download/dXBsb2Fkcy9hcG9zdGlsYXMvdG9wb2dyYWZpYS0yMDA5LVVGU00ucGRm/h/935767e903c9b429c6
382c7880db889e
Conforme na figura podemos observar que o pode obter os ângulos entre os quatro
sentidos de ângulos 0º, 90º, 180º, 270º até 360º.
Título: Ângulo zenital
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
4.2.3 Ângulo de inclinação x zenital
Muitas vezes é necessário realizar a transformação dos resultados entre os ângulos
zenital e de inclinação, para isso podemos adotar as equações onde α= ângulo de
inclinação e Z=ângulo zenital:
No caso de 0° < Zenital < 90° adotar α = 90° – Z: resulta em valor positivo (+)
No caso de 270° < Zenital < 360°adotar α = Z – 270° (+): resulta em valor negativo (-)
No caso de 180° < Zenital < 270°adotarα = Z – 270° (–): resulta em valor negativo (-)
No caso de 90° < Zenital < 180 adotar α = 90° – Z (–) se: resulta em valor positivo (+)
http://www.portalagrimensura.com/cloud/download/dXBsb2Fkcy9hcG9zdGlsYXMvdG9wb2dyYWZpYS0yMDA5LVVGU00ucGRm/h/935767e903c9b429c6382c7880db889e
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ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Após termos estudado os tipos de ângulos horizontais e verticais, visualize melhor
como é na prática a localização no plano destes ângulos.
Acho que agora ficou um pouco mais claro para se localizar, não é mesmo?
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AULA 5
ORIENTAÇÃO NORTE
VERDADEIRO X MAGNÉTICO
Ainda, relembrando os passos essenciais que necessitamos para representar uma
porção da superfície terrestre, precisamos materializar a orientação da representação pelos
meridianos que cruzam na direção norte-sul verdadeira e magnética, meridiano geodésico
e meridiano de quadrícula. Desta forma, é possível identificar a posição das coordenadas
dos pontos geográficos no modelo adotado: topográfico, geodésico ou UTM, que são os
sistemas de referências e coordenadas apresentados na próxima aula.
5.1 Meridianos
Existem quatro tipos de meridianos adotados na topografia e geodésia que são usados
para orientar os trabalhos topográficos.
5.1.1 Meridiano magnético
O globo terrestre pode ser considerado um gigante ímã devido à circulação de corrente
elétrica em seu núcleo formado por ferro e níquel em estado líquido. Estas correntes criam
um campo magnético ao redor da Terra. As agulhas de uma bússola são atraídas por duas
forças atuando em dois pontos diametralmente opostos, que são os polos magnéticos
da Terra. A linha que une os polos é denominada meridiano magnético.
Título: Meridianos magnéticos e geográficos
Fonte: http://fisicaterceirao.blogspot.com/2012/07/o-magnetismo-da-terra.html
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Os polos magnéticos não coincidem com os polos geográficos conforme observamos
na figura acima, estão desalinhados. Além disso, as curvas em azul representam os
campos magnéticos do entorno da Terra.
5.1.2 Meridiano verdadeiro
O meridiano verdadeiro é definido pelos polos norte-sul verdadeiros, chamados
também de astronômicos e geográficos, e considera a figura do geoide. Sua determinação
pode ser executada com as seguintes técnicas, conforme Tuler e Saraiva (2014, p.73):
Em função da distância zenital absoluta de um astro (Sol ou estrela)
e cálculos da astronomia de campo.
Giroscópio: equipamento fundamentado no princípio inercial,
permitindo a obtenção do norte verdadeiro.
Determinando o azimute magnético e conhecendo a declinação
magnética.
Determinando o azimute de quadrícula e conhecendo a convergência
meridiana (simplificação, adotando azimute verdadeiro igual ao
geodésico).
A partir de dois pontos de coordenadas astronômicas conhecidas.
Título: Norte geográfico
Fonte: https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029993/mod_resource/content/1/6_Declina%C3%A7%C3%A3o_Magnetica_TOPO-1_2016_1.pdf
O azimute obtido é denominado azimute verdadeiro ou azimute astronômico.
5.1.3 Meridiano geodésico ou elipsoidico
É definido a partir dos polos norte-sul geodésicos ou elipsoidicos, considerando a
figura do elipsoide.
https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029993/mod_resource/content/1/6_Declina%C3%A7%C3%A3o_Magnetica_TOPO-1_2016_1.pdf
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Título: Meridiano e paralelos episódicos
Fonte: http://www.cartografica.ufpr.br/docs/Nadal/aula08-geod%C3%A9sia%20introdu%C3%A7%C3%A3o.pdf
Sua determinação pode ser executada pela determinação do azimute astronômico e
associando ao geodésico, por medições das coordenadas geodésicas de dois pontos
como o rastreio por satélites GPS (cálculo indireto da Geodésia) e conhecendo a
posição do meridiano de quadrícula e a convergência meridiana. O azimute obtido é
denominado azimute geodésico.
5.1.4 Meridiano de quadrícula ou plano
O meridiano/norte de quadrícula aponta a direção vertical da carta, paralela ao
eixo norte-sul do sistema de projeção cartográfica adotada. O norte de quadrícula é a
direção que se encontra quando é desenhado um mapa da Terra em um papel plano.
Esta solução deixa o mapa todo quadriculado e mantém uma proporcionalidade entre
as linhas.
Ao considerar a projeção UTM, pode ser executada por meio do meridiano de
quadrícula de uma carta UTM, a partir das medições das coordenadas UTM de dois
pontos. O azimute obtido é denominado azimute de quadrícula ou azimute plano.
Título: Três nortes: geográfico, magnético e quadrícula
Fonte: https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029993/mod_resource/content/1/6_Declina%C3%A7%C3%A3o_Magnetica_TOPO-1_2016_1.pdf
http://www.cartografica.ufpr.br/docs/Nadal/aula08-geod%C3%A9sia%20introdu%C3%A7%C3%A3o.pdf
https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029993/mod_resource/content/1/6_Declina%C3%A7%C3%A3o_Magnetica_TOPO-1_2016_1.pdf
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ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Em plantas de levantamentos topográficos aparecem as orientações em
relação aos três nortes, a declinação magnética e o ano em que foi realizado o
levantamento. Desta forma, é possível atualizar a orientação do levantamento em
qualquer ano. Veja na figura abaixo um exemplo de orientação na cidade de Alagoa
em Minas Gerais.
Título: Orientação e declinação em Alagoa (MG)
Fonte: https://www.chicotrekking.com.br/2013/08/navegacao-manual-conhecendo-carta.html
Nesta figura se observam algumas informações da orientação da cidade de Alagoa (MG):
• A declinação magnética do norte magnético (NM), no ano de 1974, nesta cidade é
de 17º 20’ em relação ao norte geográfico (NG).
• A declinação do norte geográfico (NG) em relação ao norte de quadrícula (NQ) é de
0º 06’ 48”.
• A declinação magnética cresce anualmente 8’.
Desta forma, é possível atualizar a cada ano a orientação do levantamento topográfico.
Na figura abaixo, indica-se uma planta de levantamento topográfico com indicações
da orientação à esquerda, a superfície de representação com legenda de simbologia à
direita e as quadrículas que indicam a localização NQ.
Título: Exemplo de planta topográfica
Fonte: https://blog.droneng.com.br/planta-topografica-o-que-e-e-para-que-serve/
https://www.chicotrekking.com.br/2013/08/navegacao-manual-conhecendo-carta.html
https://blog.droneng.com.br/planta-topografica-o-que-e-e-para-que-serve/
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5.1.5 Declinação magnética
A declinação magnética é o ângulo formado entre o meridiano verdadeiro e o
meridiano magnético; ou também pode ser identificado como desvio entre o azimute
ou rumo verdadeiros e os correspondentes magnéticos. É sempre medida na ponta
norte verdadeira ou geográfica (NV) para o norte magnético (NM). Com relação às
posições dos meridianos, podem ser:
a) Ocidental: meridiano magnético à esquerda do meridiano verdadeiro.
b) Oriental: meridiano magnético à direita do meridiano verdadeiro.
c) Nula: coincidência entre os dois meridianos.
Título: Declinações magnéticas no meridiano
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Atualmente, no Brasil, a declinação é ocidental. O valor da declinação magnética
é variável, podendo ocorrer tanto no espaço (variações geográficas) quanto no
tempo (variações diurnas, mensais, anuais e seculares), além de acidental. Os
processos de determinação da declinação magnética podem ser por métodos
da astronomia de campo por magnetômetros e pelos mapas isogônicos e
isopóricos.5.1.5.1. Linhas isogônicas
É o lugar geométrico dos pontos da superfície terrestre que tem o mesmo valor
de declinação magnética (DM) para certa data considerada. A declinação magnética
não é constante para o mesmo local, pois sofre variações de diferentes causas e
efeitos. Elas têm direção aproximada NORTE/SUL, ou seja, a (DM) varia em função
da longitude considerada
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5.1.5.2 Linhas isopóricas
É o lugar geométrico dos pontos de superfície da terra que tem a mesma variação
de declinação magnética (ΔDM), ou seja, mesma velocidade anual de deslocamento
da agulha imantada.
5.1.5.3 Mapas isogônicos e isopóricos
Com a ajuda dos mapas isogônicos e isopóricos podemos determinar a DM e a
variação da DM e, em qualquer lugar e numa determinada data. Por esta razão, a DM
deve sempre que possível figurar nas plantas, e deverá constar obrigatoriamente a
data em que foi feita a medição, para que seja possível determinar a variação anual e
a data do levantamento, bem como determinar o rumo ou azimute magnético de uma
linha em outra data qualquer. É possível também determinar o azimute verdadeiro da
linha considerada.
O cálculo da declinação magnética, por meio da carta isogônica/isopórica, pode
ser dado pela seguinte expressão:
DM = Cig + (A + Fa) *(Cip)
Onde:
DM = declinação magnética
Cig = curva isogônica (valor angular interpolado)
Cip = curva isopórica (valor angular interpolado)
A = diferença entre o ano de construção da carta e o ano da observação (por exemplo
a carta é do ano de 2012 e atualização 2021, resulta em 2021-2012=9;
Fa = fração do ano.
A fração do ano pode ser dividida por período de dias no mês, como na tabela 1.
Fração do ano Valor considerado Fração do ano Valor considerado
01 jan – 19 jan 0,0 20 jul – 25 ago 0,6
20 jan – 24 fev 0,1 26 ago – 30 set 0,7
25 fev – 01 abr 0,2 01 out – 06 nov 0,8
02 abr – 07 maio 0,3 07 nov – 12 dez 0,9
08 maio – 13 jun 0,4 13 dez – 31 dez 1,0
14 jun – 19 jul 0,5
Tabela 1 - Indicações das frações do ano e valores a serem considerados
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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Exemplo 1 : Calcule a declinação magnética para Belo Horizonte(BH) em 30 de
outubro de 2012. Dado um mapa para simulação da declinação de 1980, conforme
Tuler e Saraiva (2014).
Título: Mapa de declinação para Belo Horizonte em 1980
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Resposta:
Primeiro encontrar os valores de interpolação das linhas:
Linha isogônica= vertical variando de -14º até -21º nesta carta: tem-se 1 = 1º, e BH
está deslocado a 0,4 cm de 18º, resultando em 0,4cm x 1º / 1cm = 0,4º. Localização
de BH = -18º + 0,4º = -18,4º
Linha isopórica = linha na diagonal variando de -7’ a -8’ nesta carta: tem-se 4,5cm
=1’ e BH está deslocado a 2,0cm de 7’, então 2,0cm x 1’ / 4,5 cm = 0,44’. Localização
de BH = -7’ + 0,44’ = -7,44’
A variação de anos seria 2012-1980 = 32 anos
A fração do ano até outubro, conforme tabela 1 ficaria 0,8
Substituindo na equação:
DM = Cig + (A + Fa) *(Cip) tem-se:
DM = -18,4º + (32 + 0,8) *(-7,44º)
DM = -18,4º - 240,03’
DM = -18,24’ – 4º 04’ 02” = -22º 28’ 02” W (ocidental)
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5.1.5.4. Transformação rumos e azimutes x norte verdadeiro e geográfico
Após encontrar a declinação magnética, a transformação de elementos (rumos
e azimutes) com orientação pelo Norte verdadeiro ou magnético é um processo
simples, basta somar algebricamente a declinação magnética. Então: AZverdadeiro
= Azmagnetico + DM.
Título: Exemplo da declinação magnética
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/declinacao-magnetica/
Para o caso do Brasil, onde a declinação magnética é negativa, o Norte magnético
situa-se a oeste do Norte verdadeiro e o azimute verdadeiro é obtido realizando a
subtração da DM.
Então: AZ verdadeiro = Az magnético + (- DM)
Exemplo 2: O azimute magnético de uma reta A-b, no ano de 1980, em Belo Horizonte
era 40º 30’. Qual será o azimute magnético da reta A-B e o azimute verdadeiro para a
data de 30/10/2012 de BH? Considere a declinação magnética já obtida no exemplo 1,
entre 1980 e 2012 de 4º 04’ 02”, só lembrando que o valor -22 28’ 02” é a localização
corrigida de BH.
Título: Azimutes magnético e verdadeiro
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
O azimute magnético A-B no ano 2012,8 = 40º 30’ + 4º 04’ 02” = 44º 34’ 02”
O azimute verdadeiro A-B no ano 2012,8 = 40º 30’ - 18º 24’ = 22º 06’ ou uma outra
forma de resolver seria 44º 34’ 02” – 22º 28’ 02” = 22º 06’
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AULA 6
SISTEMAS DE COORDENADAS
E REFERÊNCIAS
6.1. Sistemas de Coordenadas
O conhecimento dos sistemas de referências na geodésia e topografia são importantes
fundamentos para a orientação e posicionamento dos levantamentos topográficos.
Entre os sistemas de referências utilizados estão as coordenadas. Os sistemas de
coordenadas utilizam elementos geográficos para apoio nos trabalhos topográficos,
sendo estes elementos:
Eixo terrestre: eixo ao redor que a Terra faz seu movimento;
Plano meridiano: eixo terrestre que intercepta a superfície da Terra;
Plano paralelo: são linhas de intersecção entre o plano paralelo e a superfície da
Terra;
Vertical de um ponto: trajetória percorrida por um ponto no espaço, sendo que parte
do repouso, e cai pela ação da gravidade com sentido ao centro de massas da Terra.
Os principais sistemas de coordenadas são astronômicos ou geográficos sobre o
geoide; geodésicas ou elipsoidais, sobre um elipsoide; planas após adotar uma projeção
específica como UTM e topográficas locais que consideram o campo topográfico.
Todos esses sistemas de coordenadas adotam os elementos geográficos para apoio
na orientação. Esses elementos de apoio são as superfícies de referência geodésica,
também conhecidas como Datum geodésico.
6.1.1 Coordenadas astronômicas
Neste sistema, tem-se como referência a geoide e as coordenadas latitude e
longitude, são procedimentos da astronomia de campo e altura pelo nivelamento
geométrico. O meridiano astronômico de um lugar é a linha imaginária cujo plano
contém a vertical do lugar e uma paralela ao eixo de rotação da Terra, e sobre o qual
a longitude astronômica é constante.
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A latitude astronômica é definida como o ângulo que uma vertical do ponto em
relação ao geoide forma com sua projeção equatorial. Variando de 0º a 90º para
norte (ângulos positivos) ou sul (ângulos negativos), com origem no plano da linha
do equador.
Título: Representação da latitude no globo terrestre
Fonte: https://www.preparaenem.com/geografia/latitudes-longitudes.htm
A longitude astronômica é definida como o ângulo formado pelo meridiano
astronômico de Greenwich e pelo meridiano astronômico do ponto. Variando de 0º a
180º para leste ou oeste, com origem no meridiano astronômico de Greenwich.
Título: Representação da longitude no globo terrestre
Fonte: https://www.preparaenem.com/geografia/latitudes-longitudes.htm
Na figura acima verificamos a representação da longitude em relação ao meridiano de
Greenwich central, que é o marco 0º. Convencionou-se que o meridiano de Greenwich,
que passa pelos arredores da cidade de Londres, na Inglaterra, é o meridiano principal.
https://www.preparaenem.com/geografia/latitudes-longitudes.htm
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O globo terrestre é dividido também por convenção à direita do meridiano de Greenwich
em ocidente e à direita em oriente.
O paralelo astronômico é a linha imaginária na superfície da Terra, sendoque a
latitude astronômica é constante. Devido às irregularidades do geoide, são linhas
irregulares, não coincidentes com qualquer paralelo geográfico.
O meridiano astronômico de um lugar é a linha imaginária cujo plano contém a vertical
do lugar e uma paralela ao eixo de rotação da Terra, e sobre o qual a longitude astronômica
é constante. Devido às irregularidades do geoide, os meridianos astronômicos são
linhas irregulares, não coincidentes com qualquer meridiano geográfico.
6.1.2 Coordenadas geodésicas
No sistema de coordenadas geodésicas ou elipsoidais, tem-se como referência a
elipsoide da Terra. As coordenadas geodésicas (latitude e longitude geodésica) são
determinadas por procedimentos de levantamentos geodésicos. A coordenada tem
sinal positivo no hemisfério norte e negativo no sul. A longitude geodésica tem como
origem o meridiano de Greenwich. A altitude geométrica ou elipsoidal corresponde
à distância entre o ponto considerado à superfície do elipsoide medida sobre a sua
normal. Esta coordenada é nula sobre o elipsoide.
Título: Coordenadas geodésicas
Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/14323641/
https://slideplayer.com.br/slide/14323641/
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São utilizadas triangulações geodésicas, processos de rastreamento de satélites GPS
para obtenção das coordenadas geodésicas. Existem os paralelos geodésicos que são
definidos como um modelo geodésico da Terra, sobre o qual a latitude representada nos
mapas é constante. O meridiano geodésico de um lugar é definido sobre um modelo
geodésico da Terra e sobre o qual a longitude representada nos mapas é constante.
ANOTE ISSO
O paralelo é todo círculo menor perpendicular ao eixo da Terra e circula no sentido
leste-oeste, sendo, portanto, paralelo ao Equador. Varia de 0º a 90º, tanto positivo
como negativo. Chamado também de latitude.
O meridiano são linhas que circulam a Terra no sentido norte-sul e tem como
referência o meridiano de Greenwich. Variam de 0º a 180º, tanto positivo como
negativo. O número de meridianos que se pode traçar sobre o globo é infinito.
Chamados também de longitude.
6.1.3 Coordenadas UTM
As coordenadas UTM são utilizadas para representar a superfície curva da Terra em
um plano através da projeção. Como nem o geoide nem o elipsoide são superfícies
desenvolváveis, quando se quer representá-los em formas de cartas ou mapas, aplicam-
se os sistemas de projeção. Da mesma forma que a Cartografia trata da representação
gráfica de uma extensa área terrestre, em um plano horizontal.
Existem diversos métodos de projeções que obtêm as interligações dos pontos
de uma superfície da Terra com os pontos de uma Carta. O sistema de coordenadas
Universal Transverso de Mercator (UTM) foi elaborado pelo cartógrafo Gerhard Mercator,
e é uma das mais utilizadas. A projeção do globo terrestre é do tipo cilíndrica e os
ângulos e os formatos dos continentes são conservados, no entanto, as áreas são
deformadas.
O sistema UTM é muito empregado em todas as regiões urbanas e rurais, por se
tratar de um sistema global, que na sua projeção cartográfica mantém os ângulos,
mas deforma as distâncias. Portanto, uma distância retirada ou calculada de dois
pontos de coordenadas de uma carta UTM é definida como uma distância plana UTM.
Dependendo da posição em que se encontra no fuso UTM, pode ser maior ou menor
que a distância horizontal, considerando o campo topográfico.
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Título: Zonas UTM
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/coordenadas-utm/
O eixo do cilindro é rotacionado até 90° ficando inserido no plano do equador,
obtendo uma forma elíptica na seção transversal. Essa projeção busca manter iguais
as variações de distâncias nos sentidos da latitude e da longitude.
Título: Projeção cilíndrica UTM – fusos
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/coordenadas-utm/
Conforme observamos na figura os fusos são divididos em fusos de 6º em 6º.
Devido à sua extensão longitudinal, o território brasileiro possui oito fusos UTM, do
fuso 18, situado no extremo oeste, ao fuso 25, situado no extremo leste do território.
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Título: Fusos UTM no Brasil
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/coordenadas-utm/
6.1.4 Coordenadas topográficas ou geográficas
As coordenadas geográficas formam um sistema de localização que se estrutura
através de linhas imaginárias, traçadas paralelamente entre si nos sentidos norte-
sul e leste-oeste, medidas em graus. Segundo Tuler e Saraiva (2014) uma projeção
cartográfica é o resultado de um processo de conversão ou transformação de
coordenadas de um ponto na superfície de uma esfera (latitude/longitude) para
coordenadas em um plano (x/y).
É um sistema plano retangular XY, sendo que o eixo das ordenadas Y está orientado
segundo a direção norte-sul (magnética ou verdadeira) e o eixo das abscissas X está
orientado na direção leste-oeste. Uma terceira coordenada está relacionada à cota ou
altitude. Dando origem às coordenadas X, Y e cota de referência para o levantamento.
As coordenadas topográficas são obtidas pelas medidas de campo com obtenção
de ângulos e distâncias entre os pontos topográficos. Uma grande importância das
coordenadas é para a locação de um projeto.
As projeções poderão apresentar propriedades de ser equivalentes, aos quais
mantêm a proporção exata entre a área representada na carta e a área representada
no terreno; conforme mantêm a forma das figuras pequenas conservando os limites
geográficos de pequenas áreas, não conservando os contornos de grandes áreas ou
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equidistantes que todas as linhas que partem de um ponto se mantêm corretamente,
com pouca ou nenhuma alteração.
6.2 Datum geodésico
A palavra Datum na geomática pode ser entendida como uma referência geométrica
e na engenharia é usada para definir um referencial a partir de posições dos elementos
geométricos no espaço ou planta topográfica. Na geodésia o datum designa uma
referência para posicionamento de elementos geográficos na superfície terrestre. Na
geodésia devemos entender o conjunto de informações que define formas e tamanho
da superfície terrestre. Existem dois tipos de datum geodésico: horizontal e vertical.
O datum horizontal determina as posições dos pontos na superfície terrestre com
as coordenadas geodésicas, latitude e longitude, com direção definida pela elipsoide.
O datum vertical determina as altitudes dos pontos.
Com a determinação e implantação de um datum geodésico para uma região ou país,
procede-se para implantação de uma rede de pontos com coordenadas referenciadas.
A esta rede de pontos dá-se o nome Sistema de Referência Geodésico (SGR). Na
primeira aula definimos as três superfícies da forma da Terra, em que o sistema de
referência será estabelecido, sendo elas:
• Superfície topográfica: considera as irregularidades da superfície do terreno(relevo),
com cadeia de montanhas, vales, campos;
• Superfície geoidal: gerada pelo campo gravitacional terrestre e que considera
a forma real da Terra;
• Superfície geométrica: gerada pela esfera ligeiramente achatada nos polos e
que se dá o nome de elipsoide.
6.2.1 Sistema geodésico de referência (SGR)
Um sistema geodésico de referência (SGR) permite que se faça a localização espacial
de qualquer feição sobre a superfície terrestre. O SGR é definido a partir da adoção de
um elipsoide de referência, posicionado e orientado em relação à superfície terrestre.
É um sistema de coordenadas associado à obtenção da latitude e longitude pararepresentar e localizar em um mapa qualquer elemento da superfície.
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Ainda, conforme Silva e Segatine (2020), os pontos são determinados por procedimentos
operacionais associados a um sistema de coordenadas geodésicas, calculadas com
modelos geodésicos de precisão, compatíveis com as finalidades do levantamento, tendo
como imagem geométrica da Terra um elipsoide de referência predefinido.
No território brasileiro há 70.000 estações implantadas pelo IBGE, que se dividem em
três tipos de redes:
• Rede Planimétrica (latitude e longitude de alta precisão)
• Rede Altimétrica (altitudes de alta precisão)
• Rede Gravimétrica (valores de aceleração da gravidade)
6.2.1.1 Sistema geodésico brasileiro (SGB)
O IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) é responsável pela manutenção
e implantação do sistema SGB. O SGB delimita um conjunto de pontos geodésicos
representados na superfície física da terra sendo esses pontos estabelecidos por processos
operacionais associados ao sistema de coordenadas geodésicas, a partir disso é gerada
a definição de uma superfície de referência ou elipsoide.
a) Sistema córrego alegre: o primeiro sistema adotado no Brasil entre as décadas
de 1950 e 1970 foi o Datum Córrego Alegre. Foi utilizado oficialmente no Brasil,
adotando como superfície de referência o elipsoide Internacional de Hayford, de
1924. Esta superfície adotava algumas referências para a elipsoide:
• semieixo maior (a) de 6.378.388m
• achatamento (f) de 1/297
• latitude = 19° 50’ 14,91” S
• longitude = 48° 57’ 41,98” W
• h = 683,81 metros
A origem do vértice de Córrego Alegre, fica situado em Minas Gerais.
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Título: elipsoide de referência do sistema córrego alegre
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/corrego-alegre/
b) Sistema SAD69: (South American Datum 1969), tornou-se o sistema de referência
oficial no Brasil, no final da década de 1970, utilizando o elipsoide de Referência
Internacional, de 1967. A elipsoide com os seguintes elementos geodésicos:
• semieixo maior (a) de 6.378.160 m
• achatamento (f)de 1/298,25
• latitude = 19° 45’ 41.6527” S
• longitude =48° 06’ 04.0639” W
• h = 0 metros
• Origem: vértice de Chuá, situado em Minas Gerais.
c) Sistema SIRGAS 2000: no ano de 2000, o SAD69 foi substituído pelo SIRGAS
2000, que é um sistema de referência que compreende atividades de precisão
compatíveis com as técnicas atuais de posicionamento GPS (Global Position
System), associadas aos Sistemas de Navegação por Satélite – GNSS. Tendo
a elipsoide referenciada com:
• Semieixo maior (a)=6.378.137 m
• Achatamento (f)=1/298,257222101
• Origem: Centro de massa da Terra
• Orientação: Polos e meridianos de referência consistentes em ± 0,005”
https://adenilsongiovanini.com.br/blog/corrego-alegre/
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ISTO ESTÁ NA REDE
Os sistemas de referência no Brasil são gerenciados pelo IBGE e quando temos a
mudança de referencial geodésico é necessário fazer a compatibilização entre os
sistemas. Veja no informativo do IBGE no link: https://geoftp.ibge.gov.br/metodos_e_
outros_documentos_de_referencia/outros_documentos_tecnicos/pmrg/informativo1.pdf a
respeito do projeto de mudança do referencial geodésico realizado em outubro de 2000,
ano este que passou a ser adotado o datum SIRGAS 2000.
Na figura abaixo, retirada deste informativo, podemos verificar a definição dos
referenciais SAD69 e SIRGAS na superfície terrestre.
Título: Diferenças na definição dos referenciais SAD69 e SIRGAS2000
Fonte: https://geoftp.ibge.gov.br/metodos_e_outros_documentos_de_referencia/outros_documentos_tecnicos/pmrg/informativo1.pdf
Observa-se que a orientação do sistema SAD69 é topocêntrica, com ponto de
origem na superfície terrestre, já o SIRGAS200 tem a orientação geocêntrica, no
centro da Terra (geoide).
ANOTE ISTO
O sistema geodésico de referência utilizado atualmente nos levantamentos
topográficos e que é legalmente respaldado pela lei é o SIRGAS 2000 – Sistema de
Referência Geocêntrico para as Américas). O sistema único de referência adotado
no país é fundamental para a compatibilização das informações geográficas,
facilitando o intercâmbio das informações entre o Brasil e também demais países
que utilizam o SIRGAS2000.
https://geoftp.ibge.gov.br/metodos_e_outros_documentos_de_referencia/outros_documentos_tecnicos/pmrg/informativo1.pdf
https://geoftp.ibge.gov.br/metodos_e_outros_documentos_de_referencia/outros_documentos_tecnicos/pmrg/informativo1.pdf
https://geoftp.ibge.gov.br/metodos_e_outros_documentos_de_referencia/outros_documentos_tecnicos/pmrg/informativo1.pdf
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6.2.1.2 Sistema de referência mundial
Existe um Sistema de Referência que é mundialmente utilizado, o World Geodesic
System 1984 (WGS84). Devido ao advento dos satélites artificiais possibilitarem o
desenvolvimento prático dos sistemas de referência geocêntricos, principalmente
com uso do Sistema Operacional GPS (global positioning system).
Este sistema é formado por parâmetros que descrevem o tamanho e a forma da
Terra, dando referência para as posições dos pontos em relação ao centro de massa
da Terra, e serve de base para as transformações dos principais dados geodésicos.
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Exemplificando uma situação em que é necessário realizar a alteração do sistema
de referência utilizado:
Um engenheiro precisa fazer a locação de uma reserva legal numa área rural. Para
isso ele tem que conferir todos os pontos de coordenadas limítrofes da fazenda e
inserir a reserva legal, fazendo uso de uma área de vegetação nativa ainda existente.
Para isso, os pontos têm que ser os mais precisos possível, porém o mapa que ele
possui está com dados em Córrego Alegre. O que ele deverá fazer?
A melhor opção seria ele ir até o local, com o auxílio de um GPS, conferir os dados,
já fazendo as alterações necessárias, porém, com o Datum ajustado em SIRGAS
2000, que é o sistema de referência mais atualizado, e verificar se a alteração
encontrada foi muito significativa.
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AULA 7
PLANIMETRIA DE POLIGONAL
A planimetria na topografia estuda os procedimentos, métodos e instrumentos de
medidas de ângulo e distâncias, levando em conta um plano horizontal. Através da
planimetria definimos uma área especialmente para determinar limites de um terreno.
A planimetria tem como objetivo representar, por meio de desenho em planta, as
porções de terra de interesse, que podem ser: para registro em cartório de imóveis, para
desenvolvimento de projetos, para controles das dimensões da área, para liberação
do uso da área entre tantas outras finalidades.
No levantamento planimétrico é necessário ter pontos planimétricos, altimétricos e
planialtimétricos de apoio para o levantamento. Estes pontos de demarcação amarram
ao terreno o levantamento topográfico e são materializados por piquetes, estacas,
marcos, pinos, tinta, sendo de extrema importância a permanência.
O levantamento topográfico planimétrico é definido na NBR 13133 (ABNT 1994,
p.3) como:
Levantamento dos limites e confrontações de uma propriedade,
pela determinação do seu perímetro, incluindo, quando houver, o
alinhamento da via ou logradouro com o qual faça frente, bem como a
sua orientação e a sua amarração a pontos materializados no terreno
de uma rede de referência cadastral, ou, no caso de sua inexistência,
a pontos notáveis e estáveis nas suas imediações. Quando este
levantamento se destinar à identificação dominial do imóvel, são
necessários outros elementos complementares, tais como: perícia
técnico-judicial, memorial descritivo, etc.
O levantamento topográficoplanimétrico está relacionado com os dados a serem
coletados em campo, que são ângulos horizontais e verticais e distâncias horizontais,
e que são projetados em um mesmo plano horizontal.
Devido à forma como se opera no campo e seu objetivo, o levantamento pode ser
classificado em:
• Expedito que utiliza instrumentos de baixa precisão e sua execução é fácil e
rápida.
• Comum com uso de instrumental mais aprimorado e de métodos de medições
mais rigorosos.
• De precisão que engloba instrumentos de alta precisão, propiciando maior
aperfeiçoamento nas medições.
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Dois conceitos importantes do levantamento planimétrico se relacionam com a
estação ré e vante. No sentido de caminhamento da poligonal, a estação anterior à
estação ocupada denomina-se estação ré, e a estação seguinte, vante.
Título: Estação ocupada pelo equipamento com visadas ré e vante
Fonte: https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029992/mod_resource/content/1/5_Orientacao_TOPO-1_2016_1.pdf
7.1 Métodos de levantamento principal ou secundário
7.1.1 Métodos principais
Os métodos principais são definidos pela maior utilização de métodos em campo,
servindo geralmente para implantação de pontos de apoio para o levantamento
topográfico e necessitam maior rigidez e controle. São exemplos de métodos principais
a triangulação, caminhamento ou poligonação e interseção (ângulos e distâncias).
7.1.1.1 Levantamento por triangulação
O levantamento por triangulação é o método baseado em uma série de interações
sucessivas ou encadeadas, em que se mede uma única distância e todos os ângulos
dos triângulos formados. É considerado um método muito preciso e foi utilizado para
formar a rede geodésica nacional. A triangulação permite a obtenção dos ângulos a
partir das distâncias de um triângulo.
7.1.1.2 Levantamento por caminhamento
Consiste na medição de ângulos e distâncias resultando em uma sucessão de
alinhamentos. Também chamado de poligonação, pode partir de um ponto e retornar
a esse mesmo ponto (poligonal fechada) ou partir de um ponto e chegar a outro ponto
(poligonal aberta).
https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029992/mod_resource/content/1/5_Orientacao_TOPO-1_2016_1.pdf
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Título: Caminhamento da poligonal aberta e fechada
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
7.1.1.3 Levantamento por interseção
Este processo desenvolve-se pela interseção de ângulos ou de distâncias. É um
método utilizado em situações em que haja apenas três elementos de um triângulo e os
outros três a determinar. Este método é utilizado para determinar pontos inacessíveis.
Por exemplo, se tiver duas distâncias e um ângulo medidos, pode-se encontrar os
demais ângulos e distâncias. Pode-se aplicar interseção de ângulos e distâncias pela
lei dos senos, lei dos cossenos, Pitágoras.
Título: Levantamento por interseção
Fonte: http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(8).htm
7.1.2 Métodos secundários
Os métodos definidos como secundários são aqueles utilizados durante um
levantamento topográfico. São aplicados para levantar aspectos naturais e artificiais,
“amarrando” as informações à poligonal principal, a qual foi concebida pelos métodos
principais já apresentados. Podemos citar por irradiação e coordenadas retangulares.
7.1.2.1 Levantamento por irradiação
A posição dos pontos irradiados é determinada por um ângulo e uma distância a
partir de um ponto da poligonal principal.
http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(8).htm
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Título: Levantamento por irradiação
Fonte: http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(8).htm
7.1.2.2 Levantamento por coordenadas retangulares
A posição do ponto P é definida por duas distâncias perpendiculares (abscissa e
ordenada) a partir de um ponto da poligonal:
Título: Coordenadas de um ponto
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
7.2 Poligonal topográfica
Uma poligonal topográfica é uma série de linhas consecutivas que formam os
alinhamentos topográficos. São conhecidos os comprimentos e direções, obtidos
através de medições em campo. Para materialização da poligonal principal são
utilizados os métodos principais vistos anteriormente, sendo mais utilizado o processo
por caminhamento, ao qual percorre o contorno do itinerário por uma série de pontos
medindo os ângulos, lados e uma orientação inicial (azimute ou rumo).
Os pontos topográficos podem ser naturais que já existiam no terreno como árvores,
postes, igreja, pontes, etc; ou artificiais que são pontos implantados ou executados para
execução do levantamento topográfico (piquetes, marcos geodésicos, referências de
nível etc). A situação é que tenham, pelo menos, 2 pontos de coordenadas conhecidas
vinculadas à rede geodésica do sistema brasileiro. Desta forma, é possível determinar
o azimute de partida para o levantamento da poligonal.
Para a medição dos lados da poligonal são utilizados os equipamentos e acessórios
topográficos como as trenas, teodolitos, balizas para apoio dos pontos. A poligonal
topográfica do levantamento pode ser do tipo aberta ou fechada. No caso da poligonal
fechada, podemos verificar se o levantamento foi realizado com boa precisão através
do somatório de ângulos internos ou externos. Com as equações:
http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(8).htm
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Ângulos externos: Σ ângulos = (n + 2) x 180º
Ângulos internos: Σ ângulos = (n - 2) x 180º
Título: Indicação ângulos externos e internos de poligonal
Fonte: PASTANA (2010)
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Na figura abaixo tem-se a representação de uma área levantada em escala de
1:1000. Os pontos de 00 a 09 fazem parte da poligonal principal do tipo fechada.
Em cada ponto são indicadas as coordenadas de orientação do levantamento. Os
demais pontos indicados por alagado e estrada são pontos auxiliares. Este exemplo
foi obtido do Livro: Fundamentos de topografia dos autores Tuler e Saraiva (2014).
Título: Levantamento planimétrico
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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7.2.1 Coordenadas dos pontos
As projeções planas são obtidas em função da distância entre os vértices de um
alinhamento e o azimute ou rumo, magnético ou geográfico, deste mesmo alinhamento.
Na figura abaixo temos:
d01: distância horizontal entre os vértices 0 e 1;
A01: azimute da direção 0-1;
ΔX: projeção da distância d01 sobre o eixo X (ΔX= d01 * cos A01);
ΔY: projeção da distância d01 sobre o eixo Y (ΔY= d01 * sen A01).
Título: Representação da projeção da distância D em X e Y
Fonte: https://www.slideshare.net/vanilsonsertao01/topografia-unidade-2-planimetria
Conhecendo as coordenadas planimétricas é possível calcular o azimute da direção formada:
ΔX= sen A01 * d01
ΔX= X1 – X0
Portanto X1 = x0 + sen A01 * d01
O mesmo é válido para coordenada em Y
ΔY= cos A01 * d01
ΔY= Y1 – Y0
Portanto Y1 = Y0 + cos A01 * d01
O azimute pode ser calculado pela expressão: A01 = arctg ()
Como vimos anteriormente, as coordenadas possuem sinais positivos e negativos,
de acordo com o quadrante que estão localizadas:
Título: Quadrantes e localizações das coordenadas X e Y
Fonte: https://www.slideshare.net/vanilsonsertao01/topografia-unidade-2-planimetria
https://www.slideshare.net/vanilsonsertao01/topografia-unidade-2-planimetria
https://www.slideshare.net/vanilsonsertao01/topografia-unidade-2-planimetria
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7.2.2 Classificação das poligonais planimétricas
As poligonais topográficas podem ser classificadas considerando a aparelhagem,
os procedimentos, o desenvolvimentoe a materialização segundo ABNT 13133 (1994).
7.2.2.1 Classes das poligonais
Categoria Classe I P: Classe II P: Classe III P: Classe IV P: Classe V P:
Uso
Adensamento da
rede geodésica
(transporte de
coordenadas)
Apoio topográfico
para projetos
básicos,
executivos,
como executado,
e obras de
engenharia
Adensamento
do apoio
topográfico para
projetos básicos,
executivos, como
executado, e obras
de engenharia
Adensamento do
apoio topográfico
para poligonais III
P. Levantamentos
topográficos
para estudos de
viabilidade em
projetos
Levantamentos
topográficos para
estudos expeditos
Medição
angular:
Método das
direções com três
séries de leituras
conjugadas
direta e inversa,
horizontal e
vertical.
Método das
direções com três
séries de leituras
conjugadas
direta e inversa,
horizontal e
vertical
Método das
direções com duas
séries de leituras
conjugadas
direta e inversa,
horizontal e
vertical.
Método das
direções com uma
série de leituras
conjugadas
direta e inversa,
horizontal e
vertical
Leitura em uma só
posição da luneta,
horizontal e vertical,
com correções de
colimação, PZ (ou de
índice).
Equipamento Teodolito classe Teodolito classe 3 Teodolito classe 2 Teodolito classe 2 Teodolito classe 1
Medição
linear:
Leituras
recíprocas
(vante e ré):
distanciômetro
eletrônico classe
2. Realizada
correção de
temperatura e
pressão.
Leituras
recíprocas
(vante e ré):
distanciômetro
eletrônico classe
1. Realizada
correção de
temperatura e
pressão
Leituras
recíprocas (vante e
ré): distanciômetro
eletrônico classe
1 ou medidas
com trena de
aço aferida
com correções
de dilatação,
tensão, catenária
e redução ao
horizonte.
Leituras recíprocas
(vante e ré):
distanciômetro
eletrônico classe
1 ou trena de aço
aferida e controle
taqueométrico
com leitura
dos três fios
ou equivalente
(teodolitos
autorredutores)
Observações
taqueométricas
(vante e ré) em
miras centimétricas
previamente
aferidas, providas
de nível esférico
com leitura dos três
fios ou equivalente
(teodolitos
autorredutores
Extensão
máxima (L)
50 km; lado
mínimo (Dmín) =
1km; lado médio
(Dméd) = 1,5 km
15 km; lado
mínimo (Dmín) =
100m; lado médio
(Dméd) = 190m
10 km; lado
mínimo (Dmín) =
50m; lado médio
(Dméd) = 170m
7 km; lado mínimo
(Dmín) = 30m; lado
médio (Dméd) =
160m
5 km para poligonal
principal; 2 km para
poligonal secundária;
1 km para poligonal
auxiliar; lado mínimo
(Dmín) = 30m; lado
médio (Dméd) = 90m
Número
máximo de
vértices
11 31 41 41
41(poligonal
principal); 21
(poligonal
secundária);
12(poligonal auxiliar)
Título: Classes das poligonais
Fonte: ABNT 13133 (1994)
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A decisão de qual classe adotar é do contratante e depende do objetivo a que se
destina o levantamento.
7.2.2.2 Classes dos equipamentos
Com relação às classes de teodolitos, distanciômetros (MED) e estações totais,
citadas no item anterior das classes da poligonal, segundo a mesma norma NBR
13133 (1994), temos:
a) Teodolitos
Classe I - Precisão baixa e desvio-padrão/precisão angular ≤ +-30”
Classe II - Precisão média e desvio-padrão/precisão angular ≤ +- 07”
Classe III - Precisão alta e desvio-padrão/precisão angular ≤ +- 02”
b) Distanciômetros (MED)
Classe I - Precisão baixa e desvio-padrão +- (10 mm + 10 ppm x D), sendo D o
valor do lado
Classe II - Precisão média e desvio-padrão +- (5 mm + 5 ppm x D)
Classe III - Precisão alta e desvio-padrão +- (3 mm + 2 ppm x D)
c) Estações Totais
Classe I - Precisão baixa, desvio-padrão/precisão angular +- 30” e desvio-padrão
+- (10 mm +10 ppm x D)
Classe II - Precisão média, desvio-padrão/precisão angular ≤ +- 07” e desvio-padrão
+- (5 mm + 5 ppm x D)
Classe III - Precisão alta, desvio-padrão/precisão angular ≤ +- 02” e desvio-padrão
+- (3 mm + 2 ppm x D)
7.3 Memorial descritivo do levantamento
Após realizar o levantamento topográfico planimétrico é necessário materializar
a descrição da poligonal levantada. Surge assim o memorial descritivo que é um
documento solicitado pelo cartório de registros de imóveis e contém a descrição do
imóvel, como:
• Nome da propriedade e do proprietário;
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• Perímetro limítrofe, descrevendo os ângulos horizontais e as distâncias que
definem a área;
• Endereço e nome de confrontantes;
• Área, perímetro, nome do profissional, registro de classe.
A figura apresenta o modelo de memorial descritivo, sugerido pelo Incra, e título de
georreferenciamento de imóveis rurais.
Título: Memorial descritivo do levantamento planimétrico
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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O modelo de memorial descritivo sugere o seguinte cabeçalho:
1. Imóvel
2. Proprietário
3. Município
4. Matrícula do imóvel
5. Área
6. Comarca
7. Unidade federativa
8. Código do imóvel (CCIR) no Incra
9. Perímetro
7.3.1 Roteiro do memorial descritivo
Para o Memorial Descritivo de uma propriedade rural, devemos relacionar as
seguintes informações:
a) O nome da propriedade e do bairro, distrito, município e estado onde se encontra
a área levantada;
b) Sua área, obrigatoriamente em unidades métricas (hectares, ares, centiares) e
facultativamente em alqueires ou outra unidade de medida local;
c) A posição de um de seus vértices em relação a um ponto notório das vizinhanças;
d) A descrição do perímetro sempre deverá mencionar:
• O sentido em que vai ser percorrido (horário ou anti-horário);
• Se as medidas (rumos ou azimutes e distâncias) são exatas ou aproximadas,
e se os rumos ou azimutes são magnéticos ou verdadeiros.
• O ponto onde tem início;
• As deflexões, isto é, mudanças de direção na passagem de um lado para o outro
(para direita ou para a esquerda).
A caracterização de cada lado com a descrição do ambiente ao redor pode ser:
• pelo agente divisório (cerca, vale, córregos...);
• pelo seu rumo ou azimute (magnético ou verdadeiro);
• pelos nomes dos confrontantes;
• pelo comprimento dos lados;
• por outras menções esclarecedoras.
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ISTO ESTÁ NA REDE
Veja no link abaixo um modelo de memorial descritivo disponibilizado no site do
INEA – Instituto Estadual do Ambiente do Rio de Janeiro:
Link para acesso: http://www.inea.rj.gov.br/wp-content/uploads/2019/03/Modelo-de-
MD-e-Planta-para-cria%C3%A7%C3%A3o-de-RPPN-inserir-no-Site-do-Inea.pdf
http://www.inea.rj.gov.br/wp-content/uploads/2019/03/Modelo-de-MD-e-Planta-para-cria%C3%A7%C3%A3o-de-RPPN-inserir-no-Site-do-Inea.pdf
http://www.inea.rj.gov.br/wp-content/uploads/2019/03/Modelo-de-MD-e-Planta-para-cria%C3%A7%C3%A3o-de-RPPN-inserir-no-Site-do-Inea.pdf
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AULA 8
PASSO A PASSO DO
LEVANTAMENTO PLANIMÉTRICO
Após realizar o levantamento em campo das distâncias e ângulos utilizando os
equipamentos teodolito e trena dos pontos do terreno, é necessário transpor estes
dados para planilha e, posteriormente, materializar o desenho da planta topográfica.
Como visto na última aula, o tipo de levantamento a ser realizado, a precisão e
equipamentos dependem muito da finalidade e precisão desejados. Comumente é
realizado o levantamento por caminhamento. Para isso, veremos adiante os passos
para chegar ao resultado desejado, após ter os dados de distâncias e ângulos da
poligonal.
8.1 Cálculo do erro de fechamento angular
Para determinar o erro de fechamento angular de uma poligonal, primeiramente,
deve-se verificar se ela se desenvolveu de forma aberta ou fechada, além do processo
de medida do ângulo horizontal, ângulo horário (interno/externo) ou deflexão.
8.1.1. Poligonal aberta
Para calcular o erro de fechamento de uma poligonal aberta,devemos conhecer o
azimute inicial, calcular/transportar os azimutes dos lados da poligonal e comparar
o último azimute calculado/transportado com o último azimute conhecido. O erro
será dado por:
Erro angular = azimute transportado – azimute conhecido
8.1.2. Poligonal fechada
Considerando que a poligonal fechada pode ser desenvolvida por meio da medida
dos ângulos horários ou por deflexão, temos:
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• Por ângulos horários (interno/externo)
O erro será determinado pelo somatório dos ângulos:
Ângulos externos: Σ ângulos = (n + 2) x 180º
Ângulos internos: Σ ângulos = (n - 2) x 180º
• Por deflexão
O erro será detectado caso a igualdade abaixo não seja verdadeira:
| ΣDeflexão direita - ΣDeflexão esquerda| = 360º
8.1.3. Verificação do erro angular
Será igual:
Efa = Soma ângulos obtidos – Soma ângulos poligonais
8.2. Tolerância do erro de fechamento angular
Para estabelecer a validade de um levantamento topográfico, deve-se ter parâmetros
de comparação para aceitação ou rejeição desse levantamento. Para validar um
levantamento topográfico é estabelecida na ABNT-NBR 13.133 (1994):
Tolerância= b * √n
Sendo que:
b = depende das diferentes classes de poligonais, conforme a ABNT (1994)
subdivididas nas classes: I P = 6”; II P = 15”; III P = 20”; IV P = 40” e V P = 180”;
n = número de vértices da poligonal.
8.2.1. Distribuição do erro angular
Se o erro angular cometido no levantamento for menor do que a tolerância admitida,
pode-se partir para a distribuição desse erro. Caso contrário, deve-se voltar a campo
para uma nova medição. É realizada então a correção, sendo dada pela divisão do
erro angular pelo número total de lados da poligonal.
Correção = - (
Erro angular_________________
Número de lados
)
É necessário considerar o sinal do erro angular cometido sendo +, se por excesso
e -, se por falta. A correção deve ter sinal contrário ao do erro cometido, de forma a
obter os ângulos corrigidos.
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Exemplo 1: considerando o levantamento topográfico realizado para classe V P,
resultou em uma poligonal de 5 lados com ângulos internos indicados, determine:
• Erro de fechamento (Efa) e tolerância conforme a NBR 13133 (1994)
• Correção e distribuição do erro angular
Título: Poligonal fechada
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
CADERNETA DE CAMPO Alteração da CADERNETA
Estação Ponto visado Ângulos Distâncias Correção Ângulos corrigidos
1 2 70º 20’ 100,00 -36” 70º 19’ 24”
2 3 192º 03’ 90,00 -36” 192º 02’ 24”
3 4 71º 34’ 150,00 -36” 71º 33’ 24”
4 5 95º 43’ 76,00 -36” 95º 42’ 24”
5 1 110º 23’ 80,00 -36” 110º 22’ 24”
Soma 540º 03’ -3” 540º 00’ 00”
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Resposta:
Sabendo que poligonal de 5 lados deveria ter somatório de = Σ ângulos 180º * (5-2) =
180º*3 🡺 540º
Somando os ângulos do levantamento realizado na poligonal🡺 540º03’
Erro de fechamento será: Efa= 540º03’ – 540º 🡺 + 03’ - Sendo um erro por excesso!!!
Tolerância= b * √n
Sendo que:
b = classe V P = 180”
n = 5
Tolerância= 180” * √5 = 402,5”, aproximadamente 6’ 42”, portanto, o levantamento
está dentro da tolerância.
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• Correção do erro angular = - (
Ef________
n° lados
) = - (
3'___
5
) = -0,36”. Este valor será subtraído
em cada ponto. Resultando os valores apresentados em vermelho na caderneta
de campo
8.3. Determinação dos azimutes
O levantamento pode utilizar ângulos horários ou por deflexão. Com isso, temos:
8.3.1. Ângulos por deflexão
O cálculo do azimute em função dos ângulos por deflexão obtidos em campo pode
ser dado por:
Azimute calculado = Azimute anterior +- Deflexão (F)
Em que: F é positivo se a deflexão à direita, e F é negativo se deflexão à esquerda.
8.3.2. Ângulos horários
Os azimutes calculados serão dados pela expressão:
Azimute calculado = (Azimute anterior + Ângulo horário) +- F
Sendo: F= + 180º, se resultado do Azimute calculado for inferior a 180º
F= - 180º F, se resultado do Azimute calculado for superior a 180º e inferior a 540º
F= - 540 º F, se resultado do Azimute calculado for superior a 540º
CADERNETA DE CAMPO
Alinhamentos Azimute lido Deflexão Azimute calculado
A - B 100º - -
B – C - 120º D 200º
C – D - 110º E 110º
Exemplo 2: Dada a caderneta de campo, calcule os azimutes
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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Título: Representação do levantamento topográfico
Fonte: Tuler e Saraiva (2014
Resposta:
AzB-C = AzA-B + ângulo horário
=100º + 300º = 400º
Então como 400º > 180º e < 540º devemos subtrair 180º = 400º - 180º = 220º
Az C-D = Az B-C + ângulo horário
=220º + 70º = 290º
Então como 290º > 180º e < 540º devemos subtrair 180º = 290º - 180º = 110º
8.4. Cálculo das coordenadas parciais (x, y)
O cálculo das coordenadas relativas ou parciais relaciona os ângulos corrigidos e
as distâncias medidas em campo. Considerando que o levantamento topográfico está
orientado com relação ao norte magnético, ou norte verdadeiro, impõe-se que essa
direção coincida com o eixo das ordenadas Y. O eixo da abscissa X é perpendicular ao
eixo das ordenadas Y, perfazendo o par de eixos cartesianos. Dessa forma, utiliza-se
a trigonometria para calcular as coordenadas relativas pelas relações:
Abscissa relativa: xa-b = da-b * sen (azimutea-b)
Ordenada relativa: ya-b = da-b * cos (azimutea-b)
Os sinais das coordenadas relativas devem ser considerados e estão diretamente
relacionados com o quadrante em que pertence o ponto topográfico. Conseguimos
relacionar a posição do quadrante pelo ângulo do azimute considerando pontos
0 e 1:
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• Sen (Az0-1) > 0,00, então a coordenada parcial X está no quadrante E (+)
• Sen (Az0-1) < 0,00, então a coordenada parcial X está no quadrante W (-)
• Cos (Az0-1) > 0,00, então a coordenada parcial Y está no quadrante N (+)
• Cos (Az0-1) < 0,00, então a coordenada parcial X está no quadrante S (-)
Título: Cálculo das coordenadas e seus quadrantes
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
8.5. Cálculo do fechamento linear
O erro de fechamento linear será verificado em relação às distâncias horizontais
obtidas da poligonal. O cálculo é dado pela expressão:
El = √ex² + √ey²
ex = |Σx(+)| - | Σx(-)|
ey= |Σy(+)| - | Σy(-)|
Sendo:
El = erro de fechamento linear
Σx(+) e Σx(-) = somatório dos valores das coordenadas abscissas (positivas e
negativas)
Σy(+) e Σy(-) = somatório dos valores das ordenadas (positivas e negativas)
ex = erro de fechamento nas abcissas (sinal original)
ex= erro de fechamento das ordenadas (sinal original)
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8.5.1. Erro relativo
O erro relativo (Er) em metros, será dado por:
Er= ( El__
L
)
Dado que:
El = erro de fechamento linear
L = comprimento em metros da poligonal
O erro relativo é indicado em fração como, por exemplo, 1/10.000, isto quer dizer
que se errou 1 metro para cada 10.000m (10km)
8.5.2. Tolerância do erro linear
Para verificar se o erro cometido é tolerável, verificar pela equação:
T= d*√L
Em que:
d= coeficiente que expressa a tolerância do erro de fechamento
(km). Dado pela NBR 13133 (1994) os valores para as classes:
IP = 0,10;
IIP = 0,30;
IIIP = 0,42;
IVP = 0,56;
VP = 2,20;
PRC= 0,07 e
II PRC= 0,30.
L = perímetro medido (em Km).
8.5.3. Distribuição do erro de fechamento linear
Após determinar o erro de fechamento é necessário realizar a correção das
coordenadas parciais, sendo adotado dois processos.
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a) Proporcional às distâncias
Os erros são distribuídos proporcionalmente às distâncias medidas em campo,e
se calcula os fatores de proporcionalidade em x e em y.
fatorx =
ex__
P
e fatory =
ey__
P
sendo
ex= erro de fechamento nas abscissas (considerar o sinal original do erro);
ey = erro de fechamento nas ordenadas (considerar o sinal original do erro);
P= perímetro, em metros.
Após encontrar os fatores, pode-se determinar as correções em x e em y, faz-se a
multiplicação dos fatores pelas respectivas distâncias.
Correção x1-2 = (fatorx * dist1-2)
Correção y1-2 = (fatory * dist1-2).
a) Proporcional às coordenadas relativas (parciais)
Os erros são distribuídos proporcionalmente às coordenadas relativas calculadas,
e se calcula os fatores de proporcionalidade em x e em y. Sendo:
fatorx =
ex___
Σ|x|
e fatory =
ey___
Σ|y|
ex = erro de fechamento nas abscissas (considerar o sinal);
ey = erro de fechamento nas ordenadas (considerar o sinal);
Σ|x| = somatório dos valores de todas as abscissas (desconsiderar os sinais);
Σ|y| = somatório dos valores de todas as ordenadas (desconsiderar os sinais).
Após determinar as correções em x e em y, faz-se a multiplicação dos fatores pelas
respectivas coordenadas relativas.
Correção x1-2 = – (fatorx * dist.1-2) Correção y1-2 = – (fatory * dist.1-2)
O sinal da correção deve ser contrário ao erro cometido
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8.6. Determinação das coordenadas corrigidas
A coordenada relativa corrigida será dada pela coordenada relativa com erro mais
a correção calculada anteriormente (com seu respectivo sentido de correção):
Coordenada relativa corrigida = coordenada relativa com erro + correção
8.7. Determinação das coordenadas absolutas
Para determinar as coordenadas absolutas, que estarão servindo para a planta
topográfica, é necessário situar no primeiro quadrante (NE). Para que o polígono se situe
no primeiro quadrante (NE), é necessário adotar um ponto como ponto de partida para
arbitrar valores positivos. Desta forma, os pontos da poligonal ficam com coordenadas
positivas. As demais coordenadas são encontradas pela soma da coordenada inicial
+ a coordenada relativa corrigida.
Exemplo 3: Temos um levantamento dos pontos A e B, o ponto A possui coordenadas
em x = -30,0 e y=20,0 e o ponto B coordenadas em x= +12,0 e y = -6,0.
Adotando como ponto de partida para as coordenadas absolutas o ponto A com
coordenadas X e Y = 100,00
Ponto Coordenada
corrigida X
Coordenada
corrigida Y Coordenada absoluta X Coordenada absoluta Y
A - 30,0 20,0 100,0 100,0
B +12,00 -6,00 100 + (12,0) = 112,0 (-6,0) = 94,0
8.8 Cálculo de áreas planas
A medição da área plana de uma localidade é importante para os problemas de
engenharia, principalmente quando envolve estudos de custos e orçamentos. São
adotadas técnicas geométricas e analíticas para quantificar as áreas e também volumes
que aprenderemos nas próximas aulas.
Na determinação de uma área, os procedimentos são normalmente aplicados:
diretamente, por meio das coordenadas dos pontos obtidas pelas medições e
indiretamente, por meio do desenho da região de interesse. O método de Gauss é
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o mais usual para cálculo de áreas e empregado para utilização de softwares, que
agilizam o processo e são mais precisos.
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Entre as aplicações na engenharia para a determinação da área, tem-se para
construção de loteamentos e cadastro urbano; construção de vias urbanas e
rurais; construção de barragens, canais e hidrovias; edificações e obras em geral;
agricultura, engenharia agrícola e florestal; transportes e logística; construção de
túneis e na mineração.
8.8.1. Método de decomposição dos polígonos
Nos métodos gráficos é muito importante levar em consideração a escala da
representação. Portanto, em processos gráficos, por serem métodos expeditos
podem alterar a verdadeira área e devem ser evitados quando se requer precisão.
Este método se torna mais viável quando temos poligonais regulares que permitem o
traçado de alinhamentos que as atravessem. Para totalização da área, deve-se recorrer
às expressões da geometria plana, que fornecem a área de figuras como triângulos,
retângulos, trapézios e outros.
Na figura abaixo podemos visualizar um levantamento topográfico dividido em 4
figuras geométricas para obtenção da área. Sendo as figuras 1 e 2 trapézios e as
figuras 3 e 4 triângulos.
Título: Poligonal decomposto para cálculo de área
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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8.8.2. Método gráfico
Neste método a área da poligonal pode ser obtida pela divisão de figuras geométricas
na malha quadricular e, desta forma, obtém-se a área final pela soma de todas as
áreas das figuras geométricas. Na figura abaixo podemos compreender melhor como
é realizada a interpretação.
Título: Área de poligonal por quadrículas
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
8.8.3. Método computacional
Podemos dizer que é um dos métodos mais eficientes, precisos e ágeis. Nele
utilizamos programas gráficos como, por exemplo, o AutoCad no qual são desenhados
pontos que definem a área levantada e o programa calcula a área do terreno.
Título: Área no AutoCad
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=U29qT7bt7Ss
https://www.youtube.com/watch?v=U29qT7bt7Ss
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8.8.4. Método de Gauss
No método de Gauss é realizado o cálculo por processo analítico da área de uma
poligonal conhecendo as coordenadas relativas e absolutas dos vértices, ou apenas
das absolutas. Para isso, aplica-se a fórmula de Gauss para cálculo de áreas, com
base na fórmula do trapézio.
Vamos observar o exemplo para que fique mais fácil assimilar como é realizado
o cálculo.
Título: Poligonal de 3 lados para cálculo de área
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Na figura abaixo podemos ver a decomposição dos trapézios que, ao somar as duas
primeiras figuras e subtrair a terceira, chegamos no valor final da área do polígono.
Título: Cálculo de área
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Adotamos para o cálculo uma simplificação indicada no quadro.
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Quadro: Cálculo de área da poligonal pelo método de Gauss (coordenadas)
As somas binárias das coordenadas Y pelas coordenadas X resultam em área igual
a duas vezes a área do polígono, por isso, o resultado deve ser dividido por 2.
Exemplo 4: dada a poligonal abaixo, de 3 lados, representados pelos pontos A, B e
C, determine as coordenadas parciais, cálculo do erro de fechamento linear, cálculo
das coordenadas absolutas e o cálculo de áreas através dos dados fornecidos pela
caderneta de campo e desenho. Considere para tolerância linear um levantamento
de poligonal classe VP = 2,20.
CADERNETA DE CAMPO
Estação Ponto visado Azimute
Deflexão
Lida
Correção Deflexão corrigida Distâncias (m)
0 1 150º 00’
(lido)
120º 02’ E -1’ 120º 01’ E 20,10
1 2 29º 58’ 120º 03’ E -1’ 120º 02’ E 20,05
2 0 270º 01’ 119º 58’ E -1’ 119º 57’ E 20,00
Soma 360º 03’ 110º 60,15
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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Respostas:
• Cálculo das coordenadas parciais adotar X = D * sen Az e Y = D * cos Az
Para Estação 0 com ponto visado em 1:
X0-1 = 20,10* sen 150º = +10,05m e
Y0-1 = 20,10* cos 150º = -17,407m e assim para os demais
Para Estação 1 com ponto visado em 2:
X 1-2 = 20,05* sen 29º58’ = +10,015m e
Y1-2 = 20,05* cos 29º58’ = +17,370
Para Estação 2 com ponto visado em 0:
X 2-0 = 20,00* sen 270º01’ = - 20,000 e
Y2-0 = 20,00* cos 270º01’ = +0,006
• Cálculo do fechamento linear
El = √ex² + √ey²
ex = |Σx(+)| - | Σx(-)| = (10,050 + 10,015) – (20,000) = + 0,065 m
ey = |Σy(+)| - | Σy(-)| = (17,370 + 0,006)– (17,407= –0,031 m
El = √0,065² + √ (0,031)² = +-0,072m
Cálculo da tolerância linear
Adotar a equação: T= d*√L, dado d=2,20 e L= 60,15 (soma do perímetro)
T = 2,20* √0,6015= +- 0,539m
Conferindo se o erro é aceitável: 0,072m (erro de fechamento linear) < 0,0539
(tolerância linear).
Estação Ponto
visadoz Azimute Distâncias
(m)
Coordenadas
parciais em Correção Coordenadas
corrigidas
Coordenadas
absolutas
X Y x y X Y X Y
0 1 150º 00’
(lido)
20,10 +10,05 -17,407 -0,022 +0,010 +10,028 -17,397 110,028 82,603
1 2 29º 58’ 20,05 +10,015 +17,370 -0,021 +0,010 +9,994 +17,380 120,021 99,983
2 0 270º 01’ 20,00 -20,000 +0,006 -0,021 +0,011 -20,021 +0,017 100,00 100,00
Soma 60,15 +0,065 -0,31
Em vermelho resultados preenchidos
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• Cálculo das coordenadas corrigidas tolerância linear
fatorx =
ex___
P
= -
+,0065_______
60,15
= 0,00108 e fatory =
ey___
P
=
-0,031_______
60,15
= -0,0005
Correção x0-1 = - (fatorx * distância) 🡺 - (0,00108 * 20,10) = - 0,022m
Correção y0-1 = – (fatory * distância) 🡺 - (0,0005 * 20,10) = + 0,010m
Correção x1-2 = - (fatorx * distância) 🡺 - (0,00108 * 20,05) = - 0,021m
Correção y1-2= – (fatory * distância) 🡺 - (0,0005 * 20,05) = + 0,010m
Correção x2-0= - (fatorx * distância) 🡺 - (0,00108 * 20,00) = - 0,0216m
Correção y2-0= – (fatory * distância) 🡺 - (0,0005 * 20,00) = + 0,011m
• Coordenada corrigida
X0-1 = X0-1 (parcial) + correção X0-1
X0-1 = 10,05 + (-0,022) = + 10,028
Y0-1 = Y0-1 (parcial) + correção Y0-1
Y0-1 = +17,407 + (0,010) = -17,397
• Coordenada absoluta
Ponto inicial X0= 100,0 e Y0= 100,0
Então
X1 = X0 + X0-1 =100,0 + 10,028 = 110,028m
Y1 = Y0 + Y0-1 =100,0 -17,397 = 82,603m
X2 = X1 + X1-2 =110,028 + 9,993 = 120,021m
Y2 = Y1 + Y1-2 =120,021 + 17,380 = 99,983m
Ao voltar para o ponto O, as suas coordenadas resultam nos valores adotados.
X0 = X2 + X2-0 =120,021 – (-20,021) = 100,00m
Y0 = Y2 + Y2-0 = 99,983 + 0,017 = 100,00m
• Cálculo da área através das coordenadas absolutas
Pontos X Y 1 2
0 110,028 82,603 - 9.914,09
1 120,021 99,983 11.000 9.998,3
2 100,00 100,00 12.002,1 11.002,8
0 110,028 82,603 8.260,3 -
Soma 31.261,4 30.915,79
|31.261,4– 30.915,79 | = 347,21 (2 * Área)
Em vermelho, resultados preenchidos
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X0 * Y1 = 110,028 * 99,983 = 11.000
X1 * Y2 = 120,021 * 100,000 = 12.002,1
X2 * Y0 = 100,00 * 82,603 = 8.260,3
X0 * Y2 = 110,028 * 100,00 = 11.002,8
X2* Y1 = 100,00 * 99,983 = 9.998,3
X1 * Y0 = 120,021 * 82,603 = 9.914,09
Soma 1 = 11.000+12.002,1+ 8.260,3 = 31.261,4
Soma 2 = 9.914,09 + 9.998,3 + 11.002,8 = 30.915,79
Soma 1 - Soma 2 = 31.261,4 - 30.915,79 = 347,21
Então se 347,21m² é equivalente a 2 vezes a área, devemos dividir por 2:
347,21/2 = 173,605 m² é a área desta poligonal.
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AULA 9
ALTIMETRIA
A altimetria também é denominada como nivelamento e tem por finalidade determinar
a distância vertical ou diferença de nível entre diversos pontos do plano horizontal de
projeção em campo. Também pode ser descrita como diferença entre dois pontos
para avaliar um ponto da superfície da terra, sendo chamado de altitude (cota). Desta
forma, ela estabelece os procedimentos e métodos de medida de distâncias verticais
ou diferenças de nível, incluindo-se a medida de ângulos verticais.
Podemos dizer que a altimetria é a parte da topografia que trata dos métodos e
instrumentos topográficos no estudo e representação do relevo da Terra no terreno. A
operação topográfica que visa o levantamento de dados altimétricos é o nivelamento.
A altimetria, ainda conhecida como hipsometria, é a arte e ciência da medição de
alturas ou de elevações, bem como a interpretação de seus resultados. Os trabalhos
da altimetria isoladamente dão origem ao perfil, e a altimetria com a planimetria dão
origem às plantas planialtimétricas.
É através da altimetria que representamos o relevo, determinamos as curvas de
nível, obtemos as cotas do terreno, representado também pelas cores hipsométricas.
Após o levantamento de campo, há a representação desse relevo em planta, que
será abordado nas próximas aulas de desenho topográfico, curvas de nível e perfis
longitudinais e transversais.
Título: Representação do relevo altimétrico pelas cores hipsométricas
Fonte: http://geoconceicao.blogspot.com/2013/10/hipsometria.html
http://geoconceicao.blogspot.com/2013/10/hipsometria.html
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As aplicações da altimetria são relevantes em obras de terraplenagem, projetos de
redes de água, esgoto e drenagem; projetos de estradas; obras grandes como pontes,
portos, túneis, viadutos; locação de obras; monitoramento de estruturas; planejamento
urbano e de transportes (CORREA, 2017).
9.1 Conceitos importantes
Antes de dar início ao levantamento topográfico é importante destacar alguns
conceitos importantes para melhor entendimento. Entre eles estão as palavras com
seus significados:
• Relevo: elevações ou conjunto das desigualdades da superfície de um terreno.
Representado graficamente pelas curvas de nível, cotas, hachuras, cores.
• Altitude: distância vertical de um ponto da superfície terrestre à superfície média
dos mares (denominada Geoide) 🡺 chamado de NÍVEL VERDADEIRO
• Altura: distância vertical de um nível, de um ponto ou objeto considerado, medido
a partir do nível médio do mar (N.M.M) 🡺 chamado de NÍVEL APARENTE
• Cota: distância vertical de um ponto da superfície terrestre a uma superfície
qualquer de referência (que é fictícia e que, portanto, não é o Geoide).
• Diferença de nível: é a distância vertical entre o plano de referência e a cota ou
altitude de um ponto no terreno
• Declividade: é a relação entre a diferença de nível e a distância horizontal.
Dado por: d% = * 100
9.1.1 Superfícies de referência
Para realizar o levantamento topográfico altimétrico é necessário localizar os pontos
e os desníveis entre eles. Sendo necessário definir qual a superfície de referência
altimétrica do levantamento. Relembrando a primeira aula em que vimos os conceitos
fundamentais da geodésia e suas superfícies de referência. Temos a superfície de nível
real ou verdadeira quando o plano de referência comparado é verdadeiro e corresponde
ao nível médio dos mares, e a superfície de nível aparente quando o plano é hipotético
ou dito arbitrário. Esta superfície hipotética está situada acima ou abaixo da superfície
média dos mares no plano perpendicular à vertical do lugar.
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Na altimetria são consideradas 3 superfícies de referência: geoide que considera
forma da superfície da Terra com suas irregularidades; elipsoide que é uma superfície
modelo e que representa muito bem a Terra, terreno ou superfície física em que são
realizadas as operações topográficas.
As diferentes alturas estão correlacionadas quanto a:
• Altura ortométrica (H): distância entre superfície geoidal e física
• Altura geoidal (N): distância entre a superfície elipsoidal e geoidal (aferida entre
a superfície elipsoidal e a geoidal)
• Altura geodésica (h): distância entre superfície elipsoidal e algum ponto na
superfície física
Título: Superfícies de referência e correlação
Fonte: Cordini (2014) apud IBGE
9.1.1.1 Erros de superfície
Na transformação das superfícies de nível verdadeira e nível aparente estamos
sujeitos a cometer alguns erros denominados erros de esfericidade, que pode ser
obtido pela expressão:
Ee =
D²____
2xR
Sendo:
D = distância entre os pontos
Ee = erro de esfericidade(m)
R = raio da Terra
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Pode surgir o erro de refração que é devidoao raio luminoso, ao atravessar as
diversas camadas atmosféricas o raio luminoso segue uma trajetória curva ao invés
de linha reta. Este erro pode ser dado por:
Er =
0,079 x D²__________
R
Sendo:
Er = erro de refração (m)
D = distância entre os pontos
R = raio da Terra
O erro de nível aparente surge pela combinação dos dois erros anteriores e pela
expressão:
Ena =
0,421 x D²__________
R
Sendo:
Ena = erro de refração (m)
D = distância entre os pontos
R = raio da Terra
As correções geralmente são adotadas quando se executa o nivelamento pelo
processo trigonométrico, para ter melhor precisão. No nivelamento geométrico,
as correções podem ser desprezadas porque as distâncias entre as visadas são
relativamente pequenas, e se procura posicionar o nível a distâncias iguais aos pontos
a medir para minimizar os efeitos da esfericidade e da refração.
9.1.2 Nivelamento
O nivelamento é a operação ou prática topográfica que define a altimetria do terreno
buscando determinar as diferenças de altura entre pontos de interesse. Através dele
podemos determinar as diferenças de nível ou distâncias verticais entre pontos do
terreno. O nivelamento dos pontos não termina com a determinação do desnível entre
eles, mas possibilita o transporte da cota ou altitude de um ponto conhecido de
referência de nível (RN) para os pontos nivelados do terreno.
Entre os métodos de nivelamento mais usuais destacam-se três: o nivelamento
geométrico, trigonométrico e barométrico. Para realizar o nivelamento geométrico
utilizamos os níveis de luneta, mira graduada e outros acessórios. O nivelamento
geométrico é a técnica mais precisa (e uma das mais utilizadas).
O nivelamento trigonométrico é realizado com uso de teodolitos e tem uma variação
com o método estadimétrico que permite obter, além das operações altimétricas,
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também a planimetria que veremos na próxima aula. O último método barométrico está
em desuso, são utilizados instrumentos que medem a variação de pressão atmosférica
e relacionam essas medidas à variação de altitude. Para saber mais dos equipamentos
e acessórios topográficos consulte a aula 2 deste curso.
9.1.3 Precisão dos levantamentos
Para eficiência e precisão dos nivelamentos a NBR 13.133 - Execução de
Levantamentos Topográficos (1994) apresenta as classificações e precisões dos
equipamentos e também em relação às tolerâncias das classes do nivelamento
geométrico.
9.1.3.1 Precisão do instrumento nível
A ABNT (1994) classifica os instrumentos do tipo níveis, quanto à precisão, nas
seguintes categorias:
• Classe I: Precisão baixa e desvio-padrão > +-10 mm/km
• Classe II: Precisão média e desvio-padrão ≤ +-10 mm/km
• Classe III: Precisão alta e desvio-padrão ≤ +- 3 mm/km
• Classe IV: Precisão muito alta e desvio-padrão≤ +- 1 mm/km
9.1.3.2 Precisão do levantamento
A norma classifica os diversos métodos de levantamento com relação ao
seu desenvolvimento e às respectivas tolerâncias de fechamento. São divididas
em quatro classes de nivelamento: I e IIN geométrico, IIN trigonométrico e IV N
taqueométrico.
Classe Metodologia Linha seção Extensão
máxima
Lance
máximo
Lance
mínimo
Número
máximo
de lances
Tolerância de
fechamento
I N Geométrico Nível classe 3 - 10 km 80 m 15 m - 12mm √K
II N Geométrico Nível classe 2 - 10 km 80 m 15 m - 20mm √K
III N
Trigonométrico
Medidor
eletrônico
distância
teodolito
classe 2 ou
estação total
classe 2
Principal
Secundária
10 km
5 km
500 m
300 m
40 m
30 m
40
20
0,15mm √K
0,20mm √K
IV N
Taqueométrico
Miras e
teodolito
classe 1
Principal
Secundária
5 km
2 km
150 m
150 m
30 m
30 m
40
20
0,30mm √K
0,40mm √K
Tabela: Classes de nivelamento com extensão, lance e tolerância de fechamento
Fonte: ABNT (1994)
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Dado que o lance indica a distância da leitura do equipamento até o ponto e K é
equivalente à extensão nivelada em km, medida num sentido único.
9.2 Nivelamento geométrico
O nivelamento geométrico é obtido pela medição direta entre as diferenças de nível
através de visadas horizontais sobre miras verticais e nível de luneta. O levantamento
pode ser simples, quando temos um ponto com cota conhecida e desejamos obter o
próximo ponto e, composto, quando a cota do ponto conhecido é transportada para
várias outras estações até chegar à obtenção do próximo ponto.
A poligonal do levantamento pode ser aberta, ponto inicial diferente do ponto final
ou fechada quando a cota inicial e final da poligonal são coincidentes.
ANOTE ISSO
O processo de nivelamento geométrico é um método mais preciso e um dos mais
utilizados para levantamentos altimétricos. Para evitar erros de diversas naturezas
há algumas condições para sua execução que visam dar maior qualidade ao
nivelamento, como recomendado por Tuler e Saraiva (2014):
a) Instalar o nível sempre que possível entre os pontos a serem nivelados.
b) Ler e anotar corretamente as leituras da mira, mantendo-a na vertical e imóvel,
principalmente nas visadas que ocasionam as mudanças de instrumento
(mudança de planos de referências – PRs).
c) Certificar-se sempre de que o nível está em boas condições técnicas.
d) Instalar o instrumento em lugar firme e seguro.
e) Evitar leitura de mira a grandes distâncias, limitando a aproximadamente 100 m.
f) Evitar leituras inferiores a aproximadamente meio metro, principalmente em
horários de forte irradiação solar.
9.2.1 Nivelamento geométrico simples
Denomina-se nivelamento geométrico simples quando é possível visar, de uma única
estação do nível, a mira colocada sucessivamente em todos os pontos do terreno
a nivelar. Desta forma, geralmente é aplicado em terrenos relativamente planos e o
instrumento é instalado em um ponto estratégico do terreno, de modo que ele fique
equidistante aos pontos de nivelamento. Esse ponto estratégico servirá para materializar
a única estação envolvida. Por meio desta estação é que serão determinadas as
diferenças de nível dos pontos a serem nivelados.
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Título: Levantamento geométrico simples
Fonte: http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/10/Altimetria.pdf
Observando a figura, temos a primeira visada no ponto 0 (início do levantamento)
chamada de visada de ré (Ra).
Toda leitura de mira feita sobre um ponto de cota já conhecido, denomina-se plano
de referência (PR) ou então altura do plano de colimação (APC) que será o nível de
comparação para os demais pontos. As demais visadas são denominadas visadas
de vante (Va, Vb, Vc...), sendo toda leitura de mira feita sobre um ponto de cota ainda
desconhecido. A soma de cota do primeiro ponto de leitura da mira, sobre o ponto
de referência será de:
PR 0 = Cota 0 + Ré 0 ou APC = Cota 0 + Ré 0
Ou seja, a altura do instrumento em 0 (ou plano de referência em 0) é igual à cota
de 0 mais a visada de ré em 0.
As próximas cotas 1, 2, 3 e 4 serão dadas pela diferença entre o plano de referência
em 0 (PR0) e as visadas de vante (V) 1, 2, 3 e 4.
Por exemplo: Cota 1 = PR 0 – Vante1 ou Cota 1 = APC – Vante 1
As diferenças de nível entre os pontos, chamados de desníveis (Dn0-1, Dn1-2, Dn2-
3, Dn3-4, Dn4-5, Dn5-6) serão dadas pela diferença de cotas:
Por exemplo: DN0-1 = Cota 1 – Cota 0
O desnível é calculado após a leitura dos fios estadimétricos (FS, FM, FI) nos pontos
de ré e vante, o desnível poderá ser calculado pela relação:
DN = Fmré - FMvante
Onde:
DN =desnível
FMré= leitura do fio médio no ponto de ré
FMvante = leitura do fio médio no ponto de vante
http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/10/Altimetria.pdf
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Título: Fios estadimétricos vertical
Fonte: http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(5).htmA figura indica a visão do teodolito na mira para obtenção da leitura dos fios
estadimétricos, sendo que são necessárias 3 leituras, para obter a média do fio superior
com fio inferior e este valor deve ser próximo da leitura de fio médio.
Com relação aos valores obtidos de desnível, podemos afirmar que, se o valor de
DN for positivo, o terreno está em aclive (com visão de ré para vante) e o contrário
também é válido valor negativo com visão de vante para ré. Se o valor de DN for
negativo, então o terreno está em declive (com visão de ré para vante).
Exemplo 1: Imaginando que a 10,00 metros abaixo do ponto A passe a superfície
de nível de comparação (SNC). Preencha a caderneta de campo e calcule todas as
alturas relativas ou cotas dos pontos estudados.
Título: Exemplo nivelamento geométrico simples
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(5).htm
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Vamos começar preenchendo a caderneta de campo com as informações e dados
obtidos em campo.
Ponto de
visada
Plano de
referência (PR)
Leitura da mira Cotas ou
altitudes (m)Ré Vante
A 12,80 2,80 10,00
B 1,70 11,10
C 0,40 12,40
D 3,40 9,40
Após preencher com os dados do campo precisamos encontrar o plano de referência
e as cotas dos pontos. Em vermelho estão preenchidos os resultados calculados
encontrados conforme cálculos abaixo.
PR A = Cota A + Ré A
PR A = 10,00 + 2,80 🡺 12,80
Cota B = PR A – Vante B
Cota B= 12,80 - 1,70 🡺 11,10
Cota C = PR A – Vante C
Cota C= 12,80 - 0,40 🡺 12,40
Cota D = PR A – Vante D
Cota D= 12,80 - 3,40 🡺 9,40
E os desníveis podem ser calculados a partir das cotas:
DNA-B = Cota B – Cota A
DNA-B = 11,10 - 10,00 🡺 1,10
DNB-C = Cota C – Cota B
DNB-C = 12,40 - 11,10 🡺 1,30
DNC-D = Cota D – Cota C
DND-C = 9,40 - 12,40 🡺 3,00
9.2.2. Nivelamento geométrico composto
O nivelamento composto deve ser realizado quando há necessidade de mudança na
posição do nível para possibilitar a leitura da mira nos vários pontos do levantamento.
Desta forma, sempre que o nível for instalado em mais de uma estação é chamado
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de nivelamento geométrico composto. Podemos dizer que são vários nivelamentos
geométricos simples, amarrados uns aos outros pelos pontos de mudança.
A mudança do equipamento é necessária quando temos algumas particularidades
no levantamento como:
• Terreno de desnível acentuado
• Nivelamentos longos e que exigem mais de uma estação do aparelho
• Caso a diferença de nível seja maior do que o tamanho da mira (geralmente
de 4 m)
• Caso exista um obstáculo ou ultrapasse o limite da distância da visada (deve
ser no máximo 100 m)
Título: Levantamento geométrico composto
Fonte: http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/10/Altimetria.pdf
Para o desenvolvimento da caderneta de campo, o cálculo é idêntico ao visto no
nivelamento geométrico simples, com exceção da alteração do valor do plano de
referência, que deverá sempre ser novamente calculado em virtude da mudança da
posição do nível.
Isto porque ao executar a mudança de instrumento, o aparelho é novamente
instalado, e começa um novo levantamento com a mira posicionada sobre o último
ponto de cota conhecida do nivelamento anterior.
Teremos então a visada ré, o plano de referência, a visada vante e agora uma
visada intermediária que serve para determinar a cota do ponto onde a mira está. O
ponto de visada intermediária (PI) não receberá uma visada ré, pois são pontos que
não indicam mudança do equipamento.
http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2016/10/Altimetria.pdf
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O ponto de mudança (PM) é o último ponto levantado por uma posição do equipamento
e que vai receber uma visada ré (primeira) do equipamento que mudou de posição.
Esta visada de mudança influencia na cota final.
As fórmulas já discutidas anteriormente podem ser resumidas em:
Primeiro ponto de leitura: PR0 = Cota 0 + Ré 0 ou APC 0= Cota 0 + Ré 0
Próximas cotas: Cota 1 = PR 0 - Vante 1 ou PI 1 = APC 0 - Vante 1
Mudança do equipamento (novo ponto de referência): PR 3 = Cota 2 + Ré 3 ou PM
3 = PI 2 + Ré 3
9.2.3 Verificação dos cálculos da planilha
Para a verificação dos cálculos da planilha da caderneta de campo e erros cometidos
no nivelamento tem-se:
a) O somatório das visadas de ré, menos o somatório das visadas de vante
(propriamente ditas), deve ser igual à diferença das cotas entre o ponto final
(chegada) e o ponto inicial:
ΣRé - ΣVante = Vante cota de chegada - Cota de início
Para o somatório das visadas de vante, deve-se considerar aquelas medidas nas
quais houve mudança da posição do nível, mais a última visada de vante.
b) Determinação do erro para poligonal fechada
Na poligonal fechada temos um ponto de cota conhecido (RN) e o levantamento
termina neste ponto. Isto significa que a cota final deve ser igual à inicial. Dado por:
En = Cf - Ci
Sendo:
En = erro cometido no nivelamento
Cf = cota final
Ci = Cota inicial
Se Cf > Ci: erro por excesso e se Cf < Ci: erro por falta
c) Determinação do erro para poligonal aberta
Quando se parte de um ponto e chega em outro, a única maneira é verificar o erro
de trás para frente pelo contranivelamento.
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O contranivelamento corresponde à realização do nivelamento do trecho num
sentido e voltar ao ponto de partida por outro trecho. Esta operação equivale a dois
nivelamentos completos. A diferença de nível entre 2 pontos é igual à média dos
valores em cada um dos nivelamentos. Não é necessário nivelar todos os pontos no
nivelamento. Utiliza-se pontos auxiliares, partindo do último e retornando ao primeiro
de partida. Dado por:
En = Cfc - Ci
Sendo:
En = erro cometido no nivelamento
Cfc = cota final, após contranivelamento
Ci = Cota inicial
Se Cf > Ci: erro por excesso e se Cf < Ci: erro por falta
9.2.4 Tolerância do erro
As tolerâncias do nivelamento variam de acordo com as irregularidades do relevo do
terreno e o número de estações conforme a classificação do nivelamento geométrico
conforme a ABNT (1994) na tabela do item 9.1.3.2:
Classe IN : t = 12 mm √ k
Classe IIN : t = 20 mm √ k
Onde:
k = extensão nivelada em km, medida num único sentido.
Lembrando que o erro cometido deve ser menor que o erro tolerável.
9.2.5. Distribuição do erro
Quando o erro cometido está dentro da tolerância estabelecida para os trabalhos,
ele é denominado erro admissível. No caso do nivelamento geométrico composto,
a correção deverá ser introduzida em cada mudança da posição do nível, ou, mais
precisamente, nas visadas de ré, sendo igual à divisão do erro admissível pelo número
de instalações do nível:
Correção = - (
erro admissível
________________________________
Número de instalações do nível
)
A correção será feita com sinal contrário ao do erro no nivelamento:
• Se erro por excesso (+) → correção negativa (-)
• Se erro por falta (-) → correção positiva (+)
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Outra característica da correção é que será cumulativa, de modo a compensar as
correções anteriores. Deve-se evitar valores menores do que o milímetro, em virtude
da precisão das visadas dos nivelamentos topográficos e arredondar e adotar valores
inteiros até o milímetro. Com a alteração da leitura da visada de ré, com respectiva
alteração do PR, todas as cotas deverão ser recalculadas. As cotas compensadas
são obtidas em coluna própria na caderneta de campo, pela soma ou diferença das
correções calculadas.
Exemplo 2: imaginando que a 10,00 metros abaixo do ponto A passe a superfície
de nível de comparação (SNC). Preencha a caderneta de campo e as alturas relativas
ou cotas dos pontos estudados.
Título:Exemplo nivelamento geométrico Composto
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Vamos começar preenchendo a caderneta de campo com as informações e dados
obtidos em campo.
Ponto de visada Plano de referência
(PR)
Leitura da mira Cotas ou
altitudes (m)Ré Vante
A 12,95 2,95 10,00
B (PM) 15,10 3,15 1,00 11,95
C 0,35 14,75
D 3,00 12,10
E (PM) 16,45 2,15 0,80 14,30
F 1,05 15,40
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Em vermelho estão preenchidos os resultados calculados encontrados conforme
cálculos abaixo. Após preencher com os dados do campo precisamos encontrar o
plano de referência inicial e as cotas dos pontos nesta posição do equipamento.
PR A = Cota A + Ré A
PR A = 10,00 + 2,95 🡺 12,95m
Cota B = PR A – Vante B
Cota B= 12,95- 1,00 🡺 11,95m
O ponto B é indicado como PM e tem a leitura ré, indicando que este ponto é usado
como referência, pois o equipamento mudou de posição. Então, calculamos o novo
PR B.
PR B = Cota B + Ré B
PR B = 11,95 + 3,15 🡺 15,10m
Agora, com um novo PR B vamos encontrar as cotas dos pontos de visada
intermediária (vante):
Cota C = PR B – Vante C
Cota C= 15,10 - 0,35 🡺 14,75m
Cota D = PR B – Vante D
Cota D= 15,10 - 3,00 🡺 12,10m
Cota E = PR B – Vante E
Cota E= 15,10 - 0,80 🡺 14,30m
O ponto E é indicado como PM e tem a leitura ré, indicando que este ponto é usado
como referência, pois o equipamento mudou de posição. Então, calculamos o novo
PR E.
PR E = Cota E + Ré E
PR E = 14,30 + 2,15 🡺 16,45m
Agora, com um novo PR E vamos encontrar as cotas dos pontos de visada
intermediária (vante)
Cota F = PR E – Vante F
Cota F= 16,45 - 1,05 🡺 15,40m
Exemplo 3: determinar o erro de nivelamento e fazer a distribuição do erro,
considerando o levantamento de contranivelamento apresentado na caderneta de
campo abaixo. Adotar a tolerância do erro para classe IN (t = 12 mm * √k) e extensão
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total média do nivelamento 480m, pois, como temos o nivelamento e contranivelamento,
é realizada a soma da ida + volta, dividindo por 2, que dá a média.
CADERNETA DE NIVELAMENTO
Estação Pontos Ré Vante PR Cota
A RN - IBGE 1250 5810 4560
1 1480 4330
B (PM) 1 2010 6340 4330
2 2190 4150
C (PM) 2 3040 7190 4150
3 730 6460
CADERNETA DE CONTRA-NIVELAMENTO
D (PM) 3 1232 7692 6460
4 3544 4148
E (PM) 4 1694 5842 4148
5 1511 4331
F (PM) 5 1987 6318 4331
6 1751 4567
Erro (mm) 7
Erro do levantamento:
En = Cfc - Ci
En = 4567 - 4560 (em destaque verde na caderneta)
En = 7 mm
Tolerância do erro: Classe IN: t = 12 mm √ k
t= 12 √0,48
t= 8,3138 mm
Então En < t (7 < 8,31) 🡺 erro aceitável, partimos para a distribuição
Correção = - ( ) = 2,3mm
Este erro é distribuído nas 3 estações (A, B e C) do nivelamento, adotando números
redondos que somam 7mm, distribuímos em 2 estações do aparelho 2 mm e em 1
estação 3 mm.
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A nova caderneta com correção do erro será:
CADERNETA DE NIVELAMENTO
Estação Pontos Ré Vante PR Cota
A RN - IBGE 1250 - 2 = 1248 5808 4560
1 1480 4328
B (PM) 1 2010 - 2 = 2008 6336 4328
2 2190 4146
C (PM) 2 3040 - 3 = 3037 7183 4146
3 730 6453
CADERNETA DE CONTRA-NIVELAMENTO
D (PM) 3 1232 7685 6453
4 3544 4141
E (PM) 4 1694 5835 4141
5 1511 4324
F (PM) 5 1987 6311 4324
6 1751 4560
Erro (mm) 0
Em negrito e amarelo na tabela temos todos os valores alterados. Verificamos o
cálculo a seguir pelas equações:
PR= Cota + Ré
Cota = PR - Vante
Substituindo no exemplo 3 - nivelamento
PR ibge= 4560 + 1248 🡺 5808
Cota 1 = 5808 - 1480 🡺 4328
PR B = 4328 + 2008 🡺 6336
Cota 2 = 6336 - 2190 🡺 4146
PR C = 4146 + 3037 🡺 7183
Cota 3 = 7183 - 730 🡺 6453
Substituindo no exemplo 3 - contranivelamento
PR D = 6453 + 1232 🡺 7685
Cota 4 = 7685 - 3544 🡺 4141
PR E = 4141 + 1694 🡺 5835
Cota 5 = 5835 - 1511 🡺 4324
PR F = 4324 + 1987 🡺 6311
Cota 6 = 6311 - 1751 🡺 4560
A correção do erro só é realizada no nivelamento, mas acaba alterando o
contranivelamento. Percebemos que a cota final ficou equivalente a 4560, sendo igual
a cota inicial, deixando o erro igual a 0.
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AULA 10
PLANIALTIMETRIA
O levantamento planialtimétrico é realizado para o desenvolvimento de um projeto
que descreve o terreno com exatidão e nele são anotadas as medidas planas, ângulos
e diferenças de nível (cotas). Podemos verificar que a palavra planialtimetria é a junção
das palavras planimetria e altimetria.
O levantamento planialtimétrico de uma determinada área tem como objetivo obter
com precisão o terreno utilizando métodos e instrumentos adequados. Para obter boa
descrição do terreno e a elaboração das plantas topográficas é necessário um número
suficiente de coordenadas de pontos da superfície do terreno. As medidas angulares
e lineares são tomadas considerando os planos horizontal e vertical, com o objetivo
de levantar dados para a construção da planta topográfica.
Este tipo de levantamento tem várias finalidades, entre elas, por exemplo, temos:
representar certo trecho da Terra, projetos de estradas, barragens, construções
residenciais, construção de edifícios, loteamentos, regularização fundiária, extração de
materiais, entre outros. As plantas planialtimétricas juntam informações planimétricas
(cadastro de propriedades, rios, estradas, limites de propriedades, etc.) e altimétricas
com os desníveis (delimitação de vales, talvegues, cumes, rios).
Atualmente, a materialização da planialtimetria é definida pela implantação de
poligonais e pelo uso do nivelamento trigonométrico. A poligonal geralmente é
desenvolvida em torno da área a ser levantada, servindo de delineamento e base
do levantamento. Os demais pontos levantados por irradiações têm por finalidade
determinar pontos capazes de representar acidentes naturais e artificiais do local.
Nesses pontos são obtidas as coordenadas tridimensionais e que, posteriormente,
vão compor a planta com curvas de nível.
Um outro método que tem o mesmo princípio do nivelamento trigonométrico é o
nivelamento taqueométrico, cujas distâncias são obtidas pelo princípio taqueométrico,
e a altura do alvo visado é obtida pela visada do fio médio do retículo da luneta
sobre uma mira colocada verticalmente no ponto considerado. Com os fios de retículo
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associados às miras verticais ou horizontais, obtêm-se a distância horizontal (inclinada)
e a diferença de nível entre dois pontos.
O processo da taqueometria engloba operações de processo rápido e econômico,
entretanto, não tão preciso para obter indiretamente a distância horizontal e a diferença
de nível. Este método é realizado por instrumentos denominados taqueômetros e
obtêm medidas de ângulos e distâncias.
Veremos nesta aula a introdução ao nivelamento trigonométrico e à aplicação do
nivelamento taqueométrico.
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Na figura abaixo temos uma planta exemplo de levantamento planialtimétrico para
extração de areia. Nela podemos ver os pontos indicados na planta, cotas, curvas
de nível, descrição do terreno com indicação de área de APP (Área de Preservação
Permanente), reserva legal, edificações, confrontantes, orientação da poligonal,
coordenadas, legenda, entre outros detalhes a serem observados.
Título: Planta de levantamento planialtimétrico
Fonte: https://www.rasof.com.br/wp-content/uploads/2016/03/Levantamento-Planialtim%C3%A9trico.jpg
https://www.rasof.com.br/wp-content/uploads/2016/03/Levantamento-Planialtim%C3%A9trico.jpg
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10.1. Método trigonométrico
O nivelamento trigonométrico ou também indireto é baseado na determinação do
ângulo zenital que contém dois pontos que pertencem a um planovertical que pode
ser resolvido por um triângulo retângulo. São obtidas as medidas de distâncias entre
dois pontos da distância horizontal (DH) ou da distância inclinada (DI) e o ângulo de
inclinação do terreno (ângulo vertical).
Título: Triângulo retângulo no nivelamento trigonométrico
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/nivelamento-trigonometrico/nivelamento-trigonometrico-2/
A diferença de nível é determinada de forma indireta por meio de resoluções
trigonométricas, bem como a distância vertical pode ser determinada. A distância
horizontal também pode ser dada pelo método direto ou indireto. Estes dados são
obtidos ao conhecer o ângulo vertical, altura do instrumento e a altura do alvo entre
os pontos do terreno.
Para o desenvolvimento precisamos utilizar os equipamentos: trena, mira horizontal,
distanciômetro/teodolitos, estação total ou clinômetro. Quando usamos o teodolito é
necessário realizar a triangulação, em casos de uso da estação total, não há necessidade,
pois já é visado o ponto a ser levantado.
O desenvolvimento das equações trigonométricas do triângulo retângulo é dado por:
tg α= Dv___
Dh
ou tg Z= Dh___
Dv
DN = DV + i - a ou DN = DH * tg α + i - a ou DN = Dh___
tgZ
+ i - a
DN = DI * cos Z + Hi - Hp ou DN = DH * cotg Z + Hi + Hp
DH = cotg α___
2
https://adenilsongiovanini.com.br/blog/nivelamento-trigonometrico/nivelamento-trigonometrico-2/
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Designados por:
= ângulo de inclinação do terreno;
Z = ângulo zenital (formado com plano vertical);
DN = diferença de nível;
DV = distância vertical;
DH = distância horizontal;
I ou At ou Hi= altura do instrumento;
a ou Fm ou Hp= altura do alvo/ leitura da mira
O tipo de levantamento pode ser classificado como de lances curtos ou longos.
Em lances curtos o efeito da curvatura e refração é desprezado. Ao trabalhar com
estações totais é possível realizar uma visada que pode chegar a alguns quilômetros
(dependendo do número de prismas e capacidade de medida do medidor eletrônico de
distância). Isto porque podemos dizer que um ponto da superfície terrestre corresponde
a 3 horizontes distintos:
• Plano horizontal topográfico (Ha): horizonte que acreditamos enxergar, mas, na
verdade, é o aparente. É o efeito da curvatura terrestre (C)
• Plano horizontal óptico (Ho): plano que realmente enxergamos. Efeito da refração
atmosférica e equivale a 12% do valor da curvatura terrestre, r = 0,12C
• Plano horizontal verdadeiro (Hv): horizonte que corresponde à mesma altitude
do ponto do inicial da visada. Se a terra fosse uma superfície plana, só teríamos
o horizonte verdadeiro.
Para lances maiores que 150 m teremos que aplicar as correções inerentes à
curvatura e refração sobre as medidas coletadas em campo. A curvatura terrestre e
as camadas da atmosfera afetam os nivelamentos, quando as visadas são de grande
alcance.
10.1.1. Precisão do levantamento
A norma classifica os diversos métodos de levantamento com relação ao seu
desenvolvimento e respectivas tolerâncias de fechamento sendo divididas de acordo
com as classes de nivelamento. No nivelamento trigonométrico as tolerâncias são
dadas conforme a ABNT (1994):
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Classe Metodologia Linha
Seção
Extensão
máxima
Lance
máximo
Lance
mínimo
Número
máximo
de lances
Tolerâncias
de
fechamento
III N
Trigonométrico
Medidor
eletrônico
distância
teodolito
classe 2 ou
estação total
classe 2
Principal
Secundária
10 km
5 km
500 m
300 m
40 m
30 m
40
20
0,15mm √K
0,20mm √K
Tabela: Classes de nivelamento com extensão, lance e tolerância de fechamento do nivelamento trigonométrico
Fonte: ABNT (1994)
Sendo “k” a extensão nivelada em km, medida em um único sentido.
10.1.2 Exemplos de cálculo
Exemplo 1: um levantamento trigonométrico foi realizado entre dois pontos A e B a
partir dos dados fornecidos abaixo. Foi instalada uma estação total no ponto e realizada
a visada no prisma posicionado no ponto B. Calcule o desnível entre os pontos:
Hi = 1,50m
Distância inclinada entre os pontos A e B = 2.753,408m
Ângulo zenital = 89º15’20”
Altura do prisma (Hp) = 1,80m
Título: Representação do exemplo 1
RESOLUÇÃO:
Distância maior que 150 m teríamos que aplicar a correção do C (efeito de curvatura)
DN = Di x cos Z + Hi – Hp
DN = 2753,408 * cos 89º15’20” + 1,50 – 1,80
DN = 35,77 – 0,30
DN 🡺 35,47m
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Exemplo 2: foi realizado um levantamento altimétrico de uma barragem e, a partir
da caderneta de campo, determine:
a) as cotas dos pontos P1 e P2 (preenchendo a caderneta de campo)
b) altura da barragem
c) altura da folga em relação ao topo da barragem, quando estiver com seu nível
d’água na cota máxima que é equivalente a 155,17m.
Título: Representação exemplo 2
Em vermelho, na caderneta de campo, são indicados os dados obtidos pela resolução:
RESOLUÇÃO:
a) senα=ΔH___
Di
P1 🡺 ΔH = 17,84m
P2 🡺 ΔH = 2,16m
Cota P = Cota A + ΔH + AI
P1 = 137,234 + 17,84 + 1,59 🡺 156,66m
P2 = 137,234 + 2,16 + 1,59 🡺 140,98m
b) Altura da barragem = Cota P1 – Cota P2 = 156,66 – 140,98
Altura da barragem = 15,68m
c) Folga do topo barragem e nível máximo de água
156,664 – 155,17 = 1,494 m
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10.2. Método taqueométrico
O método de nivelamento taqueométrico é também um processo de obtenção da
distância entre dois pontos (distância plana ou inclinada) indireto. Podemos dizer
que este método está correlacionado com o princípio do nivelamento trigonométrico.
O teodolito tem perdido aplicação depois do avanço de instrumentos eletrônicos
de distâncias (MEDs= medidores eletrônicos de distâncias), aplicados pela estação
total e trenas eletrônicas. Estes equipamentos ganham destaque por armazenar e
exportar dados de campo para software específicos e, assim, facilitar as operações
topográficas planialtimétricas.
Este método foi muito utilizado e vem sendo substituído pelo nivelamento
trigonométrico com o uso das estações totais. Trata-se de um método limitado pela
medição das distâncias de visadas aos pontos cotados e pela sua média precisão
(de ordem centimétrica a decimétrica) para as diferenças de nível.
O nivelamento taqueométrico é um processo óptico que faz avaliação dos
afastamentos entre as estações e os pontos visados. Entre os instrumentos
utilizados está o teodolito, que recebe o nome de taqueômetro e faz as leituras dos
fios estadimétricos através do retículo de três fios horizontais e um vertical. Com os
fios de retículo associados às miras verticais ou horizontais, obtêm-se a distância
horizontal (inclinada) e a diferença de nível entre dois pontos.
ANOTE ISSO
Nas figuras abaixo estão representados a leitura na mira e o detalhe dos fios
estadimétricos médio, inferior e superior.
Título: Mira e leitura estadimétrica
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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ANOTE ISSO
Treine a leitura da mira:
III - indica que a mira está a 3 metros de altura do chão
9 - indica 90 centímetros distante da marcação de 1 metro da mira, portanto abaixo
de 3,00m)
. . - indica que o 9 está acima dos 2 metros
As demais marcações auxiliam na determinação do decímetro e centímetro da
leitura
Fs = fio superior
Fi = fio inferior
Fm = fio médio
10.2.1. Determinação das distâncias
A determinação da distância horizontal no plano é:
DH = m.g
Para a distância horizontal no plano inclinado será levado em consideração o ângulo
de inclinação (α):
DH = m * g * cos² α
Título: Leitura inclinada
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
A obtenção da distância vertical a partir do ângulo de inclinação é:
DV= 50 * m * sen (2α)
Quando dado o ângulo zenital será:
DV= 50 *m * sen (2Z)
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A diferença de nível com ângulo vertical de inclinação é dada por:
DN =m*g*
sen (2*α)
_________
2
+ i - a
A diferença de nível com ângulo zenital com a reta é dada por:
DN =m*g*
sen (2*Z)
_________
2
+ i - a
Na diferença de temos as particularidades sinais dos resultados conforme:
• Para a visada ascendente (acima do instrumento) tem-se:
DN =50.m.sen(2α) + AI - FM
Se o resultado de DN (+) 🡺 terreno em aclive ou resultado de DN (-) 🡺 terreno
em declive
• Para a visada descendente (leitura está abaixo do instrumento) tem-se:
DN=50.m.sen(2α) + AI + FM
Se o resultado de DN (+) 🡺 terreno em declive ou resultado de DN (-) 🡺 terreno
em aclive
O sinal positivo ou negativo do desnível é determinado pelo valor do ângulo zenital
(Z) ou sinal do ângulo vertical (α).
Há situações nas quais o terreno em aclive de A-B pode gerar:
• Ângulo vertical zenital (Z) > 90°00’00” 🡺 DH = + (positivo), mas DN = + (positivo)
• Ângulo vertical (α) negativo 🡺 DH = + (positivo), mas DN = + (positivo)
Título: Exemplo de plano de visada
Fonte: Veiga; Zanetti e Faggion (2012)
E que, para todas as equações dadas anteriormente temos:
Z = ângulo zenital
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Α = ângulo de inclinação
D = distância horizontal
m = leitura estadimétrica (m = Fs - Fi ou 2m = Fs+Fi)
g = constante do aparelho, g = 100
i ou AI= altura do instrumento
a ou M= altura do alvo (mira/prisma), em que FM é a leitura do fio médio
Para obtenção da cota de um ponto é preciso considerar, além da altura do instrumento,
a altura do alvo (leitura do fio médio) e o desnível vertical (DV) pela expressão:
Cotainstrumento = Cotaponto p + AI + DV - FM
10.2.2. Tipos de taqueômetros
Existem dois tipos de taqueométricos com diferenças em suas lunetas. Em alguns
taqueômetros, a luneta pode coincidir com o centro do instrumento (analática) ou
não coincidir (alática). No caso da luneta alática, para determinação das distâncias
horizontal e vertical, deve-se considerar a constante “c” mais a distância focal “f”. A
maioria das lunetas dos taqueômetros no mercado é analática.
Título: Instrumento taqueômetro: a) luneta alática e b) luneta analática
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
10.2.3. Erros no nivelamento taqueométrico
Como todo levantamento topográfico, está sujeito a ocorrência de erros. Entretanto,
deve-se tomar cuidado para evitá-los, sendo eles:
• Leitura errônea da mira: distância imprópria, capacidade de aumento focal da
luneta, desvios causados pela refração atmosférica, erros grosseiros na leitura
• Erros nas constantes do equipamento: c, f, g
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• Falta de verticalidade da mira
• Erro na medição do ângulo de inclinação (ou Z)
• Erro na medição da altura do instrumento
10.2.4. Definição da tolerância
A definição da tolerância nos nivelamentos varia de acordo com as irregularidades
do relevo do terreno e com o número de estações niveladas (distância nivelada). Para
nivelamentos taqueométricos conforme a ABNT (1994) tem-se:
Classe Metodologia Linha
Seção
Extensão
máxima
Lance
máximo
Lance
mínimo
Número
máximo
de lances
Tolerâncias
de
fechamento
III N
Taqueométrico
Leitura de
três fios da
mira, teodolito
classe 1.
Principal
Secundária
5 km
2 km
150 m
150 m
30 m
30 m
40
20
0,30mm √K
0,40mm √K
Tabela: Classes de nivelamento com extensão, lance e tolerância de fechamento do nivelamento taqueométrico
Fonte: ABNT (1994)
Sendo “k” a extensão nivelada em km, medida em um único sentido.
10.2.5. Exemplos de cálculo
Exemplo 3: os dados coletados em um levantamento topográfico realizado com o
taquímetro são apresentados na caderneta abaixo:
• Calcule as distâncias horizontais, a distância vertical e as cotas dos pontos.
FI FM FS
A 1,75
1 1,100 1,745 2,390 97º47'00"
2 1,000 1,740 2,480 101º25'00"
3 0,700 1,615 2,530 81º27'00"
4 1,000 1,805 2,610 84º23'00"
Leitura da mira
Estação
Altura do
Instrumento
(m)
Ponto
Visado
Ângulo
Zenital
Título: Caderneta de campo nivelamento taqueométrico
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RESOLUÇÃO:
Ponto 1:
• m (FS - FI) 🡺 2,390 – 1,100 = 1,290
• DH = 100 * m *sen² Z 🡺 100 * 1,29 * sen² (97º47’00”) = 126,63
• DV = 50* m * sen (2Z) 🡺 50 * 1,29 * sen (2*97º47’00”) = -17,31
• Cota1 = CotaAI + AI + DV – FM 🡺
Cota1 = 50 + 1,75 + (-17,31) – 1,745 = 32,695
Ponto 2:
• m (FS - FI) 🡺 2,480 – 1,000 = 1,480
• DH = 100 * m *sen² Z 🡺 100 * 1,48 * sen² (101º25’00”) = 142,20
• DV = 50* m * sen (2Z) 🡺 50 * 1,48 * sen (2*101º25’00”) = -28,71
• Cota2 = Cota1I + AI + DV – FM 🡺
Cota2 = 50 + 1,75 + (-28,71) – 1,740 = 21,300
Ponto 3:
• m (FS - FI) 🡺 2,530 – 0,700 = 0,830
• DH = 100 * m *sen² Z 🡺 100 * 0,830 * sen² (81º27’00”) = 178,95
• DV = 50* m * sen (2Z) 🡺 50 * 0,830 * sen (2*81º27’00”) = 26,90
• Cota3 = Cota2I + AI + DV – FM 🡺
Cota3 = 50 + 1,75 + (26,90) – 1,615 = 77,035
Ponto 4:
• m (FS - FI) 🡺 2,610 – 1,000 = 1,610
• DH = 100 * m * sen² Z 🡺 100 * 1,61 * sen² (84º23’00”) = 159,45
• DV = 50* m * sen (2Z) 🡺 50 * 1,61 * sen (2*84º23’00”) = 15,68
• Cota4 = Cota3+ AI + DV – FM 🡺
Cota4 = 50 + 1,75 + (15,68) – 1,805 = 65,625
Título: Caderneta de campo nivelamento taqueométrico com respostas em vermelho
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AULA 11
DESENHO TOPOGRÁFICO
O levantamento altimétrico é destinado à obtenção de altitudes/cotas para
representação do terreno, a planimetria possui representação da planta (projetada num
plano horizontal de referência) através dos ângulos e as distâncias exatas (em escala
reduzida do desenho). A projeção das várias interseções sobre o plano horizontal de
referência (plano topográfico) forma o relevo na área levantada, a este plano topográfico
com curvas desenhadas em escala reduzida, damos o nome de Planta Topográfica
Planialtimétrica.
Para a representação do relevo, precisamos da topografia, que fornece a representação
gráfica, em uma escala adequada, dos resultados das atividades de levantamento de
campo. O registro do levantamento permite visualizar a forma do terreno, pelas leituras
das cotas altimétricas dos pontos, entretanto, somente a topografia não é suficiente,
sendo necessário materializar os levantamentos topográficos através dos desenhos
topográficos.
São as representações nos papéis de desenho dos dados obtidos nas atividades de
campo que resultam na execução dos diferentes tipos de serviços topográficos. Entre
eles, podemos citar os levantamentos cadastrais que devem conter informações dos
proprietários, divisas e confrontantes, dimensões de linhas (divisas), de benfeitorias,
construções, uso e aproveitamento do solo, culturas, vegetação e áreas totais ou
parciais.
Os elementos principais existentes no terreno e que devem constar no desenho
topográfico são os acidentes geográficos, construções; quadrícula de coordenadas,
graduada; orientação (direção N-S); as estações (se foram demarcadas de forma
permanente); escala numérica ou gráfica; legenda; título do desenho, situação da área
em relação à região.
Nas operações topográficas temos informações do relevo, que são marcados por
elevações e depressões do terreno. O relevo pode ser representado por um perfil, uma
planta com curvas de nível, a partir de pontos cotados ou vista em perspectivas. Além
disso, os desenhos podem ser automatizados pela construção de um modelo digital
de terreno.
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11.1 Mapa topográfico
O desenho topográfico materializa e permite que tenhamos interpretação detalhada
do relevo de uma região. As informações no mapa topográfico proporcionam uma
interpretação detalhadado relevo de uma região, que devem ser precisas e oferecerem
o maior número de detalhamento.
Além disso, os mapas topográficos fornecem informações de localização exata
de áreas urbanas e agrícolas, de matas nativas, de vias de transporte, de mananciais
de água e de áreas de atuação humana, as cotas altimétricas que representam seu
relevo. Dois elementos são principais nos mapas: as curvas de nível que são linhas
que unem os pontos de mesma altitude na superfície e a hidrografia que é uma rede
de rios presente na região.
Título: Mapa topográfico
Fonte: https://meioambiente.culturamix.com/noticias/como-ler-mapa-topografico
Na figura abaixo temos a representação em perspectiva de uma bacia hidrográfica,
indicando seus principais elementos e identificação:
• Divisores de água: linha de separação que divide as precipitações que caem em
bacias vizinhas e que encaminha o escoamento superficial ou outro sistema
fluvial. Delimitam a bacia hidrográfica.
• Afluentes e nascentes: pontos altos de surgimento das águas.
https://meioambiente.culturamix.com/noticias/como-ler-mapa-topografico
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• Foz: ponto de cota mais baixa e delimitação final da bacia.
Título: Bacia hidrográfica em perspectiva
Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/geografia/bacia-hidrografica.htm
11.2. Pontos Cotados
Os pontos cotados são uma forma de representação em que se assinalam somente
pontos selecionados com suas cotas. É um processo muito simples de representação dos
pontos altimétricos, que fornece a precisão adequada, mas não permite a visualização
geral da forma do terreno.
Este método é muito empregado em projetos de adutoras, redes de água e esgoto,
escoamento superficial, instalações elétricas, implantação viária e edificações. Em
mapas topográficos indicam os picos de morros ou fundo de valas.
A visualização do terreno pelos pontos cotados se torna difícil, pois são representados
somente os principais acidentes do relevo. Apresentam a variação do relevo e a
declividade do relevo por setas.
Ao unir o conjunto de pontos com valores de cota ou altitude em linhas temos a
representação da superfície de um terreno pelas curvas de nível (próximo tópico desta
aula). Constituem o elemento básico para o traçado das curvas de nível, através do
método de interpolação.
A partir dos pontos cotados, é possível realizar o traçado de curvas de nível. A forma
mais utilizada de representação do relevo em cartas topográficas.
https://mundoeducacao.uol.com.br/geografia/bacia-hidrografica.htm
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Título: Poligonal com pontos cotados
Fonte: https://docplayer.com.br/7639118-Rofa-lia-pimentel-topografia.html
Título: Pontos cotados de uma implantação viária, sistemas hidráulicos e edificações.
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20
v2013.pdf
11.3. Curvas de nível
As curvas de nível são linhas que ligam pontos, na superfície do terreno, que têm
a mesma cota, na mesma altitude. Elas podem ser definidas como linhas que unem
pontos com a mesma cota ou altitude, sendo a superfície do terreno. Elas representam
em projeção ortogonal a interseção da superfície do terreno com planos horizontais.
A reprodução fácil e simples das curvas de nível faz com que seu uso seja a forma
mais comum de documentar o relevo na construção civil.
https://docplayer.com.br/7639118-Rofa-lia-pimentel-topografia.html
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
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As plantas com curvas de nível em geral devem realçar da forma mais expressiva
possível as formas do relevo; permitir determinar, com precisão compatível com a
escala, a cota ou altitude de qualquer ponto do terreno e permitir elaborar projetos
geométricos a partir dessa representação.
Para correto desenvolvimento e representação das curvas de nível veremos adiante
as propriedades das curvas de nível, forma de criação e interpretações dos relevos
pelas curvas de nível representadas nos projetos.
11.3.1. Propriedades das curvas de nível
É importante conhecer as propriedades das curvas de nível para facilitar a
interpretação e criação das curvas de nível. A criação das curvas de nível à mão fica
geralmente mais restrita a casos específicos. O uso de softwares computadorizados
é mais recorrente e facilita o trabalho de representação, entretanto, devem ser
questionados e verificados em casos de erros e conflitos que possam surgir.
Abaixo, veremos as propriedades e a representação para melhor entendimento e
fixação do conteúdo:
• Todos os pontos situados sobre uma curva têm a mesma ou altitude;
Título: Curvas de nível com mesma cota
Fonte: http://csr.ufmg.br/carto1/carto1_parte5.pdf
• Duas curvas de nível não podem se tocar ou se cruzar, porque disto resultaria
um único ponto com duas elevações diferentes;
Título: Curvas de nível erradas
Fonte: Pastana (2010)
http://csr.ufmg.br/carto1/carto1_parte5.pdf
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• Toda curva de nível deve ser representada em linha cheia (linha contínua) e ser
fechada. Quando não é possível fechar todas são limitadas pelo espaço do papel;
• Uma curva de nível sempre tem um fim, seja fechando-se em si mesma, dentro
ou fora dos limites do papel;
• Formam linhas fechadas em torno das elevações e depressões, dentro ou fora
dos limites do desenho;
Título: Curvas de nível fechadas e limitadas pelo papel
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20
v2013.pdf
• As curvas de nível são lisas e não apresentam cantos, sendo curvas:
Título: Representações da curva de nível
Fonte: http://topfumec.blogspot.com/2015/11/
• Duas curvas de nível nunca se encontram e continuam em uma só, isto indica
o mesmo que uma curva de nível que não pode se bifurcar:
Título: Curvas de nível errôneas
Fonte: http://topfumec.blogspot.com/2015/11/
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
http://topfumec.blogspot.com/2015/11/
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• Uma curva de nível não pode desaparecer repentinamente;
Título: Curva de nível errada
Fonte: http://topfumec.blogspot.com/2015/11/
• Podem ser classificadas em curvas mestras ou principais e secundárias.
• As mestras são representadas com traços diferentes das demais (mais espessos,
por exemplo), sendo todas numeradas.
• As curvas secundárias complementam as informações.
Título: Curvas de nível mestra e secundária
Fonte: http://topfumec.blogspot.com/2015/11/
11.3.2. Interpretação do relevo usando curvas de nível
A interpretação do relevo é realizada pelas distâncias horizontais que separam as
curvas de nível. Desta forma, é importante visualizar como elas aparecem nas plantas:
• Curvas de nível muito afastadas umas das outras 🡺 indica uma topografia do
terreno suave;
• Curvas de nível muito próximas 🡺 trata-se de topografia acidentada: terreno
fortemente inclinado
• Curvas de nível igualmente espaçadas 🡺 indicam terreno de inclinação invariável;
• Ausência de curvas de nível, nota-se quando há terreno plano;O que podemos observar é que maior declive de um terreno ocorre no local em que
aparece a menor distância horizontal entre duas curvas de nível.
http://topfumec.blogspot.com/2015/11/
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Título: Representação e interpretação do relevo a partir das curvas de nível
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20
v2013.pdf
ISTO ESTÁ NA REDE
No link do site abaixo é possível verificar o mapa topográfico conforme a figura
abaixo das áreas A e B. Conforme interpretação das áreas A e B, você conseguiria
interpretar qual área seria mais adequada para construção de habitações? Qual
seria melhor para agricultura? Como se apresentam os escoamentos dos rios?
Título: Mapa topográfico
Fonte: https://www.coladaweb.com/geografia/mapa-topografico
Acredito que esteja curioso para melhor entender, no site do link: https://www.
coladaweb.com/geografia/mapa-topografico voce encontrará mais explicações!
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
https://www.coladaweb.com/geografia/mapa-topografico
https://www.coladaweb.com/geografia/mapa-topografico
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11.3.3 Criando curvas de nível
A construção de uma planta com curvas de nível segue (geralmente) o seguinte
processo:
a. Levantamento de campo dos pontos cotados, ou seja, pontos com coordenadas
tridimensionais (X, Y e cota) (por exemplo, a partir do nivelamento trigonométrico);
Título: Pontos cotados para traçar curvas de nível
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
b. Interpolação manual ou interpolação automatizada:
Título: A partir da interpolação dos pontos são geradas curvas mestras e secundárias
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
c. Traçado manual ou automatizado (a partir de modeladores digitais de terrenos
– MDTs):
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Título: MDT de curvas por triangulação dos pontos
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
11.3.3.1. Métodos para a interpolação e traçado das curvas de nível
A partir do levantamento topográfico altimétrico são obtidos diversos pontos com
cotas conhecidas e a partir destes é que as curvas serão desenhadas. É necessário
ter as coordenadas planas dos pontos para plotá-los sobre a carta. O número de
pontos e sua posição no terreno influenciarão no desenho final das curvas de nível.
Depois de obter dois pontos com cotas conhecidas, é realizada a interpolação
da posição referente a um ponto com cota igual a cota da curva de nível que será
representada a partir destes pontos.
Título: Interpolação de pontos e criando curvas de nível
Fonte: http://topografiapoli.pbworks.com/w/file/fetch/77136251/Altimetria_uninove.pdf
Utiliza-se uma regra de três informações para a interpolação das curvas de nível.
Devem ser conhecidas: as cotas dos pontos, a distância entre eles e a equidistância
das curvas de nível.
http://topografiapoli.pbworks.com/w/file/fetch/77136251/Altimetria_uninove.pdf
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Título: Criando curvas de nível
Fonte: http://topografiapoli.pbworks.com/w/file/fetch/77136251/Altimetria_uninove.pdf
Para realizar a interpolação dos pontos devemos nos atentar a como eles estarão
dispostos de maneira desordenada, é importante saber quais as interpolações que
devem ser feitas e quais não devem ser feitas. Para isso, pode-se seguir três regras:
1. Somente interpolar entre pontos imediatamente próximos;
2. Não cruzar direções de interpolação;
3. Não passar uma direção de interpolação muito perto de pontos de cota conhecida.
11.3.3.2 Exemplos de resolução da interpolação
Exemplo 1: Verifique a interpolação da curva de nível sabendo que a distância
entre os pontos A e B no desenho é de 7,5 cm e que o desnível entre eles é de 12,9m.
Deseja-se interpolar a posição por onde passaria a curva com cota 75m.
Título: Representação exemplo 1
Fonte: http://topografiapoli.pbworks.com/w/file/fetch/77136251/Altimetria_uninove.pdf
RESOLUÇÃO:
É possível calcular o desnível entre o ponto A e a curva de nível com cota 75m
(75m - 73,2 = 1,8m). Sabendo-se que em 7,5 cm o desnível entre os pontos é de 12,9
m, em “x” metros este desnível será de 1,8 m.
http://topografiapoli.pbworks.com/w/file/fetch/77136251/Altimetria_uninove.pdf
http://topografiapoli.pbworks.com/w/file/fetch/77136251/Altimetria_uninove.pdf
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Assim:
7,5 cm 🡪 12,9m
X 🡪 (75m - 73,2m) =1,8m
X =
7,5*1,8_______
12,9
X = 1,05 cm (arredondado para 1 cm)
Neste caso, a curva de nível com cota 75 m estará passando a 1,05 cm do ponto
A. Da mesma forma, é possível calcular os valores para as curvas 80 e 85 m que
estariam a 3,9 e 6,9 cm da cota 75, respectivamente.
Exemplo 2: Realize a interpolação da posição da curva com cota de 46,0m. Na
figura abaixo, verifique que precisamos encontrar a distância entre as cotas 45,0m a
47,0m e 45,0m a 47,2m.
Título: Representação da figura do exemplo 2 e resolução.
Fonte: http://topografiapoli.pbworks.com/w/file/fetch/77136251/Altimetria_uninove.pdf
http://topografiapoli.pbworks.com/w/file/fetch/77136251/Altimetria_uninove.pdf
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11.4. Inclinação ou declividade do relevo
É possível obter a inclinação de um terreno, localidade a partir das cotas fornecidas
das curvas de nível. Sendo que a inclinação é dada em graus e indica o ângulo que
a inclinação do terreno forma com a horizontal. A declividade é dada em percentual.
A forma mais comum é utilizando os mapas com curva de nível para obtenção
dos valores da declividade. Alguns passos para determinação entre dois pontos são:
• Determinar a cota dos pontos por interpolação (regra de 3).
• Determinar a diferença de nível entre os dois pontos= distância vertical (DV).
• Determinar a distância horizontal entre os dois pontos (DH).
Desta forma, é possível calcular a declividade usando a fórmula:
Declividade (%) = x100
11.4.1. Exemplo de cálculo
Exemplo 3: Determine a declividade entre os pontos A e B da planta topográfica.
Título: Planta topográfica para resolução exemplo 3
Fonte: Caetano (2017)
RESOLUÇÃO:
Declividade (%) =
DV___
DH
x100
DA-B (%) =
250-50_______
1000
x100
DA-B (%) = - 20%
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AULA 12
REPRESENTAÇÃO DE PERFIS
Relembrando a aula passada a respeito dos desenhos topográficos, nesta aula
continuaremos com as formas de representação e informações do relevo, que são
marcados por elevações e depressões do terreno. O relevo pode ser representado por
um perfil, uma planta com curvas de nível, a partir de pontos cotados ou vista em
perspectivas. Na última aula já foram vistas as características e criação das curvas de
nível a partir de pontos cotados. Nesta aula você aprenderá as principais características
dos perfis gerados: longitudinal e transversal; e as vistas em perspectivas dos desenhos
topográficos.
12.1. Perfis e Seções Transversais
Os perfis topográficos também chamados seções transversais, representam cortes
verticais do terreno, ao longo de uma linha determinada. O traçado de perfil surge a
partir das curvas de nível e permite a visualização das linhas do terreno, perfis de
projeto, representação da lâmina d’água, áreas em corte ou aterro, movimentação de
terra.
Os perfis são elementos complementares parainterpretação das curvas de nível.
Muitas vezes, tornam-se indispensáveis devido ao enriquecimento de detalhes que
o perfil traz e auxilia na engenharia final. Contudo, em outros casos podem ser
indispensáveis.
Para se obter um perfil, caracterizado por uma intersecção de um plano vertical com
o terreno, é preciso que sejam conhecidas as distâncias horizontais (DH) e as diferenças
de nível (DN) ou altitude entre os pontos do terreno a serem nele representados. É uma
forma de se representar o terreno, porém restrita apenas a uma direção determinada.
A partir das curvas de nível e dos sinais indicados, o relevo que está representado no
plano horizontal pode ser reconstruído no vertical.
O emprego de perfis do terreno se dá particularmente nas áreas de engenharia (vias
de transporte), estradas, perfil de adutoras e redes de drenagem, telecomunicações,
geografia, urbanismo etc. A construção de um perfil permite apreciar com clareza
a possibilidade de progressão no terreno, montagem de postos de observação e
determinação de áreas de visibilidade.
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Os perfis podem ser longitudinais, na maior direção do comprimento do desenho,
ou transversais, que cortam o menor sentido do desenho.
Título: Perfis longitudinal e transversal de um rio
Fonte: https://www.slideserve.com/webster/perfis-longitudinal-e-transversais-de-um-rio
ISTO ESTÁ NA REDE
O perfil longitudinal é muito adotado em projetos rodoviários e nele são apresentados o
perfil natural do terreno e o perfil alterado do projeto. Conforme a figura abaixo:
Título: Projeto Longitudinal
Fonte: https://www.guiadaengenharia.com/perfil-longitudinal/
Leia mais a respeito da planta de um projeto longitudinal rodoviário através da reportagem
de Viana (2020) disponível no link: https://www.guiadaengenharia.com/perfil-longitudinal/
https://www.slideserve.com/webster/perfis-longitudinal-e-transversais-de-um-rio
https://www.guiadaengenharia.com/perfil-longitudinal/
https://www.guiadaengenharia.com/perfil-longitudinal/
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12.1.1 Desenvolvimento do desenho do perfil
Os perfis resultantes da linha que cortam as curvas de nível no plano horizontal,
reconstituem a vista lateral do terreno, permitindo reconhecer a sua superfície
acidentada. Por exemplo, os acidentes naturais denominados Pão de Açúcar e Morro
da Urca, no Rio de Janeiro. Observe na figura abaixo que foi representado pelo mapa
topográfico, perfil e em cores.
Título: Representação de perfil em gráfico, cores e curvas de nível
Fonte: https://www.coladaweb.com/geografia/curva-de-nivel-e-perfil-topografico
Em um papel milimetrado traça-se uma linha básica e se transferem com precisão
os sinais para essa linha. Levantam-se perpendiculares no princípio e no fim dessa linha
e se determina uma escala vertical. Quer seguindo as linhas verticais do milimetrado
quer levantando perpendiculares dos sinais da linha-base, marca-se a posição de cada
ponto correspondente na escala vertical. Em seguida, todos os pontos serão unidos
com uma linha, evitando-se traços retos.
https://www.coladaweb.com/geografia/curva-de-nivel-e-perfil-topografico
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1. Puxar linhas auxiliares de interseção entre o plano vertical e as curvas de nível
2. Desenhar linhas horizontais que representam os planos horizontais referentes
às curvas de nível.
3. Identificar as interseções entre as linhas auxiliares e os planos horizontais.
4. Traçar a linha que une as interseções identificadas antes.
Título: Construção do perfil topográfico
Fonte: https://www.coladaweb.com/geografia/curva-de-nivel-e-perfil-topografico
Título: Construção do perfil topográfico
Fonte: https://www.preparaenem.com/geografia/curvas-nivel-representacao-topografica.htm
https://www.coladaweb.com/geografia/curva-de-nivel-e-perfil-topografico
https://www.preparaenem.com/geografia/curvas-nivel-representacao-topografica.htm
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12.1.1.1. Cuidados na representação do perfil:
Ao iniciar o desenvolvimento da representação do perfil é preciso estar atento a
alguns cuidados como:
• Iniciar e terminar com altitude exata;
• Distinguir entre subida e descida quando existir duas curvas de igual valor;
• Desenhar cuidadosamente o contorno dos picos, se achatados ou pontiagudos;
• Estabelecer a escala vertical a ser utilizada.
12.1.2. Escalas
O conhecimento e adoção da escala é muito importante para a representação dos
perfis. Tanto a escala horizontal como a vertical serão escolhidas em função do uso
que se fará do perfil e da possibilidade de representá-lo (tamanho do papel disponível).
A escala vertical deverá ser muito maior que a horizontal, do contrário, as variações
ao longo do perfil dificilmente serão perceptíveis, por outro lado, sendo a escala vertical
muito grande, o relevo ficaria demasiadamente exagerado.
Se a escala da carta Horizontal = 50.000 e a escala vertical V = 10.000, o exagero
vertical será igual a 5. Uma vez que se procede à ampliação da escala horizontal para
se ter uma boa escala vertical.
Se a escala vertical for igual à escala horizontal, o perfil é dito normal. Se a escala
vertical for menor que a escala horizontal, o perfil é denominado rebaixado e, se for
maior, é dito elevado.
Título: Perfil topográfico com diferentes escalas verticais
Fonte: https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/11385316022012Cartografia_B%C3%A1sica_aula_18.pdf
https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/11385316022012Cartografia_B%C3%A1sica_aula_18.pdf
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A representação de um perfil em que a escala dos valores cotados é igual à escala da
carta mostra-nos o relevo real. Nas regiões pouco acidentadas (com pouca densidade
de curvas de nível), o perfil ficará aparecendo achatado. Desta forma, para dar realce
ao relevo costuma multiplicar-se a escala dos valores cotados por 4, 5, ... 10.
12.2 Representação por vista em perspectiva
A representação por vista em perspectiva é uma das melhores formas de
representação para leigos, pois se torna mais intuitiva e esclarecedora. Para a engenharia
esta representação não pode ser utilizada nos procedimentos de projetos, somente
é usada para a visualização dos projetos. O modelo em perspectiva do terreno pode
ser gerado por meio do MDT, permitindo preenchimentos, inserção de linhas de fluxo
de água, entre outros detalhes.
O Modelo Digital de Terreno (MDT) possibilitou realizar uma extração de perfis para
estimativas de volume, análise de intervisibilidade entre pontos, extração de formas do
relevo (topologia), estudos de tendências e muitas outras finalidades. O MDT podem ser
gerados por diferentes fontes de dados como através de curvas de nível digitalizadas,
levantamento realizados em campo, métodos fotogramétricos aplicados sobre imagens
aéreas ou de satélites, dados de radares e varredura a laser. A partir da representação
é possível realizar análise e modelagem topográfica, gerar mapas de declividade ou
geológicos, extrair perfis do terreno, fornecer cálculos para engenharia e atuar como
fonte de dados para SIG (sistemas de informações geográficas).
Título: Representação por MDT
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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Título: Representação por perspectiva
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
A representação por cores e também muitas vezes em 3D indica no mapa cada faixa
de cor que representa um intervalo de altura. É uma forma de representação do relevo
usualmente em mapas geográficos, didáticos, de geoprocessamento entre outros.
Título: Representação por cores
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
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Título: Representação por irregular e triangular
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20
v2013.pdf
Título: Perspectiva em modelo digital
Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-4-Visualizacao-em-perspectiva-do-Modelo-Digital-de-Terreno-da-bacia-do-rio_fig4_238760232
12.3 Interpretação do relevo
A partir dos modelos de representação do relevo podemos identificar algumas
características e principais acidentes do terreno na sua representação.
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/212172/mod_resource/content/1/Aula%2010%20PTR2201%20-%20Representa%C3%A7ao%20do%20Relevo%20v2013.pdf
https://www.researchgate.net/figure/Figura-4-Visualizacao-em-perspectiva-do-Modelo-Digital-de-Terreno-da-bacia-do-rio_fig4_238760232
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a. Morro, colina ou elevação
Indica pequena elevação do terreno de forma cônica e redonda na parte superior:
Título: Representação de morros
Fonte: Borges (2013)
b. Cova, depressão ou bacia
A cova representa a depressão de um terreno, com curvas de maior altitude
envolvendo as curvas de menor altitude. Se existe água na cova, é chamada de lago.
Título: Representação de cova
Fonte: Pastana (2010)
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c. Vale
Se cortarmos uma bacia por um plano perpendicular ao da figura e considerarmos
as partes divididas teremos a representação de um vale
Título: Representação de vale
Fonte: http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(11).htm
d. Divisor de águas ou linha de cumeira
Se cortarmos uma colina por um plano perpendicular, teremos o espigão do terreno.
Título: Espigão
Fonte: http://wiki.urca.br/dcc/lib/exe/fetch.php?media=curvas-de-nivel.pdf
Como nas colinas, as curvas de nível de menor altitude tendem a envolver as
maiores. Linha de cumeada é o lugar geométrico dos pontos de altitudes mais altas,
materializa a linha divisora das águas que se dirigem a ambas as vertentes ou ladeiras:
http://www2.uefs.br/geotec/topografia/apostilas/topografia(11).htm
http://wiki.urca.br/dcc/lib/exe/fetch.php?media=curvas-de-nivel.pdf
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Título: Linha de cumeada
Fonte: http://maisdoquerochas.blogspot.com/2013/01/cartas-topograficas_18.html
As curvas de nível não atravessam perpendicularmente um curso d’água. Elas
acompanham o leito em sentido inverso ao das águas, e o atravessam descrevendo
um V. O coletor de águas de chuva (vértice do V) aponta para as cotas menores, e o
divisor de águas de chuva (vértice V) aponta para as cotas maiores.
http://maisdoquerochas.blogspot.com/2013/01/cartas-topograficas_18.html
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AULA 13
TERRAPLENAGEM E CÁLCULO
DE VOLUME
Após realização do levantamento planialtimétrico e confecção da planta topográfica
com materialização dos pontos levantados e curvas de nível, realizamos a representação
da superfície através dos perfis. A aplicação destes projetos pode ser de terraplenagem,
tendo como base as curvas de nível e extração das cotas para o perfil longitudinal e
transversal.
A terraplenagem é essencial no dia a dia do profissional e garante de forma prática
e segura uma economia na execução de suas obras. A terraplenagem pode ser
materializada pelo nivelamento geométrico ou taqueométrico realizado no levantamento
topográfico posterior desenho do projeto com cálculo do volume de terra movimentado.
13.1 Conceituação de terraplenagem
A terraplenagem consiste na técnica construtiva que visa aplainar e aterrar um
terreno para que seja executada uma obra civil no local. A aplicação da terraplenagem
está em projetos estruturais, quadras poliesportivas, construção de estradas, ferrovias,
aeroportos, usina hidrelétrica, loteamentos residenciais, pavimentação de ruas e
rodovias, aterro, entre outras finalidades necessárias para regularizar o terreno natural.
Além disso, a terraplenagem engloba um conjunto de operações como:
• Escavação,
• Carga do material escavado,
• Transporte,
• Descarga e espalhamento do solo.
É uma atividade de engenharia quase corriqueiramente presente e define a situação
do terreno natural para as cotas em projeto, pode-se dizer também que é um serviço
de movimento de terras.
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O movimento de terra contempla basicamente o corte e aterro, onde no corte é
retirado o material de terra e no aterro é realizado o acréscimo de material de solo
existente. Desta forma, para se garantir uma economia na obra, é importante garantir
o equilíbrio entre o corte e o aterro para reduzir a movimentação total de terras.
A terraplenagem pode ser realizada de forma manual ou mecanizada e através
dos projetos de terraplenagem é possível definir a situação do terreno natural para
as cotas estipuladas em projeto. A movimentação de terra gera volume de cortes e
empréstimos de terra, dados imprescindíveis para estimativa de custos.
Figura 1 - Execução de serviços de terraplenagem
Fonte: https://pt.slideshare.net/alesmeraldo/unidade-iii-projeto-de-terraplenagem-alunos
ISTO ESTÁ NA REDE
Se você está curioso para ver mais sobre o processo de terraplenagem, veja no
vídeo abaixo da web a execução de terraplenagem completa, com os processos de
escavação, corte, aterro, espalhamento até a compactação.
https://www.youtube.com/watch?v=FUgd9jbyVYc
13.2. Projetos de terraplenagem
Os projetos e estudos de terraplenagem em terrenos tem como objetivo efetuar o
menor movimento de terra, gerar custo reduzido, minimizar empréstimos ou bota-fora,
compensar o corte e aterro, menor influência em áreas de preservação ambiental,
declividade adequada de pavimentos, entre outras razões. Isto se torna mais expressivo
https://pt.slideshare.net/alesmeraldo/unidade-iii-projeto-de-terraplenagem-alunos
https://www.youtube.com/watch?v=FUgd9jbyVYc
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em grandes obras, como de traçado de estradas. Estas determinações nos projetos
geram vantagens e tende-se a minimizar os empréstimos e/ou bota-fora.
A melhor adequação do projeto parte do estudo geométrico que é gerado a partir
do levantamento topográfico, planta, vista, perfil longitudinal e seções transversais =.
O projeto geométrico de rodovias engloba a planta, vista de cima, o perfil longitudinal
e as seções transversais.
Figura 2 - Detalhe de uma seção transversal de projeto de terraplenagem
Fonte: https://www.feb.unesp.br/Home/Departamentos343/EngenhariaCivil/gustavogarciamanzato/a9_p2_terraplenagem.pdf
13.2.1. Etapas do projeto de terraplenagem
O projeto topográfico parte das plantas com curvas de nível que trazem:
• Delimitação da área de interesse e locação dos eixos longitudinal e transversais
• Criação de caderneta com informações das cotas dos eixos locados
• Construção de perfil longitudinal
• Construção de perfis transversais
• Definição das inclinações longitudinal e transversal
• Cálculo das alturas de corte e/ou aterro
• Desenho do greide, considerando as inclinações impostas
• Definição de alturas e inclinações dos taludes de corte e/ou aterroe distâncias
de offsets
• Cálculo do Volume com estimativa do volume de corte e/ou aterro
13.2.2. Verificação de volume
A verificação do volume parte de uma sequência das etapas sugeridas, bem como
das especificações impostas, depende do uso ao qual se destina (mineração, construção
civil, agricultura, obras viárias, etc.). Por exemplo, em uma obra viária, as inclinações
https://www.feb.unesp.br/Home/Departamentos343/EngenhariaCivil/gustavogarciamanzato/a9_p2_terraplenagem.pdf
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longitudinais constantes (greides retos) deverão ser concordadas por curvas (greides
curvos), definindo, assim, as alturas de corte e/ou aterro final. Em um projeto da área de
mineração (ou mesmo de obras viárias), os taludes podem ter inclinações específicas,
ou, ainda, em função de sua altura, haver a necessidade de projetar bermas.
Uma das finalidades do levantamento de um perfil na terraplenagem é a obtenção de
dados para a locação de rampas de determinada declividade, como eixos de estradas
e linhas de condução de água.
ISTO ESTÁ NA REDE
A topografia aplicada está diretamente ligada à execução da terraplenagem
dos projetos viários. Para ler mais sobre o assunto e conhecer os materiais e
métodos que são adotados neste processo de terraplenagem acesse o link do site
MundoGeo: https://mundogeo.com/2012/02/14/topografia-aplicada-na-execucao-
da-terraplanagem-de-um-projeto-viario/
13.2.3. Rampas – Traçado de Greides
A representação e determinação do traçado de greide é indicado como cota vermelha
a distância vertical entre um ponto do greide e o ponto correspondente no terreno.
Sendo que pode ser positiva ou negativa dada por:
• (+) ponto do greide acima do ponto correspondente no terreno 🡺 gera ATERRO;
• (-) ponto do greide abaixo do ponto correspondente no terreno 🡺 gera CORTE;
• Ponto de passagem: é o ponto de transição entre corte e aterro;
• Declive do greide: d% = DN/DH∗ 100.
Título: Cota vermelha positiva e negativa (pontos A e B); Ponto de passagem (ponto C)
Fonte: http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
https://mundogeo.com/2012/02/14/topografia-aplicada-na-execucao-da-terraplanagem-de-um-projeto-viario/
https://mundogeo.com/2012/02/14/topografia-aplicada-na-execucao-da-terraplanagem-de-um-projeto-viario/
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
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Título: Inclinação ou declividade do greide
Fonte: http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
Na figura temos a execução de greides (eixo do pavimento) com indicações de
regiões de corte e aterro (movimentação de volume).
Título: Greide e terreno de regiões de corte e aterro em projetos de terraplenagem
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
13.2.4. Plataformas (platôs)
As plataformas são obras projetadas e executadas com a finalidade de tornar plana
a superfície irregular de um terreno; elas tanto podem ser horizontais como inclinadas.
Com relação ao tipo de movimento de terra utilizado, podem ser classificadas em
plataformas de aterro, corte ou corte e aterro (ambos). A figura indica um exemplo
do projeto de terraplenagem em que foi realizado o corte e aterro, através de cálculos
de volume para possibilitar a execução da plataforma.
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
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Título: Plataforma em projetos de terraplenagem
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
Para execução da plataforma podemos verificar o roteiro:
a) definir a forma e dimensões do platô;
b) localizar o platô sobre as curvas de nível;
c) definir o nível altimétrico (corte e/ou aterro);
d) definir cota média (Vc = Va) e corrigi-la em função do “FC” (fator de conversão)
por tentativas;
e) definida a cota de implantação deverão ser definidos os contornos do platô
(projeto de arquitetura com layout, acessos externos e internos);
f) definido o contorno do platô, deve-se desenhar as saias do aterro e cristas dos
cortes, da seguinte maneira: retira-se todas as curvas de nível que cruzam o
platô (um plano pode ser circundado por uma curva de nível, jamais cruzado).
13.2.5. Linhas de Offset
As linhas de offset representam em planta a crista de escavação e o pé da saia
do aterro (na figura anterior indicada pelos números 18 e 16). As estacas de offset
delimitam a área externa, além da plataforma, sendo que a crista de corte é o ponto
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limite da conformação dos taludes de corte e o pé de aterro é o ponto limite da saia
dos aterros. A escavação e aterro devem ser iniciados a partir da linha de offset e
executadas respectivamente de cima para baixo e inversamente para o aterro.
13.2.6. Execução de cortes e aterros
Os cortes são executados após a locação topográfica com marcação dos pontos
que serão escavados. Os aterros são também locados topograficamente através da
marcação e para que assim recebam o material a compor o aterro. Após o espalhamento
do material é realizada a regularização e a compactação das camadas.
13.2.7. Áreas para execução de cortes e aterros
As áreas envolvem as dimensões de materiais que nas construções são cortados e
aterrados. No corte é feita retirada de material e, no aterro, necessita-se o incremento.
Figura 3 - Exemplo de corte e aterro em plataformas de estradas
Fonte:https://pt.slideshare.net/alesmeraldo/unidade-iii-projeto-de-terraplenagem-alunos
Após a conclusão do projeto em planta e perfil, que deve ter sido elaborado de modo
a ter o mínimo possível de movimento de terra, será verificado o estudo da distribuição
mais conveniente dos volumes escavados. Quando não se atinge o volume necessário
compensado entre o corte e aterro denomina-se empréstimos e bota-foras.
• As áreas envolvem as dimensões de materiais que nas construções são cortados
e aterrados.
• No corte é feita retirada de material e no aterro necessita-se o incremento.
• Após a conclusão do projeto em planta e perfil, deve ser elaborado de modo a
ter o mínimo possível de movimento de terra.
• Verifica-se o estudo da distribuição mais conveniente dos volumes escavados.
• Quando não se atinge o volume necessário compensado entre o corte e aterro
denomina-se empréstimos e bota-foras.
https://pt.slideshare.net/alesmeraldo/unidade-iii-projeto-de-terraplenagem-alunos
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13.2.8. Empréstimos e Botas-foras
Nas obras de terraplenagem é importante também prever o uso da terra, já que se
for realizado o corte do terreno tem que se destinar corretamente o material, onde
este será deixado, chamado de bota-fora. No caso de falta de material será necessário
realizar o empréstimo, ou seja, a busca de solo. Estes procedimentos envolvem custos.
Os empréstimos são escavações efetuadas em locais previamente devidos para a
obtenção de materiais destinados à complementação de volumes necessários para
aterros, quando não for suficiente o volume de cortes. Isto devido à insuficiência do
volume de corte ou por razões técnicas e econômicas.
Os bota-foras são os volumes em excesso de materiais ou por condições geotécnicas
insatisfatórias, são escavados nos cortes e destinados para depósitos em áreas externas
da construção, ou seja, não são utilizados esses volumes na terraplenagem. O bota-
fora pode ser gerado devido a volumes em excesso de materiais ou por condições
geotécnicas insatisfatórias (qualidade do solo ruim).
Estas áreas são escavadas nos cortes e destinadas aos depósitos em áreas externas
da construção,esses volumes não são utilizados na terraplenagem e muitas vezes
acabam causando efeitos danosos às outras obras de construção e ao próprio meio-
ambiente
ANOTE ISSO
Conforme Tuler e Saraiva (2014), os projetos de terraplenagem podem estar
associados à imposição de normas, adequação de um projeto, redução de custos,
redução de movimentação de terra, entre outros fatores ou associações entre eles.
Desta maneira garante-se uma viabilidade econômica.
13.2.9. Volumes
Na movimentação de terra é ideal que se realize a compensação de volumes, gerando
menor custo com o transporte. A figura abaixo indica a movimentação do volume de
corte sendo utilizado para o aterro.
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Título: Compensação do volume de corte e aterro
Fonte: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/corte-e-aterro-topografia-conceitos-e-procedimento/
Os volumes de terra medidos pela topografia são diferentes dos que precisam
ser carregados no caso de aterros ou cortes no terreno, e isto influencia também no
transporte e quantidade de caminhões e caçambas que estarão realizando o serviço
de terraplenagem.
Por isso, é necessário considerar o fator de empolamento do material após a
escavação. O empolamento é determinado pelo incremento de volume após o corte,
ao qual, o volume de solo aumenta devido à aeração e movimentação. O solo no
transporte aumenta o volume, mas ao ser utilizado no aterro e submeter à compactação,
a densidade diminui e dizemos que o solo sofreu uma retração ou contração.
13.2 Cálculo de Volume
A partir do cálculo de volume de corte e aterro é possível verificar se o projeto de
terraplenagem está otimizado, garantindo menor custo. O cálculo de volume pode ser
realizado por diferentes métodos, veremos os cálculos pela fórmula do prismoide, da
seção média e método dos pesos.
13.2.1 Volume pela fórmula do Prismoide
A fórmula do prismoide considera o volume compreendido entre duas superfícies
horizontais delimitadas por curvas de nível, será estimado pela fórmula do Prismoide:
V = h__
3
[A1 + √(A1 * A2) + A2]
Dado por:
A1 e A2 = áreas das figuras limitadas por curvas de nível
h = equidistância vertical
V = volume
https://adenilsongiovanini.com.br/blog/corte-e-aterro-topografia-conceitos-e-procedimento/
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Título: Representação da fórmula do prismoide para cálculo de volume
Fonte: http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
Para cálculo do volume de várias curvas de nível, tem-se, como exemplo, a figura
abaixo.
Título: Representação da fórmula do prismoide para cálculo de volume com soma das áreas
Fonte: http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
A fórmula do Prismoide é a mais adequada para calcular volumes do tipo apresentado
na figura acima e representa o volume de uma seção cônica de altura h cujas áreas
de base e topo têm valores A1 e A2, respectivamente. O volume total da secção de
terreno, conforme a figura, é dado pela equação:
Vt = h__
3
{[A1 + √(A1 * A2) + A2] +[A2 + √(A2 * A3) + A3] + [A3 + √(A3 * A4) + A4]} + h4__
3
* A4
O cálculo do volume 4 será diferente, pois tem valor de h divergente. A área do topo
do prismoide será nula. Esse último volume será aproximado pelo volume de um cone.
Vamos ver o exemplo dado abaixo para melhor entendimento.
Exemplo 1: Calcule o volume entre as curvas de nível 50 e 60, afastadas de 10m,
levando em consideração as intermediárias.
Considerar o volume de terra acima da curva de nível 60 igual a 30 m3.
Áreas das curvas de nível conforme a cota dada na planta: 50, 52, 54 ,56, 58, 60
dadas por:
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
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A50 = 100m²
A52 = 80m²
A54 = 60m²
A56 = 40m²
A58 = 20m²
A60 = 10m²
Título: Curvas de nível
Podemos então numerar as curvas de nível pelas cotas como áreas de 1 a 6.
Área cota 50 = 100m² 🡺 A1
Área cota 52 = 80m² 🡺 A2
Área cota 54 = 60m² 🡺 A3
Área cota 56 = 40m² 🡺A4
Área cota 58 = 20m² 🡺 A5
Área cota 60 = 10m² 🡺 A6
Área acima da 60 🡺 30m³
RESOLUÇÃO:
Aplicando a fórmula para todas as áreas: V = h__
3
{[A1 + √(A1 * A2) + A2]+ [A2 + √(A2
* A3) + A3] + [A3 + √(A3 * A4) + A4] + [A4 + √(A4 * A5) + A5] + A6}
]
Observe que as colorações dos valores são diferentes para cada área.
Vt = [ (100 + √100*80 + 80) + (80 + √80+60 + 60) + (60 + √60+40+40)
+(40 + √40*20 + 20) + + (20 + √20*10 + 10)] + 30
Vt =[ 269,44 + 209,28 + 148,98 + 88,28 + 44,14 + 30]
Vt = * 760,12 + 30 = 506,75 + 30 🡺 536,75m³
O volume da área destas curvas de nível pode ser 537 m³.
13.2.2. Volume pela seção média
Quando o volume a determinar estiver compreendido entre superfícies verticais,
como no caso de futuros eixos de vias rodoviárias, pode-se considerar a fórmula da
seção média, representada pela equação:
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V = L__
2
* (A1 + A2)
Dado por:
A1 e A2 = áreas das figuras limitadas por perfis do terreno
L = distância entre as duas superfícies verticais
E A= área do trapézio = B+b____
2
* H
Título: Método das seções para cálculo de volume
As superfícies verticais são encontradas construindo perfis das seções transversais
do terreno. É usual, em projetos de vias rodoviárias, efetuar cálculos de volumes
por este processo a cada 20 metros de via. Então, encontra-se a área do trapézio e
considera-se L com 20 metros.
Exemplo 2: seja o levantamento planialtimétrico representado na figura, calcular a
cota média pelo Método das Seções. Adotando que este terreno estará no nível da
cota 1,0m.
Título: Seção exemplo
Fonte: Pastana (2010)
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RESULTADO:
Os cálculos das áreas das seções acima da cota 1,00 m são:
A = B+b____
2
* H
A1= 3,6+4,0_______
2
* 20 🡺 76m²
A2= 4,0+4,2_______
2
* 20 🡺 82m²
Área da Seção 1(S1): 76 + 82 🡺 158m²
Volume da Seção 1= 20____
2
* (V1) = V = 20____
2
* 158 🡺 1.580m³
A3= 4,0+4,4_______
2
* 20 🡺 84m²
A4= 4,4+5,0_______
2
* 20 🡺 94m²
Área da Seção 2 (S2): 84 + 94 🡺 178m²
Volume da Seção 2= 20____
2
* (V2) = V = * 178 🡺 1.780m³
Então volume total da seção será: V1 + V2 = 1580 + 1780 🡺 3.360m³
13.2.3. Método dos pesos para cálculo de volume
O método dos pesos considera como importante realizar a divisão em quadrículas
da área a ser dimensionada, por exemplo, de 20 em 20 metros e as cotas que se
sobrepõem para cada quadrícula tem então o peso multiplicado.
Título: Quadrícula no terreno
Fonte: (VEIGA, 2007)
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Para determinar o volume, estipula-se a cota de referência, faz a subtração pelas
cotas dos pontos, separa as cotas pelos pesos, somam todas e depois multiplica-se
pelo peso de cada ponto.
Volume será obtido pelas equações:
Área da quadrícula = Q
Q = a * a
Sendo a = lado da quadrícula
Separa-se todas as cotas conforme os pesos para realizar subtração pela cota de
nível e depois somam todos, obtemos assim:
D1 = soma da diferença de todas cotas com peso 1
D2 = soma da diferença de todas cotas com peso 1
D3= soma da diferença de todas cotas com peso 1
Assim por diante, chegamos na equação de volume igual:
V = Q__
4
(D1 + 2* D2 + 3* D3 + ... + n Dn)
Título: Exemplo método dos pesos
Fonte: Pastana (2010)
Exemplo 3: calcular o volume de corte para a malha dada abaixo. A cota de escavação
é 100 m e o lado da malha quadradamede 20 m. São dadas as cotas, em metros, de
cada um dos vértices da malha (VEIGA, 2007).
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Título: Quadrícula para cálculo volume pelo método dos pesos
Fonte: (VEIGA, 2007)
RESOLUÇÃO:
Q = 20 * 20 = 400 m²
Somatória dos pontos com peso 1:
109,2 – 100 = 9,2
107,0 – 100 = 7,0
105,0 – 100 = 5,0
103,2 – 100 = 3,2
101,4 – 100 = 1.4
Σ1 = 9,2 + 7,0 + 5,0 + 3,2 + 1,4 = 25,8
Somatória dos pontos com peso 2:
107,1 – 100 = 7,1
103,3 – 100 = 3,3
Σ2 = 7,1 + 3,3 = 10,4
Somatória dos pontos com peso 3:
105,0 – 100 = 5,0
Σ3 = 5,0
Volume =
400____
4 * (25,8 + 2. 10,4 + 3,5)
Volume = 6160,0 m³
13.2.4. Cota de passagem
A cota de passagem é indicada como a cota na qual o volume de escavação é igual
ao volume de aterro. Ao adotar a cota de passagem para o nivelamento de terrenos,
garante-se que não será necessário comprar nem vender terra, pois se aproveita o
todo solo de corte no aterro na área estudada.
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Título: Cota de passagem
Fonte: (VEIGA, 2007)
Sendo encontrada a cota pela fórmula:
Cp = Co + h
Cp= cota de escavação
Co =cota de passagem
V0 = volume de escavação
Ou Cotamédia = ΣP1+ΣP2+ΣP3+ΣP4___________________
4 *n
Sendo
P os valores da somatória dos pesos
N = número de retângulos (número de quadrículas semelhantes)
Exemplo 4: para o mesmo exemplo 3 anterior, encontrar a cota de passagem com
referência na cota 100, ou seja, quando o volume de aterro é igual ao volume de corte.
O lado da malha quadrada mede 20 m e as cotas dadas em metros.
ΣP1 = 25,8 * 1 🡺 25,8
ΣP2 = 10,4 * 2 🡺 20,8
ΣP3 = 5 * 3 🡺 15
n = número de retângulos semelhantes = 3
Cotamédia = 25,8+20,8+10,5________________
4 *3
= 25,8+20,8+15______________
4 *3
= 5,13m, como estes pesos eram em função
da cota 100 + 5,13 🡺 105,13m (cota de passagem).
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AULA 14
LOCAÇÃO DE OBRA
A locação de obra é uma continuidade do projeto, projeto este que partiu de um
levantamento topográfico. Desta forma, é possível materializar os pontos no terreno
obedecendo os dados e as medidas de uma planta baixa de projeto, situações ou
fundações aprovadas para a construção. Outros exemplos são implantação dos vértices
de um edifício, execução de pilares de uma ponte, elementos geométricos e até mesmo
uma peça no terreno.
Título: Gabarito clássico de uma obra
Fonte: http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
Conforme Silva e Segatine (2020) a locação de obra em campo pode ser definida como
um trabalho que orienta o posicionamento de um ponto ou um elemento geográfico (linha,
curva, etc.), a orientação é realizada por meio da indicação de ângulos e/ou distâncias em
relação a pontos ou alinhamentos de apoio predeterminados sobre o terreno.
Título: Locação de pontos por pontos e alinhamentos
Fonte: Silva e Segatine (2020)
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
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A locação de obras é uma operação inversa do levantamento topográfico. No
levantamento, chamado de medição, o profissional vai obter as medidas angulares e
distâncias para depois calcular e desenhar o projeto. Já a locação, também chamada
de marcação dos pontos no terreno, foram previamente elaborados no escritório e
através do projeto deverá ser implantado no terreno.
Título: Marcação e indicação dos pilares no gabarito
Fonte: http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
O levantamento topográfico realizado para a locação da obra pode ser planimétrico,
sem considerar a altimetria ou então altimétrico considerando as altitudes.
As marcações planimétricas são implantadas no terreno em forma de pontos
(piquetes, pregos, marcos de concreto), que determinam alinhamentos de eixos ou
bordos, vértices, direções ou outras referências para construção de uma obra. As
coordenadas topográficas ou UTM desses marcos são conhecidas e servirão de apoio
na implantação do projeto no campo.
As marcações altimétricas são implantadas pelas RNs (referências de nível), com
sua cota ou altitude relacionada ao projeto. As demarcações de cotas, alturas de corte
ou aterro de um projeto podem ser feitas acompanhando-se o ponto planimétrico,
com informações escritas em uma estaca ao lado do piquete das alturas.
Título: Transferência de cota RN para cota do gabarito
Fonte: https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/TopoAplicada_2012.pdf/67be741f-ab27-4268-b707-8f356f804d5d
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/TopoAplicada_2012.pdf/67be741f-ab27-4268-b707-8f356f804d5d
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Título: Estaca testemunha
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
14.1. Projetos de locação
Existe uma infinidade de tipos de projetos e necessidades que são atendidas através
dos projetos de locação. Sendo alguns deles:
• Construção de vias de transportes (eixos de rodovias e ferrovias, interseções
viárias, obras de arte, pontes viadutos, complementos, sarjetas);
• Edificações (estacas, blocos e sapatas, eixo de pilares);
• Loteamentos (quadras, lotes, glebas, divisas, sistema viário, área de proteção
ambiental);
• Mineração (Locação de frentes de lavras e banquetas, pontos de
• sondagem, poços piezométricos, furos para explosivos, drenagem)
• Controle de terraplenagem (alturas de corte e aterro, inclinações
• de taludes, banquetas, sistemas de drenagem)
• Construções com características de desenvolvimento vertical (torres, chaminés,
dutos, contrapesos, poços de elevador)
• Túneis e barragens (traçados, altura do nível de água)
• Montagem industriais (eixos, alinhamentos horizontais e verticais, paralelismos)
• Canalizações e redes de transmissão (traçados em geral)
Levantamentos para locação de obras podem ser de maior ou menor complexidade,
dependendo da forma do terreno, da importância da estrutura a ser locada e da
amplitude da obra. O sucesso da obra dependerá de um correto levantamento, de
um projeto bem elaborado e de uma boa locação.
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Título: Gabarito de locação em terreno inclinado
Fonte: https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/TopoAplicada_2012.pdf/67be741f-ab27-4268-b707-8f356f804d5d
A locação dos projetos de rodovias envolve o projeto do greide de uma estrada que
define os locais que sofrerão cortes ou aterro, as cotas de terraplenagem, a locação
de curvas horizontais e verticais. As marcações topográficas iniciais em um novo
projeto são as distâncias de offsets e na sequência as alturas do greide final.
Título: Marcação de offset
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
14.2. Uso do gabarito de madeira
O gabarito de madeira é o referencial para o posicionamento dos elementos da obra.
Através das armações de madeira que têm pregos cravados em seus topos (ou têm
entalhes feitos sobre eles) são esticados fios ou arames para definir as posições dos
contornos de um prédio e talvez o lado externo das paredes de fundações.
É o método geométrico mais comum e que se torna uma estrutura de apoio
geométrico da locação. A montagem é muito simples, consistindo apenas de travessas
de madeira pregadas em montantes fixos no terreno. Tomando as laterais do gabarito
como alinhamentos de referência, o engenheiro traça as interseções e os alinhamentos
https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/TopoAplicada_2012.pdf/67be741f-ab27-4268-b707-8f356f804d5d
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dos elementos da obra por intermédio de fios de nylon adequadamente posicionados
no gabarito.
A finalidade principal dos gabaritos é permitir que os trabalhadores meçam valores
a partir de pontos de referência prontamente acessíveis sem a necessidade de ter
sempre um topógrafo sobre o ponto. Como esses gabaritos são usados para fornecer
tanto alinhamento como cotas, eles devem ser montados com muito cuidado. É comum
instalá-los a uma altura pré definida acima da fundação ou do nível final do pavimento.
Uma cota de controle como o nível do primeiro pavimento deve ser marcada claramente
sobre o gabarito.
Algumas regras básicas para a construção do gabarito de madeira são:
• Abranger todo o perímetro da construção;
• Ser fixo no solo e construído de maneira a não se mover facilmente;
• Possuir, pelo menos, um dos lados referenciados às diretrizes da obra;
• Ser esquadrejado e nivelado;
• Possuir uma altura sobre o terreno que facilite a sua visualização e o seu uso
como estrutura de referência.
Deve-se instalar uma linha de base central sobre a linha central da estrutura e assim
assentar estacas ou piquetes, relacionando o centro deles com o piquete.
14.3. Processos de locação
Existem quatro tipos de trabalhos topográficos que são necessários para a locação
de obras. O primeiro seria o levantamento preliminar, que consiste em um levantamento
topográfico da superfície que incluirá a estrutura a ser construída; o levantamento para
o projeto que consiste na obtenção de dados de detalhamento para a confecção do
projeto da obra; o levantamento de controle, fornecimento de dados que permitam a
locação da obra com grande precisão e, por fim, a locação da obra, a qual consiste na
determinação dos pontos, em campo, que permitirão o início da construção da obra.
Os pontos conhecidos e previamente definidos na planta são locados no solo pela
projeção da obra na planta. É comum termos alguns pontos, marcações como referência
para locação da obra, como os seguintes elementos:
• o alinhamento da rua;
• um poste localizado no alinhamento do passeio;
• um ponto (marco) com coordenadas x,y,z deixado pelo topógrafo quando fez o
levantamento topográfico;
• uma lateral do terreno quando este estiver corretamente localizado;
• marcos de uma triangulação com coordenadas x,y,z conhecidas;
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• marcos de amarração quando realizado o levantamento do trecho de uma
estrada.
Os processos de locação podem ser por coordenadas polares (direção e distância)
conhecido por locar pontos; por coordenadas retangulares (cartesianas) que
materializam os alinhamentos ou por intersecção (ângulos e distâncias) conhecido
também por locar pontos.
14.3.1. Locação por coordenadas polares
A locação de pontos por esse processo é possível ao conhecer um ponto origem,
uma direção de referência, os ângulos e as distâncias em relação à linha de referência
para os demais pontos. A direção de referência é obtida a partir das coordenadas de
dois pontos ou de um determinado alinhamento. Pode ser utilizado o teodolito ou a
estação total para medir ângulos e distâncias.
Da planta de locação ou planilha (caderneta de locação) são extraídos os ângulos
e distâncias que serão usados para locar os pontos. Para realizar a locação desta
maneira o operador estaciona em uma base conhecida faz sua visada e indica ao
auxiliar o ponto a ser fixado (prego) no gabarito.
14.3.2. Locação por coordenadas retangulares
As locações por coordenadas cartesianas são as mais utilizadas na atualidade,
principalmente em obras de grande porte. A facilidade que o uso de equipamentos como
estação total ou GPS proporcionam uma locação mais rápida pois as coordenadas
ficam calculadas e armazenadas na memória interna.
Inicia-se a locação com o estabelecimento de um ponto de origem para os eixos de
coordenadas ortogonais e a locação dos pontos será a partir de distâncias que serão
acumulativas. Em projetos que exigem estrutura de concreto armado, o engenheiro
calculista fornece a planta de locação das estacas (fundação).
Na obra, será construída uma armação de madeira no entorno da área da construção,
formando assim um retângulo ou quadrado. Este gabarito de madeira deverá estar no
esquadro e nivelada. A armação de madeira que está ao redor da área a ser construída
deverá estar afastada em torno de 1,50 m, permitindo a passagem dos operários e
maquinário da obra.
Para a locação do gabarito de madeira em volta da obra, serão cravadas no terreno
estacas de madeira de 3 × 3 polegadas, onde o encontro de dois fios (arame) marca
o ponto a ser locado, que são obtidos na planta de locação.
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Considerando uma residência térrea composta de 29 fundações (sapatas e estacas),
com base nas medidas contidas no projeto de locação, o ideal é cravar as estacas a
0,60 m no solo, para melhor fixação e espaçadas em 2,50 m.
Título: Estaqueamento
Fonte: https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/TopoAplicada_2012.pdf/67be741f-ab27-4268-b707-8f356f804d5d
Título: Gabarito de locação de obra
Fonte: http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/TopoAplicada_2012.pdf/67be741f-ab27-4268-b707-8f356f804d5d
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3075/material/Apostila%20Top%20II%202015.pdf
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14.3.2.1. Traçado de curvas dentro do gabarito
O traçado de uma curva dentro do gabarito é possível a partir do cálculo do raio da
curva (dado em projeto) que é posicionado no centro e com o auxílio de um arame
ou linha, traça a curva no terreno, como se fosse um compasso
Título: Traçado em curva
Fonte: https://construcaociviltips.blogspot.com/2011/07/tracado-de-curvas.html
14.3.2.2. Traçado de locação por Triangulação
A locação de eixos de pontes e túneis é realizada através do método de locação
por triangulação e necessita bases controladas para ter fechamento de uma poligonal
(precisão). Quando o vão no eixo da ponte for pequeno, de 200 a 300 metros, a
locação do eixo da ponte pode ser realizada medindo apenas uma base, em uma das
margens do rio.
Título: Uso de triangulação para locação
Fonte: https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/TopoAplicada_2012.pdf/67be741f-ab27-4268-b707-8f356f804d5d
https://construcaociviltips.blogspot.com/2011/07/tracado-de-curvas.html
https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/TopoAplicada_2012.pdf/67be741f-ab27-4268-b707-8f356f804d5d
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14.3.3. Locação por interseção
No processo de locação por triangulação o ponto será locado a partir de outros
dois pontos conhecidos. Os pontos podem ser locados pela interseção de distâncias
com o auxílio de duas trenas ou ângulos, utilizando 2 teodolitos ou 2 estações totais.
Pode-se empregar observações angulares ou lineares.
14.3.4. Locação por alinhamento de balizas
O método de locação simples por alinhamento de balizas, onde o auxiliar estaciona
em um ponto locado e com um jogo de balizas, visualmente ele orienta o outro auxiliar
a se posicionar com a baliza no mesmo alinhamento entre o ponto A-B, com o auxílio
de uma trena fixa a distância entre os pontos intermediários.
14.4. Conferência da locação
As linhas de referência ou linhas de base podem ser conferidas a partir do esquadro.
Depois de marcados todos os lados do terreno, deve-se medir os lados contrários
e comparar. Se as medidas não forem iguais existe erro de esquadro em algum
alinhamento.
Título: Uso do esquadro
Fonte: https://construfacilrj.com.br/guia-completo-sobre-locacao-de-obra/
É necessário conferir as medidasem todos os alinhamentos. Após ser obtida a
marcação dos alinhamentos do terreno, inicia-se a montagem do gabarito que pode
ser em tábua corrida (contínuo) ou em cavaletes.
Devemos sempre lembrar que a locação é um trabalho crítico e muito importante.
Para isso, é muito importante estabelecer uma ou mais referências de nível nas
proximidades do projeto e fora da área do terreno de projeto.
Pontos permanentes devem ser locados de forma correta para evitar que “sumam”.
Muitas vezes justifica-se executar um pilar de concreto para sempre locar o nível. Após
https://construfacilrj.com.br/guia-completo-sobre-locacao-de-obra/
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a demarcação desses eixos, amarram-se a eles as respectivas estacas ou tubulões,
pilares, blocos, vigas baldrames e paredes. A amarração deve ser efetuada sempre
pelos eixos.
A fixação dos eixos com as linhas é feita por intermédio de cravação de pregos
nas quatro faces do gabarito. Estes eixos são fornecidos pelo projetista estrutural.
Após as locações dos eixos, locam-se os elementos de fundações (estacas, tubulões,
sapatas, etc.).
14.5. Locação de estradas e curvas horizontais
As curvas fazem parte dos projetos desenvolvidos a partir de alinhamentos compostos
por retas e curvas consecutivas. Os projetos usuais são rodovias, ferrovias, os projetos
de arruamentos e loteamentos, os projetos de túneis, os traçados de gasodutos e
oleodutos e vários outros. As curvas surgem de necessidades no relevo, economia
e segurança principalmente, surgindo a combinação de trechos retos concordados
com as curvas horizontais. Após o alinhamento do projeto surge o perfil longitudinal
do terreno e posteriormente são projetadas as rampas e curvas verticais do relevo.
A locação para a implantação de uma rodovia com as curvas começa pela
identificação no terreno de algum ponto de referência do projeto. A partir de cálculos
de distâncias e ângulos, que podem ser obtidos por deflexões, azimutes ou rumos,
chega-se à estaca inicial, que é o ponto de partida para a locação do eixo.
Com o projeto da rodovia em mãos, inicia-se a marcação dos trechos retos, chamados
de tangentes, procedendo-se o estaqueamento do trecho reto e dos pontos de interseção
das tangentes (PIs), conforme figura.
Título: Locação de rodovias
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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Após a locação das tangentes e dos PIs, faz-se a locação das curvas. A locação das
curvas deve seguir os dados de projeto a partir da planilha de cálculo, implantando-se
ponto a ponto pelo seu eixo. Depois de locadas as curvas na obra, refaz-se o cálculo do
estaqueamento, que servirá de referência para o comprimento todo. O estaqueamento
deverá seguir as tangentes e acompanhar o alinhamento das curvas, não passando
mais pelos PIs.
Título: Estaqueamento do greide com curvas
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
14.5.1. Processos de locação
A locação da curva no campo será feita por meio de pontos no eixo da estrada,
podendo ser executada principalmente por dois processos: locação por deflexão e
locação por coordenadas.
A locação por deflexão é feita com teodolito ou estação total, geralmente instalados
no ponto de início da curva (PC). A marcação dos pontos é materializada pelas medidas
dos ângulos e distâncias. A locação por coordenadas é feita com a estação total,
que poderá ficar em qualquer posição que consiga ter visão da curva. A marcação
dos pontos é feita a partir de medidas fornecidas pela estação total, previamente
programada.
A distância entre os pontos que demarcam o eixo da curva na locação deve ser
tal que represente bem sua curvatura, de maneira que os pontos marcados mostrem
com eficiência o alinhamento correto da curva. A distância entre os pontos pode ser
reta (corda) ou curva (arco) e seu comprimento será em função do raio.
Algumas propriedades das curvas indicam as características dos greides. Quanto
menor for o raio, maior será o grau de curvatura da curva, devendo ser dividida em
arcos menores. Para raios maiores, a representação pode ser feita com arcos maiores
e o grau de curvatura será menor.
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14.5.1.1. Processo por deflexões
A locação de uma curva normalmente é feita implantando-se piquetes no eixo da
estrada, ponto a ponto, com o teodolito ou a estação total instalada no PC.
Título: Ilustração de locação por deflexão
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
14.5.1.2. Processo por coordenadas
A locação de uma curva por coordenadas é feita geralmente por equipamento
eletrônico e deve ter uma visão abrangente da curva a locar, podendo estar posicionado
em qualquer local, de forma a obter, no mínimo, três pontos coordenados ou de um
marco de coordenadas já conhecidas no terreno.
Além disso, este processo é feito também pela implantação de piquetes no eixo da
estrada, ponto a ponto, com a tomada da distância e do ângulo.
Título: Ilustração de locação por coordenadas
Fonte: Tuler e Saraiva (2014)
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AULA 15
GEOTECNOLOGIA
A geotecnologia é um conjunto de tecnologias responsável por coletar, processar
e organizar as informações utilizadas para referência geográfica. Também conhecida
como geoprocessamento, a geotecnologia adota diversas soluções em hardware,
software e metodologia para que com uma base em bancos de dados modificar o
dado espacial em informação, dentro desse processo são utilizadas ferramentas de
geotecnologia.
As geotecnologias podem ser através do SIG (Sistemas de Informação Geográfica),
cartografia digital, sensoriamento remoto por satélites, Sistema de Posicionamento
Global (GPS), aerofotogrametria, geodésia e a topografia clássica que já foram abordadas
nas últimas aulas.
A geotecnologia faz uso de diferentes equipamentos que realizam a coleta de dados,
como os receptores GNSS, sensores embarcados em satélites, aeronaves, VANT. E
que após esta coleta de dados necessitam da tecnologia para o tratamento de dados,
incluindo hardwares, softwares, aplicativos, algoritmos e linguagem de programação.
Podemos afirmar que a geotecnologia fornece informações espaciais que são
diferenciadas por associarem uma localização geográfica a informações de naturezas
distintas com perguntas típicas de: como é, o que aconteceu, quando aconteceu e o
local da informação.
15.1 Geoprocessamento
O geoprocessamento é destinado à manutenção da base cartográfica em diversas
áreas como cartografia, análise de recursos naturais, comunicação, transportes, energia
e planejamento urbano e regional. O conjunto de tecnologias e técnicas é usado em
várias etapas que vão desde a coleta até o armazenamento das informações com
referência geográfica de um terreno em análise.
O conjunto de técnicas computacionais relacionadas com a coleta, armazenamento
e tratamento de informações espaciais ou georreferenciadas constituem o
http://www.geografia.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=119
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geoprocessamento que serão utilizadas em sistemas específicos para as mais
diversas aplicações no espaço físico geográfico. As informações georreferenciadas têm
objetivo principal de fornecer a localização pelo posicionamento de suas coordenadas
(TROMBETA, 2019).
15.2 Processamento digital de imagens
O processo digital de imagens (PDI) refere-se a técnicas utilizadas para melhorar
a qualidade visual da imagem e extrair o máximo de informações. Essa melhoria é
possível após a realização da captura de imagem e um tratamento computacional.
A melhoria da imagem de satélite permite que o mapeamento seja mais preciso da
superfície terrestre (TROMBETA, 2019).
Para elaborar um trabalho para a geotecnologia,desde a obtenção da imagem
até sua interpretação envolve algumas etapas como o pré-processamento, extração
de características de interesse e classificação dos alvos da imagem por meio de
técnicas que atingem os objetivos e a informação que se deseja desbravar na imagem
(TROMBETA, 2019).
Podem-se utilizar alguns procedimentos como: elaboração de fusões de imagens,
imagens de satélite, correções atmosféricas, entre outros.
ISTO ESTÁ NA REDE
No link do site:
http://lema.eec.ufg.br/portfolio-item/processamento-digital-de-imagens-pdi/ você
pode ver algumas imagens de satélite e finalidades do uso destas imagens como
fonte de dados, que entre eles estão citados para fins geológicos, ambientais,
agrícolas, cartográficos, florestais, urbanos, oceanográficos entre outros.
15.3 Sensoriamento Remoto
O sensoriamento remoto é uma captação ou registro de imagens e informações
sobre a superfície da terra utilizando ferramentas que atuam como mediação nesse
processo, para, posteriormente, concluir estudos técnicos. O início do sensoriamento
remoto está ligado ao desenvolvimento da fotografia aérea e à pesquisa espacial. A
http://lema.eec.ufg.br/portfolio-item/processamento-digital-de-imagens-pdi/
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nomenclatura do sensoriamento remoto surgiu em 1960, e significava a aquisição de
informações sem contato físico com os objetos. Desde então, tem sido aplicado em
diferentes campos que vão da física à botânica e da engenharia eletrônica à cartografia.
Essa técnica é utilizada associada à aplicação de imagens de satélites que
proporcionam imagens reais de qualquer parte externa da Terra, colaborando no
mapeamento e nos estudos de área, com a evolução tecnológica os sensores que
operam em elevadas altitudes para certificação das melhores informações sobre a
superfície, são os aviões, além dos satélites.
Podemos dividir o sensoriamento remoto em orbital e sub-orbital, sendo o primeiro
com imagens capturadas por sensores localizados nas órbitas ao redor da terra,
utilizadas pelos equipamentos de satélite, coletando informações em determinado
intervalo de tempo e espaço e o sub-orbital com imagens captadas por sensores
aerotransportados que utilizam deslocamento, como o avião, balões ou veículos aéreos
não tripulados, ele não está localizado em órbita.
15.4 Sistema de posicionamento global (GPS)
O GPS é a sigla que vem do inglês Global Positioning System (Sistema de
Posicionamento Global). Este sistema foi desenvolvido pelo exército americano para
a obtenção de coordenadas por meio de satélites. O objetivo dos aparelhos GPS é
mapear a superfície terrestre e automatizar a coleta de informações otimizando o
tempo nas análises de áreas.
Com o GPS, os pontos podem ser locados sobre a Terra pela medição de distâncias
desses pontos aos satélites artificiais (MCCORMAC, SARASUA e DAVIS, 2019). O
princípio de funcionamento é simples, a partir da posição de satélites o aparelho
converte e obtém as coordenadas geográficas da região (latitude e longitude).
Apesar da distância em que o satélite estiver localizado, fornece grande precisão.
Isto porque as distâncias são determinadas pela medição do tempo requerido para
os sinais de rádio, enviados do satélite e viajando a 299.792.458 metros por segundo,
atingirem nossa posição. Naturalmente, a velocidade da luz e os sinais de rádio são
constantes apenas no vácuo (MCCORMAC, SARASUA e DAVIS, 2019).
O GPS é muito utilizado globalmente por/ em aeronaves, barcos, automóveis,
alpinistas, geólogos e todos que tenham a necessidade de se localizar, ou mesmo,
marcar algum local (entrada da trilha, local de perfuração de petróleo, etc.).
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O modelo GPS é constituído por vários satélites que orbitam a Terra, que passam duas
vezes por dia pelo mesmo ponto da superfície terrestre, entre eles o sistema americano
NAVSTAR GPS que é a rede conhecida como o Sistema Global de Navegação por Satélite
(Global Navigation Satellite System — GNSS). O GNSS russo é chamado Glonass (Global
Naya Navigatsionnaya Sputnikova System ou Global Navigation Satellite System).
Figura: Uso do instrumento GPS para levantamento topográfico
Fonte: https://fotos.habitissimo.com.br/foto/gps-rtk-leica-viva_605786
15.5 Sistemas de informações geográficas (SIG)
O Sistema de Informação Geográfica conhecido com SIG é uma ferramenta
tecnológica que coleta informações de várias fontes e cria um banco de dados com
o objetivo de automatizar a produção de documentos cartográficos. O SIG utiliza um
sistema composto por softwares e hardwares que permite a integração de múltiplas
análises espaciais para o entendimento das dinâmicas e dos processos de fenômenos e
elementos da superfície terrestre, o que facilita a produção de mapas, tabelas, análises
e saída de dados georreferenciados (TROMBETA, 2019).
Este sistema foi uma grande evolução que surgiu na história e que mudou a
forma de produzir e gerenciar os dados espaciais. Existem diferentes tipos de dados
espaciais, representações, aplicações, análises e aplicações de mapas digitais que
serão discutidos neste tópico.
https://fotos.habitissimo.com.br/foto/gps-rtk-leica-viva_605786
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Um sistema de informações geográficas, por outro lado, permite às pessoas não
somente responder às consultas que podiam ser manipuladas com o sistema de
informações, mas também responder a consultas espaciais, que indicam a referência
de uma certa posição sobre a superfície da Terra (MCCORMAC, SARASUA e DAVIS,
2019). A interação do usuário com o SIG deve ser seguir um fluxo lógico, contendo
facilidade na operação, para que o resultado final esteja de forma clara e sintética,
sendo esse um fator importante para obter um desfecho confiável.
Título: Estrutura geral de um SIG
Fonte: https://www.geoaplicada.com/sig-e-suas-aplicacoes/
É importante mencionar que o SIG tem relações com os programas para
desenho assistido por computador (CAD), cartografia computadorizada, sistemas de
gerenciamento de banco de dados (SGBD) e sistemas de informações de sensoriamento
remoto. Então um SIG pode ser denominado um subconjunto das quatro tecnologias
listadas, que divide algumas capacidades comuns com cada uma delas. Um verdadeiro
SIG pode se distinguir de outros sistemas pelo fato de que ele pode ser utilizado para
realizar pesquisas e superposições especiais, que, na verdade, geram novas informações
(MCCORMAC, SARASUA e DAVIS, 2019).
Os dados usados em um SIG são de dois tipos: espaciais ou atributos. Os
dados espaciais descrevem a localização geográfica de áreas de código de
endereçamento postal, limites municipais e estradas em termos de latitude e longitude
ou outro formato apropriado.
Assim, os dados espaciais podem ser representados de forma vetorial ou matricial,
já os dados de atributo são compostos por códigos alfanuméricos, armazenados
https://www.geoaplicada.com/sig-e-suas-aplicacoes/
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em tabelas. Um atributo é uma propriedade ou característica que pode ser usada
para descrever certa análise que pode ser numérica (censo populacional, unidades
habitacionais) ou pode ser textual (o nome de uma zona postal, da unidade residencial
etc.).
Título: Representação de dados matricial em SIG
Fonte: https://www.geoaplicada.com/sig-e-suas-aplicacoes/
Título: Representação de dados vetorial e alfanumérico em SIG
Fonte: https://www.geoaplicada.com/sig-e-suas-aplicacoes/
https://www.geoaplicada.com/sig-e-suas-aplicacoes/
https://www.geoaplicada.com/sig-e-suas-aplicacoes/
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ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
É comum ouvirmos que o SIG é composto de softwarese hardwares para a
materialização dos dados. No entanto, você sabe qual a diferença entre software e
hardware no SIG? Para ficar mais claro, vamos ver como o software e o hardware
são denominados na prática conforme McCormac, Sarasua e Davis (2019):
Software é um conjunto de instruções que dizem ao hardware do computador
como executar uma tarefa. Sendo que no SIG são divididas em cinco áreas: uma
interface que o usuário interage com todos os recursos do software; recursos
de gerenciamento de banco de dados para o armazenamento, recuperação e
atualização eficientes de dados, tanto espaciais como de atributos; software de
recuperação de dados, que definem os procedimentos de acesso e uso de dados
espaciais e de atributos; manipulação de dados espaciais e ferramentas de análise
que processam e analisam os dados recuperados do banco de dados e funções de
geração de produtos e visualização para a exibição de mapas, gráficos e tabelas
com a informação processada, em diversos formatos de mídia.
Existem inúmeros fornecedores de pacotes de software de SIG disponíveis para
compra. Os componentes de hardware de um SIG geralmente são computadores
genéricos e equipamentos periféricos associados que atendem às necessidades
computacionais de uso geral como estações de trabalho UNIX.
15.5.1 Aplicações do SIG
As operações realizadas com os dados obtidos são medidas de distância, de áreas,
zonas de influência, operações aritméticas em mapas, funções trigonométricas,
processamento de imagens, transformação de coordenadas, traçado de redes,
tratamento de dados altimétricos (declives, vertentes, curvas de nível, MDT), operações
com polígonos, linhas e pontos, criação, consulta e gerenciamento de banco de dados,
entre diversas outras (PIROLI, 2010).
Podemos dizer que o SIG proporciona informações de localização, correlação de
localização e dados espaciais, informação espacial de atributos, cálculo de áreas e
volumes, interpretação entre dados, processamento de imagens digitais, modelagens
numéricas de informações, análises estatísticas e consultas aos bancos de dados.
15.5.2 Áreas de aplicações do SIG
Os SIGs podem ser usados em muitas áreas que permitam o mapeamento das
informações sejam elas relativas ao espaço físico ou as relações sociais, econômicas
e humanas (PIROLO, 2010). As principais citadas pelo autor são: análises geográficas;
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processamento digital de imagens; modelagem numérica do terreno; geodésia
e fotogrametria; agricultura de precisão; produção cartográfica; modelagem de
redes; mapas cadastrais; mapas ambientais; planejamento urbano, rural, ambiental;
planejamento de negócios.
15.5.3 Exemplos de aplicações do SIG
Podemos citar alguns exemplos da aplicação e utilização dos SIGs como na
parte agrícola que se pode determinar qual área é mais economicamente propícia
a uma cultura agrícola, com menor risco de erosão, previsão de safras agrícolas; na
engenharia de trânsito pode-se gerar mapas de acidentes de trânsito ocorridos em
determinados períodos em determinada região; na parte ambiental delimitar áreas de
proteção e preservação, capacidade de uso das terras, cadastros de espécies vegetais
e animais; na engenharia civil temos como escolha da melhor área para implantação de
escolas, hospitais, creches, comércios, indústrias, represas e zoneamentos ambientais,
econômicos, sociais para modelagem de expansão de atividades ou ocupações.
15.5.4 Opções de programas associados
Existem alguns aplicativos SIGs disponíveis atualmente, entre eles temos:
15.5.4.1 Spring
O Spring, é um sistema de processamento de informação georreferenciadas
geográficas com a função de processamento de imagens, análises espaciais, modelagem
numérica de terreno e consulta a banco de dados espaciais (TROMBETA, 2019).
Esse software foi desenvolvido pela Divisão de Processamento de Imagens (DPI)
do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e permite o geoprocessamento
dos dados espaciais. O software integra as tecnologias de Sensoriamento Remoto e
sistema de informação Geográfica, utilizando modelo de dados orientado a objetos
para aperfeiçoar as informações dos estudos ambientais e cadastrais, possibilitando
fornecer ao usuário ambiente interativo para visualizar, manipular e editar imagens e
dados geográficos.
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ISTO ESTÁ NA REDE
Para saber mais como funciona o software SPRING assista ao vídeo do link:
https://www.youtube.com/watch?v=mr2dLBRnTP4, em que é apresentado um
tutorial passo a passo da criação do Banco de Dados, Projeto, Modelo de Dados,
Importação de Imagens de Satélites (Landsat8, GLS Landsat5) e Perímetro
Municipal do Banco Atlas pelo processamento no software Spring do INPE
15.5.4.2 ArcGIS
O ArcGis é um sistema que oferece um conjunto de funcionalidades baseado no
mapeamento, análises e relatórios. O ArcGIS tem diversas funcionalidades de análise
espacial, sensoriamento remoto, mapeamento, visualização, coleta e gerenciamento
de dados com objetivos de gerenciar e compartilhar os dados com outras pessoas.
Foi desenvolvido pelo ESRI (Environmental Systems Resources Institut), com o objetivo
de expressar um ótimo desempenho com arquivos vetoriais.
Título: Representação do ArcGIS
Fonte: https://engenharia360.com/arcgis-saiba-tudo-sobre-o-uso-do-software-na-engenharia-licenca-gratuita/
15.5.4.3 Idrisi
O Idrisi é um sistema de informações geográficas e processamento de imagens com
principal função de análise, processamento e visualização de variados dados através
https://www.youtube.com/watch?v=mr2dLBRnTP4
https://engenharia360.com/arcgis-saiba-tudo-sobre-o-uso-do-software-na-engenharia-licenca-gratuita/
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de operações analíticas. O software apresenta ferramentas para análises espaciais
fundamentais e complexas, dados sobre alterações de terra atuais e futuras e um
exame baseado em imagens das mudanças de terra ao longo de um período de tempo.
Título: Tela do Idrisi
Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-4-Tela-do-Idrisi-Taiga_fig4_321109871
15.5.4.4 ENVI
O software ENVI é um aplicativo que foi desenvolvido de forma iterativa, com robustez
e velocidade. Nele é possível processar e analisar imagens com inúmeras aplicações
de geoprocessamento. Com a sua tecnologia moderna, proporciona imagens com
resolução de alta qualidade.
https://www.researchgate.net/figure/Figura-4-Tela-do-Idrisi-Taiga_fig4_321109871
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Título: Software ENVI
Fonte: https://software.com.br/p/envi-image-analysis-software
15.5.4.5 QGIS
O QGIS é um modelo de software de geoprocessamento parecido com o ArcGIS,
nele é realizado uma análise espacial com a criação e manipulação dos dados. É um
dos programas mais utilizados sendo livre e de código aberto.
Título: Tela do QGIS
Fonte: https://qgis.org/pt_BR/site/about/index.html
15.6 Geotecnologia na engenharia civil
A geotecnologia fornece informações espaciais e análises complexas sobre uma
determinada região referenciada. Através dela podemos obter informações precisas
sobre as condições do uso e da ocupação do solo de perímetros urbanos, constatar
dados físicos, demográficos, geográficos, topográficos e de infraestrutura. Com o SIG
podemos ver algumas tendências de serviços que têm sido oferecidos no mercado
como cadastro predial, cadastro de infraestrutura, planejamento urbano e expansão de
unidades habitacionais. Portanto, vemos que o geoprocessamento pode ser aplicado
de inúmeras formas na engenharia civil. Podemos ainda mencionar as áreas de gestão
municipal, meio ambiente, agronegócios, educação, transporte entre tantos outros.
https://software.com.br/p/envi-image-analysis-software
https://qgis.org/pt_BR/site/about/index.htmlGEOTECNOLOGIA E
TOPOGRAFIA
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15.6.1. Obras de estradas
Na execução de uma estrada a geotecnologia se faz presente em suas diversas
fases, como estudo inicial para visualização de áreas com edificações, vegetação,
corpos hídricos, altimetria do relevo, curvas de nível, que geram os MDTs (modelos
digitais de terreno) estão alinhadas a escolha do melhor trajeto.
No anteprojeto das estradas temos as imagens de satélites utilizados para o
levantamento planialtimétrico e na elaboração do projeto com maior grau de precisão e
resolução os levantamentos aerofotogramétricos são indicados (NAKAMURA, GUIDARA,
2010).
Em todas as fases pode-se utilizar, além da análise visual das imagens, softwares
para tratamento, segmentação e classificação das imagens. A indicação de algum
software SIG (sistema de informação geográfica) é favorável para implementação de
forma adequada à recuperação de informações necessárias à gestão mais eficiente da
obra. Desta forma, o SIG promove uma visualização mais clara da obra, possibilitando
o acesso rápido às informações e análise integrada dos dados.
15.6.2. Cadastro Predial
O cadastro predial é o registro do imóvel realizado por órgãos públicos e que
são responsáveis por obter dados a respeito de zonas urbanas para a população,
representados por mapas ou memoriais descritivos. Através do geoprocessamento
com o SIG, o controle do IPTU (imposto calculado com bases nos dados de registro)
é aplicado no orçamento municipal, com maior precisão e cobrança mais assertiva de
valores. O cadastro predial fornece informações essenciais para a gestão do zoneamento
e, desta forma, os dados sobre o uso territorial promovem o planejamento municipal
de acordo com a legislação vigente.
15.6.3. Cadastro de infraestrutura
O cadastro de infraestrutura referente a uma determinada região está relacionada
ao conjunto de serviços básicos indispensáveis de um município entre eles estão
redes de água potável, energia elétrica, iluminação, rede de esgoto, rede de drenagem
pluvial, telefonia, gás natural e outras necessidades que possam surgir e precisar ser
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mapeadas para a continuidade destes serviços em futura expansão da cidade ou até
mesmo manutenção.
Titulo: Cadastro de infraestrutura
Fonte: https://rexperts.com.br/como-orcar-loteamentos-obras-infraestrutura/
15.6.4. Planejamento urbano
O planejamento urbano está diretamente relacionado ao Plano Diretor Urbano
(PDU) que cada cidade deve possuir, no caso obrigatório para cidades com mais de
20 mil habitantes. Através do plano diretor é possível acompanhar o crescimento,
desenvolvimento, expansão e modificações das cidades de forma sustentável e
positiva. O SIG no planejamento urbano fornece análises de informações urbanas
capazes de nos informar os eixos de vias onde há pavimentação ou não. Além disso,
podemos obter em um projeto só os dados de zoneamento, mapas, urbanizações e
características ambientais para determinada área, possibilitando melhor planejamento
e decisão com precisão.
Título: Planejamento urbano
Fonte: https://dicasdearquitetura.com.br/cidade-sem-planejamento-e-como-casa-sem-projeto/
15.6.5. Expansão de unidades habitacionais
Para a expansão de novas unidades habitacionais é necessário realizar um estudo de
viabilidade com dados e informações do serviço de geoprocessamento para estimativa
populacional, propostas de regularização de áreas clandestinas, projetos de drenagem
https://rexperts.com.br/como-orcar-loteamentos-obras-infraestrutura/
https://dicasdearquitetura.com.br/cidade-sem-planejamento-e-como-casa-sem-projeto/
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de forma a evitar áreas impermeabilizadas, estudo das redes de necessidades básicas,
localização em zonas adequadas conforme plano diretor do município, entre tantos
estudos, análises e mapeamentos importantes para um novo investimento.
Título: Expansão habitacional
Fonte: https://oimparcial.com.br/cidades/2019/02/contemplados-no-ultimo-sorteio-do-minha-casa-minha-vida-sao-convocados/
https://oimparcial.com.br/cidades/2019/02/contemplados-no-ultimo-sorteio-do-minha-casa-minha-vida-sao-convocados/
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CONCLUSÃO
Finalizamos a disciplina de geotecnologia e topografia com sucesso e, acredito eu,
que com muito empenho!
Espero que você tenha aproveitado ao máximo cada aula e entendido o quão
importante é a topografia no dia a dia. Os conhecimentos vistos nas aulas são de
suma importância para atuação na engenharia civil e possibilitam a materialização
dos levantamentos topográficos.
A partir dos levantamentos topográficos são realizados os cadastros, locação de
áreas, divisão de terras, desenhos dos perfis topográficos, estudos de pré-projetos,
planejamento urbano entre outros exemplos vistos também nas aulas. Bem como
a geotecnologia que possibilita agregar as ferramentas computacionais aos
levantamentos topográficos minimizando erros e aumentando a precisão.
Vimos que para a realização de um levantamento topográfico existem tecnologias e
metodologias diversas cabendo ao profissional a responsabilidade de adotar o melhor
método e equipamentos adequados para os fins necessários. Lembre-se sempre que
a tecnologia veio para ajudar e ficar, não temos mais como aceitar processos lentos e
rudimentares, mas cabe a você avaliar e analisar se as máquinas estão apresentando
resultados confiáveis e corretos, caso contrário, isto implicará problemas e muitos
riscos.
Obrigada pela atenção e até mais!
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ELEMENTOS COMPLEMENTARES
LIVRO
TÍTULO: FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA
AUTORES: Marcelo Tuler; Sérgio Saraiva
EDITORA: Bookman
SINOPSE: Base para qualquer projeto ou
obra realizada por engenheiros ou arquitetos,
o levantamento topográfico é uma prática
indispensável para determinar todos os detalhes
de um terreno. Pensando nisso, os experientes
professores Marcelo Tuler e Sérgio Saraiva
trazem em Fundamentos de Topografia todos
os conhecimentos necessários para ajudá-lo a
compreender a importância da ciência topográfica
e a entender como fazer um levantamento topográfico (métodos e tecnologias).
TÍTULO: TOPOGRAFIA
AUTORES: Jack Maccorman; Wayne Sarasua;
William Davis
EDITORA: Grupo GEN
SINOPSE: Esse livro fornece uma introdução
à topografia e à profissão de topógrafo
visando prover o estudante com abordagens
fundamentais úteis sobre métodos de coleta
de dados, técnicas de campo e procedimentos
analíticos.
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WEB
O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE se constitui no principal
provedor de dados e informações do País, que atende às necessidades dos
mais diversos segmentos da sociedade civil, bem como dos órgãos das esferas
governamentais federal, estadual e municipal.
https://www.ibge.gov.br/
Leia o artigo apresentado na revista Brasil Engenharia, produzido por NAKAMURA e
GUIDARA, sobre as geotecnologias aplicadas à construção civil.
Link: http://www.brasilengenharia.com/portal/images/stories/revistas/edicao601/
Art_Construcao_Civil_601.pdf
<http://www.abc.com.br>
https://www.ibge.gov.br/
http://www.brasilengenharia.com/portal/images/stories/revistas/edicao601/Art_Construcao_Civil_601.pdf
http://www.brasilengenharia.com/portal/images/stories/revistas/edicao601/Art_Construcao_Civil_601.pdf
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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corrigida:1996. Execução de levantamento topográfico. Rio de Janeiro: ABNT,1996.
BORGES, ALBERTO DE C. Topografia. Disponível em: Minha Biblioteca, (2nd edição).
Editora Blucher, 2013.
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aulas/2017a/top.php Acesso em 05 de setembro de 2021
CORDINI, J. Altimetria: teoria e métodos visando a representação do relevo.
Florianópolis: UFSC,2014. Link: https://topografia.paginas.ufsc.br/files/2015/09/
Altimetria-Apostila.pdf Acesso em 03 de Setembro de 2021.
CORREA, P. M. Topografia e geoprocessamento. Porto Alegre: SAGAH, 2017.
IBGE. Atlas escolar. O que é cartografia? https://atlasescolar.ibge.gov.br/conceitos-
gerais/o-que-e-cartografia.html. Acesso em 20 de Agosto de 2021
MCCORMAC, J.; SARASUA, W.; DAVIS, W. Topografia. 6 eds. Rio de Janeiro: LTC,
2019.
NAKAMURA, A.Z. JÚNIOR GUIDARA, P. Geotecnologias aplicadas à construção civil.
Revista Brasil engenharia, 2010. Link: http://www.brasilengenharia.com/portal/images/
stories/revistas/edicao601/Art_Construcao_Civil_601.pdf
https://www.caetano.eng.br/aulas/2017a/top.php
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https://topografia.paginas.ufsc.br/files/2015/09/Altimetria-Apostila.pdf
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https://atlasescolar.ibge.gov.br/conceitos-gerais/o-que-e-cartografia.html
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http://www.brasilengenharia.com/portal/images/stories/revistas/edicao601/Art_Construcao_Civil_601.pdf
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TOPOGRAFIA
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OLIVEIRA, J.V.M.; PEREIRA, A.N. Topografia e georreferenciamento. Londrina: Editora
e Distribuidora Educacional S.A,2018.
PASTANA, C.E.T. Anotações de aula Topografia I e II. Marília, Unimar - Universidade
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PIROLI, E. L. Introdução ao geoprocessamento - Notas de aula. Universidade Estadual
Paulista, Ourinhos, 2010. Link: http://vampira.ourinhos.unesp.br:8080/cediap/material/
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SILVA, I.; SEGATINE, P. C. Topografia para engenharia: teoria e prática de geomática.
Rio de Janeiro: LTC, 2020.
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VEIGA,l.A.K. Topografia - Cálculo de volumes. Notas de aulas. Universidade
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uploads/2012/11/Volume2006a.pdf
about:blank
about:blank
about:blank
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http://www.cartografica.ufpr.br/docs/topo2/apos_topo.pdf
http://www.cartografica.ufpr.br/portal/wp-content/uploads/2012/11/Volume2006a.pdf
http://www.cartografica.ufpr.br/portal/wp-content/uploads/2012/11/Volume2006a.pdf
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Introdução à Topografia
Instrumentos Topográficos
Conceitos Fundamentais de Topografia
Orientação para Trabalhos Topográficos
Orientação norte verdadeiro x magnético
Sistemas de Coordenadas e Referências
PLANIMETRIA DE POLIGONAL
PASSO A PASSO DO LEVANTAMENTO PLANIMÉTRICO
ALTIMETRIA
PLANIALTIMETRIA
DESENHO TOPOGRÁFICO
REPRESENTAÇÃO DE PERFIS
TERRAPLENAGEM E CÁLCULO DE VOLUME
LOCAÇÃO DE OBRA
GEOTECNOLOGIA