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Técnicas de estabilização de encostas UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL SINOP - MT 2024 Prof.ª Andyara Ferreira Lemes • CONCEITOS DE TOPOGRAFIA TOPOGRAFIA O QUE É TOPOGRAFIA? Topografia Ciência que estuda uma determinada superfície, com todos os seus acidentes geográficos, definindo a situação e localização de qualquer área e determinando analiticamente as medidas (área/perímetro), com expressão exata de seu relevo através de representações gráficas em cartas ou plantas topográficas. Topografia SISTEMA DE COORDENADAS São aqueles que dão valores, quantitativos numéricos em relação a sua origem para o ponto em questão. Os mais utilizados em mapeamento são os sistemas de coordenadas: geográficas ou geodésicas, planas e cartesianas. COORDENADA PLANA - UTM Topografia Universal – Está ligado ao modelo matemático utilizado para a projeção da terra; Tranversa – A projeção é transversa, pois o eixo do cilindro utilizado é perpendicular em relação ao semi-eixo menor do elipsoide terrestre. Mercator – Se refere a Gerhard Mercator, geógrafo, cartógrafo e matemático que idealizou o sistema de coordenadas em UTM. A maioria dos projetos de engenharia de grande e média escala são construídos com coordenadas plano-retangulares. Estas coordenadas formam um quadriculado relacionado à Projeção Universal Transversa de Mercator (UTM). Normalmente as coordenadas UTM são expressas em metros. O eixo E (Easting) representa a coordenada no sentido leste-oeste e o eixo N (Northing) representa a coordenada no sentido norte-sul. COORDENADA PLANA - UTM Topografia Cada uma destas regiões é chamada de fuso ou zona UTM. A projeção UTM utiliza 60 cilindros, onde que cada um dos cilindros é responsável pela representação de 6 graus de longitude de arco terrestre, os quais são contados em sentido anti-horário a partir do meridiano de Greenwich COORDENADA PLANA - UTM Topografia Para evitar coordenadas negativas, é atribuído o valor 500.000 m ao meridiano central. Assim, para os 6° de amplitude do fuso, o eixo E varia de aproximadamente 166.000 m até 833.000 m para cada fuso. Para o eixo N, a referência é o equador e o valor atribuído depende de hemisfério. COORDENADA PLANA - UTM Topografia fuso zona Projeção UTM COORDENADA GEOGRÁFICA Topografia A latitude é a medida em graus de qualquer ponto da superfície terrestre até a Linha do Equador, que varia de 0º até 90º norte ou sul. COORDENADA GEOGRÁFICA Topografia A longitude é a medida em graus de qualquer ponto da superfície terrestre até o Meridiano de Greenwich, que varia de 0º até 180º leste ou oeste. MAPA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS Topografia latitude longitude MAPA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS Topografia Fonte: https://atlasescolar.ibge.gov.br/conceitos-gerais/o-que-e-cartografia/coordenadas-geogra-ficas.html https://atlasescolar.ibge.gov.br/conceitos-gerais/o-que-e-cartografia/coordenadas-geogra-ficas.html MAPA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS Topografia latitude longitude MAPA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS Topografia Latitude: -15° Longitude: -60° TERMOS E DEFINIÇÕES Topografia Geodésia: Ciência que se ocupa da determinação do tamanho e da forma da Terra (geoide), por meio de medições como triangulação, nivelamento e observações gravimétricas. TERMOS E DEFINIÇÕES Topografia Até o século 17, a Terra era considerada uma esfera regular. Hoje, o nosso planeta é representado fisicamente como um geoide, uma forma arredondada com superfície irregular. A figura matemática que mais se adapta a essa forma da Terra é o elipsoide (esfera achatada nos polos). TERMOS E DEFINIÇÕES Topografia elipsoide: Modelo matemático que melhor define a superfície da Terra geoide: Superfície de mesmo potencial gravitacional (equipotencial) melhor adaptada ao nível médio do mar global. TERMOS E DEFINIÇÕES Topografia https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101841.pdf A altitude que deve ser utilizada em obras de engenharia deve ser medida do terreno em relação ao geoide. altitude normal ( 𝐻𝐻𝑁𝑁 ): distância entre a superfície física e o quase geoide, tomada ao longo da normal Altitude geodésica (h): distância entre a superfície física e a elipsoidal, observada sobre a normal do lugar, considerada sobre o plano tangente ao elipsoide Fator de conversão (ⴄ): distância que separa as superfícies elipsoidal e quase geoidal, ao longo da normal𝐻𝐻𝑁𝑁 = ℎ − ⴄ https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101841.pdf MODELO PARA CONVERSÃO DE ALTITUDES GEOMÉTRICAS Topografia https://mundogeo.com/2021/08/05/ibge-lanca-novo-aplicativo- para-conversao-de-altitudes-com-maior-precisao-e-rapidez-nos- calculos/ https://www.ibge.gov.br/geociencias/informacoes-sobre-posicionamento- geodesico/servicos-para-posicionamento-geodesico/31283-hgeohnor2020 modeloconversaoaltitudesgeometricasgnss- datumverticalsgb.html?edicao=31284&t=processar-os-dados https://mundogeo.com/2021/08/05/ibge-lanca-novo-aplicativo-para-conversao-de-altitudes-com-maior-precisao-e-rapidez-nos-calculos/ https://www.ibge.gov.br/geociencias/informacoes-sobre-posicionamento-geodesico/servicos-para-posicionamento-geodesico/31283-hgeohnor2020-modeloconversaoaltitudesgeometricasgnss-datumverticalsgb.html?edicao=31284&t=processar-os-dados MAPA DE ISOVALORES Topografia Exemplo: Foi realizado levantamento do Ponto 1, indicado no mapa, com um receptor GNSS, e obtida a altitude geodésica (conhecida também como geométrica) igual a 500,00 m. Considerando que em projetos de engenharia deve ser apresentada a altitude ortométrica (ou normal), qual será este valor? P1 MAPA DE ISOVALORES Topografia Exemplo: Foi realizado levantamento do Ponto 1, indicado no mapa, com um receptor GNSS, e obtida a altitude geodésica (conhecida também como geométrica) igual a 500,00 m. Considerando que em projetos de engenharia deve ser apresentada a altitude ortométrica (ou normal), qual será este valor? 𝐻𝐻𝑁𝑁 = ℎ − ⴄ h= 500 m 𝐻𝐻𝑁𝑁 MAPA DE ISOVALORES Topografia https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101841.pdf Exemplo: Foi realizado levantamento do Ponto 1, indicado no mapa, com um receptor GNSS, e obtida a altitude geodésica (conhecida também como geométrica) igual a 500,00 m. Considerando que em projetos de engenharia deve ser apresentada a altitude ortométrica (ou normal), qual será este valor? P1 ⴄ = − 5,0 m - + 𝐻𝐻𝑁𝑁 = ℎ − ⴄ 𝐻𝐻𝑁𝑁 = 500 − (−5,0) = 505,00 m https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101841.pdf MAPA DE ISOVALORES Topografia https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101841.pdf Exemplo: Foi realizado levantamento do Ponto 1, indicado no mapa, com um receptor GNSS, e obtida a altitude geodésica (conhecida também como geométrica) igual a 500,00 m. Considerando que em projetos de engenharia deve ser apresentada a altitude ortométrica (ou normal), qual será este valor? P1 Dados 𝑃𝑃𝑃: Latitude: -12°01’35” Longitude: -56°03’12” https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101841.pdf hgeoHNOR2020 ONLINE Topografia 𝐻𝐻𝑁𝑁= h - η 𝐻𝐻𝑁𝑁= 500,00 - (-5,08) 𝐻𝐻𝑁𝑁= 505,08 Exemplo: Foi realizado levantamento do Ponto 1, indicado no mapa, com um receptor GNSS, e obtida a altitude geodésica (conhecida também como geométrica) igual a 500,00 m. Considerando que em projetos de engenharia deve ser apresentada a altitude ortométrica (ou normal), qual será este valor? Dados 𝑃𝑃𝑃: Lat: -12°01’35” Long: -56°03’12” De acordo com o fator para conversão (η), o geoide encontra-se acima da elipsoide ou a elipsoide encontra-se acima do geoide? https://www.ibge.gov.br/geociencias/informacoes-sobre-posicionamento-geodesico/servicos-para-posicionamento-geodesico/31283-hgeohnor2020-modeloconversaoaltitudesgeometricasgnss-datumverticalsgb.html?edicao=31284&t=processar-os-dados Para praticar Topografia Hipótese: Foi realizado o levantamento de um ponto aleatório (na suacidade de origem) com um receptor GNSS, e foi obtida a altitude geodésica (conhecida também como geométrica) de 500,00 m. Prática: Abra o google Earth (link abaixo), escolha um ponto em sua cidade e anote as coordenadas geográficas (latitude e longitude em graus, minutos e segundos). Abra o site do IBGE em hgeoHNOR2020 (link abaixo), preencha as coordenadas, processe, anote o valor de correção e faça o cálculo de 𝐻𝐻𝑁𝑁. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/geociencias/modelos-digitais-de-superficie/modelos-digitais-de-superficie/31283-hgeohnor2020- modeloconversaoaltitudesgeometricasgnss-datumverticalsgb.html?=&t=processar-os-dados Disponível em: https://www.google.com/intl/pt-BR/earth/about/ https://www.ibge.gov.br/geociencias/modelos-digitais-de-superficie/modelos-digitais-de-superficie/31283-hgeohnor2020-modeloconversaoaltitudesgeometricasgnss-datumverticalsgb.html?=&t=processar-os-dados https://www.google.com/intl/pt-BR/earth/about/ GOOGLE EARTH Topografia GOOGLE EARTH ONLINE Topografia https://www.google.com.br/intl/pt-BR/earth/ ADICIONANDO PONTO Topografia FATOR DE CONVERSÃO Topografia TERMOS E DEFINIÇÕES Topografia Geodésia é a ciência que se ocupa da determinação da forma, das dimensões e do campo de gravidade da Terra. O IBGE é o instituto responsável por essas atividades de implantação e manutenção do SGB, formado pelo conjunto de estações, materializadas no terreno, cuja posição serve como referência precisa a diversos projetos de engenharia - construção de estradas, pontes, barragens, etc. -, mapeamento, geofísica, pesquisas científicas, dentre outros. Marco Geodésico https://biblioteca.ibge.gov.br/biblioteca- catalogo.html?id=441538&view=detalhes https://biblioteca.ibge.gov.br/biblioteca-catalogo.html?id=441538&view=detalhes http://www.bdg.ibge.gov.br/appbdg/ SAT 92583 http://www.bdg.ibge.gov.br/appbdg/ ftp://geoftp.ibge.gov.br/informacoes_sobre_posicionamento_geodesico/rbmc/relatorio/Descritivo_CUIB.pdf http://www.bdg.ibge.gov.br/appbdg/ MARCO 90295 http://www.bdg.ibge.gov.br/appbdg/ https://www.google.com/search?sxsrf=ALeKk01ToYRFBKIhnwsVDmumHpIyj86sfw:1597888715808&ei=y9g9X_X7MJKy5wKX6IrgDw&q=marco+90295+ibge&oq=marco+90295+ibge&gs_lcp=CgZwc3ktYWIQAzoHCAAQRxCwA1CC1wlY3-0JYJTyCWgBcAB4AIAB0AKIAaYPkgEFMi03LjGYAQCgAQGqAQdnd3Mtd2l6wAEB&sclient=psy-ab&ved=0ahUKEwi1ja-q16jrAhUS2VkKHRe0AvwQ4dUDCAw&uact=5 Marco Geodésico http://www.bdg.ibge.gov.br/bdg/pdf/relatorio.asp?L1=90295 http://www.bdg.ibge.gov.br/bdg/pdf/relatorio.asp?L1=90295 SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA Topografia Desde 25 de fevereiro de 2015, o SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) é o único sistema geodésico de referência oficialmente adotado no Brasil (SGB e SCN). Entre 25 de fevereiro de 2005 e 25 de fevereiro de 2015, para o SGB, admitia-se o uso, além do SIRGAS2000 o SAD 69 (South American Datum 1969) e para SCN o SAD 69 e Córrego Alegre. http://adenilsongiovanini.com.br/blog/sistema-de-referencia/ Sugestão de leitura: https://www.ibge.gov.br/geociencias/informacoes-sobre-posicionamento-geodesico/sirgas.html http://adenilsongiovanini.com.br/blog/sistema-de-referencia/ https://www.ibge.gov.br/geociencias/informacoes-sobre-posicionamento-geodesico/sirgas.html Topografia DIFERENÇA ENTRE DATUM Topografia SISTEMAS DE REFERÊNCIA Sistemas de referência ou Referenciais em Geodésia são figuras geométricas posicionadas no espaço que representam a superfície da terra, permitindo que cada ponto dessa mesma superfície tenha um único terno de coordenadas (X, Y, Z por exemplo). O termo DATUM é muito utilizado quando se quer fazer alusão ao sistema de referência ou referencial. Desde 25 de fevereiro de 2015, o SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) é o único sistema geodésico de referência oficialmente adotado no Brasil (SGB e SCN). Topografia DESENHO TOPOGRÁFICO Devemos lembrar que qualquer planta topográfica deverá estar referida a um Sistema de Coordenadas e um sistema de referência. Topografia DESENHO TOPOGRÁFICO Topografia DESENHO TOPOGRÁFICO Topografia QUAL O DATUM UTILIZADO PELO GOOGLE EARTH? TERMOS E DEFINIÇÕES Topografia Altimetria: estudo ou técnica da medição de altitudes, onde a representação das altitudes e realizada através de mapas ou plantas topográficas. 171 m 173,8 m173,8 m 170,7 m 173,8 m 172,2 m Nível Tripé Cota: z Mira TERMOS E DEFINIÇÕES Topografia Planimetria: Estudo ou técnica da medição das superfícies, representadas em mapa ou planta topográfica sem ter em conta o relevo. Estação total Tripé Prisma Bastão Coordenadas: x,y Marcos com coordenadas conhecidas. TERMOS E DEFINIÇÕES Topografia Planialtimetria: Estudo ou técnica da medição das superfícies, representadas em mapa ou planta topográfica levando em conta o relevo (x, y e z). Marcos planialtimétricos GEORREFERENCIAMENTO Topografia Definir forma, dimensão e localização (coordenadas), através de métodos de levantamento topográfico, tomando como referência (georreferenciadas) o Sistema Geodésico Brasileiro (SGB). EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS RODOVIÁRIAS Topografia EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS RODOVIÁRIAS Topografia EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS RODOVIÁRIAS Topografia EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS RODOVIÁRIAS Topografia Exemplo de Marcos geodésicos servindo como apoio ao georreferenciamento dos marcos planialtimétricos EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS RODOVIÁRIAS Topografia Georreferenciamento dos marcos planialtimétricos EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS RODOVIÁRIAS Topografia A B 2.1.1 Posicionamento relativo estático No posicionamento relativo estático, tanto o(s) receptor(es) do(s) vértice(s) de referência quanto o(s) receptor(es) do(s) vértice(s) de interesse devem permanecer estacionados (estáticos) durante todo o levantamento. Neste método, a sessão de rastreio se estende por um longo período. Vértice de interesseVértice de referência Fonte: Manual Técnico de Posicionamento do INCRA (clique aqui) https://metrica.zendesk.com/hc/pt-br/article_attachments/360026550112/MANUAL_T_CNICO_DE_POSICIONAMENTO_1Ed..pdf EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS RODOVIÁRIAS Topografia A B Georreferenciamento dos dos Marcos Planialtimétricos Processamento dos dados Pós-processado Após o processamento dos dados, estes marcos passarão a ser marcos georreferenciados, além de serem considerados marcos planialtimétricos, por possuírem cota e coordenada conhecida. EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS VIÁRIAS Topografia EXEMPLO DE GEORREFERENCIAMENTO DE MARCOS EM OBRAS VIÁRIAS Topografia A B x,y,z x,y,z Depois de implantados, esses marcos precisam ser Georreferenciados com uso de receptores GNSS. O posicionamento por GNSS pode ser realizado por diferentes métodos e procedimentos. MODELO DIGITAL DE SUPERFÍCIE Topografia MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO (SUPERFÍCIE) Topografia O Modelo Digital de Elevação, ou MDE, é um conjunto de dados geoespaciais que representa as altitudes da superfície topográfica agregada aos elementos geográficos existentes sobre ela, como cobertura vegetal e edificações . Os MDE’s são gerados a partir de conjuntos de dados de sensoriamento remoto coletados de uma aeronave. TOPOGRAFIA COM USO DE IMAGEM Topografia Disponível: https://www.youtube.com/watch?v=rltgCF7R6wg ANÁLISE - Qual o melhor MDE gratuito e global? SRTM? ASTER? ALOS? TanDEM-X? Copernicus? https://www.youtube.com/watch?v=rltgCF7R6wg TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia Sob um acordo com a NASA e NGA, a USGS distribui dados de elevação do Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). O SRTM é um projeto conjunto da NASA e NGA para mapear a superfície terrestre da Terra em três dimensões em um nível de detalhe sem precedentes. A Shuttle Radar Topography Mission foi lançada a bordo do ônibusespacial Space Shuttle Endeavour de 11 a 22 de fevereiro de 2000, e coletou com sucesso dados de mais de 80% da superfície terrestre da Terra na maior parte da área entre as latitudes 60° N e 56° S. Disponível em: https://www.usgs.gov/publications/shuttle-radar-topography-mission-srtm https://www.usgs.gov/publications/shuttle-radar-topography-mission-srtm TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia https://earthexplorer.usgs.gov/ TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia NASADEM amplia o legado da Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), melhorando a precisão de altura e a cobertura de dados do modelo digital de elevação (DEM), bem como fornecendo produtos adicionais de dados relacionados ao radar SRTM. As melhorias foram alcançadas através do reprocessamento dos dados originais do sinal de radar SRTM e dos dados de telemetria com algoritmos atualizados e dados auxiliares não disponíveis no momento do processamento original do SRTM. Disponível em: https://www.earthdata.nasa.gov/esds/competitive- programs/measures/nasadem https://www.earthdata.nasa.gov/esds/competitive-programs/measures/nasadem TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia Disponível em: https://search.earthdata.nasa.gov/search?lat=-17.85242384883263&long=-109.0546875 https://search.earthdata.nasa.gov/search?lat=-17.85242384883263&long=-109.0546875 TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia TOPOGRAFIA – USO DE IMAGENS Topografia Disponível: https://www.youtube.com/watch?v=rltgCF7R6wg https://www.youtube.com/watch?v=rltgCF7R6wg TOPOGRAFIA – PROCESSAMENTO DE IMAGEM Topografia TOPOGRAFIA – GERAR CURVA DE NÍVEL Topografia Número do slide 1 Número do slide 2 Número do slide 3 Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Número do slide 26 Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Número do slide 30 Número do slide 31 Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36 Número do slide 37 Número do slide 38 Número do slide 39 Número do slide 40 Número do slide 41 Número do slide 42 Número do slide 43 Número do slide 44 Número do slide 45 Número do slide 46 Número do slide 47 Número do slide 48 Número do slide 49 Número do slide 50 Número do slide 51 Número do slide 52 Número do slide 53 Número do slide 54 Número do slide 55 Número do slide 56 Número do slide 57 Número do slide 58 Número do slide 59 Número do slide 60 Número do slide 61 Número do slide 62 Número do slide 63 Número do slide 64 Número do slide 65 Número do slide 66 Número do slide 67 Número do slide 68